Способ обработки листового материала, в частности банкнот

 

Изобретение относится к способам обработки листового материала с сортировкой листов. Техническим результатом является разработка способа, который позволял бы обрабатывать результаты измерений с высоким информационным содержанием и надежным способом определения класса сортировки. В способе сначала с помощью соответствующего датчика осуществляют сбор данных измерений параметров листового материала, по которым затем датчик определяет один или несколько результатов измерений. С применением дерева сортировки по результатам измерений параметров листового материала определяется класс сортировки для листового материала. В каждом сортировочном узле дерева сортировки по меньшей мере для одного результата измерения задана область значений. Области значений результата измерения в сортировочном узле выбираются таким образом, что они являются либо подобластью значений, либо равны области значений соответствующего результата измерения, поставленного в соответствие сортировочного узла более высокого уровня. В зависимости от полученного класса сортировки для листового материала последний транспортируется к соответствующему месту назначения. 37 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к способу обработки листового материала, в частности, банкнот, в котором осуществляют сбор данных измерений параметров листового материала с помощью по меньшей мере одного датчика, по собранным данным указанных измерений определяют результаты измерений и по полученным результатам измерений определяют класс сортировки листового материала.

Подобный способ известен, например, из DE-OS 2760166. С помощью отделителя листовой материал поштучно подается из пачки на транспортер, перемещающий каждый лист через устройство.

На пути движения транспортера установлено несколько датчиков, каждый из которых распознает соответствующие измеряемые параметры определенных признаков листового материала и объединяет их в результат измерения. Структура применяемых в этом устройстве датчиков описана в DE-PS 2760165.

Каждый датчик имеет чувствительный элемент, который регистрирует определенные признаки листового материала и преобразует их в электрический сигнал. Первичную обработку этого сигнала выполняет специальный каскад. В целом в этом каскаде происходит преобразование обычно аналогового сигнала в цифровые данные измерений. Эти данные затем поступают в блок предварительной обработки результатов, полученных датчиком, и преобразуются в двоичную форму "ДА-НЕТ". Такая форма представления и является полученным с помощью датчика результатом измерения и сохраняется в центральном запоминающем устройстве (ЗУ) в соответствии с присвоенным конкретному листовому материалу адресом.

Центральное ЗУ используется в качестве связующего узла для обмена информацией между различными блоками устройства. К этому ЗУ могут обращаться все блоки для записи или считывания данных, необходимых для обработки листового материала. В центральном ЗУ в каждом случае для нескольких листов хранится одна запись.

По хранящимся в центральном ЗУ для каждого листа результатам измерений, полученным датчиком, центральный блок обработки определяет сначала численные значения параметров. На основании этих значений с помощью хранящейся в блоке обработки таблицы решений определяется конечный объект, куда должен быть направлен соответствующий лист. К таким конечным объектам можно отнести, например, укладчики для укладки листов в стопку или измельчители для уничтожения листов. Информация о конечном объекте для соответствующего листа также хранится в центральном ЗУ. На основании этой информации о конечном объекте листовой материал перемещается блоком транспортировки к месту его соответствующего назначения и там контролируется фактическая укладка его в стопку.

В известной системе датчики выдают результат измерений лишь в двоичной форме представления "ДА-НЕТ". Для датчиков, результаты измерений которых не ограничиваются двоичной формой представления "ДА-НЕТ", а имеют более высокое информационное содержание, как, например, данные о длине или ширине листового материала в мм, числовая мера оценки загрязнения и т.п., составление таблицы решений для определения класса сортировки, соответственно конечного объекта для листового материала является весьма трудоемким процессом, в котором относительно быстро теряется однозначность и четкость при интерпретации измеренных параметров, и тем самым он подвержен ошибкам.

Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача разработать способ обработки листового материала, который позволял бы обрабатывать результаты измерений с более высоким информационным содержанием и простым и надежным путем определять на основании этих результатов класс сортировки для листового материала.

Указанная задача решается с помощью предложенного способа обработки листового материала, в частности, банкнот, в котором осуществляют сбор данных измерений параметров листового материала с помощью по меньшей мере одного датчика, по собранным данным указанных измерений определяют результаты измерений и по полученным результатам измерений определяют класс сортировки листового материала. Согласно изобретению для определения указанного класса сортировки строят дерево сортировки таким образом, что в каждом сортировочном узле дерева сортировки по меньшей мере для одного результата измерения задана область значений, для области значений результата измерения сортировочного узла одного уровня дерева сортировки в поставленном в соответствие ему сортировочном узле более высокого уровня дерева сортировки имеется соответствующая область значений этого результата измерения, и область значений результата измерения в сортировочном узле является подобластью или равна области значений соответствующего результата измерения соответствующего ему сортировочного узла более высокого уровня.

При этом каждому сортировочному узлу дерева сортировки поставлен в соответствие класс сортировки листового материала, а также пространство значений, определенных как произведение значений результатов измерения всех указанных областей в сортировочном узле.

Причем пространства значений всех поставленных в соответствие сортировочных узлов дерева сортировки являются непересекающимися.

Согласно изобретению по меньшей мере одному сортировочному узлу дерева сортировки поставлен в соответствие по меньшей мере один отсчетный узел, причем в каждом отсчетном узле для каждого результата измерения задана область значений и область значений результата измерения в отсчетном узле является подобластью или равна области значений соответствующего результата измерений поставленного в соответствие сортировочного узла дерева сортировки более высокого уровня.

Каждому отсчетному узлу поставлено в соответствие отсчетное сообщение, а также пространство значений, определенных как произведение значений результатов измерений всех областей в отсчетном узле и каждому сортировочному узлу поставлено в соответствие пространство значений, определенных как произведение значений результатов измерений всех областей в сортировочном узле дерева сортировки.

Согласно изобретению каждому сортировочному узлу дерева сортировки поставлено в соответствие пространство сортировки, определенное как объединение всех указанных пространств значений сортировочных узлов, поставленных в соответствие данному сортировочному узлу, и пространство отсчетов, определенных как объединение значений всех пространств отсчетных узлов, поставленных в соответствие данному сортировочному узлу.

При этом пространство отсчетов сортировочного узла выбирают таким образом, что объединение пространства отсчетов и пространства сортировки сортировочного узла дает в результате пространство значений сортировочного узла.

В свою очередь пространство отсчетов сортировочного узла выбирают таким образом, что пространство отсчетов и пространство сортировки сортировочного узла являются непересекающимися.

Причем пространства значений всех отсчетных узлов сортировочного узла являются непересекающимися.

Пространства значений всех поставленных в соответствие сортировочных узлов заданному сортировочному узлу также являются непересекающимися.

Согласно изобретению листовому материалу присваивают класс сортировки сортировочного узла на самом низком уровне дерева сортировки, у которого все результаты измерений листового материала лежат в соответствующих областях значений результатов измерений сортировочного узла.

Области значений сортировочных узлов проверяют рекурсивно по уровням дерева сортировки, при этом сортировочные узлы одного уровня проверяют в заданной последовательности.

Согласно изобретению листовому материалу присваивают отсчетные сообщения отсчетных узлов, поставленных в соответствие сортировочному узлу, который соответствует классу сортировки листового материала, и у которых все результаты измерений листового материала лежат в соответствующих областях значений результатов измерений отсчетных узлов.

В данном случае отсчетные узлы сортировочного узла проверяют в заданной последовательности.

В соответствии с изобретением областям значений и/или границам интервалов результатов измерений в каждом сортировочном узле присваивают по меньшей мере частично одну степень защиты.

Причем условия, при которых соответствующая область значений и/или границы интервала могут быть изменены, являются степенью защиты.

Согласно изобретению сортировочным узлам присваивают по меньшей мере частично соответствующую степень защиты.

При этом условия, при которых области значений, поставленные в соответствие сортировочному узлу, могут быть изменены, являются степенью защиты сортировочного узла.

Условия, при которых сортировочный узел может быть удален, также являются степенью защиты сортировочного узла.

Условия, при которых сортировочному узлу могут быть поставлены в соответствие другие сортировочные узлы, также являются степенью защиты сортировочного узла.

В соответствии с изобретением по меньшей мере одной границе интервала одной области значений одного результата измерения присваивают маркировку.

При изменении границы интервала, которой присвоена указанная маркировка, соответственно изменяют все другие границы интервалов, которым присвоена такая же маркировка.

При этом маркировкам присваивают по меньшей мере частично соответствующую степень защиты.

Условия, при которых маркировка может быть изменена, являются указанной степенью защиты.

Следует отметить, что согласно изобретению отсчетные узлы, включая области значений для каждого результата измерения, генерируют автоматически.

При этом пространство значений сортировочного узла вдоль границ интервалов областей значений сортировочных узлов, поставленных в соответствие данному сортировочному узлу, разлагают на подпространства и из подпространств образуют пространства значений отсчетных узлов и тем самым области значений результатов измерений отсчетных узлов.

Несколько указанных пространств могут быть объединены в одну область значений отсчетного узла.

Согласно изобретению сортировочное дерево представляют матрицей правил.

Нужно подчеркнуть, что согласно изобретению области значений результатов измерений самого верхнего уровня сортировочного узла дерева сортировки разлагают на участки разбиения, причем границы участков разбиения содержат по меньшей мере границы интервалов областей значений соответствующих результатов измерений всех других узлов.

При этом в матрице правил каждому сортировочному узлу дерева сортировки ставят в соответствие одно правило, а у правила сортировочного узла маркируют участки разбиения результатов измерений, которые по меньшей мере являются подмножествами области значений соответствующего результата измерения сортировочного узла.

Правила сортировочных узлов расположены в определенной последовательности, причем правила соответствующих сортировочных узлов расположены в последовательности сортировочных узлов одного уровня и перед правилами сортировочных узлов более высокого уровня дерева сортировки.

Каждому правилу сортировочного узла поставлен в соответствие класс сортировки сортировочного узла.

Согласно изобретению листовому материалу присваивают класс сортировки первого в последовательности правила, у которого маркированы по меньшей мере те участки разбиения, в которых лежат все результаты измерений листового материала.

В матрице правил каждому правилу отсчетного узла поставлено в соответствие отсчетное сообщение отсчетного узла.

Причем листовому материалу ставят в соответствие указанные отсчетные сообщения, у которых маркированы по меньшей мере те участки разбиения, в которых лежат все результаты измерений листового материала.

Как это следует из вышеизложенного, основная идея изобретения заключается в том, что класс сортировки определяется на основании соответствующих полученных результатов измерений особенностей листового материала с помощью дерева сортировки. Структура дерева сортировки, т.е. количество узлов, а также количество иерархически упорядоченных уровней, в зависимости от числа заданных классов сортировки и постановки задачи при обработке листового материала может быть самой различной. При этом вполне вероятно, что две ветви внутреннего графа дерева сортировки могут снова сходиться, если они с точки зрения теории множеств не являются непересекающимися. Так, например, постановка задачи может состоять в том, чтобы производить сортировку смешанных банкнот в стопке по их достоинству, а также по загрязненным и незагрязненным банкнотам данного достоинства. В каждом случае в каждом узле дерева сортировки по меньшей мере для одного результата измерения задается область значений. За исключением самого верхнего сортировочного узла дерева сортировки для каждой области значений результата измерения в сортировочном узле дерева сортировки предусмотрена в сопоставленном узле более высокого уровня соответствующая область значений этого результата измерения. Область значений результата измерения в сортировочном узле является либо подобластью значений, либо она равна области значений соответствующего результата измерения сопоставленного сортировочного узла более высокого уровня. Согласно предпочтительному варианту в каждом сортировочном узле дерева сортировки для каждого результата измерения задается область значений.

Преимущество способа состоит в том, что введение областей значений позволяет обрабатывать результаты измерений с более высоким информационным содержанием. Четкая структура дерева сортировки обеспечивает практически полное исключение ошибок при построении дерева сортировки, а также простое и надежное определение класса сортировки для листового материала с применением дерева сортировки. Благодаря высокой гибкости дерево сортировки может быть легко адаптировано для решения различных задач.

Далее изобретение поясняется описанием примера выполнения со ссылкой на чертежи, на которых показано: на фиг. 1 - принципиальная схема устройства для обработки листового материала; на фиг. 2 - принципиальная схема дерева сортировки; на фиг. 3 - таблица некоторых, рассматриваемых в качестве примера параметров листового материала; на фиг. 4 - пространство значений двумерного дерева сортировки; на фиг. 5 - принципиальная схема двумерного дерева сортировки; на фиг. 6 - таблица областей значений сортировочных узлов; на фиг. 7 - таблица областей значений отсчетных узлов; на фиг. 8 - пространство значений двумерного дерева сортировки с первым вариантом генерирования пространств отсчетов; на фиг. 9 - пространство значений двумерного дерева сортировки со вторым вариантом генерирования пространств отсчетов;
на фиг. 10 - таблица подпространств;
на фиг. 11 - таблица пространств значений для отсчетных узлов для первого варианта;
на фиг. 12 - таблица пространств значений для отсчетных узлов для второго варианта;
на фиг. 13 - принципиальная схема матрицы правил.

На фиг. 1 показана принципиальная схема устройства для обработки листового материала. В устройстве имеется блок 10 управления, соединенный линией 20 передачи данных с некоторым количеством L датчиков 30.1-30.L.

В состав каждого из датчиков 30.1 входит чувствительный элемент 31.1, который распознает определенные признаки листового материала и преобразует в электрические сигналы. Эти сигналы затем преобразуются в цифровые данные измерений MD и передаются в блок 32.1 обработки. Последний на основании данных измерений MD, полученных чувствительным элементом 31.1, определяет по меньшей мере один результат измерений ME. Полученные датчиками 30.1 результаты измерений ME поступают затем в блок 10 управления. После поступления в блок 10 управления некоторого количества N результатов измерений ME от датчиков 30.1 он по результатам измерений МЕ¹-МЕ^N листового материала определяет класс сортировки для соответствующего листового материала. На основании полученного класса сортировки листовому материалу присваивается некоторый конечный объект 40.m сортировки, куда он должен быть направлен, из числа М таких конечных объектов. Указанными конечными объектами сортировки могут быть укладчик, измельчитель и другие устройства подобного типа. В состав каждого из конечных объектов входит блок 41.m распознавания, с помощью которого он идентифицирует предназначенный для него лист.

Для определения класса сортировки листового материала сначала строится дерево сортировки, которое хранится в блоке 10 управления.

Принципиальная схема дерева сортировки показана на фиг. 2. Начиная с самого верхнего сортировочного узла К₀ ему ставится в соответствие некоторое количество К сортировочных узлов К₀₁-К_0K. Индекс сортировочного узла описывает уровень или глубину дерева сортировки и поставленный ему в соответствие сортировочный узел более высокого уровня. Количество знаков в индексе означает уровень дерева сортировки, соответственно глубину узла. Один знак в индексе означает первый уровень, два знака в индексе соответствуют второму уровню и т.д. Самый верхний узел сортировки лежит в первом уровне и имеет индекс 0. Узлы, поставленные в соответствие с самым верхним сортировочным узлом, лежат на один уровень ниже самого верхнего узла, т.е. во втором уровне, и имеют, следовательно, два знака в индексе. Первый знак показывает индекс родительского узла, а последним и вторым знаками в индексе пронумерованы поставленные ему в соответствие узлы от 1 до К. Аналогичным образом составляются индексы узлов, показанные в третьем уровне. Узел К_02Q обозначает, следовательно, Q-ый узел, поставленный в соответствие узлу К₀₂.

В каждом сортировочном узле К дерева сортировки для каждого результата измерений ME¹-ME^N заданы области значений. Эти области значений представляют собой интервалы с нижней границей а и верхней границей b. Границы обозначены вверху в виде индекса соответствующего результата измерения, а внизу - в виде индекса соответствующего узла. Области значений в самом верхнем узле К₀ в принципе могут быть выбраны произвольно. Однако области значений предпочтительно выбирать таким образом, чтобы соответствующая область значений результата измерений охватывала всю совокупность возможных результатов измерений.

Области значений результата измерений в сортировочном узле, не являющемся самым верхним сортировочным узлом К₀ дерева сортировки, представляют собой либо подобласть, либо равны области значений соответствующего результата измерений поставленного в соответствие сортировочного узла более высокого уровня. Для границ интервала второго уровня, следовательно, действительно aⁿ₀≥aⁿ_0k и bⁿ_0k≤bⁿ₀. Аналогичным образом, например, для узлов К₀₂₁-К_02Q, приданных узлу К₀₂, справедливо, что аⁿ₀₂≥aⁿ_02q и bⁿ_02q≤bⁿ₀₂. Поскольку области значений отдельных результатов измерений с увеличением глубины соответствующих сортировочных узлов в общем уменьшаются, тем самым все более точно описывая параметры листового материала, узлы представляют собой разбиение результатов измерений на классы сортировки. На фиг. 2 соответствующий класс сортировки назван в скобках после обозначения узла. При этом самому верхнему сортировочному узлу K₀ присвоен класс сортировки "брак", узлу К₀₂ присвоен класс сортировки "10 DM, негодная", а узлу K₀₂₁ присвоен класс сортировки "10 DM, годная". Классы сортировки представляют собой в каждом случае словесное представление описываемых областями значений соответствующего узла границ определенных особенностей.

На фиг. 3 представлены в виде примера некоторые параметры с их возможными областями значений. Отдельные области значений могут при этом иметь различные качества. Параметр "Достоинство" в данном случае может принимать, например, пять дискретных значений, тогда как такие параметры, как загрязненность, отогнутые углы или пятна, могут принимать любое значение в определенном интервале от 0 до 100%. Такие параметры, как, например, положение, защитная нить или водяные знаки, имеют только два дискретных значения.

Обозначение классов сортировки в данном случае выбрано таким образом, чтобы можно было приблизительно сделать заключение об областях значений по меньшей мере некоторых параметров. Выражение "годная" может обозначать, например, что процентные доли загрязнения отогнутых углов и пятен на банкноте невелики. Выражение "негодная" означает, что процентные доли этих параметров являются высокими. Поскольку достоинство банкноты описывается дискретными параметрами, то оно указано непосредственно в узлах его соответствующим значением. Класс сортировки "брак" интерпретируется таким образом, что этот листовой материал не может быть надлежащим образом обработан устройством.

Для присвоения листовому материалу класса сортировки в дереве сортировки на наиболее низком уровне осуществляется поиск сортировочного узла, у которого все результаты измерений ME¹-ME^N листового материала лежат в соответствующих областях значений результатов измерений сортировочного узла. Области значений узлов предпочтительно проверять рекурсивно, т.е. исходя из самого верхнего узла К₀ проверяется, имеется ли в первом уровне сортировочный узел, у которого все результаты измерений листового материала лежат в соответствующих областях значений результатов измерений сортировочного узла. Если это так, то таким же образом проверяются сортировочные узлы, поставленные в соответствие этому узлу в третьем уровне. Аналогичным образом определяется узел, который находится на самом низком уровне дерева сортировки и у которого все результаты измерений листового материала лежат в соответствующих областях значений результатов измерений этого сортировочного узла. После этого листовому материалу присваивается класс сортировки определенного таким путем сортировочного узла.

Если на некотором уровне существует несколько сортировочных узлов, у которых все результаты измерений листового материала лежат в соответствующих областях значений результатов измерений сортировочных узлов, эти узлы сортировки предпочтительно проверять в заданной последовательности.

Таким образом, в целом сначала проверяются сортировочные узлы по глубине дерева сортировки, а затем проверяются сортировочные узлы в пределах одного уровня дерева сортировки.

Например, для листового материала, результаты измерений которого лежат в соответствующих областях значений результатов измерений сортировочного узла K₀₂₁ с классом сортировки "10 DM, годная", сначала проверяется, лежат ли результаты измерений листового материала в соответствующих областях значений результатов измерений сортировочных узлов K₀₁. Однако это не соответствует действительности, т.к. значение параметра "Достоинство" различно. Поскольку область значений сортировочных узлов К₀₁₁-К_01P, приданных узлу K₀₁, в целом меньше или в предельном случае равна соответствующим областям значений результатов измерений узла К₀₁, ни один и из этих узлов не может описать класс сортировки, пригодный для листового материала, и поэтому дальнейшая проверка этих узлов не требуется.

В случае сортировочного узла К₀₂ все результаты измерений листового материала лежат в соответствующих областях значений сортировочного узла K₀₂. Таким образом, дерево сортировки сначала отрабатывается в глубину. В установленной последовательности затем сначала проверяется сортировочный узел К₀₂₁ и устанавливается, что все результаты измерений листового материала лежат в соответствующих областях значений результатов измерений сортировочного узла К₀₂₁. Поскольку в этом случае узлу К₀₂₁ не поставлено в соответствие никаких других сортировочных узлов, листовому материалу присваивается класс сортировки узла K₀₂₁, т.е. "10 DM, годная". Необходимость дальнейшей проверки узлов К₀₂₁-К_02Q, которые расположены по порядку за сортировочным узлом К₀₂₁, отпадает.

Далее каждому сортировочному узлу ставится в соответствие пространство значений W, которое определено как Декартово произведение всех областей значений результатов измерений, заданных в сортировочном узле. Для сортировочного узла К₀, например, справедливо следующее равенство: W(K₀) = [a¹₀, b¹₀]·[a²₀,b²₀]x...x [a^N₀, b^N₀]. Для всех других сортировочных узлов поступают аналогичным образом.

С целью дополнительно повысить эффективность способа пространства значений для сортировочных узлов, поставленных в соответствие другому сортировочному узлу, выбираются таким образом, чтобы они были непересекающимися. Например, сортировочные узлы K₀₁-K_0K поставлены в соответствие сортировочному узлу K₀. В этом случае области значений узлов K₀₁-K_0K выбираются таким образом, чтобы соответствующие пространства значений узлов К₀₁₁-К_0K были непересекающимися. Для пространств значений сортировочных узлов K₀₁₁-K_01P, поставленных в соответствие сортировочному узлу K₀₁, и других узлов действуют соответствующим образом. Преимущество такого определения области значений в сортировочных узлах состоит в том, что проверка дерева сортировки на основании результатов измерений параметров листового материала независимо от последовательности обработки сортировочных узлов в пределах одного уровня всегда приводит к одинаковым сортировочным узлам.

Далее каждому сортировочному узлу дерева сортировки ставится в соответствие отсчетный узел, который отличается от сортировочного узла лишь тем, что ему вместо класса сортировки поставлено в соответствие некоторое отсчетное сообщение. В каждом отсчетном узле для каждого результата измерения также задается область значений, причем область значений результата измерения в отсчетном узле является подобластью или же она равна области значений соответствующего результата измерения поставленного ему в соответствие сортировочного узла.

В отличие от сортировочных узлов отсчетному узлу не могут быть поставлены в соответствие никакие другие узлы. Множество отсчетных узлов, поставленных в соответствие сортировочному узлу, обозначено на фиг. 2 буквой R. Верхние индексы множества R отсчетных узлов обозначают поставленный в соответствие сортировочный узел К. Первые знаки в индексе отсчетного узла означают аналогично сортировочному узлу поставленный в соответствие сортировочный узел более высокого уровня. Последним знаком в индексе отсчетного узла пронумерованы отдельные отсчетные узлы, поставленные в соответствие сортировочному узлу более высокого уровня.

Аналогично сортировочному узлу каждому отсчетному узлу может быть поставлено в соответствие пространство значений, определенное как Декартово произведение всех областей значений результатов измерений, заданных в отсчетном узле. В этом случае каждому сортировочному узлу более высокого уровня ставится в соответствие пространство сортировки, определенное как объединение всех пространств значений сортировочных узлов, поставленных в соответствие данному сортировочному узлу, и пространство отсчетов, определенное как объединение всех пространств значений отсчетных узлов, поставленных в соответствие данному сортировочному узлу.

В предпочтительном варианте области значений результатов измерений задают в отсчетных узлах таким образом, чтобы пространство отсчетов и пространство сортировки сортировочного узла были непересекающимися. И в этом случае пространство отсчетов предпочтительно дополнительно выбирается таким образом, чтобы объединение пространства отсчетов и пространства сортировки сортировочного узла давало в результате пространство значений данного сортировочного узла. Этот метод обеспечивает то, что каждому листовому материалу на основании полученных для него результатов измерений может быть поставлен в соответствие либо сортировочный узел, либо отсчетный узел.

Если все результаты измерений листового материала лежат в соответствующих областях значений результатов измерений отсчетного узла, листовому материалу наряду с отсчетным сообщением присваивается класс сортировки сортировочного узла более высокого уровня.

Если пространства значений всех отсчетных узлов сортировочного узла выбираются непересекающимися, для каждого листового материала в зависимости от результатов измерений получают однозначное отсчетное сообщение. Однако в целом пространства значений всех отсчетных узлов необязательно должны быть строго непересекающимися. В этом случае результаты измерений листового материала могут попасть в пространства значений нескольких отсчетных узлов. В отличие от сортировочных узлов у отсчетных узлов в каждом случае проверяются все отсчетные узлы, поставленные в соответствие сортировочному узлу, и поэтому в данном случае листовому материалу могут быть присвоены также отсчетные сообщения нескольких отсчетных узлов.

Ниже рассматривается пример двумерного дерева сортировки, т.е. дерева сортировки, основанного лишь на результатах измерений двух особенностей. На фиг. 4 изображено пространство значений самого верхнего узла K₀. На соответствующих осях изображены результат измерения ME¹ (достоинство банкноты) и результат измерения ME² (загрязнение). Параметр "Достоинство" является признаком с пятью дискретными значениями, тогда как значения загрязнения могут варьировать непрерывно в пределах от 0 до 100%.

Соответствующее дерево сортировки показано на фиг. 5. Начиная с самого верхнего сортировочного узла К₀ это дерево имеет во втором уровне два сортировочных узла К₀₁ и К₀₂, а также множество отсчетных узлов R⁰, которые в этом случае содержат четыре отсчетных узла R₀₁-R₀₄. Узлу K₀₁ поставлены в соответствие в третьем уровне два сортировочных узла К₀₁₁ и K₀₁₂, а также состоящее из одного отсчетного узла R₀₁₁ множество отсчетных узлов R⁰¹. Узлу K₀₂ поставлены в соответствие в третьем уровне один сортировочный узел K₀₂₁ и состоящее из двух отсчетных узлов R₀₂₁ и R₀₂₂ множество отсчетных узлов R⁰². Поставленные в соответствие сортировочным узлам области значений результатов измерений МЕ¹ и М² представлены в таблице на фиг. 6. Области значений результатов измерений ME¹ и ME² для отсчетных узлов показаны в таблице на фиг. 7.

На фиг. 4 показаны пространства значений для сортировочных узлов, соответственно для отсчетных узлов, образующиеся из областей значений. Пространство значений для сортировочного узла К₀ отмечено полным квадратом. Пространства значений для сортировочных узлов второго уровня дерева сортировки показаны заштрихованными. Пространства значений для пространств сортировки третьего уровня показаны белым цветом. Отсчетные узлы второго уровня показаны темно-серым цветом, а отсчетные узлы третьего уровня показаны светло-серым цветом.

Как наглядно показано на чертеже, пространства значений для сортировочных узлов второго уровня являются подмножествами пространства значений для сортировочного узла первого уровня, а пространства значений для сортировочных узлов третьего уровня, поставленных в соответствие сортировочным узлам второго уровня, также являются подмножествами соответствующего пространства значений для сопоставленных с ними сортировочных узлов второго уровня. Таким образом, обеспечивается требуемое соотношение между сортировочными узлами по глубине дерева. Кроме того, пространства значений в пределах одного уровня являются непересекающимися.

Пространства значений для отсчетных узлов выбраны таким образом, что они являются непересекающимися с пространствами значений отсчетных узлов второго уровня. Далее объединение пространств значений всех узлов второго уровня дает в результате пространство значений для поставленного в соответствие сортировочного узла K₀ более высокого уровня, вследствие чего результаты измерений листового материала лежат либо в пространстве значений сортировочного узла второго уровня, либо в пространстве значений отсчетного узла второго уровня. Аналогичным образом это справедливо и для узлов третьего уровня и соответствующих сопоставленных сортировочных узлов второго уровня.

Вышеописанная структура дерева сортировки обеспечивает то, что области значений результатов измерений в отдельных узлах могут быть изменены лишь в определенных пределах. С целью исключить возможность несанкционированного изменения определенных областей значений в сортировочных узлах областям значений и/или границам интервалов результатов измерений в каждом узле присвоена по меньшей мере частично некоторая степень защиты. Указанной степенью защиты определяется, при каких условиях может быть изменена соответствующая область значений и/или граница интервала. Эти условия могут зависеть, например, от режима работы устройства или от допуска оператора. Если, например, пользователь не вправе менять области значений и/или границы интервала определенного результата измерений, эта область значений и/или эта граница интервала в каждом узле снабжаются соответствующей степенью защиты.

Другая возможность защиты дерева сортировки состоит в том, что определенным узлам степень защиты присваивается непосредственно. Через эту степень защиты можно, например, задавать условия, при которых разрешено изменение определенных областей значений в узле. Если определенные области значений уже имеют собственную степень защиты, то для соответствующей области значений можно, например, установить ту или иную более высокую степень защиты. Далее с помощью степени защиты можно определить условия, при которых разрешается удалять узел. Также можно определить условия, при которых узлу могут быть поставлены в соответствие другие узлы.

Таким образом, благодаря присвоению степеней защиты в дереве сортировки обеспечивается возможность простого управления операциями, совершаемыми с деревом сортировки, и проведения их только уполномоченными лицами, имеющими допуск соответствующей степени.

Во избежание ошибок при изменении границ интервалов областей значений в пределах дерева сортировки границы интервалов по меньшей мере частично могут быть снабжены определенной маркировкой. В случае изменения маркированной границы интервала соответственно автоматически изменяются также и все другие границы интервалов, снабженные этой маркировкой. Такая мера позволяет ограничить до некоторого конечного предела относительно большое число степеней свободы при выборе границ интервалов отдельных областей значений. Маркировки границ интервалов дополнительно могут быть защищены также путем присвоения им определенной степени защиты от несанкционированного внесения изменений.

Для дальнейшего упрощения построения дерева сортировки можно сначала создать структуру сортировочных узлов в дереве, включая определение областей значений отдельных результатов измерений. В этом случае отсчетные узлы, поставленные в соответствие сортировочным узлам, могут генерироваться автоматически. Основная идея при этом заключается в том, что пространство сортировки и пространство отсчетов каждого сортировочного узла являются непересекающимися, а объединение пространства сортировки и пространства отсчетов сортировочного узла приводит в результате к получению области значений для сортировочного узла.

На фиг. 8 и 9 показаны различные варианты автоматического генерирования отсчетных узлов, причем эти варианты в основном соответствуют примеру по фиг. 4. Как уже показано на фиг. 5, сортировочному узлу K₀ поставлены в соответствие два сортировочных узла К₀₁ и К₀₂. Пространство отсчетов сортировочного узла К₀ показано на фиг. 8 темно-серым цветом, а пространство сортировки обозначено пространствами значений сопоставленных сортировочных узлов K₀₁ и K₀₂ светло-серого цвета.

Для автоматического генерирования множества отсчетных узлов R⁰ пространство значений для сортировочного узла K₀ разложено вдоль штриховых, соответственно пунктирных линий, причем линии проходят соответственно вдоль границ интервалов областей значений результатов измерений сопоставленных сортировочных узлов K₀₁ и К₀₂ В результате этого разложения образуется семь подпространств U₀₁-U₀₇, каждое из которых обозначено в правом верхнем углу соответствующего подпространства. Области значений подпространств U₀₁-U₀₇ иредставлены в таблице на фиг. 10.

Следовательно, возможность автоматического генерирования отсчетных узлов состоит в присвоении каждому отсчетному узлу одного из этих подпространств в качестве пространства значений и в соответствующем выборе области значений результатов измерения для отсчетного узла.

Однако с целью поддержать количество автоматически генерируемых отсчетных узлов максимально малым в предпочтительном варианте подпространства перед их распределением по отсчетным узлам следует соответствующим образом сгруппировать.

Первый вариант реализации такой группировки показан на фиг. 8, причем в отсчетном узле сгруппированы подпространства, области значений которых одинаковы для результата измерения ME¹ (достоинство банкноты) и в которых области значений результата измерения ME² (загрязнение) граничат друг с другом, благодаря чему они могут быть объединены в более крупную область значений. Отсчетные узлы, образующиеся в результате объединения подпространств, представлены в табличной форме на фиг. 11. Границы между правилами R отсчета показаны на фиг. 8 штриховыми линиями, а границы между двумя подпространствами обозначены пунктирной линией.

В отсчетном узле R₀₃ сгруппированы подпространства U₀₃, U₀₄, U₀₅, поскольку эти подпространства имеют одинаковые области значений для результата измерения ME¹, а области значений для результата измерения ME² расположены рядом друг с другом и поэтому могут быть объединены в более крупную область значений. В отличие от этого подпространства U₀₁ и U₀₂ не могут быть сгруппированы в более крупный отсчетный узел, поскольку они хотя и имеют одинаковые области значений для результата измерения ME¹, тем не менее области значений для результата измерения ME² не расположены рядом друг с другом и тем самым не могут быть объединены в более крупную область значений.

Второй вариант автоматического генерирования отсчетных узлов показан на фиг. 9. В этом случае в отличие от первого варианта сгруппированы подпространства, в которых одинаковы области значений для результата измерения ME², а области значений для результата измерения ME¹ расположены рядом друг с другом. Отсчетные узлы R'₀₁-R'₀₃, полученные в результате этого объединения, представлены в табличной форме на фиг. 12. Аналогично вышеприведенному варианту в этом случае границы между правилами отсчета показаны штриховыми линиями, а границы между подпространствами обозначены пунктирными линиями.

Как видно из вышеприведенного примера, количество сгенерированных отсчетных узлов, равно как и их пространства значений, зависят от того, в какой последовательности группируются подпространства, образующиеся при разложении. От последовательности обработки результата измерения зависит также автоматически сгенерированное отсчетное сообщение. Например, в отсчетном узле R₀₃ на фиг. 8 автоматически сгенерированное отсчетное сообщение могло бы иметь следующий вид: "достоинство банкноты". Таким образом, из этого отсчетного сообщения можно сделать лишь вывод о том, что в случае банкноты с классом сортировки сортировочного узла К₀ речь шла о банкноте с достоинством, которое не появляется ни в одном пространстве значений сопоставленного ему сортировочного узла. Вывод относительно загрязнения из этого отсчетного сообщения сделать нельзя. Автоматически сгенерированное отсчетное сообщение отсчетного узла R'₀₁ согласно фиг. 9 могло бы, например, иметь следующий вид: "загрязнение". Однако из этого отсчетного сообщения однозначно не вытекает, какого достоинства был соответствующий листовой материал.

Таким образом, для этого вида автоматического генерирования отсчетных узлов определяющее значение имеет последовательность обработки результатов измерений. Этот пример можно аналогичным образом обобщить для более многомерного пространства значений, т.е. для любого числа N результатов измерений. При необходимости специалист в данной области техники может применить и другие способы автоматического генерирования отсчетных узлов.

Для упрощения проводимой на основании результатов измерений листового материала проверку дерева сортировки блоком 10 управления дерево сортировки, включая автоматически сгенерированные отсчетные узлы, можно представить в пригодной для этой цели форме. Такой формой представления является, например, показанная на фиг. 13 матрица правил.

Для создания матрицы правил определенную в самом верхнем сортировочном узле К₀ область значений каждого результата измерения разлагают на расположенные параллельно друг другу участки разбиения, причем границы участков разбиения содержат по меньшей мере границы а и b интервалов областей значений соответствующих результатов измерений всех других узлов. Для результата измерения ME¹ (достоинство банкноты) из вышеприведенного примера область значений для сортировочного узла К₀ разбивается на пять участков, соответствующих достоинству банкнот в 5 DM, 10 DM, 20 DM, 50 DM и 100 DM. Результат измерения ME² (загрязнение) также разбивается на пять участков, содержащих соответствующие интервалы [0%,20%], [20%,40%], [40%,60%], [60%,80%] и [80%, 100%].

Границы участков разбиения предпочтительно выбирать с таким расчетом, чтобы они соответствовали только одному участку разбиения. Участки разбиения являются тем самым непересекающимися, а их объединение дает в каждом случае область значений соответствующего результата измерения для сортировочного узла K₀.

Правила сортировки, устанавливаемые матрицей правил, могут быть однозначно получены из областей значений отдельных результатов измерений каждого сортировочного узла путем маркировки каждого участка разбиения, который является по меньшей мере подмножеством соответствующей области значений результата измерения сортировочного узла. Для сортировочного узла K₀₁ маркированы, например, участок разбиения 5 DM, 10 DM результата измерения МЕ¹ и участок разбиения [60%,80%] и [80%,100%] результата измерения ME². Объединение маркированных участков разбиения результата измерения снова дает в итоге область значений результата измерения для соответствующего сортировочного узла.

Последовательность установленных таким образом правил сортировки зависит от последовательности отработки соответствующих сортировочных узлов дерева сортировки. В целом правила сортировки, соответствующие сортировочным узлам более низких уровней, отрабатываются перед правилами сортировки, соответствующими сопоставленным им сортировочным узлам более высоких уровней. Правила сортировки, соответствующие сортировочному узлу, который поставлен в соответствие другому сортировочному узлу, располагаются в последовательности сопоставленных сортировочных узлов. Каждому правилу сортировки затем ставится в соответствие класс сортировки соответствующего сортировочного узла.

Правила отсчета составляются и располагаются аналогично правилам сортировки. Каждому правилу отсчета присваивается отсчетное сообщение соответствующего отсчетного узла.

С помощью такой матрицы правил в зависимости от полученных результатов измерений листового материала может быть простым путем определен класс сортировки, соответственно отсчетное сообщение. Например, для листового материала с результатом измерения (5 DM, 82%) сначала маркируются участки разбиения, в которых находятся результаты измерений листового материала. При этом получают вектор V₁ результатов измерений.

Для определения класса сортировки далее сравнивают правила сортировки в их последовательности с вектором V₁ вплоть до правила, у которого маркированы те же участки разбиения, что и у вектора V₁, т.е. в данном случае правилом 2. Таким образом, листовому материалу присваивается класс сортировки правила 2 сортировки.

Затем сравниваются правила отсчета с вектором V₁ результата измерения и определяются все правила отсчета, у которых маркированы те же участки разбиения, что и у вектора V₁. В этом примере ни одна из маркировок правил отсчета не совпадает с маркировками вектора V₁ результата измерения, вследствие чего листовому материалу не присваивается отсчетное сообщение.

Для листового материала с результатом измерения (50 DM, 48%) аналогичным образом образуется вектор V₂ результата измерения. Сравнение с правилами сортировки, соответственно с правилами отсчета позволяет получить правило 5 сортировки и правило 3 отсчета, вследствие чего листовому материалу ставится в соответствие класс сортировки правила 5 сортировки и отсчетное сообщение правила 3 отсчета.

Таким образом, на основании описанной выше структуры матрицы правил по заданным значениям измеряемой величины для листового материала может быть наиболее простым путем определен класс сортировки, соответственно определено одно или несколько отсчетных сообщений. Автоматическое генерирование матрицы правил из дерева сортировки исключает ошибки при построении дерева сортировки и тем самым при построении матрицы правил благодаря четкой структуре дерева сортировки. Наряду с описанной структурой матрицы правил для специалиста в данной области техники очевидны также иные возможности получения других схем дерева сортировки, которые очень просто могут быть обработаны блоком 10 управления. В альтернативном варианте вместо дерева сортировки может быть использована блок-схема в качестве формы представления для интерфейса пользователя. При этом такие формы представления, как дерево сортировки и блок-схема, по содержанию эквивалентны друг другу. Тем самым блок-схема может быть в любое время преобразована в используемое в теории множеств дерево сортировки и наоборот. Ыо

Формула изобретения

1. Способ обработки листового материала, в частности банкнот, в котором осуществляют сбор данных измерений параметров листового материала с помощью по меньшей мере одного датчика, по собранным данным указанных измерений определяют результаты измерений и по полученным результатам измерений определяют класс сортировки листового материала, отличающийся тем, что для определения указанного класса сортировки строят дерево сортировки таким образом, что в каждом сортировочном узле дерева сортировки по меньшей мере для одного результата измерения задана область значений, для области значений результата измерения сортировочного узла одного уровня дерева сортировки в поставленном в соответствие ему сортировочном узле более высокого уровня дерева сортировки имеется соответствующая область значений этого результата измерения и область значений результата измерения в сортировочном узле является подобластью или равна области значений соответствующего результата измерения соответствующего ему сортировочного узла более высокого уровня.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждому сортировочному узлу дерева сортировки поставлен в соответствие класс сортировки листового материала.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждому указанному сортировочному узлу поставлено в соответствие пространство значений, определенных как произведение значений результатов измерения всех указанных областей в сортировочном узле.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что пространства значений всех поставленных в соответствие сортировочных узлов дерева сортировки являются непересекающимися.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере одному сортировочному узлу дерева сортировки поставлен в соответствие по меньшей мере один отсчетный узел, причем в каждом отсчетном узле для каждого результата измерения задана область значений и область значений результата измерения в отсчетном узле является подобластью или равна области значений соответствующего результата измерений, поставленного в соответствие сортировочного узла дерева сортировки более высокого уровня.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что каждому отсчетному узлу поставлено в соответствие отсчетное сообщение.

7. Способ по п. 5, отличающийся тем, что каждому отсчетному узлу поставлено в соответствие пространство значений, определенных как произведение значений результатов измерений всех областей в отсчетном узле, и каждому сортировочному узлу поставлено в соответствие пространство значений, определенных как произведение значений результатов измерений всех областей в сортировочном узле дерева сортировки.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что каждому сортировочному узлу дерева сортировки поставлено в соответствие пространство сортировки, определенное как объединение всех указанных пространств значений сортировочных узлов, поставленных в соответствие данному сортировочному узлу, и пространство отсчетов, определенных как объединение значений всех пространств отсчетных узлов, поставленных в соответствие данному сортировочному узлу.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что пространство отсчетов сортировочного узла выбирают таким образом, что объединение пространства отсчетов и пространства сортировки сортировочного узла дает в результате пространство значений сортировочного узла.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что пространство отсчетов сортировочного узла выбирают таким образом, что пространство отсчетов и пространство сортировки сортировочного узла являются непересекающимися.

11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что пространства значений всех отсчетных узлов сортировочного узла являются непересекающимися.

12. Способ по п.8 или 10, отличающийся тем, что пространства значений всех поставленных в соответствие сортировочных узлов заданному сортировочному узлу являются непересекающимися.

13. Способ по любому из пп.1 - 12, отличающийся тем, что листовому материалу присваивают класс сортировки сортировочного узла на самом низком уровне дерева сортировки, у которого все результаты измерений листового материала лежат в соответствующих областях значений результатов измерений сортировочного узла.

14. Способ по п.13, отличающийся тем, что области значений сортировочных узлов проверяют рекурсивно по уровням дерева сортировки.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что сортировочные узлы уровня проверяют в заданной последовательности.

16. Способ по п.13, отличающийся тем, что листовому материалу присваивают отсчетные сообщения отсчетных узлов, поставленных в соответствие сортировочному узлу, который соответствует классу сортировки листового материала, и у которых все результаты измерений листового материала лежат в соответствующих областях значений результатов измерений отсчетных узлов.

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что отсчетные узлы сортировочного узла проверяют в заданной последовательности.

18. Способ по п.1 или 5, отличающийся тем, что областям значений и/или границам интервалов результатов измерений в каждом сортировочном узле присваивают по меньшей мере частично одну степень защиты.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что условия, при которых соответствующая область значений и/или границы интервала могут быть изменены, являются степенью защиты.

20. Способ по п.1 или 5, отличающийся тем, что сортировочным узлам присваивают по меньшей мере частично соответствующую степень защиты.

21. Способ по п.20, отличающийся тем, что условия, при которых области значений, поставленные в соответствие сортировочному узлу, могут быть изменены, являются степенью защиты сортировочного узла.

22. Способ по п.20, отличающийся тем, что условия, при которых сортировочный узел может быть удален, являются степенью защиты сортировочного узла.

23. Способ по п.20, отличающийся тем, что условия, при которых сортировочному узлу могут быть поставлены в соответствие другие сортировочные узлы, являются степенью защиты сортировочного узла.

24. Способ по п.18, отличающийся тем, что по меньшей мере одной границе интервала одной области значений одного результата измерения присваивают маркировку.

25. Способ по п.24, отличающийся тем, что при изменении границы интервала, которой присвоена указанная маркировка, соответственно изменяют все другие границы интервалов, которым присвоена такая же маркировка.

26. Способ по п. 24, отличающийся тем, что маркировкам присваивают по меньшей мере частично соответствующую степень защиты.

27. Способ по п.26, отличающийся тем, что условия, при которых маркировка может быть изменена, являются указанной степенью защиты.

28. Способ по любому из пп.5 - 12, отличающийся тем, что отсчетные узлы, включая области значений для каждого результата измерения, генерируют автоматически.

29. Способ по п.28, отличающийся тем, что пространство значений сортировочного узла вдоль границ интервалов областей значений сортировочных узлов, поставленных в соответствие данному сортировочному узлу, разлагают на подпространства и из подпространств образуют пространства значений отсчетных узлов и тем самым области значений результатов измерений отсчетных узлов.

30. Способ по п. 29, отличающийся тем, что несколько указанных пространств объединяют в одну область значений отсчетного узла.

31. Способ по п. 1 или 5, отличающийся тем, что сортировочное дерево представляют матрицей правил.

32. Способ по п.18, отличающийся тем, что области значений результатов измерений самого верхнего уровня сортировочного узла дерева сортировки разлагают на участки разбиения, причем границы участков разбиения содержат по меньшей мере границы интервалов областей значений соответствующих результатов измерений всех других узлов.

33. Способ по п.31 или 32, отличающийся тем, что в матрице правил каждому сортировочному узлу дерева сортировки ставят в соответствие одно правило, а у правила сортировочного узла маркируют участки разбиения результатов измерений, которые по меньшей мере являются подмножествами области значений соответствующего результата измерения сортировочного узла.

34. Способ по п.33, отличающийся тем. что правила сортировочных узлов расположены в определенной последовательности, причем правила соответствующих сортировочных узлов расположены в последовательности сортировочных узлов одного уровня и перед правилами сортировочных узлов более высокого уровня дерева сортировки.

35. Способ по п.34, отличающийся тем, что каждому правилу сортировочного узла поставлен в соответствие класс сортировки сортировочного узла.

36. Способ по п.35, отличающийся тем, что листовому материалу присваивают класс сортировки первого в последовательности правила, у которого маркированы по меньшей мере те участки разбиения, в которых лежат все результаты измерений листового материала.

37. Способ по п.33, отличающийся тем, что в матрице правил каждому правилу отсчетного узла поставлено в соответствие отсчетное сообщение отсчетного узла.

38. Способ по п.37, отличающийся тем, что листовому материалу ставят в соответствие указанные отсчетные сообщения, у которых маркированы по меньшей мере те участки разбиения, в которых лежат все результаты измерений листового материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13