Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND TEST APPARATUS FOR CHECKING THE AUTHENTICITY OF OBJECTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/145439
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and a test apparatus for automatically checking the authenticity of objects, such as in particular coins, by means of a test apparatus. The method involves: performing an x-ray fluorescence analysis, XRFA, on an object to be checked and employing a first comparison, in which one or more properties of at least one fluorescence spectrum produced during the XRFA are compared with associated first reference information; performing a second analysis on the object on the basis of an applicable second examination method, different from the XRFA, and a second comparison, in which an examination result obtained during the second analysis is compared with associated second reference information; and determining an analysis result for the authenticity of the object on the basis of the results of both the first and the second comparison. The test apparatus is accordingly configured to carry out the method.

More Like This:
JPH06253912COIN FOR GAME
Inventors:
FREIBERGER RALF (DE)
BURKHARDT BERTRAM (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/051779
Publication Date:
August 01, 2019
Filing Date:
January 24, 2019
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
MUEHLBAUER GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
G07D5/00
Domestic Patent References:
WO2017134660A12017-08-10
Foreign References:
US20150131890A12015-05-14
US20130068586A12013-03-21
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
WALLINGER RICKER SCHLOTTER TOSTMANN (DE)
Download PDF:
Claims:
ANSPRÜCHE

1 . Verfahren zur automatischen Echtheitsüberprüfung von Objekten, insbesondere von Münzen, mittels einer Prüfvorrichtung (1 ), wobei das Verfahren aufweist: Durchführen einer Röntgenfluoreszenzanalyse, RFA, eines zu überprüfenden Objekts und Anstellen eines ersten Vergleiches, bei dem eine oder mehrere Ei- genschaften zumindest eines bei der RFA erzeugten Fluoreszenzspektrums mit zugeordneten ersten Referenzinformationen verglichen werden;

Durchführen einer zweiten Analyse des Objekts auf Basis einer entsprechen- den zweiten, von der RFA unterschiedlichen Untersuchungsmethode, sowie Anstellen eines zweiten Vergleichs, bei dem ein bei der zweiten Analyse ge- wonnenes Untersuchungsergebnis mit zugeordneten zweiten Referenzinforma- tionen verglichen wird; und

Bestimmen eines Analyseergebnisses bezüglich der Echtheit des Objekts in Abhängigkeit von den Ergebnissen sowohl des ersten als auch des zweiten Vergleichs.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , des Weiteren aufweisend:

Erfassen der Art, eines Zustands oder zumindest einer vorbestimmten Eigen- schaft des zu überprüfenden Objekts; und

Durchführen der ersten oder der zweiten Analyse in Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Erfassung. 3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Erfassen der Art, eines Zustands oder zumindest einer vorbestimmten Eigenschaft des zu überprüfenden Objekts als Teilprozess der ersten oder der zweiten Analyse selbst erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei die zweite Untersuchungsmethode in Abhängigkeit vom Ergebnis der Erfassung aus mehreren verfügbaren Untersu- chungsmethoden ausgewählt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei zumindest eine Eigen- schaft der bei der RFA eingesetzten Röntgenstrahlung in Abhängigkeit vom Er- gebnis der Erfassung festgelegt wird.

6. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei das Objekt der

RFA und/oder der zweiten Analyse nur von einer räumlichen Seite aus unterzo- gen wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Objekt von wenigstens zwei verschiedenen Seiten aus der RFA und/oder der zweiten Analyse unter- zogen wird.

Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, des Weiteren aufwei- send:

Selektives Ausschleusen des überprüften Objekts in Abhängigkeit vom be- stimmten Analyseergebnis bezüglich der Echtheit des Objekts und/oder von zumindest einem der folgenden bei der Echtheitsüberprüfung erfassten Aspek- te: der Art, eines Zustands, oder zumindest einer vorbestimmten Eigenschaft des Objekts.

Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die zweite Un- tersuchungsmethode eine der folgenden ist:

- Visuelle bzw. optische Inspektion;

- Inspektion mittels einer elektromagnetischen Sensorvorrichtung, EMS;

- Gewichts-, Massen- oder Massendichtebestimmung;

- Sekundäre lonenmassenspektroskopie;

- Rasterelektronenmikroskopie, SEM. 10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die visuelle bzw. optische Inspektion eine Bestrahlung des Objekts mit Licht

(a) entlang von, zumindest im Wesentlichen, einer einzigen Bestrahlungsrich- tung,

(b) mittels eines Lichtdoms, oder

(c) mittels einer Ringbeleuchtung;

sowie ein Detektieren des dabei jeweils vom Objekt reflektierten Lichts auf- weist.

1 1. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der folgenden Teilvorgänge der Echtheitsüberprüfung durch die Prüfvorrichtung auf getaktete Weise gemäß einem Taktsignal erfolgt: Objektzuführung, erste Analyse, zweite Analyse, Objektausschleusung.

12. Prüfvorrichtung (1 ) zur Echtheitsüberprüfung von Objekten, insbesondere von

Münzen, wobei die Prüfvorrichtung 1 eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche auszuführen. 13. Prüfvorrichtung (1 ) nach Anspruch 12, wobei die Prüfvorrichtung (1 ) einen mo- dularen Aufbau mit zwei oder mehr Modulen aufweist, von den ein erstes Modul (4d) zur Durchführung der RFA, ein zweites davon verschiedenes Modul (4a) zur Durchführung der zweiten Untersuchungsmethode, und gegebenenfalls weitere Module (4b; 4c) jeweils zur Durchführung einer jeweiligen noch weiteren Untersuchungsmethode konfiguriert sind.

14. Prüfvorrichtung (1 ) nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Prüfvorrichtung (1 ) eingerichtet ist simultan zwei oder mehr Objekte im Rahmen der Echtheitsüber- prüfung zu analysieren.

15. Prüfvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, des Weiteren aufwei- send eine Sortiereinrichtung (7) zum selektiven Ausschleusen der im Rahmen der Echtheitsüberprüfung analysierten Objekte in Abhängigkeit von deren Er- gebnis und/oder von zumindest einem der folgenden bei der Echtheitsüberprü- fung erfassten Aspekte: der Art, eines Zustands, oder zumindest einer vorbe- stimmten Eigenschaft des Objekts.

16. Prüfvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 12 bis 15, aufweisend eine Steuervorrichtung (5), die eingerichtet ist, eine für die RAF verwendete Rönt- genstrahlungsquelle so zu steuern, dass dadurch zumindest eine Eigenschaft der bei der RAF eingesetzten Röntgenstrahlung variabel einstellbar ist.

Description:
VERFAHREN UND PRÜFVORRICHTUNG ZUR ECHTHEITSÜBERPRÜFUNG

VON OBJEKTEN Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Prüfvorrichtung zur automa- tischen Echtheitsüberprüfung von Objekten, wie insbesondere von Münzen.

Fälschungen von Wertgegenständen, wozu auch insbesondere Geldmünzen oder an- dere werthaltige Münzen gehören, gibt es seit jeher. Gerade in jüngerer Zeit werden zudem auch viele andere Arten von Objekten, beispielsweise viele Arten von Maschi- nen und Geräten oder Konsumgütern, wie etwa Uhren oder elektronische Geräte, oder Bauteile oder Ersatzteile davon, beispielsweise Ersatzteile für Fahrzeuge oder Flug- zeuge, gefälscht. Gleiches gilt für Wert- oder Sicherheitsdokumente, wie etwa Geld- scheine, Ausweise, Gutscheine und Chipkarten. Während in früherer Zeit ein Erkennen solcher Fälschungen fast ausschließlich darauf beruhte, dass entsprechende mensch- liche Spezialisten in der Lage waren, mittels persönlicher Begutachtung eines solchen Objekts, vor allem auf visuelle und taktile Weise oder mittels einfacher Werkzeugen oder Messeinrichtungen, mit einer hinreichend großen Wahrscheinlichkeit eine Fäl- schung zu erkennen, kommen zu diesem Zweck inzwischen regelmäßig - schon aus Effizienzgründen - vor allem automatische und oft komplexe Prüfungsverfahren und Prüfvorrichtungen zum Einsatz.

Des Weiteren besteht insbesondere bei im Umlauf befindlichen Geldmünzen, deren effektive Nutzungsdauer aufgrund der bei ihrer Verwendung auftretenden Abnutzung naturgemäß begrenzt ist, regelmäßig auch Bedarf dafür, echte, aber beschädigte, stark verschmutzte oder anderweitig in ihrer Brauchbarkeit beeinträchtigte Geldmünzen zu erkennen und aus dem Geldkreislauf zu entnehmen.

Vor diesem Hintergrund sind aus dem Stand der Technik Verfahren und Prüfvorrich- tungen zur automatischen, und somit maschinell durchgeführten, Überprüfung von Münzen bekannt, bei denen mittels einer entsprechenden Prüfvorrichtung eine visuelle Inspektion der jeweiligen zu prüfenden Münze erfolgt. Dabei wird regelmäßig die Mün- ze auf vorbestimmte Weise beleuchtet und das sich dabei ergebende Bild mit entspre- chenden, zu einer echten und unbeschädigten Münze korrespondierenden Referenzin- formationen verglichen, um ein Prüfergebnis hinsichtlich der Echtheit und/oder Unver- sehrtheit der Münze zu erhalten. Des Weiteren ist es bekannt, eine derartige automati- sche visuelle Überprüfung mittels einer elektromagnetischen Prüfung unter Verwen- dung elektromagnetischer Sensoren (EMS) zu ergänzen, mit deren Hilfe die Münzen im Hinblick auf ihren Gehalt an bestimmten, bei entsprechenden echten Münzen vor- handenen Metalllegierungen, geprüft werden können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die automatische Echtheits- Überprüfung von Objekten, insbesondere von Münzen, weiter zu verbessern.

Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Lehre der unabhängigen Ansprüche er- reicht. Verschiedene Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Ge- genstand der Unteransprüche.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Echtheits- Überprüfung von Objekten, insbesondere von Münzen, wie etwa Geldmünzen, mittels einer Prüfvorrichtung. Das Verfahren weist auf: (i) Durchführen einer Röntgenfluores- zenzanalyse, RFA, eines zu überprüfenden Objekts und Anstellen eines ersten Ver- gleiches, bei dem eine oder mehrere Eigenschaften zumindest eines bei der RFA er- zeugten Fluoreszenzspektrums mit zugeordneten ersten Referenzinformationen vergli- chen werden; (ii) Durchführen einer zweiten Analyse des Objekts auf Basis einer ent- sprechenden zweiten, von der RFA unterschiedlichen Untersuchungsmethode, sowie Anstellen eines zweiten Vergleichs, bei dem ein bei der zweiten Analyse gewonnenes Untersuchungsergebnis mit zugeordneten zweiten Referenzinformationen verglichen wird; und (iii) Bestimmen eines Analyseergebnisses bezüglich der Echtheit des Objekts in Abhängigkeit von den Ergebnissen sowohl des ersten als auch des zweiten Ver- gleichs. Unter einer "automatischen Echtheitsüberprüfung" eines Objekts ist im Sinne der Er- findung eine mittels eines Automaten in Form der Prüfvorrichtung durchgeführte Über- prüfung des Objekts im Hinblick darauf zu verstehen, ob es authentisch ist oder nicht. Authentizität bedeutet hier Echtheit im Sinne von„als Original befunden“. Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA), auch Röntgenfluoreszenzspektroskopie (RFS) ge- nannt (englisch X-ray fluorescence spectroscopy, XRF spectroscopy) ist eine Methode aus der Materialanalytik auf Grundlage der Röntgenfluoreszenz, bei der eine Material- probe, vorliegend ein Objekt, durch Röntgen- Gamma- oder lonenstrahlung angeregt wird, wobei durch nachfolgende Sekundärprozesse freiwerdende Energie in Form von elementspezifischer Fluoreszenzstrahlung abgegeben wird. Diese Fluoreszenzstrah- lung kann von einem Strahlungsdetektor ausgewertet werden. Die Röntgenfluores- zenzanalyse ermöglicht grundsätzlich eine Identifizierung und Konzentrationsbestim- mung der meisten chemischen Elemente in einer Materialprobe in den unterschied- lichsten Zusammensetzungen.

Unter ersten "Referenzinformationen", die im Rahmen der Erfindung mit einem bei der RFA erzeugten Fluoreszenzspektrum zu vergleichen sind, sind Informationen bzw. Daten zu verstehen, die dem zu überprüfenden Objekt oder entsprechenden Objektart (bzw. Objekttyp) zugeordnet sind, und die technische Merkmale oder daraus resultie- rende Eigenschaften eines Originals dieses Objekts kennzeichnen, welche geeignet sind, zum Zwecke der Prüfung einer Ähnlichkeit zu bzw. Übereinstimmung mit dem bei der RFA erzeugten Fluoreszenzspektrum verwendet zu werden. Die ersten Referenz- informationen können insbesondere selbst ein Referenzfluoreszenzspektrum oder ein oder mehrere bestimmte charakteristische Merkmale davon, wie beispielweise das Vorkommen, die weilenlängen- bzw. frequenzbezogene Lage sowie die Amplitude und/oder Breite von bestimmten Maxima oder Minima des Spektrums, beschreiben.

Die zweite Analyse des Objekts auf Basis einer entsprechenden zweiten, von der RFA unterschiedlichen Untersuchungsmethode, wie etwa einer bestimmten visuellen In- spektion oder einer EMS-Analyse, liefert somit zusätzlich zu dem Ergebnis der RFA auf Basis des ersten Vergleichs ein weiteres, nicht aus der RFA resultierendes Analy- seergebnis im Rahmen des zweiten Vergleichs, bei dem zu der entsprechend gewähl- ten Untersuchungsmethode korrespondierende (zweite) Referenzinformationen heran- gezogen werden, um die Echtheit des Objekt zu prüfen. Im Falle der visuellen Inspek- tion können diese (zweiten) Referenzinformationen insbesondere charakteristische Merkmale eines Bilds der überprüften Ansicht eines Originalobjekts kennzeichnen, wie etwa die räumliche Lage von bestimmten charakteristischen Oberflächeneigenschaf- ten, etwa Prägungen des Objekts, bei einer vorgegebenen Beleuchtung zu erwartende Helligkeits-, Kontrast- und/oder Farbverteilungen usw. Bei der EMS-Analyse können die (zweiten) Referenzdaten entsprechend bei der Vermessung eines Originalobjekts zu erwartende Messwerte oder Messkurven beschreiben, mit denen die bei der EMS- Analyse eines zunächst unbekannten Objekts erzeugten EMS-Messergebnisse zum Zwecke der Echtheitsüberprüfung abgeglichen werden können.

Im Gegensatz zu den vorgenannten bekannten Echtheitsüberprüfungsverfahren und -Vorrichtungen erfolgt erfindungsgemäß eine Überprüfung des Objekts mittels zumin- dest zweier unterschiedlicher Untersuchungsmethoden, von denen zumindest eine RFA verwendet, um eine chemische Zusammensetzung der untersuchten Objekte zu bestimmen. Das Ergebnis der Echtheitsüberprüfung wird sodann beruhend sowohl auf Basis des Ergebnisses der RFA-Analyse, als auch auf dem Ergebnis der Überprüfung mit der mindestens einen weiteren, unterschiedlichen Untersuchungsmethode be- stimmt. So lässt sich insgesamt die Erkennungsgenauigkeit der Echtheitsüberprüfung erhöhen, da insbesondere auch die chemische Zusammensetzung des Objekts oder von Teilaspekten davon dazu herangezogen werden kann. Auf diese Weise lassen sich auch solche Fälschungen erkennen, die auf Basis anderer bislang verwendeter

Untersuchungsmethoden nicht, oder nur mit erheblich höherem Aufwand, also etwa einer Kombination einer Vielzahl von Untersuchungsmethoden oder von sehr aufwän- digen oder nicht zerstörungsfreien, z.B. chemischen, Analysen erkennbar wären. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens beschrieben, die jeweils, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird oder technisch unmöglich ist, beliebig miteinander sowie mit den weiteren beschriebenen anderen Aspekten der Erfindung kombiniert werden können. Bei einigen Ausführungsformen weist das Verfahren des Weiteren auf: (i) Erfassen der Art, eines Zustands oder zumindest einer vorbestimmten Eigenschaft des zu überprü- fenden Objekts; und (ii) Durchführen der ersten und oder der zweiten Analyse in Ab- hängigkeit vom Ergebnis dieser Erfassung. Der Erfassungsschritt (i) kann dabei insbe- sondere mittels einer Sensoreinrichtung der Prüfvorrichtung erfolgen. Bei diesen Aus- führungsformen erfolgt somit eine Auswahl und/oder Anpassung der zur ersten und/oder der zweiten Analyse verwendeten Untersuchungsmethoden in Abhängigkeit von der im Erfassungsschritt (i) bestimmten Art, dem Zustand bzw. zumindest einer vorbestimmten Eigenschaft des Objekts. Dies kann insbesondere vorteilhaft dazu ver- wendet werden, in Abhängigkeit davon einen optimierten Satz von Untersuchungsme- thoden, sowie deren optimierte Einstellung im Hinblick auf das zu überprüfende Objekt automatisch auszuwählen. Daneben sind natürlich auch eine rein manuelle Auswahl bzw. Einstellung über eine entsprechende Mensch-Maschine-Schnittsteile oder eine Kombination aus beiden Varianten möglich. So kann es beispielsweise vorteilhaft sein, für bestimmte Münztypen neben der RFA als zweite Untersuchungsmethode ein EMS- Verfahren durchzuführen, während bei anderen Münztypen, die über eine andere Ma- terialzusammensetzung verfügen, dagegen eine visuelle Inspektion gegenüber einer EMS-Analyse vorzuziehen sein kann. Ebenso kann beispielsweise die Auswahl der Strahlungsenergie, insbesondere der Anregungsenergie für die Erzeugung der Rönt- genstrahlung für die RFA (welche dann ein davon abhängiges Röntgenspektrum auf- weist) in Abhängigkeit von einem zuvor im Erfassungsschritt erkannten Objekttyp, bei- spielsweise Münztyp (z.B. Währung, Nominalwert, Münzgeneration usw.), erfolgen. Die Auswahl bzw. Einstellung der zu verwendenden Untersuchungsmethoden kann insbe- sondere mittels eines Abgleichs der Ergebnisse des Erfassungsschritts mit einer Da- tenbank erfolgen, die in Abhängigkeit von Art, Zustand und/oder bestimmten Eigen- schaften von Originalen der zu überprüfenden Objekttypen jeweils mittels entspre- chender Daten dazu passende, optimierte Kombinationen bzw. Einstellungen von ent- sprechenden Untersuchungsmethoden bereitstellen kann.

Bei einigen solcher Ausführungsformen erfolgt das Erfassen der Art, eines Zustands oder zumindest einer vorbestimmten Eigenschaft des zu überprüfenden Objekts als Teilprozess der ersten und/oder der zweiten Analyse selbst. Somit ist es nicht erforder- lich, von der ersten und der zweiten Analyse unabhängig ein oder mehrere noch weite- re Erfassungsprozesse zur Durchführung des oben genannten Erfassungsschritts (i) vorzusehen, sodass die Komplexität des Verfahrens sowie der entsprechenden Prü- fungsvorrichtung gering gehalten werden kann.

Bei einigen Ausführungsformen wird die zweite Untersuchungsmethode in Abhängig- keit vom Ergebnis der Erfassung aus mehreren verfügbaren Untersuchungsmethoden ausgewählt. Die Prüfvorrichtung ist somit eingerichtet, verschiedene Untersuchungs- methoden auszuführen, und die Entscheidung, welche dieser Untersuchungsmethoden neben der RFA als zweite Analyse zum Einsatz kommt, in Abhängigkeit vom Ergebnis des Erfassungsschritts zumindest teilweise automatisch zu treffen, also im Falle von Münzen beispielsweise in Abhängigkeit vom dabei erkannten Münztyp.

Bei einigen Ausführungsformen wird stattdessen oder zusätzlich zumindest eine Ei- genschaft der bei der RFA eingesetzten Röntgenstrahlung in Abhängigkeit vom Ergeb- nis der Erfassung, also des Erfassungsschritts, festgelegt. Die festzulegende Eigen- schaft der Röntgenstrahlung kann insbesondere deren Wellenlängen- bzw. Frequenz- (Energie-)bereiche, deren Intensität, und/oder die Hauptstrahlungsrichtung des Rönt- genstrahls oder eine Kombination aus zumindest zwei der vorgenannten betreffen. Dies kann insbesondere genutzt werden, um die Strahlungsenergie der Röntgenstrah- lung in Abhängigkeit vom erkannten Objekttyp auszuwählen, da bei der RFA regelmä- ßig ein optimaler Bereich der Röntgenstrahlung hinsichtlich der Wellenlänge bzw. Fre- quenz (Energie) in Abhängigkeit von den zur detektierenden chemischen Elementen bzw. Verbindungen auszuwählen ist, um optimierte Messergebnisse zu erhalten. Auch ist es so möglich, beispielsweise die Intensität der Röntgenstrahlung in Abhängigkeit von einem erwarteten Emissionsspektrum des Materials des zu überprüfenden Objekts so einzustellen, dass die Intensitäten des sensorisch zu erfassenden Spektrums der erzeugten Fluoreszenzstrahlung an die Bedürfnisse und Limitierungen des entspre- chenden Strahlungssensors zur Aufnahme des Spektrums angepasst sind. Bei einigen Ausführungsformen wird das Objekt der RFA und/oder der zweiten Analyse nur von einer räumlichen Seite aus unterzogen. Im Falle einer Münze kann dies insbe- sondere einer Analyse nur einer Hauptseite der Münze (beispielsweise Avers oder Re- vers) entsprechen. Dabei ist es insbesondere möglich, dass entweder die Analyse so ausgeführt wird, dass eine vorbestimmte Seite des Objekts (z.B. bei einer Münze de- ren Avers-Seite) analysiert wird, und dementsprechend das Objekt entsprechend räumlich angeordnet bzw. ausgerichtet wird, oder aber dass dies nicht erforderlich ist oder eine Einschränkung nur insofern besteht, dass irgendeine Hauptseite des Ob- jekts, etwa einer Münze, analysiert wird, und nicht etwa deren ringförmiger Rand. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass das Objekt während der Analyse relativ zu

Analyseeinrichtung in verschiedene Positionen gebracht werden muss, und/oder an- dersherum, wodurch die Komplexität der Prüfungsvorrichtung gering gehalten und mit solchen Positionsveränderungen einhergehende Effizienzeinbußen vermieden werden können.

Bei einigen anderen Ausführungsformen wird das Objekt dagegen von wenigstens zwei, insbesondere gegenüberliegenden, verschiedenen Seiten aus der RFA und/oder der zweiten Analyse unterzogen. Auf diese Weise können die Qualität und Zuverläs- sigkeit der Echtheitsüberprüfung weiter erhöht werden, da Eigenschaften von mehr als einer Seite des Objekts in die Analyse mit einbezogen werden, und somit ein höheres Diskriminierungsniveau zur Unterscheidung von echten und gefälschten Objekten er- reichbar ist.

Bei einigen Ausführungsformen weist das Verfahren des Weiteren ein selektives Aus- schleusen des überprüften Objekts in Abhängigkeit vom bestimmten Analyseergebnis bezüglich der Echtheit des Objekts und/oder von zumindest einem der folgenden bei der Echtheitsüberprüfung erfassten Aspekte auf: der Art, eines Zustands, oder zumin- dest einer vorbestimmten Eigenschaft des Objekts. Auf diese Weise ist es möglich, nicht nur festzustellen, welche der überprüften Objekte echt bzw. unecht sind, sondern auch beim Ausschleusen der Objekte aus der Prüfvorrichtung eine Sortierung der überprüften Objekte in Abhängigkeit der bei der Prüfung bestimmten Eigenschaften der einzelnen Objekte, insbesondere deren Echtheit, Art, Zustand oder andere Eigenschaf- ten zu erhalten. So können beispielsweise in einer einfachen Variante alle als echt erkannten Objekte getrennt von den als unecht erkannten Objekten ausgeschleust werden. In einer etwas komplexeren Variante kann zusätzlich für zumindest einen der beiden Fälle eine Weitersortierung, etwa nach dem Objekttyp, oder einem bei der Überprüfung erkannten Grad einer Beschädigung oder Verschmutzung erfolgen. Auf diese Weise kann insbesondere eine Echtheitsüberprüfung mit einer Überprüfung im Hinblick auf Beschädigungen und oder Verschmutzung der Objekte kombiniert werden und die Ausschleusung kann entsprechend den Ergebnissen dieser Analysen differen- ziert erfolgen. Bei einigen Ausführungsformen ist die zweite Untersuchungsmethode eine der folgen- den: (i) Visuelle bzw. optische Inspektion; (ii) Inspektion mittels einer elektromagneti- schen Sensorvorrichtung, EMS; (iii) Gewichts-, Massen- oder Massendichtebestim- mung; (iv) Sekundäre lonenmassenspektroskopie; (v) Rasterelektronenmikroskopie, SEM. Die visuelle bzw. optische Inspektion kann insbesondere mittels Bilderkennung und/oder Laserinspektion erfolgen.

Gemäß einiger zugehöriger Ausführungsformen weist die visuelle bzw. optische In- spektion eine Bestrahlung des Objekts mit Licht (a) entlang von, zumindest im Wesent- lichen, einer einzigen Bestrahlungsrichtung, (b) mittels eines Lichtdoms, oder (c) mit- tels einer Ringbeleuchtung; sowie ein Detektieren des dabei jeweils vom Objekt reflek- tierten Lichts auf. Alle genannten Varianten führen in der Regel zu unterschiedlichen Beleuchtungsverhältnissen, sodass in Abhängigkeit von dem zu überprüfenden Objekt die jeweils vorteilhafteste ausgewählt und verwendet werden kann. Gemäß einiger zugehöriger Ausführungsformen erfolgt zumindest einer der folgenden Teilvorgänge der Echtheitsüberprüfung durch die Prüfvorrichtung auf getaktete Weise gemäß einem Taktsignal: Objektzuführung, erste Analyse, zweite Analyse, Objektaus- schleusung. Insbesondere ist es zweckmäßig, sämtliche Teilvorgänge der Echtheits- Überprüfung auf diese Weise getaktet durchzuführen. Der Takt kann dabei insbesonde- re in Abhängigkeit von dem Typ oder Zustand oder anderen Eigenschaften der zu überprüfenden Objekte variabel angepasst werden, was insbesondere zur Minimierung der Prüfzeit und somit zur Effizienzoptimierung verwendet werden kann. Der Takt kann somit beispielsweise von der Art der zweiten und gegebenenfalls weiteren Untersu- chungsmethoden abhängen, oder auch von dem Typ der zu untersuchenden Objekte selbst, da die zu deren Überprüfung erforderlichen Analysezeiten von deren Typ, (und/ oder Zustand oder anderen Eigenschaften) abhängen können.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung zur Echtheitsüberprüfung von Objekten, insbesondere von Münzen, wie etwa Geldmünzen, wobei die Prüfvor- richtung eingerichtet ist, das Verfahren nach dem ersten Aspekt der Erfindung auszu- führen. Insbesondere kann die Prüfvorrichtung eingerichtet sein, das Verfahren gemäß einer oder mehrerer der hierin beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsge- mäßen Verfahrens auszuführen. Die hierin in Bezug auf das erfindungsgemäße Ver- fahren bzw. dessen verschiedenen Ausführungsformen erläuterten Merkmale und Vor- teile gelten entsprechend auch für die Prüfvorrichtung bzw. deren korrespondierende

Ausführungsformen. Bei einigen Ausführungsformen der Prüfvorrichtung weist diese einen modularen Auf- bau mit zwei oder mehr Modulen auf, von denen ein erstes Modul zur Durchführung der RFA, ein zweites, davon verschiedenes, Modul zur Durchführung der zweiten Un- tersuchungsmethode, und gegebenenfalls weitere Module jeweils zur Durchführung einer jeweiligen noch weiteren Untersuchungsmethode konfiguriert sind. Ein solcher modularer Aufbau der Prüfvorrichtung kann in verschiedener Hinsicht vorteilhaft sein. So ist es möglich, die einzelnen Module leicht gegen andere auszutauschen und somit den Satz der in der Prüfvorrichtung zur Verfügung stehenden Untersuchungsmethoden entsprechend variabel anzupassen, was insbesondere die Breite der verschiedenen Prüfanwendungen, bei denen die Prüfvorrichtung zum Einsatz kommen kann, erwei- tert. Des Weiteren wird auf diese Weise eine Reparatur, Justierung, Kalibrierung usw. der einzelnen Untersuchungsmethoden bzw. -Vorrichtungen und deren separate Durchführung ohne Beeinträchtigung der anderen Untersuchungsmethoden bzw. Prüf- vorrichtungen erleichtert oder gar erst ermöglicht. Schließlich wird durch den modula- ren Aufbau auch die Möglichkeit geschaffen, Prüfmodule verschiedener Hersteller gleichzeitig und variabel in der Prüfanordnung zu integrieren und zur Durchführung der Echtheitsüberprüfung von Objekten zu verwenden.

Gemäß einiger Ausführungsformen ist die Prüfvorrichtung eingerichtet, simultan zwei oder mehr Objekte im Rahmen der Echtheitsüberprüfung zu analysieren. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Prüfvorrichtung zumindest ab- schnittsweise mehrspurig ausgebildet ist, sodass eine parallelisierte Zuführung, Analy- se und/oder Ausschleusung von zwei oder mehr zu überprüfenden Objekten in simul- taner Weise ermöglicht ist. Auf diese Weise ist insbesondere ein Effizienzgewinn, ins- besondere im Hinblick auf den Durchsatz, d.h. die Anzahl von pro Zeiteinheit überprüf- baren Objekten, erreichbar.

Gemäß einiger Ausführungsformen weist die Prüfvorrichtung des Weiteren eine Sortie- reinrichtung zum selektiven Ausschleusen der im Rahmen der Echtheitsüberprüfung analysierten Objekte in Abhängigkeit von deren Ergebnis und/oder von zumindest ei- nem der folgenden bei der Echtheitsüberprüfung erfassten Aspekte auf: der Art, eines Zustands, oder zumindest einer vorbestimmten Eigenschaft des Objekts. Die Vorteile einer Möglichkeit zum selektiven Ausschleusen, wurden bereits vorausgehend im Hin- blick auf eine entsprechende Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.

Gemäß einiger Ausführungsformen weist die Prüfvorrichtung eine Steuervorrichtung auf, die eingerichtet ist, eine für die RFA verwendete Röntgenstrahlungsquelle so zu steuern, dass dadurch zumindest eine Eigenschaft der bei der RFA eingesetzten Röntgenstrahlung, insbesondere deren Wellenlänge, Frequenz bzw. Energie und/oder Intensität oder Hauptstrahlungsrichtung, variabel einstellbar ist. Die Vorteile einer sol- chen Lösung wurden ebenfalls bereits vorausgehend im Zusammenhang mit einer entsprechenden Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.

Gemäß einiger Ausführungsformen weist die Prüfvorrichtung zudem eine Ausgabevor- richtung auf, die insbesondere mittels einer Mensch-Maschine-Schnittsteile und/oder einer Datenschnittstelle ausgebildet sein kann, und die konfiguriert ist, ein oder mehre- re Ergebnisse der ersten Analyse, der zweiten Analyse, gegebenenfalls einer oder mehrerer weiterer Analysen des Objekts, und/oder der Echtheitsüberprüfung des Ob- jekts als Ganzes auszugeben. So können die Prüfergebnisse zum einen einem menschlichen Bedienpersonal mitgeteilt werden und zum anderen über die Daten- schnittstelle an weiteren Prozessen bzw. Maschinen übertragen werden, so dass diese dort genutzt werden können. So ist etwa vorstellbar, dass mittels einer entsprechen- den, der Echtheitsprüfung nachgeschalteten Vorrichtung eine automatische Entwer- tung oder Zerstörung von als Fälschung erkannten und mittels der ausgegebenen Da- ten als solche gekennzeichneten Objekten in Abhängigkeit von den ausgegebenen Prüfungsergebnissen erfolgt.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren. Dabei zeigt

Fig. 1 schematisch eine Prüfvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegen- den Erfindung; und Fig. 2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung einer Ausführungsform des erfin- dungsgemäßen Verfahrens. Die in Fig. 1 dargestellte Prüfvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfin- dung weist einen auf Rädern 2 fahrbaren Untersatz in Form eines Rahmens 3 auf. Auf dem Rahmen 3 sind beispielhaft vier Analysemodule 4a bis 4d angeordnet, die jeweils eingerichtet sind, zu prüfende Objekte, bei denen es sich im vorliegenden Beispiel um Münzen handeln soll, gemäß einer zugehörigen Untersuchungsmethode im Hinblick auf eine Echtheitsüberprüfung zu analysieren.

Das Analysemodul 4a ist zur visuellen Inspektion der Münzen eingerichtet, wobei diese mittels eines Lichtdoms bestrahlt werden, sodass eine diffuse Reflexion des Lichts an der Oberfläche der bestrahlten Münze entsteht und zum Zwecke der Analyse erfasst und ausgewertet wird. Eine solche Analyse mittels Lichtdombestrahlung ist insbeson- dere zur Oberflächen- und/oder Farbinspektion von bereits gebrauchten Münzen be- sonders geeignet. Das Analysemodul 4b ist ebenso zur visuellen Inspektion der Münzen eingerichtet, wobei diese jedoch koaxial, d. h. mit parallelem Licht und, zumindest im Wesentlichen, senkrecht zu der zu untersuchenden Münzseite bestrahlt werden, so dass dement- sprechend eine, zumindest im Wesentlichen, nicht diffuse Reflexion des Lichts an der Oberfläche der bestrahlten Münze entsteht und zum Zwecke der Analyse erfasst und ausgewertet wird. Eine solche Analyse ist insbesondere zur Oberflächeninspektion von Münzrohlingen oder frisch geprägten, neuen Münzen geeignet. Alternativ könnte das Analysemodul auch eine Ringbeleuchtung verwenden, was insbesondere zur visuellen Inspektion des Randes von scheibenförmigen Objekten, wie Münzen, geeignet ist. Das Analysemodul 4c ist eingerichtet, die Münzen einer elektromagnetischen Analyse, EMS, zu unterziehen, und ist dementsprechend mit einer EMS-Sensorik ausgerüstet. Die EMS-Analyse kann insbesondere dafür verwendet werden, die Münzen im Hinblick auf darin enthaltene Legierungen zu prüfen, da sich diese oft mittels ihrer elektromag- netischen Eigenschaften unterscheiden lassen.

Das Analysemodul 4d ist schließlich eingerichtet, die Münzen mittels einer Röntgenflu- oreszenzanalyse (RFA) zu prüfen, wodurch sich detaillierte Rückschlüsse auf die Art und die Konzentration der in den Münzen enthaltenen chemischen Elemente ziehen lassen, auf deren Basis eine Unterscheidung von echten und gefälschten Münzen in sehr vielen Fällen möglich wird.

Des Weiteren weist die Prüfvorrichtung 1 eine Zufuhreinrichtung 6 auf, die insbesonde- re als Magazinladeeinrichtung zur Aufnahme eines oder mehrerer Münzmagazine, in denen die zu prüfenden Münzen vorab eingebracht sind, ausgebildet sein kann. Zu sätzlich weist die Prüfvorrichtung 1 eine Ausschleusungseinrichtung 7 auf, die wiede- rum eine Mehrzahl von Ausschleusungsfächern, in dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel die Fächer 7a, b, aufweist, sowie eine zwischen der Zufuhreinrichtung 6 und der Aus- Schleusungseinrichtung 7 und dazwischen durch die verschiedenen Analysemodule führende Transporteinrichtung (nicht dargestellt) auf. Die Transporteinrichtung, die et- wa mittels eines oder mehrere Förderbänder ausgebildet sein kann, dient dazu, die zu prüfenden Münzen entlang der in Fig. 1 mittels Pfeilen angegebenen Transportrichtung durch die Prüfvorrichtung 1 zu transportieren. Zu Ihrer Steuerung weist die Prüfvorrich- tung 1 schließlich eine Steuereinheit 5 auf, die konfiguriert ist, auf getaktete Weise die Prüfvorrichtung 1 so zu steuern, dass die Transporteinrichtung die zu überprüfenden Münzen seriell nacheinander aus der Zufuhreinrichtung 6 entnimmt, und den zuvor zur Durchführung der Überprüfung ausgewählten Analysemodulen 4a bis 4d (vgl. Fig. 2) zuführt, sowie schließlich mittels der Ausschleusungseinrichtung 7 die überprüften Münzen gemäß dem Gesamtergebnis der jeweiligen Überprüfung selektiv in ein dem Gesamtergebnis jeweils zugeordnetes Ausschleusungsfach 7a bzw. 7b ablegt. Ideal- erweise finden sämtlich der vorgenannten Schritte im vorgegebenen Takt statt. Es ist jedoch auch denkbar, dass dies nur für einzelne Schritte gilt und beispielsweise mittels entsprechender Objektpuffer ermöglicht wird, dass einzelne Schritte oder Schrittfolgen des Verfahrens asynchron ablaufen. Schließlich kann die Prüfvorrichtung 1 noch konfi- guriert sein, das Gesamtergebnis der Überprüfung, bevorzugt zusammen mit Teiler- gebnissen der einzelnen Analysen der an der Überprüfung beteiligten Analysemodule 4a bis 4d, auf den als Mensch-Maschine-Schnittsteilen dienenden Monitoren 8a und/oder 8b auszugeben. Wie schon erwähnt ist auch eine Ausgabe über eine Daten- Schnittstelle 5a möglich, die insbesondere an der Steuereinheit 5 ausgebildet sein kann.

Fig. 2 stellt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung einer Ausführungsform des er- findungsgemäßen Verfahrens dar, die zum Zwecke der besseren Illustration, aber oh- ne dass dies als Einschränkung aufzufassen wäre, unter Bezugnahme auf die in Fig. 1 dargestellte Prüfvorrichtung 1 erläutert wird. Das Verfahren weist einen Schritt S1 auf, in dem zu überprüfende, in einem Magazin gelagerte Objekte, bei denen es sich im hier diskutierten Beispiel wiederum um Münzen handeln soll, mittels der Magazinlade- einrichtung 6 auf serielle Weise dem ersten Analysemodul 4a zugeführt werden. Opti- onal können in der Prüfvorrichtung 1 auch mehrere Transport- und Prüfspuren zur gleichzeitigen Prüfung von zwei oder mehr Münzen vorgesehen sein, wodurch die Effi- zienz der Prüfvorrichtung 1 bzw. des Verfahrens entsprechend erhöht, insbesondere vervielfacht werden kann. Mittels des Analysemoduls 4a erfolgt eine visuelle Analyse des zu überprüfende Ob- jekts, d. h. der zu überprüfenden Münze, mittels Bilderkennung auf Basis eines Ab- gleichs mit zugehörigen Bild-Referenzinformationen. Dabei wird zunächst der Münztyp (allg. Objekttyp), insbesondere die Währung sowie der Nominalwert der Münze be- stimmt, und eine weitergehende visuelle Analyse im Hinblick auf die Echtheit der Mün- ze durchgeführt. Die Münze wird dazu mittels eines Lichtdoms mit Licht im sichtbaren Teil des elektromagnetischen Spektrums beleuchtet und die sich ergebende diffuse Reflexion mittels der Bilderkennung und dem erkannten Münztyp zugeordneten Bild- Referenzinformationen ausgewertet. Die Referenzinformationen können insbesondere aus einer entsprechenden Datenbank, welche sich in der Prüfvorrichtung 1 befinden kann, oder aber über eine Kommunikationsverbindung von einer externen Quelle, wie etwa einem Server, abgerufen werden. Das Ergebnis dieser visuellen Analyse stellt ein erstes Teilergebnis der Echtheitsüberprüfung der Münze dar.

In einem weiteren Schritt S3, der wie auch der nachfolgende Schritt S4 optional ist, wird in Abhängigkeit vom im Schritt S2 erkannten Objekttyp bzw. Münztyp festgelegt, ob und gegebenenfalls welche der weiteren durch die Prüfvorrichtung 1 mittels der weiteren Analysemodule 4b bis 4d bereitgestellten Untersuchungsmethoden im Rah- men der Echtheitsüberprüfung der Münze zum Einsatz kommen sollen. Beispielsweise könnte dabei festgelegt werden, das zusätzlich zur bereits erfolgten visuellen Analyse durch das Analysemodul 4a zusätzlich eine EMS-Analyse mittels des Analysemoduls 4c sowie eine RFA mittels des Analysemoduls 4d durchzuführen sind. Im nachfolgen- den Schritt S4 wird demgemäß die weitere Analyse, im vorliegenden Beispiel die EMS- Analyse mittels des Analysemoduls 4c durchgeführt, um ein zweites Teilergebnis der Echtheitsüberprüfung der Münze zu erhalten.

In einem weiteren Schritt S5 werden sodann ein oder mehrere Röntgenstrahlungspa- rameter einer Röntgenquelle des RFA-Analysemoduls 4d, insbesondere die Wellen- länge der zur RFA einzusetzenden Röntgenstrahlung, in Abhängigkeit von dem er- kannten Münztyp eingestellt. Die Parameter der Röntgenquelle werden somit an die für den entsprechenden Münztyp bekannte chemische Zusammensetzung so angepasst, das die Röntgenstrahlung in der Lage ist, vorzugsweise optimiert ist, das zur RFA- basierten Überprüfung der Münze erforderliche münztypabhängige Fluoreszenzspekt- rum bei Bestrahlung der zu überprüfenden Münze mit der Röntgenstrahlung möglichst gut anzuregen. In einem nachfolgenden Schritt S6 erfolgt sodann mittels des RFA- Analysemoduls eine RFA-Untersuchung der zu überprüfenden Münze, wozu die ent- stehende Fluoreszenzstrahlung mit zugehörigen Fluoreszenz-Referenzinformationen, die insbesondere ein Referenzfluoreszenzspektrum für den erkannten Münztyp be- schreiben können, abgeglichen wird, um darauf beruhend ein drittes Teilergebnis der

Echtheitsüberprüfung der Münze zu erhalten. Im Schritt S7, der vorzugsweise von der Steuereinheit 5 ausgeführt wird, wird zur Be- stimmung eines Gesamtergebnisses bezüglich der Echtheit der analysierten Münze eine Auswertung der drei Teilergebnisse der vorausgegangenen Analysen gemäß den Schritten S2, S4 und S6 durchgeführt. Im nachfolgenden Schritt S8 wird die Münze sodann in Abhängigkeit vom Gesamtergebnis, insbesondere davon, ob die Münze als echt oder als Fälschung erkannt wurde, sowie optional zusätzlich in Abhängigkeit vom im Schritt S2 erkannten Objekttyp, eine Ausschleusung der Münze in eines von mehre- ren Ausgabefächern 7a bzw. 7b vorgenommen. Schließlich wird in einem Schritt S9 das Gesamtergebnis bezüglich der Echtheit der analysierten Münze an einer Mensch- Maschine-Schnittsteile und/oder die Datenschnittstelle 5a der Prüfvorrichtung 1 ausge- geben. Im Falle der Prüfvorrichtung 1 gemäß Fig. 1 können die Monitore 8a und/oder 8b diese Mensch-Maschine-Schnittsteile darstellen. Neben dem Gesamtergebnis kön- nen optional zusätzlich die Teilergebnisse der einzelnen Analysen ebenfalls ausgege- ben werden. Während vorausgehend wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben wurde, ist zu bemerken, dass eine große Anzahl von Variationen dazu existiert. Es ist dabei auch zu beachten, dass die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen nur nichtlimitierende Beispiele darstellen, und es nicht beabsichtigt ist, dadurch den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der hier beschriebenen Vorrichtun- gen und Verfahren zu beschränken. Vielmehr wird die vorausgehende Beschreibung dem Fachmann eine Anleitung zur Implementierung mindestens einer beispielhaften Ausführungsform liefern, wobei sich versteht, dass verschiedene Änderungen in der Funktionsweise und der Anordnung der in einer beispielhaften Ausführungsform be- schriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne dass dabei von dem in den angehängten Ansprüchen jeweils festgelegten Gegenstand sowie seinen rechtli chen Äquivalenten abgewichen wird. BEZUGSZEICHENLISTE

1 Prüfvorrichtung

2 Räder

3 Rahmen

4a Analysemodul zur visuellen Inspektion mit Lichtdombestrahlung

4b Analysemodul zur visuellen Inspektion mit koaxialer Bestrahlung

4c Analysemodul für EMS-Analyse

4d Analysemodul für RFA

5 Steuereinheit

5a Datenschnittstelle

6 Zufuhreinrichtung, insbesondere Magazinladeeinrichtung

7 Ausschleusungseinrichtung

7a, 7b Ausschleusungsfächer

8a, 8b Mensch-Maschine-Schnittsteilen, insbesondere Monitore