DE102005009332B4

DE102005009332B4 - Vorrichtung für die Überprüfung der Vereinzelung von Banknoten

Info

Publication number: DE102005009332B4
Application number: DE102005009332.9A
Authority: DE
Inventors: Shanchuan Su
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 2005-03-01
Filing date: 2005-03-01
Publication date: 2014-02-13
Anticipated expiration: 2025-03-02
Also published as: DE102005009332A1

Abstract

Vorrichtung für die Überprüfung der Vereinzelung von Banknoten, bei der festgestellt wird, ob eine einzelne oder mehrere Banknoten (BN, BN') vorliegen, gekennzeichnet durch – mindestens drei Sensoren (20, 30, 40), die mindestens drei Bilder (20', 30', 40') einer Banknote (BN, BN') erzeugen, wobei mindestens zwei der Sensoren (20, 30) Bilder (20', 30') der gegenüberliegenden Oberflächen sowie der mindestens dritte Sensor (40) ein Transmissionsbild (40') der Banknote (BN, BN') erzeugen, – eine Kombinationseinrichtung (10), welche mindestens zwei der Bilder (20', 30') der gegenüberliegenden Oberflächen zu einem kombinierten Bild (10') zusammenfaßt, und – eine Vergleichseinrichtung (11), welche das Transmissionsbild (40') mit dem kombinierten Bild (10') auf Übereinstimmung verglicht, wobei eine Steuereinrichtung (12) das Ergebnis der Vergleichseinrichtung (11) auswertet, und auf das Vorliegen einer einzelnen Banknote (BN) schließt, falls die Übereinstimmung zwischen dem Transmissionsbild (40') und dem kombinierten Bild (10') hoch ist, wohingegen die Steuereinrichtung (12) bei geringer Übereinstimmung auf das Vorliegen von mehr als einer Banknote (BN, BN') schließt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Überprüfung der Vereinzelung von Banknoten, bei der festgestellt wird, ob eine einzelne oder mehrere Banknoten vorliegen.
Bei der Bearbeitung von Banknoten wird ein Stapel von Banknoten in ein Eingabefach eingelegt von wo aus die Banknoten von einem Vereinzeler vereinzelt werden. Die vereinzelten Banknoten werden an ein Transportsystem übergeben, von Sensoren überprüft und in Abhängigkeit von der Überprüfung Ausgabefächern zugeordnet. Die Banknoten können dabei auf Echtheit, Verschmutzung, Beschädigung usw. geprüft und abhängig davon in die verschiedenen Ausgabefächer sortiert oder in anderer Weise bearbeitet werden. Banknoten, die nicht eindeutig oder fehlerfrei erkannt wurden, werden in ein besonderes Ausgabefach, ein Rückweisungsfach sortiert. In das Rückweisungsfach werden auch Banknoten transportiert, die fehlerhaft vereinzelt wurden, d. h. falls der Vereinzeler bei der Vereinzelung gleichzeitig mehr als eine Banknote erfaßt und an das Transportsystem übergeben hat.
Bei der Bearbeitung von Banknoten ist es jedoch von höchster Wichtigkeit, daß bei der Vereinzelung der Banknoten nur jeweils eine einzige Banknote erfaßt, vereinzelt und an das Transportsystem übergeben wird, da ansonsten eine eindeutige Bearbeitung nicht möglich ist. Sollten jedoch mehr als eine Banknote vom Vereinzeler gleichzeitig erfaßt und an das Transportsystem übergeben werden, muß zumindest sichergestellt werden, daß die dann vorliegenden Doppel- oder Mehrfachabzüge sicher erkannt werden, damit diese in das Rückweisungsfach sortiert werden können.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, zur Erkennung von Doppel- oder Mehrfachabzügen besondere Sensoren vorzusehen, die beispielsweise die Dicke der vereinzelten Banknoten mittels mechanischer Abtastung, Ultraschall, der die Banknote durchdringenden Menge von Licht usw. ermitteln, um zu überprüfen, ob jeweils nur eine einzige Banknote vorliegt.
Die bekannten Sensoren weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie hinsichtlich Banknoten, die in verschmutztem oder in schlechtem Zustand vorliegen, Probleme aufweisen, da die von den Sensoren ermittelten Werte für die Dicke in diesem Fall stark schwanken können.
Aus der WO 2004/080865 A1 und der US 2001/0035603 A1 sind Vorrichtungen und Verfahren bekannt, bei denen Abweichungen bei der Ermittlung der Dicke, wie sie durch Verschmutzung der Banknoten entstehen können, ausgeglichen werden.
Aus der DE 102 59 288 A1 ist es zudem bekannt, die Messsignale von mindestens zwei Sensoren zu korrelieren, um das Messergebnis zu verbessern.
Weitere Probleme können sich auch für unterschiedliche Banknotentypen ergeben, da die Banknoten verschiedener Währungen und verschiedener Denominationen in der Regel stark voneinander abweichen. Zudem wird durch den Einsatz von besonderen Sensoren für die Überprüfung der Vereinzelung ein zusätzlicher Aufwand verursacht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung für die Überprüfung der Vereinzelung von Banknoten, bei der festgestellt wird, ob eine einzelne oder mehrere Banknoten vorliegen, anzugeben, wobei eine sichere Überprüfung der vereinzelten Banknoten mit minimalen Aufwand erreicht werden soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung geht dabei von einer Vorrichtung für die Überprüfung der Vereinzelung von Banknoten, bei der festgestellt wird, ob eine einzelne oder mehrere Banknoten vorliegen, aus, wobei mindestens drei Bilder einer Banknote erzeugt werden, wovon mindestens zwei Bilder zu einem kombinierten Bild zusammengefaßt werden, und das mindestens dritte Bild mit dem kombinierten Bild auf Übereinstimmung verglichen wird, wobei auf das Vorliegen einer einzelnen Banknote geschlossen wird, falls die Übereinstimmung zwischen dem mindestens dritten Bild und dem kombinierten Bild hoch ist, wohingegen bei geringer Übereinstimmung auf das Vorliegen von mehr als einer Banknote geschlossen wird. Dabei stellen die mindestens zwei Bilder gegenüberliegende Oberflächen der Banknote dar, wohingegen das dritte Bild ein Transmissionsbild der Banknote ist.
Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, daß durch die Auswertung der Signale von Sensoren, die in Banknotenbearbeitungsmaschinen ohnehin vorhanden sind, um Eigenschaften der zu bearbeitenden Banknoten, wie Echtheit, Verschmutzung, Beschädigung usw. festzustellen, eine sichere Überprüfung der vereinzelten Banknoten ermöglicht wird, ohne daß dafür zusätzlicher Aufwand in Form von besonderen, zusätzlichen Sensoren erforderlich wird.
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand von Figuren.
Es zeigt:
1 einen prinzipiellen Aufbau einer Vorrichtung für die Überprüfung der Vereinzelung von Banknoten, bei der festgestellt wird, ob eine einzelne oder mehrere Banknoten vorliegen,
2 die Überprüfung einer einzelnen Banknote durch die in 1 dargestellte Vorrichtung, und
3 die Überprüfung eines Doppelabzugs durch die in 1 dargestellte Vorrichtung.
1 zeigt einen prinzipiellen Aufbau einer Vorrichtung für die Überprüfung der Vereinzelung von Banknoten BN, bei der festgestellt wird, ob eine einzelne oder mehrere Banknoten vorliegen.
Die Vorrichtung kann Bestandteil einer Banknotenbearbeitungsmaschine sein, die über ein Eingabefach verfügt, in das ein Stapel von Banknoten eingelegt wird und von einem Vereinzeler vereinzelt wird. Jede vereinzelte Banknote wird an ein Transportsystem übergeben und kann von diesem in ein Ausgabefach transportiert und abgelegt werden. Da diese Bestandteile der Banknotenbearbeitungsmaschine für die vorliegende Erfindung nicht von Bedeutung sind, sind sie zur Vereinfachung in der 1 nicht dargestellt.
Die Banknotenbearbeitungsmaschine weist weiterhin Sensoren 20, 30, 40 auf, durch welche das Transportsystem die zu bearbeitenden Banknoten mit einer Transportrichtung T transportiert. Dabei wird die jeweilige Banknote BN durch die Sensoren 20, 30, 40 überprüft, z. B. auf Echtheit, Verschmutzung, Beschädigung usw., und in Abhängigkeit von der Überprüfung einem der Ausgabefächer zugeordnet, in welches diese von dem Transportsystem transportiert wird. Banknoten, die nicht eindeutig oder fehlerfrei erkannt wurden, werden in ein besonderes Ausgabefach, ein Rückweisungsfach sortiert. In das Rückweisungsfach werden auch Banknoten transportiert, die fehlerhaft vereinzelt wurden, d. h. falls der Vereinzeler bei der Vereinzelung gleichzeitig mehr als eine Banknote erfaßt und an das Transportsystem übergeben hat.
Die Sensoren 20, 30, 40 bestehen aus zwei Sensoren 20 und 30, welche auf gegenüberliegenden Seiten des von dem Transportsystem gebildeten Transportpfads liegen, so daß die Sensoren 20 und 30 die beiden Oberflächen der Banknote BN abtasten. Dazu werden die beiden Oberflächen der Banknote BN mittels Lichtquellen 21 und 31 beleuchtet und das von den Oberflächen remittierte Licht wird von den Sensoren 20 und 30 erfaßt. Ein dritter Sensor 40 erfaßt Licht einer Lichtquelle 41, welches durch die Banknote BN transmittiert wurde.
In 2 ist die Überprüfung einer einzelnen Banknote BN durch die in 1 dargestellte Vorrichtung gezeigt. Dabei wird vom ersten Sensor 20 eine Oberfläche der Banknote BN abgetastet 20', wohingegen der zweite Sensor 30 die andere Oberfläche der Banknote BN abtastet 30', die bedingt durch die Lage der Banknote BN und die Transportrichtung T spiegelbildlich erscheint. Zusätzlich wird vom dritten Sensor 40 ein Transmissionsbild 40' der Banknote BN erzeugt.
Die von erstem und zweiten Sensor 20 und 30 erzeugten Bilder 20' und 30' der Oberflächen der Banknote BN werden mittels einer oder mehrerer mathematischer Operationen, die von einer Kombinationseinrichtung 10, z. B. von einem Addierer, vorgenommen wird, zu einem kombinierten Bild 10' zusammengefaßt.
Das Transmissionsbild 40' und das kombinierte Bild 10' werden anschließend von einer Vergleichseinrichtung 11, z. B. einem Korrelator, miteinander auf Übereinstimmung verglichen, der als Maß für die Übereinstimmung von Transmissionsbild 40' und kombiniertem Bild 10' deren Korrelation bestimmt.
Die ermittelte Übereinstimmung wird an eine Steuereinrichtung 12 weitergeleitet, die auf der Grundlage der übermittelten Übereinstimmung feststellt, ob eine einzelne Banknote BN vorliegt oder ob mehr als eine Banknote vorliegen. Dabei wird von der Steuereinrichtung 12 auf das Vorliegen einer einzigen Banknote BN geschlossen, da eine hohe Übereinstimmung von Transmissionsbild 40' und kombiniertem Bild 10' ermittelt wurde, d. h. der vom Korrelator 11 bestimmte Wert für die Korrelation zwischen Transmissionsbild 40' und kombiniertem Bild 10' ist groß. Gesteuert durch die Steuereinrichtung 12 erfolgt anschließend die weitere Bearbeitung der Banknote BN durch die Banknotenbearbeitungsmaschine, z. B. die Ablage in einem bestimmten Ausgabefach.
In 3 ist die Überprüfung eines Doppelabzugs durch die in 1 dargestellte Vorrichtung gezeigt, d. h. von zwei Banknoten BN und BN'. Dabei wird vom ersten Sensor 20 eine Oberfläche der einen Banknote BN abgetastet 20', wohingegen der zweite Sensor 30 eine Oberfläche der anderen Banknote BN' abtastet 30'. Zusätzlich wird vom dritten Sensor 40 ein Transmissionsbild 40' der Banknoten BN und BN' erzeugt.
Die von erstem und zweiten Sensor 20 und 30 erzeugten Bilder 20' und 30' der Oberflächen der Banknoten BN und BN' werden mittels des Addierers 10 zu einem kombinierten Bild 10' zusammengefaßt.
Das Transmissionsbild 40' und das kombinierte Bild 10' werden anschließend miteinander durch den Korrelator 11 auf Übereinstimmung verglichen. Die ermittelte Übereinstimmung wird an die Steuereinrichtung 12 weitergeleitet, die auf der Grundlage der übermittelten Übereinstimmung feststellt, ob eine einzelne Banknote BN vorliegt oder ob mehr als eine Banknote vorliegen.
Dabei wird von der Steuereinrichtung 12 auf das Vorliegen von mehr als einer Banknote geschlossen, im Beispiel auf zwei Banknoten BN und BN', da eine geringe Übereinstimmung von Transmissionsbild 40' und kombiniertem Bild 10' ermittelt wurde, d. h. der vom Korrelator 11 bestimmte Wert für die Korrelation zwischen Transmissionsbild 40' und kombiniertem Bild 10' ist klein. Gesteuert durch die Steuereinrichtung 12 erfolgt anschließend die weitere Bearbeitung der Banknote BN durch die Banknotenbearbeitungsmaschine, z. B. die Ablage in das Rückweisungsfach.
Im in 3 dargestellten Beispiel sind die beiden Banknoten BN und BN' von der selben Art, d. h. sie weisen die selbe Währung und Denomination auf. Da die Banknoten BN und BN' zudem einen bestimmten Versatz zueinander aufweisen, kann sicher erkannt werden, daß es sich um einen Doppelabzug handelt. Liegen jedoch exakt deckungsgleiche BN der selben Art vor, wird eine höhere Übereinstimmung von Transmissionsbild 40' und kombiniertem Bild 10' ermittelt. Jedoch ist die Helligkeit des Transmissionsbilds 40' wesentlich geringer als im Fall einer einzigen Banknote BN, so daß auch in diesem Fall sicher erkannt werden kann, daß es sich um mehr als eine Banknote handelt.
Es versteht sich von selbst, daß das beschriebene Verfahren in gleicher Weise angewendet werden kann, falls mehr als zwei Banknoten vorliegen oder falls die Banknoten unterschiedlicher Art sind, d. h. falls diese unterschiedliche Währung und/oder Denomination aufweisen. In diesen Fällen ist sogar eine noch bessere Erkennung des Mehrfachabzugs möglich, da die Übereinstimmung von Transmissionsbild 40' und kombiniertem Bild 10' wegen der Unterschiede in Größe, Farbe, Druckbild usw. der unterschiedlichen Banknoten noch geringer ist als bei Banknoten der selben Art.
Im dargestellten Beispiel erfassen die Sensoren 20, 30, 40 die gesamte Oberfläche der Banknoten, es versteht sich aber von selbst, daß es auch möglich ist eine oder mehrere bestimmte Spuren, Segmente, Bereiche usw. der Banknoten zu erfassen, also nicht die gesamte Banknote. In diesem Fall ist es klar, daß alle Sensoren 20, 30 und 40 die selben Spuren, Segmente, Bereiche usw. der Banknoten erfassen müssen, damit der oben beschriebene Vergleich auf Übereinstimmung durchgeführt werden kann.
Ebenso ist offensichtlich, daß die Sensoren 20, 30, 40 die Banknoten mit beliebigen Wellenlängen oder Wellenlängenbereichen abtasten können, solange die aus den Signalen der Sensoren 20, 30, 40 abgeleiteten Bilder übereinstimmen bzw. eine hohe Korrelation aufweisen, falls eine einzige Banknote abgetastet wird.
Weitere Abweichungen vom dargestellten Beispiel sind möglich und ergeben sich ohne weiteres aus dem oben Beschriebenem.
So kann es beispielsweise vorgesehen sein, daß statt einer Einrichtung 10 zur Kombination der Signale der die Oberflächen der Banknoten abtastenden Sensoren 20 und 30 und/oder statt der Einrichtung 11 zur Ermittlung der Übereinstimmung des kombinierten Bilds 10' mit dem Bild 40' des dritten Sensors 40 sowie einer Steuereinheit 12 nur eine Steuereinheit 12 verwendet wird, die z. B. von einem Mikrocomputer gebildet werden kann, um die vollständige Auswertung der Signale der Sensoren 20, 30, 40 sowie die Steuerung der Banknotenbearbeitungsmaschine in der oben beschriebenen Weise zu übernehmen.
Außerdem kann die Kombinationseinrichtung 10 die Bilder 20' und 30' der Sensoren 20 und 30 durch lineare und/oder nichtlineare Operationen zu dem kombinierten Bild 10' zusammenfassen. Ziel der dabei von der Kombinationseinrichtung 10 durchgeführten linearen und/oder nichtlinearen Operationen ist es, das kombinierte Bild 10' derart zu erzeugen, daß Abweichungen vom Transmissionsbild 40' möglichst minimiert werden. Dies kann z. B. nach dem Prinzip der kleinsten Fehlerquadrate für die Abweichungen des kombinierten Bilds 10' vom Transmissionsbild 40' durchgeführt werden.
Ebenso kann es vorgesehen sein, die beschriebene Vorrichtung für die Überprüfung der Vereinzelung von Banknoten, bei der festgestellt wird, ob eine einzelne oder mehrere Banknoten vorliegen, nicht nur bei einer Banknotenbearbeitungsmaschine einzusetzen, welche zur Sortierung von Banknoten verwendet wird, vielmehr kann der Einsatz auch in anderen Banknotenbearbeitungsmaschinen vorgesehen sein, z. B. in Einzahl- und/oder Auszahlgeräten usw., bei denen es darauf ankommt, immer nur einzelne Banknoten zu bearbeiten. Dabei ist es auch möglich, daß kein Vereinzeler vorhanden ist, weil z. B. eine Bedienperson einzelne Banknoten eingibt. Neben den beschriebenen drei Sensoren 20, 30, 40 können weitere Sensoren in der Banknotenbearbeitungsmaschine vorhanden sein, wobei auch die Signale der weiteren Sensoren verwendet werden können, um Bilder der zu überprüfenden Banknoten zu erzeugen, die auf Übereinstimmung überprüft werden können.
Neben der beschriebenen Erkennung von doppelt oder mehrfach vorliegenden Banknoten ist es mit dem vorgeschlagenen Verfahren und der Vorrichtung auch möglich, Beschädigungen einzelner Banknoten zu erkennen, z. B. Eselsohren, Falten usw.

Claims

Vorrichtung für die Überprüfung der Vereinzelung von Banknoten, bei der festgestellt wird, ob eine einzelne oder mehrere Banknoten (BN, BN') vorliegen, gekennzeichnet durch – mindestens drei Sensoren (20, 30, 40), die mindestens drei Bilder (20', 30', 40') einer Banknote (BN, BN') erzeugen, wobei mindestens zwei der Sensoren (20, 30) Bilder (20', 30') der gegenüberliegenden Oberflächen sowie der mindestens dritte Sensor (40) ein Transmissionsbild (40') der Banknote (BN, BN') erzeugen, – eine Kombinationseinrichtung (10), welche mindestens zwei der Bilder (20', 30') der gegenüberliegenden Oberflächen zu einem kombinierten Bild (10') zusammenfaßt, und – eine Vergleichseinrichtung (11), welche das Transmissionsbild (40') mit dem kombinierten Bild (10') auf Übereinstimmung verglicht, wobei eine Steuereinrichtung (12) das Ergebnis der Vergleichseinrichtung (11) auswertet, und auf das Vorliegen einer einzelnen Banknote (BN) schließt, falls die Übereinstimmung zwischen dem Transmissionsbild (40') und dem kombinierten Bild (10') hoch ist, wohingegen die Steuereinrichtung (12) bei geringer Übereinstimmung auf das Vorliegen von mehr als einer Banknote (BN, BN') schließt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombinationseinrichtung (10) mindestens eine mathematische Operation durchführt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombinationseinrichtung (10) von einem Addierer gebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombinationseinrichtung (10) mindestens eine lineare und/oder nichtlineare Operation durchführt, wobei Abweichungen vom Transmissionsbild (40') minimiert werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (11) von einem Korrelator gebildet wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von den mindestens drei Sensoren (20, 30, 40) erfaßten Bilder (20', 30', 40') die gesamte Banknote (BN, BN') darstellen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die von den mindestens drei Sensoren (20, 30, 40) erfaßten Bilder (20', 30', 40') einen oder mehrere deckungsgleiche Teilbereiche der Banknote (BN, BN') darstellen.