專利名稱：一種用于處理例如鈔票等頁片材料的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理例如鈔票等頁片材料的裝置和方法。
專利文獻(xiàn)DE-2760166揭示了一種由多個(gè)不同單元構(gòu)成的裝置。在分頁器內(nèi)，碼放成疊的頁片材料被分成單頁并送至一個(gè)輸送道，該輸送道將分成單頁的頁片材料輸送過所述裝置。
將多個(gè)傳感器單元沿輸送道布置，每個(gè)傳感器單元檢測(cè)頁片材料的某一特性，然后將這些特性匯總為一個(gè)測(cè)量結(jié)果。在此所用的傳感器單元的結(jié)構(gòu)如德國(guó)專利DE-PS 2760165所示。每個(gè)傳感器單元具有一個(gè)用于檢測(cè)頁片材料的某些特性并將其轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器。所述信號(hào)被傳送到信號(hào)處理級(jí)，在此通常的模擬信號(hào)一般被轉(zhuǎn)換成數(shù)字的測(cè)量數(shù)據(jù)。測(cè)量數(shù)據(jù)最終在傳感器單元中的評(píng)價(jià)單元被轉(zhuǎn)化成正/誤信息，該信息構(gòu)成傳感器單元的測(cè)量結(jié)果并存貯在主存貯器中。
主存貯器被用做所述裝置的各單元之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的連接點(diǎn)，它可被所有用于讀寫處理頁片材料所必需的數(shù)據(jù)的單元所訪問。一條存貯在主存貯器中的數(shù)據(jù)記錄適用于每一情況下的幾種頁片材料。
根據(jù)存貯在主存貯器中，用于每種頁片材料的傳感器單元的測(cè)量結(jié)果，首先在中央評(píng)價(jià)單元中生成評(píng)價(jià)信息。在評(píng)價(jià)單元中存貯的一個(gè)決策表用于根據(jù)評(píng)價(jià)信息決定有關(guān)頁片材料的目標(biāo)單元。
所述的目標(biāo)單元可以是例如用于碼放頁片材料的堆積器或是用于銷毀頁片材料的粉碎器。對(duì)應(yīng)于頁片材料的所述目標(biāo)單元存貯在主存貯器中。參考所存貯的目標(biāo)單元，頁片材料由傳送單元導(dǎo)引和保存，在將頁片材料送至目標(biāo)單元后，傳送單元將關(guān)于處理結(jié)果的正信息或負(fù)信息記入主存貯器中。
所述裝置的處理操作由一個(gè)控制單元控制，該單元同樣訪問主存貯器并根據(jù)存貯在那里的信息對(duì)處理操作加以監(jiān)視和記錄。而且，根據(jù)操作人員調(diào)整的工作模式，控制單元對(duì)所述裝置進(jìn)行初始化，這包括例如將用于所述被選定的工作模式的正確決策表存入中央評(píng)價(jià)單元中。
在所述已知系統(tǒng)中，每個(gè)傳感器單元僅從它所接收到的頁片材料測(cè)量數(shù)據(jù)得出其測(cè)量結(jié)果。
在這些前提下，本發(fā)明立足于提出一種用于處理頁片材料的裝置，以改善所述傳感器單元測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量。
此問題由主權(quán)利要求中的所述特性解決。
本發(fā)明的基本思想主要是某一個(gè)傳感器單元的測(cè)量結(jié)果利用與相關(guān)頁片材料的其他傳感器單元的數(shù)據(jù)而得出。為達(dá)到該目的，至少一個(gè)傳感器單元帶有一個(gè)存貯器，其中存貯有多個(gè)頁片數(shù)據(jù)記錄，這些記錄中的每一條占有一個(gè)區(qū)，其中可以存貯來自至少一個(gè)另外的傳感器單元的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，當(dāng)所述傳感器單元在要得出其測(cè)量結(jié)果時(shí)，它具有可來自其他傳感器單元的數(shù)據(jù)并將其一并考慮在內(nèi)。有關(guān)這些數(shù)據(jù)的知識(shí)可使所述傳感器單元可以更快更準(zhǔn)確地從這些數(shù)據(jù)中得出測(cè)量結(jié)果。
所述傳感器單元最好具有一個(gè)測(cè)量單元和一個(gè)評(píng)價(jià)單元，所述傳感器單元的存貯器位于評(píng)價(jià)單元內(nèi)。而且，傳感器單元的測(cè)量結(jié)果不僅局限是正/誤信息，而是具有更高級(jí)的信息內(nèi)涵。例如測(cè)量結(jié)果可以是頁片材料以毫米為單位表示的長(zhǎng)度和寬度、關(guān)于玷污的尺寸數(shù)據(jù)，有關(guān)印刷圖案與參考圖案相比的吻合程度、金屬線距離頁片材料邊緣的距離，有關(guān)類形的識(shí)別號(hào)碼或頁片材料的位置等等。
在所附權(quán)利要求以及與附圖結(jié)合的本發(fā)明實(shí)施例的說明中，還可找到本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中，

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
圖2是所述傳感器評(píng)價(jià)單元內(nèi)所述存貯器內(nèi)容的說明圖。
圖3是所述中央評(píng)價(jià)單元中所述存貯器內(nèi)容的說明圖。
圖4是本發(fā)明的方法的第一實(shí)施例的流程圖。
圖5是測(cè)量結(jié)果在離散的類別上進(jìn)行對(duì)應(yīng)的說明圖。
圖6是所述第一實(shí)施例規(guī)則矩陣的說明圖。
圖7是分類類別轉(zhuǎn)換條件的說明圖。
圖8是本發(fā)明的方法的第二實(shí)施例的流程圖。
圖9表示測(cè)量結(jié)果在具有隸屬度函數(shù)的重疊類別上進(jìn)行對(duì)應(yīng)的說明圖。
圖10是所述第二實(shí)施例的規(guī)則矩陣的說明圖。
圖11表示分類類別的隸屬度函數(shù)的說明圖。
圖12是一個(gè)分類類別的結(jié)果隸屬度函數(shù)的圖形推導(dǎo)。
圖13表示所述結(jié)果隸屬度函數(shù)的說明圖。
圖1所示為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示意圖，從堆積器中來的頁片材料在一個(gè)分離單元中被分離成一片片，并傳送到輸送道，該輸送道由傳送單元30控制并將頁片材料送過所述裝置。輸送道被分成一些獨(dú)立的部分，每個(gè)部分由傳送單元30的分散控制子單元30.1-30.M控制。
在將各頁片材料分開期間，各頁片材料被分配以識(shí)別號(hào)以便所述頁片可以被所述裝置的所述單元清楚識(shí)別，處理頁片所需的數(shù)據(jù)利用頁片的識(shí)別號(hào)ID在連接處100處得以交換。連接處100與中央評(píng)價(jià)單元10、子單元30.1-30.M、多個(gè)傳感器單元20.1-20.N和控制單元40互連。
傳感器單元20.1-20.入分別由測(cè)量單元21.1-21.N和評(píng)價(jià)單元22.1-22.N構(gòu)成。每個(gè)測(cè)量單元21.n具有一個(gè)用以探測(cè)所述頁片材料的某些特性并將它們轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器。之后這些電信號(hào)被轉(zhuǎn)換成數(shù)字測(cè)量信號(hào)，有選擇地被進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理并/或在進(jìn)一步處理之前被轉(zhuǎn)變。傳感器20.n的評(píng)價(jià)單元22.n接收測(cè)量單元21.n的測(cè)量數(shù)據(jù)并利用該數(shù)據(jù)得到一測(cè)量結(jié)果。
至少一個(gè)評(píng)價(jià)單元22.n具有一個(gè)存貯器，存貯器內(nèi)容如圖2所示，在此評(píng)價(jià)單元22.2被用做一個(gè)示例，在評(píng)價(jià)單元22.2中可以安排多條數(shù)據(jù)記錄。每條數(shù)據(jù)記錄被分配給具有某一識(shí)別號(hào)ID的頁片。在這里存貯器所顯示的安排有L條數(shù)據(jù)記錄的情況。
每條數(shù)據(jù)記錄均有一個(gè)外部數(shù)據(jù)區(qū)ED，其中存貯有來自其他傳感器單元的測(cè)量數(shù)據(jù)MD或測(cè)量結(jié)果ME。例如在圖2中來自傳感器單元20.3的測(cè)量數(shù)據(jù)MD和來自傳感器單元20.1的測(cè)量結(jié)果存貯在每條數(shù)據(jù)記錄中。例如來自傳感器單元20.3用于識(shí)別號(hào)為2的頁片的測(cè)量數(shù)據(jù)在此指定為MD.23，第一索引對(duì)應(yīng)于鈔票的識(shí)別號(hào)ID＝2并且第二索引對(duì)應(yīng)于傳感器單元索引＝3，其余的數(shù)據(jù)也用此法類似地指定。
對(duì)于每一頁片而言，由測(cè)量單元21.2傳送的測(cè)量數(shù)據(jù)MD最好也存貯在評(píng)價(jià)單元22.2的存貯器中。評(píng)價(jià)部分22.2從其自身的測(cè)量數(shù)據(jù)MD和數(shù)據(jù)記錄中外部數(shù)據(jù)ED中得出每個(gè)頁片的相應(yīng)的測(cè)量結(jié)果，該結(jié)果可有選擇地存貯在相應(yīng)數(shù)據(jù)記錄中。
當(dāng)某一頁片的測(cè)量結(jié)果確定以后，將其按頁片相應(yīng)的識(shí)別ID號(hào)寫入數(shù)據(jù)線100。如果有必要的話，該測(cè)量結(jié)果可被其他傳感器單元讀取并存入該傳感器單元的評(píng)價(jià)單元存貯器中。如果某一傳感器的某測(cè)量結(jié)果對(duì)于另外要獲得測(cè)量結(jié)果的傳感器單元而言是必須的話，則可將相應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)寫到數(shù)據(jù)線100，以使其他傳感器單元可讀取之。另外測(cè)量結(jié)果可僅在接收到來自其他傳感器單元的相應(yīng)信號(hào)后再寫入。
而且，所述裝置具有一個(gè)帶內(nèi)容如圖3所示的存貯器的中央評(píng)價(jià)單元10。中央評(píng)價(jià)單元10從數(shù)據(jù)線100中讀取20.1至20.N所有傳感器單元的測(cè)量結(jié)果并在所述相應(yīng)頁片的識(shí)別號(hào)ID下存貯這些數(shù)據(jù)。當(dāng)具有某一識(shí)別號(hào)ID的頁片材料的所有傳感器單元的測(cè)量結(jié)果都已知了時(shí)，中央評(píng)價(jià)單元10從相應(yīng)頁片材料的測(cè)量結(jié)果中得出分類別KL，并將識(shí)別號(hào)ID和所屬分類別寫到數(shù)據(jù)線100。分類別KL可以有選擇地存入所述存貯器的相關(guān)的頁片識(shí)別號(hào)下。
分類別KL由控制頁片向目標(biāo)單元傳送的輸送單元的子單元評(píng)價(jià)。如果相應(yīng)的子單元30.m不負(fù)責(zé)所述頁片的處理，則頁片被送到下一個(gè)子單元30.m+1。否則，該頁片就被引導(dǎo)到子單元30.m的相應(yīng)操作器并被處理在處理完頁片材料之后，處理單元將處理結(jié)果的有關(guān)的相應(yīng)正負(fù)信息寫到數(shù)據(jù)線100上，該信息被例如控制單元40讀取并用做操作過程的記錄。
而且，例如如果在子單元30.m的轉(zhuǎn)輸系統(tǒng)發(fā)生了頁片阻塞等情況，各子單元30.m可以將錯(cuò)誤信息寫到數(shù)據(jù)線上。這些錯(cuò)誤信息可以被所述裝置的其他單元解釋并開始尋取適當(dāng)措施。
子系統(tǒng)30.m最好設(shè)計(jì)得可對(duì)輸送道的電氣功能和機(jī)械功能進(jìn)行控制，包括驅(qū)動(dòng)輸送道。操縱輸送道內(nèi)的開關(guān)、用光柵方法檢測(cè)所述頁片材料的位置等，以及其他一些功能。而且，子單元30.m還可以控制在所述裝置的所述單元內(nèi)的特殊的機(jī)、電操作器。這包括例如控制分離部件。堆積輪以及粉碎機(jī)滾子(shredder roll)等。
控制單元40用于控制和記錄對(duì)頁片的處理操作，其作用是通過數(shù)據(jù)線100輸送由各單元進(jìn)行解釋的控制信息。這類別控制信息可用以例如將所述裝置置于由用戶選定的處理狀態(tài)之下。而且，控制單元40還可以通過數(shù)據(jù)線100使來自自身的特殊程序或參考數(shù)據(jù)存貯到所述裝置的其他單元中。為此，控制單元40具有可存貯這些數(shù)據(jù)的大存貯器。
控制單元40利用來自子單元30.1-30.M、傳感器單元20.1-20.N的數(shù)據(jù)以及中央評(píng)價(jià)單元10的分類別SL可對(duì)各個(gè)頁片的處理操作進(jìn)行監(jiān)視和記錄。在對(duì)所述頁片材料實(shí)際處理期間，所述控制單元的功能只限于對(duì)數(shù)據(jù)線100的監(jiān)視。
數(shù)據(jù)線100起到數(shù)據(jù)總線的作用，最好是使用CAN總線，這特別適用于在此主要所說的所謂實(shí)時(shí)應(yīng)用場(chǎng)合。而且，可選擇數(shù)據(jù)線101、102與數(shù)據(jù)線100并行以便緩和數(shù)據(jù)線100。
數(shù)據(jù)線101也可以使用CAN總線以改善傳感器單元20.1-20.N與中央評(píng)價(jià)單元10之間數(shù)據(jù)交換狀況。這一點(diǎn)對(duì)于當(dāng)在傳感器單元20.n之間有大量的測(cè)量數(shù)據(jù)交換時(shí)特別有用。
特別由控制單元40使用的數(shù)據(jù)線102用于所謂的非實(shí)時(shí)應(yīng)用。包括例如在將所述裝置初始化至某一操作狀態(tài)期間將例如擴(kuò)展程序或參考數(shù)據(jù)寫至傳感器單元20或中央評(píng)價(jià)單元10。也可將數(shù)據(jù)分流至子單元30.m的連接處，這是因?yàn)閭髦猎撎幍臄?shù)據(jù)量通常很小。
某一頁片的分類別可以利用中央評(píng)價(jià)單元10存貯器中的自由配置表與/或矩陣從傳感器單元的測(cè)量結(jié)果中得出。在獲得這一分類別結(jié)果的過程中，連續(xù)測(cè)量結(jié)果首先進(jìn)行類別匹配，離散測(cè)量結(jié)果被直接指派到某一類別。各類別間進(jìn)行組合成為具有不同形式的頁片的一種特性。規(guī)則矩陣配合具有分類類別的多種特性不同形式任意的又是嚴(yán)格選定的組合使用。
圖4所述為本發(fā)明用于處理頁片材料(此處特指鈔票)的方法的第一實(shí)施例的流程圖。所述鈔票的測(cè)量數(shù)據(jù)MD由傳感器20.n收集，測(cè)量數(shù)據(jù)的作用是推導(dǎo)出如圖3所示的評(píng)價(jià)單元10中存貯的所述鈔票的測(cè)量結(jié)果ME。
在第一實(shí)施例中，測(cè)量結(jié)果首先在離散類別上進(jìn)行匹配。圖5所示為這類匹配的一個(gè)實(shí)例，在該例中，測(cè)量結(jié)果用來表示鈔票上以平方毫米表示的一塊污點(diǎn)的面積。若例如在測(cè)量M1中確定的測(cè)量結(jié)果為140mm2，則該測(cè)量結(jié)果與具有類別編碼4的類別相匹配。各類別的編碼編號(hào)和類別上下限位置可隨意配置。類別0至5可以組合成“污點(diǎn)”特性，每個(gè)類別表示“污點(diǎn)”特性的一種形式，為簡(jiǎn)明起見，各個(gè)類別可以口頭指定為例如“很少”，“少”，“很多”等。
圖6所示為第一實(shí)施例的規(guī)則矩陣，對(duì)于“雙張”，“擾動(dòng)”等各特性，相應(yīng)的類別被賦以口頭稱謂或分類別編碼，為簡(jiǎn)明起見，不同的特性被組合入更高的組。
為推導(dǎo)出鈔票的分類別，首先從所有特性的類別中構(gòu)造出一個(gè)特性向量。例如圖6所示的4個(gè)類別向量V1至V4，在各特性中，與鈔票的測(cè)量結(jié)果相應(yīng)的類別被精確標(biāo)出。例如，對(duì)于“污點(diǎn)”特性，屬于類別向量V1的頁片材料的測(cè)量結(jié)果是在類別“很少”中，而特性“折角”的測(cè)量結(jié)果在類別“很少”中。所述類別向量對(duì)鈔票的所有特性的形式進(jìn)行了分類別。
所述規(guī)則矩陣由幾條被指定了標(biāo)號(hào)1～5的規(guī)則組成，每個(gè)規(guī)則由一規(guī)則向量構(gòu)成。該規(guī)則向量以與類別向量相似的方式由全部特性的類別而構(gòu)成。然而，與類別向量不同的是它允許某特性的多個(gè)類別得以被標(biāo)志出來。例如對(duì)于規(guī)則1至5中的“臟度”特性，規(guī)則1至5中均具有一相聯(lián)系的分類類別，被具體的分類目標(biāo)“堆積器1”、“堆積器2”等所指定。一般而言，同一分類類別可以分配至多條規(guī)則。
各規(guī)則內(nèi)容可以口頭地粗略制定如下根據(jù)規(guī)則1，那些具有面值為$50，方向朝上，具有全部安全特征，干凈且極少有損傷的鈔票被指定為分類類別“堆積器1”，根據(jù)規(guī)則2，那些方向朝下，其他方面則與規(guī)則1中鈔票特性相同的鈔票被指定為分類類別“堆積器2”。分類類別“堆積器3”被指派為所有面值為$1和$2且至少有一條正確安全線，干凈且很少有損傷的鈔票；分類類別“堆積器4”被指派為無論何種面值、干凈、很少有損傷以及“水印”特性和“安全線”特性均不正確的鈔票；分類類別“粉碎器”被指派為無論面值是多少以及有無損傷，具有正確的安全特征并且很臟的所有鈔票。
為了推導(dǎo)出分類類別，類別向量標(biāo)識(shí)，例如V1，與相應(yīng)的規(guī)則向量的標(biāo)識(shí)1，2，3，4，5按次序依次進(jìn)行比較分配給被標(biāo)識(shí)在類別向量的所有類別中第一規(guī)則向量的分類類別被指定為頁片材料的分類類別，如果無規(guī)則向量的標(biāo)志匹配所述類別向量的全部標(biāo)識(shí)，則所述頁片材料被指定為一個(gè)任意的但又是嚴(yán)格選定的分類類別。
對(duì)圖6中所舉的例子來說，這意味著對(duì)應(yīng)于類別向量V1的頁片材料被劃分為分類類別“堆積器2”；對(duì)應(yīng)于類別向量V2的頁片材料被劃分為分類類別“堆積器4”；對(duì)應(yīng)于類別向量V3的頁片材料被劃分為分類類別“粉碎器”。由于無規(guī)則向量的標(biāo)識(shí)匹配類別向量V4的全部標(biāo)志，該頁片材料被指派為一個(gè)任意的但又是嚴(yán)格選定的分類類別“排除”。
在所述頁片材料被指定為所述分類類別后參考其所屬類別被送至相應(yīng)的目標(biāo)單元。屬于“排除”類別的頁片通常堆積在所謂的排除盒中，并在這里被取出所述設(shè)備并由操作者進(jìn)行檢查。
為了防止發(fā)生未經(jīng)授權(quán)而對(duì)規(guī)則矩陣中的規(guī)則進(jìn)行更改的情況，每個(gè)類別均被指定一個(gè)安全級(jí)別SL，這可以用來規(guī)定哪些使用者可在該類別中進(jìn)行更改。例如，值3代表所述裝置的開發(fā)者，值2代表主管人員而值1代表操作者。這樣一來，裝置的操作者可被允許對(duì)“鈔票面值”特性的各類別進(jìn)行變動(dòng)而有關(guān)“鈔票安全特征”組的特性只允許由主管人員加以變動(dòng)。
而且，可以將權(quán)重G與至少某些類別聯(lián)系起來，權(quán)重可以用于例如檢查所述規(guī)則矩陣中的規(guī)則以便在必要時(shí)保持或改變由規(guī)則矩陣推導(dǎo)出的分類類別。
在此通過一個(gè)實(shí)例方式，僅對(duì)“鈔票安全特性”組的權(quán)重G的一個(gè)可能的意義加以解釋。除了所示的“水印”和“安全線”二個(gè)特性以外，通常在該組中還有一些其他特性，在此為簡(jiǎn)化起見均略去。
對(duì)于判斷鈔票而言，也許感興趣的不僅在于檢查所述安全特征中的各個(gè)特性，還進(jìn)一步要進(jìn)行各特性彼此之間的權(quán)重劃分，以便將重要的特性從較次要的特性中挑選出來，例如，在此特征“安全線”的正確性其重要級(jí)別(5)高于“水印”特性(3)的正確性。對(duì)于多個(gè)這樣的特性的情況，可以通過相應(yīng)的權(quán)重得到各特性間的精確的級(jí)別劃分。
根據(jù)“鈔票的安全特征”組中各類別的權(quán)重，可以通過將所述組內(nèi)的每個(gè)特性的各個(gè)類別的權(quán)重與所述規(guī)則的最低被標(biāo)志權(quán)重相加來確定各規(guī)則的最小權(quán)重。這意味著對(duì)于圖6中的示例，所述“鈔票安全特性”組中的規(guī)則1，2，和5各被分配了一個(gè)最小權(quán)重8，對(duì)于規(guī)則3而言，最小權(quán)重為5以及對(duì)規(guī)則4而言，最小權(quán)重為0。
用這種方式確定的“鈔票安全特征”組中的各條規(guī)則的最小權(quán)重提供了對(duì)所述鈔票的安全性的一個(gè)度量。一個(gè)高的最小權(quán)重代表高安全性而一個(gè)低的最小權(quán)重表示低安全性。對(duì)于適合流通的鈔票而言，可以在“鈔票安全特征”組中通過一個(gè)給定的最小權(quán)重來定義鈔票理想的安全性。
根據(jù)“面值”特性的權(quán)重，可以確定適合流通的鈔票的安全性的給定最小權(quán)重。適合于流通的鈔票的“鈔票安全特性”組中規(guī)則的給定最小權(quán)重是根據(jù)“面值”特性中規(guī)則的被標(biāo)志類別的最大權(quán)重而得出的。對(duì)于規(guī)則1，2，4和5而言，可得出適于流通的鈔票安全性的最小權(quán)重是8，而對(duì)于規(guī)則3，最小權(quán)重是3。
將根據(jù)“面值”特性表示，適于流通的鈔票的安全性的給定最小權(quán)重同“鈔票安全特征”組內(nèi)各規(guī)則的權(quán)重進(jìn)行比較的結(jié)果表明，對(duì)于規(guī)則1，2，3和5表示適于流通的銀行鈔票的安全性的最小權(quán)重大于在所述“鈔票安全特征”組內(nèi)的最小權(quán)重。這種關(guān)系和標(biāo)準(zhǔn)僅對(duì)規(guī)則4不適用。這些標(biāo)準(zhǔn)可用于例如檢查各條規(guī)則的一致性。
為“鈔票安全特性”組內(nèi)的各規(guī)則引入一個(gè)最小權(quán)重的方法提供一個(gè)允許具有不同安全特征的鈔票彼此之間互相比較的標(biāo)準(zhǔn)。如果需要的話，當(dāng)然還可以為所述類別的各權(quán)重使用其他的評(píng)價(jià)算法。
如圖7所示，利用規(guī)則矩陣確定的分類類別可以隨后根據(jù)一定的條件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這種后續(xù)的轉(zhuǎn)換有利于例如檢修所述裝置或設(shè)計(jì)所述規(guī)則矩陣。
所述條件可以從規(guī)則矩陣中推導(dǎo)出，例如“鈔票安全特征”組中規(guī)則的最小權(quán)重MG。此外，所述條件還可依賴于所述傳感器的測(cè)量結(jié)果或某一測(cè)量結(jié)果的類別代碼。通?？梢栽跅l件中使用評(píng)價(jià)設(shè)備所得到的以任何方式組合的全部數(shù)據(jù)。
而且，還可以利用隨機(jī)發(fā)生器RND改變某種鈔票的統(tǒng)計(jì)學(xué)分布。如圖7中的示例所表明的，20％的銀行鈔票在統(tǒng)計(jì)上從分類類別“粉碎器”轉(zhuǎn)向分類類別“排除”。這樣一個(gè)過程使得如果所述裝置的操縱人員檢查轉(zhuǎn)移至屬“排除”類別的鈔票，則可以連續(xù)檢查鈔票分類質(zhì)量。之后裝置操縱人員在需要時(shí)可以適當(dāng)?shù)卦谄錂z查的基礎(chǔ)上改變某些類別的類別分界限。
而且，這種對(duì)分類類別的后續(xù)轉(zhuǎn)變，使得在遇到干擾的情況下，對(duì)相應(yīng)鈔票分類的改變變得很容易，因?yàn)闊o需在規(guī)則矩陣中做很大變化。
本發(fā)明用于處理頁片材料的第二實(shí)施例如圖8所示。在此，如同在上述第一實(shí)施例中解釋的一樣，首先由傳感器20.n收集測(cè)量數(shù)據(jù)并且該測(cè)量數(shù)據(jù)用于測(cè)量結(jié)果的推導(dǎo)。
與第一實(shí)施例不同，測(cè)量結(jié)果在此同互相有重疊的類別相匹配或在此被模糊化。圖9所示為這類別匹配的一個(gè)實(shí)例。為簡(jiǎn)明起見，這些僅用了第一實(shí)施例特性項(xiàng)中的“臟度”、“折角”、“污點(diǎn)”特性在這個(gè)例子中，所述頁片的測(cè)量結(jié)果可假定為從0到1的值，將三個(gè)互相有重疊的類別分配給每個(gè)特性，對(duì)于“臟度”特性而言，具有測(cè)量值位于區(qū)域0到0.5的“高臟度”類別、測(cè)量值為0到1的“中等臟度”類別和區(qū)間為0.5到1的“低臟度”類別?！案吲K度”，“中等臟度”和“低臟度”類別在以下被用做模糊類別。
每個(gè)模糊類別被賦與一個(gè)隸屬度函數(shù)，如圖9所示。相互重疊的模糊類別數(shù)量與不同的錄屬度函數(shù)的形式可任意確定。通過適當(dāng)?shù)剡x擇隸屬度函數(shù)，可以對(duì)特定應(yīng)用下的有關(guān)方法的功能性進(jìn)行優(yōu)化。
在圖9中，二次測(cè)量M1，M2的測(cè)量結(jié)果與從隸屬度函數(shù)得到的隸屬度值一起標(biāo)出。測(cè)量M1包含了一張低臟度，相對(duì)較多的折角和很少污點(diǎn)的鈔票，在測(cè)量M2中，臟度比M1中要大，且有更多的折角，而且，其污點(diǎn)少于M1中的污點(diǎn)。
模糊類別用于定義如圖10所示的一個(gè)規(guī)則矩陣，在規(guī)則矩陣的各列中寫明了各個(gè)類別的所述特性“臟度”、“折角”、“污點(diǎn)”的可能組合。所述規(guī)則矩陣的最后一列為“分類”特性，以將三個(gè)模糊類別指定為“堆積器”、“粉碎器”、和“排除”。所述規(guī)則矩陣的行說明了規(guī)則1至8，各條規(guī)則將所述三種特性的模糊類別的各可能組合分別同所述“分類”特性的模糊類別聯(lián)系起來。在具體指明的所述各模糊類別下，由圖9所確定的隸屬度值分別用于對(duì)測(cè)量M1和測(cè)量M2進(jìn)行表述，有關(guān)用于表述“分類”模糊類別的值的確定將在下面進(jìn)行解釋。
所述規(guī)則矩陣中的規(guī)則可做如下口頭陳述。例如規(guī)則1表示一張被劃分入按“分類”屬性的模糊類別“排除”中的具有低臟度、很多折角和少量污點(diǎn)的鈔票；規(guī)則2用于一張被劃分入按“分類”屬性的模糊類別“粉碎器”中的具有中等臟度。很多折角和少量污點(diǎn)的鈔票等。由于對(duì)于測(cè)量M1和測(cè)量M2而言不會(huì)再有其他的合理組合，因此規(guī)則矩陣中的規(guī)則限于八條，不必要使規(guī)則矩陣包含所有的可能組合，而只要包含相關(guān)組合的規(guī)則就足夠了。
為了推導(dǎo)出一張鈔票的類別，如圖11所示，首先將按“分類”特性的模糊類別與一個(gè)相應(yīng)的隸屬度函數(shù)聯(lián)系起來。
根據(jù)模糊類別及其隸屬度函數(shù)以及規(guī)則矩陣。首先用所謂的推理機(jī)推導(dǎo)出分類結(jié)果模糊類別“堆積器”類別、“粉碎器”類別、和“排除”類別。
通過在一條規(guī)則內(nèi)將測(cè)量結(jié)果的隸屬度值聯(lián)系到一起并將聯(lián)結(jié)的結(jié)果同分類相聯(lián)系?？梢垣@得如圖10所示根據(jù)“分類”特性的各模糊類別。這里，做為一了解示例，選擇最小隸屬度值做為聯(lián)系值(如圖中用方框框起的)。
圖12所示為從相應(yīng)規(guī)則中推導(dǎo)出的根據(jù)“分類”特征的模糊類別“粉碎器”的一個(gè)例子，根據(jù)規(guī)則中聯(lián)系值的結(jié)果。模糊類別“粉碎器”的隸屬度函數(shù)在一定高度上被切去。圖12a和12b示出了將這一過程用于規(guī)則4中測(cè)量M2的結(jié)果時(shí)的情況。根據(jù)如圖10中所示的規(guī)則矩陣，規(guī)則將隸屬度值0.2傳遞給測(cè)量M2以及根據(jù)“分類”特性的模糊類別“粉碎器”。因此模糊類別“粉碎器”的隸屬度函數(shù)在值0.2值被截去。這樣就獲得了各規(guī)則聯(lián)系部。為簡(jiǎn)化起見，在此各部分區(qū)域的最大覆蓋面積被選做聯(lián)系部，結(jié)果如圖12c所示。
對(duì)所有規(guī)則和所有的根據(jù)“分類”特性的所有模糊類別使用類似的方法，可以得出如圖13a和13b所示的“分類”特性的結(jié)果模糊類別及其隸屬度函數(shù)作為測(cè)量M1和測(cè)量M2，由圖12c中的示例所確定的結(jié)果可在圖13b中再次看到。
在最后一步，必須從“分類”特性的結(jié)果模糊類別或是非模糊化的“分類”特性中推導(dǎo)出一個(gè)離散分類類別，完成該項(xiàng)推理的一個(gè)簡(jiǎn)單方法是將某頁片材料具有最大面積的模糊類別做為該頁片材料的模糊類別。對(duì)于測(cè)量M1的情況而言，該頁片材料的類別定為“排除”類別，而測(cè)量值為M2的頁片材料定為“碎片”類別。
從“分類”特性的結(jié)果模糊類別中推導(dǎo)分類類別的一種更精細(xì)的方法是例如首先用例如組合的方法將“分類”特性的各結(jié)果模糊類別“堆積器”，“粉碎器”，“排除”連接到一起并從結(jié)果區(qū)域中計(jì)算主中心的位置。通過數(shù)據(jù)圓整，該數(shù)值與一個(gè)離散的分類類別相匹配。
當(dāng)然，也可將在現(xiàn)有技術(shù)中為人熟知的與模糊邏輯相關(guān)的其他方法用到按上述意義對(duì)頁片材料進(jìn)行處理的問題上來。
權(quán)利要求
1.一種用于處理頁片材料，例如鈔票的裝置包括一分離單元，用于將頁片材料從疊放的狀態(tài)分離成單片狀態(tài)；一傳送單元，用于將分離后的單張頁片送過所述裝置；多個(gè)傳感器單元，每個(gè)傳感器單元具有一測(cè)量單元和一評(píng)價(jià)單元，用以確定各頁片的測(cè)量結(jié)果；一中央評(píng)價(jià)單元，使用來自傳感器單元的測(cè)量結(jié)果給各頁片分配一特定目標(biāo)單元；多個(gè)目標(biāo)單元，使頁片在其中堆碼或銷毀；一控制單元用于控制和/或記錄對(duì)頁片的處理操作，以及一位于諸單元之間用于數(shù)據(jù)交換的連接點(diǎn)；其特征在于，至少一個(gè)傳感器單元(20.N)具有存貯器，存貯器中至少存有一條數(shù)據(jù)記錄；所述數(shù)據(jù)記錄里具有至少一個(gè)區(qū)域(ED)，其中存放有來自至少一個(gè)另外的存貯器的數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于多個(gè)頁片的數(shù)據(jù)記錄存貯在至少一個(gè)傳感器單元(20.N)的存貯器中。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于傳感器單元(20.N)的存貯器位于所述傳感器單元(20.N)的評(píng)價(jià)單元中。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于每條數(shù)據(jù)記錄具有區(qū)域(MD，ME)，其中由傳感器單元(20.N)的測(cè)量單元決定的測(cè)量數(shù)據(jù)與/或由傳感器單元(20.N)的評(píng)價(jià)單元決定的測(cè)量結(jié)果存貯在其中。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于中央評(píng)價(jià)單元(10)具有一存貯器，其中存有多個(gè)頁片的數(shù)據(jù)記錄，每條數(shù)據(jù)記錄具有區(qū)域(ME)，其中存貯有針對(duì)某一頁片的傳感器單元(20.1-20.N)的測(cè)量結(jié)果。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于中央評(píng)價(jià)單元具有一個(gè)存貯器，自由配置表和/或矩陣存貯在其中并用于推導(dǎo)出頁片的分類類別。
7.如權(quán)利要求5或6所述的裝置，其特征在于，提供了一種裝置能從對(duì)于某一頁片的傳感器單元的測(cè)量結(jié)果中推導(dǎo)出此頁片的分類類別。
8.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，每條數(shù)據(jù)記錄具有一個(gè)區(qū)域(SK)，所述頁片的分類類別存貯在其中。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，傳送單元(30)具有多個(gè)非中心化子單元(30.1-30.M)。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于每個(gè)子單元(30.1-30.M)分別控制傳送單元(30)的傳送路徑的一個(gè)部分。
11.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于每個(gè)子單元(30.1-30.M)控制所述裝置的某一部分。
12.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，用于數(shù)據(jù)交換的連接處(100)是一數(shù)據(jù)總線。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，數(shù)據(jù)總線是一CAN總線。
14.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于另外還具有至少同所述單元作部分連接的連接處(101，102)與用于數(shù)據(jù)交換的連接處(100)并行工作。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于連接處(101，102)是數(shù)據(jù)總線。
16.一種用于處理例如鈔票的頁片材料的方法，其中要執(zhí)行如下的步驟利用多個(gè)傳感器單元進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)的收集；從收集到的測(cè)量數(shù)據(jù)中推導(dǎo)出測(cè)量結(jié)果；將測(cè)量結(jié)果與類別進(jìn)行對(duì)應(yīng)；將各類別組合成具有不同形式的頁片材料的特性；利用任意的但又是嚴(yán)格選定的多個(gè)特性的不同形式組合，建立一個(gè)與分類類別相聯(lián)系的自由配置規(guī)則矩陣；使用規(guī)則矩陣推導(dǎo)所述頁片材料的分類類別，為頁片材料指派分類類別，參考頁片材料的分類類別，將頁片材料送至目標(biāo)單元。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，測(cè)量結(jié)果至少與離散類別部分對(duì)應(yīng)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，類別向量由具有全部特性的類別，更準(zhǔn)確地說是與具體測(cè)量結(jié)果相對(duì)應(yīng)的各特性被標(biāo)識(shí)了的類別構(gòu)成，規(guī)則矩陣包含多條規(guī)則，每條規(guī)則由來自具有全部特性的類別的規(guī)則向量以及各被標(biāo)識(shí)特性的至少一個(gè)類別構(gòu)成，每條規(guī)則具有一個(gè)相聯(lián)系的分類類別。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述類別向量的標(biāo)識(shí)與所述規(guī)則向量的相應(yīng)標(biāo)識(shí)按順序進(jìn)行依次比較，以推導(dǎo)分類類別，并且如果一規(guī)則向量含有所述類別向量的所有標(biāo)識(shí)，則與該規(guī)則向量相聯(lián)系的類別就指派給所述頁片材料；無規(guī)則向量包含所述類別向量的所有標(biāo)志，一個(gè)任意的但又是嚴(yán)格選定的分類類別被指派給所述頁片材料。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述類別有一個(gè)至少與其部分相聯(lián)系的權(quán)重，并且至少部分地參考這些權(quán)重使所述規(guī)則受到檢查以便保持一致性。
21.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，測(cè)量結(jié)果至少部分對(duì)應(yīng)于重疊類別。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，每個(gè)重疊類別均有一個(gè)帶相關(guān)隸屬度函數(shù)的模糊類別；每個(gè)分類類別均有一個(gè)帶相關(guān)隸屬度函數(shù)的模糊類別；以及所述規(guī)則矩陣包含推理機(jī)的規(guī)則。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，一分類類別從模糊類別中由推理機(jī)推導(dǎo)出并被指派給所述頁片材料。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述類別具有一至少與其部分相關(guān)的權(quán)重，而且相應(yīng)模糊類別的隸屬度函數(shù)與該權(quán)重之間存在聯(lián)系。
25.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，指定的分類類別根據(jù)任意的但又是嚴(yán)格選定的條件進(jìn)行變動(dòng)。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，所述類別具有一個(gè)至少部分與其相聯(lián)系的權(quán)重，并且至少有一個(gè)依賴于至少一個(gè)類別的權(quán)重的條件。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)條件依賴于至少一測(cè)量數(shù)據(jù)和/或測(cè)量結(jié)果。
28.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，至少一個(gè)條件依賴于至少一個(gè)隨機(jī)變量。
29.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，規(guī)則矩陣中含有多條規(guī)則，每個(gè)規(guī)則與一安全級(jí)別相聯(lián)系以防止對(duì)所述規(guī)則做未經(jīng)授權(quán)的變動(dòng)。
30如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于所述類別具有與其至少部分相關(guān)的權(quán)重，所述權(quán)重用于在各特性相互之間進(jìn)行精確定級(jí)。
31.一種用于處理頁片材料，例如鈔票的方法，其特征在于對(duì)一傳感器單元的至少一個(gè)測(cè)量結(jié)果的推導(dǎo)是通過使用來自至少一個(gè)其他傳感器單元的數(shù)據(jù)而完成的。
全文摘要
一種檢測(cè)頁片材料的設(shè)備,其中至少有一個(gè)帶有存貯器的傳感器單元,所述存貯器中存有多個(gè)頁片的數(shù)據(jù)記錄。每條數(shù)據(jù)記錄具有一個(gè)可存貯來自至少一個(gè)其他存貯器數(shù)據(jù)的區(qū)域。所述傳感器單元最好具有一個(gè)測(cè)量單元和一個(gè)評(píng)價(jià)單元,傳感器單元的存貯器位于評(píng)價(jià)單元中。
文檔編號(hào)G07D7/00GK1187894SQ96194728
公開日1998年7月15日 申請(qǐng)日期1996年5月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月11日
發(fā)明者保羅·史密斯, 沃爾特·赫爾曼, 伯恩德·旺德爾, 迪特爾·斯坦 申請(qǐng)人:吉賽克與德弗連特股份有限公司