Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Aussonderung von abgenutzten Banknoten aus einer Anzahl n von Banknoten in Banknotenverarbeitungsmaschinen.

In Banknotenverarbeitungsmaschinen, wie beispielsweise Vorrichtungen zum

Prüfen, Zählen und Verpacken von Banknoten und Bankautomaten zum Ein- und/ oder Auszahlen von Banknoten an Bankkunden, werden abgenutzte Banknoten automatisch aus dem Umlauf entfernt. Eine Abnutzung liegt zum Beispiel bei einer Verschmutzung oder Alterung der Banknote vor. Ferner ist eine Abnutzung oder ein Verschleiß einer Banknote gegeben, wenn die

Banknote abgegriffen, schlaff oder eingerissen ist oder wenn die Banknote eine große Anzahl von Faltkanten aufweist. Um die abgenutzten Banknoten während der Bearbeitung zu erkennen, sind Banknotenverarbeitungsmaschinen mit Sensoren ausgestattet. Diese Sensoren messen den Wert einer oder mehrerer physikalischen Größen der Banknoten, die Aufschluss über den Zustand der

Banknoten geben. Eine derartige physikalische Größe ist zum Beispiel die optische Dichte. Zu dem Messwert der physikalischen Größe wird eine Schwelle oder ein Schwellenwert vorgegeben. Wird dieser Schwellenwert bei einer Banknote erreicht oder überschritten, so wird diese Banknote ausgesondert. Wird der Schwellenwert unterschritten, so bleibt die Banknote im

Umlauf. Von dem Schwellenwert und von den Sensoren hängt ab, welcher Anteil an Banknoten aus einer Anzahl von Banknoten ausgesondert wird.

Der Schwellenwert kann von einem Bediener oder einem Hersteller einer Banknotenverarbeitungsmaschine vorgegeben werden. Da der Anteil der ausgesonderten Banknoten sehr empfindlich von der Höhe des Schwellenwertes abhängt, führt ein geringfügig zu hoch angesetzter Schwellenwert dazu, dass Banknoten im Umlauf bleiben, die aufgrund ihrer Abnutzung nicht mehr geeignet sind. Der Anteil oder die Rate der ausgesonderten Banknoten ist in diesem Fall zu klein. Wird der Schwellenwert dagegen geringfügig zu klein angesetzt, so werden Banknoten ausgesondert, die noch für den Umlauf geeignet sind. In diesem Fall ist der Anteil oder die Rate an ausgesonderten

Banknoten zu groß. Da bereits eine geringfügige Änderung des Schwellenwertes die Rate der ausgesonderten Banknote empfindlich beeinflusst, und die Auswirkung der Änderung erst nach einer großen Anzahl von überprüften Banknoten nachweisbar ist, ist eine Anpassung des Schwellenwertes durch den Hersteller oder Bediener erschwert und führt zu schlechten Ergebnissen.

Auch die Festlegung eines Schwellenwertes aus mindestens zwei oder mehr durch einen Benutzer ausgewählten Banknoten, von denen mindestens eine nach seiner Auffassung eindeutig abgenutzt und mindestens eine weitere nach seiner Auffassung eindeutig für den Umlauf geeignet ist, kann zu einer zu großen oder zu kleinen Rate an ausgesonderten Banknoten führen. Bei diesem Vorgehen hängt die Rate entscheidend vom Zustand der ausgewählten Banknoten ab.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur

Aussonderung von abgenutzten Banknoten aus einer Anzahl n von Banknoten in Banknotenverarbeitungsmaschinen zur Verfügung zu stellen, bei dem eine automatische Einstellung des Schwellenwertes für eine den Zustand der Abnutzung charakterisierende physikalische Eigenschaft der Banknoten erfolgt.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das Verfahren sieht vor, dass zu Beginn einer Erfassung von einer Anzahl n von Banknoten in Banknotenverarbeitungsmaschinen eine Sollrate Cunfit.o an auszusondernden Banknoten vorgegeben wird. Die Banknoten werden nacheinander erfasst. Beim Erfassen werden die Banknoten gezählt. Darüber hinaus wird beim Erfassen der Wert mindestens einer physikalischen, durch die Abnutzung beeinflussten Größe jeder Banknote durch Messung bestimmt. Der Messwert oder ein daraus abgeleiteter Wert jeder Banknote wird mit einem Schwellenwert während des Erfassens verglichen. Liegt der Messwert über dem Schwellenwert, wird die betreffende Banknote ausgesondert. Liegt der Messwert unter dem Schwellenwert, bleibt sie im Umlauf. Entspricht der Messwert oder der daraus abgeleitete Wert dem Schwellenwert kann die

Banknote entweder ausgesondert oder weiter verwendet werden. Dies kann festgelegt werden. Während des Erfassens werden die ausgesonderten Banknoten gezählt. Der Schwellenwert für die erste zu erfassende Banknote wird vorgegeben. Nach jeder Banknote oder nach jeweils einer fest vorgegebenen Anzahl m von Banknoten wird der Schwellenwert adaptiv angepasst durch eine Regelung mit Rückkopplung, m ist dabei genau wie n eine natürliche, positive Zahl, m ist sehr klein gegenüber n. Typischerweise ist m < 10. Die Regelgröße der Regelung entspricht der Rate c _unf i _t , _ι der bis zu dieser Banknote ausgesonderten Banknoten. Die Stellgröße entspricht dem Schwellenwert. Der Schwellenwert wird vorteilhafterweise so angepasst, dass der Betrag der Differenz aus c _un fit,ι und c _un fit,o minimiert wird.

Bei dem Verfahren wird ausgenutzt, dass die Rate c _un fit,ι nach einem Anfangsoder Übergangsverhalten gegen die vorgegebene Rate c _U nm,o konvergiert und das System sich damit auf die Sollrate c _un fi _t ,o einstellt. Die Einstellung auf die

Sollrate erfolgt auch dann, wenn hintereinander eine gewisse Anzahl an Banknoten in einem sehr schlechten oder einem sehr guten Zustand erfasst wird. Wesentlich ist lediglich, dass die Anzahl n groß genug ist um das Übergangsverhalten abklingen zu lassen.

Das Verfahren und die Einstellung der Sollrate ist nach Abschluss des Übergangsverhaltens unabhängig von einem vorgegebenen Schwellenwert und von einer Einstellung des Schwellenwertes durch einen Bediener oder Hersteller. Eine Konvergenz stellt sich auch dann ein, wenn der zu Beginn des Verfahrens vorgegebene Schwellenwert ungeeignet ist. Da zu Beginn der Verfahrens ein Schwellenwert und eine Sollrate vorgegeben wird, ist sichergestellt, dass in jedem Fall Banknoten ausgesondert werden. Dies erfolgt auch dann, wenn alle Banknoten neu sind und daher noch keine Abnutzung aufweisen. Dies ist jedoch unkritisch, da aufgrund von Vorschriften lediglich garantiert sein muss, dass abgenutzte Banknoten aus dem Umlauf entfernt werden.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass an den Sensor zur Erfassung der Messgröße keine hohen Anforderungen hinsichtlich der Messgenauigkeit und der Empfindlichkeit gestellt werden. Es kann daher ein kostengünstiger Sensor verwendet werden, der eine gewisse Robustheit aufweist. Da die Messung keine hohe Genauigkeit aufweisen muss, kann die Messdauer verkürzt und der Durchlauf der Erfassung beschleunigt werden.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als physikalische Eigenschaft der Wert der optischen Dichte in zumindest einem Abschnitt jeder Banknote bestimmt. Die optische Dichte gibt Aufschluss über den Grad der Verschmutzung einer Banknote. Sie ist bei neuen Banknoten gering und nimmt mit steigender Verschmutzung zu. Die optische Dichte einer Banknote wird bevorzugt in einem unbedruckten Abschnitt bestimmt. Auf diese Weise ist die optische Dichte bei Banknoten mit unterschiedlichem Wert derselben Währung vergleichbar.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die optische

Dichte mittels mindestens einer Lichtquelle und mindestens einem optischen Sensors bestimmt. Mit dem optischen Sensor wird beispielsweise das durch die Lichtquelle emittierte und durch eine Banknote reflektierte und/ oder durch eine Banknote transmittierte Licht gemessen. Im ersten Fall wird das Auflicht und im zweiten Fall das Durchlicht durch den Sensor erfasst. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Rate Cun _f i _t . ₁ aus der Anzahl aller bis zu dieser Banknote erfassten Banknoten einerseits und der Anzahl der bis zu dieser Banknote ausgesonderten Banknoten andererseits berechnet. Im einfachsten Fall entspricht die Rate c _un f _ιt ,ι dem Quotient aus der Anzahl der bis zu dieser Banknote ausgesonderten

Banknoten einerseits und der Anzahl i aller bis zu dieser Banknote erfassten Banknoten.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Rate Cunfit.i als Mittelwert aus den Raten c _U nm,o, c _un fit,i, c _un fιt,2, c _U nm,3, •■ ■■ c _U nm,ι-i der vorhergehenden Banknoten berechnet. Dabei kann der arithmetische, geometrische oder harmonische Mittelwert berechnet werden. Neben dem Mittelwert kann auch der Median berechnet werden, der robuster gegen Ausreißer ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Regelung eine adaptive Regelung. Gegenüber einer normalen Regelung hat die adaptive Regelung den Vorteil, dass sie auch größere Änderungen hinsichtlich der gemessenen Größe ausgleichen kann.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Regelung eine Fuzzy-Regelung. Bei der Fuzzy-Regelung werden der Regelgröße, dem Regelfehler und dem Stellwert symbolische Werte anstelle numerischer Werte zugewiesen. Die Fuzzy-Regelung basiert auf einer Fuzzy-Logik.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird bei der Berechnung des Schwellenwertes der Betrag der Differenz aus der Rate c _un m _, o und der Rate c _U nm,ι minimiert.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zur

Berechnung des Schwellenwertes und/ oder der Rate c _un fit,ι ein IIR-Filter eingesetzt. Dabei handelt es sich um ein zeitdiskretes lineares verschiebungsinvariantes Filter bei der digitalen Signalverarbeitung.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zur Berechnung des Schwellenwertes und/ oder der Rate c _un m,i ein Kaiman-Filter eingesetzt. Mithilfe dieses Filters sind bei fehlerbehafteten Messwerten Rückschlüsse auf den exakten Zustand möglich. Störungen, welche bei der Messung auftreten, können eliminiert werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Intervall für den Schwellenwert vorgegeben. Dadurch wird verhindert, dass sich der Schwellenwert zu stark ändert.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden mehrere Sollraten c _un m,o vorgegeben. Der Bediener kann zwischen den verschiedenen

Sollraten auch während der Erfassung der Banknoten wechseln.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen zu entnehmen.

Zeichnung

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines Flussdiagramms dargestellt. Es zeigt:

Figur 1 Flussdiagramm eines Verfahrens zur Aussonderung von abgenutzten Banknoten. Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Figur 1 zeigt in einem Flussdiagramm den Ablauf der Verfahrensschritte zur Aussonderung von abgenutzten Banknoten aus einer Gesamtheit von n Banknoten. Zu Beginn wird der Zähler i auf 1 gesetzt. Der Schwellenwert

Schwelleo für die erste Banknote wird vorgegeben: Schwelle, mit i=1 entspricht Schwelleo. Ferner wird die Sollrate c _un m,o der auszusondernden Banknoten vorgegeben und für i=1 die Rate c _un fit,ι = c _U nm,o gesetzt. Dann wird die erste Banknote BNi erfasst und die optische Dichte ODi der ersten Banknote BNi bestimmt. Die optische Dichte ODi wird anschließend mit dem Schwellenwert

Schwellei verglichen. Dabei wird abgefragt, ob OD ₁ > Schwellei ist. Ist dies erfüllt, so wird die Banknote BNi als abgenutzt bzw. unfit eingestuft. Für diesen Fall gilt BNi_unfit = 1. BNi wird ausgesondert und aus dem Umlauf entfernt. Hierzu wird sie in ein spezielles Fach der Banknotenverarbeitungsmaschine eingelegt. Gilt für BNi nicht: ODi > Schwellei , so bleibt BNi im Umlauf und wird nicht ausgesondert. In diesem Fall ist BNi fit oder BNi fit = 1 oder BNi_unfit = 0. Anschließend wird der Zähler um 1 erhöht: i=i+1. Der Zähler lautet nun i=2. Die aktuelle Rate c _U nm,2 der ausgesonderten Banknoten wird berechnet aus der vorhergehenden Rate c _un fι _t ,i: c _U nfit,, ₊ i = (BN,_unfit) ^* w + c _un m,ι ^* (1-w) wobei:

BN,_unfit = 1 , wenn BN ₁ ausgesondert wurde und BN,_unfit = 0, wenn BN, nicht ausgesondert wurde. Ein typischer Wert für w liegt bei w = 1/2000.

Schließlich wird der Schwellenwert durch Regelung angepasst, so dass der

Betrag der Differenz aus c _un fit,ι und c _un fit,o minimal ist. Daraus ergibt sich der Schwellenwert Schwelle, mit i = 2 für die Erfassung der Banknote BN ₂ .

Diese Verfahrensschritte werden für alle Banknoten BNi bis BN _n durchgeführt. Dabei durchläuft i alle natürlichen Zahlen von 1 bis n. Sämtliche Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.