DE2319149C3 - Verfahren zur Echtheitsprüfung von Wertpapieren und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren /ur Echtheitsprüfung von Weripapieren, bei dem die Prüflinge in einer mit mehreren Meßwertgebern ausgestatteten Meßstrecke und an gleichen und/oder verschiedenen Stellen auf echtheitscharakteristische Eigenschaften geprüft und die von der Beschaffenheit der Wertpapiere abhängigen P<üfsignale der einzelnen Meßwertgeber einer gemeinsamen Auswertschaltung zugeführt werden und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Es ist bekannt, daß Banknoten, Wertpapiere u.dgl. Papiere charakteristische Einlagerungen, wie Sicherheitsfäden, Wasserzeichen, sowie besondere Aufdrucke aufweisen, die durch geeignete Prüfmethoden festgestellt werden können, um so gegebenenfalls Fälschungen zu erkennen.

Aus der US-PS 29 50 799 isi: ein Banknotenprüfgerät bekannt, bei dem die Prüflinge durch ein Endlosriementransportsystem zu verschiedenen Prüfstationen geführt werden. Es werden insgesamt acht verschiedene stationäre Echtheitsprüfungen vorgenommen, unter anderem wird auch die Banknotendicke und die Fluoreszenz des Papiers als Priifkriterium gewertet. Zur Auswertung der Einzelergebnisse wird nach jedem positiv abgeschlossenen Test ein Schrittschaltwerk um einen Schritt weitergeschaltet. Nach Abschluß aller Tests muß eine vorbestimmte Schrittzahl erreicht sein, wenn die geprüfte Banknote als echt gelten soll.

Um auch bei gebrauchten Banknoten eine Prüfung mit Erfolg durchführen zu können, sind gewisse Toleranzen zuzulassen. Daher dürfen die einzelnen Prüfmethoden nicht in beliebigem Maß empfindlich gemacht werden. Die Toleranzbreite kann aber dann wieder so groß sein, daß Fälschungen nicht erkannt werden.

Aus der US-PS 32 46 297 ist ein Verfahren zur Echtheitsprüfung von Wertpapieren bekannt, bei dem die Prüflinge in einer mit mehreren Meßwertgebern ausgestatteten Meßstrecke an verschiedenen Stellen auf echtheitscharakteristische Eigenschaften geprüft werden. Die einzelnen Prüfsignale werden von ihrer Zuführung zu einer Summierschaltung zum Ausgleich der von verschiedenen Meßstellen stammenden unterschiedlichen Signalgrößen gewichtet. Die endgültige Echt-/Unechtentscheidung ist dann abhängig von der Summe der Einzelergebnisse.

Die Gewichtung der einzelnen Prüfsignale ist hier von der Signalgröße abhängig, also vorher nicht bestimmbar und daher zufallsbedingt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art weiter zu

IS verbessern und die Echt-ZUnechtentscheidung sicherer zu machen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln. Vorzugsweise werden dabei die einzelnen Prüfergebnisse in digitaler Form bereitgestellt und gewichtet. Für einen einfachen Aufbau einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind für die Gewichtung der einzelnen Prüfergebnisse Spannungsteiler vorgesehen.

Durch die feste Gewichtung der ein/einen Prüfergebnisse wird die Meßgenauigkeit der verschiedenen Prüfmethoden berücksichtigt, und /war nach Bedeui ung der Prüfart. Daher ist die Gewichtung nicht von dem zufälligen Prüfergebnis abhängig, sondern vorher bestimmbar. Außerdem kann damit der Fälschungssi cherheit der verschiedenen charakteristischen Merkmale der Prüflinge Rechnung getragen werden. Die Gewichtung kann dabei aus statistischen Untersuchungen bestimmt werden.

Die Erfindung wird an I l.ind der Zeichnung während der Prüfung einer Banknote beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigen

F i g. I schematisch die Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 Schaltungseinzelheiten für die Prüfung der magnetischen Eigenschaften,

F i g. 3 den Tastfühler für die Dickenmessung, und
Fig. 4 Schaltungseinzelheiten zur Messung der optischen Transmission und Remission.

Alle weiteren Einzelheiten, die nicht zum Verständnis der Erfindung erforderlich sind, sind weggelassen.

Fig. 1 zeigt schematisch im Schnitt die Meßstrecke mit der Transportvorrichtung und den einzelnen Meßstellen.
Über den Eingabetrichter 1 wird die Banknote 2 eingeführt; sie wird dann von den beiden aufeinander ablaufenden Transportbändern 3 und 4 erfaßt, die von der Banknote selbst eingeschaltet werden, wie weiter unten beschrieben wird.

Die Transporteinrichtung besteht aus den Transportbänderpaaren 3 und 4, den vorderen Umlenkrollen 5 und 6, den Antriebsrollen 7 und 8 und dem Antriebsriemen 9, der von dem Elektromotor 10 angetrieben wird und einen synchronen Antrieb der beiden Antriebsrollen 7 und 8 gewährleistet.

Durch die gekrümmte und geneigte Form des Eingabetrichters 1 verhindert man Ablagerungen von Feuchtigkeit und Schmutz sowie Manipulationen von außen mittels starrer Werkzeuge. Die Breite des Eingabetrichters richtet sich nach den Meßtoleranzen der Banknoten, während die lichte Höhe so ausgelegt ist, daß ein sicherer Rücktransport der Banknoten im Falle der Rückgabe möglich ist. Die Transportbänderpaare 3 und 4 greifen bis in den oberen Teil des

Eingabetrichiers 1, so daß die Banknote sicher erfaßt werden kann.

Die Bewegung der Banknote wird von dem Eingabetrichter 1 bis zur Ablage mit Hilfe mehrerer Lichtschranken kontinuierlich überwacht, wodurch die Funktionssicherheit der Einrichtung erhöht wird. Ferner werden einige der Lichtschranken zusätzlich dazu benutzt. Torschaltungen einiger der Prüfstutionen ein- bzw. auszuschalten.

In dem Eingabetrichter 1 befinden sich die beiden senkrecht zur Zeichnungsebene nebeneinander angeordneten I ichtschranken U and 12, deren Abstand so gewählt ist, daß — unter Berücksichtigung der Toleranzen der zu prüfenden Banknoten - die schmälste Banknote gerade noch an beiden Kanten optisch erfaßt wird. Die Begrenzung für die brehesie Banknote ist durch die lichte Weite des Eingabetrichters gegeben.

pie Lichtschranken 11 und 12 dienen zum Eins~halten der Transporteinrichtung, und zwar nur. wenn beide Lichtschranken angesprochen haben. Fs ist nun eine Zeitschaltung \orgesehen. die bewirkt, dall die Einschaltung der Transporteinrichtung nur dann erfolgt, wenn die Aufeinanderfolge des Ansprechens der beiden Lichtschranken eine vorgegebene Zeit nicht überschreitet. Diese Überschreitung kann nämlich dann eintreten. wenn die Banknote zu schief eingelegt oder zu schmal ist oder wenn die Banknote an den Ecken geknickt oder eingerissen ist. Man erreicht also mit den beidenLichtschranken 11 und 12, daß derartige Banknoten von der Einrichtung nicht angenommen werden, da mit ihnen der Transportmechanismus nicht gestartet werden kann. Die vorgegebene Zeit für die Koinzidenz der beiden Lichtschrankensignale ist innerhalb beliebiger Grenzen einstellbar und richtet sich nach den Anforderungen beim praktischen Gebrauch der Einrichtung.

Wenn die Transportvorrichtung gestartet ist. wird die Banknote von den beiden Bänderpaaren 3 und 4 erfaßt und damit an den Meßstationen vorbeigefuhrt. die schematisch mit 13,14,15,16 und 17 angedeutet sind.

Die Lichtschranke 18 dient zur Messung der Lange der eingezogenen Banknote und hat zusammen mit den Lichtschranken 11, 12 und 19 zusätzlich die Aufgabe, Torschaltungen zu steuern. Dadurch wird sichergestellt, daß die Banknote auf dem Transportwege jeweils mindestens von einer Lichtschranke registriert wird.

Wenn die Banknote von den Prüfstationen als echt erkannt wurde, gelangt sie zu dem Rechen 20, der von der Vorderkante der Banknote angehoben wird und dadurch einen Kontrollschalter 21 betätigt. Die Banknote gelangt dann zu der Lichtschranke 22 und von dort zu dem (nicht dargestellten) Ablagefach. Nach dem Passieren der Hinterkante der Banknote springt der Rechen 20 in seine ursprüngliche Stellung zurück, wobei die Rückstellung des Kontrollschalters 21 erfolgt.

Wenn die Banknote echt ist und damit der Schalter 'des Rechens 20 und die Lichtschranke 22 in der richtigen Reihenfolge betätigt wurden, wird ein Folgevorgang, z. B. die Ausgabe von Wechselgeld, ausgelöst. Um ein Zurückholen der Banknote mittels angehefteten Streifen oder Fäden mit Sicherheit zu verhindern, werden die Rückflanken-Impulse des Schalters 21 und der Lichtschranke 22 in dieser Reihenfolge zur Auslösung des Folgevorganges benützt. Der Transportantrieb wird danach abgeschaltet und bis zur Beendigung des Folgevorganges gesperrt. Danach ist die Einrichtung i für die erneute Eingabe einer Banknote.

War jedoch das Ergebnis der Echtheitsprüfung negativ, so kann wahlweise entweder die Banknote in das Ablagefach transportiert werden, oder die Transportrichtung wird beim Anspreche.) der Lichtschranke 19 umgeschaltet, so daß die Banknote in den Eingabetrichter 1 zurückbefördert wird. In diesen beiJen Fallen wird kein Folgevorgang ausgelöst.

Als Prüfstationen sind im einzelnen vorgesehen eine Formatprüfung, eine Prüfung der magnetischen Eigenschaften, eine Dickenprüfung, eine Messung der optischen Transmission bzw. Remission sowie eine Prüfung von Fluoreszenzmerkmalen.

Die Formatprüfung erfolgt mit den Lichtschranken 11 und 12 zusammen mit der Lichtschranke 18.

Magnetische Eigenschaften von Banknoten und Wertpapieren werden vorzugsweise durch Beimengung einer ferromagnetische!! .Substanz zur Druckfarbe erzeugt. Die Magnetprüfstation 13 prüft die Existenz eines speziellen Druckrasters mit magnetischen Eigenschaften. Beispielsweise kann die Magnetprüfstation durch einen mit Gleichstrom vormagnetisicrten Magnetkopf 23 (F i g. 2) realisiert werden, dessen Spaltbrei te der Linienbreite des Druckrasiers angepaßt ist. Dieser Magnetkopf l'ühn urne Relativbewegung senkrecht zum Verlauf der die magnetischen Substanzen enthaltenden Rasterlinien aus. wodurch im Spalt eine Änderung des magnetischen Flusses entsteht. Die vom Magnetkopf in elektrische Impulse umgewandeilen Flußänderungen werden verstärkt und auf den Eingang des Tores 24 gegeben. Dieses 1 or wird durch ein Signal, das von den oben beschriebenen Lieruscliranken gebildet wird, mir für die Zeitspanne geöffnet, wahrend der die magnetischen 1 lußanderungen erwartet werden. Der Zähler 25 ermittelt, ob die Anzahl der elektrischen Impulse innerhalb gewisser vorgegebener Grenzen liegt. Die Zeitglieder 26 ermitteln, ob der zeitliche Abstand der einzelnen Impulse ebenfalls innerhalb gewisser vorgegebener Grenzen liegt. Schließlich werden die Impulse in dem Komparator 27 daraufhin überprüft, ob ihre Amplituden ebenfalls innerhalb gewisser vorgegebener Grenzen liegen.

Banknoten und hochwertige Wertpapiere sind meist mit Wasser/eichen und einem Sicherheitsfaden versehen. Beiden Merkmalen ist gemeinsam, daß es sich an den bcticffenden Stellen des Papiers um eine echte Dickenänderung handelt. Die verwendete Meßstelle zum Nachweis der Dickenänderung besteht aus zwei beweglichen Tastköpfen 28 an der Spitze zweier Metallfedern, die ihrerseits an ihren Hinspannstellen mit je zwei Dehnungsmeßstreifen 30 versehen sind. Diese vier Dehnungsmeßstreifen werden elektrisch derart zu einer Brückenschaltung vereinigt, daß die Brücke nur verstimmt wird, falls an der zwischen den Tastköpfen 28 hindurchgeführten Banknote 29 eine Dickenänderung längs der Meßstrecke erreicht wird. Im Querzweig der Brücke liegt ein Operationsverstärker, der Gleichtaktschwankungen unterdrückt. Am Ausgang des Operationsverstärkers erscheint also nur beim Auftreten einer echten Dickenänderung, z. B. eines Wasserzeichens, eine Spannungsänderung, nicht jedoch bei der Abtastung einer Prägung. Dadurch kann ein echtes Wasserzeichen leicht von einer Prägung unterschieden werden.

In einer dem Operationsverstärker nachgeschalteten elektronischen Schaltungsanordnung wird der Spannungsverlauf, der der Dickenänderung des Papiers entspricht, längs der Meßzeit integriert. Ferner wird gezählt, wie oft der Spannungsverlauf eine gewisse

vorgegebene Schwellenspannung überschreitet oder unterschreitet. Anschlfeßend wird ermittelt, ob sowohl der Wert des Spannungsintegrals, als auch die Zahl der Über- bzw. Unterschreitungen der Schwellenspannung innerhalb gewisser vorgegebener Grenzen liegen.
Prüfung der optischen Transmission und Remission:
Bei dieser Prüfung wird eine möglichst schmale Meßspur parallel zur Längskante der Banknote fotoelektrisch abgelastet (Lichtschranke 17), wobei Reflexionsverfahren und/oder Transmissionsverfahren verwendet werden können. Die geometrische Lage der Meßspur wird so gewählt, daß der Lichtstromverlauf längs dieser Spur in besonders hohem Maße für die zu prüfende Banknote charakteristisch ist. Das durch die fotoelektrische Abtastung erzeugte elektrische Signal wird einer nachgeschalteten elektronischen Meßstellenauswertung zugeführt. Hier whd ermittelt, ob das in einem Integrator 31 gebildete Integral des Lichistromverlaufs längs der gesamten Meßslrecke innerhalb gewisser, durch die äußere Beschallung der Komparatoren 32 vorgegebener Grenzen liegt. Außerdem werden die Minima und Maxima des Intensitiitsverlaufs ermitteln, und zwar dadurch, daß das Signal in dem Differenzier-Verstärker 33 differenziert wird. Der Zähler 34 zählt die Anzahl der Maxima und Minima und vergleicht, ob das Zählergebnis innerhalb gewisser fest vorgegebener Grenzen liegt. Die Überprüfung der Anzahl der Minima und Maxima liefert ein für die betreffende Banknote besonders charakteristisches Kriterium, zumal dieses nahezu invariant gegenüber einer altersbedingten Verschmutzung der Banknote ist Mit einer weiteren Lichtschranke 16 wird da: Vorhandensein eines Sicherheitsfadens im Prüfling festgestellt.

Banknoten oder Wertpapiere, bei deren Herstellung dem Papierstoff fluoreszierende Melierfascrn beige mischt werden, werden mit der Fluoreszenzprüfstatior 14 auf das Vorhandensein von Melierfascrn in einei vorgegebenen statistischen Verteilung geprüft. Die

ίο Lampe 35 beleuchtet über das UV-Filter 36 und der Intcrferenzspiegcl 37 die Banknote. Die fluoreszierenden Melierfasern beleuchten dann den Fototransistor 38. Das von diesem Fototransistor erzeugte elektrische Signal wird in einer nachgeschalteten elektronischer Meßstellenauswertung auf die Erfüllung vorgegebener statistischer Verteilungsbedingungen überprüft.

Die Einzelergcbnisse werden sodann einer Auswerteschaltung, z. B. einem Summierverstärker, zugeführt, die entscheidet, ob die geprüfte Banknote als echt zu gelter hat oder abgewiesen werden soll.

Vor der Zuführung der Einzelergebnisse wird nur noch eine Gewichtung der in digitaler Form gespeicherten Einzelergebnisse vorgenommen.

Die Gewichtung kann dadurch realisiert werden. daO die Ergebnisse jeweils über einen einstellbaren Spannungsteiler dem Summierverstärker zugeführt werden. Das endgültige Prüfsignal, welches das Maß der Unverfälschtheit der Banknote angibt, liegt somit als Summe aller einzelnen, jeweils verschieden gewichteten Einzelergebnisse vor.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Echtheitsprüfung von Wertpapieren, bei dem die Prüflinge in einer mit mehreren Meßwertgebern ausgestatteten Meßstrecke und an gleichen und/oder verschiedenen Stellen auf echtheitscharakteristische Eigenschaften geprüft und die von der Beschaffenheit der Wertpapiere abhängigen Prüfsignale der einzelnen Meßwertgeber einer gemeinsamen Auswerteschaltung zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ergebnisse der Einzelprüfungen darstellenden Prüfsignale vor Zuführung zu einer Summierschaltung im Sinne einer stärkeren Berücksichtigung der Merkmale mit höherem Aussagewert gewichtet weiden, indem sie mit je einem die Prüfungsart kennzeichnenden Faktor verändert werden, und die endgültige Echt'/Unechtentscheidung von der Summe der gewichteten Einzelergebnisse abhängig gemacht wird.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Prüfergebnisse in digitaler Form bereitgestellt und gewichtet werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß /ur Durchführung der Gewichtung Spannungsieiler vorgesehen sind.