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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Prüfen
des Vorhandenseins wenigstens eines magnetischen Merkmals innerhalb
eines vorgegebenen Bereichs eines Wertdokuments.
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Unter
Wertdokumenten werden dabei blattförmige Gegenstände verstanden,
die beispielsweise einen monetären
Wert oder eine Berechtigung repräsentieren
und daher nicht beliebig durch Unbefugte herstellbar sein sollen.
Sie weisen daher nicht einfach herzustellende, insbesondere zu kopierende Merkmale
auf, deren Vorhandsein ein Indiz für die Echtheit, d. h. die Herstellung
durch eine dazu befugten Stelle, ist. Wichtige Beispiele für solche
Wertdokumente sind Coupons, Gutscheine, Schecks und insbesondere
Banknoten.
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Um
Fälschungen
von Wertdokumenten zu erschweren bzw. einfacher erkennbar werden
zu lassen, werden Wertdokumente häufig mit wenigstens einem magnetischen
Merkmal versehen. Unter magnetischen Merkmalen im Sinne der vorliegenden
Erfindung werden Bereiche des Wertdokuments mit weich- oder hartmagnetischen
Eigenschaften verstanden. Die Ausprägung der Eigenschaften kann dabei
je nach Typ des Merkmals unterschiedlich stark sein. Beispielsweise
kann bei Banknoten die Seriennummer mit einer Druckfarbe mit weichmagnetischen
Partikeln gedruckt werden, die dem Bereich, in den die Seriennummer
gedruckt ist, wenigstens an der Oberfläche der Banknote, je nach Konzentration, Größe und Material
der Partikel weichmagnetische Eigenschaften verleiht.
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Bei
der maschinellen Prüfung
von Wertdokumenten mit solchen magnetischen Merkmalen können die
Wertdokumente in einer vorgegebenen Transportrichtung an einem Magnetsensor
mit wenigstens zwei quer zur Trans portrichtung voneinander beabstandet
angeordneten Sensorköpfen
vorbeigeführt
werden. Während
des Vorbeitransports erfaßt
jeder der Sensorköpfe
in zeitlicher Folge bzw. kontinuierlich Signale, die die magnetische
Eigenschaft des Wertdokuments in einem Erfassungsbereich des Sensorkopfs
wiedergeben. Auf diese Weise werden die magnetischen Eigenschaften
entlang von in Transportrichtung auf dem Wertdokument verlaufenden,
in ihrer Lage quer zur Transportrichtung durch die Lage der Sensorköpfe bestimmten
Spuren erfaßt.
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Einfache
Sensoren verfügen
nur über
eine Anordnung von Sensorköpfen,
die sich linear quer zur Transportrichtung zeilenartige erstreckt.
Die Signal der Sensorköpfe,
bzw. die Signale für
die Spuren werden bei solche Sensoren unabhängig voneinander ausgewertet.
Dies kann, je nach Abstand und Ausbildung der Sensorköpfe, zur
Folge haben, daß magnetische
Eigenschaften in Bereichen zwischen den Spuren nicht oder nur sehr
ungenau erfaßt
werden können.
Beispielsweise beträgt
die Zeilenhöhe der
Seriennummern bei Euro-Banknoten
etwa 3 mm, so daß bei
einem Spurabstand von beispielsweise 2 mm oder mehr das Vorhandensein
einer mit weichmagnetischer Druckfarbe gedruckten Seriennummer nicht
oder nicht hinreichend sicher erfolgen kann.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung, zum Prüfen
des Vorhandenseins wenigstens eines magnetischen Merkmals innerhalb
eines vorgegebenen Bereichs eines Wertdokuments, das in einer Transportrichtung
an einem wenigstens zweispurigen Magnetsensor vorbeitransportiert
wird, dessen Spuren quer zu der Transportrichtung mit einem vorgegebenen
Spurabstand nebeneinander angeordnet sind, der zwischen der halben
und der doppelten Breite des Bereichs quer zur Transportrichtung
liegt, bereitzustellen, das bzw. die auch die Erkennung des Vorhandenseins
des wenigstens einen magnetischen Merkmals innerhalb des vorgegebenen
Bereichs erlaubt.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch ein Verfahren zum Prüfen
des Vorhandenseins wenigstens eines magnetischen Merkmals innerhalb
eines vorgegebenen Bereichs eines Wertdokuments, das in einer Transportrichtung
an einem wenigstens zweispurigen Magnetsensor vorbeitransportiert
wird, dessen Spuren quer zu der Transportrichtung mit einem vorgegebenen
Spurabstand nebeneinander angeordnet sind, der zwischen der halben
und der doppelten Breite des Bereichs quer zur Transportrichtung
liegt, bei dem für
jede der Spuren während
des Transports Signale, die eine magnetische Eigenschaft des Wertdokuments,
insbesondere des Bereichs, darstellen, erzeugt und aus den Signalen
Werte ermittelt werden, die die magnetische Eigenschaft charakterisieren
und die beiden Werte zur Prüfung
des Vorhandenseins des magnetischen Merkmals verwendet werden.
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Die
Aufgabe wird weiter gelöst
durch eine Vorrichtung zum Prüfen
des Vorhandenseins wenigstens eines magnetischen Merkmals innerhalb
eines vorgegebenen Bereichs eines in einer vorgegebenen Transportrichtung
transportierten Wertdokuments, umfassend einen wenigstens zweispurigen
Magnetsensor, der für
die beiden Spuren jeweils einen Sensorkopf aufweist, der Signale,
die eine magnetische Eigenschaft eines von den Sensorkopf erfaßten Abschnitts
des Wertdokuments, insbesondere des Bereichs, darstellen, abgibt,
und bei dem die Sensorköpfe
quer zur Transportrichtung nebeneinander in einem vorgegebenen Abstand
zueinander angeordnet sind, so daß der Spurabstand zwischen
der halben und der doppelten Breite des Bereichs quer zur Transportrichtung
liegt, und eine Auswerteeinrichtung, die Signale des Magnetsensors
empfängt
und aus den Signalen Werte ermittelt, die die magnetische Eigenschaft
charakterisieren, und die beiden Werte zur Prüfung des Vorhandenseins des
magnetischen Merkmals verwendet.
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Unter
einem Sensorkopf wird dabei eine Einrichtung mit einem Sensor verstanden,
der wenigstens Magnetfelder in einem vorgegebenen Erfassungsbereich
erfassen kann. Als Sensor können
beispielsweise induktiv arbeitende Sensoren oder magnetoresistive
Sensoren eingesetzt werden, wobei zur Erfassung weichmagnetischer
Merkmale in deren Nähe
noch eine ein Magnetfeld erzeugende Einrichtung, beispielsweise
ein Permanentmagnet, als Teil des Sensorkopfs vorgesehen sein kann.
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Jeder
der Sensorköpfe
hat eine Kennlinie, die dessen Signal oder einen für das Signal
charakteristischen Wert, beispielsweise dessen Maximalwert, in Abhängigkeit
von einem Ort quer zur Transportrichtung relativ zu dem Sensorkopf
wiedergibt, durch den ein vorgegebenes Testmerkmal, beispielsweise
ein rechteckiger Bereich vorgegebener bekannter Ausdehnungen mit
bekannten weichmagnetischen Eigenschaften mit vorgegebener Geschwindigkeit
bewegt wird. Die Seiten des Rechteckes verlaufen dabei im wesentlichen
parallel bzw. orthogonal zu der Transportrichtung bzw. der Richtung
der Spur. Vorzugsweise ist die Breite des Bereichs, d. h. dessen
Ausdehnung quer zur Transportrichtung, sehr viel kleiner als die
Breite der Spur, vorzugsweise beträgt die Breite weniger als etwa
10% der Breite der Spur.
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Unter
der Breite einer Spur eines Sensorkopfs wird dabei ein sich in Transportrichtung
erstreckender Streifen verstanden, der in seiner Richtung quer zur
Transportrichtung dadurch begrenzt ist, daß außerhalb der Spur die Werte
der Kennlinie einen vorgegebenen, in Abhängigkeit von dem Maximum der
Kennlinie vorgegebenen Mindestwert unterschreiten. Beispielsweise
kann der Mindestwert das 0,9-fache des Maximalwerts sein.
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Zu
Untersuchung wird das Wertdokument an den wenigstens zwei Sensorköpfen so
vorbeibewegt, daß der
Bereich mit wenigstens einer der Spuren wenigstens teilweise überlappt.
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Bei
dem Verfahren wird von dem üblichen Vorgehen
abgewichen, die Spuren einer solchen Vorrichtung unabhängig voneinander
auszuwerten. Vielmehr wird ausgenutzt, daß die Kennlinien der Sensorköpfe typischerweise
in die Spurlücke
zwischen den Spuren hineinreichen, so daß sich die Kennlinien unmittelbar
benachbarter Sensorköpfe
dort überlappen.
Im Rahmen der Erfindung wird vorausgesetzt, daß der Spurabstand und die Breite
des Bereichs mit dem wenigstens einen magnetischen Merkmal so gewählt sind,
daß sich
die Kennlinien in dem Bereich zwischen den Spuren überlappen.
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Die
ermittelten Werte der beiden Sensoren werden gemeinsam zur Prüfung verwendet;
dies kann insbesondere bedeuten, daß ein von der Größe der beiden
Werte abhängiger
Zwischenwert ermittelt wird, der zur Prüfung verwendet wird.
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Durch
Verwendung der Signale beider Sensorköpfe kann so eher erkannt werden,
ob sich der Bereich mit dem wenigstens einen magnetischen Merkmal
zwischen den Spuren befindet bzw. nur in einem Teil einer Spur liegt.
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Die
Sensorköpfe
können
grundsätzlich
nach beliebigen geeigneten Verfahren arbeiten, beispielsweise induktiv
oder magnetoresistiv.
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Bei
der Vorrichtung ist zur Verarbeitung der Signale bzw. Werte die
Auswerteeinrichtung vorgesehen, die beispielsweise einen Prozessor
mit einem Speicher umfassen kann, in dem ein Programm gespeichert
ist, bei dessen Ausführung
der Prozessor die im Anspruch genannten Funktionen ausführt.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann die Auswerteeinrichtung aber auch noch ein "field programmable gate array" und/oder einen digitalen
Signalprozessor und/oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung
(ASIC) umfassen, die zur Ausführung
der Prüfung
oder von Teilen der Prüfung
ausgebildet sind. Sind die Signale bereits digital, kann die Ermittlung
der Werte einfach in einer Übernahme
der Werte bestehen.
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Prinzipiell
sind verschiedene Alternativen zur Verwendung der zwei Werte zur
Durchführung
der Prüfung
denkbar. Den Vorteil einer besonders schnellen Ausführung kann
man erhalten, wenn bei dem Verfahren die beiden Werte zur Prüfung des Vorhandenseins
des magnetischen Merkmals verwendet werden, indem in Abhängigkeit
von einem Unterschied zwischen den Werten der benachbarten Sensoren
ein Korrekturfaktor ermittelt wird, und der kleinere oder, vorzugsweise,
der größere der
beiden Werte mit dem Korrekturfaktor multipliziert, und zur Prüfung des
Vorhandenseins des magnetischen Merkmals verwendet wird. Bei der
Vorrichtung kann dazu die Auswerteeinrichtung die Werte zur Prüfung des
Vorhandenseins des magnetischen Merkmals verwenden, indem sie in
Abhängigkeit
von einem Unterschied zwischen den Werten der benachbarten Spuren
einen Korrekturfaktor ermittelt, den kleineren oder, vorzugsweise,
den größeren der
beiden Werte mit dem Korrekturfaktor multipliziert, und zur Prüfung des
Vorhandenseins des magnetischen Merkmals verwendet, d. h. die Auswerteeinrichtung
kann zu dieser Funktion ausgebildet sein. Der Korrekturfaktor kann
insbesondere durch einen Wert einer Korrekturfunktion, die von dem
Unterschied abhängt,
für den ermittelten
Unterschied gegeben sein.
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Die
Korrekturfunktion kann beispielsweise durch Modellrechnungen oder
durch Versuche ermittelt werden. Bei der Ermittlung mittels Modellrechnung
kann beispielsweise der Bereich mit dem magnetischen Merkmal in einer
Richtung quer zu der Transportrichtung ausgehend von dem einen Sensorkopf
in Richtung des anderen Sensorkopfes in verschiedenen Lagen angenommen
werden; es werden dann mittels der Kennlinien der Sensorköpfe die erwarteten
Werte und der Unterschied der Werte ermittelt. Für einen gegebenen Unterschied
wird der Korrekturfaktor bzw. der Wert der Korrekturfunktion so
ermittelt, daß das
Produkt aus dem kleineren bzw. größeren Wert und dem Korrekturfaktor
einen Wert ergibt, der erhalten würde, wenn der Bereich mit dem Merkmal
in einer Spur läge.
Analog kann vorgegangen werden, wenn statt der Kennlinien Messungen durchgeführt werden.
Ist das magnetische Merkmal auf den Wertdokumenten in bestimmten
Grenzen variabel wie dies beispielsweise bei einer mit magnetischer
Druckfarbe gedruckten Seriennummer der Fall ist, kann zur Ermittlung
der Korrekturfunktion auch ein magnetisches Testmerkmal verwendet
werden, dessen magnetischen Eigenschaften die des variablen magnetischen
Merkmals im Mittel über
die Variationsmöglichkeiten
des variablen magnetischen Merkmals wiedergibt.
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Die
Korrekturfunktion kann durch entsprechende Interpolation- oder Ausgleichsfunktionen, beispielsweise
interpolierende Polgnome, Spline-Funktionen oder ähnliche
Funktionen dargestellt werden. Es ist jedoch auch möglich, die
Korrekturfunktion in Form einer Tabelle abzuspeichern, in der entsprechende
Werte bei der Prüfung
nachgeschlagen werden.
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Der
Unterschied der Werte kann auf verschiedene Arten und Weisen ausgedrückt werden. So
ist es möglich,
als Unterschied der Werte das Verhältnis der Werte, also deren
Quotienten, zu verwenden. Bei der Vorrichtung kann dann dazu die
Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet sein, als Unterschied der Werte
das Verhältnis
der Werte verwenden. Diese Ausführungsform
bietet insbesondere bei der Verwendung von induktiv arbeitenden
Sensor köpfen
den Vorteil, daß sich
die Einflüsse
der Transportgeschwindigkeit in dem Verhältnis herauskürzen, so daß der Korrekturfaktor
bzw. die Korrekturfunktion unabhängig
von der Transportgeschwindigkeit ermittelt werden kann.
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Alternativ
kann als Unterschied der Werte die Differenz der Werte verwendet
werden. Bei der Vorrichtung kann dazu die Auswerteeinrichtung als
Unterschied der Werte die Differenz der Werte verwenden bzw. hierzu
ausgebildet sein. Diese Ausführungsform
bietet den Vorteil, daß sich
die Korrekturfunktion bzw. Korrekturfaktor für Lagen des Bereichs relativ
zu den Sensorköpfen,
in denen der Wert für den
Sensorkopf sehr klein werden kann, gegebenenfalls numerisch günstiger
verhält.
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Ist
die Transportgeschwindigkeit in einer Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung
nicht konstant, sondern kann, beispielsweise je nach Betriebsart,
geändert
werden, ist es vorteilhaft, wenn bei dem Verfahren die Werte vor
der Ermittlung des Korrekturfaktors in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit
normiert werden. Bei der Vorrichtung kann dazu die Auswerteeinrichtung
die Werte vor der Ermittlung des Korrekturfaktors in Abhängigkeit
von der Transportgeschwindigkeit normieren bzw. hierzu ausgebildet
sein. Alternativ wäre
es möglich,
den Korrekturfaktor auch in Abhängigkeit
von der Transportgeschwindigkeit zu ermitteln.
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Die
Erfindung wird im Folgenden noch weiter beispielhaft an Hand der
Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht einer Banknotensortiervorrichtung;
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2 eine
schematische Ansicht eines Magnetmerkmalssensors und eines Wertdokuments
mit einem Bereich, in dem eine Seriennummer mit magnetisierbarer
Druckfarbe gedruckt ist,
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3 eine
schematische Darstellung eines Sensorkopfs des Magnetmerkmalssensors
in 2,
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4 eine
schematische Darstellung eines Kennlinienverlaufs zweier benachbarter
Sensorköpfe des
Magnetmerkmalssensors in 2, und
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5 eine
schematische qualitative Darstellung des Verlaufs einer Korrekturfunktion
in Abhängigkeit
von einem Quotienten.
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Eine
Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung 10 in 1,
die unter anderem eine Vorrichtung zum Prüfen des Vorhandenseins wenigstens
eines magnetischen Merkmals innerhalb eines vorgegebenen Bereichs
eines in einer vorgegebenen Transportrichtung T transportierten
Wertdokuments 12, im Beispiel von Banknoten, umfaßt, verfügt über ein
Eingabefach 14 für
die Eingabe von zu bearbeitenden Wertdokumenten 12, einen
Vereinzler 16, der auf Wertdokumente 12 in dem
Eingabefach 14 zugreifen kann, eine Transporteinrichtung 18 mit
einer Weiche 20, und entlang eines durch die Transporteinrichtung 18 gegebenen
Transportpfades 22 eine vor der Weiche 20 angeordnete
Vorrichtung 24 zur Untersuchung von Wertdokumenten, sowie
nach der Weiche 20 ein erstes Ausgabefach 26 für als echt
erkannte Wertdokumente und ein zweites Ausgabefach 28 für als nicht
echt erkannte Wertdokumente. Eine zentrale Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 ist
wenigstens mit der Untersuchungsvorrichtung 24 und der
Weiche 20 über
Signalverbindungen verbunden und dient zur Ansteuerung der Untersuchungsvorrichtung 24,
der Auswertung von Prüfsignalen
der Untersuchungsvor richtung 24 sowie zur Ansteuerung wenigstens
der Weiche 20 in Abhängigkeit
von dem Ergebnis der Auswertung der Prüfsignale.
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Die
Untersuchungsvorrichtung 24 in Verbindung mit der Steuer-
und Auswerteeinrichtung 30 dient zur Erfassung von optischen
Eigenschaften der Wertdokumente 12 und Bildung von diese
Eigenschaften wiedergebenden Prüfsignalen.
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Während des
Vorbeitransports eines Wertdokuments 12 mit einer vorgegebenen
Transportgeschwindigkeit in einer durch den Transportpfad 22 vorgegebenen
Transportrichtung T erfaßt
die Untersuchungsvorrichtungen 24 Eigenschaftswerte des Wertdokuments 12,
wobei die entsprechenden Prüfsignale
gebildet werden.
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Aus
den Prüfsignalen
der Untersuchungsvorrichtung 24 ermittelt die zentrale
Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 bei einer Prüfsignalauswertung, ob
das Wertdokument nach einem vorgegebenen Echtheitskriterium für die Prüfsignale
als echt erkannt wird oder nicht.
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Die
zentrale Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 verfügt dazu
insbesondere neben entsprechenden Schnittstellen für die Sensoren über einen Prozessor 32 und
einen mit dem Prozessor 32 verbundenen Speicher 34,
in dem wenigstens ein Computerprogramm mit Programmcode gespeichert
ist, bei dessen Ausführung
der Prozessor 32 die Vorrichtung steuert bzw. die Prüfsignale
auswertet und entsprechende der Auswertung die Transporteinrichtung 18 ansteuert.
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Insbesondere
kann die zentrale Steuer- und Auswerteeinrichtung 30, genauer
der Prozessor 32 darin, ein Echtheitskriterium prüfen, in
das beispielswei se Referenzdaten für ein als echt anzusehendes Wertdokument
eingehen, die vorgegeben und in dem Speicher 34 gespeichert
sind. In Abhängigkeit
von der ermittelten Echtheit oder Nichtechtheit steuert die zentrale
Steuer- und Auswerteeinrichtung 30, insbesondere der Prozessor 32 darin,
die Transporteinrichtung 18, genauer die Weiche 20,
so an, daß das Wertdokument 12 entsprechend
seiner ermittelten Echtheit zur Ablage in das erste Ausgabefach 26 für als echt
erkannte Wertdokumente oder in das zweite Ablagefach 28 für als nicht
echt erkannte Wertdokumente transportiert wird.
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Die
Untersuchungsvorrichtung 24 umfaßt mehrere Sensoreinrichtungen
zur Erfassung von Eigenschaften eines an dieser vorbeitransportierten Wertdokuments,
insbesondere einen optischen Sensor 36, der optische Eigenschaften
des Wertdokuments 12 erfaßt, aus denen die Denomination,
die Lage und die Orientierung des Wertdokuments mittels einer nicht
ausdrücklich
gezeigten Auswerteinrichtung des Sensors 36 ermittelt werden.
Die Auswerteeinrichtung gibt dann Signale, die die Denomination,
Lage und Orientierung darstellen, an die zentrale Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 aus.
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Weiter
besitzt die Untersuchungseinrichtung eine dem optischen Sensor 36 in
Transportrichtung nachgelagerte Vorrichtung 38 zum Prüfen des
Vorhandenseins wenigstens eines magnetischen Merkmals innerhalb
eines vorgegebenen Bereichs des in der vorgegebenen Transportrichtung
transportierten Wertdokuments 12, die im Folgenden als
Magnetmerkmalsensor bezeichnet wird.
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Der
in 2 schematisch gezeigte Magnetmerkmalssensor 38 verfügt über einen
mehrspurigen, im Beispiel 10-spurigen Magnetsensor 40,
der für
jede seiner Spuren jeweils einen Sensorkopf 42 aufweist.
Die Sensorköpfe 42 sind in
einer Richtung quer zur Transportrichtung linear zeilenartig in
vorgegebenen, im Beispiel gleichen, Abständen zueinander angeordnet.
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Jeder
der im Beispiel gleich ausgebildeten Sensorköpfe 42 verfügt, wie
in 3 schematisch gezeigt, in diesem Beispiel über einen
Permanentmagneten 44, dem in Transportrichtung ein Induktionssensor
mit einer Spule 46 auf einem über ein Joch 48 mit
dem Permanentmagneten 44 magnetisch verbundenen weichmagnetischen
Kern 50 nachgeordnet ist. Der Permanentmagnet 44 ist
mit seiner Dipolrichtung wenigstens näherungsweise orthogonal zu
einer Ebene, in der sich das transportierte Wertdokument 12 bewegt,
angeordnet und magnetisiert so magnetisierbare Teile des Wertdokuments 12.
Das sich zeitlich aufgrund der Bewegung des Wertdokuments 12 und
der Änderung
der Magnetisierung des Wertdokuments 12, genauer wenigstens
eines vorgegebenen Bereichs, ändernde
Magnetfeld wird induktiv mittels der Spule 46 erfaßt, deren
dem Magnetfeld entsprechende Induktionsströme von einer Auswerteeinrichtung 52 des
Magnetmerkmalssensors 38 erfaßt und ausgewertet werden.
Die Auswerteeinrichtung 52 ist über eine Signalverbindung mit
dem optischen Sensor 36 verbunden und empfängt von
diesem die gleichen Signale wie die zentrale Steuer- und Auswerteeinrichtung 30,
die Denomination, Orientierung und Lage des Wertdokuments wiedergeben.
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Im
Beispiel haben die Sensorköpfe 42 eine Breite
von etwa 6 mm und der Abstand d zwischen benachbarten Sensorköpfen 42 beträgt etwa
3,2 mm.
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4 zeigt
schematisch den Verlauf der Kennlinien zweier benachbarter Sensorköpfe 42,
die durch gestrichelte Linien schematisch angedeutet sind.
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Die
Kennlinien geben die Größe des Stroms in
der jeweiligen Spule 46 in Abhängigkeit vom Ort x entlang
einer Geraden in der Ebene des Wertdo kuments orthogonal zu der Transportrichtung
T wieder. Dabei wird nicht der Strom unmittelbar wiedergegeben,
sondern eine aus diesem in bekannter Weise abgeleitete Größe J. Genauer
erfaßt
im Beispiel jeder Sensorkopf 42 kontinuierlich den Strom.
Bei einer Änderung
des Magnetfeldes, insbesondere durch Eintritt oder Austritt eines
durch den Permanentmagneten 44 magnetisierten Bereichs
des Wertdokuments in einen oder aus dem Erfassungsbereich des Sensorkopfs 42, ändert sich
der Strom, so ein zeitlicher Stromverlauf erfaßt wird. Als Größe des Stroms bzw.
aus dem Signal des Sensorkopfs ermittelter Wert wird dann das Maximum
des Stromverlaufs verwendet.
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Unter
der Breite B der Spur eines Sensorkopfs 42 wird ein sich
in Transportrichtung erstreckender Streifen verstanden, der in seiner
Richtung quer zur Transportrichtung T dadurch begrenzt ist, daß außerhalb
der Spur die Werte der Kennlinie einen vorgegebenen, in Abhängigkeit
von dem Maximum der Kennlinie vorgegebenen Mindestwert Jmin unterschreiten. Im Beispiel ist der Mindestwert
das 0,9-fache des Maximalwerts. Der Spurabstand D ist der Abstand
der Spuren benachbarter Sensorköpfe 42,
im Beispiel etwa 3 mm.
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Die
Kennlinie kann mit bekannten Verfahren ermittelt werden, beispielsweise
dadurch, daß ein rechteckiger,
homogener magnetisierbarer Bereich vorgegebener Magnetisierbarkeit,
dessen Seite in der Richtung quer zur Transportrichtung deutlich
kleiner als der Abstand der Sensorköpfe 42 oder der Spurabstand
ist, beispielsweise 0,5 mm, mit der Transportgeschwindigkeit in
der Ebene des Wertdokuments 12 an dem Sensorkopf vorbeibewegt
und das Signal entsprechend erfaßt und in einen Wert für die Größe umgesetzt
wird.
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Auf
dem Wertdokument 12 befindet sich ein vorgegebener Bereich 54,
in dem als magnetisches Merkmal eine Seriennummer des Wertdokuments 12 mit
einer magnetisierbaren Druckfarbe aufgedruckt ist. Die Breite des
Bereichs beträgt
im Fall des Euro als Währung
etwa 3 mm, entspricht also dem Spurabstand.
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Wird
das Wertdokument 12 an dem Magnetsensor 40 in
der Transportrichtung T mit der vorgegebenen Geschwindigkeit vorbeigeführt, werden
je nach Lage des Bereichs relativ zu den Sensorköpfen 42 unterschiedliche
Signale erfaßt
und dementsprechend unterschiedliche, die magnetische Eigenschaft
des Bereichs charakterisierende Werte, im Beispiel das Strommaximum,
ermittelt.
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Liegt
der Bereich 54 in einer Spur 56, so wird nur von
dem entsprechenden Sensorkopf 42 ein Signal entsprechend
der Kennlinie erfaßt,
das den gemäß der Kennlinie
maximalen Wert Jmax wiedergibt. Die Lage
des Sensorkopfes 42 entspricht dann der Lage des Bereichs 54.
Soll der Bereich 54 mit der magnetischen Seriennummer an
einer vorgegebenen Stelle in einer Richtung quer zur Transportrichtung
T auftreten, braucht also nur geprüft zu werden, ob das Signal
des jeweiligen Sensorkopfs einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
Ist dies der Fall, wird das Vorhandensein einer mit magnetisierbarer
Druckfarbe gedruckten Seriennummer in dem vorgegebenen Bereich erkannt
und ein entsprechendes Prüfsignal
an die zentrale Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 abgegeben.
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Würden die
Signale der Sensorköpfe
unabhängig
voneinander ausgewertet, würde
andernfalls ein Fehlersignal an die Steuer- und Auswerteeinrichtung 30 abgegeben,
das anzeigt, daß der
vorgegebene Bereich nicht hinreichend magnetisierbar ist.
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Liegt
der vorgegebene Bereich ganz oder zu wesentlichen Teilen im Bereich
zwischen den Spuren 56, geben zwar beide Sensorköpfe 42 Signale
ab, doch ist deren Größe so klein,
daß die
Signale keines der beiden Sensorköpfe bzw. die entsprechenden Werte
nicht den vorgegebenen Schwellwert überschreiten. Ein vorhandener
Bereich mit einer mit magnetisierbarer Druckfarbe gedruckten Seriennummer könnte bei
unabhängiger
Auswertung daher nicht erkannt werden.
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Die
Auswerteeinrichtung 52, die im Beispiel einen Mikrocontroller
und ein mit dem Mikrocontroller zusammenarbeitendes FPGA aufweist,
ist daher dazu ausgebildet, das folgende Verfahren durchzuführen.
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Während das
Wertdokument 12 an den Sensorköpfen 42 mit der vorgegebenen
Transportgeschwindigkeit in der vorgegebenen Transportrichtung T
vorbeitransportiert wird, erfaßt
die Auswerteeinrichtung 52 für jeden der Sensorköpfe 42 jeweils
ein Signal und ermittelt aus diesen Signalen Werte, die die magnetische
Eigenschaft charakterisieren. Beispielweise können als Werte die Maxima der
jeweiligen Signale verwendet werden.
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Die
Auswerteeinrichtung 52 empfängt weiter Signale des optischen
Sensors 36, die die Denomination, Lage und Orientierung
des Wertdokuments 12 darstellen, und ermittelt aus einer
vorgegebenen Tabelle, in der die Lagen der Seriennummern in Abhängigkeit
von Denomination, Lage und Orientierung von Wertdokumenten abgelegt
sind, die Lage des Bereichs mit der Seriennummer unter Berücksichtigung
der möglichen
Schwankungen durch den Transport oder beim Druck der Wertdokumente.
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Sie
verwendet dann die Werte benachbarter Sensorköpfe 42, deren Spuren
näherungsweise
im Bereich der Seriennummer liegen, zur Prüfung des Vor handenseins des
magnetischen Merkmals, genauer der mit magnetisierbarer Druckfarbe
gedruckten Seriennummer.
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Hierzu
ermittelt die Auswerteeinrichtung 52 zunächst, ob
einer der aus den Signalen der Sensorköpfe 42 ermittelten
Werte den Schwellwert überschreitet,
d. h. der vorgegebene Bereich mit mit magnetisierbarer Druckfarbe
gedruckter Seriennummer vorhanden ist. Ist dies der Fall wird ein
entsprechendes, das Vorhandensein anzeigendes Signal an die zentrale
Steuer- und Auswerteeinrichtung ausgegeben.
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Andernfalls
prüft die
Auswerteeinrichtung 52, welcher der Werte größer ist
und bildet dann zur Ermittlung eines Unterschieds zwischen den Werten das
Verhältnis
bzw. den Quotienten aus dem kleineren und dem größeren Wert.
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Sie
ermittelt dann in Abhängigkeit
von dem Unterschied bzw. dem Quotienten einen Korrekturfaktor und
multipliziert den größeren der
beiden Werte mit dem Korrekturfaktor.
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Das
resultierende Produkt wird dann zur Prüfung verwendet, d. h. wie der
Wert nur eines Sensorkopfs behandelt, indem er mit dem Schwellwert
verglichen wird, wobei das Vorhandensein oder Fehlen der mit magnetisierbarer
Druckfarbe gedruckten Seriennummer als magnetisches Merkmal in dem
vorgegebenen Bereich entsprechend ermittelt wird.
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Die
Auswerteeinrichtung 52 gibt dann ein entsprechendes, das
Ergebnis des Vergleichs darstellendes Signal an die zentrale Steuer-
und Auswerteeinrichtung aus. Optional kann sie noch an die zentrale
Steuer- und Auswerteeinrichtung ausgeben, im Bereich, welcher Lücke zwischen
den Spuren, der Bereich erkannt wurde.
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Der
Korrekturfaktor kann als Wert einer Korrekturfunktion K(Q) ermittelt
werden, die von dem Quotienten Q abhängt.
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Die
Korrekturfunktion K(Q) kann im Beispiel durch Modellrechnungen erhalten
werden. Dazu kann beispielsweise der rechteckige Bereich mit der der
Breite des Bereichs auf dem Wertdokument 12 entsprechenden
Breite mit einer homogenen Magnetisierbarkeit in einer Richtung
quer zu der Transportrichtung ausgehend von dem einen Sensorkopf
in Richtung des anderen Sensorkopfes in verschiedenen Lagen angenommen
werden; es werden dann mittels der Kennlinien der Sensorköpfe 42 die
erwarteten Werte und der Quotient aus kleinerem und größerem Wert
ermittelt. Für
einen gegebenen Quotienten wird der Korrekturfaktor bzw. der Wert
der Korrekturfunktion so ermittelt, daß das Produkt aus dem größeren Wert
und dem Korrekturfaktor einen Wert ergibt, der erhalten würde, wenn
der Bereich mit dem magnetischen Merkmal, d. h. der homogenen Magnetisierung,
in einer Spur läge.
Die Korrekturfunktion wird dann in der Auswerteeinrichtung 52 in
Form einer Tabelle abgespeichert, in der für einen gegebenen Quotienten
jeweils ein entsprechender Korrekturfaktor abgespeichert ist.
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5 zeigt
qualitativ einen möglichen
Verlauf der Korrekturfunktion als Funktion des Quotienten. Für sehr kleine
Quotienten, die der Situation entsprechen, daß der Bereich mit der Magnetisierbarkeit stark
mit einer Spur überlappt,
nimmt die Funktion Werte im Bereich von 1, ab größer als 1 an. Für einen Quotienten
mit dem Wert 1 dagegen, der einer Lage in der Mitte der Spurlücke entspricht,
nimmt die Korrekturfunktion ihr Maximum an. Dazwischen steigt sie monoton
an.
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In
einem anderen Ausführungsbeispiel
kann die Korrekturfunktion durch Versuche ermittelt werden. Dabei
kann analog zu dem Vorgehen unter Verwendung einer Modellrechnung
vorgegangen werden.
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Die
Korrekturfunktion kann in noch anderen Ausführungsbeispielen auch durch
entsprechende Interpolation- oder Ausgleichsfunktionen, beispielsweise
interpolierende Polgnome, Spline-Funktionen oder ähnliche
Funktionen dargestellt werden.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nur dadurch,
daß die
Auswerteeinrichtung modifiziert ist.
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Sie
ermittelt nun statt des Quotienten die Differenz aus dem größeren und
dem kleineren Wert als Unterschied und dividiert diese durch die
Transportgeschwindigkeit, deren Wert sie von der zentralen Steuer-
und Auswerteeinrichtung 30 erhält. Für diese so bezüglich der
Transportgeschwindigkeit normierte Differenz ermittelt sie nun einen
Korrekturfaktor, der wieder wie im ersten Ausführungsbeispiel mit dem größeren der
beiden Werte multipliziert wird. Die folgenden Schritte werden entsprechend
durchgeführt.
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Auch
die Ermittlung der Korrekturwerte bzw. der Korrekturfunktion erfolgt
analog zu dem ersten Ausführungsbeispiel,
wobei statt des Quotienten die normierte Differenz gebildet wird.
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In
noch anderen Ausführungsbeispielen
wird der kleinere der beiden Werte mit dem Korrekturfaktor multipliziert,
der dann mittels einer entsprechend ermittelten Korrekturfunktion
ermittelt wird.