DE68914776T2

DE68914776T2 - Vorrichtung und Verfahren zum Erfassen der Echtheit von Banknoten.

Info

Publication number: DE68914776T2
Application number: DE68914776T
Authority: DE
Inventors: Yoshihara Kenzou
Original assignee: Nippon Conlux Co Ltd
Current assignee: Nippon Conlux Co Ltd
Priority date: 1988-10-28
Filing date: 1989-10-12
Publication date: 1994-10-06
Anticipated expiration: 2009-10-13
Also published as: AU4163089A; KR900006892A; AU614424B2; CA1307036C; JPH02118792A; DE68914776D1; EP0366306A2; EP0366306A3; JPH07113985B2; EP0366306B1; US4990790A; KR0138116B1; ES2055793T3

Description

Hintergrund der Erfindung

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erfassen der Echtheit von Banknoten und eine entsprechende Vorrichtung zum Einsatz in Verkaufsautomaten, Service-Automaten, Geldwechsel-Automaten, Bargeldautomaten usw.
Ein Verkaufsautomat oder eine ähnliche Maschine müssen in der Lage sein, die Echtheit einer Banknote zu erfassen, die in den Automaten gesteckt wird. Zu diesem Zweck ist die Maschine im herkömmlichen Fall mit einer Vorrichtung zum Erfassen der Echtheit von Banknoten ausgestattet, die beispielsweise aus einer Lichtquelle zum Bestrahlen der Banknote mit Licht und einem Lichtempfangselement zum Empfangen des von der Banknote reflektierten oder durchgelassenen Lichtes besteht und die dahingehend arbeitet, daß die Echtheit der Banknote auf der Grundlage des Pegels eines Ausgangs des Lichtempfangselementes erfaßt wird. Nach einer anderen Lösung des bekannten technischen Standes (siehe provisorische japanische Patentveröffentlichung Nr. 62-296292) werden zwei Farbkomponenten des reflektierten Lichtes getrennt festgestellt, um so eine Farbe der Banknote auf der Grundlage der jeweils festgestellten Pegel der zwei Farbkomponenten zu bestimmen und so die Echtheit der Banknote zu erfassen. Bekannt ist eine weitere technische Lösung (siehe provisorische japanische Patentveröffentlichung Nr. 62-276685), die darin besteht, eine echte Banknote von einer gefälschten Banknote, die durch Farbkopieren der echten Banknote hergestellt wurde, auf der Grundlage des Ausgangs eines Lichtempfangselementes zu erfassen, welches ein gleichmäßig reflektiertes Licht von der Oberfläche einer Banknote empfängt, und des Ausgangs eines anderen Lichtempfangselementes, das ein unregelmäßig reflektiertes Licht von dieser empfängt.
Zum einen aber ändern die Lichtquelle und das Lichtempfangselement ihre Kenndaten, wenn die Umgebungstemparatur schwankt, und zum anderen weist auch eine eingeworfene Banknote unterschiedliche Faktoren wie Frische/Abnutzung der Banknote, Vorhandensein/Fehlen von Knittern und Farbflecken auf der Banknote auf. Es ist daher schwierig, einen Referenzpegel für den Fall festzusetzen, daß das Erfassen der Echtheit von Banknoten auf der Grundlage des Ausgangs des Lichtempfangselementes vorgenommen wird. Wird nämlich der Referenzpegel streng auf einen Pegel festgelegt, der eng auf die echte Banknote abgestimmt ist, wird gelegentlich eine echte Banknote irrtümlicherweise als gefälschte Banknote erkannt. Wird dagegen der Referenzpegel zu großzügig auf einen Pegel festgelegt, der eng bei dem Wert für eine gefälschte Banknote liegt, kann eine gefälschte Banknote irrtümlicherweise als echte Banknote erkannt werden. Nach dem bekannten technischen Stand ist es folglich schwierig, eine falsche Erfassung auszuschließen. Besonders schwierig ist es, eine echte Banknote genau von einer ausgeklügelten gefälschten Banknote zu unterscheiden, wie man sie durch Farbkopieren der echten Banknote erhält.
US-PS 3 679 314 legt eine Vorrichtung zur Bestimmung der Echtheit offen, bei der eine Lichtquelle Licht abwechselnd durch zwei Filter, die unterschiedliche spektrale Durchlässigkeitseigenschaften haben, passieren läßt, bevor dieses auf eine Probe, deren Echtheit zu bestimmen ist, reflektiert wird. Es werden dann zwei Messungen vorgenommen, die sich auf das Licht beziehen, welches durch die Probe durchgelassen wird, deren Echtheit zu bestimmen ist, und das Verhältnis dieser Messungen dient dazu zu bestimmen, ob die Probe echt ist.
EP 0 155 414 legt eine Vorrichtung zur Echtheitsbestimmung offen, bei der ein Vergleich vorgenommen wird zwischen der Intensität eines polarisierten Lichtes, das von einer Referenzprobe reflektiert wird, und der Intensität eines polarisierten Lichtes, das von einer Probe, deren Echtheit zu bestimmen ist, reflektiert wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Erfassen der Echtheit von Banknoten, wodurch es möglich wird, eine echte Banknote genau von verschiedenartigen Fälschungen von Banknoten, einschließlich der durch Farbkopieren der echten Banknoten hergestellten, auf der Grundlage eines neuartigen Unterscheidungsprinzips zu unterscheiden, nach welchem die Echtheit von Banknoten entsprechend eines Unterschiedes im Grad der Glanzes der Oberfläche von echten Banknoten und der von gefälschten Banknoten bestimmt wird, ohne daß eine Beeinträchtigung durch die Schwankungen der Eigenschaften einer Lichtquelle und eines Lichtempfangselementes, das Vorhandensein von Knittern, Verfärbungen in der Banknote usw. auftritt.
Nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Erfassen der Echtheit von Banknoten geschaffen, welches darin besteht, (a) Licht mit einem festgelegten Einfallswinkel auf eine Banknote zu strahlen und (b) die Menge des von der Banknote reflektierten Lichtes zu ermitteln, wobei dieses reflektierte Licht eine polarisierte Komponente enthält, die erzeugt wird, wenn das Licht auf einer Oberfläche der Banknote reflektiert wird, gekennzeichnet durch die Ausführung der Schritte (c) des Feststellens der Menge des reflektierten Lichtes, aus der diese polarisierte Komponente ausgeschaltet ist, und (d) des Feststellens des Grades des Glanzes der Oberfläche der Banknote auf der Grundlage der Menge des reflektierten Lichtes, die nach Schritt (b) festgestellt wurde, und der nach Schritt (c) festgestellten Menge, um so die Echtheit der Banknote zu bestimmen.
Nach einem anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Erfassen der Echtheit von Banknoten geschaffen, die besteht aus einer Lichtquelle zum Aussenden von Licht mit einem festgelegten Einfallswinkel auf die Banknote; einem ersten Lichtempfangselement, das so angeordnet ist, daß es direkt das reflektierte Licht von der Banknote empfängt, um ein erstes elektrisches Signal zu erzeugen, das in Abhängigkeit von der Menge des reflektierten Lichtes, das von dem ersten Lichtempfangselement empfangen wird, schwankt, und einem zweiten Lichtempfangselement, das so angeordnet ist, daß es das reflektierte Licht empfängt; gekennzeichnet dadurch, daß folgende Bauteile vorgesehen werden: ein Polaroid-Filter, das zwischen der Banknote und dem zweiten Lichtempfangselement auf einer Bahn angeordnet ist, längs der sich das reflektierte Licht ausbreitet, um eine polarisierte Komponente des reflektierten Lichtes auszuschalten, die erzeugt wird, wenn das Licht auf einer Oberfläche der Banknote reflektiert wird, wobei das zweite Lichtempfangselement in der Lage ist, ein zweites elektrisches Signal zu erzeugen, das in Abhängigkeit von der Menge des reflektierten Lichtes schwankt, das von dem zweiten Lichtempfangselement durch dieses Polaroid- Filter empfangen wird, und ein Unterscheidungsmittel zum Feststellen des Grades des Glanzes der Oberfläche der Banknote auf der Grundlage des ersten und des zweiten elektrischen Signals, um so die Echtheit der Banknote zu erfassen.
Nach einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Erfassen der Echtheit von Banknoten geschaffen, welche besteht aus einer Lichtquelle zum Aussenden von Licht mit einem festgelegten Einfallswinkel auf die Banknote und einem Lichtempfangselement zum Empfangen des reflektierten Lichts von der Banknote, welches ein elektrisches Signal erzeugt, das in Abhängigkeit von der Menge des reflektierten Lichtes, das von dem Lichtempfangselement empfangen wird, schwankt;
gekennzeichnet dadurch, daß folgende Bauteile vorgesehen werden: ein Polaroid-Filter, das so angeordnet ist, daß es zwischen einer ersten Position, die sich zwischen der Banknote und dem Lichtempfangselement auf einer Bahn befindet, längs der sich das reflektierte Licht ausgebreitet, und einer zweiten Position, die gegenüber der Ausbreitungsbahn des reflektierten Lichtes zurückgesetzt ist, bewegt werden kann, wobei dieses Polaroid-Filter bewirken kann, daß eine polarisierte Komponente des reflektierten Lichtes, die erzeugt wird, wenn das Licht auf einer Oberfläche der Banknote reflektiert wird, ausgeschaltet wird; ein Antriebsmittel, um die Bewegung des Polaroid-Filters zwischen der ersten und der zweiten Position zu bewirken, und ein Unterscheidungsmittel zum Feststellen eines Grades des Glanzes der Oberfläche der Banknote auf der Grundlage der elektrischen Signale, die erzeugt werden, wenn das Polaroid- Filter die erste bzw. die zweite Position einnimmt, um so die Echtheit der Banknote zu erfassen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht, welche die Positionsbeziehung zwischen einer Lichtemittierdiode, zwei Fotodioden und einem Polaroid-Filter einer Vorrichtung zum Erfassen der Echtheit von Banknoten nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ein Blockdiagramm, das die elektrische Schaltung der Vorrichtung nach dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
Fig. 3 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 2, die eine Vorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 4 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 1, die eine Vorrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 2, die eine Vorrichtung nach dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt, und
Fig. 6 ein Programmablaufplan eines Steuerprogramms, das von einem Mikrorechner der Fig. 5 ausgeführt wird.

Detaillierte Beschreibung

Eine Vorrichtung zum Erfassen der Echtheit von Banknoten nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird beispielsweise an einem Verkaufsautomaten montiert und so angeordnet, daß sie die Echtheit einer Banknote erfassen kann, die in den Verkaufsautomaten geschoben und zu einer festgelegten Stelle innerhalb der Echtheitsprüfvorrichtung geleitet wird.
Es wird auf Fig. 1 und Fig. 2 Bezug genommen, die Echtheitsprüfvorrichtung besteht aus einer Lichtquelle, um Licht mit einem festgelegten Einfallswinkel α auf eine festgelegte Stelle auf der Oberfläche der eingeschobenen Banknote 1 zu strahlen, z. B. einer Lichtemittierdiode 2 zur Erzeugung von sichtbarem Licht, und einem ersten und einem zweiten Lichtempfangselement, die so angeordnet sind, daß sie reflektiertes Licht empfangen, das mit einem Reflexionswinkel β (= α) auf der Oberfläche der Banknote 1 reflektiert wird, um jeweils elektrische Signale zu erzeugen, die jeweils in Abhängigkeit von der Menge des reflektierten Lichtes, das von dem jeweiligen dieser Elemente empfangen wird, schwanken. Die Lichtempfangselemente bestehen beispielsweise aus der ersten und der zweiten Fotodiode 3a, 3b, die auf einem einzigen Chip nebeneinander gebildet werden. Außerdem ist ein Polaroid-Filter 4, das verhindert, daß eine polarisierte Komponente des Lichtes durchgelassen wird, wobei dieses Licht polarisiert wird, wenn es auf der Oberfläche der Banknote reflektiert wird, an einer Stelle vor der Lichtempfangsfläche der zweiten Fotodiode 3b, d. h., an einer Stelle zwischen der Oberfläche der Banknote und dieser Fotodiode, auf einer Bahn, längs der sich das reflektierte Licht ausbreitet, angeordnet. Der genannte Einfallswinkel α wird auf einen Winkel innerhalb eines festgelegten Winkelbereiches eingestellt, z. B. einen Winkel, der größer als 45º ist (bei diesem Ausführungsbeispiel etwa 60º), wobei es dieser Winkel ermöglicht, das zu polarisierende Licht in einem ausreichenden Maße zu polarisieren, damit die Echtheitsprüfvorrichtung eine gewünschte Unterscheidungs- oder Erfassungsleistung erreichen kann.
Wie in Fig 2 gezeigt wird, haben die erste und die zweite Fotodiode 3a, 3b Ausgangsklemmen, die jeweils mit den Eingangsklemmen von ersten und zweiten Strom-Spannungswandlern 5a, 5b verbunden sind, deren Ausgangsklemmen jeweils mit zwei Eingangsklemmen eines Differentialverstärkers 6 verbunden sind. Eine Ausgangsklemme des Verstärkers 6 ist mit einer Eingangsklemme einer Spannungsvergleichsschaltung 7 verbunden, die noch eine weitere Eingangsklemme hat, an die eine Referenzspannung Vs angelegt wird.
Im folgenden wird die Arbeitsweise der Echtheitsprüfvorrichtung, die in der oben beschriebenen Weise ausgeführt wurde, beschrieben.
Wenn eine Banknote 1 in den Verkaufsautomaten hinein gesteckt wird, leitet eine herkömmliche Banknoten-Weitergabeeinheit (nicht gezeigt) der Echtheitsprüfvorrichtung die Banknote 1 mit Hilfe eines bekannten Sensorsystems (nicht gezeigt) der Vorrichtung zu einer festgelegten Position (die in Fig. 1 gezeigt wird) innerhalb der Echtheitsprüfvorrichtung und hält die Banknote zeitweilig in dieser Position. Anschließend wird eine Treiberschaltung (nicht gezeigt) der Vorrichtung unter der Steuerung der Steuereinheit (nicht gezeigt), die im Verkaufsautomaten oder in der Echtheitsprüfvorrichtung vorhanden ist, betätigt, so daß die Lichtemittierdiode 2 eingeschaltet wird, um ein sichtbares Licht mit einem Einfallswinkel α von etwa 60º auf die Oberfläche der Banknote 1 zu strahlen. Ein Teil des ausgestrahlten Lichtes wird mit einem Reflexionswinkel β auf der Oberfläche und innerhalb der Banknote reflektiert und breitet sich in der Luft zur ersten und zur zweiten Fotodiode 3a, 3b hin aus. Der restliche Teil des ausgestrahlten Lichtes wird von der Banknote 1 absorbiert oder dringt durch diese hindurch. Das reflektierte Licht wird ohne einen wesentlichen Verlust direkt durch die erste Fotodiode 3a empfangen, da zwischen dieser und der Banknote 1 kein optisches Hindernis angeordnet ist.
In diesem Fall variiert der Reflexionsfaktor des Lichtes auf der Oberfläche der Banknote 1 als eine Funktion des Grades des Glanzes der Banknotenoberfläche. Demzufolge ist das reflektierte Licht von einer echten Banknote, die glanzlos ist, von geringer Menge, während die Menge des reflektierten Lichtes von einer gefälschten Banknote, die durch Farbkopieren der echten Banknote hergestellt wurde (nachstehend einfach als gefälschte Banknote bezeichnet) und daher glänzend ist, groß ist. Daher hat ein Ausgangsstrom Da, der in Abhängigkeit von der Menge des Lichtes schwankt, das von der ersten Fotodiode empfangen wird, von dieser ersten Fotodiode 3a, die das reflektierte Licht von der Oberfläche und aus dem Inneren der Banknote 1 empfängt, einen geringen Wert bei einer echten Banknote, während er einen hohen Wert bei einer gefälschten Banknote hat.
Dagegen trifft das reflektierte Licht, das von der Oberfläche der Banknote zur zweiten Fotodiode 3b gerichtet ist, auf das Polaroid-Filter 4, das vor der zweiten Fotodiode angeordnet ist, bevor es diese Diode erreicht. Und das Licht von der Lichtemittierdiode 2 wird wenigstens teilweise in der Richtung parallel zur Oberfläche der Banknote, d. h., in der horizontalen Richtung, polarisiert, wenn es auf der Oberfläche der Banknote 1 reflektiert wird. Das Polaroid-Filter 4 verhindert, daß die horizontal polarisierte Komponente des reflektierten Lichtes das Filter passiert. Infolgedessen ist die Menge des reflektierten Lichtes, aus der dessen polarisierte Komponente ausgeschaltet worden ist und die dann von der zweiten Fotodiode 3b empfangen wird, kleiner als die Menge des reflektierten Lichtes, das direkt von der ersten Fotodiode 3a empfangen wird und noch die polarisierte Komponente enthält. Die zweite Fotodiode 3b erzeugt dann einen Ausgangsstrom Db, der in Abhängigkeit von der so reduzierten Menge des Lichtes, das von dieser Fotodiode empfangen wird, schwankt. Wie oben erwähnt wurde, enthält das reflektierte Licht von der Banknote 1 einen großen Anteil der polarisierten Komponente, wenn es sich um eine gefälschte Banknote handelt, und folglich wird der Ausgangsstrom Db stark verringert und hat einen erheblich kleineren Wert als der Ausgangsstrom Da.
Die Ausgangsströme Da, Db von der ersten und der zweiten Fotodiode 3a, 3b werden im ersten bzw. zweiten Strom-Spannungwandler 5a und 5b in entsprechende Spannungen umgewandelt und dem Differentialverstärker 6 zugeführt. Danach wird eine Ausgangsspannung vom Verstärker 6, die der Differenz X (= Da - Db) zwischen den Ausgangsströmen Da, Db entspricht, mit der Referenzspannung Vs in der Vergleichsschaltung 7 verglichen. Wie oben ausgeführt wurde, wird die Differenz X zwischen dem Ausgangsstrom Da, der kennzeichnend für die Menge des reflektierten Lichtes ist, die nicht durch das Polaroid-Filter 4 empfangen wurde und die polarisierte Komponente enthält, und dem Ausgangsstrom Db, der kennzeichnend für die Menge des reflektierten Lichtes ist, das durch das Polaroid-Filter 4 empfangen wurde und keine polarisierte Komponente enthält, groß für die glänzende gefälschte Banknote im Vergleich mit der glanzlosen echten Banknote. Folglich nimmt die Ausgangsspannung des Verstärkers 6, die kennzeichnend für die Differenz X ist, bei der echten Banknote einen kleinen Wert an, während sie bei der gefälschten Banknote einen großen Wert erreicht. Im Zusammenhang damit wird die Referenzspannung Vs auf einen Mittelwert zwischen diesen Werten festgelegt. Der Ausgang aus der Vergleichsschaltung 7 nimmt daher einen niedrigen Pegel an, wenn eine echte Banknote in den Verkaufsautomaten gesteckt wird, während er einen hohen Pegel erreicht, wenn eine gefälschte Banknote eingeschoben wird. Auf diese Weise nimmt der Ausgang der Vergleichsschaltung 7 einen unterschiedlichen Pegel in den Fällen ein, in denen eine echte Banknote eingeschoben wird und in denen eine gefälschte Banknote eingeschoben wird, um auf diese Weise die Echtheit der Banknote anzugeben.
Wie aus der herkömmlichen Praxis bekannt ist, nimmt die Steuereinheit des Verkaufsautomaten auf den Pegel des Ausgangs der Vergleichsschaltung 7 Bezug und arbeitet auf normale Weise, wenn eine echte Banknote hinein gesteckt wird, während sie mit dem Ausstoßen der gefälschten Banknote aus dem Automaten reagiert, wenn eine solche hinein gesteckt wird.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird nun eine Echtheitsprüfvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt.
Im Vergleich mit der Vorrichtung des beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich die Echtheitsprüfvorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel dahingehend von dieser, daß anstelle des Differentialverstärkers 6 ein Teiler 8 eingesetzt wird, während die übrige Anordnung die gleiche wie beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist. Das heißt, beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Echtheit der Banknote 1 auf der Grundlage des Verhältnisses der Menge des reflektierten Lichtes, das nicht durch das Polaroid-Filter 4 empfangen wird, zu derjenigen, das durch das Filter empfangen wird, bestimmt, nicht anhand der Differenz zwischen diesen.
Genauer formuliert, der Ausgangsstrom Da der ersten Fotodiode 3a, der kennzeichnend für die Menge des reflektierten Lichtes ist, das von dieser Fotodiode nicht durch das Polaroid-Filter 4 empfangen wurde und das die polarisierte Komponente enthält, und der Ausgangsstrom Db der zweiten Fotodiode 3b, der kennzeichnend für die Menge des reflektierten Lichtes ist, das von der Fotodiode durch das Filter 4 empfangen wurde und das die polarisierte Komponente nicht enthält, werden jeweils zwei Eingangsklemmen des Teilers 8 über den ersten und den zweiten Strom-Spannungswandler 5a und 5b zugeführt, und dann wird die Ausgangsspannung des Teilers 8, die kennzeichnend für das Verhältnis X' (= Da/Db) des Stromes Da zum Strom Db ist, mit einem Referenzwert Vs' in der Vergleichsschaltung 7 verglichen.
Wie oben erklärt wurde, ist die Differenz zwischen den Ausgangsströmen Da, Db relativ gering bei der glanzlosen echten Banknote, von welcher eine geringe Menge des oberflächenreflektierten Lichtes (das der polarisierten Komponente des Lichtes entspricht) reflektiert wird, und groß bei der glänzenden gefälschten Banknote, von der eine große Menge des oberflächenreflektierten Lichtes reflektiert wird. Folglich nimmt das Verhältnis X' (= Da/Db) des Stromes Da zum Strom Db bei der echten Banknote einen Wert an, der größer als "1" ist, aber dicht bei "1" liegt, während es bei der gefälschten Banknote einen Wert annimmt, der wesentlich größer als "1" ist. Der Referenzwert Vs' wird auf einen Mittelwert zwischen diesen beiden festgelegt. Im Ergebnis dessen erzeugt die Vergleichsschaltung 7 ein Ausgangssignal, das bei einer echten Banknote einen niedrigen Pegel bzw. einen hohen Pegel bei einer gefälschten Banknote annimmt, um auf diese Weise die Echtheit der Banknote anzugeben.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 bis Fig. 6 wird eine Echtheitsprüfvorrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erklärt.
Im Vergleich zur Vorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels unterscheidet sich die Echtheitsprüfvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels von dieser vor allem dahingehend, daß mit einer Kombination aus einer einzelnen Fotodiode und einem Polaroid-Filter, das zurückgesetzt in der Ausbreitungsbahn des reflektierten Lichtes angeordnet ist, anstelle der Kombination von zwei Fotodioden und einem Polaroid- Filter, das vor einer der Fotodioden angeordnet ist, gearbeitet wird.
Wie in Fig. 4 gezeigt wird, besteht die Echtheitsprüfvorrichtung aus einer Fotodiode 3' zum Empfangen des Lichtes, das von der Lichtemittierdiode 2 mit einem Einfallswinkel α auf die Oberfläche der Banknote gestrahlt und von dieser mit einem Reflexionswinkel β reflektiert wird, und zum Erzeugen eines Ausgangsstromes, der in Abhängigkeit von der Menge des Lichtes, das durch diese Fotodiode empfangen wird, schwankt. Die Vorrichtung besteht außerdem aus einem Polaroid-Filter 4', das an einem beweglichen Teil eines Solenoiden 9 so befestigt ist, daß es zwischen einer ersten Position (die in Fig. 4 durch die gestrichelte Linie gezeigt wird), die sich vor der Fotodiode 3' auf der Bahn befindet, längs der sich das reflektierte Licht ausbreitet, und einer zweiten Position (die in Fig. 4 durch durchgezogene Linien gezeigt wird), die nicht in der Ausbreitungsbahn liegt, bewegt werden kann.
Wie in Fig. 5 gezeigt wird, ist eine Ausgangsklemme eines Strom- Spannungswandlers 5', der eine Eingangsklemme hat, die mit einer Ausgangsklemme der Fotodiode 3' verbunden ist, mit einer Eingangsklemme eines Analog-Digital-Wandlers 11 verbunden, der eine Ausgangsklemme hat, die mit einem Zentralprozessor (nicht gezeigt) eines Mikrorechners 13 über einen Pufferspeicher 12 und eine Eingangsschaltung (nicht gezeigt) des Mikrorechners verbunden ist. Dieser Mikrorechner 13, der vorzugsweise Bestandteil einer Steuereinheit einer Maschine ist, beispielsweise eines Verkaufsautomaten, an dem die Echtheitsprüfvorrichtung angebracht ist, hat außerdem einen Speicher, eine Ausgangsschaltung usw. (die alle nicht gezeigt werden), wobei die Ausgangsschaltung mit ersten und zweiten Treiberschaltungen 14, 15 zum Ansteuern der Lichtemittierdiode 2 und des Solenoiden 9 verbunden ist.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der Echtheitsprüfvorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels erklärt.
Wenn die Banknote 1 zu einer festgelegten Position in der Echtheitsprüfvorrichtung geleitet und zeitweilig in dieser gehalten wird, wie das in Fig. 4 gezeigt wird, beginnt der Mikrorechner 13 die Verarbeitung nach Fig. 6 zum Erfassen der Echtheit der Banknote. Zuerst steuert der Mikrorechner 13 das Solenoid 9 über die zweite Treiberschaltung 15 so an, daß die Bewegung des Polaroid-Filters 4' aus der zweiten Position, die in Fig. 4 durch eine durchgezogene Linie gezeigt wird, in die erste Position, die in Fig. 4 durch eine gestrichelte Linie gezeigt wird, veranlaßt wird, und daß dann die Lichtemittierdiode 2 über die erste Treiberschaltung 14 eingeschaltet und gleichzeitig der Software- Zeitgeber T zurückgestellt und gestartet wird (Schritt S1). Infolgedessen wird das Licht, das von der Lichtemittierdiode 2 ausgestrahlt und von der Banknote 1 reflektiert wird, durch das Polaroid-Filter 4' von de Fotodioder 3' empfangen. Der Ausgangsstrom von der Fotodiode 3', der kennzeichnend für die Menge des reflektierten Lichtes ist, dessen polarisierte Komponente durch das Polaroid-Filter 4' ausgeschaltet wird, wird im Strom-Spannungswandler 5' in eine entsprechende Spannung umgewandelt und dann dem Analog-Digital-Wandler 11 zugeführt.
Unter diesen Bedingungen stellt der Mikrorechner 13 fest, ob der Zeitgeber T bereit ist oder nicht (Schritt S2). Wenn der Zeitgeber T bereit ist, d. h., wenn festgestellt wird, daß die Bewegung des Polaroid- Filters 4' in die erste Position abgeschlossen ist und eine Schwankung im Ausgangsstrom der Fotodiode 3', die in Verbindung mit dieser Bewegung auftritt, vollständig unterdrückt ist, gibt der Mikrorechner 13 einen Analog-Digital-Wandlungsbefehl an den Analog-Digital-Wandler 11 (Schritt S3). In Reaktion darauf wandelt der Analog-Digital-Wandler 11 die analoge Ausgangsspannung des Strom-Spannungswandlers 5' in ein entsprechendes digitales Spannungssignal Db' in Form einer festgelegten Anzahl von Bits um, und diese Daten Db' werden zeitweilig im Pufferspeicher 12 gespeichert. Dann liest der Mikrorechner 13 die Daten Db' aus dem Pufferspeicher 12 aus und bewirkt, daß diese in dem Speicher, der im Rechner vorhanden ist, gespeichert werden (Schritt S4) und daß das Solenoid 9 über die zweite Treiberschaltung 15 ausgeschaltet wird, und gleichzeitig wird bewirkt, daß ein zweiter Software-Zeitgeber T' zurückgestellt und gestartet wird (Schritt S5).
Wenn der Zeitgeber T' bereit ist, d. h., wenn im Schritt S6 festgestellt wird, daß die Rückbewegung des Polaroid-Filters 4' aus der ersten Position, die in Fig. 4 durch eine gestrichelte Linie dargestellt wird, in die zweite Position, die durch eine durchgezogene Linie dargestellt wird, abgeschlossen ist und daß die Schwankung im Ausgangsstrom der Fotodiode 3', die in Verbindung mit dieser Rückbewegung auftritt, im wesentlichen unterdrückt ist, gibt der Mikrorechner 13 einen Analog-Digital-Wandlungsbefehl an den Analog-Digital-Wandler 11 (Schritt S7) und liest dann die Daten Da' aus dem Pufferspeicher 12 aus und bewirkt, daß diese Daten, welche die Menge des reflektierten Lichtes angeben, das von der Fotodiode 3' empfangen wird und das dessen polarisierte Komponente enthält, im Speicher gespeichert werden (Schritt S8) und daß die Lichtemittierdiode 2 über die erste Treiberstufe 14 ausgeschaltet wird (Schritt S9).
Anschließend subtrahiert der Mikrorechner 13 die Daten Db' von den Daten Da', um die Differenz X" (= Da' - Db') zwischen ihnen zu berechnen (Schritt S10), und bestimmt dann, ob diese Differenz X" gleich einem oder kleiner als ein Wert Xs" ist, der dem Wert Vs im ersten Ausführungsbeispiel entspricht (Schritt S11). Aus den Gründen, die im ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurden, nimmt die Differenz X" bei echten Banknoten einen kleinen Wert und einen großen Wert bei gefälschten Banknoten an. Dementsprechend liefert der Mikrorechner 13 ein Signal, das kennzeichnend für eine echte Banknote ist, wenn das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S11 affirmativ ist (X" < Xs"), während er ein Signal, das kennzeichnend für eine gefälschte Banknote ist, liefert, wenn das Ergebnis der Bestimmung negativ ist (Schritte S12 und S13). Beispielsweise bewirkt der Mikrorechner 13, daß in einem im Rechner enthaltenen Markierungsregister ein Wert von "1" oder "0" gespeichert wird, der kennzeichnend für das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S11 ist, d. h., die Echtheit der Banknote.
Vorliegende Erfindung ist nicht auf die genannten ersten bis dritten Ausführungsbeispiele beschränkt, und es können verschiedene Modifikationen dieser Ausführungsbeispiele vorgenommen werden.
So wurde beispielsweise in den genannten Ausführungsbeispielen keine bestimmte Farbe des Lichtes, das von der Lichtquelle 2 erzeugt wird, festgelegt, die Lichtquelle 2 kann jedoch so gewählt werden, daß sie Licht ausstrahlt, dessen Farbe die Komplementärfarbe (z. B. Rot) zur Farbe (z. B. Blau) des Teils der Banknote 1 ist, auf den das Licht gestrahlt wird, oder eine der Komplementärfarbe nahekommende Farbe. In diesem Fall ist zum einen der Grad der Reflexion auf der Oberfläche der Banknote 1 kaum von der Farbe des Lichtes abhängig, das von der Lichtquelle 2 erzeugt wird, und wird zum anderen der Grad der Reflexion des Lichtes, das in der Farbe komplementär zur Banknote ist, gut in der Banknote absorbiert, so daß sich der Reflexionsgrad verringert. Wird folglich das Licht mit einer Farbe, die eine Komplementärfarbe zur Farbe der Banknote oder eine dieser Komplementärfarbe nahekommende Farbe ist, ausgestrahlt, wird die Differenz zwischen der Menge des reflektierten Lichtes, das durch das Polaroid- Filter empfangen wird, so daß die polarisierte Komponente des Lichtes ausgeschaltet ist, und der Menge des reflektierten Lichtes, das nicht durch das Polaroid-Filter empfangen wird und das folglich die polarisierte Komponente enthält, sehr verstärkt zwischen der glänzenden gefälschten Banknote, die reflektiertes Licht erzeugt, das eine große Menge an oberflächenreflektiertem Licht (oder der polarisierten Komponente) enthält, und der glanzlosen echten Banknote, die reflektiertes Licht erzeugt, bei dem der Anteil des oberflächenreflektierten Lichtes gering ist. Auf diese Weise wird durch die Ausstrahlung der Komplementärfarbe das Erfassen der Echtheit von Banknoten weiter erleichtert.
Bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen wird die Echtheit von Banknoten auf der Grundlage der Differenz der Menge des reflektierten Lichtes bestimmt, die man erhält, wenn das Polaroid-Filter in die Ausbreitungsbahn des reflektierten Lichtes eingefügt wird, und der Menge, die man erhält, wenn kein Filter eingefügt wird, oder auf der Grundlage des Verhältnisses der beiden, wobei das reflektierte Licht von einem einzigen Teil der Banknote 1 reflektiert wird. Mit anderen Worten, die Echtheit wird in Übereinstimmung damit bestimmt, ob der Glanz des einzelnen Teils der Banknote mit dem einer echten Banknote übereinstimmt oder nicht. Die Bestimmung kann jedoch auch dahingehend vorgenommen werden, ob ein Glanzmuster der Banknote mit einem solchen Muster für die echte Banknote übereinstimmt oder nicht, um so die Echtheit der Banknote zu erfassen. In diesem Fall werden die Differenz oder das Verhältnis der genannten beiden Arten von Mengen empfangenen Lichtes für jeden einer Vielzahl von Teilen der Banknote festgestellt, mit dem entsprechenden der im voraus festgelegten Referenzwerte verglichen und die Echtheit der Banknote dann auf der Grundlage der Ergebnisse dieser Vergleiche bestimmt.
Außerdem ist jedes der oben genannten Ausführungsbeispiele so aufgebaut, daß eine einzelne Art von echten Banknoten von gefälschten Banknoten unterschieden wird, diese Ausführungsbeispiele können aber so modifiziert werden, daß sie eine Vielzahl von Arten echter Banknoten von verschiedenen gefälschten Banknoten unterscheiden. In diesem Fall wird zuerst der Typ einer eingeworfenen echten Banknote auf herkömmliche Weise bestimmt, z. B. durch Feststellen der Größe der Banknote unter Verwendung eines geeigneten Sensorsystems. Dem Ergebnis dieser Bestimmung entsprechend, wird dann ein entsprechender Schaltungsabschnitt, der in der Bauweise den in Fig. 2 oder Fig. 3 gezeigten Anordnungen ähnlich ist und deren Zahl der Anzahl der Typen echter Banknoten, die erfaßt werden sollen, entspricht, mit zwei dazugehörigen Lichtempfangselementen verbunden. Als Alternative dazu kann der oben genannte Referenzwert Xs" im Schritt S11 von Fig. 6 auf einen Wert eingestellt werden, der in Abhängigkeit vom Ergebnis der oben beschriebenen Bestimmung variiert.
Obwohl in den vorstehenden Ausführungsbeispielen solche Fälle erklärt wurden, in denen echte Banknoten von gefälschten Banknoten, die durch Farbkopieren der echten Banknoten hergestellt wurden, unterschieden werden, ist es mit der vorliegenden Erfindung auch möglich, echte Banknoten von auf unterschiedliche Weise gefälschten Banknoten zu unterscheiden, die jeweils einen Glanz haben, der sich von dem echter Banknoten unterscheidet. Außerdem können verschiedene Typen von Lichtquellen und Lichtempfangselementen verwendet werden, auch wenn in den Ausführungsbeispielen eine Lichtemittierdiode bzw. eine Fotodiode als Lichtquelle bzw. als Lichtempfangselement eingesetzt werden.
Obwohl beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel die Differenz zwischen den Ausgangsströmen von zwei Lichtempfangselementen oder deren Verhältnis zueinander mit einem Referenzwert in einer Analogschaltung verglichen werden, um die Echtheit der Banknoten zu erfassen, kann diese Bestimmung auch durch digitale Verarbeitung auf der Grundlage von Digitaldaten, die kennzeichnend für die beiden Ausgangsströme sind, wie im dritten Ausführungsbeispiel erfolgen. Außerdem erfolgt die Bestimmung beim dritten Ausführungsbeispiel auf der Grundlage der Differenz zwischen dem Ausgangsstrom, der vom Lichtempfangselement erzeugt wird, wenn das reflektierte Licht durch ein Polaroid-Filter empfangen wird, und dem, der erzeugt wird, wenn das reflektierte Licht nicht durch das Filter empfangen wird. Die Bestimmung kann jedoch auch auf der Grundlage des Verhältnisses der genannten beiden Arten von Ausgangsströmen erfolgen, die vom Lichtempfangselement zugeführt werden, wie im zweiten Ausführungsbeispiel.

Claims

1. Methode zum Erfassen der Echtheit von Banknoten (1), mit den Schritten des:

(a) Aussendens von Licht mit einem festgelegten Einfallswinkel auf die Banknote (1) und

(b) Feststellens der Menge des von der Banknote (1) reflektierten Lichtes, wobei das reflektierte Licht eine polarisierte Komponente enthält, die erzeugt wird, wenn das Licht auf der Oberfläche der Banknote (1) reflektiert wird;

gekennzeichnet durch die Schaffung der Schritte des:

(c) Feststellens der Menge des reflektierten Lichtes, aus dem die polarisierte Komponente ausgeschaltet wurde, und

(d) Feststellens des Grades des Glanzes der Oberfläche der Banknote (1) auf der Grundlage der Menge des reflektierten Lichtes, die durch Schritt (b) festgestellt wurde, und der durch Schritt (c) festgestellten, um so die Echteinheit der Banknote (1) zu erfassen.

2. Echtheitsprüfmethode nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Feststellung im Schritt (d) auf der Grundlage der Differenz zwischen den Mengen des reflektierten Lichtes, die jeweils in den Schritten (b) und (c) festgestellt wurden, vorgenommen wird.

3. Echtheitsprüfmethode nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, daß im Schritt (d) diese Differenz mit einem festgelegten Referenzwert verglichen wird und daß dann eine gefälschte Banknote, die eine Oberfläche hat, bei welcher der Grad des Glanzes größer als der einer echten Banknote ist, erkannt wird, wenn diese Differenz größer als der festgelegte Referenzwert ist.

4. Echtheitsprüfmethode nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Feststellung im Schritt (d) auf der Grundlage des Verhältnisses der Menge des reflektierten Lichtes, die im Schritt (b) festgestellt wird, zu der, die im Schritt (c) festgestellt wird, vorgenommen wird.

5. Echtheitsprüfmethode nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß im Schritt (d) dieses Verhältnis mit einem festgelegten Referenzwert verglichen wird und daß dann eine gefälschte Banknote, die eine Oberfläche hat, bei welcher der Grad des Glanzes größer als der einer echten Banknote ist, erkannt wird, wenn dieses Verhältnis größer als der festgelegte Referenzwert ist.

6. Echtheitsprüfmethode nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß im Schritt (a) Licht ausgestrahlt wird, daß eine Farbe hat, die eine Komplementärfarbe einer Farbe des Teils der Banknote ist, auf die das Licht gestrahlt wird, oder eine Farbe, die der Komplementärfarbe nahekommt.

7. Vorrichtung zum Erfassen der Echtheit von Banknoten (1), mit

einer Lichtquelle (2) zum Aussenden von Licht mit einem festgelegten Einfallswinkel auf die Banknote (1);

einem ersten Lichtempfangselement (3a), das so angeordnet ist, daß es direkt reflektiertes Licht von der Banknote (1) empfängt, um ein erstes elektrisches Signal zu erzeugen, das in Abhängigkeit von der Menge des reflektierten Lichtes schwankt, die von dem ersten Lichtempfangselement (3a) empfangen wird, und

einem zweiten Lichtempfangselement (3b), das so angeordnet ist, daß es das reflektierte Licht empfängt;

gekennzeichnet dadurch, daß folgende Bauteile vorgesehen sind:

ein Polaroid-Filter (4), das zwischen der Banknote (1) und dem zweiten Lichtempfangselement (3b) auf der Bahn, längs der sich das reflektierte Licht ausbreitet, angeordnet ist, um die polarisierte Komponente des reflektierten Lichtes auszuschalten, die erzeugt wird, wenn das Licht auf der Oberfläche der Banknote (1) reflektiert wird, wobei das zweite Lichtempfangselement (3b) in der Lage ist, ein zweites elektrisches Signal zu erzeugen, das in Abhängigkeit von der Menge des reflektierten Lichtes, das von dem zweiten Lichtempfangselement (3b) durch das Polaroid- Filter (4) empfangen wird, schwankt, und

ein Unterscheidungmittel (6, 7) zur Feststellung des Grades des Glanzes der Oberfläche der Banknote (1) auf der Grundlage des ersten und des zweiten elektrischen Signals, um so die Echtheit der Banknote (1) zu erfassen.

8. Echtheitsprüfvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß die Lichtquelle eine Lichtemittierdiode aufweist und daß sich das erste und das zweite Lichtempfangselement aus zwei Fotodioden zusammensetzen, die auf einem einzelnen Chip nebeneinander gebildet werden.

9. Echtheitsprüfvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß dieses Unterscheidungsmittel eine erste Schaltung zum Feststellen der Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten elektrischen Signal und eine zweite Schaltung zum Vergleich dieser Differenz mit einem Referenzwert hat.

10. Echtheitsprüfvorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, daß dieses Unterscheidungsmittel eine gefälschte Banknote, die eine Oberfläche hat, deren Grad des Glanzes größer als der einer echten Banknote ist, erkennt, wenn diese Differenz großer als der Referenzwert ist.

11. Echtheitsprüfvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet dadurch, daß dieses Unterscheidungsmittel eine erste Schaltung zum Feststellen des Verhältnisses des ersten elektrischen Signals zum zweiten elektrischen Signal und eine zweite Schaltung zum Vergleich dieses Verhältnisses mit einem Referenzwert hat.

12. Echtheitsprüfvorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet dadurch, daß dieses Unterscheidungsmittel eine gefälschte Banknote, die eine Oberfläche hat, deren Grad des Glanzes größer als der einer echten Banknote ist, erkennt, wenn dieses Verhältnis größer als der Referenzwert ist.

13. Echtheitsprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Lichtquelle Licht ausstrahlt, das eine Farbe hat, die eine Komplementärfarbe einer Farbe des Teils der Banknote ist, auf den das Licht gestrahlt wird, oder eine Farbe, die der Komplementärfarbe nahekommt.

14. Vorrichtung zum Erfassen der Echtheit von Banknoten (1), mit:

einer Lichtquelle (2) zum Aussenden von Licht mit einem festgelegten Einfallswinkel auf die Banknote (1); und

einem Lichtempfangselement (3') zum Empfangen des von der Banknote (1) reflektierten Lichtes, das ein elektrisches Signal erzeugt, welches in Abhängigkeit von der Menge des reflektierten Lichtes, das von dem Lichtempfangselement empfangen wird, schwankt;

gekennzeichnet dadurch, daß folgende Bauteile vorgesehen sind:

ein Polaroid-Filter (4'), das so angeordnet ist, daß es zwischen einer ersten Position, die sich zwischen der Banknote und dem Lichtempfangselement auf einer Bahn befindet, längs der sich das reflektierte Licht ausbreitet, und einer zweiten Position, die gegenüber der Ausbreitungsbahn des reflektierten Lichtes zurückgesetzt ist, bewegt werden kann, wobei das Polaroid-Filter in der Lage ist, eine polarisierte Komponente des reflektierten Lichtes auszuschalten, das erzeugt wird, wenn das Licht auf der Oberfläche der Banknote (1) reflektiert wird;

Treibermittel (14, 15), um die Bewegung des Polaroid-Filters zwischen der ersten und der zweiten Position zu bewirken, und

ein Unterscheidungsmittel zum Feststellen des Grades des Glanzes der Oberfläche der Banknote (1) auf der Grundlage der elektrischen Signale, die erzeugt werden, wenn das Polaroid-Filter die erste bzw. die zweite Position einnimmt, um so die Echtheit der Banknote (1) zu erfassen.

15. Echtheitsprüfvorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet dadurch, daß die Lichtquelle eine Lichtemittierdiode aufweist und das Lichtempfangselement eine Fotodiode bildet.

16. Echtheitsprüfvorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet dadurch, daß das Unterscheidungsmittel die Unterscheidung auf der Grundlage der Differenz zwischen den entsprechenden elektrischen Signalen, die erzeugt werden, wenn das Polaroid-Filter die erste und die zweite Position einnimmt, bewirkt.

17. Echtheitsprüfvorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet dadurch, daß das Unterscheidungsmittel die Unterscheidung auf der Grundlage des Verhältnisses des elektrischen Signals, das erzeugt wird, wenn das Polaroid-Filter die erste Position einnimmt, zu dem elektrischen Signal, das erzeugt wird, wenn das Polaroid-Filter die zweite Position einnimmt, bewirkt.

18. Echtheitsprüfvorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet dadurch, daß das Unterscheidungsmittel einen ersten Wandler (5') zur Umwandlung eines Ausgangsstromes der Fotodiode in eine entsprechende Spannung, einen zweiten Wandler (11) zur Umwandlung der Ausgangsspannung des ersten Wandlers in digitale Daten und zur zeitweiligen Speicherung dieser Daten, wenn das Polaroid-Filter eine der ersten und zweiten Positionen einnimmt, und Informationsverarbeitungsmittel (13) für das sequentielle Auslesen der digitalen Daten aus dem zweiten Wandler zum Berechnen entweder der Differenz dieser digitalen Daten oder des Verhältnisses eines digitalen Datensatzes zu einem anderen digitalen Datensatz und zum Vergleich entweder der Differenz oder des Verhältnisses mit einem entsprechenden Referenzwert hat.

19. Echtheitsprüfvorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet dadurch, daß das Informationsverarbeitungsmittel eine gefälschte Banknote, die eine Oberfläche hat, deren Grad des Glanzes größer als der einer echten Banknote ist, erkennt, wenn entweder die Differenz oder das Verhältnis größer als der entsprechende Referenzwert sind.

20. Echtheitsprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, gekennzeichnet dadurch, daß die Lichtquelle Licht ausstrahlt, das eine Farbe hat, die eine Komplementärfarbe einer Farbe des Teils der Banknote ist, auf den das Licht gestrahlt wird, oder eine Farbe, die der Komplementärfarbe nahekommt.