EP1179812A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Prüfung von Wertpapieren - Google Patents

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EP1179812A1
EP1179812A1 EP00810707A EP00810707A EP1179812A1 EP 1179812 A1 EP1179812 A1 EP 1179812A1 EP 00810707 A EP00810707 A EP 00810707A EP 00810707 A EP00810707 A EP 00810707A EP 1179812 A1 EP1179812 A1 EP 1179812A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrode
electrodes
security
banknote
arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00810707A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Paping
Cyril Pellaton
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
De la Rue International Ltd
Original Assignee
De la Rue International Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by De la Rue International Ltd filed Critical De la Rue International Ltd
Priority to EP00810707A priority Critical patent/EP1179812A1/de
Publication of EP1179812A1 publication Critical patent/EP1179812A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/02—Testing electrical properties of the materials thereof
    • G07D7/026—Testing electrical properties of the materials thereof using capacitive sensors

Definitions

  • the invention relates to an electrode arrangement with a plurality of electrodes, one Recognition device and a method for checking a security and a Security testing device with a transport device for transporting a Security along a transport path.
  • banknotes or other securities in large quantities the securities are examined or processed.
  • the authenticity of a security is checked and / or for example the Value of a banknote detected.
  • a banknote can also be used, for example "Fitness test" (if the banknote is defective, adhesive tapes are stuck on somewhere, stuck a staple somewhere, etc.) to see if it comes out of the Traffic is to be drawn and replaced by a new banknote. It is further possible to determine whether two or more banknotes stick together, for example what is important when counting banknotes.
  • test device is known with which Security documents that have an electrically conductive security thread taking advantage of the principle of capacitive coupling between transmit and Receiving antennas can be examined for their authenticity.
  • the device has for this purpose, for example, a plurality of strip sensors.
  • Your detection unit can be magnetic, optical, electrical, for example comprise conductive or capacitive sensors, each for detection various features of a document can be used individually or are arranged in arrays.
  • the object of the invention is a device and a method of the aforementioned Specify the type that avoid the problems existing in the prior art and in particular a simple and reliable check of a plurality of characteristic ones Enable properties of securities.
  • the electrode arrangement comprises a plurality of electrodes and is two-dimensional educated.
  • two-dimensional is meant that the electrodes, for example in the Contrary to the plates of a plate capacitor arranged opposite one another, as in surfaces arranged side by side on a common plane are formed.
  • the Electrode arrangement includes two types of electrodes. On the one hand a plurality of first electrodes and on the other hand at least one second electrode, the at least a second electrode is designed such that it at least the first electrodes partially surrounds.
  • any security i.e. H. each type of security has its own individual capacity pattern. This can be influenced by many factors. So z. B. by type, position, size and material (e.g. dielectric constant) of the built-in security features such as Security thread, kinegrams, magnetic colors etc., but also by material and Size of the paper used. With a single sensor that the inventive Has electrode arrangement, can thus have a plurality of security features Securities are checked, with corresponding recognition devices or whole Test devices are small, light and inexpensive to manufacture.
  • the specific design of the electrodes can be very diverse. You are like that shaped and arranged that the second electrode, for example, the first electrodes L-shaped or U-shaped surrounds or completely encloses them. Preferably there is second electrode from a single surface, which is also divided into several individual electrodes, which may be connected to each other, can be divided. Is conceivable also that the second electrode is only on one side of the first electrodes extends, for any measurement any of the first electrodes to the potential the second electrode can be switched. From this it follows that the electrode to be measured is partially surrounded by the other electrodes.
  • the term plane should not be understood as a geometric plane, but rather as a surface should. That is, the electrode plane can also have a slightly curved surface, for example the Surface of a cylindrical roller, over which the banknote to be checked is passed becomes.
  • the geometry of the electrode surfaces of the first electrodes and their arrangement freely selectable. However, it is advantageously adjusted to the position of the securities, if they are guided past the electrode arrangement. With most test fixtures the securities will cross the transport path along the transport path guided. With the fewest possible first electrodes, the largest possible area of the securities can be checked, they are therefore preferably at right angles to the direction of transport arranged side by side in at least one row. For the sake of simplicity they are preferably rectangular and each side by side in a particular one Distance aligned.
  • the first electrodes are arranged in a single row.
  • Rows are formed. This enables, for example, with correspondingly fast electronics a higher sampling rate in the direction of transport.
  • electrodes placed next to each other are of course also more complex shapes the first as well as the second electrode or electrodes possible.
  • the electrodes are comb-like or Z-shaped, S-shaped or spiral-shaped interlocking. Also rectangles with broken or otherwise shaped edges so that they are in in a row can be put together.
  • the electrodes can also be arranged in several rows one behind the other.
  • the spacing of the rows can thus depend on the transport speed of the securities be coordinated that a higher resolution is achieved in the direction of transport becomes. For example, for two rows, the distance is chosen so that the distance from the rear Range measured exactly between the two measurements by the front row of measured areas.
  • several Rows through an offset arrangement of the rows also an increased resolution across Reach transport direction.
  • the number of first electrodes used depends on the necessary resolution. In a preferred embodiment of the invention there are at least two and a maximum of 256 first electrodes. As a rule, however, a resolution of 8 or 16 measuring points in the transverse direction is sufficient, which is why a particularly preferred embodiment has 8 or 16 first electrodes.
  • the area of a first electrode is approximately between 10 mm 2 and 500 mm 2 . The smaller the area of a first electrode, the greater the resolution actually achieved when scanning a security. However, the absolute changes in capacity are also getting smaller.
  • a preferred value for the area of a first electrode is approximately 200 mm 2 .
  • the distance between two first electrodes is between 0.1 mm and 10 mm, a distance of approximately 1 mm being preferred. This distance corresponds approximately to the size of the smallest security feature to be resolved, the security thread.
  • the second electrode is also flat, wherein its surface has a hole in which the first electrodes are located. In the case of rectangular first electrodes arranged next to one another, this is Hole also rectangular.
  • Positions can also be of different sizes. This could be the distance between the first electrodes 1 mm below each other and the distance between the first electrodes and the second electrode larger, for example 2 mm, can be selected. Or the distance of a first electrode the second electrode is larger on one side than, for example, on the opposite Page.
  • the electrode arrangement is preferably on a main surface of a plate-shaped one Applied substrate.
  • This substrate is essentially one, for example rectangular circuit board with a width of about 2 to 3 cm and one Length that is chosen to be somewhat longer than the length of a security to be checked.
  • the individual electrodes are made of electrically conductive material, for example Copper, and are attached to one side of this circuit board. The application of the electrodes can be easily integrated into the PCB manufacturing process in this case become.
  • the electrodes can also be placed on any (advantageously electrically insulating) carrier material, for example, a cuboid or a roll made of non-conductive plastic become. This cuboid or role would then be on the transport path accordingly attached so that a banknote to be checked would be passed.
  • any (advantageously electrically insulating) carrier material for example, a cuboid or a roll made of non-conductive plastic become. This cuboid or role would then be on the transport path accordingly attached so that a banknote to be checked would be passed.
  • the substrate used has a thickness between 0.1 mm and 10 mm. Is the substrate too thin, it can bend undesirably, resulting in a the security to be tested can no longer be guided flat past the electrode arrangement can. However, this can falsify the measurement results. However, the substrate is closed thick, the device becomes too heavy and unwieldy.
  • the substrate thickness is preferred between 1 mm and 2 mm.
  • the substrate is preferably made of dielectric material. This should have a comparatively low dielectric constant ⁇ r , so that the energy density of the electric field is highest above the electrodes and not in the substrate.
  • the dielectric constant ⁇ r of the substrate is advantageously less than 10 and is preferably in the range between 3 and 5.
  • the measuring unit and the control unit can be used as a separate module or modules, For example, as a separate circuit board, realized and with cables or other lines be connected to the electrode arrangement. Or they become part of another Module, for example a central control unit, which the entire test device controls, trained. Of course, there is also a logical or local division multiple modules possible.
  • control unit and the measuring unit are preferred on the side opposite the electrode arrangement (the rear side) of the plate-shaped Substrate provided.
  • Control and measuring unit are for example electrical or electronic components formed, which by means of known manufacturing processes on the back of the circuit board.
  • the substrate is therefore an advantage Multi-layered and has, for example, several, by insulating layers separate, conductive layers, with targeted electrical connections between the individual layers are present.
  • Such connections typically exist of holes in the substrate coated with electrically conductive material, which the connect the corresponding layers with each other. So that the first electrodes have no asymmetries due to different perforation, the substrate will not completely pierced, but the holes are only down to the one directly below Layer drilled.
  • the conductive layers include, for example, a supply layer in which the Supply voltages are carried, a signal layer in which the measurement signals and other signals are carried and an electrode layer with the first and the second electrode on the front and a component layer on the back of the Substrate on which the electronic components are applied and connected to each other become.
  • Electrodes for example a first electrode and the second electrode, with the measuring unit connected, being one of these two electrodes, generally it will be the second Be electrode, for example, is placed on ground. The other electrode, however, is no longer connected. Then the capacitance of the "floating" first electrode measured against the second electrode.
  • the (first) electrodes not involved in the measurement can also be "floating" be switched. However, as has been found, it is beneficial if these electrodes switched to a predetermined, stable voltage potential during a measurement become. Without this measure, the measured signals show an increased Noise component. For this reason, the detection device is designed accordingly. For example, if the capacitance is between a first and a second electrode All other first electrodes can be measured to a predetermined value Voltage potential, especially to ground.
  • a security testing device with a detection device of the type just described on a transport device with which to be tested Security can be transported along a transport path.
  • the transport path leads past the electrode arrangement of the recognition device, the security is pressed against the electrode arrangement by means of rollers, for example.
  • the measuring unit can be sequential or simultaneous be connected to each individual electrode, the capacity of each two electrodes connected to the measuring unit is measured. In this way, a Capacity patterns of the security to be tested are determined.
  • the control unit takes over the control of the electrodes and ensures that at the right moment the correct electrodes are connected to the measuring unit.
  • a test object that cannot be measured with the electrode arrangement
  • additional sensor arrangements such as optical detectors for precise Determination of the angular position and the lateral displacement of the security compared the transport path.
  • the angular position and the lateral position are important in that than they allow the absolute position of the security features on the device under test to determine.
  • sensors can also be used with which on magnetic, electrical or any other base characteristic features of the securities can be detected.
  • the measurement results of such sensors can also be used Control of the measurements carried out with the electrode arrangement or to support them be used.
  • the capacity pattern is created both in the transport direction and across it performed a plurality of capacity measurements. This corresponds in the transverse direction Resolution of the number of first electrodes, with the capacitance for each capacitance measurement is measured between a first electrode and the second electrode.
  • the resolution in the longitudinal direction depends on the transport speed and the measuring frequency, with which repeats the capacitance measurements per first electrode. The higher the Measurement frequency, the more measurements are made in the time in which the security is on the Electrode arrangement is guided past, possible for each security.
  • the electrode arrangement is made before the capacitance measurements preferably calibrated. Calibration is either done for a single one Electrode or for several or all electrodes, this being either simultaneously for can be done all or for each electrode separately.
  • the RF oscillator method the charge compensation method or the Charge transfer method.
  • Measurement methods based on the charge transfer method are preferred used because they enable inexpensive circuits for precise capacitance measurement.
  • a load of known size for example one Capacitor with known capacitance, transferred to the capacitance to be measured. From the voltage occurring between the electrodes of the capacitance to be measured then the unknown capacity or the change in capacity compared to one determine previous measurement.
  • two electrodes are used with the Measuring unit connected.
  • One of the first electrodes and the second one are preferably Electrode electrically connected to the measuring unit. Then the capacity or their change measured and the measurement result temporarily stored or on passed the control unit.
  • Measurements can be carried out simultaneously. In this case, not just one, but accordingly, several first electrodes are connected to the measuring unit. Since the second electrode is also involved in every measurement, it can also be fixed with the Measurement unit are wired.
  • the remaining electrodes also have an influence on the measured values. For example, they cause a disturbing noise in the measured Signal.
  • the electrodes not involved in the measurement preferably to a predetermined voltage potential connected. For example, this can be the same potential to which one of the two electrodes involved in the measurement is connected. For example becomes the second electrode and the first electrodes not involved in the measurement grounded during measurement.
  • the measuring unit has several measuring arrangements. For example, it would be ideal a number of measuring arrangements which corresponds to the number of first electrodes. This could mean that the capacitance of each first electrode compared to the second electrode be determined.
  • a preferred variant, which requires less hardware and therefore is cheaper, however, comprises only a single measuring arrangement.
  • the single ones Electrodes are now used in succession to carry out the capacitance measurement Measuring unit connected.
  • the second electrode is firmly connected to the measuring unit.
  • a resolution of about 8 to 16 Measuring points transverse to the transport direction and about 15 to 30 measuring points in the transport direction to obtain the capacitance measurements are preferably at a frequency carried out in the order of 2 kHz. So multiplexing gets round a different first electrode is connected to the measuring unit every 2 milliseconds.
  • the number of Measurements can be increased. That is, it can both increase the number of first electrodes as well as the measurement frequency can be increased. However, it should be noted that the absolutely measured capacitance values decrease with decreasing electrode area, which may require more sensitive measuring arrangements.
  • the security to be tested is therefore on a passed additional sensor arrangement and the angular position and other features like the lateral shift of the security in relation to the direction of the transport path certainly.
  • too other optical properties of the security in particular the position of a or several security features can be determined or the additional measurements used to check the measurements with the electrode arrangement.
  • the Checking device is used in particular for checking banknotes, for example to determine the type and nominal value, to determine the condition (fitness test) and for the detection of counterfeits.
  • FIG. 1 shows schematically a section of a banknote checking device 1. This can also perform other tasks such as saving or sorting the Take over banknotes.
  • a bank note 2 to be checked is along a transport path 3 of a more or less complex system of rollers, belts, baffles etc. transported from an input slot to a note store (not shown).
  • a suitable unit of the transport system is a recognition unit 4, wherein before or after the recognition unit 4 on the transport path additional recognition units can be provided.
  • a second detection unit 4.1 is shown, which is arranged in front of the recognition unit 4 in the transport direction.
  • the data on the banknote 2 collected by the recognition units 4, 4.1 are passed on to a central control 6 in the example shown via data lines 5.1, 5.2, which evaluates this data and carries out the actual check.
  • Fig. 1 four roles 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 are exemplary shown, which feed the banknote 2 to the recognition unit 4 or then detect it and carry it away on the given transport path 3 in the desired direction.
  • the roles for the recognition unit 4.1 are not shown. To one if possible The upstream and downstream pairs of rollers ensure reliable transport brought as close as possible to the detection units 4, 4.1.
  • Figures 2 (as an overview) and 3 (an enlarged section) show those in the recognition unit 4 used electrode arrangement.
  • This is on the top of a board 12, which is mounted in the recognition unit 4 such that the banknote 2 is passed parallel to the electrode arrangement when they are checked.
  • the electrode arrangement has 8 identical, rectangular, first electrodes 9.1 to 9.8, which are arranged side by side in such a way that their narrow sides are at a certain distance 13.1 in the order of z. B. 1 mm parallel to each other.
  • the electrode arrangement also has a rectangular, second electrode 10, which has a has rectangular recess 11 within which the first electrodes 9.1 to 9.8 are provided.
  • the recess 11 is dimensioned such that the distance 13.2 between the edge of the recess 11 and a first electrode 9.1 to 9.8 the same everywhere is like the distance 13.1 between the first electrodes 9.1 to 9.8, i. H. about 1 mm.
  • FIG. 4 shows a cross section at AB through the circuit board 12.
  • the control unit and the measuring unit are in the form of electrical components on the Bottom of the board 12 realized.
  • FIG. 5 shows a cross section through the substrate 15 used to manufacture the circuit board 12. It consists of several electrically conductive or insulating layers.
  • the substrate material used in the present example has a dielectric constant ⁇ r of about 4.3.
  • the electrically conductive layers from top to bottom are: an electrode layer 15.1 with the electrodes 9.1 to 9.8 and 10, a supply layer 15.2 for producing the required supply lines (ground GND and supply voltage VCC), a signal layer 15.3 for distributing the signals to be transmitted and a component layer 15.4 for establishing further connections between the individual components.
  • a supply layer 15.2 for producing the required supply lines (ground GND and supply voltage VCC)
  • VCC supply voltage
  • signal layer 15.3 for distributing the signals to be transmitted
  • a component layer 15.4 for establishing further connections between the individual components.
  • differently thick insulating layers 16.1, 16.2, 16.3 are provided.
  • FIG. 8 shows the bank note 2 to be checked shortly after the start of the check. That is, the banknote 2 is guided in the direction of arrow 17 past the electrode arrangement, the distance between the bank note 2 and the electrode arrangement through the roller 8 (in FIG. 6 not shown) is kept to a minimum.
  • the banknote 2 has, for example, a kinegram 18 and one as security features Security thread 19, the security thread 19 partly in the paper of the banknote 2 is inserted so that only 6 small sections of the security thread are visible.
  • the banknote checking device 1 is also used to carry out fitness tests suitable, which is why other features such as a staple attached to banknote 2 20, an area covered with correction fluid 21 and an adhesive tape 22 are shown. Since the features mentioned are on the recognition unit 4 facing side of the banknote 2, they are shown in dashed lines.
  • the following figures qualitatively show some measurement signals (or sections thereof), i. H. the change in capacitance between a first electrode 9.1 to 9.8 and the second Electrode 10, as can be measured when scanning banknote 2.
  • On the The x-axis 23 is the time and the y-axis 24 the change in capacity.
  • the Time ⁇ t and the change in capacitance ⁇ C between two tick marks are e.g. T. different and specified in each case.
  • the first electrode 9.6 sweeps over an area of the bank note 2 which does not have any special ones Features.
  • the rise in the measurement signal is a consequence of the Banknote 2 paper generated capacity change.
  • optical sensors detecting such double notes is a difficult to impossible matter.
  • inventive electrode arrangement recognizes double notes easy, because the measurement signal shows, due to the two layers of paper, opposite a single note (see Figure 6) a significantly higher increase.
  • the first electrode 9.5 sweeps over the area of banknote 2 which comprises security thread 19. The rise in the measurement signal can be clearly seen. Even the 6th visible portions of the security thread 19 originating 6 measuring tips 25.1 to 25.6 recognizable.
  • FIG. 10 shows the signal of the banknote 2 without the adhesive strip 22
  • FIG. 11 shows the signal of bank note 2 as shown with adhesive tape 22.
  • the adhesive tape 22 leads to a recognizable increase in the measurement signal in the relevant region 26.
  • the measurement signal of the first electrode 9.3 shows in the corresponding area 27 on the bank note 2 is covered with correction fluid 21, a clear drop.
  • the staple 20 is attached to the bank note 2 such that the two bent ends the clip on the side of the bank note 2 facing the electrode arrangement. The two, which originate from the bent ends of the staple 20, are clear To recognize increases 28.1, 28.2 of the measurement signal.
  • the scanning direction is therefore not the direction of the arrow 17, but that of the Arrow 29, the first electrode 9.1 to 9.8 being used for the measurement, which the area of the banknote 2 with the kinegram 18 and the security strip 19 sweeps (dashed extension of arrow 29).
  • the first rise 30.1 of the measurement signal stems from the kinegram 18 and the second rise 30.2 from the security strip.
  • Step note transport 31 is guided along the specified transport route.
  • step feature determination 32 are, for example, with a recognition unit 4.1 Determines the optical properties of banknote 2 and immediately afterwards or evaluated later.
  • a calibration step 33 the electrode arrangement calibrated before the banknote 2 is subsequently checked. While the banknote 2 is guided past the recognition unit 4, a capacity pattern of the banknote 2 created. For this purpose, there will be a plurality in the relatively short time available performed by process steps that are repeated a certain number of times.
  • the steps are electrode selection 34, shielding 35, measurement 36 and measurement storage 37 per electrode 20 times, i.e. H. all in all Repeated 160 times. This loop with a predetermined number of passes is through the Arrow 38 indicated.
  • the next first electrode 9.1 to 9.8 (in a predetermined order) connected to the measuring unit.
  • the control of the corresponding components are made by the control unit, an electronic one Circuit, which is located on the back of the board 12. Because each has the capacity is measured between a first electrode 9.1 to 9.8 and the second electrode 10, the second electrode is firmly connected to the measuring unit. This way you get finally 160 measured values of the entire banknote 2, d. H. 20 measurements for each electrode in the direction of transport.
  • the capacitance is measured 36 between the two electrodes connected to the measuring unit.
  • any measuring method can be used, whereby a method based on the charge transfer method is preferred.
  • the measured value is stored 37, the measured value is used for later evaluation stored in a memory. This is either directly on the board 12 or for example integrated in the central control 6.
  • the evaluation 39 of the collected takes place Data.
  • the data for central control are transmitted via data lines 5.1, 5.2. where the data is evaluated after any preparation.
  • the evaluation 39 of the data includes, for example, the determination of the type and the nominal value of the Banknote 2 by comparing the measured values with those previously stored Sample data of previously scanned banknotes. Or the measured values are used to determine whether the banknote 2 staples, adhesive tape, areas covered with correction fluid or has other features such as high wear and the like.
  • the evaluation 39 still takes place while the banknote is on the transport path from the recognition unit is led away.
  • step consequences 40 There is finally the step consequences 40.
  • 39 different measures are initiated depending on the result of the evaluation. is For example, if the banknote is recognized as genuine and in good condition, it will be in a corresponding note storage. If it has been recognized as a forgery, will they sorted out and stored, for example, in a separate memory, also further measures such as an alarm are conceivable. Also banknotes 2, which indeed Be recognized as real, but fail the fitness test, in a separate one Memory be directed. Finally, banknotes that, for example, none correspond to the intended cases, also output again via the input slot become.
  • the invention is a simple implementation and inexpensive test device that allows the detection of a variety of different Allows characteristics of a security with a single sensor. To this Wise is a simple and secure check of securities for authenticity and their condition possible.

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Abstract

Eine Wertpapierprüfvorrichtung, insbesondere zur Prüfung von Banknoten (2), umfasst eine Erkennungseinrichtung mit einer Platine (12), auf welcher eine zweidimensionale, d. h. ebene Elektrodenanordnung realisiert ist. Die Elektrodenanordnung weist eine Vielzahl von Elektroden auf, wobei eine Mehrzahl von gleichartigen, rechteckigen Elektroden einer ersten Art (9.1 bis 9.8) von einer Elektrode einer zweiten Art (10) eingeschlossen werden. Die zu prüfende Banknote wird quer zur Transportrichtung (17) möglichst planparallel an der Elektrodenanordnung vorbeigeführt. Während die Banknote über die Elektroden streicht, wird mehrfach die Kapazitätsänderung der ersten Elektroden gegenüber der zweiten Elektrode gemessen und auf diese Weise ein Kapazitätsmuster der Banknote erstellt. Durch die Erkennung der verschiedenen Sicherheitsmerkmale wie Kinegramme (18) und Sicherheitsfaden (19) bzw. der verschiedenen Mängel wie Heftklammern (20) oder Klebstreifen (21) kann nicht nur die Echtheit, sondern auch der Wert und der Zustand der Banknote überprüft und bestimmt werden. Entsprechend dem Prüfresultat wird die Banknote danach entweder weiterverarbeitet oder beispielsweise zurückgewiesen. <IMAGE>

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Elektrodenanordnung mit einer Mehrzahl von Elektroden, eine Erkennungseinrichtung und ein Verfahren zur Prüfung eines Wertpapiers sowie eine Wertpapierprüfvorrichtung mit einer Transportvorrichtung zum Transportieren eines Wertpapiers entlang eines Transportpfades.
Stand der Technik
An vielen Orten, an denen Banknoten oder andere Wertpapiere in grösseren Mengen eingenommen oder verarbeitet werden, erfolgt eine Prüfung der Wertpapiere. Hierbei wird einerseits die Echtheit eines Wertpapiers überprüft und/oder es wird beispielsweise der Wert einer Banknote detektiert. Eine Banknote kann beispielsweise auch einem "Fitnesstest" (ist die Banknote defekt, sind irgendwo Klebstreifen aufgeklebt, steckt irgendwo eine Heftklammer etc.) unterzogen werden, um festzustellen, ob sie aus dem Verkehr gezogen und durch eine neue Banknote ersetzt werden soll. Weiter ist es auch möglich festzustellen, ob zwei oder mehr Banknoten zusammenkleben, was beispielsweise beim Zählen der Banknoten wichtig ist.
Es sind Vorrichtungen bekannt, mit welchen einzelne oder ein paar wenige solcher Tests durchgeführt werden können.
Aus der DE 296 04 504 U1 ist beispielsweise eine Prüfeinrichtung bekannt, mit welcher Sicherheitsdokumente, welche einen elektrisch leitenden Sicherheitsfaden aufweisen, unter Ausnutzung des Prinzips der kapazitiven Kopplung zwischen Sende- und Empfangsantennen auf ihre Echtheit hin untersucht werden können. Die Vorrichtung weist zu diesem Zweck beispielsweise eine Mehrzahl von Streifensensoren auf.
Eine andere Vorrichtung zur Identifizierung von Dokumenten ist aus der WO 97 30 422 A1 bekannt. Ihre Erkennungseinheit kann beispielsweise magnetische, optische, elektrisch leitende oder auch kapazitive Sensoren umfassen, welche jeweils zur Erkennung verschiedener Merkmale eines Dokumentes eingesetzt werden und einzeln oder arrayweise angeordnet sind.
Diese Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass mit einem Sensor bzw. einer Sensorart jeweils nur ein charakteristisches Merkmal des zu prüfenden Wertpapiers getestet werden kann. Um also eine Mehrzahl von Eigenschaften zu überprüfen, müssen verschiedene Arten von Sensoren eingebaut werden. Dadurch beanspruchen sie nicht nur viel Platz, sondern sind auch kompliziert in der Steuerung und teuer in der Herstellung.
Darstellung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs erwähnten Art anzugeben, welche die beim Stand der Technik vorhandenen Probleme vermeiden und insbesondere eine einfache und sichere Überprüfung einer Mehrzahl charakteristischer Eigenschaften von Wertpapieren ermöglichen.
Die Lösung der Aufgabe ist vorrichtungsmässig durch die Merkmale des Anspruchs 1 und verfahrensmässig durch die Merkmale des Anspruchs 9 definiert. Gemäss der Erfindung umfasst die Elektrodenanordnung eine Mehrzahl von Elektroden und ist zweidimensional ausgebildet. Mit zweidimensional ist gemeint, dass die Elektroden, beispielsweise im Gegensatz zu den sich gegenüber angeordneten Platten eines Plattenkondensators, als in einer gemeinsamen Ebene nebeneinander angeordnete Flächen ausgebildet sind. Die Elektrodenanordnung umfasst zwei Arten von Elektroden. Einerseits eine Mehrzahl von ersten Elektroden und andererseits zumindest eine zweite Elektrode, wobei die zumindest eine zweite Elektrode derart ausgebildet ist, dass sie die ersten Elektroden zumindest teilweise umgibt.
Jedes Wertpapier, d. h. jeder Wertpapiertyp, hat sein individuelles Kapazitätsmuster. Dieses kann von vielen Faktoren beeinflusst werden. So z. B. durch Art, Position, Grösse und Material (z.B. Dielektrizitätskonstante) der eingebauten Sicherheitsmerkmale wie Sicherheitsfaden, Kinegramme, magnetische Farben etc., aber auch durch Material und Grösse des verwendeten Papiers. Mit einem einzigen Sensor, der die erfindungsgemässe Elektrodenanordnung aufweist, kann somit eine Mehrzahl von Sicherheitsmerkmalen eines Wertpapiers überprüft werden, wobei entsprechende Erkennungseinrichtungen bzw. ganze Prüfvorrichtungen klein, leicht und günstig herzustellen sind.
Die konkrete Ausgestaltung der Elektroden kann sehr vielfältig sein. Sie sind derart geformt und angeordnet, dass die zweite Elektrode die ersten Elektroden beispielsweise L- oder U-förmig umgibt oder diese vollständig einschliesst. Vorzugsweise besteht die zweite Elektrode aus einer einzigen Fläche, wobei sie auch in mehrere einzelne Elektroden, welche gegebenenfalls untereinander verbunden sind, unterteilt sein kann. Denkbar ist ebenfalls, dass sich die zweite Elektrode nur auf einer Seite der ersten Elektroden erstreckt, wobei zu einer Messung jeweils beliebige der ersten Elektroden auf das Potential der zweiten Elektrode geschaltet werden können. Daraus ergibt sich dann wiederum, dass die zu messende Elektrode teilweise von den anderen Elektroden umgeben ist.
Wie bereits erwähnt, liegen sämtliche Elektroden in einer gemeinsamen Ebene, wobei der Begriff Ebene nicht als geometrische Ebene, sondern eher als Fläche verstanden werden soll. D. h. die Elektrodenebene kann auch eine leicht gewölbte Fläche, beispielsweise die Oberfläche einer zylindrischen Rolle, sein, über welche die zu prüfende Banknote geführt wird.
Im Prinzip ist die Geometrie der Elektrodenflächen der ersten Elektroden sowie deren Anordnung frei wählbar. Sie wird jedoch mit Vorteil auf die Lage der Wertpapiere abgestimmt, wenn diese an der Elektrodenanordnung vorbeigeführt werden. Bei den meisten Prüfvorrichtungen werden die Wertpapiere quer zur Transportrichtung dem Transportpfad entlang geführt. Damit mit möglichst wenigen ersten Elektroden eine möglichst grosse Fläche der Wertpapiere geprüft werden kann, sind diese deshalb bevorzugt quer zur Transportrichtung in wenigstens einer Reihe nebeneinander angeordnet. Der Einfachheit halber sind sie vorzugsweise rechteckig ausgebildet und jeweils Seite an Seite in einem bestimmten Abstand voneinander ausgerichtet.
Der Einfachheit halber werden die ersten Elektroden in einer einzigen Reihe angeordnet. Bei anspruchsvollen Anwendungen können jedoch auch mehrere, hintereinander liegende Reihen gebildet werden. Dies ermöglicht, bei entsprechend schneller Elektronik, beispielsweise eine höhere Abtastrate in Transportrichtung.
Da, im Gegensatz zu Widerstands- oder Leitfähigkeits-Messungen, jeweils "nur" die Kapazität zweier Elektroden gemessen wird, sind ausser dieser einfachen Anordnung von rechteckigen, nebeneinander platzierten Elektroden selbstverständlich auch komplexere Formen der ersten, wie auch der zweiten Elektrode bzw. Elektroden möglich. Beispielsweise sind die Elektroden kammartig oder Z-, S- oder Spiral-förmig ineinandergreifend ausgebildet. Auch Rechtecke mit gebrochenen oder anderweitig geformten Kanten, damit sie in einer Reihe aneinandergelegt werden können, sind möglich.
Weiter können die Elektroden auch in mehreren Reihen hintereinander angeordnet werden. Der Abstand der Reihen kann dabei derart auf die Transportgeschwindigkeit der Wertpapiere abgestimmt werden, dass eine höhere Auflösung in Transportrichtung erreicht wird. Bei beispielsweise zwei Reihen wird der Abstand so gewählt, dass die von der hinteren Reihe ausgemessenen Bereiche genau zwischen den bei zwei Messungen durch die vordere Reihe ausgemessenen Bereichen liegt. Darüberhinaus lässt sich bei mehreren Reihen durch eine versetzte Anordnung der Reihen auch eine erhöhte Auflösung quer zur Transportrichtung erreichen.
Die Anzahl der verwendeten ersten Elektroden richtet sich nach der notwendigen Auflösung. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mindestens zwei und höchsten 256 erste Elektroden vorhanden. In der Regel reicht eine Auflösung von 8 bzw. 16 Messpunkten in Querrichtung jedoch aus, weshalb eine besonders bevorzugte Ausführungsform 8 oder 16 erste Elektroden aufweist. Die Fläche einer ersten Elektrode liegt etwa zwischen 10 mm2 und 500 mm2. Je kleiner die Fläche einer ersten Elektrode ist, umso grösser ist die effektiv erreichte Auflösung beim Scannen eines Wertpapiers. Allerdings werden auch die absoluten Kapazitätsänderungen immer kleiner. Ein bevorzugter Wert für die Fläche einer ersten Elektrode liegt bei etwa 200 mm2. Der Abstand zwischen zwei ersten Elektroden liegt zwischen 0.1 mm und 10 mm, wobei ein Abstand von etwa 1 mm bevorzugt wird. Dieser Abstand entspricht ungefähr der Grösse des kleinsten aufzulösenden Sicherheitsmerkmals, dem Sicherheitsfaden.
Dieser Wert gilt auch für den Abstand zwischen der zweiten Elektrode und den ersten Elektroden. Die zweite Elektrode ist, wie bereits erwähnt, ebenfalls flächenförmig ausgebildet, wobei ihre Fläche quasi ein Loch aufweist, in welchem sich die ersten Elektroden befinden. Bei rechteckig ausgebildeten und nebeneinander angeordneten ersten Elektroden ist dieses Loch ebenfalls rechteckig.
Anstatt die Abstände der Elektroden überall gleich zu halten, können diese an unterschiedlichen Stellen auch unterschiedlich gross sein. So könnte der Abstand der ersten Elektroden untereinander 1 mm und der Abstand der ersten Elektroden zur zweiten Elektrode grösser, beispielsweise 2 mm, gewählt werden. Oder der Abstand einer ersten Elektrode zur zweiten Elektrode ist auf einer Seite grösser als beispielsweise auf der gegenüberliegenden Seite.
Die Elektrodenanordnung ist vorzugsweise auf einer Hauptfläche eines plattenförmig ausgebildeten Substrates aufgebracht. Dieses Substrat ist beispielsweise eine im Wesentlichen rechteckig ausgebildete Leiterplatte mit einer Breite von etwa 2 bis 3 cm und einer Länge, die etwas grösser als die Länge eines zu prüfenden Wertpapiers gewählt ist. Die einzelnen Elektroden bestehen aus elektrisch leitfähigem Material, beispielsweise aus Kupfer, und sind auf einer Seite dieser Leiterplatte angebracht. Das Aufbringen der Elektroden kann in diesem Fall sehr einfach in den Fertigungsprozess der Leiterplatte integriert werden.
Die Elektroden können auch auf ein beliebiges (mit Vorteil elektrisch isolierendes) Trägermaterial, beispielsweise einen Quader oder eine Rolle aus nicht leitendem Kunststoff, aufgebracht werden. Dieser Quader bzw. diese Rolle würde dann entsprechend am Transportpfad befestigt, sodass eine zu prüfende Banknote daran vorbei geführt würde.
Das verwendete Substrat weist eine Dicke zwischen 0.1 mm und 10 mm auf. Ist das Substrat zu dünn, kann es sich in unerwünschter Weise verbiegen, was zur Folge hat, dass ein zu prüfendes Wertpapier nicht mehr flach an der Elektrodenanordnung vorbeigeführt werden kann. Dies jedoch kann die Messresultate verfälschen. Ist das Substrat hingegen zu dick, wird die Vorrichtung zu schwer und unhandlich. Die Substratdicke liegt bevorzugt zwischen 1 mm und 2 mm.
Vorzugsweise besteht das Substrat aus dielektrischem Material. Dieses soll eine vergleichsweise niedrige Dielektrizitätskonstante εr aufweisen, damit die Energiedichte des elektrischen Feldes über den Elektroden und nicht im Substrat am höchsten ist. Die Dielektrizitätskonstante εr des Substrats ist mit Vorteil kleiner als 10 und liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 3 und 5.
Die Messeinheit und die Steuerungseinheit können als eigenes Modul bzw. eigene Module, beispielsweise als eigene Leiterplatte, realisiert und mit Kabeln oder anderen Leitungen mit der Elektrodenanordnung verbunden werden. Oder sie werden als Teil eines anderen Moduls, beispielsweise einer zentralen Steuerungseinheit, welche die gesamte Prüfvorrichtung steuert, ausgebildet. Natürlich ist auch eine logische oder örtliche Aufteilung auf mehrere Module möglich.
Damit die Erkennungseinheit und damit die Prüfvorrichtung jedoch möglichst klein und kompakt gefertigt werden kann, sind die Steuerungseinheit und die Messeinheit bevorzugt auf der der Elektrodenanordnung gegenüberliegenden Seite (der Rückseite) des plattenförmigen Substrates vorgesehen. Steuerungs- und Messeinheit werden beispielsweise aus elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen gebildet, welche mittels bekannter Fertigungsverfahren auf der Rückseite der Leiterplatte bestückt werden.
Zur Ansteuerung der Elektroden sowie zur Stromversorgung der einzelnen Bauelemente sind eine Vielzahl von elektrischen Verbindungen nötig. Das Substrat ist deshalb mit Vorteil mehrschichtig ausgebildet und weist beispielsweise mehrere, durch isolierende Schichten getrennte, leitende Schichten auf, wobei gezielt elektrische Verbindungen zwischen den einzelnen Schichten vorhanden sind. Solche Verbindungen bestehen typischerweise aus mit elektrisch leitfähigem Material beschichteten Löchern im Substrat, welche die entsprechenden Schichten miteinander verbinden. Damit die ersten Elektroden jedoch keine Asymmetrien infolge unterschiedlicher Lochung aufweisen, wird das Substrat nicht vollständig durchbohrt, sondern die Löcher werden nur bis zur direkt darunter liegenden Schicht gebohrt.
Die leitenden Schichten umfassen beispielsweise eine Versorgungsschicht, in welcher die Versorgungsspannungen geführt werden, eine Signalschicht, in welcher die Messsignale und andere Signale geführt werden sowie eine Elektrodenschicht mit den ersten sowie der zweiten Elektrode auf der Vorderseite und eine Komponentenschicht auf der Rückseite des Substrats, auf welcher die elektronischen Bauteile aufgebracht und miteinander verbunden werden.
Für die Durchführung der Messungen werden jeweils die zwei an der Messung beteiligten Elektroden, beispielsweise eine erste Elektrode und die zweite Elektrode, mit der Messeinheit verbunden, wobei eine dieser beiden Elektroden, im Allgemeinen wird es die zweite Elektrode sein, beispielsweise auf Masse gelegt wird. Die andere Elektrode wird hingegen nicht weiter verbunden. Danach wird die Kapazität der "schwebenden" ersten Elektrode gegenüber der zweiten Elektrode gemessen.
Die nicht an der Messung beteiligten (ersten) Elektroden können ebenfalls "schwebend" geschaltet werden. Wie festgestellt wurde, ist es jedoch von Vorteil, wenn diese Elektroden während einer Messung auf ein vorgegebenes, stabiles Spannungspotential geschaltet werden. Ohne diese Massnahme weisen die gemessenen Signale einen erhöhten Rauschanteil auf. Die Erkennungsvorrichtung ist aus diesem Grund entsprechend ausgebildet. Soll beispielsweise die Kapazität zwischen einer ersten und der zweiten Elektrode gemessen werden, so können sämtliche anderen ersten Elektroden auf ein vorgegebenes Spannungspotential, insbesondere auf Masse, gelegt werden.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die nicht an der Messung beteiligten Elektroden auf ein anderes, stabiles Spannungspotential zu schalten.
Wie bereits erwähnt, weist eine Wertpapierprüfvorrichtung mit einer Erkennungseinrichtung der eben beschriebenen Art eine Transportvorrichtung auf, mit welcher ein zu prüfendes Wertpapier einem Transportpfad entlang transportiert werden kann. Der Transportpfad führt an der Elektrodenanordnung der Erkennungseinrichtung vorbei, wobei das Wertpapier beispielsweise mittels Rollen an die Elektrodenanordnung gepresst wird.
Während der Durchführung der gewünschten Messungen, d. h. während das Wertpapier an der Elektrodenanordnung vorbeigeführt wird, kann die Messeinheit sequentiell oder gleichzeitig mit jeder einzelnen Elektrode verbunden werden, wobei jeweils die Kapazität zweier mit der Messeinheit verbundener Elektroden gemessen wird. Auf diese Weise kann ein Kapazitätsmuster des zu prüfenden Wertpapiers ermittelt werden.
Je nach Ausbildung der Messeinheit, d. h. je nach Anzahl der zur Verfügung stehenden Messanordnungen, können gleichzeitig mehrere Messungen durchgeführt werden, wozu entsprechend viele Elektroden mit der Messeinheit verbunden werden müssen.
Um Platz und Kosten zu sparen, ist mit Vorteil nur eine Messanordnung vorgesehen, weshalb die Messungen mit Hilfe eines Multiplexings durchgeführt werden. Die Steuerungseinheit übernimmt die Ansteuerung der Elektroden und sorgt dafür, dass im richtigen Moment die richtigen Elektroden mit der Messeinheit verbunden werden.
Um weitere, mit der Elektrodenanordnung nicht messbare Eigenschaften eines zu prüfenden Wertpapiers ermitteln zu können, umfasst die Wertpapierprüfvorrichtung mit Vorteil weitere, zusätzliche Sensoranordnungen wie beispielsweise optische Detektoren zur präzisen Bestimmung der Winkellage und der seitlichen Verschiebung des Wertpapiers gegenüber dem Transportpfad. Die Winkellage und die seitliche Position sind insofern von Bedeutung, als sie ermöglichen, die absolute Position der Sicherheitsmerkmale auf dem Prüfling zu bestimmen.
Selbstverständlich können auch Sensoren eingesetzt werden, mit welchen auf magnetischer, elektrischer oder beliebiger anderer Basis charakteristische Merkmale der Wertpapiere detektiert werden können. Die Messresultate solcher Sensoren können auch zur Kontrolle der mit der Elektrodenanordnung durchgeführten Messungen oder zu deren Unterstützung verwendet werden.
Beim erfindungsgemässen Verfahren zur Prüfung von Wertpapieren, bei welchem ein zu prüfendes Wertpapier einem Transportpfad entlang transportiert und an einer Elektrodenanordnung mit einer Mehrzahl von Elektroden vorbeigeführt wird, wird mit Hilfe einer Steuerungseinheit und einer Messeinheit ein Kapazitätsmuster des Wertpapiers ermittelt, währenddem es an der Elektrodenanordnung vorbeigeführt wird.
Zur Erstellung des Kapazitätsmusters wird sowohl in Transportrichtung als auch quer dazu eine Mehrzahl von Kapazitätsmessungen durchgeführt. In Querrichtung entspricht die Auflösung der Anzahl ersten Elektroden, wobei bei jeder Kapazitätsmessung die Kapazität zwischen einer ersten Elektrode und der zweiten Elektrode gemessen wird. Die Auflösung in Längsrichtung hängt ab von der Transportgeschwindigkeit und der Messfrequenz, mit welcher die Kapazitätsmessungen pro erste Elektrode wiederholt werden. Je höher die Messfrequenz, desto mehr Messungen sind in der Zeit, in welcher das Wertpapier an der Elektrodenanordnung vorbeigeführt wird, pro Wertpapier möglich.
Um verlässliche Messresultate zu erhalten, wird die Elektrodenanordnung vor den Kapazitätsmessungen vorzugsweise kalibriert. Die Kalibrierung erfolgt entweder nur für eine einzelne Elektrode oder für mehrere bzw. alle Elektroden, wobei dies entweder gleichzeitig für alle oder für jede Elektrode separat geschehen kann.
Zur Messung der Kapazität zwischen zwei Elektroden gibt es verschiedene Möglichkeiten. Beispielsweise die HF-Oszillator Methode, die Ladungs-Kompensations Methode oder die Ladungs-Transfer Methode.
Messverfahren, welche auf der Ladungs-Transfer Methode basieren, werden bevorzugt eingesetzt, da sie kostengünstige Schaltungen für eine präzise Kapazitätsmessung ermöglichen. Bei dieser Methode wird eine Ladung bekannter Grösse, beispielsweise von einem Kondensator mit bekannter Kapazität, auf die zu messende Kapazität transferiert. Aus der zwischen den Elektroden der zu messenden Kapazität auftretenden Spannung lässt sich anschliessend die unbekannte Kapazität bzw. die Kapazitätsänderung im Vergleich zu einer vorherigen Messung bestimmen.
Zur Durchführung einer Kapazitätsmessung werden jeweils zwei Elektroden mit der Messeinheit verbunden. Vorzugsweise wird eine der ersten Elektroden sowie die zweite Elektrode mit der Messeinheit elektrisch leitend verbunden. Anschliessend wird die Kapazität bzw. deren Änderung gemessen und das Messresultat zwischengespeichert oder an die Steuerungseinheit weitergegeben.
Wie bereits erwähnt, können unter Verwendung mehrerer Messanordnungen auch mehrere Messungen gleichzeitig durchgeführt werden. In diesem Fall wird nicht nur eine, sondern es werden entsprechend mehrere erste Elektroden mit der Messeinheit verbunden. Da die zweite Elektrode zudem bei jeder Messung beteiligt ist, kann sie auch fest mit der Messeinheit verdrahtet werden.
Bei einer solchen Messung haben auch die restlichen Elektroden einen Einfluss auf die gemessenen Werte. Sie bewirken beispielsweise ein störendes Rauschen im gemessenen Signal. Um dieses Rauschen oder auch andere, störende Einflüsse zu minimieren, werden die nicht an der Messung beteiligten Elektroden bevorzugt auf ein vorgegebenes Spannungspotential geschaltet. Dies kann beispielsweise das gleiche Potential sein, auf welches eine der beiden an der Messung beteiligten Elektroden geschaltet ist. Beispielsweise wird die zweite Elektrode sowie die nicht an der Messung beteiligten ersten Elektroden während der Messung auf Masse gelegt.
Je nach Ausführung der Messeinheit können somit eine oder gleichzeitig mehrere Kapazitätsmessungen durchgeführt werden. Bei einer aufwändigen und damit eher kostspieligeren Variante weist die Messeinheit mehrere Messanordnungen auf. Ideal wäre beispielsweise eine Anzahl Messanordnungen, welche der Anzahl ersten Elektroden entspricht. Damit könnte gleichzeitig die Kapazität jeder ersten Elektrode gegenüber der zweiten Elektrode bestimmt werden.
Eine bevorzugte Variante, welche mit weniger Hardwareaufwand auskommt und daher kostengünstiger ist, umfasst hingegen nur eine einzige Messanordnung. Die einzelnen Elektroden werden zur Durchführung der Kapazitätsmessung nun hintereinander mit der Messeinheit verbunden. Bei der Messung der Kapazitäten zwischen jeweils einer ersten und der zweiten Elektrode heisst das, dass die ersten Elektroden mit Hilfe eines Multiplexing in der gewünschten Reihenfolge mit der Messeinheit verbunden werden, wobei die zweite Elektrode fest mit der Messeinheit verbunden ist.
Um, beispielsweise bei der Prüfung einer Banknote, eine Auflösung von etwa 8 bis 16 Messpunkten quer zur Transportrichtung sowie etwa 15 bis 30 Messpunkten in Transportrichtung zu erhalten, werden die Kapazitätsmessungen vorzugsweise mit einer Frequenz in der Grössenordnung von 2 kHz durchgeführt. Beim Multiplexing wird also rund alle 2 Millisekunden eine andere erste Elektrode mit der Messeinheit verbunden.
Werden mehrere oder leistungsfähigere Messanordnungen verwendet, kann die Anzahl der Messungen gesteigert werden. D. h. es kann sowohl die Anzahl der ersten Elektroden erhöht als auch die Messfrequenz gesteigert werden. Allerdings gilt es zu beachten, dass die absolut gemessenen Kapazitätswerte mit abnehmender Elektrodenfläche kleiner werden, was unter Umständen empfindlichere Messanordnungen notwendig macht.
Viele Sicherheitsmerkmale mit spezifischen elektrischen oder magnetischen Eigenschaften wie beispielsweise unterschiedeliche Dielektrizitätskonstanten der verwendeten Materialien lassen sich auf diese Weise überprüfen. Merkmale, welche hingegen rein optischer Natur sind, können jedoch nicht geprüft werden. Bei einer bevorzugten Variante des erfindungsgemässen Verfahrens wird das zu prüfende Wertpapier deshalb an einer zusätzlichen Sensoranordnung vorbeigeführt und die Winkellage sowie weitere Merkmale wie die seitliche Verschiebung des Wertpapiers gegenüber der Richtung des Transportpfads bestimmt. Selbstverständlich können mit einer solchen Sensoranordnung auch andere optische Eigenschaften des Wertpapiers, insbesondere die Position eines oder mehrerer Sicherheitsmerkmale bestimmt werden oder die zusätzlichen Messungen werden zur Überprüfung der Messungen mit der Elektrodenanordnung verwendet.
Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen:
Fig. 1
Einen schematisch dargestellten Ausschnitt aus einer erfindungsgemässen Banknotenprüfvorrichtung;
Fig. 2
eine schematisch dargestellte Elektrodenanordnung zur Verwendung in der Vorrichtung aus Fig. 1;
Fig. 3
einen vergrösserten Ausschnitt der Elektrodenanordnung aus Fig. 2;
Fig. 4
eine schematisch dargestellte Platine mit aufgebrachter Elektrodenanordnung und weiteren bestückten Bauelementen als Steuer- und Messeinheit;
Fig. 5
das zur Fertigung der Platine aus Fig. 4 verwendete Multi-Layer Substrat;
Fig. 6
das Messresultat einer Elektrode beim Scannen einer einzelnen Banknote;
Fig. 7
das Messresultat einer Elektrode beim Scannen zweier Banknoten;
Fig. 8
eine schematisch dargestellte, zu prüfende Banknote bei Beginn des Scan-Vorgangs;
Fig. 9
das Messresultat einer Elektrode beim Scannen eines sechsteiligen Sicherheitsfadens einer Banknote;
Fig. 10
das Messresultat einer Elektrode beim Scannen einer Banknote;
Fig. 11
das Messresultat der gleichen Elektrode beim Scannen derselben Banknote mit einem Klebstreifen;
Fig. 12
das Messresultat einer Elektrode beim Scannen einer Banknote mit einem mit Korrekturflüssigkeit abgedeckten Bereich;
Fig. 13
das Messresultat einer Elektrode beim Scannen einer Banknote mit einer angehefteten Heftklammer;
Fig. 14
das Messresultat einer Elektrode beim Scannen einer in Längsrichtung geführten Banknote mit einem Kinegramm und einem Sicherheitsfaden und
Fig. 15
einen erfindungsgemässen Verfahrensablauf beim Prüfen einer Banknote.
Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Anhand der Figuren 1 bis 15, in welchen beispielhaft eine Prüfvorrichtung bzw. Teile davon im Detail dargestellt sind, soll die Erfindung nachfolgend genauer beschrieben werden. Die Prüfvorrichtung wird insbesondere zur Prüfung von Banknoten eingesetzt, beispielsweise zur Bestimmung von Art und Nennwert, zur Feststellung des Zustandes (Fitness-Test) sowie zur Erkennung von Fälschungen.
Figur 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einer Banknotenprüfvorrichtung 1. Diese kann neben dem Prüfen auch weitere Aufgaben wie das Speichern oder Sortieren der Banknoten übernehmen. Eine zu prüfende Banknote 2 wird einem Transportpfad 3 entlang von einem mehr oder weniger komplexen System von Rollen, Bändern, Leitblechen etc. von einem Eingabeschlitz zu einem Notenspeicher transportiert (nicht dargestellt). An einer geeigneten Stelle des Transportsystems befindet sich eine Erkennungseinheit 4, wobei vor oder nach der Erkennungseinheit 4 an dem Transportpfad zusätzliche Erkennungseinheiten vorgesehen sein können. Dargestellt ist eine zweite Erkennungseinheit 4.1, welche in Transportrichtung vor der Erkennungseinheit 4 angeordnet ist.
Die von den Erkennungseinheiten 4, 4.1 gesammelten Daten über die Banknote 2 werden im dargestellten Beispiel über Datenleitungen 5.1, 5.2 an eine Zentralsteuerung 6 weitergegeben, welche diese Daten auswertet und die eigentliche Prüfung vornimmt.
Transportsysteme für Wertpapiere sind an sich bekannt und brauchen an dieser Stelle nicht näher erläutert zu werden. In Fig. 1 sind beispielhaft vier Rollen 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 gezeigt, welche die Banknote 2 der Erkennungseinheit 4 zuführen bzw. diese danach erfassen und auf dem vorgegebenen Transportpfad 3 in der gewünschten Richtung wegbefördern. Die Rollen für die Erkennungseinheit 4.1 sind nicht dargestellt. Um einen möglichst zuverlässigen Transport sicherzustellen, werden die vor- und nachgelagerten Rollenpaare möglichst nahe an die Erkennungseinheiten 4, 4.1 gebracht. Zusätzlich sind eine Rolle 8 gegenüber der Erkennungseinheit 4 sowie eine Rolle 8.1 gegenüber der Erkennungseinheit 4.1 vorgesehen, welche die Banknote 2 an die jeweilige Erkennungseinheit 4, 4.1 andrückt. (Die Drehrichtung der Rollen ist jeweils durch einen Pfeil angegeben.)
Die Figuren 2 (als Übersicht) und 3 (ein vergrösserter Ausschnitt) zeigen die in der Erkennungseinheit 4 verwendete Elektrodenanordnung. Diese ist auf der Oberseite einer Platine 12 ausgebildet, welche derart in der Erkennungseinheit 4 montiert ist, dass die Banknote 2 bei deren Prüfung planparallel an der Elektrodenanordnung vorbeigeführt wird. Die Elektrodenanordnung weist 8 identische, rechteckige, erste Elektroden 9.1 bis 9.8 auf, welche derart nebeneinander angeordnet sind, dass ihre Schmalseiten in einem bestimmten Abstand 13.1 in der Grössenordnung von z. B. 1 mm parallel zueinander liegen. Weiter weist die Elektrodenanordnung eine ebenfalls rechteckige, zweite Elektrode 10 auf, welche eine rechteckige Aussparung 11 aufweist, innerhalb welcher die ersten Elektroden 9.1 bis 9.8 vorgesehen sind. Die Aussparung 11 ist so bemessen, dass der Abstand 13.2 zwischen dem Rand der Aussparung 11 und jeweils einer ersten Elektrode 9.1 bis 9.8 überall gleich ist wie der Abstand 13.1 der ersten Elektroden 9.1 bis 9.8 untereinander, d. h. etwa 1 mm.
In Figur 4 ist ein Querschnitt bei A - B durch die Platine 12 dargestellt. Auf der Oberseite erkennt man den Querschnitt der ersten Elektrode 9.5 sowie der zweiten Elektrode 10, welche zwecks besserer Erkennbarkeit mit dicken Strichen gezeichnet sind. Die Steuerungseinheit sowie die Messeinheit sind in Form von elektrischen Bauelementen auf der Unterseite der Platine 12 realisiert. Beispielhaft sind einige, mit üblichen Fertigungsverfahren auf der Platine 12 bestückte, Bauelemente 14.1 bis 14.3 mit ihren elektrischen Anschlüssen dargestellt.
In Figur 5 ist ein Querschnitt durch das zur Fertigung der Platine 12 verwendete Substrat 15 dargestellt. Es besteht aus mehreren elektrisch leitenden bzw. isolierenden Schichten. Das im vorliegenden Beispiel verwendete Substrat-Material weist eine Dielektrizitätskonstante εr von etwa 4.3 auf. Die elektrisch leitenden Schichten von oben nach unten sind: eine Elektroden-Schicht 15.1 mit den Elektroden 9.1 bis 9.8 und 10, eine Versorgungs-Schicht 15.2 zur Herstellung der benötigten Versorgungsleitungen (Masse GND und Versorgungsspannung VCC), eine Signal-Schicht 15.3 zur Verteilung der zu übermittelnden Signale sowie eine Bauelemente-Schicht 15.4 zur Herstellung weiterer Verbindungen zwischen den einzelnen Bauelementen. Dazwischen sind jeweils unterschiedlich dicke Isolier-Schichten 16.1, 16.2, 16.3 vorgesehen.
Figur 8 zeigt die zu prüfende Banknote 2 kurz nach Beginn der Prüfung. D. h. die Banknote 2 wird in Richtung des Pfeils 17 an der Elektrodenanordnung vorbeigeführt, wobei der Abstand zwischen der Banknote 2 und der Elektrodenanordnung durch die Rolle 8 (in Figur 6 nicht dargestellt) minimal gehalten wird.
Die Banknote 2 weist als Sicherheitsmerkmale beispielsweise ein Kinegramm 18 und einen Sicherheitsfaden 19 auf, wobei der Sicherheitsfaden 19 teilweise in das Papier der Banknote 2 eingelassen ist, sodass nur 6 kleine Teilstücke des Sicherheitsfadens sichtbar sind. Die Banknotenprüfvorrichtung 1 ist wie erwähnt auch zur Durchführung von Fitness-Tests geeignet, weshalb weitere Merkmale wie eine auf der Banknote 2 angeheftete Heftklammer 20, ein mit Korrekturflüssigkeit 21 abgedeckter Bereich und ein aufgeklebter Klebstreifen 22 dargestellt sind. Da sich die genannten Merkmale auf der Erkennungseinheit 4 zugewandten Seite der Banknote 2 befinden, sind sie gestrichelt dargestellt.
Die folgenden Figuren zeigen qualitativ einige Messsignale (bzw. Ausschnitte davon), d. h. die Kapazitätsänderung zwischen jeweils einer ersten Elektrode 9.1 bis 9.8 und der zweiten Elektrode 10, wie sie beim Scannen der Banknote 2 gemessen werden können. Auf der x-Achse 23 ist die Zeit und auf der y-Achse 24 die Kapazitätsänderung aufgetragen. Die Zeitdauer Δt und die Kapazitätsänderung ΔC zwischen zwei Teilstrichen sind z. T. unterschiedlich und jeweils angegeben.
Es ist zu beachten, dass in den Figuren nicht einzelne Messpunkte angegeben sind, wie sie beim Multiplexing typischerweise entstehen, sondern dass die Messungen als kontinuierliche Linien in Funktion der Zeit angegeben sind.
Figur 6 (Δt = 50 ms, ΔC = 5 fF mit fF = femto-Farad) zeigt das Signal der ersten Elektrode 9.6. Die erste Elektrode 9.6 überstreicht einen Bereich der Banknote 2, welche keine besonderen Merkmale aufweist. Der Anstieg des Messsignals ist eine Folge der durch das Papier der Banknote 2 erzeugten Kapazitätsänderung.
Figur 7 (Δt = 50 ms, ΔC = 5 fF) zeigt wiederum das Signal der ersten Elektrode 9.6, wobei während der Prüfung zwei Banknoten 2 übereinanderliegen. Mit optischen Sensoren ist das Detektieren solcher Doppelnoten eine schwierige bis unmögliche Angelegenheit. Mit der erfindungsgemässen Elektrodenanordnung ist die Erkennung von Doppelnoten hingegen einfach, denn das Messsignal zeigt, bedingt durch die zwei Lagen Papier, gegenüber einer Einzelnote (siehe Figur 6) einen deutlich höheren Anstieg.
Figur 9 (Δt = 20 ms, ΔC = 10 fF) zeigt das Signal der ersten Elektrode 9.5. Die erste Elektrode 9.5 überstreicht den Bereich der Banknote 2, welcher den Sicherheitsfaden 19 umfasst. Deutlich ist der Anstieg des Messsignals zu erkennen. Es sind sogar die von den 6 sichtbaren Teilstücken des Sicherheitsfadens 19 herrührenden 6 Messspitzen 25.1 bis 25.6 erkennbar.
Die Figuren 10 und 11 (Δt = 20 ms, ΔC = 2 fF) zeigen das Signal der ersten Elektrode 9.7 bei einem Fitness-Test. Figur 10 zeigt das Signal der Banknote 2 ohne den Klebstreifen 22 und die Figur 11 das Signal der Banknote 2 wie dargestellt mit Klebstreifen 22. Der Klebstreifen 22 führt in dem relevanten Bereich 26 zu einem erkennbaren Anstieg des Mess-signals.
Das Resultat eines weiteren Fitness-Tests ist in Figur 12 (Δt = 20 ms, ΔC = 2 fF) dargestellt. Das Messsignal der ersten Elektrode 9.3 zeigt im entsprechenden Bereich 27, der auf der Banknote 2 mit Korrekturflüssigkeit 21 abgedeckt ist, einen deutlichen Abfall.
Figur 13 (Δt = 20 ms, ΔC = 2 fF) zeigt das Signal der ersten Elektrode 9.1. Diese überstreicht den Bereich der Banknote 2, welcher die Heftklammer 20 umfasst. Die Heftklammer 20 ist derart an die Banknote 2 geheftet, dass sich die beiden umgebogenen Enden der Klammer auf der der Elektrodenanordnung zugewandten Seite der Banknote 2 befinden. Deutlich sind die beiden, von den umgebogenen Enden der Heftklammer 20 herrührenden Anstiege 28.1, 28.2 des Messsignals zu erkennen.
Bei dem in Figur 14 (Δt = 50 ms, ΔC = 20 fF) dargestellten Signal wurde die Banknote 2 nicht quer zur Transportrichtung, sondern in Längsrichtung an der Erkennungseinheit 4 vorbeigeführt. Die Scanrichtung ist also nicht die Richtung des Pfeils 17, sondern jene des Pfeils 29, wobei zur Messung diejenige erste Elektrode 9.1 bis 9.8 verwendet wurde, welche den Bereich der Banknote 2 mit dem Kinegramm 18 und dem Sicherheitsstreifen 19 überstreicht (gestrichelt eingezeichnete Verlängerung des Pfeils 29).
Der erste Anstieg 30.1 des Messsignals rührt vom Kinegramm 18 und der zweite Anstieg 30.2 vom Sicherheitsstreifen her.
In Figur 15 sind in einem Ablaufdiagramm die wichtigsten Schritte des erfindungsgemässen Prüfverfahrens dargestellt. Nachdem eine Banknote 2 beispielsweise durch den Eingabeschlitz in die Banknotenprüfvorrichtung 1 gelangt ist, wird sie in einem ersten Schritt Notentransport 31 dem vorgegebenen Transportweg entlang geführt. In einem nächsten Schritt Merkmalsbestimmung 32 werden beispielsweise mit einer Erkennungseinheit 4.1 optische Eigenschaften der Banknote 2 bestimmt und gleich anschliessend oder erst später ausgewertet. In einem Schritt Kalibrierung 33 wird die Elektrodenanordnung kalibriert, bevor die Banknote 2 anschliessend geprüft wird. Während die Banknote 2 an der Erkennungseinheit 4 vorbeigeführt wird, wird ein Kapazitätsmuster der Banknote 2 erstellt. Hierzu werden in der relativ kurzen zur Verfügung stehenden Zeit eine Mehrzahl von Verfahrensschritten durchgeführt, welche eine bestimmte Anzahl Mal wiederholt werden. Im vorliegenden Beispiel werden die Schritte Elektroden-Auswahl 34, Abschirmung 35, Messung 36 und Messwert-Speicherung 37 pro Elektrode 20-mal, d. h. insgesamt 160-mal wiederholt. Diese Schlaufe mit vorgegebener Anzahl Durchläufen ist durch den Pfeil 38 angedeutet.
Bei der Elektroden-Auswahl 34 wird die jeweils nächste erste Elektrode 9.1 bis 9.8 (in einer vorgegebenen Reihenfolge) mit der Messeinheit verbunden. Die Ansteuerung der entsprechenden Bauelemente erfolgt durch die Steuerungseinheit, einer elektronischen Schaltung, welche sich auf der Rückseite der Platine 12 befindet. Da jeweils die Kapazität zwischen einer ersten Elektrode 9.1 bis 9.8 und der zweiten Elektrode 10 gemessen wird, wird die zweite Elektrode fest mit der Messeinheit verbunden. Auf diese Weise erhält man schliesslich 160 Messwerte der gesamten Banknote 2, d. h. für jede Elektrode 20 Messwerte in Transportrichtung.
Bei der Abschirmung 35 werden sämtliche, nicht an der aktuellen Messung beteiligten, ersten Elektroden 9.1 bis 9.8 auf Masse geschaltet. Dies führt zu deutlich weniger Rauschen und Störungen in den Messsignalen, welche beispielsweise durch einen in der Banknotenprüfvorrichtung 1 vorhandenen Motor hervorgerufen werden können.
Sind sämtliche Elektroden korrekt verbunden, erfolgt die Messung 36 der Kapazität zwischen den beiden mit der Messeinheit verbundenen Elektroden. Zur Messung der Kapazität bzw. deren Änderung können beliebige Messverfahren eingesetzt werden, wobei ein auf der Ladungs-Transfer Methode basierendes Verfahren bevorzugt wird.
Bei der Messwert-Speicherung 37 wird der gemessene Wert zwecks späterer Auswertung in einem Speicher abgelegt. Dieser ist entweder direkt auf der Platine 12 oder beispielsweise in die Zentralsteuerung 6 integriert.
Wenn das Scannen der Banknote 2 beendet ist, erfolgt die Auswertung 39 der gesammelten Daten. Über Datenleitungen 5.1, 5.2 werden die Daten zur Zentralsteuerung übermittelt, wo die Daten nach einer allfälligen Aufbereitung ausgewertet werden. Die Auswertung 39 der Daten beinhaltet beispielsweise die Bestimmung der Art und des Nennwertes der Banknote 2 mittels eines Vergleichs der Messwerte mit bereits zuvor abgespeicherten Beispieldaten früher gescannter Banknoten. Oder anhand der Messwerte wird festgestellt, ob die Banknote 2 Heftklammern, Klebstreifen, mit Korrekturflüssigkeit abgedeckte Bereiche oder andere Merkmale wie hoher Verschleiss und Ähnliches aufweist. Die Auswertung 39 erfolgt noch während die Banknote auf dem Transportpfad von der Erkennungseinheit weggeführt wird.
Nach der Auswertung 39 folgt schliesslich noch der Schritt Konsequenzen 40. Hierbei werden je nach Resultat der Auswertung 39 unterschiedliche Massnahmen eingeleitet. Ist die Banknote beispielsweise als echt und in gutem Zustand erkannt worden, wird sie in einem entsprechenden Notenspeicher abgelegt. Ist sie als Fälschung erkannt worden, wird sie ausgesondert und beispielsweise in einem separaten Speicher abgelegt, wobei auch weitere Massnahmen wie eine Alarmierung denkbar sind. Auch Banknoten 2, welche zwar als echt erkannt werden, aber den Fitness-Test nicht bestehen, können in einen separaten Speicher gelenkt werden. Schliesslich können Banknoten, welche beispielsweise keinem der vorgesehenen Fälle entsprechen, auch wieder über den Eingabeschlitz ausgegeben werden.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass die Erfindung die Realisierung einer einfachen und kostengünstigen Prüfvorrichtung erlaubt, welche die Erkennung einer Vielzahl verschiedener Merkmale eines Wertpapiers mit einem einzigen Sensor ermöglicht. Auf diese Weise ist eine einfache und sichere Prüfung von Wertpapieren hinsichtlich ihrer Echtheit und ihres Zustandes möglich.

Claims (15)

  1. Elektrodenanordnung mit einer Mehrzahl von Elektroden zur Prüfung eines Wertpapiers, insbesondere einer Banknote, dadurch gekennzeichnet, dass sie zweidimensional ausgebildet ist und eine Mehrzahl erster Elektroden sowie zumindest eine zweite Elektrode umfasst, wobei die ersten Elektroden von der zumindest einen zweiten Elektrode zumindest teilweise umgeben sind.
  2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Elektroden rechteckig ausgebildet und in wenigstens einer Reihe nebeneinander angeordnet sind.
  3. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens zwei und höchstens 256, insbesondere 8 oder 16 erste Elektroden sowie genau eine zweite Elektrode aufweist, die ersten Elektroden je eine Fläche zwischen 10 mm2 und 500 mm2, insbesondere etwa 200 mm2, besitzen, die zweite Elektrode die ersten Elektroden vollständig umgibt und ein Abstand zwischen den ersten Elektroden untereinander sowie zwischen den ersten Elektroden und der zweiten Elektrode grösser als 0.1 mm und kleiner als 10 mm, insbesondere 1 mm ist.
  4. Erkennungseinrichtung zur Prüfung eines Wertpapiers, insbesondere einer Banknote, umfassend eine Messeinheit, eine Steuerungseinheit und eine Elektrodenanordnung mit einer Mehrzahl von Elektroden, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung
    zweidimensional ausgebildet ist,
    eine Mehrzahl erster Elektroden sowie zumindest eine zweite Elektrode umfasst, wobei die ersten Elektroden von der zumindest einen zweiten Elektrode zumindest teilweise umgeben sind,
    auf einer Hauptfläche eines plattenförmig ausgebildeten Substrats aufgebracht ist
    und die Messeinheit zur Messung einer Kapazität zweier Elektroden mit jeder Elektrode verbindbar ist.
  5. Erkennungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat eine Dicke zwischen 0.1 mm und 10 mm, insbesondere zwischen 1 mm und 2 mm und eine Dielektrizitätskonstante εr kleiner als 10, insbesondere zwischen 3 und 5 aufweist.
  6. Erkennungseinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit und die Messeinheit auf einer der Elektrodenanordnung gegenüberliegenden Hauptfläche des plattenförmigen Substrats vorgesehen sind, das Substrat zur Herstellung von elektrischen Verbindungen mehrschichtig ausgebildet ist, und die Elektroden einzeln auf ein vorgegebenes Spannungspotential schaltbar sind.
  7. Wertpapierprüfvorrichtung mit einer Transportvorrichtung zum Transportieren eines Wertpapiers entlang eines Transportpfades und einer Erkennungseinrichtung mit einer eine Mehrzahl von Elektroden aufweisenden Elektrodenanordnung, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Erkennungseinrichtung eine Messeinheit und eine Steuerungseinheit umfasst,
    die Elektrodenanordnung zweidimensional ausgebildet ist, eine Mehrzahl erster Elektroden sowie zumindest eine zweite Elektrode umfasst, wobei die ersten Elektroden von der zumindest einen zweiten Elektrode zumindest teilweise umgeben sind,
    die ersten Elektroden rechteckig ausgebildet und quer zum Transportpfad in wenigstens einer Reihe nebeneinander angeordnet sind,
    die Messeinheit mit jeder Elektrode verbindbar ist,
    der Transportpfad an der Erkennungseinrichtung vorbeiführt und
    die Wertpapierprüfvorrichtung derart ausgebildet ist, dass ein Kapazitätsmuster des Wertpapiers ermittelt werden kann.
  8. Wertpapierprüfvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest eine zusätzliche Sensoranordnung, insbesondere zur Ermittlung einer optischen Eigenschaft des Wertpapiers, aufweist.
  9. Verfahren zur Prüfung von Wertpapieren, insbesondere mit einer Wertpapierprüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei ein Wertpapier einem Transportpfad entlang transportiert und an einer eine Mehrzahl von Elektroden umfassenden Elektrodenanordnung vorbeigeführt wird und, während das Wertpapier an der Elektrodenanordnung vorbeigeführt wird, mit Hilfe einer Steuerungseinheit und einer Messeinheit ein Kapazitätsmuster des Wertpapiers ermittelt wird, indem sowohl quer zum Transportpfad als auch in Richtung des Transportpfades eine Mehrzahl von Kapazitätsmessungen durchgeführt werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung vor den Kapazitätsmessungen kalibriert wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Kapazitätsmessung mit einer auf einem Ladungs-Transfer (charge transfer) Verfahren basierenden Messmethode eine Kapazitätsänderung zwischen zwei Elektroden gemessen wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Kapazitätsmessung jeweils eine der ersten sowie die zweite Elektrode mit der Messeinheit verbunden werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die restlichen ersten Elektroden sowie die zweite Elektrode auf ein vorgegebenes Spannungspotential geschaltet werden.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazitätsmessungen mit einer Frequenz in einer Grössenordnung von 2 kHz durchgeführt werden.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Wertpapier vor der Elektrodenanordnung an einer zusätzlichen Sensoranordnung vorbeigeführt und eine Winkellage des Wertpapiers in Bezug auf den Transportpfad sowie weitere optische Eigenschaften, insbesondere eine Position eines oder mehrerer Sicherheitsmerkmale des Wertpapiers, bestimmt wird.
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