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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR THE DISCRIMINATION OF OBJECTS TO BE INSPECTED
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1980/001963
Kind Code:
A1
Abstract:
In a measuring station (1) at least one physical magnitude of each object to be tested is measured. A decision logic (2) juges each value measured relatively to limit values contained in a memory (3) and decides whether the object must be accepted or not. The measured values of the accepted objects are statistically processed in a computer (6). The unaccepted objects come to a return station (4). Each measure value provided to the computer (6) is combined, with a selected weighing index ((Alpha)) present on an input (7), with the previously stored measured values so as to obtain a new mean value ((Alpha)) and a new quadratic means ((Alpha)2). A tolerance factor (p) of the dispersion, present on an input (8) determines the limit values appropriate for the following object. The device is appropriate for the bank notes testing, and for processing measured values, a micro-computer may be used. An input (11) is used for inputting empiric values for the mean value ((Alpha)) and the quadratic mean ((Alpha)2) before operating the device. For setting the limit values, the measured values of the first bank notes are used with a waiting index ((Alpha)) of high weight, and then the weight may be reduced.

Inventors:
BERCOVITZ C (FR)
Application Number:
PCT/CH1979/000161
Publication Date:
September 18, 1980
Filing Date:
December 17, 1979
Export Citation:
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Assignee:
SODECO COMPTEURS DE GENEVE (CH)
International Classes:
G06F17/40; G06K9/62; G07C3/14; G07D7/12; G07D7/20; (IPC1-7): G05B1/01; G07C3/14; G07D7/00
Foreign References:
US3946212A1976-03-23
US3515860A1970-06-02
US2664557A1953-12-29
US3995478A1976-12-07
US3876872A1975-04-08
US3648035A1972-03-07
US3878982A1975-04-22
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Claims:
1. P A T E N T A N S P R U E C H E Vorrichtung zur Unterscheidung von Prüfobjekten mit einer Messstelle zur Prüfung wenigstens einer physikalischen Grosse je PrüfObjekt, mit einer die Messwerte nach einer GutSchlech Entscheidung ordnenden Entscheidungslogik und einem Speicher zum Festhalten der für eine GutEntscheidung zulässigen Gren¬ zen der Messwerte, dadurch gekennzeichnet, dass für die sta¬ tistische Verarbeitung jedes Messwertes (x.) eines als gut be fundenen .Prüfobjektes ein Rechenwerk (6) vorhanden ist, das in seinem eigenen Speicher enthaltene Werte (x,χ2)von vorher geprüften Prüfobjekten bzw. im Falle der Inbetriebsetzung ein gegebene Erfahrungswerte mit einem vorgegebenen Gewichtungs¬ faktor (a) aufgrund des letzten Messwertes (x.
2. ) neu berechnet, aus den neuen statistischen Werten (χ,χ2)neue zulässige Grenz werte (xa , x,b) bildet und diese für die GutSchlechtEntschei düng des nächsten Prüfobjektes im Speicher (3) abspeichert.
3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rechenwerk (6) zur Festlegung der Grenzwerte x und einen Eingang (8) für einen Toleranzfaktor p als Vielfa¬ ches der Streuung ~ der vorher ermittelten Messwerte (x1.) aufweist und die Grenzwerte xa und xb, ausg^ehend vom Mittel wert x der vorher ermittelten Messwerte (x.) nach den Be 1 Ziehungen X SB a x + p.σ xb " x p.σ berechnet .
4. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Rechenwerk (6) ein weiterer Eingang (7) zum Einstellen des Gewichtungsfaktors ( ~) vorhanden ist zwecks Verkleinerung des Einflusses des letzten Messwertes (x.) bei der Berech¬ nung eines neuen Mittelwertes (x) nach erfolgter Inbetrieb¬ setzung der Vorrichtung. O.V. Ar i .
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Auswertung der Messwerte ein Mikrocomputer dient.
6. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messstelle (1) zur Ermittlung der Messwerte an Bank¬ noten eingerichtet ist.
Description:
Vorrichtung zur Unterscheidung von Prüfobjekten

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Unterschei¬ dung von Prüfobjekten nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Solche Vorrichtungen werden zur Durchführung einer Auslese an irgendwelchen Prüfobjekten verwendet, deren Messwerte in ihrer Grundgesamtheit wenigstens annähernd einer Gauss 'sehen Normal¬ verteilung gehorchen. Die Vorrichtungen enthalten im allgemei¬ nen eine Auswahl-Einrichtung, die es erlaubt, die Messwerte der zu kontrollierenden Gegenstände mit den Messwerten eines Referenzgegenstandes zu vergleichen, um dadurch eine Gut- Sehlecht-Entscheidung zu erhalten.

Zur Bestimmung der Grenzwerte für die Gut-Schlecht-Entschei- dung ist es nötig, die Messwerte einer möglichst grossen Zahl von Prüfobjekten aufzunehmen und daraus den Mittelwert und die Streuung zu bestimmen, um dann die Grosse der Grenzwerte fest¬ legen zu können. Da die einzelnen Elemente der Vorrichtung, z.B. Photozellen, Filter, Lichtquellen usw. eine herstellungs¬ bedingte Streuung ihrer Charakteristiken aufweisen, und weil für die zur Diskussion stehenden Vorrichtungen eine hohe An- nahmewahrscheinlichkeit für die Prüflinge gefordert ist, müssen an jeder einzelnen Vorrichtung die Grenzwerte für die Gut- Schlecht-Entscheidung einzeln in der beschriebenen Weise fest¬ gelegt werden. Dies bedeutet einen grossen Aufwand und das glei¬ che Vorgehen muss jedesmal wiederholt werden, wenn der Messwert der Prüfobjekte aus irgend einem Grunde geändert werden muss.

Sowohl die an der Prüfung beteiligten und bereits erwähnten Elemente als auch die Prüfobjekte selbst können sich im Laufe der Zeit leicht verändern, so dass eine Abwanderung des statis schen Mittelwertes auftritt. Eine solche Abwanderung ist viel- fach unvorhersehbar und macht sich dadurch bemerkbar, dass die Vorrichtung allmählich oder auch plötzlich vermehrt solche Prüfobjekte zurückweist, die sie offensichtlich hätte annehmen sollen. Dies führt dann dazu, dass an einer solchen Vorrich¬ tung die Grenzwerte nach dem beschriebenen, aufwendigen Ver- fahren wieder neu bestimmt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Einstellung der Grenzwerte einfacher ist und die sich dauernd selbsttätig an allfällig auftretende Abwanderungen anpasst.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen an einer Vorrichtung zur Prüfung der Echtheit von Banknoten näher erläutert:

Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrich¬ tung und Fig. 2 ein Ablaufschema eines Prüfvorgσnges.

In der Fig. 1 bedeutet 1 eine Messstelle zur Ueberprüfung einer Banknote. Diese wird einer Lichtstrahlung ausgesetzt , und die Messstelle 1 ermittelt aufgrund der von der Banknote reflek- tierten Strahlung einen weiter zu verarbeitenden Messwert.

Zur Erhöhung der Sicherheit vor Fälschungen werden vorteilhaft mehrere Punkte der Banknote abgetastet und mehrere Messwerte erfasst. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich ein¬ fachheitshalber auf nur einen Messwert x.. Die Messstelle 1

1 ist mit einer Entscheidungslogik 2 verbunden. Die Entschei¬ dungslogik prüft, ob der Messwert x. innerhalb zweier in einem Speicher 3 gespeicherten Grenzwerte x und x, liegt. Ist dies

nicht der Fall, weil es sich beispielsweise bei der eingegebe¬ nen Banknote um eine Fälschung handelt, dann bewirkt die Ent¬ scheidungslogik 2 die Weiterleitung der Banknote an eine Rück¬ gabestelle 4.

Die Messstelle 1 ist ferner mit einem Rechenwerk 6 für die statistische Verarbeitung jedes Messwertes x. einer als gut befundenen Banknote verbunden. Das Rechenwerk 6 hat zwei wei¬ tere Eingänge 7 und 8. Der Eingang 7 dient zum Einstellen eines Gewichtungsfaktors a und der Eingang 8 dient der Vorwahl eines Toleranzfσktors p. Eine Verbindung 9 führt vom Gut-Ausgang der Entscheidungslogik 2 zum Rechenwerk 6. Sobald die Entschei¬ dungslogik eine eingegebene Banknote als gut beurteilt hat, wird die Banknote in eine Kasse 10 geleitet.und über die Ver- bindung 9 wird das Rechenwerk 6 aktiviert. Das Rechenwerk 6 entnimmt seinem eigenen Speicher die dort enthaltenen Werte für den Mittelwert x und den quadrati .schen Mi.ttelwert x2 der bisher geprüften Banknoten und rechnet die Werte aufgrund des letzten anstehenden Messwertes x. und unter Berücksichtigung des vorgegebenen Gewichtungsfaktors a neu aus.

Der am Eingang 7 zwischen zwei Grenzwerten verstellbare Gewich¬ tung -sfaktor a bestimmt den Einfluss, den der neue Messwert x i. bei der Rechnung gegenüber den im Rechenwerk 6 gespeicherten —% Werten x und x haben soll.

Der am Eingang 8 einstellbare Toleranzfaktor p dient zur Fest¬ legung der Grosse des Streubereiches. Er bestimmt die Grenz-

—- werte xa , xb, als Vielfaches der aus x und x zu berechnenden Streuung σ. Dabei ist

Die Grenzwerte x , x ergeben sich dann ausgehend vom Mittel- wert x zu x = a x + p

x b = x - p

Das Rechenwerk 6 gibt diese neuen Werte anstelle der alten Werte an den Speicher 3 zurück, wo sie für die Prüfung der nächsten Banknote wieder bereitstehen.

Ein weiterer Eingang 11 am Rechenwerk 6 dient der erstmaligen Eingabe von Erfahrungswerten für den Mittelwert x und den qua¬ dratischen Mittelwert χ2 vor der ersten Inbetriebsetzung der Vorrichtung.

Dem Rechner 6 einer neuen, aus der Fertigung kommenden Vorrich tung werden daher am Eingang 11 und 8 Erfahrungswerte für den Mittelwert x und den quadratischen Mittelwert χ2 bzw. den Tole ranzfaktor p zur Bildung der Grenzwerte x , x. eingegeben, nach denen dann einige Banknoten geprüft werden. Zur möglichst ra- sehen Anpassung des Mittelwertes x an die individuellen Verhält nisse der betrachteten Vorrichtung ist es sinnvoll, wenn für die Prüfung der ersten Banknoten der Gewichtungsfaktor a am Eingang 7 des Rechenwerkes 6 vorerst so eingestellt wird, dass der letzte Messwert x x. bei der Berechnung ~ eines neuen Mittel- wertes x einen grossen Einfluss hat. Nach der Inbetriebsetzung der Vorrichtung und nachdem einige Banknoten angenommen worden sind, kann am Eingang 7 der Einfluss des letzten Messwertes x. durch Veränderung des Gewichtungsfaktors a verkleinert werden.

Die Aenderung des Gewichtungsfaktors a kann auch durch ein

Zählwerk nach einer vorwählbaren Stückzahl oder kontinuierlich bis zu einem bestimmten Endwert erfolgen.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung wird nachfol- gend anhand der Fig. 2 näher erläutert:

Nach dem Eingeben de r Erfahrungswerte a, x, x und p, wie dies vorangehend beschrieben ist, bestimmt ein Block 12 des Rechners 6 die Streuung σ nach der Beziehung

.V - C* .

Anschliessend wird gemäss einem Block 13, ausgehend vom ein¬ gegebenen Mittelwert x und dem Toleranzfaktor p, die Breite des Annahmetoleranzbandes mit den Grenzwerten

= x - p

bestimmt. Die Werte von xa und x.b werden in dem in der Fig ~. 2 nicht dargestellten Speicher 3 der Fig. 1 gespeichert. Damit ist die Vorrichtung für die Bearbeitung eines Messwertes x. bereit, d.h. jetzt kann eine Banknote eingegeben werden, was durch eine Verbindung 14 zu einer ersten Entscheidungsstelle 15 gemeldet wird. Die Entscheidungsstelle prüft, ob ein Mess- wert x. eintrifft oder nicht, und meldet einen solchen an einen weiteren Block 16, der den Messwert x 1. einer zweiten Entschei- dungssteile 17 zuleitet. Erfüllt der Messwert die Bedingung

nicht, dann wird die Banknote abgelehnt, zur Rückgabestelle 4 geleitet und die Eingabe für eine weitere Banknote wird wieder freigegeben.

Wird die Banknote angenommen, dann geht ein Signal von der Entscheidungsstelle 17 zu einem Block 18, der den Transport der Banknote • zur Kasse 10 auslöst und den Messwert x 1. über einen Start-Block 19 zur weiteren Auswertung im Rechner 6 an einen Block 20 weitergibt. Dieser berechnet einen neuen Mittel- wert x + und den quadrati.schen Mittelw_ert x 2 +. Dazu entnimmt der

Rechner 6 den bisherigen Mittelwert x und den bisherigen qua¬ dratischen Mittelwert χ2 aus seinem eigenen Speicher und ge- wichtet den neuen Messwert x. entsprechend dem Gewichtungsfak- tor a nach den Beziehungen

(a - 1) x + x

X = und a

2 (α - D x =

+ α

5 Die neu errechneten Werte x und x werden in einem Block 21 - + + an Stelle de r alten Werte x und x 2 gesetzt, und die neuen Wer für x und χ gelangen über eine Verbindung 22 wieder an den

Eingang des Blockes 12, wo sie zusammen mit den dort noch vor-

. handenen Werten von a und p eine neue Berechnung neuer Grenz- 0 werte für x und x,_ auslösen, wie dies vorhergehend beschriebe a b wurde. Die neuen Grenzwerte x und x. gelangen ausserdem in den in der Fig. 2 nicht dargestellten Speicher 3 der Fig. 1. Gleichzeitig meldet die Verbindung 14 der ersten Entscheidungs stelle 15 die Bereitschaft zur Verarbeitung eines weiteren 5 J Messwertes x1..

Mit einem Toleranzfaktor p = 3 ergibt sich für eine gute Bank¬ note eine Annahmewahrscheinlichkeit von 99,73 % , was sich praktisch bewährt hat.

Mit der beschriebenen Vorrichtung ist bei der Inbetriebsetzung kein Abgleich mehr nötig. Der Mittelwert x passt sich den zu beurteilenden Banknoten und den an der Messung beteiligten Bauelementen der Vorrichtung laufend an.

Als Rechenwerk 6 eignet sich in der beschriebenen Lösung be¬ sonders ein Microcomputer. Deren Anwendung ist daher überall dort vorteilhaft, wo bereits ein Microcomputer für die fäl¬ schungssichere Erfassung des Messwerte x. vorhanden ist. Es könnte aber auch eine andere Rechenart angewandt werden, indem z.B. mit einem Schieberegister alle einzelnen Messwerte x.

1 einer dem Gewichtungsfaktor a entsprechenden Menge von Bank¬ noten gespeichert werden, zu denen jeweils der neue Wert zu¬ gesetzt und der älteste Wert weggenommen wird und aus diesen Messwerten der Mittelwert x und der quadratische Mittelwert χ2 neu ausgerechnet werden.

An Stelle der Banknoten kann die Vorrichtung auch für die Er¬ kennung beliebiger anderer Gegenstände verwendet werden.