現(xiàn)金票據(jù)防偽信息的采樣方法和采樣裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種現(xiàn)金票據(jù)防偽信息的采樣方法及執(zhí)行該方法的現(xiàn)金票據(jù)防偽信息的采樣裝置。該現(xiàn)金票據(jù)防偽信息的采樣方法通過采集的傳感器之間的差異，利用差異的規(guī)律還原出有效信號傳感器獲取的空間耦合的工頻或低頻電磁干擾信號，然后對防偽信息對應(yīng)的電壓波形數(shù)據(jù)進行共模信號消除，從而徹底消除磁性信號傳感器在磁性防偽信號采集期間遭受的空間耦合的工頻或低頻電磁干擾。
【專利說明】現(xiàn)金票據(jù)防偽信息的采樣方法和采樣裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電磁場信號處理領(lǐng)域，具體涉及一種現(xiàn)金票據(jù)防偽信息的采樣方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前現(xiàn)金票據(jù)自動存取機被廣泛的應(yīng)用，同時對現(xiàn)金票據(jù)進行計數(shù)和分類處理的現(xiàn)金票據(jù)清分機也被廣泛應(yīng)用，這些機器內(nèi)部使用多種高靈敏度的磁敏傳感器用來檢測鈔票的防偽信息。因為使用于鈔票的磁防偽信息非常微弱，往往需要很好的低噪聲放大電路和極高的放大倍數(shù)實現(xiàn)磁性信息的檢出。高靈敏的放大電路的固有特性是容易受到干擾，在現(xiàn)實應(yīng)用中，由于使用環(huán)境和安裝方式的限制，自動柜員機設(shè)備往往不方便隨便移動，若是在自動柜員機設(shè)備安裝環(huán)境附近存在大功率的變電器或交流電力設(shè)備，隨著用電負荷的大量增加，通過空間輻射方式的產(chǎn)生的工頻電磁場迅速增強，很容易產(chǎn)生超出設(shè)備常規(guī)能容忍的干擾源，即使設(shè)備通過相應(yīng)各電磁兼容認證，依然會在高靈敏的磁敏傳感器上感應(yīng)出工頻干擾信號，干擾信號包含50赫茲和60赫茲的低頻干擾或是幾百赫茲的高次諧波干擾信號，這些干擾信號會與傳感器檢測到的有效防偽信號以電平疊加的方式輸出。
[0003]在現(xiàn)有的現(xiàn)金票據(jù)自動存取機和現(xiàn)金票據(jù)清分機的工作流程中，會對存入和取出的現(xiàn)金票據(jù)進行同步順序的防偽信息采集，此時鈔票順序地以一定的間隔通過傳感器的感應(yīng)區(qū)域，傳感器則采集獲取每張現(xiàn)金票據(jù)通過傳感器時的磁性防偽信息，并通過運算處理或數(shù)據(jù)對比判斷是不是正確的防偽信息，從而實現(xiàn)現(xiàn)金票據(jù)的真?zhèn)舞b別。
[0004]在這個傳感器采集獲取每張現(xiàn)金票據(jù)通過傳感器時的磁性防偽信息的過程中，如果傳感器采集到的有效防偽信號被干擾，就會采集到錯誤的防偽信號電壓波形，產(chǎn)生設(shè)備誤判，造成設(shè)備無法正常對鈔票的防偽信息識別，出現(xiàn)大量存取款拒鈔現(xiàn)象，由于金融設(shè)備的特殊的安全需求，這時設(shè)備基本無法正常工作。與此同時，由于同一臺設(shè)備八II設(shè)備或是現(xiàn)金票據(jù)清分設(shè)備往往使用很多個磁性傳感器，這些傳感器在設(shè)備中的安裝位置存在差異，造成各個傳感器上檢出的干擾信號會存在明顯差異，參考圖1，圖1為設(shè)備內(nèi)不同位置兩個傳感器的干擾信號差異示意圖，這樣更加增加了干擾信號的消除難度?，F(xiàn)有的消除工頻干擾的方式往往通過復(fù)雜的軟件算法和叩I變換，如果對每個傳感器的輸出信號分別處理，會極大消耗系統(tǒng)資源，而且往往會對有效的信號造成衰減；另外現(xiàn)有的通過空間電磁場屏蔽方式的抗低頻電磁干擾措施需要增加大量的屏蔽材料成本，并且因為金融設(shè)備的應(yīng)用需求無法完全實現(xiàn)屏蔽；應(yīng)用于電力設(shè)備的抗干擾方式往往需要從市電電源來提取工頻信號，但是這種提取到的干擾信號和通過空間耦合方式耦合到磁性傳感器和干擾信號存在相位差，需要相位補償處理，電路復(fù)雜，同時提取的干擾源的頻率信息可能存在差異，不可能準確還原出實際的干擾信號。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的之一在于提出一種現(xiàn)金票據(jù)防偽信息的采樣方法，消除現(xiàn)金票據(jù)自動存取款機和現(xiàn)金票據(jù)清分設(shè)備進行鈔票識別過程中，磁性信號傳感器遭受的空間輻射造成的工頻和低頻電磁干擾。
[0006]本發(fā)明另一目的在于提供一種執(zhí)行方法的現(xiàn)金票據(jù)防偽信息的采樣裝置。
[0007]本發(fā)明提出的一種現(xiàn)金票據(jù)防偽信息的采樣方法，包括:步驟一，在獲取有效信號的傳感器采集現(xiàn)金票據(jù)的防偽信息的采樣間隔中，采集獲取干擾信號的傳感器輸出的電壓波形數(shù)據(jù)和獲取有效信號的傳感器輸出的電壓波形數(shù)據(jù)V#”步驟二，按照公式1( = V有％八〒#計算獲取干擾信號的傳感器和獲取有效信號的傳感器對電磁干擾信號的響應(yīng)比例系數(shù)X；步驟三，通過獲取有效信號的傳感器對現(xiàn)金票據(jù)的防偽信息進行采樣，輸出防偽信息對應(yīng)的電壓波形數(shù)據(jù)V’ 步驟四，采集獲取干擾信號的傳感器在現(xiàn)金票據(jù)通過獲取有效信號的傳感器的時間段內(nèi)輸出的電壓波形數(shù)據(jù)V’步驟五，按照公式V動口偉=[轉(zhuǎn)’〒擾，還原出獲取有效信號的傳感器輸出的疊加了電磁干擾信號的電壓波形數(shù)據(jù)；以及步驟六，按照公式V’，對防偽信息對應(yīng)的電壓波形數(shù)據(jù)進行共模信號消除，獲得共模信號消除后防偽信息對應(yīng)的電壓波形數(shù)據(jù)、偽信息。
[0008]具體的，步驟六之后返回步驟一，循環(huán)執(zhí)行步驟一至步驟六，以完成每一張現(xiàn)金票據(jù)防偽信息的采樣。
[0009]優(yōu)選的，步驟一和步驟二在現(xiàn)金票據(jù)采樣間隔內(nèi)完成，其中該現(xiàn)金票據(jù)采樣間隙是指前一張現(xiàn)金票據(jù)采樣結(jié)束后至后一張現(xiàn)金票據(jù)采樣開始前的時間。
[0010]一種現(xiàn)金票據(jù)防偽信息的采樣裝置，包括獲取有效信號的傳感器和獲取干擾信號的傳感器，其中該獲取有效信號的傳感器位于該現(xiàn)金票據(jù)通道上方，該獲取干擾信號的傳感器設(shè)置在該獲取有效信號的傳感器附近。
[0011]優(yōu)選的，該獲取有效信號的傳感器為多個，該多個獲取有效信號的傳感器形成陣列，且每個獲取有效信號的傳感器均垂直朝向該現(xiàn)金票據(jù)通道。
[0012]本發(fā)明的方案，通過采集的傳感器之間的差異，利用差異的規(guī)律還原出有效信號傳感器獲取的空間耦合的工頻或低頻電磁干擾信號，然后對防偽信息對應(yīng)的電壓波形數(shù)據(jù)進行共模信號消除，從而徹底消除磁性信號傳感器在磁性防偽信號采集期間遭受的空間耦合的工頻或低頻電磁干擾。同時，本發(fā)明利用現(xiàn)金票據(jù)采樣間隔進行系數(shù)計算，不影響現(xiàn)有的現(xiàn)金識別有效處理時間，同時涉及的系數(shù)計算和共模消除處理，運算簡單。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是設(shè)備內(nèi)不同位置兩個傳感器的干擾信號差異示意圖；
[0014]圖2是現(xiàn)金票據(jù)防偽信息采樣裝置主要結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是新增數(shù)據(jù)采樣區(qū)間占據(jù)采樣間隙的比例的示意圖。

【具體實施方式】
[0016]下面參考【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實施方式和方法。根據(jù)本發(fā)明的現(xiàn)金票據(jù)防偽信息采樣方法在現(xiàn)金票據(jù)自動存取款機中應(yīng)用，一現(xiàn)金票據(jù)防偽信息采樣裝置的實施例如圖2所示，該現(xiàn)金票據(jù)防偽信息采樣裝置包含獲取有效信號的傳感器21、現(xiàn)有獲取干擾信號的傳感器32以及新增獲取干擾信號的傳感器33，另外，圖2中還示出待識別現(xiàn)金票據(jù)11以及現(xiàn)金票據(jù)的運動方向八。
[0017]通常情況下，用于獲取現(xiàn)金票據(jù)的有效磁性防偽信號的傳感器21安裝在現(xiàn)金票據(jù)識別模塊的通道中，該獲取有效信號的傳感器21為一個或者多個，當(dāng)該獲取有效信號的傳感器21為多個時，該多個傳感器21垂直于現(xiàn)金票據(jù)運送方向八并行排列。本實施例中該傳感器21為5個，當(dāng)然傳感器21的排布方式類似圖2中所示方式，但不限于圖2方式。
[0018]新增獲取干擾信號的傳感器33安裝在現(xiàn)有獲取干擾信號的傳感器32的旁邊或臨近位置，參考圖2，本實施方式中，該新增獲取干擾信號的傳感器33有五個，平行設(shè)置在該獲取有效信號的傳感器21陣列的后面，且該新增獲取干擾信號的傳感器33的方向與該獲取有效信號的傳感器21的方向相垂直。該現(xiàn)有獲取干擾信號的傳感器32則分布在該獲取有效信號的傳感器21陣列的兩端，且位于該現(xiàn)金票據(jù)的邊界之外。當(dāng)然，該新增獲取干擾信號的傳感器33的排布不限于圖2所示方式，實際應(yīng)用中，需要調(diào)整其安裝方向或位置或通過其它措施包括遮蔽等，確保在進行現(xiàn)金票據(jù)的防偽信號電壓波形數(shù)據(jù)采集時，獲取干擾信號的傳感器32、33不能獲取現(xiàn)金票據(jù)中有效的用于防偽識別的信息。
[0019]以下介紹本實施方式提供的現(xiàn)金票據(jù)防偽信息的采樣方法的原理和方法:考慮到由于空間耦合的工頻或低頻電磁干擾信號頻率較低，根據(jù)電磁波原理，50赫茲干擾信號的空間傳播的波長約為6000公里，相比而言現(xiàn)金票據(jù)自動存取款機和現(xiàn)金票據(jù)清分設(shè)備內(nèi)部的磁性傳感器的安裝位置的差異非常微小，所以空間耦合方式獲取干擾信號的傳感器32和獲取有效信號的傳感器21獲得的干擾信號的相位差異基本為零。用下面兩個公式描述獲取干擾信號的傳感器32和獲取有效信號的傳感器21的輸出電壓波形信號:
[0020]V干擾=13111 (0 4+丄)；
[0021]V有效=；
[0022]其中0代表干擾源的頻率對應(yīng)的角速度，代表相應(yīng)信號的相位信息，、尺2為實際檢測的信號幅度；由于0是相同的干擾源和相同的傳感器，故認為0 2，結(jié)合上面描述可知￠, 20
[0023]因此只要采集的半個周期以上的波形數(shù)據(jù)信號，通過幅值的比較尋找最大值，以獲取干擾信號的傳感器32的幅值為基準值，用獲取有效信號的傳感器21的輸出電壓波形信號幅值除以該基準值，可以計算出幅值的比例系數(shù)即義二乂有效八〒擾= ，記為兩個傳感器對通過空間耦合的工頻或低頻電磁干擾信號的幅值響應(yīng)的比例系數(shù)X，利用這個1(值可以實現(xiàn)獲取干擾信號的傳感器32和獲取有效信號的傳感器21獲取的空間耦合的工頻或低頻電磁干擾信號電壓波形的相互轉(zhuǎn)換。
[0024]在現(xiàn)金票據(jù)防偽信息的采樣方法中，包括:步驟一，在獲取有效信號的傳感器采集現(xiàn)金票據(jù)的防偽信息的采樣間隔中，采集獲取干擾信號的傳感器輸出的電壓波形數(shù)據(jù)乂〒#和獲取有效信號的傳感器輸出的電壓波形數(shù)據(jù)、效；步驟二，按照公式X = V 八〒#計算獲取干擾信號的傳感器和獲取有效信號的傳感器對電磁干擾信號的響應(yīng)比例系數(shù)X ；步驟三，通過獲取有效信號的傳感器對現(xiàn)金票據(jù)的防偽信息進行采樣，輸出防偽信息對應(yīng)的電壓波形數(shù)據(jù)V’ 步驟四，采集獲取干擾信號的傳感器在現(xiàn)金票據(jù)通過獲取有效信號的傳感器的時間段內(nèi)輸出的電壓波形數(shù)據(jù)^’干擾;步驟五，按照公式^加干擾=1^’偉，還原出獲取有效信號的傳感器輸出的疊加了電磁干擾信號的電壓波形數(shù)據(jù)^@口〒# ；以及步驟六，按照公式= V’ —，對防偽信息對應(yīng)的電壓波形數(shù)據(jù)進行共模信號消除，獲得共模信號消除后防偽信息對應(yīng)的電壓波形數(shù)據(jù)^趴^8、。其中步驟一和步驟二是在設(shè)備采集獲取每張現(xiàn)金票據(jù)通過傳感器時的磁性防偽信息的過程中，利用每張現(xiàn)金票據(jù)采集的時間間隔，采集獲取干擾信號的傳感器32和獲取有效信號的傳感器21的輸出電壓波形信號數(shù)據(jù)，完成X值計算。
[0025]步驟三至步驟五中，采集每張新進票據(jù)的防偽信號，且在每張現(xiàn)金票據(jù)的防偽信號采集完成后，將獲取干擾信號的傳感器32在現(xiàn)金票據(jù)通過獲取有效信號的傳感器21的時間段內(nèi)的輸出電壓波形數(shù)據(jù)^乘以1(值，得出一個新的電壓波形數(shù)據(jù)，即為獲取有效信號傳感器21的輸出電壓波形數(shù)據(jù)中疊加的工頻或低頻電磁干擾信號的電壓波形數(shù)據(jù)，
即:乂疊加干擾=民轉(zhuǎn)'干擾。
[0026]步驟六中，獲取有效信號的傳感器21在每張現(xiàn)金票據(jù)的防偽信號采集的過程中輸出的電壓波形數(shù)據(jù)包含干擾信號和鈔票防偽信號，是兩者的時域疊加，用該式描述V #
V疊鮮擾十乂防偽信息。把獲取有效信號的傳感器21采集輸出的現(xiàn)金票據(jù)的防偽信號的電壓波形數(shù)據(jù)減去還原出來的^@口〒#數(shù)據(jù)，實現(xiàn)共模消除，從而消除電磁干擾信號，獲得準確的鈔票防偽彳目號的電壓波形數(shù)據(jù)，用該式描述:乂防偽信息=有效4疊加干擾。
[0027]具體實施中，優(yōu)選在每一張現(xiàn)金票據(jù)數(shù)據(jù)采樣前，增加一個不少于50赫茲干擾的半個周期(10毫秒)的新增數(shù)據(jù)采樣區(qū)間，參考圖3，利用這段時間，計算出1(值，當(dāng)完成單張現(xiàn)金票據(jù)的防偽數(shù)據(jù)采集后，利用X值，就可以獲得獲取有效信號的傳感器21接收到的干擾信號的電壓波形，然后對防偽信息對應(yīng)的電壓波形數(shù)據(jù)進行共模信號消除，從而徹底消除磁性信號傳感器在磁性防偽信號采集期間遭受的空間耦合的工頻或低頻電磁干擾。
[0028]本實施例中增加的數(shù)據(jù)空采時間最小約10毫秒，對于現(xiàn)有的現(xiàn)金識別處理速度下，不影響有效處理時間，也就是說，如圖3所示，該增加的數(shù)據(jù)空采時間小于現(xiàn)有的現(xiàn)金識別處理裝置中常設(shè)的鈔票采樣間隔，因此增設(shè)該數(shù)據(jù)空采時間不影響有效處理時間。同時涉及的系數(shù)計算和共模消除處理，運算簡單，相對于叩！'或復(fù)雜的濾波算法，對系統(tǒng)資源需求低，因此不會對現(xiàn)有現(xiàn)金票據(jù)自動存取款機和現(xiàn)金票據(jù)清分設(shè)備處理速度造成影響，具有較高的可實現(xiàn)性。
[0029]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，上述優(yōu)選實施方式不應(yīng)視為對本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準。對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種現(xiàn)金票據(jù)防偽信息的采樣方法，包括: 步驟一，在獲取有效信號的傳感器采集現(xiàn)金票據(jù)的防偽信息的采樣間隔中，采集獲取干擾信號的傳感器輸出的電壓波形數(shù)據(jù)和獲取有效信號的傳感器輸出的電壓波形數(shù)據(jù)乂有效； 步驟二，按照公式X =?效八〒#計算獲取干擾信號的傳感器和獲取有效信號的傳感器對電磁干擾信號的響應(yīng)比例系數(shù)X ； 步驟三，通過獲取有效信號的傳感器對現(xiàn)金票據(jù)的防偽信息進行采樣，輸出防偽信息對應(yīng)的電壓波形數(shù)據(jù)V’有效； 步驟四，采集獲取干擾信號的傳感器在現(xiàn)金票據(jù)通過獲取有效信號的傳感器的時間段內(nèi)輸出的電壓波形數(shù)據(jù)^’ 步驟五，按照公式7@口〒# =尺轉(zhuǎn)’還原出獲取有效信號的傳感器輸出的疊加了電磁干擾信號的電壓波形數(shù)據(jù)^@口〒#； 步驟六，按照公式％偽信息=V’有效；4加〒擾，對防偽信息對應(yīng)的電壓波形數(shù)據(jù)進行共模信號消除，獲得共模信號消除后防偽信息對應(yīng)的電壓波形數(shù)據(jù)^趴^8、。
2.如權(quán)利要求1所述的現(xiàn)金票據(jù)防偽信息的采樣方法，其特征在于，步驟六之后返回步驟一，循環(huán)執(zhí)行步驟一至步驟六，以完成每一張現(xiàn)金票據(jù)防偽信息的采樣。
3.如權(quán)利要求2所述的現(xiàn)金票據(jù)防偽信息的采樣方法，其特征在于，步驟一和步驟二在現(xiàn)金票據(jù)采樣間隔內(nèi)完成，其中該現(xiàn)金票據(jù)采樣間隙是指前一張現(xiàn)金票據(jù)采樣結(jié)束后至后一張現(xiàn)金票據(jù)采樣開始前的時間。
4.一種執(zhí)行權(quán)利要求1?3中任意一項所述的現(xiàn)金票據(jù)防偽信息的采樣方法的現(xiàn)金票據(jù)防偽信息的采樣裝置，包括獲取有效信號的傳感器和獲取干擾信號的傳感器，其中該獲取有效信號的傳感器位于該現(xiàn)金票據(jù)通道上方，該獲取干擾信號的傳感器設(shè)置在該獲取有效信號的傳感器附近。
5.如權(quán)利要求4所述的現(xiàn)金票據(jù)防偽信息的采樣裝置，其特征在于，該獲取有效信號的傳感器為多個，該多個獲取有效信號的傳感器形成陣列，且每個獲取有效信號的傳感器均垂直朝向該現(xiàn)金票據(jù)通道。
【文檔編號】G07D7/04GK104484937SQ201410809269
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月19日
【發(fā)明者】劉輝, 陳柱文, 袁碧海 申請人:廣州廣電運通金融電子股份有限公司