CH656732A5

CH656732A5 - Verfahren zur bestimmung des abnutzungsgrades von banknoten und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens.

Info

Publication number: CH656732A5
Application number: CH5523/82A
Authority: CH
Inventors: Wittich Dr Kaule; Walter Dr Renz; Gerhard Dr Stenzel
Original assignee: Gao Ges Automation Org
Priority date: 1981-10-02
Filing date: 1982-09-20
Publication date: 1986-07-15
Also published as: AT392699B; FR2515351A1; SE456125B; ATA358982A; FR2515351B1; US4516031A; SE8205526L; GB2107457A; SE8205526D0; JPS5870391A; JPH0239830B2; DE3139365C2; DE3139365A1; GB2107457B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Abnutzungsgrades von Banknoten, wobei diese während ihres Transports durch eine Prüfvorrichtung im Bereich ihres Randes durch mehrere, in Transportrichtung gesehen, übereinander angeordnete Fotodioden abgetastet werden und mit Hilfe einer Aus wahlschaltung jeweils eine dem

Rand zugeordnete Fotodiode zur eigentlichen Prüfung verwendet wird.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die Prüfung von Banknoten entlang des unbedruckten Randes hat den Vorteil, dass hier neben der Verschmutzung noch weitere für eine Banknote typische Abnutzungserscheinungen, wie Bruchstellen oder Einrisse, erfassbar sind. Da verhältnismässig viele Banknoten einen unbedruckten Rand aufweisen, kann die Prüfvorrichtung ausserdem in gewissen Grenzen auch für Banknoten unterschiedlicher Währung eingesetzt werden.

Demgegenüber steht der Nachteil, dass die Banknote mit vertretbarem Aufwand nicht so exakt geführt bzw. transportiert werden kann, dass eine starr positionierte Fotodiode stets durch den unbedruckten Rand abgedeckt ist. Daher wurde bereits vorgeschlagen (US-PS 3 718 823), mehrere in Transportrichtung übereinander angeordnete Fotodioden im Bereich des Banknotenrandes anzuordnen und beispielsweise abhängig von der jeweiligen Lage der Banknotenkante relativ zu den Fotodioden jeweils eine Diode zur Prüfung auszuwählen, die einem bestimmten Randbereich zugeordnet ist.

Verschiebt sich die Banknotenkante relativ zur Fotodiodenzeile, so wird die Änderung des betreffenden mit der Kante korrespondierenden Fotodiodensignals in einer Auswahlschaltung dazu genutzt, jeweils die Messdiode zur Prüfung auszuwählen, die den vorbestimmten Randbereich erfasst. Je nach Schräglauf der Banknote wird der Auswahlvorgang entsprechend oft wiederholt. Die Auswahl der in Frage kommenden Messdioden geschieht also dynamisch, d.h. dass während des Banknotendurchlaufs auf jede Lageabweichung sofort reagiert wird. Am Ausgang der Prüfvorrich-tung ergibt sich damit ein kontinuierlicher Signalzug, der im Idealfall der Helligkeit entlang des Banknotenrandes proportional ist.

Dieses Auswahlverfahren hat vor allem bei Banknoten geringer Fläche den Vorteil, dass die Prüfspur entlang des Banknotenrandes in ihrer gesamten Länge uneingeschränkt ausgewertet werden kann, wodurch sich im Verhältnis zur Gesamtfläche der Note eine repräsentative Prüffläche ergibt. Dieser Vorteil ist jedoch systembedingt mit einem Nachteil verbunden, der das Verfahren für eine Bestimmung des Abnutzungsgrades von Banknoten praktisch unbrauchbar macht. Dies gilt vor allem für die in diesem Zusammenhang gewünschte hohe Reproduzierbarkeit des Prüfergebnisses, die dann gegeben ist, wenn die Prüfvorrichtung bei gleich abgenutzten Banknoten grösstenteils das gleiche Ergebnis liefert, unabhängig davon, ob ein und dieselbe Banknote einer Mehrfachprüfung unterzogen oder ob eine Vielzahl von annähernd gleich abgenutzten Banknoten untersucht wird. Die genannte Prüfvorrichtung kann gerade diese Forderung nicht erfüllen.

Aufgrund des kontinuierlich ablaufenden Auswahlverfahrens der Messdiode wird während des Banknotendurchlaufs abhängig vom Schräglauf mehr oder weniger häufig die Messdiode gewechselt. Da die Wechsel parallel zur Prüfung durchgeführt werden und die elektronischen Werte der Dioden voneinander abweichen, ergeben sich Signalsprünge im Messsignal, die fälschlicherweise als durch Schmutz verursachte Helligkeitssprünge gewertet werden. Die Häufigkeit der Wechsel der Messdiode ist vom Schräglauf der Note abhängig, so dass bei gleich abgenutzten Noten, die mit unterschiedlicher Schräge die Prüfvorrichtung durchlaufen, unterschiedliche Messergebnisse zu erwarten sind. Grundsätzlich sind zwar die Toleranzen in den elektrischen Werten der Dioden eliminierbar. Das ist aber mit hohem Aufwand in der Schaltungstechnik und der Kalibrierung verbunden,

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wobei die zeitaufwendige Kalibrierung aufgrund der unterschiedlichen Alterung der Dioden in regelmässigen Abständen neu vorzunehmen ist.

Ein weiterer Nachteil des dynamischen Auswahlverfah-rens besteht darin, dass Einrisse am Banknotenrand «umfahren» werden, da die entsprechende Fotodiode die Begrenzung des Einrisses als Banknotenrand interpretiert. Kleinere Einrisse werden dabei innerhalb des unbedruckten Randes umfahren und gehen nicht in das Messergebnis ein.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Bestimmung des Abnutzungsgrades von Banknoten vorzuschlagen, das die oben genannten Nachteile vermeidet und daher einen hohen Grad in der Reproduzierbarkeit der Prüfung erreicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Auswahl der jeweiligen Messdiode und die Prüfung der Banknote werden in festgelegten Bereichen unabhängig voneinander durchgeführt, d.h. dass die Auswahlschaltung während der Prüfung funktionslos gemacht wird, so dass kein störender Wechsel der Messdiode während der Prüfung stattfindet.

Vorteilhaft werden die Auswahlabschnitte gegenüber den Prüfabschnitten sehr kurz gewählt und entlang des Banknotenrandes derart verteilt, dass sie nicht mit den Hauptknickstellen der Banknote, wo Einrisse in der Regel vorzufinden sind, zusammenfallen.

Einrisse liegen daher im Bereich der Prüfabschnitte und werden im Gegensatz zum Verfahren des Standes der Technik in die Zustandsbewertung mit einbezogen.

Da die Auswahl der Messdiode innerhalb sehr kurzer Bereiche vorgenommen wird, bleibt annähernd der gesamte Bereich der Banknote für die Prüfung erhalten.

Aufgrund der Aufteilung des Banknotenrandes in einzelne Prüfabschnitte ist es schliesslich auf einfache Weise möglich, eine Einzelbewertung der Prüfabschnitte vorzunehmen, wodurch die Identifizierung partieller Unregelmässigkeiten, wie beispielsweise Einrisse, am Banknotenrand möglich wird.

Für die Gesamtbeurteilung der Banknoten kann nach deren Durchlauf durch die Prüfvorrichtung der Mittelwert gebildet und mit einem entsprechenden Sollwert verglichen werden.

Die Merkmale der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind im Patentanspruch 7 angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Banknote, deren Rand in Prüf- und Auswahlabschnitte unterteilt ist;

Fig. 2 eine schräglaufende Banknote, deren Rand in Prüf-und Auswahlabschnitte unterteilt ist;

Fig. 3 die detaillierte Aufgliederung eines Messzyklus entlang des Banknotenrandes und

Fig. 4 eine Schaltungsanordnung zur Diodenauswahl.

Fig. 1 zeigt in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die Aufteilung eines Banknotenrandes 2 in Diodenauswahl- und Prüf abschnitte. Die Lage der gegenüber den Prüfabschnitten 3 sehr kurzen Auswahlabschnitte 4 ist durch Pfeile markiert. Die Prüf abschnitte 3 sind in ihrer Lage so gewählt, dass sie mit den Hauptknickstellen (markiert durch die Linien 5) der Banknote 1, die in der Regel am stärksten verschmutzt und zum Teil auch mit Einrissen versehen sind, zusammenfallen und somit einer Bewertung zur Verfügung stehen.

Lage und Anzahl der Prüfabschnitte 3 werden ausserdem so gewählt, dass gegebenenfalls vorhandene Eselsohren, angedeutet durch die gestrichelten Linien 6, keinen Einfluss auf die Prüfung nehmen können.

s Fig. 1 zeigt den Normallauf einer Banknote 1 entlang einer angedeuteten Transportebene 7 in Richtung des Pfeils 8. Bei einem Normallauf wird in den Auswahlabschnitten 4 jeweils die zuvor zur Prüfung herangezogene Fotodiode einer Fotodiodenzelle 30 auch für den nachfolgenden Prüfabschnitt io herangezogen.

Zur Demonstration der Hochlaufnachführung zeigt Fig. 2 einen vergrösserten Ausschnitt des unteren Banknotenrandes 2 zusammen mit der Fotodiodenzeile 30, die als Signalaufnehmer einer Prüfvorrichtung senkrecht zur Transis portebene der Note 1 eine Vielzahl übereinander angeordneter Fotodioden aufweist. Entsprechend der Lage der Unterkante der Banknote relativ zur stationären Diodenzeile 30 wird innerhalb eines Auswahlabschnittes 4 eine Fotodiode gewählt, die mit Sicherheit während der Dauer des sich 20 anschliessenden Prüfabschnittes 3 durch den Rand 2 der Note abgedeckt bleibt. Da die jeweils ausgewählte Diode während eines Prüfabschnittes 3, wie oben erläutert, nicht gewechselt wird, muss die Länge eines Prüfabschnittes auf den maximal zu erwartenden Hochlauf der Note abgestimmt 25 werden.

Auswahlabschnitt 4 und Prüfabschnitt 3 bilden jeweils einen Messzyklus 14, dessen detaillierte Aufgliederung in der Fig. 3 beispielshaft dargestellt ist.

Die Banknote bewegt sich an der Diodenzeile 30 vorbei in 30 Richtung des Pfeils 8 auf einer durch die Linie 7 angedeuteten Laufebene. Die Bewegung der Banknote 1 ist über das Transportsystem direkt mit einem Maschinentakt (MAT) gekoppelt, so dass die Dauer einer MAT-Periode einer definierten Längeneinheit (Transportweg) auf der Banknote ent-3s spricht, unabhängig davon, mit welcher Geschwindigkeit sich die Banknote bewegt. Aufgrund dieser Kopplung ist es möglich, abhängig von der Zahl der nach Einlauf der Banknotenvorderkante in die Prüfvorrichtung aufsummierten MAT-Perioden, die Abschnitte 4 und 3 der Messzyklen 14 an 40 beliebigen Positionen am Banknotenrand einzuleiten.

Sobald die Banknotenvorderkante die Diodenzeile 30 zum Zeitpunkt to erreicht, beginnt das Aufsummieren der MAT-Perioden und gleichzeitig damit ein Verzögerungsabschnitt (V) bis zum Zeitpunkt ti, während dessen keine Messsignal-45 auswertung stattfindet, um z.B. den Einfluss von Eselsohren zu eliminieren.

Mit dem Ende des Verzögerungsabschnittes (V) zum Zeitpunkt ti wird der erste Messzyklus eingeleitet. Bis zum Zeitpunkt t2 erstreckt sich dann der erste Diodenauswahlab-50 schnitt 4 (DA), indem die für den nachfolgenden Prüfab-schnitt 3 in Frage kommende Fotodiode z.B. die Diode 30a ausgewählt wird. Vom Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt t3 erstreckt sich der Prüf abschnitt 3. Zum Zeitpunkt U beginnt der zweite Messzyklus mit der Auswahl der nun relevanten 55 Fotodiode.

Das in einer Auswerteeinheit gewonnene Prüfergebnis eines Abschnitts kann durch Vergleich mit einem vorgegebenen Sollwert einer Einzelbewertung unterzogen und/oder über einen Zwischenspeicher nach Durchlauf aller Mess-60 zyklen zur Gesamtbeurteilung der Note genutzt werden. Während die Beurteilung von Teilergebnissen die Isolierung örtlich vorhandenen Abnormitäten gestattet, bildet die Gesamtbeurteilung ein Mass für den Gesamteindruck, den eine Banknote hinsichtlich ihres Zustandes liefert. 65 In dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel wurden entsprechend der Geometrie und anderer physischer Eigenschaften der Note (Knickstellen, Eselsohren) fünf Messzyklen gewählt. Die Auswahl der Messdiode kann innerhalb einer MAT-

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Periode, was beispielsweise einem Transportweg von 1mm entspricht, durchgeführt werden.

Es ist aber auch möglich, den Auswahlabschnitt so kurz zu wählen (z.B. Vio MAT, bzw. 'Ao mm), dass er kleiner bzw. erheblich kleiner als die durch das Abtastsystem vorgegebene Messfläche wird. Damit geht durch die Auswahlzeit praktisch keine Information für die Prüfvorrichtung verloren. Trotz dieser quasikontinuierlichen Abtastung werden aber die eingangs erwähnten Nachteile des aus der US-PS 3 718 823 bekannten Verfahrens vermieden.

Nachfolgend wird die Funktionsweise der Diodenauswahl anhand der Fig. 4 ausführlich beschrieben.

Der Randbereich 2 der Banknote 1 wird von beidseitig eines Messkopfes 10 angeordneten Beleuchtungsquellen 26 angestrahlt. Das von der bestrahlten Fläche remittierte Licht gelangt auf den Messkopf 10, der neben einer geeigneten Abbildungsoptik (in den Figuren nicht gezeigt) auch die Diodenzelle 30 enthält. Die Signalleitungen der einzelnen Fotodioden führen parallel auf eine Aus wahlschaltung, in der abhängig von den Signalpegeln der einzelnen Dioden diejenige ausgewählt wird, die entlang des nachfolgenden Prüfabschnittes sicher durch den Rand 2 der Banknote abgedeckt ist. Das Signal der ausgewählten Fotodiode gelangt zur Weiterverarbeitung auf eine Auswerteeinheit, wie sie beispielsweise in der DE-OS 2 752 412 beschrieben ist.

Die Auswahl der für einen Prüfabschnitt in Frage kommenden Fotodiode geschieht durch die Adressierung eines Multiplexers 35, auf den alle Signalleitungen 1-n der Diodenzeile 30 führen. Die eine bestimmte Diode repräsentierende Adresse, die jeweils für die Länge eines Prüfabschnittes konstant bleibt, wird aus dem Signalgehalt aller Fotodioden ermittelt.

Dazu führen alle Signalleitungen 1-n der Fotodioden zusätzlich auf einen Analogkomparator 36, der mit Hilfe eines Schwellwertes an seinem Ausgang auf jeder Signalleitung entweder den Pegel log. H oder den Pegel log. L erzeugt (log. L entsprechend dem O-Pegel). Die Logik sei so definiert, dass eine Signalleitung dann einen log. L-Zustand aufweist, wenn die entsprechende Diode nicht durch die Banknote abgedeckt ist. Die Digitalsignale des Analogkomparators 36

gelangen parallel auf einen Prioritäts-Codierer 37, der die Eingangsinformation in ein BCD-Signal umwandelt. Dabei wird nur die Signalleitung mit der höchsten Wertigkeit decodiert. Haben beispielsweise die Signalleitungen der Foto-s dioden 1-3 den log. L-Zustand, dann steht am Ausgang des Codierers 37 im BCD-Code eine Information, die im Dezimalsystem der Zahl 3 entspricht. Damit ist diejenige Fotodiode ausgewählt, die gerade nicht mehr oder in nur ungenügendem Masse vom Rand der Banknote abgedeckt wird. Zur io Auswahl einer Fotodiode, die sicher durch den Rand der Banknote abgedeckt wird, addiert man in einem Volladdierer 38 eine konstante Zahl, beispielsweise die Zahl 2 hinzu, so dass in diesem Fall die fünfte Diode, von der normalerweise eingenommenen Laufebene der Note aus gesehen, die Abta-ls stung des Banknotenrandes übernimmt. Die im BCD-Code der Zahl 5 entsprechende Information wird auf den Eingang eines Zwischenspeichers 39 geführt. Innerhalb eines jeden Diodenauswahlabschnittes (siehe Fig. 3, die Abschnitte ti -12, t3 - u usw.) wird von einer geeigneten Steuereinheit ein 20 Signal erzeugt, welches als Ladesignal an den Speicher 39 geführt, die Eingangsinformation an den Ausgang übergibt.

Damit steht die Information als Adresse für den Multi-plexer 35 zur Verfügung und bleibt dort so lange erhalten, bis der nächste Diodenauswahlimpuls erscheint. Entsprechend 25 der Adresse schaltet der Multiplexer 35 die Signalleitung der in Frage kommenden Fotodiode auf die Auswerteeinheit.

Während also die Daten bis zum Eingang des Speichers 39 die jeweils aktuelle Lage des Banknotenrandes 2 relativ zur 30 Diodenzeile 30 repräsentieren, stehen die Daten am Ausgang des Speichers statisch an und werden jeweils durch den Ladeimpuls aktualisiert. Mit dem Erscheinen des Ladeimpulses, dessen Länge die Auswahl- oder Umschaltzeit bestimmt, wird die Verarbeitung des Messsignals unter-35 brochen und so jegliche Rückwirkung auf die Messsignalverarbeitung vermieden. Die eigentliche Auswertung des von einem Prüfabschnitt gewonnenen Messsignals kann beispielsweise während des nachfolgenden Prüfabschnittes bei Verwendung eines separaten Auswertabschnittes auch 40 vor der Umschaltung durchgeführt werden.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

656732 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Bestimmung des Abnutzungsgrades von Banknoten, wobei diese während ihres Transportes durch eine Prüfvorrichtung im Bereich ihres Randes durch mehrere, in Transportrichtung gesehen, übereinander angeordnete Fotodioden abgetastet werden und mit Hilfe einer Auswahlschaltung jeweils eine dem Rand zugeordnete Fotodiode zur eigentlichen Prüfung verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass entlang des Banknotenrandes mehrere Messzyklen definiert werden, die jeweils aus einem Auswahlabschnitt zur Bestimmung einer Fotodiode und aus einem Prüfabschnitt bestehen und dass nur die während eines Auswahlabschnitts ermittelte Fotodiode für die Abtastung des nachfolgenden Prüfabschnittes verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge und Lage der Auswahl- und Prüfabschnitte durch einen mit der Geschwindigkeit des Transportsystems der Banknote gekoppelten Maschinentakt bestimmt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge bzw. Dauer der Auswahl- gegenüber den Prüfabschnitten so kurz ist, dass die Prüfabschnitte quasi kontinuierlich aneinander anschliessen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfabschnitte einzeln mit entsprechenden Grenzwerten verglichen werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelwert aller Prüfabschnitte gebildet und der Mittelwert mit einem entsprechenden Grenzwert verglichen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Banknotenrand remittierte und auf die Fotodiode gelangende Licht ausgewertet wird.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer Beleuchtungseinheit zum Beleuchten des Randbereichs einer an der Vorrichtung vorbeitransportierten Banknote, einer senkrecht zur Transportrichtung angeordneten Fotodiodenzeile und einer Auswahlschaltung, die in Abhängigkeit vom Schräglauf der Banknote eine durch den Rand der Banknote abgedeckte Fotodiode auswählt, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahlschaltung (36,37,38) jeweils für eine ausschliesslich Bereiche des Banknotenrandes erfassende Diode einen BCD-Wert ermittelt, dass ein Speicher (39) vorgesehen ist, der jeweils mit dem bei einem Auswahlabschnitt ermittelten BCD-Wert geladen wird und von dem dieser Wert für die Dauer des jeweiligen Prüfabschnitts bereitgestellt wird, und dass ein Multiplexer (35) vorgesehen ist, der, angesteuert mit dem BCD-Wert, die Signalleitung der entsprechenden Diode durchschaltet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Analog-Komparator (36), der die Signale der Fotodioden parallel aufnimmt und an seinem Ausgang abhängig von einem Schwellwert entweder den Wert log. H oder log. L erzeugt, einen Prioritäts-Codierer (37), der den Signalwechsel von log. H auf log. L in einen BCD-Wert konvertiert, und einen Volladdierer (38), der zu dem BCD-Wert eine Konstante addiert und das Ergebnis an den Speicher (39) weiterleitet.