DE3319715C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Unterscheiden zwischen der Vorder- und Rückseite, dem oberen und unteren und dem linken und rechten Rand eines Papierblattes mit unterschiedlichem Aufdruckmuster auf der Vorder- und Rück­ seite, wobei die jeweiligen Aufdruckmuster in ihrem Verlauf zwischen dem oberen und unteren und dem linken und rechten Rand unsymmetrisch sind.

Die DE-AS 19 60 083 zeigt einen Digitalprozessor zum Identi­ fizieren der Zahlen 1, 2, 5 . . . nur durch zwei Sensoren, die Zahlen abtasten, wobei das zurückgeworfene Licht aus­ genutzt wird. Im Gegensatz dazu betrifft die Erfindung einen Analogprozessor zum Unterscheiden zwischen der Vorder- und Rückseite, dem oberen und unteren Rand und dem linken und rechten Rand eines Papierblattes.

Aus der DE-OS 28 24 849 sind ein Verfahren und eine Vor­ richtung zur Feststellung des Zustandes und/oder der Echt­ heit von flachen Gegenständen, insbesondere Banknoten, bekannt, wobei der Gegenstand eine Prüfstation durch­ läuft, in der er während des Durchlaufes mittels eines Abtastsystems großflächig abgetastet wird. Die vom Ab­ tastsystem erzeugten elektrischen Signale werden in einer Auswerteelektronik aufbereitet und mit geeigneten Grenz­ werten verglichen. Aus der insgesamt abgetasteten Fläche wird mindestens ein nach Lage und Größe definierter Flächenbereich ausgewählt, und die der Abtastung dieses Flächenbereiches zugeordneten elektrischen Signale werden mit nur für diesen Bereich gewählten Grenzwerten verglichen.

Zum Unterscheiden zwischen der Vorder- und Rückseite eines Papierblattes gibt es bereits eine Vielzahl von Verfahren. Wenn das Papierblatt beispielsweise eine von der Bank von Japan herausgegebene Banknote ist, so weist das Papierblatt Randzonen entlang den vier Rändern sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite auf, wobei diese Zonen auf der Vorder- und Rückseite unterschiedliche Flächen besitzen. Gemäß einem ersten Verfahren wird der Größenunterschied dieser Randzonen mittels reflektierten Lichtes zur Unter­ scheidung herangezogen, ob die erfaßte Oberfläche die Vorder- oder Rückseite ist. Bei diesem bekannten Verfahren können als Folge von Verunreinigung, Bruch oder Faltungen der Randzonen oder infolge von Verformung oder Vibrationen während des Transportes Fluktuationen beim relektierten Licht ausgelöst werden. Dies führt zu einer niedrigen Präzision beim Erfassen und zu einer fehlerhaften Unter­ scheidung.

Nach einem weiteren bekannten Verfahren wird der Unterschied im Musterdesign auf der Vorder- und Rückseite des Papier­ blattes durch den Unterschied in der Menge des von der Oberfläche reflektierten Lichtes festgestellt und als Kriterium benutzt zur Unterscheidung, ob die Vorder- oder Rückseite es Papierblattes erfaßt wird. Mit diesem Ver­ fahren wird genauso wie beim ersten Verfahren die Erfassungs­ präzision infolge von Verschmutzung, Faltenwurf oder Vibra­ tionen während des Transportes verringert.

Nach einem dritten Verfahren wird die Lage einer Druckzone mit magnetischer Tinte als Grundlage für die Entscheidung benutzt. Bei diesem Verfahren kann die Erfassungspräzision durch guten oder schlechten Kontakt des Magnetkopfes mit der Banknote beeinflußt werden. Außerdem kann die erfaßte Banknote durch Kontakt mit dem Magnetkopf verklemmen, so daß die Einrichtung nicht mehr richtig funktioniert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Unterscheiden zwischen der Vorder- und Rückseite, dem linken und rechten Rand sowie dem oberen und unteren Rand eines Papierblattes zu schaffen, bei dem diese Unterscheidung unabhängig von der Blattbewegungsrichtung und auch beim Vorliegen von Verunreinigungen, Brüchen oder Faltungen auf einwandfreie Weise möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Diese Lösung kennzeichnet sich aus durch die Verwendung von mindestens drei Lichtsensoren und den Einsatz von zwölf Bezugswellenmustern, die in Kombination von drei Mustern für den Vergleich herangezogen werden.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Blockdarstellung mit einem elektri­ schen Schaltkreis, und

Fig. 2 Wellenformen von Mustersignalen, die von Lichtsen­ soren während des Transportes des Papierblattes ge­ liefert werden.

Fig. 1 ist eine schematische Blockdarstellung mit einem Schaltkreis, der zur Unterscheidung ob das Papierblatt mit der Vorder­ seite nach oben oder mit der Vorderseite nach unten liegt, dient. Der Schaltkreis weist eine Sensoreinheit 1 zum Er­ fassen der Menge des transmittierten Lichtes auf. Die Sen­ soreinheit 1 besteht aus ersten, zweiten und dritten Licht­ sensoren 2, 3, 4, von denen jeder aus einer Lichtquelle 5 und einem Lichtsensorelement 6 besteht, die jeweils voneinan­ der durch einen vorbestimmten Spalt D getrennt sind. Jede Lichtquelle 5 kann z. B. eine Glühlampe sein, während jedes Sensorelement 6 ein fotoelektrisches Element oder CdS-Element, oder ein lichtgesteuertes Halbleiterelement wie ein Foto­ transistor sein kann.

Das Ausgangssignal eines jeden Sensors 2, 3, 4 wird jeweils von ersten, zweiten und dritten Verstärkern 7, 8, 9 ver­ stärkt und an erste, zweite und dritte Muster-Wellen-Form­ einheiten 10, 11, 12 geleitet. Die Ausgangsmustersignale der Muster-Wellen-Formeinheiten 10, 11, 12 werden an einen Kompa­ rator/Diskriminator-Schaltkreis 13 geführt, wo sie mit Re­ ferenzmustersignalen aus einem Referenzmusterspeicher 14 verglichen werden. Ein die Vorder- oder Rückseite des Pa­ piers anzeigendes Ausgangssignal wird von einem Ausgangsan­ schluß 15 des Komparator/Diskriminator-Schaltkreises 13 ge­ liefert.

Die Unterscheidung zwischen Vorder- und Rückseite eines Pa­ pierblattes durch Benutzung des erwähnten Schaltkreises wird im folgenden ausführlicher beschrieben. Ein Papierblatt 16 mit gedrucktem Musterdesign, das auf der Vorder- und Rückseite verschie­ den und bezüglich der Richtungen oben und unten und rechts und links unsymmetrisch ist, wird in den Spalt D in horizon­ taler oder im wesentlichen horizontaler Lage eingeführt. Dieses Papierblatt 16, das eine Banknote sein kann, wird durch den Spalt unter folgenden Bedingungen geführt.

• a) Die Banknote wird mit ihrer kurzen Seite in Transfer­ richtung und ihrer langen Seite rechtwinklig zur Trans­ ferrichtung eingeführt.
• b) Die normale Transferrichtung ist eine, bei der die Banknote 16 mit dem Bild der auf die Banknote aufge­ druckten Person mit der Kopfseite zuerst eingeführt wird. Die dazu entgegengesetzte Transferrichtung ist die Rückwärts-Transferrichtung.
• c) Die Vorderseite ist eine, auf die das Bild der Person gedruckt ist, während die entgegengesetzte Seite die Rückseite ist.

Wenn die Banknote 16 unter den genannten Bedingungen in den Spalt eingeführt und durch diesen transferiert wird, sind die an den Lichtsensoren 2, 3, 4 entstehenden und von den Muster-Wellen-Formeinheiten 10, 11, 12 ausgegebenen Muster­ signale wie als A, B, C und D in Fig. 2 gezeigt. Für jedes der Zustände A, B, C und D werden drei Mustersignale erzeugt. Für jeden dieser Zustände werden Mustersignale, die von den Muster-Wellen-Formeinheiten 10, 11, 12 ausgegeben werden und von den Sensoren 2, 3, 4 stammen, gezeigt. Auf diese Weise stellen die Mustersignale A-10 bis D-10 der Banknote 16 eigentümliche und von der ersten Muster-Wellen-Formein­ heit ausgegebene Wellenformen dar; die Mustersignale A-11 bis D-11 stellen der Banknote 16 eigentümliche Ausgangswellen­ formen, ausgegeben von der zweiten Muster-Wellen-Formeinheit 11 dar; die Mustersignale A-12 bis D-12 stellen der Banknote 16 eigentümliche Ausgangswellenformen, ausgegeben von der dritten Muster-Wellen-Formeinheit 12 ausgegebene Wellenfor­ men dar, wobei die Banknote 16 unter den vier verschiedenen Zuständen A bis D transferiert wird. Der Zustand A ist der Fall, in dem das Blatt mit der Frontseite nach oben in Vor­ wärtsrichtung eingeführt wird und das Licht wird durch das Blatt von der Rückseite transmittiert; der Zustand B ist der Fall, in dem das Blatt mit der Rückseite nach oben in Vor­ wärtsrichtung eingeführt wird und das Licht wird durch das Blatt von der Vorderseite transmittiert; der Zustand C ist der Fall, bei dem das Blatt rückwärts mit der Frontseite nach oben eingeführt wird und das Licht wird durch das Blatt von der Rückseite transmittiert; der Zustand D ist der Fall, bei dem das Blatt rückwärts mit der Rückseite nach oben eingeführt wird und das Licht wird durch das Blatt von der Vorderseite transmittiert.

Aus den Wellenformen der Mustersignale ist offensichtlich, daß bei Vorwärtseinführung die Wellenform A-11 des Signal­ musters, die von transmittiertem Licht von der Rückseite herrührt und von dem zentralen zweiten Lichtsensor 3 abge­ leitet wird, die gleiche wie die Wellenform B-11 des Signal­ musters, das von dem von der Vorderseite transmittierten Licht stammt und von dem gleichen Sensor 3 abgeleitet wird, ist.

Bei Rückwärtszuführung ist die Wellenform C-11 des Signal­ musters, das von dem transmittierten Licht von der Rückseite stammt die gleiche wie die Wellenform D-11 des Signalmusters, das von der von der Vorderseite transmittiertem Licht stammt, ist jedoch ein Spiegelbild der Wellenform A-11 oder B-11 für Vorwärtseinführung. Daraus kann erkannt werden, ob die Banknote 16 vorwärts oder rückwärts zugeführt wird.

Nun wird die Wellenform des Signalmusters, das Änderungen beim transmittierten Licht anzeigt und von dem ersten und dritten Lichtsensor 2, 4 abgeleitet wird, betrachtet. Die Wellenform des von dem ersten Lichtsensors 2 für Vorwärts­ zuführung abgeleitete Mustersignal, bei dem Licht von der Rückseite transmittiert wird, ist die gleiche wie die Wel­ lenform B-12 des Mustersignales, das von dem dritten Licht­ sensor 4 für Vorwärtszuführung abgeleitet wird, bei dem Licht von der Vorderseite transmittiert wird; die Wellenformart 12 des von dem dritten Lichtsensor 4 für Vorwärtszuführung abgeleiteten Mustersignales, bei dem Licht von der Rücksei­ te transmittiert wird, ist die gleiche wie die Wellenform B-10 des Mustersignales, das von dem ersten Sensor 2 für Vorwärtszuführung abgeleitet wird, bei dem Licht von der Vorderseite transmittiert wird; die Wellenform C-12 des von dem dritten Sensor 4 für Rückwärtszuführung abgeleitete Mustersignal, bei dem Licht von der Rückseite transmittiert wird, ist die gleiche wie die Wellenform D-10 des von dem dritten Sensor 4 für Rückwärtszuführung abgeleiteten Muster­ signales, bei dem Licht von der Vorderseite transmittiert wird; die Wellenform C-10 des von dem ersten Sensor 2 für Rückwärtszuführung abgeleiteten Mustersignales, bei dem Licht von der Rückseite transmittiert wird, ist die gleiche wie die Wellenform D-12 des von dem dritten Sensor 4 für Rückwärtszuführung abgeleiteten Mustersignales, bei dem Licht von der Vorderseite transmittiert wird. Die Wellenform A-13 des Mustersignales von dem ersten Sensor 2 für Vorwärtszu­ führung, bei dem Licht von der Rückseite transmittiert wird, ist das Spiegelbild der Wellenform C-12 des Muster­ signales von dem dritten Sensor 4 für Rückwärtszuführung, bei dem Licht von der Rückseite transmittiert wird; die Wel­ lenform C-10 des Mustersignales von dem ersten Sensor 2 für Rückwärtszuführung, bei dem Licht von der Rückseite trans­ mittiert wird, ist das Spiegelbild der Wellenform A-12 des Mustersignales von dem dritten Sensor 4 für Vorwärtszufüh­ rung, bei dem Licht von der Rückseite transmittiert wird; die Wellenform D-10 des Mustersignales von dem ersten Sen­ sor 2 für Rückwärtszuführung, bei der Licht von der Vorder­ seite transmittiert wird, ist das Spiegelbild der Wellen­ form B-12 von dem dritten Sensor 4 für Rückwärtszuführung, bei dem Licht von der Vorderseite transmittiert wird; die Wellenform B-10 des Mustersignales von dem ersten Sensor 2 für Rückwärtszuführung, bei der Licht von der Vordersei­ te transmittiert wird, ist das Spiegelbild der Wellenform D-12 von dem dritten Sensor 4 für Rückwärtszuführung, bei der Licht von der Vorderseite transmittiert wird.

Es ist ersichtlich, daß die Vorder- oder Rückseite der Banknote 16 aus den erwähnten Musterwellenformen leicht unterschie­ den werden kann. Im folgenden wird beschrieben, wie die Vorder- oder Rückseite der Banknote für Vorwärts- und Rück­ wärtszuführung durch die Sensoren unterschieden werden kann.

• a) Vorwärtszuführung
  Mit den Signal-Musterwellenformen A-11 und B-11, die zueinander spiegelbildlich sind, ist die abgetastete Oberfläche die Vorderseite, wenn die Wellenform von dem ersten Sensor 2 A-10 ist und die Wellenform von dem dritten Sensor 4 A-12 ist. Ähnlich ist, wenn die Wellen­ form von dem ersten Sensor 2 B-10 und die Wellenform von dem dritten Sensor 4 B-12 ist, die abgetastete Ober­ fläche die Rückseite. In diesen Fällen ist die Muster­ wellenform B-10 die gleiche wie die Musterwellenform A-12, während die Musterwellenform A-10 die gleiche wie die Musterwellenform B-12 ist.
• b) Rückwärtszuführung
  Wenn die Musterwellenform von dem ersten Sensor 2 C-10 und die Musterwellenform von dem dritten Sensor 4 C-12 ist, ist die abgetastete Oberfläche die Vorderseite. Wenn die Musterwellenform von dem ersten Sensor 2 D-10 und die Musterwellenform von dem dritten Sensor 4 D-12 ist, ist die abgetastete Oberfläche die Rückseite. In diesen Fällen ist die Musterwellenform D-10 die gleiche wie die Musterwellenform C-12, während die Musterwel­ lenform C-10 und D-12 identisch sind.

Claims (1)

1. Verfahren zum Unterscheiden zwischen der Vorder- und Rückseite, dem oberen und unteren und dem linken und rechten Rand eines Papierblattes mit unterschiedlichem Aufdruckmuster auf der Vorder- und Rückseite, wobei die jeweiligen Aufdruckmuster in ihrem Verlauf zwischen dem oberen und unteren Rand und dem linken und rechten Rand unsymmetrisch sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Papierblatt an zumindest drei getrennten Licht aussendenden und Licht aufnehmen­ den Sensoren vorbeigeführt wird, um im wesentlichen gleichzeitig zumindest drei jeweilige elektrische Aus­ gangsanalogsignale nach dem Durchdringen des Papier­ blattes durch die Sensoren zu erzeugen, daß zumindest drei elektrische Analogsignale jeweils zu mindestens drei elektronischen Musterwellenformeinheiten gebracht werden, um zumindest drei jeweilige Musterwellenformen zu erzeugen, die für die jeweiligen Aufdruckmuster des an den Sensoren vorbeilaufenden Papierblattes repräsen­ tativ sind, daß zumindest zwölf Bezugswellenformenmuster erzeugt werden, die jeweils in Kombination von drei Mustern für viele mögliche Ausrichtungen des Blattes repräsentativ sind, wenn sich dieses an den Sensoren vorbeibewegt, und daß die zwölf Muster in einem Musterwel­ lenformspeicher gespeichert werden, daß die drei für das Blatt repräsentativen Wellenformmuster mit den zwölf Bezugswellenformmustern einer Wellenformvergleich-Diskri­ minierungseinheit verglichen werden, um Ausgangssignale zu erzeugen, durch die die jeweiligen Ausrichtungen der Vorder- und Rückseite, des oberen und unteren Randes, und des linken und rechten Randes des Blattes während seiner Bewegung identifiziert werden.