DE102005042991A1

DE102005042991A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Testen von Wertdokumenten

Info

Publication number: DE102005042991A1
Application number: DE102005042991A
Authority: DE
Inventors: Sven Dr. Ehrich; Bernd Dr. Wunderer
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 2005-09-09
Filing date: 2005-09-09
Publication date: 2007-03-22
Also published as: ES2328070T3; EP1927086B1; US7742154B2; WO2007028640A1; US20080259316A1; ATE441166T1; EP1927086A1; DE502006004686D1

Abstract

In einer Vorrichtung zum Testen von Wertdokumenten, wie zum Beispiel Banknoten, wird ein Bereich der Banknote mittels zweier symmetrisch zueinander ausgerichteter optischer Sensoren aus unterschiedlichen Richtungen erfasst. Die von den Sensoren gelieferten Messwerte werden einerseits addiert, um einen Gesamtmesswert zu erhalten, der unempfindlich gegenüber unsymmetrischen Effekten des Wertdokuments ist, und andererseits wird aus den Messwerten die Differenz gebildet, um gerade diese unsymmetrischen Effekte zu erfassen. Auf diese Weise können mittels einer einzigen Vorrichtung sowohl Echtheitsmerkmale als auch die Zustandsqualtität des Wertdokuments getestet werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Testen von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten, um Wertdokumenteigenschaften zu ermitteln.

Bei Wertdokumenten im Sinne der vorliegenden Erfindung handelt es sich insbesondere um Banknoten, aber auch um andere eine Absicherung benötigende Dokumente und Urkunden wie zum Beispiel Schecks, Aktien, Ausweiskarten, Pässe, Eintrittskarten, Fahrscheine und dergleichen.

Charakteristische Eigenschaften dieser Wertdokumente werden zur Bestimmung ihrer Echtheit geprüft. Dazu werden unterschiedlichste, an die jeweils zu prüfenden Eigenschaften angepasste Sensoren eingesetzt. Mittels optischer Sensoren lassen sich beispielsweise die Absorptions-, Transmissions- und/oder Lumineszenzeigenschaften von Wertdokumenten testen.

Aufgrund täglichen Gebrauchs kann es bei manchen Wertdokumentarten zu Abnutzungserscheinungen kommen. Dies gilt insbesondere für Banknoten, die im Laufe der Zeit verknittern und deren Oberflächen verschmutzen. Beides bewirkt ein unsymmetrisches Reflexionsverhalten. Um auch derartige Wertdokumente zuverlässig mittels optischer Sensoren testen zu können, wird der zu testende Wertdokumentbereich gleichzeitig aus verschiedenen Richtungen beleuchtet. Dadurch sind die optischen Sensoren unempfindlich gegenüber den vorgenannten unsymmetrischen Effekten.

Andererseits werden Wertdokumente nicht nur auf ihre Echtheit hin getestet, sondern sie werden auch hinsichtlich ihrer Umlauffähigkeit überprüft. Es werden daher zusätzliche Sensoren eingesetzt, um gerade diejenigen Eigenschaften zu prüfen, die wegen der besonderen Beleuchtung mittels der vor genannten optischen Sensoren gerade nicht erfassbar sind, insbesondere also zum Beispiel Knitter und Verschmutzung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein vereinfachtes Verfahren und eine vereinfachte Vorrichtung zum Testen von Wertdokumenten vorzuschlagen, um sowohl Wertdokumenteigenschaften unabhängig von unsymmetrischen Effekten des Wertdokuments als auch die unsymmetrischen Effekte des Wertdokuments zu erfassen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung mit den Merkmalen der nebengeordneten Patentansprüche gelöst. In davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.

Erfindungsgemäß wird der zu testende Wertdokumentbereich mittels zwei (oder mehr) Sensoren aus unterschiedlichen Richtungen erfasst, wobei die zu testenden Wertdokumenteigenschaften, insbesondere also Echtheitsmerkmale, unbeeinflusst von symmetrischen Effekten des Wertdokuments ermittelt werden, indem die Messwerte beider Sensoren addiert werden, wohingegen die unsymmetrischen Effekte, wie zum Beispiel Knitter und unsymmetrische Reflexionen, durch Differenzbildung der von den beiden Sensoren gelieferten Messwerte ermittelt werden. Wesentlich für die Erfindung ist somit ein Auswerten der Messwerte sowohl durch Aufsummieren als auch durch Differenzbildung.

Die von den Sensoren gelieferten Messwerte werden einerseits addiert, um einen Gesamtmesswert zu erhalten, der unempfindlich gegenüber unsymmetrischen Effekten des Wertdokuments ist, und andererseits wird aus den Messwerten die Differenz gebildet, um gerade diese unsymmetrischen Effek te zu erfassen. Auf diese Weise können mittels einer einzigen Vorrichtung sowohl Echtheitsmerkmale als auch die Zustandsqualität des Wertdokuments getestet werden.

Die Sensoren umfassen jeweils eine Beleuchtungseinrichtung zum Bestrahlen des zu testenden Wertdokumentbereichs und einen Detektor zum Messen von Wertdokumentstrahlung in dem bestrahlten Wertdokumentbereich. Je nach dem ob das Reflexions-, Transmissions- oder Emissionsverhalten des Wertdokuments geprüft werden soll, sind die Detektoren relativ zum Wertdokument auf derselben Seite wie die Beleuchtungseinrichtungen oder auf der gegenüberliegenden Seite des Wertdokuments angeordnet.

Vorzugsweise sind entweder die Detektoren oder die Beleuchtungseinrichtungen der Sensoren zu einem gemeinsamen Detektor bzw. zu einer gemeinsamen Beleuchtungseinrichtung zusammengefasst. Dies ist besonders zweckmäßig, wenn die beiden Sensoren relativ zum zu prüfenden Wertdokumentbereich symmetrisch angeordnet sind. Dadurch lässt sich der konstruktive Aufwand für die Sensoreinrichtung deutlich reduzieren.

So ist es beispielsweise vorteilhaft, die Banknote mittels zweier Beleuchtungseinrichtungen aus verschiedenen Einstrahlrichtungen zu bestrahlen und einen gemeinsamen Detektor zum Beispiel zentral zwischen den Beleuchtungseinrichtungen vorzusehen. Um auf Basis der von dem gemeinsamen Detektor gelieferten Messwerte auch Strahlungsdifferenzen ermitteln zu können, ist es zweckmäßig, die beiden Beleuchtungseinrichtungen entsprechend abwechselnd zu aktivieren. Die mit der Beleuchtung gekoppelte Auswerteeinrichtung erhält dann zu entsprechenden Zeiten von dem Detektor erfasste Strahlungsmesswerte, die entweder auf die eine oder auf die andere der beiden Beleuchtungseinrichtungen zurückzuführen ist. Die beiden Strah lungsmesswerte können dann sowohl aufsummiert werden als auch zur Differenzbildung verwendet werden. Geht die Differenz gegen Null, so bedeutet dies, dass das Wertdokument quasi neuwertig ist.

Problematisch an der vorerwähnten Ausführungsform ist jedoch der Steuerungsaufwand zum alternierenden Aktivieren der beiden Beleuchtungseinrichtungen. Außerdem stimmen die von den beiden Beleuchtungseinrichtungen jeweils bestrahlten Wertdokumentbereiche nicht exakt überein, wenn die Wertdokumente, wie es bei der Banknotenprüfung allgemein üblich ist, kontinuierlich und nicht intermittierend an der Prüfvorrichtung vorbeigeführt werden.

Eine weiter bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht daher vor, dass die beiden (oder mehreren) Sensoren statt eines gemeinsamen Detektors eine gemeinsame Beleuchtungseinrichtung nutzen. In diesem Falle ist also die Beleuchtungseinrichtung zum Beispiel zentral zwischen zwei vorzugsweise symmetrisch zu dem zu prüfenden Wertdokumentbereich ausgerichteten Detektoren angeordnet. Anders als im Falle der Beleuchtung mittels zweier Beleuchtungseinrichtungen (und gemeinsamen Detektor) ist es im Falle der Messwerterfassung mittels zweier Detektoren (und gemeinsamer Beleuchtungseinrichtung) nicht notwendig, die Detektoren alternierend zu betreiben. Es reicht aus, wenn in der Auswerteeinrichtung die von den Detektoren gelieferten Messwerte einerseits aufsummiert werden und andererseits zur Differenzbildung herangezogen werden. Der technische Mehraufwand kann somit auf eine anzupassende Software beschränkt bleiben.

Um die Wertdokumente, insbesondere Banknoten, über ihre gesamte Transportbreite erfassen zu können, werden vorzugsweise Detektorarrays, insbesondere linear angeordnete Detektorarrays, eingesetzt. Auch die Bestrahlung der Banknote kann beispielsweise durch LED-Arrays, insbesondere linear angeordnete LED-Arrays, erfolgen.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der begleitenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:

1 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Testen von Wertdokumenten mit zwei separaten Sensoren,

2 die Vorrichtung aus 1, wobei sich die beiden Sensoren einen Detektor teilen, und

3 die Vorrichtung aus 1, wobei sich die beiden Sensoren eine Beleuchtungseinrichtung teilen.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 zum Testen von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten BN. In einem Gehäuse 2 sind zwei Sensoren auf eine Messzone 3 gerichtet, die einem zu erfassenden Wertdokumentbereich der Banknote BN entspricht. Die Banknote BN wird (in Pfeilrichtung) an der Vorrichtung 1 vorbeitransportiert wird, um sukzessive verschiedene Wertdokumentbereiche zu testen.

Die beiden Sensoren umfassen jeweils eine Beleuchtungseinrichtung 4, einen Detektor 5 und eine zwischen dem Detektor 5 und der Messzone 3 angeordnete Selfoc-Linse 6. Die Detektoren 5 sind über Leitungen 7 an eine Auswerteeinrichtung 8 angeschlossen. Auch die Beleuchtungseinrichtungen 4 sind über Leitungen 9 an die Auswerteeinrichtung 8 gekoppelt. Die Strahlungsrichtung der Beleuchtungseinrichtungen 4 ist jeweils durch einen von den Strahlungseinrichtungen 4 ausgehenden, auf die Messzone 3 gerichteten Pfeil dargestellt.

Wenn nun die Banknote BN an der Vorrichtung 1 vorbeitransportiert wird, wird sie in der Messzone 3 alternierend von der einen und der anderen Beleuchtungseinrichtung 4 bestrahlt. Über die Verbindungsleitungen 9 werden die jeweiligen Strahlungsperioden der Auswerteeinrichtung 8 mitgeteilt oder die Beleuchtungseinrichtungen 4 werden von der Auswerteeinrichtung 8 über diese Leitungen 9 entsprechend gesteuert. Die Perioden können sich durchaus überlappen, sofern Zeitfenster verbleiben, in denen nur die eine und nur die andere der beiden Beleuchtungseinrichtungen 4 aktiv sind. Mittels der Detektoren 5 wird durch die Selfoc-Linsen 6 fallende Strahlung des Wertdokuments erfasst, und die erfassten Strahlungsmesswerte werden über die Leitungen 7 an die Auswerteeinrichtung 8 übermittelt. Dabei ist jede der beiden Beleuchtungseinrichtungen 4 einem der beiden Detektoren 5 fest zugeordnet, derart, dass nur solche von einem Detektor 5 gelieferten Strahlungsmesswerte zur Auswertung herangezogen werden, die während derjenigen Zeitspanne erfasst wurden, in der die diesem Detektor zugeordnete Beleuchtungseinrichtung 4 allein aktiv war. Die von den Detektoren 5 jeweils erfassten Strahlungsmesswerte werden dann einerseits aufsummiert und andererseits wird daraus die Differenz gebildet, um auf Basis der jeweiligen Ergebnisse Echtheitsmerkmale der Banknote und Zustandsqualitätsmerkmale der Banknote abzuleiten.

Die in 2 dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich von der Vorrichtung gemäß 1 lediglich dadurch, dass sich die beiden Sensoren einen Detektor 5 mit einer vorgeschalteten Selfoc-Linse 6 teilen. Im übrigen sind der Aufbau und die Funktionsweise identisch. Das heißt, die Auswerteeinrichtung 8 erhält über den gemeinsamen Detektor 5 abwechselnd Strah lungsmesswerte, die auf die Bestrahlung der Banknote BN mittels der einen oder der anderen der beiden Beleuchtungseinrichtungen 4 zurückzuführen sind. Aufgrund der Kopplung der Auswerteeinrichtung 8 mit den Beleuchtungseinrichtungen 4 über die Verbindungsleitungen 9 ist eine Synchronisierung der vom Detektor 5 gelieferten Strahlungsmesswerte mit den jeweiligen Beleuchtungsperioden der Beleuchtungseinrichtungen 4 sichergestellt.

Die in 3 dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich von der Vorrichtung gemäß 1 dadurch, dass sich die beiden Sensoren eine Beleuchtungseinrichtung 4 teilen. Auf die Verbindungsleitung 9 zwischen der Auswerteeinrichtung 8 und der Beleuchtungseinrichtung 4 kann bei diesem Ausführungsbeispiel gegebenenfalls auch verzichtet werden, da die Beleuchtungseinrichtung 4 nicht durch die Auswerteeinrichtung 8 gesteuert werden muß. Die Beleuchtungseinrichtung 4 kann stattdessen ständig eingeschaltet sein oder beispielsweise durch eine Lichtschranke aktiviert werden, wenn die Banknote BN in die Messzone 3 einläuft. Über die Leitungen 7 erhält die Auswerteeinrichtung 8 dann die von den beiden Detektoren 5 erfassten Strahlungsmesswerte und führt diesbezüglich eine Addition sowie eine Differenzbildung durch, um auf Basis der dabei erhaltenen Ergebnisse zum Beispiel auf die Echtheit und auf den Zustand des Wertdokuments zurückschliessen zu können.

Claims

Verfahren zum Testen von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten (BN), umfassend die Schritte: – Bestrahlen des Wertdokuments zumindest in einem Bereich des Wertdokuments aus einer ersten Einstrahlrichtung und Messen von Wertdokumentstrahlung in dem Wertdokumentbereich aus einer ersten Detektionsrichtung sowie – Bestrahlen des Wertdokumentbereichs aus einer zweiten, von der ersten verschiedenen Einstrahlrichtung und/oder Messen von Wertdokumentstrahlung in dem Wertdokumentbereich aus einer zweiten, von der ersten verschiedenen Detektionsrichtung, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte des Auswertens der gemessenen Strahlungen durch Aufsummieren der Strahlungsmesswerte und des Auswertens der gemessenen Strahlungen durch Differenzbildung der Strahlungsmesswerte.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Einstrahlrichtung verschieden und die erste und die zweite Detektionsrichtung identisch sind, wobei der Schritt des Messens der Wertdokumentstrahlung aus der identischen Detektionsrichtung mittels desselben Detektors (5), insbesondere mittels eines vorzugsweise linearen Detektorarrays, erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestrahlen des Wertdokumentbereichs abwechselnd aus der ersten und der zweiten Einstrahlrichtung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Einstrahlrichtung identisch und die erste und die zweite Detektionsrichtung verschieden sind, wobei der Schritt des Bestrahlens des Wertdokumentbereichs aus der identischen Einstrahlrichtung mittels derselben Beleuchtungseinrichtung (4), insbesondere mittels eines vorzugsweise linearen LED-Arrays, erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wertdokument transportiert wird, um sukzessive verschiedene Wertdokumentbereiche zu testen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Einstrahlrichtung und/oder die erste und die zweite Detektionsrichtung symmetrisch zu dem Wertdokumentbereich angeordnet werden.
Vorrichtung zum Testen von Wertdokumenten, insbesondere Banknoten (BN), umfassend: – eine Messzone (3), und – eine Sensoreinrichtung zum Messen von Wertdokumenteigenschaften, bestehend aus mindestens zwei aus verschiedenen Richtungen auf die Messzone gerichteten optischen Sensoren mit jeweils mindestens einer Beleuchtungseinrichtung (4) und jeweils mindestens einem Detektor (5), wobei die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung (4) oder der mindestens eine Detektor (5) den Sensoren gemeinsam zugeordnet sein können, gekennzeichnet durch eine Auswerteeinrichtung (8), die eingerichtet ist, die Summe aus von den mindestens zwei Sensoren gelieferten Signalen zu ermitteln und auszuwerten, wobei die Auswerteeinrichtung (8) auch eingerichtet ist, die Differenz aus den von den mindestens zwei Sensoren gelieferten Signalen zu ermitteln und auszuwerten.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Detektor (5) den Sensoren gemeinsam zugeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch eine Steuerungseinrichtung zum alternierenden Ansteuern der Beleuchtungseinrichtungen (4) der Sensoren.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung (4) den Sensoren gemeinsam zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch eine Transporteinrichtung zum Transportieren der Wertdokumente (BN) durch die Messzone (3).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Detektor (5) ein Detektorarray, insbesondere ein lineares Detektorarray, ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Beleuchtungseinrichtung (4) ein LED-Array, insbesondere ein lineares LED-Array, ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, gekennzeichnet durch mindestens eine Selfoc-Linse (6) zwischen der Messzone (3) und dem mindestens einen Detektor (5).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren relativ zur Messzone (3) symmetrisch zueinander ausgerichtet sind.
Banknotenbearbeitungsmaschine, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Testen von Banknoten nach einem der Ansprüche 7 bis 15.