DE102004045708A1

DE102004045708A1 - Warenscannerkasse

Info

Publication number: DE102004045708A1
Application number: DE102004045708A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Plaschka; Alfred Schmidt; Martin THORBJÖRNSON
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 2004-09-21
Filing date: 2004-09-21
Publication date: 2006-03-30
Also published as: WO2006032434A1; EP1810252A1; US20080061143A1

Abstract

Zur Erhöhung der Sicherheit bei der Bezahlung mit Bargeld im Handel wird eine Warenscannerkasse mit einem Zwei-Kanal-Scanner vorgeschlagen. Der mit einer ersten Wellenlänge im sichtbaren Spektralbereich arbeitende erste Kanal dient zur Erfassung sowohl von auf der Ware (4) angebrachten Barcodeinformationen (5) als auch zur Erfassung einer Wertcodierung (7) einer Banknote (6), die zur Bezahlung der Waren vorgelegt wird. Der zweite Kanal des Scanners (2) dient zur Überprüfung der Echtheit der Banknote (6) und arbeitet im IR-Bereich.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit bei der Bezahlung mit Bargeld im Handel und in diesem Zusammenhang eine Warenscannerkasse.
Warenscannerkassen werden im Handel eingesetzt, um auf den Waren aufgebrachte informationsvermittelnde Codes zu lesen, aufgrund dessen der Ware in der Registrierkasse unter anderem ein Kaufpreis zugeordnet wird. Bei den an die Registrierkasse angeschlossenen Scannern handelt es sich meistens um Flächen- oder Strichcodelaserscanner, die in der Regel mit sichtbarem Rotlicht arbeiten.

In der DE 101 07 344 A1 wird vorgeschlagen, derartige Scannerkassen einzubeziehen in ein Verfahren zur Überwachung des nationalen und internationalen Bargeldverkehrs. Dazu sind alle Banknoten mit einem für jeden Geldschein unterschiedlichen und nicht veränderbaren Identifikationsbarcode versehen, der bei der Bezahlung von Waren mittels des Laserscanners der Registrierkasse gelesen wird. Der Code enthält zusätzlich zur Seriennummer des Geldscheins weitere Daten über Währung, Zahlwert, Ausgabedatum, etc. sowie eine Prüfziffer zur Überprüfung von Lesefehlern. Bei jedem Besitzwechsel wird die ausgelesene Codierung mit einem zu dieser Codierung in einer zentralen Datenbank gespeicherten Datensatz verglichen. Auf diese Weise kann weltweit ein Auftauchen von gestohlenen Geldscheinen sofort erkannt werden. Als Nebeneffekt wird erreicht, dass auch das Fälschen von Banknoten sinnlos wird, da Falsifikate sofort erkannt werden, weil es entweder die erfasste Codierung bereits ein zweites Mal gibt oder weil die Codierung nicht erkannt wird. Da auch der Wert des Geldscheins in der Codie rung enthalten ist, ergibt sich als weiterer Nebeneffekt, dass der Geldschein des Kunden sowie das Rückgeld automatisch in der Registrierkasse ein- und ausgetragen werden können.

Es ist nicht absehbar, ob ein derartiges zentrales Überwachungssystem in absehbarer Zukunft realisierbar ist, da hierzu alle umlaufenden Banknoten mit einer entsprechenden Codierung ausgestattet sein müssen. Zudem ist es relativ einfach, eine entsprechende Codierung durch Kopieren oder anderweitige Druckprozesse nachzuahmen und damit solche Fälschungen herzustellen, die der Scanner nicht erkennt. Außerdem erfordert die Erkennung von Duplikaten einen erheblichen Aufwand an on-line Netzwerk-Verbindungen mit fortlaufendem Abgleich von sehr großen Datenmengen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein einfaches Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit bei der Bargeldzahlung im Handel sowie wenig aufwendige technische Mittel zur Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen, die auch für bereits existierende Banknoten-Designs ohne Barcodes angewandt werden können.

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

Dementsprechend ist vorgesehen, die zur Bezahlung der Waren vorgelegten Banknoten mittels zwei unterschiedlichen Wellenlängen abzutasten. Dazu besitzt der an die Registrierkasse angeschlossene Scanner zwei Messkanäle.

Der erste Messkanal, mit dem auch die an den Waren angebrachten Wareninformationen, also insbesondere Barcodes, gelesen werden, dient vorzugsweise gleichzeitig zur Erkennung des Werts der für die Bezahlung der Waren vorgelegten Banknoten. Bevorzugt wird dabei Laserlicht im sichtbaren roten Spektralbereich eingesetzt und die von der Banknote reflektierte Laserstrahlung erfasst und ausgewertet.

Hierzu wird der Laserstrahl beispielsweise durch Drehspiegel und Kippspiegel so abgelenkt, dass er eine möglichst große Fläche unter verschiedenen Winkeln abdeckt und damit eine hohe Wahrscheinlichkeit der Erkennung von Kodierungen oder anderen typischen Signalverläufen der Banknote besteht.

Der Wert der Banknote ergibt sich aus einer Wertcodierung, die im einfachsten Fall durch das für den Betrachter sichtbare und für die Denomination der Banknote eindeutige Motiv-Druckbild gebildet wird, denn aufgrund des Motiv-Druckbilds zeigt sich bei der Abtastung mit einem definierten Verlauf der Abtaststrahlen ein charakteristisches örtliches Reflexionsmuster. Anstelle des Motiv-Druckbildes oder zusätzlich zu diesem kann der Wert der Banknote auch anhand einer separaten Codierung, z.B. einem separaten Barcode, ermittelt werden.

Daraus ergibt sich, dass zur Erfassung des Wertes der Banknote keine Anpassung des Scanners bezüglich des ersten Messkanals erforderlich ist. Lediglich die Auswerteeinrichtung der Warenscannerkasse muss zur Identifizierung des Banknotenwertes aufgerüstet werden.

Der zweite Messkanal wird den herkömmlichen Warenscannerkassen dagegen hinzugefügt. Er arbeitet z.B. im IR-Bereich und dient vor allem der Prüfung der Banknoten auf Echtheit. Denn die meisten Banknoten enthalten zur Absicherung gegen Fälschung zumindest auch ein mittels IR-Strahlung überprüfbares Echtheitsmerkmal, das heißt ein Merkmal, welches z.B. bei Tageslichtbestrahlung nicht auffällig ist, sich aber hinsichtlich der Reflexions- und/oder Absorptionseigenschaften im ersten und zweiten Messkanal deutlich unterscheidet. Dabei sollte zusätzlich zur Hinzufügung des zweiten Messkanals auch die Auswerteeinrichtung aufgerüstet werden, um das mittels des zweiten Messkanals erfasste Echtheitsmerkmal entsprechend auswerten zu können.

Vorzugsweise wird für diesen zweiten Messkanal dasselbe Spiegelsystem für die Ablenkung des Beleuchtungsstrahls des zweiten Messkanals verwendet wie für den ersten Messkanal, so dass die Signale der beiden Messkanäle einander eindeutig zugeordnet sind und gemeinsam ausgewertet werden können. Das so geprüfte Echtheitsmerkmal der Banknoten kann nicht mit einfachen Methoden gefälscht werden, auf keinen Fall durch einfaches Kopieren.

So lässt sich durch einfache Aufrüstung bestehender Warenscannerkassen mit einem Zwei-Kanal-Scanner und einer Erweiterung der Auswertesoftware eine Warenscannerkasse realisieren, mit der zusätzlich zu den an den Waren angebrachten Barcodes auch die Banknoten zur Bezahlung der Waren wertmäßig erfasst und gleichzeitig auf Echtheit überprüft werden können. Bei Erkennen einer gültigen Banknote gibt die Warenscannerkasse ein Signal ab, z.B. akustisch, und der Wert wird automatisch an die Registrierkasse weitergegeben. Dadurch entfällt auch die Notwendigkeit, den Wert der Banknoten in die Registrierkasse per Hand einzugeben, und der Fälschungsschutz wird zudem deutlich verbessert. Es ist sichergestellt, dass keine Fälschungen angenommen werden und dass keine Fälschungen mehr als Wechselgeld ausgegeben werden.

Das Verfahren und die entsprechend angepassten Warenscannerkassen eignen sich besonders zur Überprüfung der Echtheit von Banknoten, die einen IR-Schnitt im Motiv-Druckbild aufweisen, d.h. IR-absorbierende und IR-reflektierende Bereiche im Motiv-Druckbild besitzen. Durch Vergleich der Lage dieser IR-absorbierenden und IR-reflektierenden Bereiche relativ zur Lage der mittels des ersten Messkanals erfassten Wertcodierung, also des Motiv-Druckbilds selbst, lässt sich die Fälschungssicherheit zusätzlich erhöhen. Zudem bietet der Laser aufgrund der engen Toleranzen eine sehr hohe Genauigkeit hinsichtlich der spektralen Bewertung der reflektierten Signale, z.B. durch eine Auswertung von absoluten oder relativen Reflexionswerten der beiden Messkanäle. Das IR-Echtheitsmerkmal kann innerhalb des Motiv-Druckbilds einen Barcode bilden. Es kann aber auch ein vom Motiv-Druckbild völlig unabhängiger Code sein, der gegebenenfalls relativ zum Druckbild in einer festen örtlichen Beziehung steht.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der begleitenden Zeichnungen beispielhaft erläutert. Darin zeigen:
1 eine Warenscannerkasse mit digitaler Registrierkasse und angeschlossenem Scanner,
2 eine Banknote in Aufsicht mit überlagerten Abtastlinien, und
3 den zeitlichen Verlauf der beim Scannen erfassten Remissionsintensitäten zu zwei Wellenlängen λ₁ und λ₂.
1 zeigt schematisch eine Warenscannerkasse umfassend eine digitale Registrierkasse 1 mit Bildschirm und Tastatur sowie einen daran angeschlossenen Scanner 2. Auf einem Förderband 3 werden zunächst Produkte 4 an der Warenscannerkasse vorbeigeführt. An den Produkten 4 angebrachte informationsvermittelnde Balkencodes 5 werden mittels des Scanners 2 gelesen und der digitalen Registrierkasse 1 zugeleitet. Auf Basis dieser Wareninformationen wird eine Kaufpreissumme durch die Registrierkasse berechnet und beispielsweise durch Anzeige auf dem Bildschirm der Registrierkasse 1 angegeben. Anschließend wird mit dem selben Scanner 2 eine zur Bezahlung der Waren 4 vorgelegte Banknote 6 gescannt, um einerseits eine Wert-Codierung der Banknote und andererseits ein Echtheitsmerkmal der Banknote zu erfassen.
Der Scanner 2 in 1 ist als handgeführter Scanner dargestellt. Stattdessen kann auch ein in üblicher Weise ins Transportsystem integrierter Flachbettscanner oder ein neben dem Transportsystem fest installierter Rundumscanner, an dem die Banknote 6 und die Waren 4 vorbeigeführt werden, vorgesehen sein.
Das Scannen der Banknote 6 wird nachfolgend in Bezug auf 2 im weiteren Detail erläutert. Der Scanner 2 umfasst zwei Messkanäle zum Überprü fen der Reflexionseigenschaften der Banknote 6 bei zwei voneinander unterschiedlichen Wellenlängen λ₁ und λ₂. Während die eine Wellenlänge λ₁ im sichtbaren Spektralbereich liegt, vorzugsweise im sichtbaren roten Bereich, und der Erfassung sowohl der Wareninformationen anhand des Barcodes 5 als auch der Wertcodierung der Banknote 6 dient, liegt die zweite Wellenlänge λ₂ im Infrarotbereich und dient der Echtheitsüberprüfung anhand eines IR-Schnitts im Motiv-Druckbild 7 der Banknote 6. Dementsprechend ist der Scanner 2 beispielsweise mit Laserdioden ausgestattet, die in dem betreffenden Wellenlängenbereichen λ₁ und λ₂ strahlen, und mit exakt ausgerichteten Detektoren ausgestattet, die die Remissionsstrahlung λ₁ und λ₂ örtlich erfassen. Die Detektoren zum Erfassen der Remissionsstrahlung λ₁ und λ₂ sind hier auf unmittelbar benachbarte, und vorzugsweise einander überlagernde Messstellen bzw. Messspuren ausgerichtet. Mit der Remissionsmessung im sichtbaren Wellenlängenbereich λ₁ wird das Motiv-Druckbild 7 der Banknote 6 erfasst und aus dem charakteristischen örtlichen Intensitätsver-lauf
(3) auf den nominalen Wert der Banknote zurück geschlossen. Dies erfolgt in einer Auswerteeinrichtung der Registrierkasse, in der aktuelle Banknotenparameter zum Vergleich mit den jeweils erfassten Messwerten gespeichert sind.
Das Motiv-Druckbild 7 der Banknote 6 weist darüber hinaus als Echtheitsmerkmal einen IR-Schnitt auf, besitzt also IR-absorbierende und/oder IR-reflektierende Bereiche in einer charakteristischen örtlichen Verteilung im Motiv-Druckbild 7. Die Remissionsmessung der IR-Strahlung λ₂ ergibt dann einen ebenso charakteristischen örtlichen Intensitätsverlauf
(3), anhand dessen durch Vergleich in der Auswerteeinheit der Registrierkasse 1 mit dort gespeicherten Referenzwerten die Echtheit der Banknote 6 überprüft wird.
Durch eine Bewertung mehrerer aufeinanderfolgender Abtastungen der Banknote, die aufgrund der Bewegung des Dreh- und/oder Kippspiegels weitere Bereiche der Banknote erfassen, kann die Auswertungssicherheit sowohl hinsichtlich der sicheren Erkennung von echten Banknoten als auch der Zurückweisung von gefälschten Banknoten verbessert werden.
Zusätzlich kann ein Lagevergleich der örtlichen Intensitätsverläufe
(x),
(x) durchgeführt werden, um die Fälschungssicherheit zusätzlich zu erhöhen. Ein zusätzlicher Lagevergleich ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das überprüfte IR-Echtheitsmerkmal kein IR-Schnitt im Motiv-Druckbild sondern z.B. ein vom Motiv-Druckbild unabhängiger einfacher IR-Barcode ist, bei dem der örtliche Intensitätsverlauf der Remissionsstrahlung im wesentlichen nur zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert variiert.
Die Bewertung der Banknote ist besonders einfach, wenn sie in einer bestimmten definierten Position zum Scanner aufgenommen wird. Insbesondere bei einem eingebauten Flachbettscanner oder Rundumscanner kann dies beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Banknote in einem bestimmten Bereich des Scannerfensters platziert wird. Bei einem handgeführten Scanner kann dies beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Banknote in einer bestimmten Entfernung längs durch die Banknotenmitte abgetastet wird. In diesen Fällen sind die Signale sehr gut reproduzierbar und mit wenig Aufwand zu bewerten und zu analysieren.
Es ist aber auch grundsätzlich möglich, die Banknoten in beliebigen Lagen relativ zu den Abtaststrahlen bzw. zum Scanner sicher zu bewerten. In der Regel sind hierzu die Signale auf mögliche Variationen hinsichtlich des Winkels und der Größe (bzw. der Entfernung) der Banknote relativ zum Scanner zu untersuchen und Banknoten-typische Signale durch geeignete Algorithmen zu extrahieren. Vorteilhaft ist es hierbei, wenn der Rand der Banknote nicht abgedeckt ist bzw. ein definiertes Muster liefert, so dass der Eintritts- und Austrittszeitpunkt eines Ablenkstrahls in den Intensitätsverläufen leicht gefunden werden kann.
Grundsätzlich kann dieses Verfahren auch angewandt werden, wenn die Banknote frei im Raum gehalten wird, wobei sie nicht notwendigerweise im flachen Zustand vom Scanner abgetastet werden muss. Vorzugsweise wird hierfür zunächst einmal aus den Eintritts- und Austrittsdaten die mögliche Position einer Banknote ermittelt und dann die gemessenen Signalverläufe mit den gespeicherten Referenzdaten für die gleiche Lage verglichen.
In Erweiterung des vorstehend beschriebenen Verfahrens ist es auch möglich, den Abnutzungs-Zustand der Banknoten zu prüfen, wie z.B. gefaltete Banknoten oder solche mit Beschädigungen (z.B. Eselsohren) zuverlässig zu erkennen.
Statt IR-Eigenschaften können grundsätzlich auch andere spektrale Farbeigenschaften der Banknote bewertet werden, z.B. im fernen IR oder im UV-Bereich, ggf. unter Bewertung von fluoreszierenden, phosphoreszierenden oder anderen Lumineszenz-Eigenschaften der verwendeten Druckfarben.
Hierbei wird dann beispielsweise bei Wellenlängen gemessen, die von der die Lumineszenz induzierenden Wellenlänge unterschiedlich sind und bei denen Lumineszenzstrahlung auftritt. Zudem kann insbesondere bei phosphoreszierenden Eigenschaften der Banknote auch die Zeitabhängigkeit, im speziellen die Abklingzeit der Lumineszenzstrahlung erfasst werden.
Das Verfahren ist auch nicht beschränkt auf Laserstrahlen, sondern kann grundsätzlich auch mit anderen optischen Abtastsystemen realisiert werden. Damit ist es möglich, die Größe des Abtastpunkts bzw. der Abtastlinie auf der Banknote frei zu wählen und die spektrale Auswertung auf bestimmte Wellenlängenbereiche zu optimieren. An sich können auch drei oder mehr unterschiedliche Messkanäle, wiederum vorzugsweise mit unterschiedlichen Dioden- und/oder Photodetektoren verwendet werden, die bei unterschiedlichen Wellenlängen die Banknote bestrahlen und/oder das bei unterschiedlichen Wellenlängen von der Banknote ausgehende Licht erfassen.

Claims

Warenscannerkasse umfassend eine digitale Registrierkasse (1), einen an die Registrierkasse (1) angeschlossenen Scanner (2) mit einem bei einer ersten Wellenlänge (λ₁) arbeitenden ersten Messkanal sowohl zum Erfassen von an Waren (4) angebrachten Informationen (5) als auch zum Erfassen einer Wertcodierung (7) von zur Bezahlung der Waren (4) vorgelegten Banknoten (6) und eine Auswerteeinrichtung zum Bestimmen des Wertes der Banknoten (4) anhand der erfassten Wertcodierung (7), dadurch gekennzeichnete, dass der Scanner (2) einen bei einer von der ersten Wellenlänge (λ₁) verschiedenen zweiten Wellenlänge (λ₂) arbeitenden zweiten Messkanal zum Erfassen eines Echtheitsmerkmals der Banknote (6) umfasst.
Warenscannerkasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Messkanal für eine IR-Messung, insbesondere eine IR-Reflexionsmessung eingerichtet ist.
Warenscannerkasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Messkanal für eine Reflexionsmessung im visuellen Spektralbereich eingerichtet ist, insbesondere mit Rotlicht.
Warenscannerkasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wertcodierung (7) durch ein Reflexionsmuster des für einen Betrachter sichtbaren Motiv-Druckbilds der Banknote (6) gebildet wird.
Warenscannerkasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnete, dass die Auswerteeinrichtung eingerichtet ist zum Vergleichen der relativen Lage der mittels des ersten Messkanals erfassten Wertcodierung (7) zu dem mittels des zweiten Messkanals erfassten Echtheitsmerkmal und/oder die Auswerteeinrichtung eingerichtet ist zur Prüfung des Zustands der Banknote.
Warenscannerkasse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Echtheitsmerkmal ein IR-Schnitt im Motiv-Druckbild (7) der Banknote (6) ist.
Warenscannerkasse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnete, dass der zweite Messkanal für eine UV-Messung eingerichtet ist.
Warenscannerkasse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnete, dass die Auswerteeinrichtung ausgelegt ist, die Banknoten in einer freien und/oder vorgegebenen definierten Lage zu prüfen und/oder die Auswerteeinrichtung ausgelegt ist, die Lage, wie z.B. den Lagewinkel und oder die Abmessungen, wie z.B. zumindest eine Begrenzungslinie, der Banknote ermitteln zu können.
Warenscannerkasse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnete, dass der erste oder zweite Messkanal für eine Lumineszenz-Messung eingerichtet ist und die Auswerteeinrichtung ermittelt, ob die geprüfte Banknote ein vorgegebenes Lumineszenzverhalten zeigt.
Warenscannerkasse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnete, dass für das Bestrahlen der zu prüfenden Banknote und/oder das Erfassen der von der bestrahlten Banknote ausgehenden Strahlung dieselben optischen Komponenten für den ersten und den zweiten Messkanals verwendet werden.
Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit bei der Bezahlung mit Bargeld im Handel umfassend die Schritte: – Erfassen von an Waren (4) angebrachten Wareninformationen (5) mittels eines mit einer ersten Wellenlänge (λ₁) arbeitenden Scanners (2), – Leiten der Informationen an eine digitale Registrierkasse (1), – Berechnen und Angeben einer Kaufpreissumme durch die Registrierkasse (1) auf Basis der Wareninformationen (5) und – Erfassen einer Wert-Codierung (7) einer zur Bezahlung der Waren (4) vorgelegten Banknote (6) mittels des mit derselben ersten Wellenlänge (λ₁) arbeitenden Scanners (2), gekennzeichnet durch den weiteren Schritt des Erfassens eines Echtheitsmerkmals der Banknote (6) mittels desselben Scanners (2), jedoch bei einer von der ersten Wellenlänge (λ₁) verschiedenen Wellenlänge (λ₁).
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Erfassens des Echtheitsmerkmals das Bestrahlen der Banknote (6) mit IR-Strahlung (λ₁) und das Messen der von der Banknote (6) reflektieren IR-Strahlung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Erfassens der Wert-Codierung (7) das Bestrahlen der Banknote (6) mit Strahlung (λ₁) im visuellen Spektralbereich, insbesondere mit Rotlicht, und das Messen des von der Banknote reflektierten Strahlung der visuellen Spektralbereichs umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Erfassens der Wert-Codierung (7) das Erfassen eines Reflexions-Musters des für einen Betrachter sichtbaren Motiv-Druckbilds der Banknote (6) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt des Vergleichens einer relativen Lage der Wert-Codierung (7) und des Echtheitsmerkmals auf der Banknote (6).