DE1774344B2 - Schaltungsanordnung für die Überprüfung der Echtheit eines Wertpapiers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Es ist bereits eine Schaltungsanordnung für die Überprüfung der Echtheit von Wertpapieren bekannt, welche z. B. die Stellung einer die Banknote abtastenden Kufe in ein elektrisches Signal umwandelt. Wenn das Signal einen vorgegebenen unteren oder oberen Schwellwert unterschreitet bzw. überschreitet, dann wird ein Fehlersignal abgegeben. Diese Schaltungsanordnung gestattet jedoch nicht Einzelheiten eines elektrischen Analogsignals auszuwerten, das repräsentativ ist für das Linienmuster einer Banknote.

Bei einer anderen Schaltungsanordnung zur Überprüfung der Echtheit eines Wertpapiers werden die bei der photoelektrischen Abtastung eines Linienmusters auf dem Wertpapier gewonnenen elektrischen Signale mit auf einem Magnetband gespeicherten Signalen einer echten Banknote verglichen. Bei Koinzidenz beider Signale wird ein elektronischer Zähler um jeweils eine Einheit weitergeschaltet. Wenn nach der Überprüfung des Wertpapiers die Anzahl der mit dem Zähler gezählten Koinzidenzen einen vorgebbaren unteren Schwellwert unterschreitet, dann wird ein Fehlersignal abgegeben. Bei dieser Schaltungsanordnung ist jedoch nachteilig, daß die Bewegung des zu prüfenden Wertpapiers mit der Bewegung des Magnetbandes sehr genau synchronisiert werden muß.

Dem Anmeldungsgegenstand liegt die Aufgabe zu Grunde eine Schaltungsanordnung für die Überprüfung der Echtheit eines Wertpapiers zu schaffen, welche das bei der Abtastung charakteristischer Merkmale eines Wertpapiers gewonnene elektrische Analogsignal innerhalb eines einstellbaren Toleranzbereiches und ohne ein Vergleichssignal von einem Standardwertpapier oder einer Maske automatisch auswertet.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Mit der im Anspruch 1 angegebenen Schaltungsanordnung wird also einerseits der Absolutwert des Analogsignals daraufhin überprüft ob er sich innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches bewegt oder nicht, und andererseits einfach eine Zählung der bestimmte Sch* ellwerte übersteigenden relativen Maxima und Minima des von der Gleichstromkomponente des Abtasters getrennten bzw. differenzierten Analogsignals mit Hilfe von Schwellwertschaltungen und Zählern durchgeführt. Das Analogsignal kann insbesondere durch eine fotoelektrische Abtastung längs eines bestimmten Bild- oder Schriftbereichs einer Banknote oder auch durch rein mechanische Abtastung des Oberflächenprofils eines im Stahlstichdruck hergestellten Banknotenbereichs, also im wesentlichen durch die Abtastung des bei solchen. Banknoten charakteristischen Farbprofils, gewonnen werden. Die Gewinnung des Analogsignals ist jedoch nicht Gegenstand der Erfindung.

Durch die Differentiationsschaltung wird nicht nur eine etwaige im Analogsignal enthaltene Gleichstrom-

komponente des Abtasters, sondern auch eine gegebenenfalls vorhandene zeitlich langsam variierende und die zu prüfenden charakteristischen Merkmale möglicherweise verfälschende Komponente unterdrückt, die beispielsweise von einer Ungleichförmigkeit der Papierdicke oder allgemein von langsam variierenden Untergrundeffekten herrühren kann. Andere-seits repräsentiert das gewonnene differenzierte Analogsignal die Änderungsgeschwindigkeiten der abgetasteten charakteristischen Merkmale. Bei einer fotoelektrischen oder mechanischen Abtastung wird also einerseits der absolute Bereich kontrolliert, in dem sich die Helligkeitswerte, also die Reflexions- oder Transmissionswerte, bzw. die Oberflächenprofilhöhe längs der Abtaststrecke ändern dürfen, und andererseits wird festgestellt, wie oft die Helligkeits- bzw. Profiländerung längs der Abtaststrecke bestimmte Schwellwerte überschreitet

Durch geeignete Wahl und Länge der Abtaststrecke sowie durch Vorgabe von noch als zulässig erachteten, mehr oder weniger strengen Toleranzwerten läßt sich der Sicherheitsgrad, mit dem die Echtheit des zu prüfenden Wertpapiers auf diese Weise festgestellt wird, in weiten Grenzen vorgeben, denn die Häufigkeit, mit welcher typische untere und obere Schwellwerte von dem differenzierten Analogsignal unter- bzw. überschritten werden, ist ein gutes Echtheitskriterium, das sehr zuverlässig gemäß der Erfindung erfaßt wird.

Bei Ausgestaltung der Erfindung gemäß den Ansprüchen 2 oder 3 läßt sich die in dem Analogsignal enthaltene Information hinsichtlich einer Untersuchung der abgetasteten Merkmale auf charakteristische Änderungsgeschwindigkeiten z. B. auf die Profilsteigung weitergehend auswerten, wobei alle diese Auswertungen mit gleich aufgebauten Schwellwertschaltungen und Zählern durchgeführt werden und alle auf dem Prinzip beruhen, die Häufigkeit des Überschreitens vorgegebener Minimal- und Maximalwerte des differenzierten Analogsignals zu erfassen.

Bei Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 wird der Vorteil einer besonders einfachen nur aus binären Schaltgliedern aufgebauten logischen Schaltung erreicht. Mit in den den Ansprüchen 5,6 und 7 gekennzeichneten schaltungsteschnischen Maßnahmen wird der Sicherheitsgrad, mit dem die Echtheit des zu prüfenden Wertpapiers erfaßt wird, weiter erhöht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 das vereinfachte Blockschaltbild einer Anordnung zur Gewinnung und Auswer;ung eines elektrisehen Analogsignals auf Grund einer mechanischen Abtastung des Oberflächenprofils eines nicht dargestellten Objekts,

F i g. 2 ein vollständigeres Blockschaltbild der zur Auswertung des Analogsignals bestimmten Schaltungsanordnung, weiche in F i g. 1 symbolisch durch den mit LS bezeichneten Block dargestellt ist und

F i g. 3a bis 3n, 4a bis 4i, 5a bis 5h und 6a bis 6d die Funktion der Schaltungsanordnung nach der Erfindung veranschaulichende Diagramme, welche die verschiedenen auftretenden elektrischen Signale als Funktion der Zeit darstellen, wobei sich die F i g. 3a bis 3n auf den Fall einer als echt erkannten Information und die übrigen Figuren auf den Fall einer als unecht erkannten Information beziehen.

Nach Fi g. 1 wird das Oberflächenprofil eines nicht dargestellten Objekts von einem elektromechanischen Taster TA abgetastet, der aus einem Differentialtransformator mit einer Primärwicklung und zwei Sekundärwicklungen sowie einem am verschiebbaren Transformatorkern befestigten Abtaststift besteht Die Primärwicklung des Transformators wird von einem Trägerfrequenzgenerator G gespeist, während das von der Bewegung des Tasters abhängige Ausgangssignal an den Sekundärwicklungen in einer Brückenschaltung B gemessen, in einem Verstärker V verstärkt und über eine Demodulatorschaltung mit einem Gleichrichter GL als auszuwertendes Analogsignal Vj dec Einheit LS zugeführt wird. Der Taster kann sich entsprechend dem abgetasteten Profil im Sinne des Doppelpfeils dauf und ab bewegen, wobei mit handelsüblichen Abtastern dieses Typs noch Prcfilhöhenunterschiede bis zu beispielsweise einem Mikron feststellbar sind. Die Einheit LS, die an Hand der F i g. 2 näher erläutert wird, gibt je nach dem Ergebnis der Auswertung entweder ein »Richtigsignal« Vx oder ein »Falschsignal« Vy ab.

Die auf Fig.2 dargestellte, der Einheit LS nach F i g. 1 entsprechende Auswertungsschaltung arbeitet mit einfach aufgebauten, an sich bekannten und handelsüblichen logischen Schaltungselementen. Das Analogsignal Vi wird auf die parallelgeschalteten Eingänge eine- aus zwei Schwellwertstufen 73 und 74 bestehenden Schwellwertschaltung gegeben, von denen die Stufe 73 einen einstellbaren minimalen Schwellwert S3 und die Stufe 74 einen einstellbaren maximalen Schwellwert 54 besitzt

Um das Analogsignal von einer gegebenenfalls vorhandenen Gleichstromkomponente des Abtasters oder von einer zeitlich langsam variierenden und die zu prüfenden charakteristischen Merkmale des Wertpapiers möglicherweise verfälschenden Komponente herrührend von einer Ungleichförmigkeit der Papierdicke zu befreien, wird das Analogsignal V/ im betrachteten Ausführungsbeispiel außerdem in einer Differentiationsschaltung D differenziert und das resultierende, den Differentialquotienten des Anlalogsignals darstellende Signal Vd auf die Eingänge einer zweiten Schwellwertschaltung gegeben, das aus den am Eingang parallelgeschalteten Schwellwertstufen 7Ί mit dem einstellbaren minimalen Schwellwert 51 und 72 mit dem ebenfalls einstellbaren maximalen schwellwert Sl besteht Da man zweckmäßigerweise Schwellwertstufen verwendet die nur Eingangssignale einer bestimmten Polarität verarbeiten, wird das differenzierte um den Nullwert fluktuierende, zu analysierende Analogsignal Vd einer konstanten Gleichspannung überlagert, wie es auf den F i g. 3a, 4a, 5a und 5a gezeigt ist.

Die Spannung V30 bzw. V40 am Ausgang N der Stufe 73 bzw. am Ausgang P der Stufe 74 ändert nur dann sprungartig ihren Wert wenn die Amplitude des differenzierten Analogsignals Vd den Wert 53 unterschreitet oder den Wert S4 überschreitet. In diesem Fall« bewirkt das am Ausgang der einen der beiden Schwell wertstufen 73 und 74 auftretende positive Signal V3( bzw. V40, das über einen Widerstand R3 bzw. A4 sowi< eine Diode Cß bzw. CA auf den Eingang R einer bista bilen Kippstufe FF5 gegeben wird, die Auslösung eine Falschsignals Vy, worauf später noch näher eingegan gen wird. Der Eingang R der Kippstufe FF5 ist ein so genannter statischer Eingang, d. h., die Kippstufe wir bei Gegenwart eines auf den Eingang R gegebene Si gnals bestimmter Polarität in den anderen Zustand um geschaltet und beim Eintreffen eines Signals entgeger gesetzter Polarität wieder zurückgeschaltet. Im bi trachteten Ausführungsbeispiel wird durch einen negs tiven Spannungsimpuls Re am Eingang R die Kippstul

FFS in ihren Ruhezustand geschaltet, während ein positiver Spannungsimpuls V30 bzw. V40 am gleichen Eingang R die Umschaltung bewirkt. Dagegen sind die Eingänge J und K der Kippstufe FF5 sogenannte dynamische Eingäge, d. h., wenn die Kippstufe durch einen auf den Eingang /oder K gegebenen Impuls bestimmter Polarität und Größe umgeschaltet worden ist, dann haben irgendwelche weiteren, auf diesen Eingang gegebenen Impulse irgendwelcher Polarität keinen Einfluß auf den Kippstufenzustand, der dann nur durch einen Eingangsimpuls entweder auf den anderen dynamischen Eingang oder auf einen statischen Eingang veränderbar ist

An den Ausgang P der Schwellwertstufe 71 und an den Ausgang /V der Schwellwertstufe 72 ist je ein elektronischer Zähler Zl bzw. 22 angeschlossen, der im betrachteten Ausführungsbeispiel aus jeweils vier in Reihe geschalteten bistabilen Kippstufen FFl bis FF4 besteht, welche vom gleichen Typ wie die Kippstufe FF5 sein können, !n diesen beiden Zählern wird die Anzahl der von der Stufe 71 bzw. 72 abgegebenen Ausgangsimpulse VIO bzw. V20 gezählt Die Zahl dieser Impulse entspricht also der Häufigkeit, mit welcher das Differentiationssignal Vd den Schwellwert Sl der Stufe 71 unterschreitet bzw. den Schwellwert S2 der Stufe 72 überschreitet Die Ausgänge der Zähler Zl und Z2 gelangen in eine Entscheidungseinheit E, die im betrachteten Ausführungsbeispiel aus zwei NAND-Gattern und einem NOR-Gatter besteht und die derart eingerichtet ist daß nur dann ein Ausgangssignal Vc zur Auslösung des Falschsignais Vy an den Eingang K der Kippstufe FF5 gelangt wenn die während der Auswertperiode von den Zählern Zl und Z2 gespeicherte Anzahl von Unterschreitungen bzw. Überschreitungen der unabhängig voneinander vorgebbaren Schwellwerte Si bzw. 52 aus einem Wertebereich herausfallen, welcher den frei zu wählenden Toleranzbereich darstellt

Die Auswertung eines Differentationssignals Vd mittels der Schaltung nach F i g. 2 soll im folgenden an Hand der F i g. 3 bis 5 nähT erläutert werden, wobei vorausgesetzt sei, daß sich die Amplitude des nicht von einer gegebenenfalls vorhandenen zeitlich langsam variierenden Komponente befreiten Analogsignals Vi innerhalb der durch die Schwellwerte S3 und 54 gegebe- _4S nen Grenzen bewegt und daher die aus den Stufen 73 und 74 bestehende Schwellwertschaltung nicht in Funktion tritt Zunächst sei an Hand der F i g. 3a bis 3n der Fall betrachtet, daß auch das Differentiationssignal Vd der Echtheitsforderung genügt und daß daher kein Falschsignal Vy ausgelöst wird. Diese Echtheitsforderungen bzw. die entsprechenden Toleranzbedingungen seien durch die Forderung gegeben, daß das zu prüfende Signal Vtf den minimalen Wert Sl nicht weniger als viermal und nicht mehr als fünfzehnmal unterschreitet und den maximalen Wert 52 ebenfalls nicht weniger als viermal und nicht mehr als fünfzehnmal überschreitet Das auf Fig.3a angegebene Signal Vd, dessen zeitliches Meßintervall zwischen den Zeitpunkten 10 und ö Hegt, was also beispielsweise einer bestimmten Abtaststrecke des zu prüfenden Objekts bei gegebener ReIativgeschwindigkeit zwischen Objekt und Abtaster entspricht, erfüllt die obengenannte Echtheitsforderung, da nämlich der maximale Wert S2 insgesamt zehnmal überschritten und der minimale Wert Sl insgesamt fünfmal unterschritten wird. Der Beginn der eigentlichen Auswertung ist durch den Zeitpunkt (1 nach F i g. 3a und 31 gegeben und wird durch die kurzzeitige Schließung eines Beginnschalters BS[F i g. 2) bestimmt, welcher beispielsweise durch ein bei der Abtastung des zu prüfenden Objekts bewegtes Teil betätigbar ist. Auf diese Weise wird zum Zeitpunkt (1 auf den die Spannung Re führenden Leitungen ein Beginnimpuls ausgelöst, der dazu dient, die Betriebszustände aller Zählerkippstufen FFI bis FF4 in den richtigen Anfangszustand zurückzuschalten, d. h. also beide Zähler auf Null zurückzustellen. Ebenfalls wird die Kippstufe FFS durch diesen Beginnimpuls auf ihren richtigen Aniangsbetriebszustand gebracht Wie auf Fig.2 dargestellt, liegen die Eingänge R aller Kippstufen über einen Kondensator und einen Widerstand an einer stabilisierten Betriebsspannung + Vo und werden durch den Schalter BS kurzzeitig mit dem Nullpotential OV verbunden, was nach F i g. 31 zum Zeitpunkt ti eine negative Spitze im sonst konstanten Spannungsverlauf Re zur Folge hat. Dadurch werden nach den F i g. 3d bis 3g sowie 3k die beispielsweise zuvor auf dem Wert + Vo befindlichen Ausgangsspannungen V13 und V14 bzw. V23 und V24 der Kippstufen FFi und FFH des Zählers Zl bzw. Z2 sowie die Ausgangsspannung Vy an der Klemme (?10 der Kippstufe FF5 auf Null (bzw. einen sehr geringen Wert der Ruhespannung) geschaltet

Die fünf Unterschreitungen des minimalen Werts Sl und die zehn Überschreitungen des maximalen Werts S2 nach F i g. 3a entsprechend fünf Ausgangssignalen der Schwellwertstufe 71 (Ausgangsspannung VlO) nach F i g. 3b bzw. zehn Ausgangsimpulsen der Schwellwertstufe 72 (Ausgangsspannung V20) nach F i g. 3c. Infolge der Wahl der benutzten Ausgangsklemmen der Stufen 71 und 72 werden die Ausgangssignale nach F i g. 3b und 3c durch inverse Rechteckimpulse gebildet

Die Zähler Zl und Z2 sind in bekannter Weise derart aufgebaut daß die erste Kippstufe FFI beim Eintreffen aufeinanderfolgender Impulse abwechselnd ihren Betriebszustand ändert, während die Stufen FF2. FFi und FF4 nur bei jedem zweiten bzw. vierten bzw. achten auf die erste Stufe FFl gelangenden Impuls umschalten und bei jedem vierten bzw. achten bzw. sechzehnten Impulsen zurückschalten. Dementsprechend springen die Spannungen V13 und V23 am Ausgang der Kippstufen FFi von Zähler 1 bzw. von Zähler 2 beim Eintreffen des jeweils vierten Zählimpulses (F i g. 3d bzw. 3Q auf den Wert + Vo, während die Spannung V24 am Ausgang der Stufe FFH von Zähler 22 bei Eintreffen des achten Zählimpulses (F i g. 3g) den Wert + Vo annimmt. Die Stufe FR von Zähler ZX (Ausgangsspannung V14) spricht nicht an, da die entsprechende Anzahl der vom Zähler Zl empfangene Impulse unter acht bleibt Dagegen fällt die Spannung V23, wenn der Zähler 22 den achten Impuls erhält, auf den Nullwert bzw. den Ruhewert zurück (F i g. 3f).

Wie auf F i g. 2 gezeigt, werden die Spannungen V13 und V14 zusammen mit einer Hilfsspannung Ve auf die drei Eingänge eines NAND-Gatters NAX und die Spannungen V23, V24 und die Hilfsspannung Ve auf die drei Eingänge eines zweiten gleichen Gatters NA2 gegeben. Ein NAND-Gatter arbeitet derart, daß nur dann ein auf F i g. 2 mit VlOO bzw. V200 bezeichnetes Ausgangssignal abgegeben wird, wenn an keinem der Eingänge des Gatters ein Eingangssignal liegt Es handelt sich also funktionsmäßig um die Hintereinanderschaltung eines UND-Gatters und eines Inverters.

Die Ausgänge der beiden NAX- und N/42-Gatter sind nach 2 mit den Eingängen eines NOR-Gatters verbunden, dessen mit Vc bezeichnete Ausgangsspannung an den Eingang K der Kippstufe FF5 gelegt ist Ein Aus-

gangssignal Vcdes NOR-Gatters ist stets dann vorhanden, wenn an keinem der Eingänge dieses Gatters ein Eingangssigna!, d. h. also bei Vorhandensein wenigstens eines der Ausgangssignale VIOO oder V200 der beiden NAND-Gatter, verschwindet das Ausgangssignal des NOR-Gatters, wodurch die Kippstufe FF5 umgeschaltet wird. Die Anordnung ist also derart getroffen, daß das Verschwinden der normalerweise vorhandenen Spannung Vc ein Fehlersignal repräsentiert, das über die Kippstufe FF5 ein Palschsignal auslöst.

Um ein Falschsignal nicht auszulösen, ist es erforderlich, daß während der gesamten Auswertperiode, solan ge das Signal Vd die Toleranzbedingungen erfüllt, kein Signal VlOO und V200 erzeugt wird, was wiederum voraussetzt, daß während der Auswertperiode stets wenigstens einer der Eingänge des NAND-Gatters NAi oder des NAND-Gatters NA2 ein Eingangssignal erhält. Da die beiden Zähler in der Schaltung nach F i g. 2 über die Stufen FFi erst mit Erreichen des Zählerstandes »4« ein Eingangssignal V13bzw. V23 für die NAND-Gatter liefern, ist die erwähnte Hilfsspannung Ve vorgesehen, die während der Auswertperiode, über einen Widerstand von der Betriebsspannung + Vo abgeleitet, an einem der Eingänge jedes NAND Gatters liegt, und erst zu einem Zeitpunkt Q. (Fig. 3m) kurz vor dem Ende (i der Meß- bzw. Abtastperiode kurzzeitig mit Hilfe eines Endschalters ES abgeschaltet und dabei auf Nullpotential gelegt wird. Da am Ende der Auswertperiode, also zum Zeitpunkt (2, gemäß den angenommenen Toleranzbedingungen der Stand beider Zähler wenigstens vier und höchstens fünfzehn betragen darf, muß also zum Zeitpunkt /2. wenn die Hilfsspannung Ve verschwindet, auf alle Fälle wenigstens eine der Zählerausgangsspannungcn VI3 und V14 bzw. V23 und V24 vorhanden sein, so daß kein Signai VlOO und V200 erzeugt und damit die Spannung Vc aufrechterhalten wird. Nach l· i g. 3d ist zum Zeitpunkt /2 das bei Eintreffen des vierten Zählimpulses im Zähler Zl erzeugte Ausgang*.signal Vl 3 und nach F i g 3g das bei Eintreffen des achten Zählimpulses im Zähler Z2 erzeugte Ausgangssignal V24 vorhanden, so daß trotz Verschwindens der Hilfsspannung Ve (F i g. 3m) auch zum Zeitpunkt Λ weder ein Signal V100 noch ein Signal V200 (F i g. 3h) existiert und daher das Signal Vc (F i g. 3i). da den Wert + Vo hat, bestehen bleibt.

Das Ergebnis der Prüfung wird zum Zeitpunkt i4 durch einen den Eingang / der Kippstufe FF5 beaufschlagenden Abfrageimpuls Vf (F i g. 3n) ermittelt, der im betrachteten Ausführungsbeispiel aus einem kurzen negativen Spannungsimpuls besteht und der eine Rückschaltung der Kippstufe FF5 unter Abgabe eines Falschsignals Vy zur Folge hätte, wenn diese Kippstufe FF5 während der Auswertperiode durch ein Fehlersignal (Verschwinden der Spannung Vc oder Eintreffen eines Spannungsimpulses V30 oder V40 vom Schwellwerisystem 73, 74) umgeschaltet worden wäre das ist jedoch im bisher betrachteten Beispiel nicht geschehen, so daß nach F j g. 3k kein Falschsigna] Vy abgegeben •wird.

Am Ausgang Qi lieg* somit am Ende des Abfrageimpulses das Richtigsignal Vx an.

An Hand der F i g. 4a bis 4i soll der Fail betrachtet werden, daß das Differentiationssignal Vd mehr als fünfzehn Mal den maximalen Wert S2 überschreitet (F i g. 4a) und daher ein Falschsignal erzeugt wird. Entsprechend F i g. 4c erhält der Zähler 22 mehr als fünfzehn Zählimpulse (Spannung V20). so daß beim sechzehnten Zählimpuls, welcher dem Ende eines vollständigen Zählzyklus des betrachteten Zählers entspricht, die Ausgangsspannungen V23 und V24 der Kippstufen FFi und FFA verschwinden(F i g. 4f und 4g).

Für die Erzeugung eines Falschsignals muß nun berücksichtigt werden, daß die bisher beschriebene, die drei Gatter NAi, NA2 und NOR umfassende Entscheidungsschaltung zum Zeitpunkt Ö nur dann ein Fehlersignal liefern würde, wenn die Anzahlder den maximalen Toleranzwert von 15 überschreitenden Zählimpulse eines Zählers 1 bis 4 beträgt, d. h. also insgesamt 16,17, 18 oder 19 Impulse eingetroffen sind, da nur dann zum Zeitpunkt (2 keine Ausgangsspannungen V13, V14, V23 oder V24 vorhanden wären. Wenn dagegen insgesamt mehr als 19 Impulse (jedoch weniger als 32 Impulse) eingetroffen wären, würde das erneute Auftreten wenigstens einer der Ausgangsspannungen V13, V14, V23, V24 die Erfüllung der Echtheitsbedingungen vortäuschen, was selbstverständlich verhindert werden muß. Zu diesem Zwecke ist nach F i g. 2 der Ausgang des NOR-Gatters einerseits über einen Kondensator CTl mit dem Ausgang der letzten Stufe FFA des Zählers Zl und andererseits über einen Kondensator C2 mit der letzten Stufe FFA des Zählers 22 verbunden. Auf diese Weise wird erreicht, daß eine Änderung des Betriebszustandes am Ausgang der letzten Stufe beider Zähler unter Umgehung der Gatter in der Entscheidungseinheit E über den einen oder den anderen Kondensator direkt in Form eines entsprechenden Impulses auf die Kippstufe FF5 übertragen wird. Jedoch ist die Anordnung derart getroffen, daß ein sprungartiger Anstieg der Spannung V14 oder V24, der ja auf alle Fälle bei Erreichen des Zählerstandes 8 auftritt, lediglich eine positive Spannungsspitze auf dem Niveau der Spannung Vc zur Folge hat. wie es in F i g. 3i zum Zeitpunkt des Ansprechens der Stufe FFA des Zählers Z2 (Spannung V24 nach F i g. 3g) dargestellt ist. Die gleichen positiven Spannungsspit/.en treten nach F i g. 4h dann auf. wenn beim achten Zählimpuls des Zählers Z2 bzw. ZI die Ausgangsspannung V24 (Fig.4g) bzw. V14 (F i g. 4e) erscheint. Diese kurzzeitige Erhöhung des Niveaus der Spannung Vc hat auf die Kippstufe FF5 keine Wirkung, wohl aber das sprungartige Verschwinden der Spannung Vc infolge einer entsprechend großen negativen Spannungsspitze, wie sie nach F i g. 4h auftritt, wenn die Ausgangsspannung V24 der letzten Stufe des Zählers 22 beim Eintreffen des sechszehnten Zählimpulses verschwindet (F i g. 4g). In diesem Moment wird die Kippstufe FR unter Erzeugung der Ausgangsspannung Vy am Ausgang QW bereits umgeschaltet (F i g. 4i), so daß beim Anlegen des Abfragennpulses Vi zum Zeitpunkt rt die Zurückschaltung der Kippstufe FF5 unter Abgabe eines Falschsignals erfolgt Im betrachteten Federfalle, wenn also die obere Grenze dei Anzahl der zulässigen Unterschreitungen und Ober schreitungen der Schwellwerte Sl und S2 überschritte! wird, hat die Funktion des Endschalters ES zum Zeit punkt £2 für die Auswertung keine Bedeutung mehr, d; auf alle Fälle die Kippstufe FF5 m dem Augenblick eil Fehlersignal erhält, in welchem die letzte Stufe FFl de Zählers Zl oder 22 auf ihren Ruhezustand zurückfällt.

Nach F i g.4a, 4b 4d und 4e erhält der Zähler Zl ir betrachteten Beispiel mir 8 impulse, so daß über de ZäWer ZI kein Fehlersignal ausgelöst wird. Es ist jt doch ohne weiteres klar, daß der Zähler Zi bei Erre chen des Zählerstandes 16 die Spannung Vc in der g1e chen Weise kurzzeitig zum Verschwinden bringen wü> de. wie es vorstehend beschrieben wurde.

An Hand der F i g. 5a bis 5h sei der Fehlerfall b<

rächtet, daß der Zähler 22 zum Zeitpunkt (2 nur zwei Impulse (F ig. 5a und 5c) erhalten hat und daher wegen Unterschreitung der minimalen Toleranzzahl 4 ein Falschsignal ausgelöst werden muß. Während zum Zeitpunkt (I wegen der angenommenen Zahl von 4 auf den Zähler ZX gegebenen Impulsen (Fig.5b, 5d und 5e) eine Eingangsspannung V13 am Gatter N\ erscheint, liegt an keinem der Eingänge des Gatters NA2 ein Signal, so daß die dann vorhandene Ausgangsspannung V200 (Fig.50 über das NOR-Gatter die Spannung Vc (F i g. 5g) zum Verschwinden bringt. Daher wird nach F i g. 5h zum Zeitpunkt (I die Kippstufe FR unter Erzeugung der Ausgangsspannung Vy umgeschaltet und bei Eintreffen des Abfrageimpulses zum Zeitpunkt <4 unter Abgabe eines Falschsignals zurückgeschaltet. Der gleiche Effekt würde eintreten, wenn der Zähler ZX nur einen Zählerstand unter »4« erreicht.

Auf den F i g. 6a bis 6d ist angenommen, daß die Amplitude des Analogsignals Vi während der Auswertperiode den unteren Grenzwert S3 unterschreitet (bzw. den oberen Grenzwert S4 überschreitet), so daß die Triggerstufe 73 (oder die Triggerstufe 74) ein Fehlersignal V3O (oder V40) auf die Kippstufe FF5 gibt, wodurch wie im Falle eines Verschwindens der Spannung Vc diese Kippstufe unter Erzeugung einer Spannung Vy umgeschaltet wird. Daher wird zum Zeitpunkt <4 durch den Abfrageimpuls Vf, wie erwähnt, ein Falschsignal abgegeben.

Die Notwendigkeit der Verwendung einer Hilfsspanung Ve, die am Ende der Auswertperiode kurzzeitig abgeschaltet wird, ergibt sich bei der betrachteten Schaltung durch die Forderung, daß selbstverständlich auch dann ein Falschsignal erscheinen muß, wenn bis zum Zeitpunkt (I beide Zähler überhaupt keinen Impuls erhalten haben.
Durch eine entsprechende Einstellung der Schwellwertstufen TX und 72 sowie eine Erweiterung des Zählbereichs der Zähler ZX und Zl lassen sich die beschriebenen Toleranzforderungen und damit die Echtheitsbedingungen, die das Analogsignal V; und das differenzierte Analogsignal Vd erfüllen müssen, beliebig streng

ίο machen, ohne daß der Schaltungsaufwand dadurch erheblich erhöht würde. Für eine Erweiterung des Zählbereichs braucht nur die Anzahl der einzelnen Zählerstufen erhöht zu werden.
Die Differentiationsschaltung D kann auch zur weiteren Modifizierung des Analogsignals durch ein Hochpaßfilter ersetzt werden. Es können an die Stelle der Differentiationsschaltung D auch mehrere am Eingang parallelgeschaltete Hochpaßfilter treten mit unterschiedlichen unteren Grenzfrequenzen zur gleichzeiti-

gen Erzeugung mehrerer Analogsignale mit unterschiedlichem Frequenzinhalt aus dem primären Analogsignal V/. Die Auswertung aller auf diese Weise modifizierten Analogsignale erfolgt dann ebenfalls mit den beschriebenen Schwellwertschaltungen und Zählern.

Hierdurch ist eine Untersuchung der abgeästeten Merkmale auf charakteristische Änderungsgeschwindigkeiten möglich. Bei einer fotoelektrischen oder mechanischen Abtastung des zu prüfenden Wertpapiers läßt sich auf diese Weise fiststellen, ob die Helligkeits-

änderung bzw. die Profilsteigung des Farbprofils längs der Abtaststrecke zulässige Werte über- oder unterschreitet

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für die Überprüfung der Echtheit eines Wertpapiere, welcher ein durch die Abtastung charakteristischer Merkmale eines Wertpapiers gewonnenes elektrisches Analogsignal zugeführt wird, mit einer aus zwei Schwellwertstufen bestehenden Schwellwertschaltung für aas Analogsignal, die bei Unterschreitung eines unteren Schwellwertes (Minimumsignal) oder bei Überschreitung eines oberen Schwellwertes (Maximumsignal) ein Fehiersignal abgibt, gekennzeichnet durch die Parallelschaltung einer veiteren Schwellwertschaltung (71, 72), der eine Differentiationsschaltung (D) für das Analogsignal (Vi) vorgeschaltet und jeweils ein Zähler (Zl, 22) zum getrennten Zählen von innerhalb einer vorgegebenen Auswertperiode gezählten Minimumsignalen und Maximumsignalen und eine gemeinsame Entscheidungseinheit (E) nachgeschaltet ist. die nur dann ein Fehlersignal (Vc) abgibt wenn die Anzahl der gezählten Minimumsignale und Maximumsignale getrennt vorgebbare untere und obere Schwellwerte unter- bzw. überschreitet, und durch einen Schaltkreis (FF5) auf den alle Fehlersignale gegeben werden und der ein Falschsignal (Vy) abgibt bei Vorhandensein wenigstens eines der erwähnten Fehlersignale.

2. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differentiationsschaltung (D) z\% Hochpaßfilter ausgebildet ist.

3. Schaltungsanordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr als zwei parallelgeschaltete Hochpaßfilter mit unterschiedlicher unterer Grenzfrequenr vorgesehen sind, deren Eingänge parallel geschaltet sind und an deren Ausgang jeweils die Schwellwertschaltung (71. 72) mit nachgeschalteten Zählern (Zl, Z2) angeschlossen ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidungseinheit (E) zwei NAND-Gatter (NAX, NA2) sowie ein von den Ausgängen (VlOO, V200) dieser Gatter gespeistes NOR-Gatter aufweist und daß wenigstens ein Eingang jedes NAND-Gatters mit dem Ausgang einer der Stufen jedes Zählers (Zl, Z2) sowie ein weiterer Eingang jedes NAND-Gatters mit einer am Ende der Auswertperiode (Zeitspanne fl bis «2) kurzzeitig mittels eines Endschalters (ES) abschaltbaren Hilfsspannung (Ve) verbunden ist, während der Ausgang des NOR-Gatters an den als bistabile Kippstufe ausgebildeten Schaltkreis (FF5) angeschlossen ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgänge der letzten Stufen (FPl) beider Zähler (Zl, Z2) über Kondensatoren (Cl, Cl) direkt mit dem Schaltkreis (FF5) verbunden sind.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein während der Auswertperiode (Zeitspanne rl bis f2) auftretendes Fehlersignal in dem Schaltkreis (FFS) gespeichert wird, dessen Schaltzustand anschließend (Zeitpunkt t4) durch einen Abfrageimpuls (Vf) unter Abgabe des Falschsignals (Vy) abgefragt wird.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 6,

dadurch gekennzeichnet daß zu Beginn der Auswertperiode (Zejtpunkt ii) alle Zählerstufen sowie iier Schaltkreis%FF5) mit einem Beginnimpuls auf den eine Spannung (Re) führenden Eingangsldtungen in einen definierten Anfangsbetriebszustand zurückgestellt werden.