способ управления подсчетом документов, способ проверки документов, устройство для подсчета документов, устройство разделения документов, устройство проверки документов и схема управления

Формула изобретения

1. Способ управления подсчетом документов, который предусматривает транспортировку документа вдоль направляющей поверхности через устройство для подсчета, обнаружение документа на направляющей поверхности, генерирование синхронизирующих импульсов при транспортировке документа вдоль указанной направляющей поверхности и подсчет синхронизирующих импульсов, которые появляются в момент обнаружения документа, отличающийся тем, что он включает следующие стадии: измерение непрозрачности документа вдоль первого участка документа в ответ на синхронизирующие импульсы, которые появляются в момент обнаружения документа, накопление результатов измерения непрозрачности с получением первого значения непрозрачности, соответствующего первому участку документа, определение, находится ли количество импульсов, подсчитанных на указанной стадии их подсчета, в заданном диапазоне, соответствующем требуемой длине документа, генерирование сигнала ошибки длины, указывающего на ошибку длины, если количество подсчитанных импульсов выходит за пределы заданного диапазона, и генерирование сигнала ошибки сдвоенности, указывающего на ошибку сдвоенности, если первое значение непрозрачности соответствует ошибке непрозрачности.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что он включает регулировку заданного диапазона количества синхронизирующих импульсов в соответствии с их числом, подсчитанным при обнаружении документа.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что он включает измерение непрозрачности документа вдоль второго участка документа в ответ на синхронизирующие импульсы, которые появляются в момент обнаружения документа, накопление результатов измерения непрозрачности с получением второго значения непрозрачности, соответствующего второму участку документа, и генерирование сигнала ошибки сдвоенности, указывающего на ошибку сдвоенности, если второе значение непрозрачности указывает на ошибку непрозрачности.

4. Способ проверки документов, обладающих магнитными свойствами, который предусматривает транспортировку документа вдоль направляющей поверхности, обнаружение наличия магнитных свойств документа при его транспортировке, формирование сигнала в ответ на обнаружение магнитных свойств, наличие которых детектировано на стадии обнаружения, усиление сигнала с получением усиленного сигнала, отличающийся тем, что он включает полосовую фильтрацию усиленного сигнала с получением соответствующего отфильтрованного сигнала, выпрямление отфильтрованного сигнала с получением выпрямленного сигнала, интегрирование выпрямленного сигнала с получением интегрированного сигнала, взятие выборок интегрированного сигнала с получением выборочных значений, накопление выборочных значений с получением накопленного значения и сравнение накопленного значения с заданным значением, являющимся показателем подлинности документа, посредством чего осуществляется проверка документа, обладающего магнитными свойствами.

5. Устройство для подсчета документов, содержащее направляющую планку, определяющую направляющую поверхность транспортировки документов, отличающееся тем, что эта направляющая поверхность транспортировки документов имеет правую, центральную и левую части, а также предусмотрены правый датчик, расположенный рядом с правой частью указанной направляющей поверхности транспортировки и генерирующий соответствующий сигнал в ответ на наличие части документа в этой правой части, центральный датчик, расположенный рядом с центральной частью указанной направляющей поверхности транспортировки и генерирующий соответствующий сигнал в ответ на наличие части документа в этой центральной части, левый датчик, расположенный рядом с левой частью указанной направляющей поверхности и генерирующий соответствующий сигнал в ответ на наличие части документа в этой левой части, цифровое устройство для взятия выборок сигнала левого датчика, сигнала центрального датчика и сигнала правого датчика с получением их соответствующих репрезентативных значений и программируемый контроллер, соединенный с цифровым устройством взятия выборок и запрограммированный на получение результата подсчета документов, управляющих сигналов для управления работой устройства и сигналов состояния для контроля работы устройства в ответ на соответствующие репрезентативные значения.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что оно дополнительно включает порт последовательного обмена данными, функционально связанный с программируемым контроллером для взаимодействия с внешним устройством.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что программируемый контроллер включает энергонезависимую память для хранения эталонных значений для сравнения контроллером с соответствующими репрезентативными значениями.

8. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что цифровое устройство для взятия выборок включает устройство синхронизации для генерирования синхронизирующих импульсов и цифровой преобразователь для получения репрезентативных значений, а программируемый контроллер запрограммирован на взятие выборок репрезентативных значений в ответ на синхронизирующие импульсы.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что сигнал правого датчика, срабатывающего в ответ на синхронизирующие импульсы, указывает на непрозрачность вдоль правого участка документа, а сигнал левого датчика, срабатывающего в ответ на синхронизирующие импульсы, указывает на непрозрачность вдоль левого участка документа, при этом сигналы правого и левого датчиков подаются на цифровое устройство для взятия выборок.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что программируемый контроллер запрограммирован на накопление репрезентативных значений и на сравнение этих накопленных значений с заданными значениями, являющимися показателем подлинности документа, для определения приемлемости степени непрозрачности документа.

11. Устройство по п.6, отличающееся тем, что порт последовательного обмена данными представляет собой порт RS-232.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что внешнее устройство представляет собой компьютер.

13. Устройство по п.11, отличающееся тем, что внешнее устройство представляет собой принтер.

14. Устройство по п.7, отличающееся тем, что энергонезависимая память выполнена с возможностью ее замены другой энергонезависимой памятью с другими эталонными значениями.

15. Устройство разделения документов в устройстве для подсчета документов, включающее пару опорных стенок, первый вал, установленный с возможностью его вращения между этими опорными стенками, узел подающего ролика, установленный на первом валу для фрикционного зацепления документа, который подлежит подсчету, узел отделяющего устройства, включающий второй вал, установленный с возможностью его вращения между опорными стенками параллельно первому валу, и ведущий шкив, установленный на втором валу, отличающееся тем, что узел отделяющего устройства дополнительно включает натяжной вал, установленный между опорными стенками параллельно второму валу, вращающийся холостой элемент, установленный на натяжном валу, устройство регулировки, соединенное с натяжным валом, и фрикционный ремень, взаимодействующий с подающим роликом для разделения документов и с устройством регулировки для регулирования натяжения фрикционного ремня путем вращения этого устройства.

16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что соединение между натяжным валом и устройством регулировки включает кронштейн, а в устройстве регулировки предусмотрен кулачковый элемент, удерживаемый кронштейном.

17. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что узел подающего ролика включает два шкива подающего устройства, соединенных шпонкой с первым валом и имеющих фрикционные поверхности для захвата документов, и холостое колесо, расположенное между шкивами подающего устройства, установленными с возможностью их вращения на первом валу.

18. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что узел отделяющего устройства дополнительно включает кронштейн, шарнирно опирающийся на второй вал, и натяжной холостой ролик, опирающийся на кронштейн и поддерживающий натяжение фрикционного ремня.

19. Устройство по п.15, отличающееся тем, что оно дополнительно включает устройство для вращения первого вала и второго вала таким образом, чтобы фрикционный ремень вращался в направлении, противоположном направлению вращения узла подающего ролика.

20. Устройство проверки документов, обладающих магнитными свойствами, включающее направляющую поверхность для транспортировки документа и магнитный датчик-преобразователь, который установлен вдоль направляющей поверхности для обнаружения магнитных свойств документа, движущегося вдоль направляющей поверхности, и который выдает сигнал в момент обнаружения магнитных свойств документа, отличающееся тем, что оно содержит цифровой преобразователь, срабатывающий на сигнал от магнитного датчика-преобразователя для получения репрезентативных цифровых значений, и контроллер, запрограммированный на взятие выборок этих цифровых значений с получением выборочных значений, накопление этих выборочных значений с получением накопленного значения и сравнение накопленного значения с заданным значением, являющимся показателем подлинности документа, посредством чего осуществляется проверка документа, обладающего магнитными свойствами.

21. Устройство по п.20, отличающееся тем, что оно дополнительно включает схему формирования сигнала, срабатывающую в ответ на сигнал магнитного датчика-преобразователя и подающую сформированный сигнал на цифровой преобразователь.

22. Устройство по п.20, отличающееся тем, что оно дополнительно включает ограничительное устройство для ограничения направляющей поверхности при прохождении документа вблизи магнитного датчика-преобразователя, обеспечивающее равномерное восприятие магнитных свойств этого документа.

23. Устройство по п.20, отличающееся тем, что оно дополнительно включает устройство намагничивания для намагничивания документа.

24. Устройство по п.23, отличающееся тем, что устройство намагничивания смонтировано жестко по отношению к магнитному датчику-преобразователю.

25. Устройство по п.21, отличающееся тем, что схема формирования сигнала включает интегратор, формирующий интегрированный сигнал в ответ на сигнал от магнитного датчика-преобразователя и соединенный с магнитным датчиком-преобразователем для приема его сигнала с получением интегрированного сигнала.

26. Устройство по п.21, отличающееся тем, что схема формирования сигнала включает первый усилитель для усиления сигнала от магнитного датчика-преобразователя с получением первого усиленного сигнала и полосовой фильтр для фильтрации первого усиленного сигнала первого усилителя с получением отфильтрованного сигнала.

27. Устройство по п.26, отличающееся тем, что схема формирования сигнала дополнительно содержит второй усилитель для усиления отфильтрованного сигнала полосового фильтра с получением второго усиленного сигнала, выпрямитель для выпрямления второго усиленного сигнала второго усилителя с получением выпрямленного сигнала и интегратор для интегрирования выпрямленного сигнала выпрямителя с получением интегрированного сигнала, который указывает на наличие магнитных свойств документа.

28. Устройство по п.27, отличающееся тем, что ограничительное устройство представляет собой поворотный ролик.

29. Схема управления, предназначенная для использования в устройствах подсчета и проверки документов, каждое из которых имеет направляющую поверхность для транспортировки документов и устройство транспортировки для транспортировки документов вдоль направляющей поверхности, и включающая двигатель для привода устройства транспортировки документа, клавиатуру для ручного ввода команд для схемы управления и множество датчиков, расположенных на направляющей поверхности, для получения соответствующих сигналов, причем по меньшей мере один датчик предназначен для обнаружения документа на пути направляющей поверхности, а по меньшей мере один другой датчик служит для обнаружения физических свойств документа, отличающаяся тем, что она содержит центральный процессор, контроллер двигателя, функционально связанный с центральным процессором для регулирования скорости двигателя в ответ на сигнал управления двигателем от центрального процессора, клавиатурный интерфейс, функционально связывающий клавиатуру и центральный процессор для передачи команд, вводимых с клавиатуры, на центральный процессор, цифровой преобразователь, срабатывающий в ответ на сигналы датчиков с получением цифровых сигналов для центрального процессора, и устройство синхронизации, функционально связанное с центральным процессором и служащее для формирования синхронизирующих импульсов для центрального процессора при синхронизации с устройством транспортировки, благодаря чему центральный процессор обрабатывает цифровые сигналы таким образом, чтобы осуществлять подсчет и проверку документов, транспортируемых по направляющей поверхности.

30. Схема управления по п.29, отличающаяся тем, что множество датчиков включает первый датчик, расположенный в первом положении вдоль направляющей поверхности и вырабатывающий соответствующий сигнал в момент обнаружения им документа, правый датчик, расположенный рядом с первым датчиком на линии, проходящей поперечно направлению транспортировки документа, и служащий для получения соответствующего сигнала, указывающего на обнаружение документа и указывающего на непрозрачность документа, и левый датчик, расположенный рядом с первым датчиком на линии, проходящей поперечно направлению транспортировки документа, и служащий для получения соответствующего сигнала, указывающего на обнаружение документа и указывающего на непрозрачность документа.

31. Схема управления по п.29, отличающаяся тем, что множество датчиков включает магнитный датчик для получения соответствующего сигнала, указывающего на магнитную характеристику документа.

Приоритет по пунктам:

14.07.92 - по пп.1 - 3, 5 - 14, 16 - 19 и 21 - 31;

25.02.93 - по пп.4, 15 и 20.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу управления подсчетом документов с обнаружением по магнитным свойствам документа фальшивых документов и к устройству для его осуществления.

Известные устройства для подсчета и обработки документов, таких, как денежные банкноты, служат для подсчета, проверки и укладывания стопкой обычно документов только одного типа. Среди таких устройств существуют устройства, которые используют аналоговые схемы сравнения для проверки отдельными электронными компонентами, которые задают смещение этих схем сравнения, того, попадают ли оптические и магнитные характеристики документа в заданные пределы пороговых значений. С той целью, чтобы адаптировать такие устройства для подсчета и проверки документов с различными оптическими или магнитными свойствами, необходимо вручную регулировать задающие смещения компоненты аналоговых схем сравнения. Однако определенное сочетание проверочных испытаний, которые могут осуществляться в известных устройствах для подсчета документов, предназначенных для работы с документами одного типа, такими, как денежные купюры одной валюты, может не быть не пригодно для обработки документов другого типа, таких, как талоны, пищевые ярлыки или денежные купюры иной валюты. Поэтому существует необходимость в разработке такой системы управления устройством подсчета документов, которая могла бы избирательно выбирать объем проверочных испытаний и в которой пороговые значения проверяемых величин можно было бы легко выбрать в соответствии с характеристиками и свойствами самых разных документов.

Из описания к авторскому свидетельству SU 720442 известен способ управления счетом документов, заключающийся в транспортировке документа вдоль направляющей поверхности через устройство, обнаружении документа на направляющей поверхности и генерировании счетных импульсов при транспортировке документа вдоль указанной направляющей поверхности с последующим их подсчетом. Из описания к этому же авторскому свидетельству также известно устройство для осуществления указанного способа, содержащее направляющую поверхность транспортировки документов, излучатели светового потока и фотоприемники, а также блок счета и индикации. Указанное устройство счета также содержит устройство разделения документов, включающее пару опорных стенок, первый вал, установленный с возможностью его вращения между этими опорными стенками, узел подающего ролика, установленный на первом валу для фрикционного зацепления документа, который подлежит подсчету, узел отделяющего устройства, включающий второй вал, установленный с возможностью его вращения между опорными стенками параллельно первому валу, и ведущий шкив, установленный на втором валу.

Далее, из EP 0057520 B1 известно устройство проверки документов, служащее для обнаружения наличия заделанного в бумажный лист магнитного элемента и включающее механизм для транспортировки листа вдоль направляющей поверхности, а также источник магнитного поля и магниторезистор, которые при попадании в зону их действия магнитного элемента позволяют определить наличие этого элемента по изменению магнитного поля на резисторе.

Для успешной реализации на рынке счетчики документов, которые используются для подсчета бумажных денег и иных ценных бумаг и документов, должны работать с низкой и высокой скоростями, подсчитывая и разделяя на пачки документы, например, денежные купюры и талоны на питание. До обработки документов в стандартных счетчиках документы вручную разделяют на стопки одинакового номинала или типа. При разработке универсального счетчика документов было бы предпочтительно, чтобы устройство для подсчета документов и формирования пачек давало визуальную итоговую информацию о количестве и значениях подсчитанных и/или попавших в пачку банкнот, могло обнаруживать ошибки, такие, как подозрения на наличие фальшивых банкнот, наличие сдвоенных банкнот, наличие сцепленных банкнот, несоответствие ширины банкнот и наличие половинок документов, при этом счетчик документов должен быть сконструирован таким образом, чтобы при обнаружении ошибки он останавливался, и оператор мог исправить обнаруженную ошибку. В таком устройстве подсчета документов и формирования пачек целесообразно предусмотреть ряд дополнительных функций, обеспечивающих, например, (I) возможность его автономной работы, (II) возможность подключения в качестве компонента к главной ЭВМ, такой, как персональный компьютер, или (III) возможность автономной работы с подключением к принтеру для распечатки конечного результата работы. Желательно также, чтобы счетчик документов мог сохранять и избирательно визуально воспроизводить или распечатывать в различном виде результаты подсчета и итоговую сумму, разделенную на заданные оператором категории. Одной из таких категорий может быть результат подсчета общего количества банкнот без указания номинала. При других категориях (таких, как номиналы в 1, 2, 5, 10, 20, 50 и 100 долларов) результатом подсчета может быть количество банкнот для выбранных оператором номиналов. При этом целесообразно воспроизводить текущий результат подсчета общего количества банкнот (первая категория) и текущие результаты подсчета количества банкнот, умноженного на их номинал, и получать различные суммы для каждого номинала. Кроме того, было бы целесообразным предусмотреть возможность визуального воспроизведения или воспроизведения и распечатки конечных итогов для каждой категории в формате, аналогичном или схожем с форматом текущего итога. Помимо этого, было бы целесообразным предусмотреть возможность визуального воспроизведения и/или распечатки значения суммарного итога при подсчете с учетом всех категорий номиналов.

Было установлено, что точная проверка документов, основанная на их оптических и магнитных свойствах, в быстродействующих устройствах подсчета документов усложняется наличием электрических помех от самых различных источников шума, имеющихся в устройстве. С целью повысить надежность работы разных устройств при проверке подлинности документов, было бы целесообразным разработать такую систему проверки документов, которая по существу была бы нечувствительна к влиянию таких электрических помех.

В соответствии с настоящим изобретением предложен способ управления подсчетом документов, который предусматривает транспортировку документа вдоль направляющей поверхности через устройство для подсчета, обнаружение документа на направляющей поверхности, генерирование синхронизирующих импульсов при транспортировке документа вдоль указанной направляющей поверхности и подсчет синхронизирующих импульсов, которые появляются в момент обнаружения документа. Этот способ включает следующие стадии: измерение непрозрачности документа вдоль первого участка документа в ответ на синхронизирующие импульсы, которые появляются в момент обнаружения документа, накопление результатов измерения непрозрачности с получением первого значения непрозрачности, соответствующего первому участку документа, определение, находится ли количество импульсов, подсчитанных на указанной стадии их подсчета, в заданном диапазоне, соответствующем требуемой длине документа, генерирование сигнала ошибки длины, указывающего на ошибку длины, если количество подсчитанных импульсов выходит за пределы заданного диапазона, и генерирование сигнала ошибки сдвоенности, указывающего на ошибку сдвоенности, если первое значение непрозрачности соответствует ошибке непрозрачности.

Предпочтительные варианты осуществления указанного способа представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Далее, согласно изобретению предложено устройство для подсчета документов, содержащее направляющую планку, определяющую направляющую поверхность транспортировки документов. В этом устройстве указанная направляющая поверхность транспортировки документов имеет правую, центральную и левую части, и в нем также предусмотрены правый датчик, расположенный рядом с правой частью указанной направляющей поверхности транспортировки и генерирующий соответствующий сигнал в ответ на наличие части документа в этой правой части, центральный датчик, расположенный радом с центральной частью указанной направляющей поверхности транспортировки и генерирующий соответствующий сигнал в ответ на наличие части документа в этой центральной части, левый датчик, расположенный рядом с левой частью указанной направляющей поверхности и генерирующий соответствующий сигнал в ответ на наличие части документа в этой левой части, цифровое устройство для взятия выборок сигнала левого датчика, сигнала центрального датчика и сигнала правого датчика с получением их соответствующих репрезентативных значений и программируемый контроллер, соединенный с цифровым устройством взятия выборок и запрограммированный на получение результата подсчета документов, управляющих сигналов для управления работой устройства и сигналов состояния для контроля работы устройства в ответ на соответствующие репрезентативные значения.

Предпочтительные варианты выполнения указанного устройства представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Для использования в описанном выше устройстве для подсчета документов в изобретении предложено также устройство разделения документов, включающее пару опорных стенок, первый вал, установленный с возможностью его вращения между этими опорными стенками, узел подающего ролика, установленный на первом валу для фрикционного зацепления документа, который подлежит подсчету, узел отделяющего устройства, включающий второй вал, установленный с возможностью его вращения между опорными стенками параллельно первому валу, и ведущий шкив, установленный на втором валу. В таком устройстве разделения документов узел отделяющего устройства дополнительно включает натяжной вал, установленный между опорными стенками параллельно второму валу, вращающийся холостой элемент, установленный на натяжном валу, устройство регулировки, соединенное с натяжным валом, и фрикционный ремень, взаимодействующий с подающим роликом для разделения документов и с устройством регулировки для регулирования натяжения фрикционного ремня путем вращения этого устройства.

Такое устройство для подсчета документов обеспечивает также формирование пачек документов, таких как банкноты и др., и в нем имеется загрузочный карман для размещения в нем пачки документов одного номинала или типа. Пара отделяющих устройств отделяет документы снизу из пачки и направляет их к подающему ролику. Подающий ролик за счет трения захватывает документы и подает их в устройство подсчета. Ремень отделяющего устройства вращается в направлении, противоположном направлению вращения подающего ролика таким образом, что за один раз к ускорителю подается передний край одного документа. Ускоритель увеличивает скорость движения документов по направляющей поверхности и формирует между документами промежутки, после чего документы поступают в накопитель, который снижает скорость и укладывает их в готовую извлеченную из счетчика пачку. Для проверки документов и/или их характеристик и для формирования сигнала, поступающего в контроллер, который накапливает и корректирует сигналы, а затем включает дисплей для визуального воспроизведения итогов подсчета количества подсчитанных и/или собранных в пачку документов и банкнот с указанием номиналов, используются специальные датчики. Предлагаемое устройство предназначено также для указания ошибок, таких как подозрение на наличие фальшивых документов, наличие сдвоенных документов, наличие сцепленных документов, несоответствие ширины и наличие половинок банкнот, и для остановки работы счетчика, чтобы можно было устранить обнаруженную ошибку и извлечь из счетчика соответствующий документ или документы.

Предпочтительные варианты выполнения указанного устройства разделения документов представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Далее, в изобретении также предложено устройство проверки документов, обладающих магнитными свойствами, включающее направляющую поверхность для транспортировки документа и магнитный датчик-преобразователь, который установлен вдоль направляющей поверхности для обнаружения магнитных свойств документа, движущегося вдоль направляющей поверхности, и который выдает сигнал в момент обнаружения магнитных свойств документа. Это устройство также содержит цифровой преобразователь, срабатывающий на сигнал от магнитного датчика-преобразователя для получения репрезентативных цифровых значений, и контроллер, запрограммированный на взятие выборок этих цифровых значений с получением выборочных значений, накопление этих выборочных значений с получением накопленного значения и сравнение накопленного значения с заданным значением, являющимся показателем подлинности документа, посредством чего осуществляется проверка документа, обладающего магнитными свойствами.

В этом устройстве проверки документов используется магнитная считывающая головка, создающая индуцированный электрический сигнал при прохождении мимо нее документа, обладающего магнитным свойством. Магнитная головка жестко смонтирована на направляющей планке. Магнит для намагничивания документов также жестко устанавливается в фиксированное положение относительно магнитной считывающей головки, образуя с ней общий механический узел. При перемещении документа по направляющей планке ограничивающий ролик, расположенный над считывающей головкой, обеспечивает прохождение документов рядом с магнитной головкой в непосредственной близости от нее. Индуцированный электрический сигнал от считывающей головки поступает в схему обработки сигнала, в которой формируется сигнал с низким содержанием шума. В предпочтительном варианте схема формирования сигнала содержит полосовой фильтр для удаления высокочастотного и низкочастотного шума из электрического сигнала, индуцированного считывающей магнитной головкой. При прохождении документа рядом с магнитной считывающей головкой в аналого-цифровой преобразователь поступает множество обработанных сигналов, на основе которых вырабатывается информация, которая накапливается микропроцессором. После прохождения документом считывающей головки накопленная информация усредняется, а полученное значение сравнивается с предварительно определенным значением, что позволяет проверить, обладает ли документ определенными требуемыми магнитными характеристиками или свойствами.

Предпочтительные варианты выполнения указанного устройства проверки документов представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Кроме того, в изобретении предложена схема управления, предназначенная для использования в описанных выше устройствах подсчета и проверки документов, каждое из которых имеет направляющую поверхность для транспортировки документов и устройство транспортировки для транспортировки документов вдоль направляющей поверхности, и включающая двигатель для привода устройства транспортировки документа, клавиатуру для ручного ввода команд для схемы управления и множество датчиков, расположенных на направляющей поверхности, для получения соответствующих сигналов, причем по меньшей мере один датчик предназначен для обнаружения документа на пути направляющей поверхности, а по меньшей мере один другой датчик служит для обнаружения физических свойств документа. Эта схема содержит центральный процессор, контроллер двигателя, функционально связанный с центральным процессором для регулирования скорости двигателя в ответ на сигнал управления двигателем от центрального процессора, клавиатурный интерфейс, функционально связывающий клавиатуру и центральный процессор для передачи команд, вводимых с клавиатуры, на центральный процессор, цифровой преобразователь, срабатывающий в ответ на сигналы датчиков с получением цифровых сигналов для центрального процессора, и устройство синхронизации, функционально связанное с центральным процессором и служащее для формирования синхронизирующих импульсов для центрального процессора при синхронизации с устройством транспортировки, благодаря чему центральный процессор обрабатывает цифровые сигналы таким образом, чтобы осуществлять подсчет и проверку документов, транспортируемых по направляющей поверхности.

Благодаря предусмотренной в устройстве подсчета документов схеме управления оно может работать как автономно, так и не автономно вместе с главной ЭВМ. Схема управления устройства позволяет получить информацию об отдельных результатах подсчета без указания номиналов банкнот, информацию, относящуюся к результату подсчета для каждого номинала, итоговое значение для каждого номинала, общее итоговое значение для всех номиналов, число полных пачек, обнаруженные ошибки и информацию о документах, которые могут оказаться фальшивыми.

Указанная схема управления работает от программируемого микропроцессора. Микропроцессор соединяется с многоканальным аналого-цифровым преобразователем (АЦП), который осуществляет взятие выборок (дискретизацию) аналоговых сигналов, характеризующих оптические и магнитные устройства восприятия документов. При обработке каждого документа микропроцессор накапливает множество значений от датчиков, поступающих в него через аналого-цифровой преобразователь. Накопленные значения датчиков сравниваются с программируемыми пороговыми значениями и/или предельными значениями, что позволяет проверить на подлинность каждый проходящий через устройство документ. Каждое из пороговых и предельных значений, по которым производится проверка документов, выбирается пользователем или легко перепрограммируется для проверки документов различных типов. Такое перепрограммирование может, например, осуществляться заменой энергонезависимой памяти, содержащей проверяемые параметры, и заменой управляющей программы, запускаемой микропроцессором.

В микропроцессоре предпочтительно предусмотреть регистры и соединить с запоминающим устройством с произвольной выборкой для сохранения: (I) общего количества всех сосчитанных документов, (II) количества документов для каждого номинала и (III) результатов итогового подсчета общей суммы для каждого номинала. Предлагается схема управления при необходимости путем соответствующих вычислений позволяет получить полную итоговую информацию по общему итоговому значению для всех подсчитанных документов.

Предпочтительные варианты выполнения указанной схемы управления представлены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Изобретение более подробно поясняется на примере предпочтительных вариантов его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:

на фиг. 1 - общий вид предлагаемого устройства для подсчета документов и формирования пачек документов в изометрии,

на фиг. 2А - изображение механических узлов устройства для подсчета документов и формирования пачек в поперечном сечении плоскостью 2А-2А по фиг. 1 с частично не показанными деталями,

на фиг. 2Б - вид сбоку по стрелке 2В по фиг. 1 изображенного на фиг. 1 устройства для подсчета документов и формирования пачек со снятым кожухом,

на фиг. 2В - вид сбоку по стрелке 2С по фиг. 1 изображенного на фиг. 1 устройства для подсчета документов и формирования пачек,

на фиг. 2Г - вид сверху, на котором схематически показан приводной механизм устройства, изображенного на фиг. 1, со снятыми направляющими планками, без боковых пластин и с разделенными для наглядности перекрывающими друг друга деталями,

на фиг. 3А - часть поперечного сечения, на котором показаны оптические и магнитные датчики устройства для подсчета документов и формирования пачек, изображенного на фиг. 2А, и показан другой вариант конструкции узла отделяющего устройства с не показанными для наглядности некоторыми деталями,

на фиг. 3Б - вид сверху из плоскости 3В-3В по фиг. 3А механизма регулировки отделяющего устройства, показанного на фиг. 3А,

на фиг. 3В - общий вид в изометрии механизма регулировки отделяющего устройства, показанного на фиг. 3А,

на фиг. 4 - вид сверху из плоскости 4-4 по фиг. 3А направляющей планки, на котором показаны оптические и магнитные датчики,

на фиг. 5А - принципиальная блок-схема схемы формирования магнитного сигнала, предлагаемой в настоящем изобретении,

на фиг. 5Б - график сигналов на входе и выходе схемы, показанной на фиг. 5А,

на фиг. 5В - принципиальная схема предпочтительного варианта выполнения схемы, показанной на фиг. 5А,

на фиг. 6А - принципиальная схема предлагаемой в изобретении схемы управления устройством подсчета документов и формирования пачек,

на фиг. 6Б - принципиальная схема электромеханического синхронизирующего диска для получения синхросигналов в схеме управления, показанной на фиг. 6А,

на фиг. 7А-7Г - последовательность выполнения операций управления предлагаемым в изобретении устройством с помощью схемы управления, показанной на фиг. 6А,

на фиг. 8 - вид сверху панели управления устройства, показанного на фиг. 1.

Устройство 10 для подсчета документов и формирования пачек показано на фиг. 1. Частично конструкция устройства 10 и принцип его работы описаны в заявке на патент США 07/913224, которая включена в настоящее описание в качестве ссылки.

В устройстве 10 для подсчета и формирования пачек, показанном на фиг. 1, документы помещают в загрузочный карман 12, из которого они подаются в это устройство 10. После прохождения через устройство 10 документы укладываются стопкой колесами 18 загрузочного кармана на пластину 20. Устройство имеет панель управления с дисплеем 16, который выполнен, например, на жидких кристаллах и который позволяет пользователю получить информацию о результатах подсчета, итоговой сумме и состоянии банкнот. В устройстве имеется клавиатура 14 для набора вручную команд управления.

В механизме транспортировки документов, показанном на фиг. 2А, стопка 22 опущенных в загрузочный карман 12 документов лежит на пластине 24 загрузочного кармана. На одной линии с загрузочным карманом 12 расположены светодиод 65 и фоточувствительный элемент 64, фиксирующие наличие документов в загрузочном кармане 12. Пара роликов отделяющего устройства, один из которых - ролик 26 - является обычным роликом, закреплен на валу 28, который находится ниже пластины 24 загрузочного кармана. Часть окружности ролика 26 образует фрикционную поверхность 30 отделяющего устройства. При вращении ролика 26 поверхность 30, которая проходит через отверстие в пластине 24 загрузочного кармана, за счет трения захватывает самые нижние документы из стопки 22 и перемещает их к узлу 32 подающего ролика.

Когда подающий ролик 32 фрикционно захватывает самые нижние документы, обозначенное позицией 36 отделяющее устройство, которое вращается в направлении, противоположном направлению вращения подающего ролика 32, отделяет документы от стопки и по одному, как описано более подробно ниже, подает их в устройство подсчета. Отделяющее устройство 36 приводится в движение ведущим валом 48, на котором смонтирован приводной шкив 40. На приводной шкив 40 одет фрикционный ремень 38, который огибает приводной шкив 40 и холостой ролик 42, установленный на натяжном валу 44. Сила трения между ремнем 38 отделяющего устройства и документами 22 должна быть меньше, чем сила трения между поверхностью подающего ролика 32 и документами, и поэтому усилие, прилагаемое к документу отделяющим роликом, будет меньше усилия, создаваемого подающим роликом 32.

Часто характеристики трения у документов, таких как банкноты, зависят от времени их нахождения в обращении и от окружающих условий, в частности от влажности. С целью обеспечить возможность регулировки усилия трения, создаваемого отделяющим устройством при подаче документов 22 в устройство подсчета, подшипники 46 натяжного вала 44 снабжены поворотными эксцентриками и могут поворачиваться, регулируя положения натяжного вала 44 относительно ведущего вала 48. Такая регулировка позволяет изменять натяжение фрикционного ремня 38 отделяющего устройства и может использоваться при подаче документов в устройство 10 для изменения усилия, приложенного к документам 22 фрикционным ремнем отделяющего устройства.

Другой предпочтительный вариант отделяющего устройства, обозначенный позицией 36а, показан на фиг. 3А. В этом устройстве имеется натяжной холостой ролик 70, который упирается в ремень 38 и расположен между приводным шкивом 40 и холостым роликом 42а. Натяжной холостой ролик 70 сохраняет натяжение в ремне 38, исключая возможность направленной внутрь деформации огибающего ролик ремня 38 при прижатии документов к поверхности ремня 38. Натяжной холостой ролик 70 установлен на оси 72, которая подвешена к ведущему валу 48 отделяющего устройства на шарнирно закрепленном кронштейне 71.

Как показано на фиг. 3Б, в устройстве имеется холостой ролик 47, который свободно вращается на натяжной оси 73а. Ось 73а крепится на боковых пластинах 33 и 34 винтами 113. Как показано на фиг. 3А, поверхности фланцев 63а упираются в наружную поверхность подающего ролика 32, и документы остаются во фрикционном контакте с подающим роликом и перемещаются между фланцами 63а и подающим роликом 32 в направлении их транспортировки через устройство подсчета. На фиг. 3Б показан кронштейн, обозначенный позицией 114, который шарнирно установлен на оси 73а. К кронштейну 114 винтом 115 крепится один конец консольной оси 44а. На конце консольной оси 44а, противоположном винту 115, установлен вращающийся ролик 42а регулировки натяжения. Как показано на фиг. 3А, нижний конец фрикционного ремня 38 отделяющего устройства огибает ролик 42а регулировки натяжения.

На фиг. 3В показано, что кронштейн 114 имеет пару упоров 106 и 107, которые расположены на противоположном по отношению к месту шарнирного крепления кронштейна 114 на оси 73а конце кронштейна 114. На регулировочной оси 116 установлен эксцентриковый кулачок 117, расположенный между упорами 106 и 107. Как показано на фиг. 3А, поворот кулачка 117 на регулировочной оси 116 сопровождается поворотом имеющего упоры конца кронштейна 114 относительно его шарнирно закрепленного на оси 73а конца. При повороте кронштейна 114 закрепленная на нем ось 44а может перемещаться вертикально вверх и вниз. Перемещение оси 44а сопровождается подъемом и опусканием ролика 42а и уменьшением или увеличением натяжения ремня 38 отделяющего устройства. Следует отметить, что для захвата кулачка 117 кронштейном для его поворота вокруг оси 73а кроме упоров, выполненных на конце кронштейна, могут использоваться и другие соответствующие приспособления.

На фиг. 3Б показана регулировочная ось 116, которая крепится к боковой стенке 34 винтом 119. Для вращения кулачка 117 предпочтительно использовать дисковый переключатель 118, свободно вращающийся на регулировочной оси 116 и соединенный с кулачком 117 или выполненный с ним за одно целое. Предпочтительно, чтобы край дискового переключателя 118 для легкого доступа к нему проходил через отверстие в задней части 31. После создания в ремне 38 отделяющего устройства с помощью переключателя 118 требуемого натяжения переключатель удерживается в этом положении пружиной 121 сжатия, которая одета на ось 116 и расположена между дисковым переключателем 118 и боковой стенкой 34.

Схема расположения и привода в действие отдельных узлов устройства 10 показана на фиг. 2А-2Г. Направляющая планка 50 для движения документов, показанная на фиг. 2А, соединяется с боковыми стенками 33 и 34 обычным способом с помощью, например, Г-образных кронштейнов, один из которых - кронштейн 35 - имеет обычную конструкцию. Вал 28 отделяющего устройства вращается в опорных подшипниках 61, закрепленных на боковых стенках 33 и 34, и имеет два отделяющих ролика 26. На валу 28 отделяющего устройства закреплена шестерня 27, которая входит в зацепление с промежуточной шестерней 25, установленной на натяжном валу 23, который вращается в подшипниках 29, установленных на стенках 33 и 34.

Промежуточная шестерня 25 входит в зацепление с шестерней 39 отделяющего устройства, установленной на ведущем валу 48, который вращается в подшипниках 49, установленных на боковых стенках 33 и 34.

Ведущий вал 48 отделяющего устройства имеет расположенный в его центре приводной шкив 40, соединенный с ним шпонкой. Фрикционный ремень 38 отделяющего устройства одет на приводной шкив 40 и холостой ролик 42, установленный на регулировочном валу 44.

Натяжной холостой ролик 70 установлен на кронштейне 71, который свободно установлен на валу 48 аналогично тому, как это описано в патенте США 4416449, выданном 22 ноября 1983 г. на имя фирмы "Technitrol", который включен в настоящее описание в качестве ссылки.

Регулировочный вал 44 установлен на боковых стенках 33 и 34 в эксцентриковых подшипниках 46 обычного типа, которые могут поворачиваться и фиксироваться в требуемом положении для создания необходимого натяжения фрикционного ремня 38 отделяющего устройства.

Ведущий вал 48 имеет, как показано на фиг. 2Г, пару шкивов 43, расположенных по разные стороны от шкива 40, которые соединены с валом шпонкой и имеют круглые кольца 43а для фрикционного захвата документов 22. Направляющая планка 50 для движения документов имеет прорези (не показаны), через которые проходят круглые кольца 43а, соприкасающиеся с документами 22. Шкивы 43 вращаются в направлении, противоположном направлению подачи документов в устройство, а круглые кольца 43а дополнительно способствуют отделению документов от стопки.

Наружная поверхность фрикционного ремня 38 отделяющего устройства, когда между узлом 32 подающего ролика и фрикционным ремнем 38 отделяющего устройства нет документов, соприкасается с натяжным роликом 132 узла 32 подающего ролика. Узел 32 подающего ролика соединен шпонкой с валом 37 подающего устройства, который вращается на подшипниках 41, закрепленных на боковых стенках 33 и 34.

Как показано на фиг. 2Г, узел 32 подающего ролика имеет центральный натяжной ролик 132 и расположенные по обе стороны от него шкивы 133 подающего устройства, соединенные с валом 37 шпонкой. Шкивы 133 подающего устройства имеют наружные фрикционные накладки 32а для фрикционного захвата документов, перемещаемых отделяющими роликами 26. Натяжной ролик 132 свободно вращается на валу 37 подающего устройства, а его поверхность расположена ниже внешней поверхности шкивов подающего устройства, что обеспечивает возможность вращения фрикционного ремня 38 отделяющего устройства в противоположном направлении.

Вал 37 подающего устройства имеет пару дополнительных подающих роликов 135, соединенных с ним шпонками и имеющих круглые кольца 136 для фрикционного захвата документов 22. На валу 37 подающего устройства установлена шестерня 45, которая входит в зацепление с промежуточной шестерней 25.

Вал 37 подающего устройства на конце, противоположном шестерне 45, имеет приводной шкив 122, соединенный с ним шпонкой. Зубчатый ремень 125 привода соединяет приводной шкив 122 со шкивом двигателя 322, одетым на выходной вал 323 приводного двигателя 321, установленного на боковой стенке 34, как наиболее наглядно показано на фиг. 2В.

Приводной двигатель 321, показанный на фиг. 2Г, представляет собой обычный двигатель, соединенный через схему управления, как описано ниже, с источником электроэнергии (не показан).

Зубчатый ремень 125 привода связан также со шкивом 59, закрепленным на валу 56 ускорителя, который вращается в подшипниках, закрепленных на боковых стенках 33 и 34. На валу 56 ускорителя установлены две ускоряющие втулки 52, которые соединены с ним шпонкой и имеют гладкие наружные поверхности 52а для захвата и ускорения документов, как более подробно описано ниже. К центральной части вала 56 ускорителя через шпонку крепится ограничивающий движение документов ролик 62.

Зубчатый ремень 125 привода обеспечивает принудительное, без проскальзывания вращение шкивов 122 и 59 от двигателя 321.

В устройстве имеется пара холостых роликов 54 ускорителя, которые соприкасаются с поверхностями 52а втулок 52 и установлены на натяжном валу 58 ускорителя. Натяжной вал 58 ускорителя установлен в подпружиненных кронштейнах 69, которые смонтированы на нижней стороне направляющей планки.

Втулки ускорителя 52 и ролик 54 захватывают и увеличивают скорость движения каждого документа, создавая зазор между документами и направляя каждый документ последовательно к колесу 18 приемного кармана. Ограничивающий движение документов ролик 62 пути направляет документы к магнитному датчику, что более подробно поясняется ниже.

Вал 56 ускорителя имеет диск 74 системы синхронизации обычного типа, который соединен с валом шпонкой, и связан с расположенными рядом с ним светодиодом и фоточувствительным элементом 75 и 78 известного типа, выполненными, например, в виде детектора HOA1870-31 фирмы "Honeywell". Фоточувствительный элемент 78 сканирует диск 74 синхронизации и генерирует при каждом дискретном перемещении диска 74 синхроимпульс для центрального процессора, как описано ниже. В предпочтительном варианте расстояние, через которое фоточувствительный элемент 78 после перемещения диска 74 генерирует синхронизирующие импульсы, эквивалентно приблизительно одному миллиметру перемещения наружной поверхности ускоряющих роликов 52а.

На промежуточном валу 23 расположен механизм 190 свободного хода известной конструкции, который состоит из обычного шкива 191 с одетым на него ремнем 192 и который продолжает вращаться после остановки вала 23 благодаря наличию в нем обычной обгонной муфты (не показана).

Ремень 192 одет на шкив 193, установленный на валу 194 приемного кармана, который вращается в подшипниках 95, установленных на боковых стенках 33 и 34.

Вал 194 приемного кармана имеет пару соединенных с ним шпонками колес 18, которые укладывают документы D в стопку на пластину 20 приемного кармана.

Колеса приемного кармана, обозначаемые позицией 18, имеют центральную ступицу 199, которая установлена на валу 194. К ступице крепится большое количество выступающих наклонных изогнутых пальцев 196, которые принимают от ускоряющих колес 52 документы и укладывают их по одному в формируемую на пластине 20 пачку.

Пластина 20 приемного кармана имеет два отдельных, вертикальных упора 68, в которые упираются собираемые в пачку документы.

На фиг. 2А показано, далее, что отделенные от стопки в загрузочном кармане документы перемещаются в зазоре между подающим роликом 32 и холостым роликом 63, установленным на оси 73. Холостой ролик 63 используется для фрикционного захвата документов поверхностью подающего ролика 32 при их перемещении подающим роликом 32 к ускоряющему ролику 52, установленному на ускоряющем валу 56. Ускоряющий ролик 52 прижат к холостому ролику 54, установленному на валу 58 ускоряющего устройства. Ускоряющий ролик 52 и холостой ролик 54 увеличивают скорость движения документа и создают промежутки между документами, перемещаемыми подающим роликом 32. Ускоряющие ролики 52 и 54 расположены вдоль нижней направляющей планки 50 достаточно близко к подающему ролику 32 и холостому ролику 63, и поэтому последовательно перемещаемые документы все время остаются в контакте сначала с подающим роликом 32 и холостым роликом 63, затем с ускоряющими роликами 52 и 54, а затем с пальцами колеса 18 приемного кармана. Такой непрерывный контакт документов с деталями механизма их перемещения исключает возможность движения документов по инерции и обеспечивает их надежное направленное перемещение через устройство.

После ускорения документы продолжают перемещаться по нижней направляющей планке 50 к колесу 18 приемного кармана. На внешней поверхности колеса 18 приемного кармана в большом количестве расположены удлиненные пальцы 196, которые поднимают документы с нижней направляющей планки 50 и переносят их на пластину 20 приемного кармана. На одной линии с пластиной 20 приемного кармана расположены светодиод 67 и фоточувствительный элемент 66, предназначенные для обнаружения документов на пластине 20 приемного кармана. В качестве фоточувствительных элементов 64 и 66 можно использовать фотодиоды, фототранзисторы (ФТ) или другие аналогичные элементы.

Проверка документов осуществляется при их прохождении через устройство выполнением с помощью схемы управления ряда операций по управлению и вычислению. Для точного подсчета документов в устройстве имеются средства для обнаружения неправильно подаваемых в него документов или документов, которые не удовлетворяют заданным требованиям с точки зрения их пригодности и подлинности, которые все вместе называются в дальнейшем документами с ошибками или документами с подозрением на фальшивость. При обнаружении неправильно подаваемого документа или документа с ошибкой устройство останавливается, и пользователь может извлечь из него соответствующий документ с ошибкой или документ с подозрением на фальшивость. При обнаружении документа с ошибкой на дисплее 16 появляется соответствующее сообщение, указывающее характер обнаруженной ошибки. К неправильно подаваемым документам относятся сцепки, образованные частично перекрывающими друг друга документами, и сдвоенности, образованные полностью перекрывающими друг друга документами. Сцепки обнаруживаются по ошибке длины, которая возникает при отклонении длины проверяемого документа от стандартной длины других проверяемых документов такого же типа. Сдвоенности обнаруживаются по их повышенной непрозрачности, которая возникает при отклонении непрозрачности проверяемого документа от стандартной непрозрачности документов такого же типа. К документам с ошибкой годности относятся документы нестандартных размеров и документы с подозрением на фальшивость. Для документа 100, показанного на фиг. 4, ошибка "половины" возникает в том случае, когда длина документа в направлении оси X не достигает заданного порогового значения длины, а ошибка "несоответствия ширины", иногда называемая ошибкой "короткого документа", возникает в том случае, когда размер документа в направлении оси Y не достигает предварительно заданного порогового значения ширины (см. фиг. 4).

В схеме управления устройством для проверки характеристик проходящих через него документов используется несколько датчиков-преобразователей, расположенных рядом с ускоряющими роликами 52 и 54. Как показано на фиг. 3А, в устройстве имеется источник света, в частности центральный светодиод 81, который расположен над нижней направляющей планкой 50 в центре направляющей поверхности. Излучаемый центральным светодиодом 81 свет воспринимается оптическим датчиком, в частности центральным датчиком 80, установленным под нижней направляющей планкой 50 и фиксирующим оптическим методом наличие документа на участке между светодиодом 81 и датчиком 80. Как показано на фиг. 4, центральный датчик 80 установлен в отверстии 51, выполненном в нижней направляющей планке 50. Левый датчик 82 установлен в отверстии 53, выполненном в левой части нижней направляющей планки 50. Правый датчик 84 установлен в отверстии 55, выполненном в правой части нижней направляющей планки 50. Левый и правый датчики 82 и 84 используются для проверки наличия и непрозрачности левого и правого краев (обозначенных линиями 99 и 97 на фиг. 4) перемещающихся по нижней направляющей планке 50 в зоне действия датчиков проверяемых документов. Левый датчик 82 и правый датчик 84 работают вместе с показанными на фиг. 6А соответствующими левым и правым светодиодами 83 и 85 (СД). Светодиоды 83 и 85 установлены на верхней направляющей планке с расположением, аналогичным расположению центрального светодиода 81 и центрального датчика 80, как показано на фиг. 3А. Светодиоды и фототранзисторы на верхней и нижней направляющих планках можно соответственно поменять местами, сохранив при этом их способность к обнаружению и проверке проходящих между ними документов. Кроме того, для обнаружения и проверки документов можно использовать источники света, не являющиеся светодиодами, и оптические детекторы, не являющиеся фототранзисторами. И, наконец, следует отметить, что левый, правый и центральный фоточувствительные элементы, как показано на фиг. 4, находятся на линии, проходящей поперечно направлению транспортировки документов или перпендикулярно ей, хотя может использоваться и иная ориентация датчиков.

Проходящие через устройство документы подвергаются также магнитной проверке. На фиг. 3 показан детектор магнитного поля, выполненный в виде считывающей (сканирующей) головки 86, установленной на монтажной плате 90 под направляющей планкой 50 и слегка выступающей над поверхностью нижней направляющей планки 50. Предпочтительно в качестве считывающей головки 86 использовать головку для сканирования одной полной дорожки, изготавливаемую корпорацией "Michigan Magnetics Inc.", Вермонтвиль, шт. Мичиган, с номинальной индуктивностью 300 мГн, полным сопротивлением 2 кОм на частоте 1 кГц и сопротивлением по постоянному току 270 Ом. Считывающая головка 86 вырабатывает электрический сигнал, характеризующий магнитные характеристики или магнитное свойство документов, проходящих по нижней направляющей планке 50. С целью усилить электрический сигнал головки под нижней направляющей планкой 50 установлен источник магнитного поля, в частности постоянный магнит 88, предназначенный для намагничивания документов до их прохождения над считывающей головкой 86.

Механические вибрации в устройстве создают в электрическом сигнале считывающей головки 86 нежелательные колебания, которые могут быть обусловлены изменениями относительного расположения магнита 88, считывающей головки 86 и проходящих над ней документов. Для снижения вибраций магнита 88 относительно считывающей головки 86 магнит 88 и головка 86 монтируются жестко и неподвижно крепятся относительно друг друга, образуя единый механический блок. В предпочтительном варианте изобретения монтажная плата 90 жестко крепится к нижней направляющей планке 50 заклепкой 92, а магнит 88 жестко крепится к нижней направляющей планке 50 заклепкой 94. Жесткое крепление считывающей головки 86 и магнита 88 к нижней направляющей планке 50 снижает их вибрации или перемещение головки 86 и магнита 88 относительно друг друга. Возможен также вариант жесткого крепления к плате и магнита 88, и считывающей головки 86.

Для уменьшения изменений расстояния между документами и считывающей головкой 86 на пути движения документов над головкой 86 установлен ограничивающий ролик 62, который шпонкой крепится к ускоряющему валу 56. Наружная поверхность ограничивающего ролика проходит ниже верхней направляющей планки 60, образуя узкий зазор у считывающей головки 86. Узкий зазор между ограничивающим роликом 62 и головкой 86 обеспечивает по существу равномерное считывание или сканирование головкой 86 проходящих под ней документов и точное обнаружение документов с подозрением на фальшивость. Ограничивающий ролик 62 обеспечивает равномерное восприятие магнитных свойств документов и исключает возможность заедания документов с искривленными краями, что часто имеет место в известных устройствах, в которых для этого используется неподвижный ограничивающий движение документов элемент.

Положение считывающей головки 86 относительно оптических датчиков 80, 82 и 84 показано на фиг. 4. Головка 86 проходит через выполненное в нижней направляющей планке 50 отверстие 57, которое в направлении движения документов, показанном стрелкой 101, расположено на небольшом расстоянии перед оптическими датчиками 80, 82 и 84. Документ, в частности долларовая банкнота, обозначенная позицией 100, перемещается вдоль нижней направляющей планки 50 в направлении, указанном стрелкой 101. Банкноты США, в частности банкнота 100, отличаются наличием центральной немагнитной части 104 и внешней несущей магнитные чернила частью 102. При прохождении такой долларовой банкнотой 100 над считывающей головкой 86 электрический сигнал, индуцированный головкой 86, будет иметь два периода с повышенной амплитудой, указывающих на прохождение мимо головки переднего и заднего краев внешней несущей магнитные чернила части 102 долларовой банкноты 100.

Электрический сигнал, формируемый считывающей головкой 86 при прохождении мимо нее обладающего магнитными свойствами документа, обрабатывается схемой 110 обработки магнитного сигнала, показанной на фиг. 5А. Схема 110 обработки сигнала выполняет несколько функций, усиливая составляющую электрического сигнала головки 86 и преобразуя его в форму, необходимую для аналого-цифрового преобразования. Головка 86 соединена со схемой считывания 120. Схема 120 формирует переменный сигнал 210 считывания, типичная форма которого показана на фиг. 5Б. В сигнале 210 считывания преобладает 60-герцовый, с размахом 200 мВ шум от источника питания устройства. Для простоты составляющие шума в сигнале 210, обусловленные вибрацией и электронным шумом двигателя, не показаны. В момент времени t₁ передний край документа, несущий магнитные чернила, подходит к считывающей головке 86. Наличие магнитных чернил на документе вызывает низкоамплитудные колебания сигнала 210 считывания с частотой, значительно превышающей 60 Гц. Низкоамплитудные колебания в сигнале кратковременно исчезают при прохождении над считывающей головкой немагнитной части документа. После прохождения немагнитной части документа в сигнале 210 считывания опять появляются низкоамплитудные колебания высокой частоты. В момент времени t₃ над считывающей головкой 86 проходит задний край документа и низкоамплитудные колебания в сигнале окончательно исчезают. Частота низкоамплитудных колебаний, вызванных прохождением мимо головки обладающего магнитными свойствами документа, значительно ниже частот вибрационного шума и электронного шума, создаваемого двигателем. Как показано на фиг. 5А, сигнал 210 считывания подается в предварительный усилитель 130, который усиливает сигнал считывания до уровня, позволяющего выделить из сигнала низкоамплитудные колебания, обусловленные прохождением над головкой несущей магнитные чернила внешней части документа. Сигнал после предварительного усиления проходит через полосовой фильтр 140. В полосовом фильтре из сигнала выделяются нижние и верхние частоты излома и из предварительно усиленного сигнала по существу вырезается низкочастотный шум источника питания и высокочастотный шум от вибраций и от двигателя. Для этого полоса пропускания фильтра должна лежать в диапазоне от примерно 250 Гц до примерно 1600 Гц. В качестве полосового фильтра 140 можно использовать однокаскадный полосовой усилитель или двухкаскадный усилитель, состоящий из соединенных

последовательно каскада с высокочастотной полосой пропускания и каскада с низкочастотной полосой пропускания.

После прохождения сигнала через полосовой фильтр 140 сигнал с требуемым частотным диапазоном проходит через второй усилитель 150. Второй усилитель 150 усиливает отфильтрованный сигнал до уровня, необходимого для аналого-цифрового преобразования сигнала и в конечном счете для его сравнения с заданной пороговой величиной. Предпочтительно во втором усилителе 150 предусмотреть контур 154 с переменным коэффициентом усиления и контур 152 с постоянным коэффициентом усиления. Контур 154 с переменным коэффициентом усиления предназначен для регулирования коэффициента усиления усилителя 150 и компенсации изменений амплитуды сигнала считывания. Причиной такого изменения амплитуды сигнала может быть изменение рабочей скорости устройства.

После усиления до необходимого для аналого-цифрового преобразования уровня усиленный сигнал подается в выпрямитель 160, который выпрямляет усиленный сигнал и позволяет при последующем интегрировании получить положительное значение результата интегрирования. Выпрямленный сигнал затем поступает в интегратор 180, который интегрирует его. Интегратор имеет ограниченное время интегрирования. Ограниченное время интегрирования интегратора 180 снижает чувствительность схемы 110 формирования сигнала к кратковременным изменениям, и поэтому взятие выборок интегрированного сигнала для его преобразования в цифровую форму (т.е. его дискретизация) позволяет получить выборочное значение, которое характеризует магнитную характеристику или магнитные свойства документа, сканируемого в течение ограниченного периода времени. Ограниченное время интегрирования интегратора 180 компенсирует также временное запаздывание между магнитным и оптическим сканированием документа, обусловленное наличием закрепленных на нижней направляющей планке 50 в шахматном порядке друг относительно друга считывающей головки 86 и оптических датчиков 80, 82 и 84. Еще одно преимущество, обусловленное наличием интегратора, состоит в том, что когда над считывающей головкой 86 проходит ненамагниченная часть документа, интегрированный сигнал не падает до нуля. Верхний предел допустимого времени интегрирования определяется промежутком между проходящими через устройство документами. Время интегрирования должно быть достаточно коротким и должно обеспечивать необходимое затухание интегрируемого сигнала, а также исключить возможность переноса амплитуды интегрируемого сигнала от одного документа к другому. При скорости подсчета документов около 1200 документов в минуту время интегрирования должно составлять около 2 мс.

Сигнал на выходе из интегратора показан на фиг. 5Б в виде окончательно сформированного сигнала 220. Сформированный сигнал 220 отличается наличием двух амплитудных пиков порядка 4 вольт, которые возникают по существу одновременно с прохождением над считывающей головкой 86 намагниченного внешнего края документа. Сравнивая сигнал 210 считывания с полученным после формирования 220, можно отметить, что в сформированном сигнале 220 влияние 60-герцового шума от источника питания существенно снижено. Период времени от t₁ до t₃, во время которого документ проходит над считывающей головкой 86, характеризуется заметным увеличением и снижением амплитуды сформированного сигнала 220. Период времени, во время которого документ находится над оптическими датчиками 80, 82 и 84, соответствует промежутку времени от t₂ до t₄. Оптическое сканирование документа запаздывает относительно его магнитного сканирования, которое длится от момента времени t₁ до момента времени t₃. При ограниченном времени интегрирования интегратора 180 сформированный сигнал 220 сохраняет значительную положительную амплитуду в течение всего промежутка времени оптического сканирования документа.

Подробно принципиальная схема 110 устройства для обработки сигнала показана на фиг. 5В. Устройство 110 содержит несколько каскадов линейных операционных усилителей, выполненных предпочтительно на базе операционных усилителей LM324, осуществляющих показанное на фиг. 5Б преобразование сигнала. Предпочтительные параметры элементов устройства 110 обработки сигнала указаны в таблице I. Принцип работы устройства 110 обработки сигнала, схема которого показана на фиг. 5В, хорошо известен специалистам в данной области техники. Для лучшей изоляции схемы от электрических помех в схеме имеется виртуально заземленный источник питания 211, в качестве которого можно использовать источник питания TLE2425, от которого к каскадам 142 и 144 полосового фильтра, к каскадам 152 и 154 усилителя и к выпрямителю 160 подается опорное напряжение V_оп. На считывающую головку 86 в схеме 120 подается смещенное напряжение от регулятора 411 напряжения, в качестве которого можно использовать регулятор постоянного тока LM78 (см. табл. 1-5).

Схема управления

Для управления работой устройства подсчета документов и формирования пачек используется в этой схеме программируемый контроллер, выполненный на базе микропроцессора, в частности центрального процессора (ЦП) 302, работает по управляющей программе, хранящейся в энергонезависимом запоминающем устройстве, таком как ПЗУ 318. Управляющая программа обеспечивает согласованное выполнение всех операций по подсчету документов, по формированию пачек, по проверке документов, по управлению двигателем, по управлению дисплеем, по вводу данных пользователем и по обмену информацией с внешними устройствами. Предпочтительно в качестве центрального процессора 302 использовать микропроцессор PD78C10, выпускаемый компанией "Nippon Electric Company". ЦП 302 соединен с запоминающим устройством 319 с произвольной выборкой (ЗУПВ), имеющем несколько регистров для сохранения и считывания информации во время работы устройства по управляющей программе. ЗУПВ 319 можно выполнить в виде отдельного внешнего ЗУПВ или на базе памяти самого микропроцессора. Центральный процессор 302 соединен с многоканальной схемой 304 аналого-цифрового (А/Ц) преобразования. В предпочтительном варианте изобретения схема 304 аналого-цифрового преобразования (АЦП) выполнена вместе с центральным процессором 302 в виде монолитной интегральной схемы. Схема 304 аналого-цифрового преобразования, в которую поступают аналоговые сигналы от датчиков 66, 64, 80, 82 и 84 и от схемы 110 обработки магнитного сигнала, вырабатывает для центрального процессора 302 цифровые сигналы, которые соответствуют различным аналоговым сигналам.

Схема 306 управления светодиодами соединяет центральный процессор 302 и светодиоды 83 и 85. Схема управления светодиодами представляет собой многоканальный аналого-цифровой преобразователь, который регулирует яркость светодиодов по сигналам, принимаемым от центрального процессора 302. Изменение уровня яркости светодиодов необходимо для нормальной работы правого и левого датчиков 82 и 84, поскольку эти датчики, фиксируя наличие документов в устройстве, определяют степень их непрозрачности. Степень освещенности документов для проверки их непрозрачности может быть гораздо больше степени освещенности, необходимой для простого обнаружения документа. Поскольку надежность светодиода убывает с увеличением яркости, работать с левым и правым светодиодами с максимальным уровнем яркости следует только тогда, когда необходимо получить данные о непрозрачности документа. Уровень яркости, необходимый для определения непрозрачности документа, зависит от типа документов, которые подсчитываются и формируются в пачки, и поэтому предпочтительно, чтобы пользователь сам мог задавать необходимый уровень яркости. Схема 306 управления светодиодами, кроме того, дает возможность центральному процессору 302 при остановке устройства подсчета переключать светодиоды на работу с меньшим уровнем яркости, необходимым для обнаружения документов.

Схема 308 клавиатурного интерфейса соединяет центральный процессор 302 с клавиатурой 14, что дает пользователю возможность задавать рабочие параметры системы или во время выполнения управляющей программы изменять ее настройку. Интерфейс 310 дисплея, соединенный с центральным процессором 302, предназначен для подключения дисплея 16, который позволяет пользователю визуально получать информацию о результатах подсчета и состоянии документов. Интерфейс 314 RS-232, также соединенный с центральным процессором 302, позволяет соединить устройство подсчета и формирования пачек с внешним устройством 316. Внешним устройством 316 может служить компьютер общего назначения, который программируется на работу с устройством и обеспечивает его управление по программе последовательного обмена данными. Внешним устройством 316 может также служить принтер, например термографический принтер, позволяющий распечатать частичные результаты подсчета, результаты подсчета для различных номиналов и общий итоговый результат всей суммы в долларах для прошедших через устройство банкнот. Центральный процессор 302 программируется на работу с различными по типу внешними устройствами и предусматривает использование различных соединителей или перемычек, которые устанавливаются на последовательно соединенном с ним интерфейсе внешнего устройства. Внешний ввод-вывод через интерфейс 314 RS-232 может использоваться либо вместе с клавиатурой для дополнительного ввода команд, либо для замены команд пользователя, набираемых с клавиатуры 14.

Для программируемого управления двигателем 321 используется схема 312 управления двигателем, соединенная с центральным процессором 302. Схема управления двигателем может включать и выключать двигатель или менять его скорость по сигналам от центрального процессора 302.

Центральный процессор 302 имеет вход прерываний INT, который соединен по линии 79 прерываний с устройством синхронизации, представляющим собой узел 77 синхронизирующего диска. Этот узел синхронизирующего диска, схема которого показана на фиг. 6Б, генерирует синхросигналы, поступающие в центральный процессор 302 и используемые для координации операций подсчета и накопления данных от датчиков во время прохождения документов через устройство подсчета и формирования пачек. Синхронизирующий диск 74 установлен на ускоряющем валу 56 и вращается синхронно с вращением ускоряющего ролика 52.

Светодиод 75 и фоточувствительный элемент 78 расположены, как сказано выше, на противоположных сторонах синхронизирующего диска 74, и при вращении диска 74 схема 76 смещений сигнала от датчика в момент прохождения каждой радиальной прорези диска между светодиодом 75 и датчиком 78 вырабатывает соответствующий импульс. Выходной сигнал схемы 76 передается по линии 79 на вход прерываний центрального процессора 302. В синхронизирующем диске 74 предпочтительно такое число радиальных прорезей, чтобы при прохождении документа между ускоряющими роликами 52 и 54 диск генерировал приблизительно 66 отдельных импульсов прерывания. Импульсы прерывания генерируются узлом синхронизирующего диска при повороте ускоряющего ролика 52 на угол, соответствующий приблизительно одному миллиметру его наружной окружности.

Предпочтительный вариант стандартной управляющей программы для управления работой предлагаемого устройства показан на фиг. 7А-7Г в виде блок-схемы последовательно выполняемых операций (шагов). Стандартная управляющая программа охватывает операции ввода-вывода команд, накопления данных от датчиков, оценки данных датчиков и подсчета документов. Как показано на фиг. 7А, сначала на шаге 224 задается режим работы и определяется конфигурация общей схемы устройства. При выполнении шага 224 центральный процессор определяет, соединено ли с ним через интерфейс RS-232 какое-либо внешнее устройство. Если внешнее устройство подключено к процессору, то линии RS-232 проверяются на наличие тех или иных перемычек, по которым определяется, является ли внешнее устройство компьютером, с которым в дальнейшем будет работать центральный процессор, или принтером, на который с центрального процессора 302 подается только управляющий сигнал. Следует отметить, что если на шаге 224 будет установлено, что внешнее устройство в системе имеется, то клавиатуру и дисплей можно использовать и для ввода данных во внешнее устройство и для их вывода на дисплей.

На шаге 226 в систему вводятся соответствующие варианты выбираемых перед пуском устройства инициализационных (начальных) параметров, таких как номинал при подсчете банкнот, режим формирования пачек, размер пачек, рабочая скорость и различные варианты контроля и проверки. Пользователь может также на шаге 226 воспроизвести на дисплее всю информацию о накопленных частичных результатах подсчета, о результатах подсчета по номиналам и/или их общий итог. Накопленные результаты подсчета и/или итоги можно при необходимости распечатать на принтере или загрузить в главную ЭВМ при их подключении через порт RS-232. Запрашиваемые на дисплее накопленные результаты подсчета и/или итоговые результаты требуют обновления с учетом данных текущего подсчета. Текущий отсчет выполняется с помощью регистра, в котором хранится информация о числе подсчитанных документов с момента самого последнего запроса. Результат текущего подсчета сбрасывается после каждого запроса итогового результата. Всегда при запросе общего итога центральный процессор 302 вычисляет значения общего итога по отдельным номиналам, которые могут храниться в ЗУПВ 319 или во внутренних регистрах центрального процессора.

Кроме того, на шаге 226 задаются либо пользователем, либо на основе данных, предварительно записанных в ПЗУ, пороговые значения величин, используемых для обнаружения ошибок. При этом на шаге 226 пользователь может также выбрать уровень непрозрачности документа. Выбранный пользователем уровень непрозрачности определяет уровень яркости, при котором во время проверки непрозрачности документов загораются левый и правый светодиоды 83 и 85. Магнитная проверка документов на их подлинность и/или оценка непрозрачности могут проводиться или не проводиться по команде пользователя, задаваемой на шаге 226. При проверке подлинности документа (при выборе функции по обнаружению фальшивых документов) в соответствии с заданной рабочей скоростью центральный процессор выбирает пороговое значение, с которым будут сравниваться данные магнитного сканирования документа. Необходимость такого выбора связана с зависимостью величины электрического сигнала, вырабатываемого магнитной считывающей головкой 86, от скорости, с которой документ проходит по головке 86 или рядом с ней. В предпочтительном варианте изобретения пользователь может выбирать любо высокую скорость работы, равную около 1200 документов в минуту, либо низкую скорость работы, равную около 600 документов в минуту. Работа с низкой скоростью позволяет пользователю непосредственно в процессе подсчета документов визуально определить наличие документов, подлинность которых вызывает сомнение. Такое визуальное обнаружение документов с подозрением на фальшивость можно осуществлять в дополнение или вместе с магнитной проверкой подлинности документов. Было установлено, что скорость подсчета документов порядка 600 документов в минуту вполне позволяет визуально проверять подлинность документов.

Варианты выбираемых инициализационных параметров могут загружаться в систему через интерфейс RS-232 или вводиться вручную с клавиатуры 14, которая показана на фиг. 8. Клавиатура 14 имеет несколько кнопок, посредством которых пользователь может вводить команды и выбирать необходимые варианты команд, указанных выше при рассмотрении шага 226. Клавиатура 14 имеет следующие кнопки: START/STOP [ПУСК/ОСТАНОВ], CONT [ПРОДОЛЖИТЬ], BATCH [ФОРМИРОВАТЬ ПАЧКИ] , DENOM SELECT [ВЫБРАТЬ НОМИНАЛ], DENOM TOTAL [ИТОГ ПО НОМИНАЛУ], GRAND TOTAL [ОБЩИЙ ИТОГ] , CLEAR TOTAL [ОБЩИЙ СБРОС] , SPEED [СКОРОСТЬ], CFS [ОБНАРУЖЕНИЕ ФАЛЬШИВЫХ ДОКУМЕНТОВ] и DOUBLE DETECT [ОБНАРУЖЕНИЕ СДВОЕННОСТЕЙ] . Кнопка START/STOP представляет собой не фиксируемый переключатель и нажимается при пуске и останове устройства. Кнопка CONT также представляет собой не фиксируемый переключатель и используется для повторного включения устройства подсчета и формирования пачек после его временной остановки. При нажатии кнопки CONT вырабатывается сигнал, который поступает в устройство подсчета и формирования пачек и по которому происходит повторный запуск устройства с продолжением текущего подсчета после обнаружения и извлечения из устройства документа с подозрением на фальшивость или после нажатия на кнопку START/STOP. Кнопка DENOM SELECT используется при выполнении шага 226 для работы по списку или меню выбора того номинала банкнот, для которого будет проводиться подсчет пропускаемых через устройство банкнот, или для указания результатов частичного подсчета безотносительно к номиналу банкнот. Кнопка DENOM TOTAL используется для получения суммарных итогов для каждого номинала или итогового значения при частичном подсчете банкнот. При нажатии на кнопку GRAND TOTAL воспроизводится информация о подсчитанных банкнотах различных номиналов. Кнопка CLEAR TOTAL позволяет сбросить полученный итоговый результат на ноль. Если нажатие на кнопку CLEAR TOTAL происходит во время изображения GRAND TOTAL [ОБЩИЙ ИТОГ], то на ноль сбрасывается весь общий итог подсчета.

Кнопка CFS (от англ. "counterfeit suspect") используется на шаге 226 для "включения" и "выключения" схем обнаружения документов с подозрением на фальшивость. Кнопка DOUBLE DETECT используется на шаге 226 для выбора уровня яркости светодиода для проверки наличия сдвоенных документов или выключения системы проверки непрозрачности. Кнопка SPEED используется на шаге 226 для выбора высокой или низкой скорости работы. Кнопка BATCH используется на шаге 226 для выполнения операции по формированию пачек и заданию их размеров. По завершении выбора инициализационных параметров на шаге 226 при нажатии на кнопку START включается двигатель и начинается выполнение шага 228.

На шаге 228 ряд переменных, относящихся к проверке документов, устанавливаются на нуль. Когда каждый документ проходит через устройство, его длина измеряется подсчетом числа синхроимпульсов, которые начинают вырабатываться после того, как центральный датчик 80 обнаружит наличие документа в зоне его расположения. Устройство подсчета и формирования пачек при наличии документа в зоне действия центрального датчика останавливается при получении необычно большого числа синхроимпульсов. Эти два отсчета - отсчет длины и отсчет простоя - сбрасываются (обнуляются) на шаге 228 во время прохождения мимо датчика промежутка между соседними документами. При этом на шаге 228 также сбрасываются и два флага - флаг правого датчика и флаг левого датчика, - которые используются для проверки документов на несоответствие ширины.

При переходе от шага 228 к шагу 230 сбрасываются регистры ЗУПВ 319, которые используются для накопления данных, получаемых в результате проверки документов. Во время прохождения каждого документа текущие итоги, полученные по сигналам левого и правого датчиков, выходной сигнал схемы обработки магнитного сигнала и число полученных импульсов прерывания накапливаются в соответствующих регистрах ЗУПВ 319. Результаты, хранящиеся в этих регистрах, сбрасываются на шаге 230 в промежутках между проходами каждого документа.

При переходе от шага 230 к шагу 232 по значению в канале аналого-цифрового преобразования, полученного из сигнала центрального датчика 80, фиксируется наличие документа в зоне проверки. Если значение сигнала от центрального датчика будет ниже предварительно заданного порогового значения, то схема переходит к выполнению шагу 234 и ожидает от синхронизирующего диска следующего импульса. При приеме на шаге 234 импульса прерывания схема переходит к шагу 236, на котором происходит приращение отсчета простоя. Затем на шаге 238 отсчет простоя сравнивается с предварительно заданной величиной. Если на шаге 238 окажется, что отсчет простоя не превышает предельного значения, то система возвращается к шагу 232. Если на шаге 238 окажется, что отсчет простоя превышает предельное значение, то система переходит сначала к шагу 268, на котором устройство останавливается, а затем к шагу 270, на котором она ожидает дальнейшей команды. После шага 270 и получения дальнейших инициализационных команд система переходит к шагу 226 или при наличии документов в загрузочном кармане к шагу 226. Дальнейшая работа системы, начиная от шага 270, зависит по существу от состояния документов, из-за которого может произойти остановка системы на шаге 270, от характера действия, предпринимаемого пользователем, или от команды, поступающей от внешнего устройства.

Если на шаге 232 центральный датчик зафиксирует наличие документа, то система переходит к выполнению шага 233, как показано на фиг. 7Б меткой со стрелкой В, означающей продолжение выполнения программы. На шаге 233 проверяются два условия, по которым должен останавливаться приводной двигатель. Первое условие состоит в том, что количество документов в приемном кармане не совпадает с заданным на один документ. Из-за высокой рабочей скорости устройства механизм транспортировки документов не может мгновенно остановиться. Поэтому, если приемный карман близок к заполнению, то для остановки двигателя требуется фиксировать положение переднего края каждого документа. Аналогичным образом, если устройство работает в режиме формирования пачек, на шаге 233 определяется, является ли документ, обнаруженный центральным датчиком в данный момент времени, последним документом пачки. Если одно из этих условий выполняется, то система переходит к шагу 235, на котором происходит остановка двигателя хорошо известным методом динамического торможения. При торможении двигателя или не выполнении на шаге 233 ни одного из указанных условий, система переходит к шагу 240.

Шаг 240 является первым шагом цикла накопления данных 200, во время которого при прохождении документов через устройство по сигналам от датчиков получают текущие итоги подсчета документов.

При появлении импульса прерывания на шаге 240 система переходит к шагу 242, на котором значение подсчета длины документа увеличивается на единичное приращение. От шага 242 система переходит к шагу 244. На шаге 244 проверяется флаг правого датчика, ранее обнаружившего документ. Во время первой итерации цикла 200 накопления данных флаг правого датчика не устанавливается, и система переходит к шагу 246. На шаге 246 проводится опрос канала аналого-цифрового преобразования для взятия выборки сигнала правого датчика и для проверки наличия документа на правой стороне нижней направляющей планки 50. При наличии документа система сначала переходит к шагу 248 с установкой флага правого датчика и заданием схемой 306 управления светодиодами по уровню непрозрачности, выбранному на шаге 226, яркости правого светодиода, а затем переходит к шагу 252. Если на шаге 246 документ на правой стороне нижней направляющей планки не будет обнаружен, то система сразу переходит к шагу 252, и яркость правого светодиода остается на уровне, соответствующем обнаружению документа. Несоответствие ширины документа определяется тем, что во время цикла 200 накопления данных не происходит установки ни флага левого датчика, ни флага правого датчика. Если флаг правого датчика не установлен на шаге 248, то последующее выполнение шага 244 будет сопровождаться переходом системы к шагу 250. На шаге 250 берется выборка соответствующего правому датчику сигнала в канале аналого-цифрового преобразования и полученное значение накапливается в регистре ЗУПВ 319, после чего система переходит к шагу 252. Характеризующие непрозрачность сигналы, которые поступают в аналого-цифровой преобразователь от правого датчика на шаге 250, обычно содержат явно различимые колебания с относительно небольшой амплитудой. С целью четко определить разницу между нормальным документом и документом с повышенной непрозрачностью, таким как сдвоенный документ, предпочтительно все характеризующие непрозрачность данные разбить на небольшое число достаточно широких диапазонов с определенной весовой функцией, что позволяет уменьшить эффект от небольших по амплитуде колебаний непрозрачности. Для отличия одинарных и сдвоенных документов вполне достаточно весь диапазон возможных непрозрачностей разбить всего на четыре поддиапазона.

Начиная с шага 252 шаги 244-250, которые проводились для правого датчика, выполняются и для левого датчика. При установке на шаге 252 флага левого датчика схема переходит к шагу 258, на котором измеряется, квантуется и накапливается уровень сигнала левого датчика. При неустановленном на шаге 252 флаге левого датчика схема переходит к шагу 254. На шаге 254 производится выборка сигналов левого датчика, которые после сравнения с пороговым значением позволяют определить наличие документа на левой стороне направляющей планки. Если на шаге 254 документ обнаружен, то система переходит к шагу 256, на котором устанавливается флаг левого датчика. Кроме того, на шаге 256 центральный процессор 302 выдает командный сигнал в схему 306 управления светодиодами для увеличения яркости левого светодиода 83 до уровня измерения непрозрачности, выбранного на шаге 226. От шага 256 система переходит к шагу 260. Если на шаге 254 левый датчик не обнаружит документа, то система переходит непосредственно к шагу 260.

На шаге 260 в канале аналого-цифрового преобразования осуществляется выборка выходного сигнала схемы 110 обработки магнитного сигнала с накоплением полученного значения. После этого система переходит к шагу 262, на котором вновь в канале аналого-цифрового преобразования осуществляется выборка сигнала центрального датчика, по которому определяется наличие документа. При наличии документа система возвращается к шагу 240 для продолжения цикла 200 накопления данных. При отсутствии документа на шаге 262 цикл 200 накопления данных заканчивается, и система переходит к шагу 263, начиная оценку полученных данных по процедуре, что обозначено на фиг. 7В переходом к метке C.

Начиная с шага 263, сначала выполняется первая проверка из всей серии проверок с использованием данных, накопленных на фазе накопления данных. Оценка накопленных данных может выполняться и в другой логической последовательности, отличающейся от показанной на фиг. 7Б. На шаге 263 отсчет длины, полученный во время цикла 200 накопления данных, сравнивается с пороговым значением длины. Если отсчет длины окажется меньше порогового значения, то система переходит к шагу 265, на котором пользователю на дисплей 16 выдается информация о наличии в зоне проверки "половины" документа. От шага 278 система сначала переходит, как указано меткой D2, к показанному на фиг. 7Г шагу 267, на котором текущий подсчет сбрасывается, а затем к шагу 269, на котором происходит остановка двигателя. На шаге 271 система ожидает сигнал от фоточувствительного элемента приемного кармана, свидетельствующего о полном удалении из него всех документов. Если полученный на шаге 263 по фиг. 7В отсчет длины превысит нижнее пороговое значение, то система переходит к шагу 264.

На шаге 264 отсчет длины, полученный во время цикла 200 накопления данных, сравнивается с верхним предельным значением длины. Если отсчет длины превысит верхнее предельное значение длины, то на шаге 266 на дисплее и/или на выходе к порту RS-232 появится сообщение, указывающее на ошибку сцепки (частично перекрывающих друг друга документов). От шага 266 система сначала переходит, как указано меткой D2, к показанному на фиг. 7Г шагу 267, на котором текущий отсчет длины сбрасывается, а затем к шагу 269, на котором останавливается двигатель. На шаге 271 система ожидает сигнал от фоточувствительного элемента приемного кармана, срабатывающего при удалении из кармана документов. Если на шаге 264 по фиг. 7В верхний отсчет длины не превысит верхнее предельное значение, то система перейдет к шагу 272, на котором пороговое значение и верхний предел длины изменяются в соответствии с предварительно заданным поправочным коэффициентом. Верхний и нижний пределы длины целесообразно регулировать для каждого документа, изменяя в заданной предварительно пропорции длину самого последнего измеренного документа. Такое пропорциональное изменение нижнего и верхнего пределов длины позволяет непрерывно адаптироваться к колебаниям скорости двигателя и/или незначительным колебаниям длины документа.

После изменения пределов длины документов на шаге 272 накопленные магнитные данные на шаге 274 делятся на измеренную длину с целью получить среднее значение магнитных свойств документа. Стандартная программа затем переходит к шагу 276, на котором проверяется флаг правого датчика. Если флаг правого датчика не был установлен при выполнении цикла 200 накопления данных, то система переходит к шагу 278, на котором пользователю на дисплей выводится информация об ошибке в ширине документа. От шага 278 система сначала переходит, как указано меткой D2, к шагу 267 по фиг. 7Г, на котором текущий отсчет сбрасывается, а затем к шагу 269, на котором останавливается двигатель. На шаге 271 система ожидает сигнал от фоточувствительного элемента, который срабатывает при удалении всех документов из приемного кармана. Если же окажется, что на шаге 276 по фиг. 7В флаг правого датчика установлен, то система переходит к проверке флага левого датчика на шаге 280 и к выполнению таких же, что и применительно к флагу правого датчика, операций, если при проверке окажется, что флаг левого датчика не установлен. Если же флаг левого датчика установлен, то система переходит к шагу 282.

На шаге 282 содержимое регистров накопления данных о непрозрачности документа слева и справа сравнивается с соответствующими пороговыми значениями, определенными на шаге 226. Если отсчет в каком-либо из регистров накопления данных о непрозрачности документа превысит соответствующее пороговое значение, то пользователю на шаге 284 будет выведено соответствующее сообщение об ошибке, в частности об ошибке сдвоенности. От шага 284 система переходит, как указано меткой D2, сначала к шагу 267 по фиг. 7Г, на котором текущий отсчет сбрасывается, а затем к шагу 269, на котором останавливается двигатель. На шаге 271 система ожидает сигнал от фоточувствительного элемента, который срабатывает при удалении всех документов из приемного кармана. Если на шаге 282 по фиг. 7В окажется, что отсчеты, полученные в регистрах накопления данных о непрозрачности документов, ниже соответствующих пороговых значений или что обнаружено наличие сдвоенных документов в соответствии с активизированной на шаге 226 функцией, то система, как указано меткой D1, переходит к шагу 286 по фиг. 7Г.

На шаге 286 система определяет, включена ли схема обнаружения фальшивых документов (функция CFS). Если такая схема проверки подлинности документов включена, то система переходит к шагу 288. На шаге 288 средняя величина магнитной характеристики документа, определенная на шаге 274, сравнивается с предварительно заданным пороговым значением. Если средняя величина магнитной характеристики документа не превышает предварительно заданного порогового значения, то пользователю на шаге 290 выдается информация о подозрении на фальшивый документ и двигатель останавливается. Поскольку механизм транспортировки документов не может остановиться мгновенно, документ с подозрением на фальшивость и следующий документ пачки, если он есть, при остановке двигателя на шаге 290 попадают в приемный карман. Система затем переходит к шагу 291, на котором после удаления из приемного кармана документа с подозрением на фальшивость и следующего за ним документа, который возвращается в загрузочный карман, и нажатия кнопки CONT она начинает работать в нормальном режиме. После нажатия кнопки CONT на шаге 291 система, как указано меткой А, возвращается к шагу 228 по фиг. 7А, и при этом документ с подозрением на фальшивость или следующий за ним документ, попадающие на пластину приемного кармана, в итоговом результате не учитываются.

Если на шаге 286 будет установлено, что CFS-функция не включена, или если на шаге 288 будет установлено, что сигнал от проверенного документа превышает пороговое значение, то система переходит к шагу 292.

На шаге 292 значения подсчета текущего количества подсчитанных документов и подсчета количества документов в приемном кармане увеличиваются на единичное приращение. Подсчет документов в приемном кармане используется с целью исключить переполнение приемного кармана. Результат подсчета документов в приемном кармане сбрасывается всякий раз при удалении из кармана собранных в пачку документов. Результат текущего подсчета представляет собой результат подсчета документов с момента последнего запроса конечного результата, выполненного на шаге 226 по фиг. 7А.

При задании режима формирования пачек система от шага 294 переходит к шагу 296. Когда на шаге 296 количество документов в пачке достигнет заданного числа, пользователю на шаге 298 выдается визуальная информация о завершении процесса формирования пачки. После того, как на шаге 233 будет зафиксировано, что формирование пачки закончено, на шаге 298 скорость двигателя снижается, и находящийся в устройстве документ становится последним документом, поступающим на пластину приемного кармана. От шага 298 система переходит к шагу 271 и ожидает удаления пачки с пластины приемного кармана.

Если на шаге 294 будет обнаружено, что устройство не работает в режиме формирования пачек, или если на шаге 296 окажется, что процесс формирования пачки не закончен, то система переходит к шагу 295, на котором проверяется подсчет документов в приемном кармане и определяется, полностью ли заполнена документами его приемная пластина. Если на шаге 295 будет установлено, что пластина приемного кармана не полностью заполнена документами, то система возвращается к шагу 228 для получения данных о следующем документе. Если пластина приемного кармана окажется полной, то система переходит к шагу 297, на котором об этом появляется соответствующая информация. От шага 297 система переходит к шагу 271 и ожидает удаления документов из приемного кармана.

Выполнение шага 271 начинается по окончании формирования пачки при полном приемном кармане или обнаружении любой ошибки, кроме ошибки, указывающей на возможное наличие фальшивого документа. При выполнении шага 271 пользователь (или главная управляющая ЭВМ) получает информацию о состоянии устройства. С целью сбросить ошибку или как-либо иначе возобновить процесс подсчета необходимо удалить все документы из приемного кармана. В отличие от обнаружения документов с подозрением на фальшивость, обнаружение других ошибок создает неопределенность в подсчете. Например, если к шагу 271 система перешла в результате ошибки обнаружения сдвоенности, то оператор не может быть уверен, два или три документа надо удалить из загрузочного кармана для того, чтобы возобновить нормальный подсчет документов. Ошибка сдвоенности могла возникнуть как при одновременном прохождении через устройство двух перекрывающих друг друга документов, так и при прохождении через нее одного документа с необычной непрозрачностью. С целью избежать погрешности в полученных результатах подсчета количества документов и в итоговой сумме подсчитываемых банкнот при обнаружении ошибок, не являющихся ошибкой, указывающей на наличие документа с подозрением на фальшивость, необходимо сбросить текущие данные, и на шаге 271 удалить с пластины приемного кармана все лежащие на ней документы и либо вернуть их в загрузочный карман, либо закончить подсчет. Аналогично этому и в двух других случаях, которые могут привести к переходу системы к шагу 271 - завершение формирования пачки или полный приемный карман, - требуется удалить с пластины приемного кармана все находящиеся на ней документы. Когда фоточувствительный элемент приемного кармана выдает информацию о том, что все документы с пластины приемного кармана удалены, работа устройства возобновляется, и система переходит к шагу 273.

Шаг 273 является операцией, на которой проверяется, не остался ли счетчик документов в состоянии наличия в устройстве "скрытого документа". Скрытым документом является документ, который мог быть последним документом, оставшимся в загрузочном кармане и не попавшим в приемный карман при остановке двигателя, которая предшествовала шагу 271. Поскольку такой документ оператор не видит, а других документов в загрузочном кармане не осталось, то на шаге 273 выполняется проверка, позволяющая с помощью фоточувствительного датчика загрузочного кармана определить отсутствие в нем документов. При пустом загрузочном кармане двигатель снова включается и работает в течение одного холостого цикла для того, чтобы любой оставшийся в устройстве скрытый документ был доставлен на пластину приемного кармана. После удаления всех документов на шаге 275 отсчет документов на пластине приемного кармана сбрасывается, и система возвращается к шагу 226.

Протокол последовательного обмена данными.

В предлагаемом устройстве имеется последовательный интерфейс 314, такой как RS-232, который предназначен для обмена информацией с внешним устройством 316 (принтером или компьютером). Центральный процессор 302 программируется на передачу и прием сообщений через последовательный интерфейс в соответствии с протоколом обмена данными в ASCII-кодах. Внешнее устройство начинает каждое сообщение с символа STX (начало передачи текста) (в ASCII-коде число 2) и заканчивает каждое сообщение символом ETX (символ "конец текста") (в ASCII-коде число 3). Внешнее устройство может также посылать символ ACK (символ подтверждения приема) (в ASCII-коде число 6) для подтверждения приема сообщений от устройства подсчета и проверки подлинности документов, или внешнее устройство может посылать символ NAK (символ отсутствия подтверждения) (в ASCII-коде число 21), указывающий на отсутствие подтверждения принятых сообщений от устройства подсчета и для повторного запроса команды на передачу данных. Устройство подсчета отвечает на сообщения от внешних устройств и посылает: (I) символ ACK, если сообщение было надлежащим образом принято, (II) символ NAK, если сообщение было неопределенным или если оно содержало ошибку, или (III) ответное сообщение, содержащее информацию о состоянии или результатах подсчета, начинающуюся с символа STX и оканчивающуюся символом ETX.

Сообщения от внешнего устройства 316 в центральный процессор 302 поступают на пользовательский вход для ввода в систему рабочих параметров, как описано выше для шага 226. Рабочие параметры устройства задаются на шаге 226 внешним устройством 316 согласно различным кодам команд, указанным в таблице II.

Внешнее устройство 316 запрашивает или сбрасывает информацию счета и выбирает номиналы для подсчета согласно кодам, указанным в таблице III. В ответ на код запроса, указанный в таблице III, устройство подсчета и формирования пачек посылает результаты запроса в виде цепочки символов в ASCII-кодах, начинающейся с символа STX и заканчивающейся символом ETX. В ответ на код сброса устройство посылает символ ACK и выбирает данные, накопление для соответствующего номинала.

Внешнее устройство 316 может также запрашивать сообщения о состоянии путем посылки команды в устройство символа "S". В ответ на такой запрос устройство посылает сообщения о состоянии внешнему устройству. В дополнение к индикации ошибок коды состояний, посылаемые устройством, указывают на наличие или отсутствие документов в приемном кармане, и внешнее устройство может подсказать оператору, какие действия необходимо предпринять, и проконтролировать его работу. Коды сообщений о состояниях устройства перечислены в таблице IV.

Из приведенного выше описания и иллюстрирующих его чертежей очевидно, что настоящее изобретение обладает необходимой новизной и промышленной применимостью, что вполне очевидно для специалистов в данной области техники. В частности, было рассмотрено усовершенствованное устройство для подсчета документов и формирования пачек, в котором проводятся оптические и магнитные проверки документов в соответствии с заложенными в программу цифровыми пороговыми значениями сигналов соответствующих датчиков и которое обладает повышенной надежностью, достигаемой за счет уменьшения влияния электрических помех на сигналы датчиков.

Термины и понятия, которые были использованы в описании для характеристики признаков и элементов изобретения, не ограничивают объем изобретения и не исключают возможности использования в объеме формулы изобретения любых эквивалентных им терминов и понятий, характеризующих признаки и элементы всего изобретения или его части.