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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Prüfung von Banknoten, bei der Daten mindestens eines Sensors für die Prüfung der Banknoten verwendet werden.
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Bei Vorrichtungen für die Prüfung von Banknoten werden Daten von Sensoren für die Prüfung der Banknoten verwendet und mit Referenzdaten verglichen. Die Daten werden dabei von den Sensoren erzeugt, wenn die Banknoten von einem Transportsystem der Vorrichtung für die Prüfung der Banknoten an den Sensoren vorbei bewegt werden. Zur Erzeugung der Daten der Banknoten durch die Sensoren ist es dabei erforderlich, daß die Geschwindigkeit bekannt ist, mit der die Banknoten an den Sensoren vorbei bewegt werden, und daß diese Transportgeschwindigkeit sehr präzise eingehalten wird. Schwankungen der Transportgeschwindigkeit führen nämlich zu Problemen bei der Datenerzeugung durch die Sensoren, weil dadurch z. B. der zeitliche bzw. räumliche Bezug von Daten und erfaßter Banknote verändert wird. Derartige Störungen in den Daten der Sensoren führen aber zu Problemen und Fehlern bei der auf den Daten basierenden Prüfung der Banknoten durch den Vergleich mit den Referenzdaten.
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In der Praxis stellt sich die geforderte präzise Einhaltung der Transportgeschwindigkeit jedoch häufig als problematisch heraus, weil im Transportsystem der Vorrichtung für die Prüfung von Banknoten eine Vielzahl von Faktoren die Transportgeschwindigkeit der zu prüfenden Banknoten beeinflußt. Viele dieser Faktoren können aber bei der Regelung der Transportgeschwindigkeit nicht berücksichtigt werden und führen dadurch zwangsläufig zu Schwankungen der Transportgeschwindigkeit. Beispielhaft sei in diesem Zusammenhang der Schlupf genannt, der zwischen Banknote und Transportsystem auftritt und unter anderem vom Zustand der Banknote oder der Verschmutzung des Transportsystems abhängt, somit von Faktoren, die für eine Regelung der Transportgeschwindigkeit nicht zur Verfügung stehen, da sie im voraus nicht bekannt sind. Eine Vorrichtung mit einer derartigen, fehlerbehafteten Ableitung der Transportgeschwindigkeit ist beispielsweise aus der
DE 2 749 641 A1 bekannt.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung für die Prüfung von Banknoten, bei der Daten mindestens eines Sensors für die Prüfung der Banknoten verwendet werden, anzugeben, bei der fehlerhafte Daten der Sensoren, die durch Schwankungen der Transportgeschwindigkeit verursacht werden, vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Erfindung geht von einer Vorrichtung für die Prüfung von Banknoten, mit einem Vereinzeler, der einzelne Banknote an ein Transportsystem übergibt, welches die einzelnen Banknoten an mindestens einem Sensor vorbei transportiert, wobei der mindestens eine Sensor und/oder eine Steuereinrichtung Daten für die Prüfung der einzelnen Banknote, unter Berücksichtigung einer Transportgeschwindigkeit des Transportsystems der einzelnen Banknote erzeugt, aus, bei der im Bereich des mindestens einen Sensors eine Einrichtung für die Ermittlung der Geschwindigkeit der einzelnen Banknote angeordnet ist, und die von der Einrichtung für die Ermittlung der Geschwindigkeit ermittelte Geschwindigkeit der einzelnen Banknote bei der Erzeugung der Daten durch den mindestens einen Sensor und/oder die Steuereinrichtung berücksichtigt wird, wobei ein optischer Detektor Bilder der einzelnen Banknoten mit einer vorgegebenen Bildfrequenz erzeugt und dabei strukturelle Unterschiede der einzelnen Banknote erfaßt, und mittels der Steuereinrichtung aus den strukturellen Unterschieden die Geschwindigkeit der einzelnen Banknote aufgrund der Bildfrequenz des Detektors und einer Verschiebung der strukturellen Unterschiede in den aufeinander folgenden Bildern des Detektors ermittelt.
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Die Erfindung weist somit insbesondere den Vorteil auf, daß bei der Erzeugung der Daten der Sensoren die tatsächliche Geschwindigkeit der jeweils an den Sensoren vorbei transportierten Banknote berücksichtigt wird. Dadurch wir eine genaue, hoch präzise Prüfung der Banknoten ermöglicht, ohne daß aufwendige mechanische oder steuerungstechnische Maßnahmen ergriffen werden müssen, um die Transportgeschwindigkeit einer jeden einzelnen Banknote exakt auf die vorgegebene Soll-Transportgeschwindigkeit einzustellen. Zudem können auch zufällige, nicht vorhersagbare Schwankungen der Transportgeschwindigkeit ausgeglichen werden.
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Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen anhand von Figuren.
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Es zeigt:
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1 einen prinzipiellen Aufbau einer Vorrichtung für die Prüfung von Banknoten,
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2 eine Ausführungsform einer Einrichtung zur Bestimmung der Geschwindigkeit von Banknoten, und
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3 Bilder der Einrichtung zur Bestimmung der Geschwindigkeit von Banknoten zu verschiedenen Zeitpunkten.
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In den Figuren sind nur die Bestandteile einer Vorrichtung für die Prüfung von Banknoten dargestellt, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung von Bedeutung sind.
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1 zeigt einen prinzipiellen Aufbau einer Vorrichtung 10 für die Prüfung von Banknoten.
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Die Vorrichtung 10 weist ein Eingabefach 20, für die Eingabe von zu prüfenden Banknoten BN auf. Die Banknoten BN werden von einem Vereinzeler 21 erfaßt und einzeln an ein Transportsystem 22 übergeben, welches einzelne Banknoten BN' an Sensoren 31, 32, 33 vorbei transportiert. Die Sensoren 31, 32, 33 können auf einer Seite und/oder auf beiden Seiten des Transportsystems 22 angeordnet sein.
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Während die einzelnen Banknoten BN' die Sensoren 31, 32, 33 passieren, erfassen die Sensoren die einzelnen Banknoten BN' und erzeugen entsprechende Daten. Die Sensoren 31, 32, 33 können beispielsweise optische, akustische, thermische, magnetische, elektrische, mechanische usw. Eigenschaften der einzelnen Banknoten BN' erfassen und entsprechende Daten erzeugen. Da das Transportsystem 22 die Banknoten BN' mit einer vorgegebenen Transportgeschwindigkeit in einer Transportrichtung T transportiert, und da die Sensoren 31, 32, 33 die Daten in gewissen, vorgegebenen zeitlichen Abständen erfassen bzw. erzeugen, weisen die jeweils erzeugten Daten eine bestimmte Auflösung auf, beispielsweise eine bestimmte Bildpunktgröße (Pixel), mit der die Banknoten BN' von den Sensoren 31, 32, 33 erfaßt werden. Über den erwähnten Zusammenhang von bekannter Transportgeschwindigkeit bzw. Transportakt, d. h. beispielsweise Anzahl der transportierten Banknoten BN' pro Zeiteinheit, und bekannter Erfassungsrate der Sensoren 31, 32, 33 kann zudem eine örtliche Zuordnung der von den Sensoren 31, 32, 33 erzeugten Daten zu der Position der Daten auf der jeweiligen Banknote BN' vorgenommen werden.
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Zur Prüfung der Banknoten BN' werden die von den Sensoren 31, 32, 33 erzeugten Daten von einer Steuereinrichtung 50 ausgewertet, d. h. sie werden mit in der Steuereinrichtung 50 gespeicherten Referenzdaten verglichen. In Abhängigkeit von der Prüfung der Banknoten BN' durch die Steuereinrichtung 50 werden die Banknoten BN', die weiterhin vom Transportsystem 22 transportiert werden, unter Steuerung der Steuereinrichtung in Ausgabefächer 25, 25 sortiert. Dazu befinden sich im Transportsystem 22 Weichen 23, 24, die von der Steuereinrichtung 50 angesteuert werden. Weitere Weichen, Ausgabefächer oder sonstige Einrichtungen wie Shredder können an dem Transportsystem 22 angeschlossen sein und sind durch eine Fortsetzung 27 des Transportsystems 22 angedeutet.
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Für die Bedienung der Vorrichtung 10 für die Prüfung von Banknoten ist eine Ein-/Ausgabeeinrichtung 55 an die Steuereinrichtung 50 angeschlossen, die beispielsweise eine Tastatur und eine Anzeige aufweisen kann. Mittels der Ein-/Ausgabeeinrichtung 55 können beispielsweise bestimmte Prüfmodi oder Bearbeitungsmodi für die Vorrichtung 10 für die Prüfung von Banknoten von einem Bediener ausgewählt werden. Ebenso erhält der Bediener über die Anzeige beispielsweise Informationen über den Status und Zustand der Vorrichtung 10 für die Prüfung von Banknoten.
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Im Bereich der Sensoren 31, 32, 33 befinden sich Einrichtungen 41, 42 für die Ermittlung der Geschwindigkeit der einzelnen Banknoten BN'. Die Einrichtung 41, 42 können dabei getrennt von den Sensoren 31, 32, 33 angeordnet sein, sie können aber auch eine bauliche Einheit mit diesen bilden. Die Einrichtung 41, 42 für die Ermittlung der Geschwindigkeit der einzelnen Banknoten BN' stehen mit der Steuereinrichtung 50 in Verbindung, welche die Signale der Einrichtungen 41, 42 auswertet, um die Geschwindigkeit der einzelnen Banknoten BN' zu ermitteln. Mittels der ermittelten tatsächlichen Geschwindigkeit der einzelnen Banknoten BN' kann für jede der einzelnen Banknoten BN', und an jedem Ort der Sensoren 31, 32, 33, die tatsächliche Geschwindigkeit der einzelnen Banknoten BN' von der Steuereinrichtung 50 bei der Erzeugung, Auswertung sowie dem Verglich der Daten der Sensoren 31, 32, 33 mit den Referenzdaten berücksichtigt werden. Eventuell auftretende Schwankungen der Transportgeschwindigkeit können auf diese Weise ausgeglichen werden, d. h. die daraus resultierenden zeitlichen bzw. räumlichen Verschiebungen der Daten der Sensoren 31, 32, 33 werden durch die Steuereinrichtung 50 berücksichtigt.
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Die Einrichtungen 41, 42 für die Ermittlung der Geschwindigkeit der einzelnen Banknoten BN' kann, wie in 2 beispielhaft für die Einrichtung 41 dargestellt, aus einer Beleuchtung 43 und einem Detektor 44 bestehen, wobei der Detektor 44 das von der Banknote BN' reflektierte Licht der Beleuchtung 43, die beispielsweise von einer Leuchtdiode gebildet werden kann, detektiert. Der Detektor 44 ist ein zweidimensionaler Bilddetektor, beispielsweise mit einer Größe von 16 mal 16 Bildpunkten. Wird die Banknote BN' in Transportrichtung T an dem Detektor 44 vorbei bewegt, werden von dem Detektor 44 strukturelle Unterschiede auf der Banknote BN' erfaßt, z. B. die Rauhigkeit des Papiers der Banknote BN' oder eine Bedruckung. Der Detektor 44 weist eine hohe Bildfrequenz auf, so daß auch bei einer hohen Transportgeschwindigkeit T sichergestellt ist, daß die strukturellen Unterschiede mindestens zwei Mal innerhalb der Bildfrequnez von dem Detektor 44 erfaßt werden, um, basierend auf dem Vergleich der strukturellen Unterschiede, die Geschwindigkeit der Banknote BN' zu ermitteln. Dazu wertet die Steuereinrichtung 50 die vom Detektor 44 erzeugten Bildpunkte jedes Bilds aus und vergleicht diese mit Bildpunkten zumindest des vorherigen Bildes. Zur Entlastung der Steuereinrichtung 50 kann es vorgesehen sein, daß zusätzlich ein digitaler Signalprozessor verwendet wird, der die Auswertung der Bildpunkte des Detektors 44 vornimmt, um die Geschwindigkeit der Banknote BN' zu ermitteln.
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In 3 sind zwei Bilder der Einrichtung 41 zur Bestimmung der Geschwindigkeit von Banknoten BN' zu verschiedenen Zeitpunkten dargestellt. Die vom Detektor 44 stammende Bilder 45 und 46 wurden aufeinander folgend erzeugt. Das erste Bild 45 enthält strukturelle Unterschiede 47, 48 der Banknote BN' an bestimmten Bildpunktpositionen. Das zu einem späteren Zeitpunkt aufgenommene zweite Bild 46 enthält ebenfalls strukturellen Unterschiede 47', 48', die den strukturellen Unterschieden 47, 48 aus den vorherigen Bild 45 entsprechen, allerdings um einige Bildpunkte in Transportrichtung T verschoben. Wird die Anzahl der Bildpunkte, die die Verschiebung beträgt festgestellt, kann mit der bekannten Bildfrequnez die tatsächliche Geschwindigkeit der Banknote BN' von der Steuereinrichtung 50 berechnet werden.
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Es ist offensichtlich, daß die Bestimmung der Geschwindigkeit von Banknoten BN' auch auf Bildern basieren kann, die nicht unmittelbar aufeinander folgen. Ebenso können mehr als zwei Bilder miteinander verglichen werden.
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Abweichend vom im Zusammenhang mit 1 beschriebenen Aufbau der Vorrichtung 10, bei der an jedem Ort eines Sensors 31 bzw. 32, 33 eine Einrichtung 41 bzw. 42 für die Ermittlung der Geschwindigkeit der Banknote BN' vorgesehen ist, kann es auch vorgesehen sein, falls die Sensoren 31, 32, 33 eine kompakte Sensoreinheit bilden, nur eine Einrichtung 41 für die Ermittlung der Geschwindigkeit der einzelnen Banknoten BN' im Bereich der Sensoreinheit vorzusehen, vorzugsweise an der Anfang, gesehen aus der Transportrichtung T.
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Ebenso ist es möglich, falls einer der verwendeten Sensoren 31, 32, 33 einen zweidimensionalen Bilddetektor enthält, die Signale dieses Sensors 31, 32, 33 auszuwerten, um die Geschwindigkeit der Banknoten BN' zu ermitteln, falls die Bildfrequnez des Sensors 31, 32, 33 ausreichend groß ist, um, wie oben beschrieben, die Geschwindigkeit anhand eines Bildvergleichs bestimmen zu können.
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Unter Umständen kann auch auf die separate Beleuchtung 43 der Einrichtung 41 für die Ermittlung der Geschwindigkeit der Banknote BN' verzichtet werden, und statt dessen eine Beleuchtung eines der Sensoren 31, 32, 33 verwendet werden.
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Als Detektor 44 für die Einrichtung 41 für die Ermittlung der Geschwindigkeit der Banknote BN' ist eine CMOS-Kamera mit geringer Bildpunktzahl besonders geeignet, da derartige Kameras ohne weiteres Bildfrequenzen bis 6000 Bilder/s erlauben, vorzugsweise wird eine Bildfrequenz von 100 bis 5000 Bilder/s verwendet. Dabei sind möglichst hohe Bildfrequenzen anzustreben (> 5000 Bilder/s), da das Meßergebnis dadurch verbessert wird.
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Neben der beschriebenen Berücksichtigung der tatsächlichen Geschwindigkeit der Banknote BN' durch die Steuereinrichtung 50 kann es auch vorgesehen sein, daß die tatsächliche Geschwindigkeit von den Sensoren 31, 32, 33 bei der Erzeugung der Daten berücksichtigt wird. Ebenso ist es möglich, daß die Steuereinrichtung 50 die Daten der Sensoren 31, 32, 33 erzeugt, wozu sie von den Sensoren 31, 32, 33 Rohdaten bzw. Sensorsignale erhält.
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Die zweidimensionalen Einrichtung 41 für die Ermittlung der Geschwindigkeit der Banknote BN', kann auch eine eindimensionale Einrichtung, die sich parallel zur Transportrichtung T erstreckt, ausgelegt werden. In diesem Fall muß jedoch sichergestellt sein, daß der Transport der Banknoten linear ist, d. h. eine eventuelle Abweichung von der Transportrichtung T muß kleiner als die Spurbreite der eindimensionalen Einrichtung sein.