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WO2018157970A1 - Magnetische prüfung von wertdokumenten - Google Patents

Magnetische prüfung von wertdokumenten Download PDF

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Publication number
WO2018157970A1
WO2018157970A1 PCT/EP2018/000080 EP2018000080W WO2018157970A1 WO 2018157970 A1 WO2018157970 A1 WO 2018157970A1 EP 2018000080 W EP2018000080 W EP 2018000080W WO 2018157970 A1 WO2018157970 A1 WO 2018157970A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
measuring
correction
value document
measurement
sensor elements
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/000080
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen SCHMÜTZMANN
Helmut Pradel
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.)
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
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 Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH filed Critical Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority to RU2019124619A priority Critical patent/RU2754111C2/ru
Priority to CN201880010004.4A priority patent/CN110249370B/zh
Priority to US16/488,803 priority patent/US11043057B2/en
Priority to EP18710757.8A priority patent/EP3590103B1/de
Publication of WO2018157970A1 publication Critical patent/WO2018157970A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased 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
    • G07D7/04—Testing magnetic properties of the materials thereof, e.g. by detection of magnetic imprint
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D11/00—Devices accepting coins; Devices accepting, dispensing, sorting or counting valuable papers
    • G07D11/10—Mechanical details
    • G07D11/16—Handling of valuable papers
    • G07D11/17—Aligning

Definitions

  • the invention relates to a method and a magnetic sensor for magnetic testing of value documents.
  • Value documents generally have various security features to make their forgery more difficult or specific to the particular value document type.
  • the authenticity of a value document or the value document type is checked with special testing devices, which comprise a detector arrangement and a transport device, which passes the value document past the detector arrangement.
  • the detector arrangement determines measured values which represent certain properties of its security features.
  • the measured values obtained are then used to check the authenticity of the document, for example by compared with reference values.
  • the measured values can be falsified by the fact that the distance between the document of value and the detector fluctuates. Usually, this relationship is such that the measuring signal decreases with increasing distance between detector and measuring point.
  • This distance can not only change from one value document to the next, but can also change within a value document, so that consecutively tested measuring points of the same value document occupy different distances from the detector.
  • This varying distance is caused, for example, by kinking and curling of the document, in particular in the case of used banknotes, or else by fluttering of the value documents during rapid passage through the test apparatus.
  • the value document is transported past a magnetic sensor along a transport direction.
  • the magnetic sensor has, transversely to the transport direction of the value document, i. perpendicular or oblique to the transport direction of the value document, a measuring sensor line with a plurality of magneto-sensitive measuring sensor elements, which are arranged at a desired distance to a transport plane of the value document.
  • the magnetic sensor has at least one further magneto-sensitive sensor element, preferably at least two further magneto-sensitive sensor elements, which is / are arranged behind the measuring sensor line along a line parallel to the measuring sensor elements, viewed from the value document transported past, and a larger one Distance from the transport plane of the value document has / s as the measuring sensor elements.
  • the magneto-sensitive measuring sensor elements and the magneto-sensitive further sensor element (s) will be referred to below simply as measuring sensor elements and further sensor elements.
  • measuring signals of the value document are detected at a plurality of measuring points of the value document, which are arranged along a measuring line on the value document transversely to the transport direction.
  • a correction signal is respectively detected at a respective correction measuring point of the value document, which lies on the same measuring line as the measuring points.
  • the measuring signals detected at the measuring points are detected with the help of the / on Correction measurement point / s detected correction signal / e corrected.
  • the measuring signals of the measuring points corrected in this way are used for checking the magnetic properties of the value document.
  • the correction signals of the correction measurement points are detected simultaneously with the measurement signals of the measurement points in order to be able to perform the most accurate distance correction possible.
  • the respective measurement signal is compared with the respective correction signal. Due to the greater distance of the at least one further sensor element from the value document in comparison to the measuring sensor elements, the correction signal is lower than the measurement signal of the respective measuring point.
  • the respective measuring signal of the respective measuring point is corrected on the basis of the signal drop which the correction signal determined for this measuring point has in comparison to the measuring signal of the respective measuring point.
  • a correction signal can be determined for the respective measurement point of the measurement line at which the measurement sensor elements have detected the respective measurement signal.
  • the expression "correction signal determined for the measurement point” includes the case that the correction measurement point and the measurement point on the value document are identical, but also includes the case that the correction measurement points are not identical with the measurement points, but the measurement signal of a measurement point using the The correction signal of a further sensor element is used eg to correct the measurement signals for a plurality of measurement points which are close to the correction -Messiges clieses further sensor element lie.
  • the respective measuring signal of a measuring point is compared with the correction signal determined for this measuring point, e.g. by calculating the ratio of correction signal and measurement signal.
  • the (local) distance of the respective measuring point of the Value document calculated by the respective measuring sensor element.
  • the respective measuring signal which the respective measuring sensor element has detected at the respective measuring point is corrected, in particular with the aid of a known distance dependence of the measuring signal.
  • the corrected measurement signal of the respective measurement point is e.g. determined by the distance determined for the respective measuring point being used in the distance dependence of the measuring signal determined in advance of the value-document check.
  • the correction is carried out qualitatively such that the measuring signal of the measuring sensor elements is corrected upward if the determined distance exceeds the nominal distance, which the transport plane of the document of value has to the measuring sensor elements, and is corrected downward, if the determined distance Specified distance below.
  • the size of this correction depends on the ratio of the respective measurement signal of a measurement point to the correction signal determined for this measurement point.
  • the corrected measuring signal corresponds, for example, to the measuring signal which is emitted by the measuring Sensor elements in the desired distance of the value document would be detected by the measuring sensor dementen.
  • the mentioned distance dependence may be known, for example, from a data sheet of the measuring sensor elements or may have been determined on the basis of the data thereof. However, it can also be simulated in advance of the value document check for the measuring sensor elements or determined empirically. For example, a distance dependence is determined in advance of the value document check for the measuring sensor elements of the magnetic sensor, which shows the course of the measuring signal of the measuring sensor elements as a function of the distance between the value document and the measuring sensor elements. In the same way, a (further) distance dependence is determined for the at least one further sensor element which reproduces the profile of the correction signal as a function of the distance between the value document and the measuring sensor elements.
  • the dependence of the distance on the ratio between the correction signal and the measurement signal is determined from the course of the measurement signal and the course of the correction signal as a function of the distance.
  • the determined distance is a local distance insofar as it is valid only individually for the respective measuring point, wherein the distances determined for different measuring points normally differ from one another.
  • the individual distance determined for the respective measurement point can be inserted into the known distance dependence of the measurement signal in order to determine a correction factor that applies individually to the respective measurement point and is offset with the measurement signal of the respective measurement point.
  • the correction factor for the respective measuring point is also individual, whereby the correction factors for the different measuring points usually different from each other.
  • the corrected measuring signal of the respective measuring point can be determined by the distance, determined for the respective measuring point, of the measuring point from the known, e.g. determined in advance of the value document test, distance dependence of the measuring signal of the measuring sensor elements is used to determine an individually applicable for the respective measuring point correction factor.
  • the respective measuring signal of the respective measuring point can then be multiplied by the correction factor determined for the respective measuring point in order to obtain the corrected measuring signal.
  • the ratio between the respective correction signal and the respective measurement signal is preferably formed. From the relationship between the respective correction signal and the respective measurement signal, the distance of the respective measurement point of the value document from the respective measurement sensor element is determined with the aid of the known distance dependence of the ratio. From this distance, which was determined individually for the respective measuring point of the value document, a local correction factor is determined for the respective measuring point of the value document. To correct the measuring signal, the measuring signal of the respective measuring point is calculated (eg multiplied or divided) with the respective local correction factor, which was determined for the respective measuring point. However, the correction of the detected measurement signal is preferably carried out only for those measurement signals of the security element to be tested which reach or exceed a predetermined threshold.
  • the number of further sensor elements is preferably smaller than the number of measuring sensor elements, in particular smaller by at least a factor of 2.
  • the measuring sensor elements can be regularly arranged at 2 mm intervals away from each other and the other sensor elements in 10mm intervals from each other. It has namely been recognized that the value-document distance from the magnetic sensor usually changes significantly only to a length of several mm (viewed perpendicularly to the transport direction). Due to the smaller number of correction sensor elements compared to the measuring sensor elements, a distance correction with less effort is possible. The measurement signal of those measuring sensor elements which lie along the measuring line between two of the further sensor elements can be corrected with the aid of the correction signals of the further adjacent sensor elements closest to these measuring elements.
  • the density of the further sensor elements of the magnetic sensor in the direction perpendicular to the transport direction of the value document is selected such that the magnetic sensor has at least one further sensor element for every 20 mm section of the value document perpendicular to the transport direction of the value document.
  • the number of further sensor elements is adapted to the characteristic length perpendicular to the transport direction, to which the distance of the value document from the magnetic sensor changes.
  • the measurement signal of the measuring points of such measuring sensor elements, behind which no further sensor element is arranged, is preferably corrected by means of the correction signals of at least two correction measuring points.
  • the correction signals of the further sensor elements or values derived from these correction signals can be interpolated (interpolation in the y direction).
  • the correction signal itself is interpolated and then used to correct the measurement signals of the intermediate measurement sensor elements.
  • a fit of the correction signals of these measuring points in the case of more than two correction measuring points, in particular a polynomial fit
  • a correction signal can be generated for those measuring sensor elements, behind which no further sensor element is arranged.
  • the local distance of the correction measuring points of the value document from the measuring sensor elements can first be determined from the correction signal and then, by interpolating the distance values, also for the intermediate measuring sensor elements (behind which no further sensor element is arranged) local distance of the value document can be determined.
  • the measurement signals of measurement points of a two-dimensional segment (ROI) of the value document are detected during the transport of the value document, which extends both vertically and along the transport direction.
  • the measuring signals of the 8 000080 are also preferred.
  • Measurement points of this two-dimensional segment are preferably compared to a minimum value.
  • the minimum value is higher than the above threshold (below which the measurement signal is ignored).
  • the measurement signal of such a measurement point whose measurement signal reaches or exceeds the minimum value is corrected by the correction signal detected at the respective measurement point or at the next adjacent correction measurement point.
  • the measurement signal of such a measurement point whose measurement signal falls below the minimum value is corrected by means of the correction signals of at least two, preferably at least three, correction measurement points of this two-dimensional segment (ROI).
  • Their correction signals are interpolated to determine an interpolated correction signal for the respective measuring point.
  • the correction signals of at least two correction measuring points of this two-dimensional section are interpolated, which are offset along the transport direction to the respective measuring point.
  • one of the correction measurement points - viewed in the transport direction of the value document - is selected at the beginning of the ROI and another correction measurement point at the end of the ROI.
  • the interpolation of a plurality of correction signals in the case of small measurement signals has the advantage that even low measured values are taken into account for testing the two-dimensional security element, but its (incorrect) correction is avoided with a single very small correction measurement value which is detected for these measurement points.
  • one or more further correction measuring points of this two-dimensional section (ROI) can be used for the interpolation, which are offset perpendicularly or obliquely to the transport direction to the respective measuring point. From the correction signals of two or more than two correction measuring points, an average distance of the two-dimensional section (ROI) from the measuring sensor elements that is valid for the two-dimensional section (ROI) as a whole can be determined. Then, the measurement signals of all measurement points of this two-dimensional segment (ROI) can be corrected with the help of this mean distance of the two-dimensional segment (ROI).
  • the invention also relates to a magnetic sensor for testing magnetic properties of the value document.
  • the magnetic sensor contains the above-mentioned measuring sensor line, which has a plurality of magneto-sensitive measuring sensor elements arranged at a desired distance from the transport plane of the value document, and the other magneto-sensitive sensor element or elements, with reference to the document of value conveyed past , is arranged behind the measuring sensor line along a line parallel to the measuring sensor elements / and have a greater distance from the transport plane of the value document / s than the measuring sensor elements.
  • the measuring sensor elements and the at least one further sensor element are arranged on the opposite sides of the same carrier. Since their distance from each other is particularly well defined, the distance correction is more accurate.
  • the measuring sensor elements and the at least one further sensor element preferably use the same measuring principle. Since these use the same measuring principle, all magnetic influences, such as magnetic field disturbances, which influence the measuring signal of the measuring sensor elements, similarly affect the measuring signal of the further sensor element (s). There If magnetic interferences affect both in the same way, a particularly accurate distance correction can be achieved with the / further sensor element (s) which use the same measuring principle.
  • the measuring sensor elements and the / the further sensor element / s construction are the same. The measuring signals of the measuring sensor elements and the / the further sensor element / s are then different only because of the different distance to the value document. This allows a particularly accurate correction of the distance dependence.
  • the magnetic sensor contains a control device that is set up to control the measuring sensor line such that the measuring sensor elements detect measuring signals of the value document at a plurality of measuring points of the value document, which are arranged along a measuring line transverse to the transport direction on the value document, and / to control the further sensor element (s) in such a way that it detects a correction signal at the respective correction measuring point of the value document which lies on the same measuring line.
  • the control device controls the measuring sensor line and / or the further sensor element (s) according to the method described above and has corresponding software in order to carry out the method described above.
  • the magnetic sensor has an evaluation device which is set up to correct the measurement signals detected at the measurement points of the value document with the aid of the correction signal / e detected at the correction point (s) of the value document, in order thereby to determine the distance dependence of the measurement signals and to check the value document based on the corrected measurement signals of several of the measurement points.
  • the evaluation device can be accommodated in the housing of the magnetic sensor, but it can also be located outside of it. 00080
  • the evaluation device and the control device can be combined in one device.
  • the evaluation device is set up to evaluate the detected measurement signals and correction signals in accordance with the method described above and has corresponding software for this purpose.
  • the evaluation software carries out the described distance correction and the examination of the magnetic properties of the value document.
  • the invention also relates to a device for testing magnetic properties of a value document.
  • This can be a value document processing device, in particular a test device or a sorting device for value documents, or an input or output device. Payout device for value documents.
  • the apparatus has the above-described magnetic sensor, as well as optionally also further sensors, and a transport device for transporting the value document in the transport plane along a transport direction, which successively conveys the value documents to be tested past the magnetic sensor.
  • 1a shows a first example of a measuring sensor line and further magneto-sensitive elements of a magnetic sensor in cross section
  • 1b shows a second example of a measuring sensor line and further magneto-sensitive sensor elements of a magnetic sensor in cross-section, 2 examination of a value document with the aid of a magnetic sensor which has two measuring sensor rows,
  • FIG. 5b the course of the correction signal of the further sensor elements detected by the value document
  • 6a shows the ratio of the correction signal to the measurement signal at specific positions
  • FIG. 6b shows the distance, determined for the value document, from the measuring sensor line
  • Fig. 6c from the distance of Fig. 6b and the waveform of Fig. 4a determined correction factor as a function of the position y.
  • FIG. 1 a shows a measuring sensor line of a magnetic sensor 10 with magneto-sensitive measuring sensor elements 7.
  • the magnetic sensor also has in each case a further magneto-sensitive sensor element 8, which is arranged behind the magneto-sensitive sensor elements 7 with respect to the value document BN.
  • the sensor elements 7 and 8 are arranged on the same substrate 9, for example 0
  • FIG. 1b shows a second example of a measuring sensor line of a magnetic sensor with magneto-sensitive measuring sensor elements 7 and further magneto-sensitive sensor elements 8 on the same substrate 9.
  • the number of further sensor elements is less than the number of measuring sensor elements, one and the same further sensor element 8 can be used to correct the measuring signal of a plurality of measuring sensor elements 7, i. several measuring points on the document of value can be used.
  • the correction signal of the respective further sensor element 8 is assigned to the measurement signals of those measuring sensor elements 7 which are arranged next to the respective further sensor element next to the y direction.
  • FIG. 2 shows a schematic diagram of a magnetic sensor 10 of a device for value document processing into which the value documents 1 are input individually or in batches, subsequently checked, sorted and stored in the device for value document processing or reissued.
  • a value document 1 is first transported along a transport path past a magnetization device which provides a magnetic field A, and thereafter at a magnetic sensor 10 with two sensor lines 12, 14. Depending on the demand on the magnetic sensor, this can alternatively also only one of both sensor lines 12, 14 have.
  • the magnetic field A high and low coercive magnetic regions of the value document 1 are magnetized.
  • the magnetic field A can also comprise several sections of different magnetic field direction.
  • the magnetic field A can be provided, for example, by two opposing magnets, between which the value document 1 is transported through and whose north magnetic poles N face each other, so that a magnetic field A results parallel to the transport direction T between them.
  • a further pair of magnets may be used in which two magnetic south poles facing each other, for example, to achieve an antiparallel magnetization of low-coercive magnetic fields.
  • magnetization only one magnet arranged on one side for the transport path, as long as this achieves a sufficiently large magnetic field strength for magnetizing the value document.
  • the first magnetic field A can also be provided by a single bar magnet or by a horseshoe magnet analogous to magnet 18.
  • the value document 1 has a security element 2 with a magnetic coding.
  • the security element 2 is formed in this example as a security thread having along its longitudinal direction a magnetic coding of magnetic areas 2, between which is non-magnetic material. These magnetic regions 2 can comprise high-coercive magnetic regions and / or low-coercive magnetic regions and optionally also combined magnetic regions which contain both high-and low-coercive magnetic material.
  • the value document also has a soft-magnetic magnetic region 11 outside the security thread.
  • the value document 1 is transported past the magnetic sensor 10, which is spatially separated from the magnetic field T / EP2018 / 000080
  • Magnetic field A is incorporated in the device for value document processing.
  • the magnetic sensor 10 includes two sensor lines 12, 14, each having a plurality of similar magneto-sensitive measuring sensor elements 7, which are arranged in a row. Each of these measuring sensor elements 7 supplies a magnetic signal, so that in this example a plurality of first magnetic signals with the aid of the measuring sensor elements 7 of the sensor line 12 and a plurality of second magnetic signals with the aid of the other magnetosensitive elements 8 of the sensor line 14 are detected, the same section of the transported past security element 2 relate.
  • the security element 2 is not exposed to a magnetic field.
  • the magnetosensitive elements 7 of the second sensor line 14 detect the second magnetic signals of the security element 2 under the action of a second magnetic field B, which acts on the security element 2 before and during the detection of the second magnetic signals.
  • the second magnetic field B is provided by a magnet 18 arranged on one side for the transport path and is expanded in such a way that it already magnetizes the security element 2 before it enters the detection range of the second sensor line 14.
  • the poles N, S of the magnet 18 are aligned so that a magnetic field B results in the transport plane anti-parallel to the transport direction T of the value document.
  • the magnetic field strength of the magnetic field A is at least twice the magnetic field strength of the magnetic field B.
  • the detection of the second magnetic signals under the action of the second magnetic field B has the advantage that the second sensor line 14 can not only be used to detect the different magnetic regions of the security element 2, but that it can also detect magnetic signals of soft magnetic magnetic regions 11 of the security element 2, which may be present on the value document outside the security element 2.
  • the measuring sensor elements 7 of each of the sensor rows 12, 14 are each arranged on a common printed circuit board (wiring of the printed circuit boards not shown), and connected to a control and Aus Wert worn 19, the measuring sensor elements 7 and the other sensor elements to detect the magnetic signals and evaluates their magnetic signals.
  • the printed circuit board of the sensor line 14 and the magnet 18 are mechanically fixed to each other by casting, so that they form a structural unit.
  • the control and off value device 19 receives magnetic signals from the two sensor lines 12, 14 and processes and analyzes them.
  • the control and evaluation device 19 may be arranged together with the sensor rows 12, 14 in the same housing. Data can be sent outwards from the control and evaluation device 19 via an interface, e.g. to a body that processes the data or to a reporting facility that informs about the outcome of the value document review.
  • a plurality of the further sensor elements 8 are arranged in each case, with the aid of whose measuring signal the distance correction according to the invention of the measuring signal of the measuring sensor elements 7 is carried out.
  • fewer sensor elements 8 are used as measuring sensor elements 7 in this example, as shown in Fig. Lb.
  • a corresponding further sensor element 8 may also be present for each measuring sensor element 7 on the rear side of the circuit board 9, as shown in FIG. 1a.
  • the second sensor line 14 on the lower side of the printed circuit board 9 is preferably also equipped with further sensor elements 8 in order to be able to carry out a distance correction for the measuring signal of the measuring sensor elements 7 of the second sensor line 14.
  • Amplifier chips for amplifying the detected measurement signal and correction signal can be arranged on the underside of the printed circuit boards 9.
  • the document of value has a distance almost twice as large to the sensor surface as in the left area.
  • the course of the signals of the measuring sensor elements and of the further sensor elements as a function of the value document distance a is determined in advance of the value document check.
  • a value document is successively placed at different distances to an arrangement of one or more measuring sensor elements and one or more further sensor elements, which corresponds to the arrangement of the measuring sensor elements 7 and further sensor elements 8 in the magnetic sensor used later for the value document test.
  • a measurement signal of the respective measurement sensor element and a correction signal of the respective further sensor element are detected. Both signals show distance dependence, which decreases with increasing distance a of the value document, cf.
  • the distance correction will be explained below using the example of the measurement signals which detects the first sensor line 12 from the security thread of the value document 1, with which the magnetization of the value document 1 without external magnetic field is detected, but equally applies to a distance correction of the measurement signals of the sensor line 14, which detects the magnetization of the value document 1 in the magnetic field.
  • the distance correction described below is also suitable for other types of magnetic security elements of value documents, e.g. for a motif or partial motif of magnetic printing ink.
  • FIG. 5 a shows, by way of example, the measurement signal of the sensor line 12, which detects it from a magnetic security element which has a plurality of magnetic regions b 1, b 2, b 3 and b 4 along a direction designated by y.
  • the arrangement of the magnetic regions along the security element (along the y-direction) is sketched above the diagram in FIG. 5a.
  • the measuring signal shown in FIG. 5a was detected by a multiplicity of measuring sensor elements 7 which are arranged along the y-direction.
  • these are the measuring signals of the measuring sensor elements 7 detected at a specific point in time, while the value document equipped with this security element is transported past the magnetic sensor.
  • each magnetic area bl-b4 delivers a measurement signal in the form of a double peak.
  • 5b shows the corresponding correction signal, which detect the further sensor elements 8 arranged behind the measuring sensor elements 7 at the same measuring instant from the magnetic areas bl-b4 of this security element.
  • the double peaks of the correction signals are corresponding to the greater distance of the other sensor elements 8 from the value document smaller than that of the measurement signals of the measuring sensor elements 7.
  • the maximum of the double peak is determined and this maximum value for further evaluation as a measurement signal M or correction signal K used.
  • the respective correction signal K is compared with the respective measurement signal M of the measurement point, for example, for the measurement points along the y-direction. by forming the relationship.
  • FIG. 6a shows the ratio of these signals as a function of the location coordinate y for those measurement points at which both a measurement signal M and a correction signal K were detected. Since the number of further sensor elements 8 is less than the number of
  • the ratio is preferably formed only for those measuring points or sensor elements that deliver a clear measuring signal, for example, whose measuring signal is above a certain threshold S.
  • the distance of the value document from the measuring sensor elements 7 at the respective y-position is determined for each of the y-positions selected in this way.
  • the ratio at the respective y-position is converted into a distance on the basis of the relationship between ratio and distance determined in advance of the value-document check, as shown in FIG. 4b.
  • FIG. 6b shows the course of the local distance of the respective measuring point of a value document, determined in this way, from the measuring sensor elements 7 for the selected y-positions.
  • an adapted fit function is drawn in, which has a continuous course, and is used to determine the value-document distance for each of the measuring sensor elements 7 (including those whose y-position was not selected).
  • the correction function F (y) shown in Fig. 6c is determined, which indicates this correction factor F for each individual y-position.
  • the measurement signal M (y) from FIG. 5a which the measurement sensor elements 7 have detected from the magnetic regions bl-b4, is multiplied by the correction function F (y).
  • the result of this correction is in
  • a magnetic coding of a security element of the value document can thus be checked or the magnetic imprint of a value document can be checked.
  • the corrected measurement signal is e.g. compared with a measurement signal expected for the security element.
  • the result can be e.g. used in the context of a quality check or an authenticity check of the value document or to determine the identity of the value document.

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Abstract

Die Erfindung betrifft die Prüfung von magnetischen Eigenschaften von Wertdokumenten mit Hilfe eines Magnetsensors, der eine Mess-Sensorzeile mit mehreren magnetosensitiven Mess-Sensorelementen aufweist, sowie mindestens ein weiteres magnetosensitives Sensorelement, das hinter den Mess-Sensorelementen angeordnet ist und einen größeren Abstand von der Transportebene des Wertdokuments aufweist als die Mess-Sensorelemente. Durch die weiteren Sensorelemente werden Korrektursignale an Korrektur-Messpunkten des Wertdokuments detektiert, die auf derselben Messlinie liegen wie die Messpunkte. Um die Abstandsabhängigkeit der Messsignale herauszurechnen, wird das jeweilige Messsignal jedes Messpunkts auf Basis des Signalabfalls korrigiert, den das für diesen Messpunkt ermittelte Korrektursignal im Vergleich zu dem Messsignal des jeweiligen Messpunkts aufweist.

Description

Magnetische Prüfung von Wertdokumentefi
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Magnetsensor zur magnetischen Prüfung von Wertdokumenten.
Wertdokumente besitzen im allgemeinen verschiedene Sicherheitsmerkmale, um ihre Fälschung zu erschweren oder die spezifisch sind für die jeweilige Wertdokumentart. Die Echtheit eines Wertdokuments oder die Wertdokumentart wird mit speziellen Prüfvorrichtungen geprüft, die eine Detektoranordnung und eine Transporteinrichtung umfassen, die das Wertdokument an der Detektoranordnung vorbeiführt. Die Detektoranordnung ermittelt an vielen Messstellen auf der Oberfläche des Wertdokuments Messwerte, die bestimmte Eigenschaften seiner Sicherheitsmerkmale repräsentieren. Die ermittelten Messwerte werden anschließend zur Prüfung der Echtheit des Dokuments verwendet, und dazu z.B. mit Referenzwerten verglichen. Allerdings können die Messwerte dadurch verfälscht werden, dass der Abstand zwischen dem Wertdokument und dem Detektor schwankt. Üblicherweise ist dieser Zusammenhang so, dass mit zunehmendem Abstand zwischen Detektor und Messstelle das Messsignal abnimmt. Dieser Abstand kann sich nicht nur von einem Wertdokument zum nächsten, sondern kann sich auch innerhalb eines Wertdokuments ändern, so dass nacheinander geprüfte Messstellen desselben Wertdokuments unterschiedliche Abstände zum Detektor einnehmen. Verursacht wird dieser variierende Abstand beispielsweise durch Knicke und Wellungen des Dokuments, insbesondere bei gebrauchten Banknoten, oder auch durch das Flattern der Wertdokumente beim schnellen Hindurchführen durch die Prüfvorrichtung.
Um Fehlprüfungen zu vermeiden, ist es bei der Prüfung von magnetischen Eigenschaften wünschenswert, die Abhängigkeit der Messergebnisse von dem Abstand zwischen Wertdokument und Detektor soweit wie möglich zu rrdnirnieren. Gerade bei geringen Abständen des Wertdokuments vom Detektor macht sich jedoch die Abstandsabhängigkeit des magnetischen Messsignals besonders stark bemerkbar. In der DE 102 56 235 AI wurde deshalb vorgeschlagen, ein Wertdokument beim Transport durch die Prüfvorrichtung zu stabilisieren, beispielsweise durch Rollen-Riemen-Systeme oder Andruck- und Ansaugsysteme oder dergleichen, um auf diese Weise die Variation des Abstands zu minimieren. Hierbei ergeben sich jedoch aufgrund eines hohen Verschleißes bzw. der konstruktiv höchst aufwendigen und entsprechend reparaturanfälligen Systemkomponenten offensichtliche Nachteile.
Aus der EP2304699 Bl ist ein Führungselement bekannt, mit dem ebenfalls eine mechanische Stabilisierung des Wertdokuments erreicht wird, um Ab- Standschwankungen des Wertdokuments von dem Magnetsensor zu reduzieren.
Außerdem ist es aus der DE101005000698 AI bekannt, den Abstand mit Hilfe eines zusätzlichen Sensors zu messen und die Messsignale auf Basis des ge- messenen Abstands zu korrigieren. Dieser zusätzliche Sensor ist jedoch aufwändig und benötigt viel Platz.
Demzufolge ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfachere Lösung vorzuschlagen, um bei der Prüfung der magnetischen Eigenschaften von Wertdokumenten Ergebnisse zu erzielen, die nicht durch den variierenden Abstand zum Detektor verfälscht sind.
Diese Auf abe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren und einen Magnetsensor mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. In davon 0080
- 3 - abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Zur Prüfung von magnetischen Eigenschaften des Wertdokuments, insbe- sondere eines Sicherheitselements eines Wertdokuments, wird das Wertdokument an einem Magnetsensor entlang einer Transportrichtung vorbeitransportiert. Der Magnetsensor weist, quer zur Transportrichtung des Wertdokuments, d.h. senkrecht oder schräg zur Transportrichtung des Wertdokuments, eine Mess-Sensorzeile mit mehreren magnetosensitiven Mess-Sensorelementen auf, die in einem Sollabstand zu einer Transportebene des Wertdokuments angeordnet sind. Ferner weist der Magnetsensor mindestens ein weiteres magnetosensitives Sensorelement auf, bevorzugt mindestens zwei weitere magnetosensitive Sensorelemente, das/ die, von dem vorbeitransportierten Wertdokument aus betrachtet, hinter der Mess- Sensorzeile entlang einer Linie parallel zu den Mess-Sensorelementen angeordnet ist/ sind und einen größeren Abstand von der Transportebene des Wertdokuments aufweist/ en als die Mess-Sensorelemente. Die magnetosensitiven Mess-Sensorelemente und das/ die magnetosensitive/ n weitere/ n Sensor element/e werden im Folgenden einfach als Mess-Sensorelemente und weitere Sensorelemente bezeichnet.
Durch die Mess-Sensorelemente werden Messsignale des Wertdokuments an mehreren Messpunkten des Wertdokuments detektiert, die entlang einer Messlinie quer zur Transportrichtung auf dem Wertdokument angeordnet sind. Durch das/die weitere/ n Sensor element/ e wird ein/werden Korrektur signal/ e an jeweils einem Korrektur-Messpunkt des Wertdokuments, detektiert, der/ die auf derselben Messlinie liegt/ en wie die Messpunkte. Um die Abstandsabhängigkeit der Messsignale herauszurechnen, werden die an den Messpunkten detektierten Messsignale mit Hilfe des/ der an dem/ den Korrektur-Messpunkt/en detektierten Korrektur Signals/ e korrigiert. Die auf diese Weise korrigierten Messsignale der Messpunkte werden zum Prüfen der magnetischen Eigenschaften des Wertdokuments verwendet. Vorzugsweise werden die Korrektursignale der Korrektur-Messpunkte gleich- zeitig mit den Messsignalen der Messpunkte detektiert, um eine möglichst genaue Abstandskorrektur durchführen zu können.
Zum Korrigieren der an den Messpunkten detektierten Messsignale wird das jeweilige Messsignal mit dem jeweiligen Korrektursignal verglichen. Aufgrund des größeren Abstands des mindestens einen weiteren Sensorelements von dem Wertdokument im Vergleich zu den Mess-Sensorelementen ist das Korrektursignal geringer als das Messsignal des jeweiligen Messpunkts. Das jeweilige Messsignal des jeweiligen Messpunkts wird auf Basis des Signalabfalls korrigiert, den das für diesen Messpunkt ermittelte Korrek- tursignal im Vergleich zum Messsignal des jeweiligen Messpunkts aufweist.
Aus dem/ den detektierten Korrektursignal/ en, das/ die an dem jeweiligen Korrektur-Messpunkt detektiert wird/ werden, kann für den jeweiligen Messpunkt der Messlinie, an dem die Mess-Sensorelemente das jeweilige Messsignal detektiert haben, ein Korrektursignal ermittelt werden. Der Ausdruck„für den Messpunkt ermitteltes Korrektursignal" umfasst den Fall, dass der Korrekturmesspunkt und der Messpunkt auf dem Wertdokument identisch sind, schließt aber auch den Fall ein, dass die Korrekturmesspunkte nicht mit den Messpunkten identisch sind, sondern das Messsignal eines Messpunkts mit Hilfe des/ der Korrektursignals/ e eines/ mehrerer zu dem jeweiligen Messpunkt benachbarten, z.B. auf dem Wertdokument am nächsten liegenden, Korrekturmesspunkts/ e korrigiert wird. Das Korrektursignal, eines weiteren Sensorelements wird z.B. zur Korrektur der Messsignale mehrere Messpunkte verwendet, die in der Nähe des Korrektur-Messpunkts clieses weiteren Sensorelements liegen.
Zum Korrigieren der an den Messpunkten des Wertdokuments detektierten Messsignale wird das jeweilige Messsignal eines Messpunkts mit dem für diesen Messpunkt ermittelten Korrektursignal verglichen, z.B. durch Berechnen des Verhältnisses aus Korrektur Signal und Messsignal. Anhand des Signalabfalls, den das für diesen Messpunkt ermittelte Korrektursignal im Vergleich zu dem Messsignal des jeweiligen Messpunkts aufweist (z.B. anhand des Verhältnisses zwischen Messsignal des jeweiligen Messpunkts und dem für diesen Messpunkt ermittelten Korrektursignal), wird anschließend der (lokale) Abstand des jeweiligen Messpunkts des Wertdokuments von dem jeweiligen Mess-Sensorelement berechnet. Mit Hilfe des ermittelten (lokalen) Abstands des Wertdokuments von dem Mess-Sensorelement wird das jeweilige Messsignal, das das jeweilige Mess-Sensorelement an dem jeweili- gen Messpunkt detektiert hat, korrigiert, insbesondere unter Zuhilfenahme einer bekannten Abstandsabhängigkeit des Messsignals. Das korrigierte Messsignal des jeweiligen Messpunkts wird z.B. dadurch bestimmt, dass der für den jeweiligen Messpunkt ermittelte Abstand in die im Vorfeld der Wertdokumentprüfung ermittelte Abstandsabhängigkeit des Messsignals eingesetzt wird.
Die Korrektur wird qualitativ so durchgeführt, dass das Messsignal der Mess-Sensorelemente nach oben korrigiert wird, falls der ermittelte Abstand den Sollabstand überschreitet, den die Transportebene des Wertdokuments zu den Mess-Sensorelementen aufweist, und nach unten korrigiert wird, falls der ermittelte Abstand den Sollabstand unterschreitet. Die Größe dieser Korrektur hängt vom Verhältnis des jeweiligen Messsignals eines Messpunkts zu dem für diesen Messpunkt ermittelten Korrektursignal ab. Das korrigierte Messsignal entspricht z.B. dem Messsignal, das von den Mess- Sensorelementen in dem Sollabstand des Wertdokuments von den Mess- Sensor dementen detektiert werden würde.
- - Die erwähnte Abstandsabhängigkeit kann z.B. aus einem Datenblatt der Mess-Sensorelemente bekannt sein oder anhand dessen Daten ermittelt worden sein. Sie kann aber auch im Vorfeld der Wertdokumentprüfung für die Mess-Sensorelemente simuliert oder empirisch ermittelt worden sein. Beispielsweise wird im Vorfeld der Wertdokumentprüfung für die Mess- Sensorelemente des Magnetsensors eine Abstandsabhängigkeit ermittelt, die den Verlauf des Messsignals der Mess-Sensorelemente in Abhängigkeit des Abstands zwischen dem Wertdokument und den Mess-Sensorelementen wiedergibt. In gleicher Weise wird für das mindestens eine weitere Sensorelement eine (weitere) Abstandsabhängigkeit ermittelt, die den Verlauf des Korrektursignals in Abhängigkeit des Abstands zwischen dem Wertdoku- ment und den Mess-Sensorelementen wiedergibt. Beispielsweise wird aus dem Verlauf des Messsignals und dem Verlauf des Korrektursignals in Abhängigkeit des Abstands, die Abhängigkeit des Abstands von dem Verhältnis zwischen dem Korrektursignal und dem Messsignal bestimmt. Der ermittelte Abstand ist insofern ein lokaler Abstand, als er nur individuell für den jeweiligen Messpunkt gültig ist, wobei sich die für verschiedene Messpunkte ermittelten Abstände normalerweise voneinander unterscheiden. Zum Korrigieren des jeweiligen Messsignals kann der für den jeweiligen Messpunkt ermittelte, individuelle Abstand in die bekannte Ab- Standsabhängigkeit des Messsignals eingesetzt werden, um einen für den jeweiligen Messpunkt individuell geltenden Korrekturfaktor zu ermitteln, der mit dem Messsignal des jeweiligen Messpunkts verrechnet wird. Entsprechend ist auch der Korrekturfaktor für den jeweiligen Messpunkt individuell, wobei sich die Korrekturfaktoren für die verschiedenen Messpunkte normalerweise voneinander unterscheiden.
Das korrigierte Messsignal des jeweiligen Messpunkts kann dadurch bestimmt werden, dass der für den jeweiligen Messpunkt ermittelte Abstand des Messpunkts in die bekannte, z.B. im Vorfeld der Wertdokumentprüfung ermittelte, Abstandsabhängigkeit des Messsignals der Mess-Sensorelemente eingesetzt wird, um einen individuell für den jeweiligen Messpunkt geltenden Korrekturfaktor zu ermitteln. Das jeweilige Messsignal des jeweiligen Messpunkts kann anschließend mit dem für den jeweiligen Messpunkt er- mittelten Korrekturfaktor multipliziert werden, um das korrigierte Messsignal zu erhalten.
Zum Vergleichen des jeweiligen Korrektursignals mit dem jeweiligen Messsignal wird vorzugsweise das Verhältnis zwischen dem jeweiligen Korrek- tursignal und dem jeweiligen Messsignal gebildet. Aus dem Verhältnis zwischen dem jeweiligen Korrektursignal und dem jeweiligen Messsignal wird, mit Hilfe der bekannten Abstandsabhängigkeit des Verhältnisses, der Abstand des jeweiligen Messpunkts des Wertdokuments von dem jeweiligen Mess-Sensorelement ermittelt. Aus diesem Abstand, der individuell für den jeweiligen Messpunkt des Wertdokuments ermittelt wurde, wird ein lokaler Korrekturfaktor für den jeweiligen Messpunkt des Wertdokuments ermittelt. Zum Korrigieren des Messsignals wird das Messsignal des jeweiligen Messpunkts mit dem jeweiligen lokalen Korrekturfaktor verrechnet (z.B. multipliziert oder dividiert), der für den jeweiligen Messpunkt ermittelt wurde. Das Korrigieren des detektierten Messsignals wird jedoch vorzugsweise nur für solche Messsignale des zu prüfenden Sicherheitselements durchgeführt, die eine vorgegebene Schwelle erreichen oder überschreiten. So wird eine ansonsten fehlerhafte Korrektur vermieden. Denn damit werden solche Fälle in Bezug auf die Korrektur ignoriert, bei denen sehr geringe Messsignale, die z.B. durch Rauschen oder Störungen verfälscht sind, durch (noch geringere und ebenfalls verfälschte) Korrektursignale zu unsinnigen Werten verrechnet werden würden. Diejenigen Messsignale, die die vorgegebene Schwelle unterschreiten, werden nicht korrigiert und auch nicht zur Prüfung der magnetischen Eigenschaften des Sicherheitselements verwendet.
Bevorzugt ist bei dem Magnetsensor die Anzahl der weiteren Sensorelemente geringer als die Anzahl der Mess-Sensorelemente, insbesondere um mindestens einen Faktor 2 geringer. Beispielsweise können die Mess- Sensorelemente regelmäßig in 2mm- Abständen voneinander entfernt angeordnet sein und die weiteren Sensorelemente in 10mm- Abständen voneinander. Es wurde nämlich erkannt, dass sich der Wertdokumentabstand von dem Magnetsensor üblicherweise erst auf eine Länge von mehreren mm (senkrecht zur Transportrichtung betrachtet) deutlich ändert. Durch die ge- ringere Anzahl an Korrektur-Sensor elementen im Vergleich zu den Mess- Sensorelementen ist eine Abstandskorrektur mit geringerem Aufwand möglich. Das Messsignal derjenigen Mess-Sensorelemente, die entlang der Messlinie zwischen zwei der weiteren Sensorelemente liegen, kann mit Hilfe der Korrektursignale der zu diesen Messelementen am nächsten benachbarten weiteren Sensorelemente korrigiert werden.
Insbesondere wird die Dichte der weiteren Sensorelemente des Magnetsensors in der Richtung senkrecht zur Transportrichtung des Wertdokuments so gewählt, dass der Magnetsensor für jeden 20mm- Abschnitt des Wertdoku- ments senkrecht zur Transportrichtung des Wertdokuments mindestens ein weiteres Sensorelement aufweist. Damit wird die Anzahl der weiteren Sensorelemente an die charakteristische Länge senkrecht zur Transportrichtung angepasst, auf die sich der Abstand des Wertdokuments von dem Magnetsensor ändert. Das Messsignal der Messpunkte solcher Mess-Sensorelemente, hinter denen kein weiteres Sensorelement angeordnet ist, wird vorzugsweise mit Hilfe der Korrektursignale von mindestens zwei Korrektur-Messpunkten korrigiert. Zum Korrigieren des Messsignals dieser Mess-Sertsorelemente können die Korrektursignale der weiteren Sensorelemente oder aus diesen Korrektursignalen abgeleitete Werte (z.B. der Abstand) interpoliert werden (Interpolation in y-Richtung). Beispielsweise wird das Korrektursignal selbst interpolier t und dann zum Korrigieren der Messsignale der dazwischenliegenden Mess-Sensorelemente verwendet. Dabei kann entlang der Messlinie ein Fit der Korrektursignale dieser Messpunkte (im Fall von mehr als zwei Korrektur-Messpunkten insbesondere ein Polynomfit) durchgeführt werden. So kann für diejenigen Mess-Sensorelemente, hinter denen kein weiteres Sensorelement angeordnet ist, ein Korrektursignal erzeugt werden. Alternativ da- zu kann aber auch aus dem Korrektursignal zunächst der lokale Abstand der Korrekturmesspunkte des Wertdokuments von den Mess-Sensorelementen ermittelt und anschließend, durch Interpolieren der Abstandswerte, auch für die dazwischenliegenden Mess-Sensorelemente (hinter denen kein weiteres Sensorelement angeordnet ist) jeweils der lokale Abstand des Wertdoku- ments bestimmt werden.
Ferner ist im Fall eines in Transportrichtung ausgedehnten Sicherheitselements, wie z.B. bei einem mit Magnetfarbe gedruckten Motiv oder Bild, auch eine Interpolation der Korrektursignale oder der davon abgeleiteten Werten (z.B. Abstandswerten) in Transportrichtung (x-Richtung) bevorzugt. Bei einem solchen Sicherheitselement werden während des Vorbeitransportierens des Wertdokuments die Messsignale von Messpunkten eines zweidimensionalen Abschnitts (ROI) des Wertdokuments detektiert, der sich sowohl senkrecht als auch entlang der Transportrichtung erstreckt. Die Messsignale der 8 000080
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Messpunkte dieses zweidimensionalen Abschnitts (ROI) werden bevorzugt mit einem Mindestwert verglichen. Der Mindestwert liegt beispielsweise höher als die oben genannte Schwelle (unterhalb derer das Messsignal ignoriert wird). Das Messsignal eines solchen Messpunkts, dessen Messsignal den Mindestwert erreicht oder überschreitet, wird durch das an dem jeweiligen Messpunkt oder an dem am nächsten benachbarten Korrekturmesspunkt detektierte Korrektursignal korrigiert. Jedoch wird das Messsignal eines solchen Messpunkts, dessen Messsignal den Mindestwert unterschreitet (jedoch die oben genannte Schwelle überschreitet), mit Hilfe der Korrek- tursignale von mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei Korrektur- Messpunkten dieses zweidimensionalen Abschnitts (ROI) korrigiert. Deren Korrektursignale werden dazu interpoliert, um ein interpoliertes Korrektursignal für den jeweiligen Messpunkt zu ermitteln. Insbesondere werden dazu die Korrektursignale mindestens zweier Korrektur-Messpunkte dieses zweidimensionalen Abschnitts interpoliert, die entlang der Transportrichtung zu dem jeweiligen Messpunkt versetzt sind. Beispielsweise wird einer der Korrektur-Messpunkte - in Transportrichtung des Wertdokuments betrachtet - am Anfang des ROI und ein weiterer Korrektur- Messpunkt am Ende des ROI gewählt. Die Interpolation mehrerer Korrektursignale im Fall geringer Messsignale hat den Vorteil, dass auch geringe Messwerte zur Prüfung des zweidimensionalen Sicherheitselements berücksichtigt werden, aber deren (fälschliche) Korrektur mit einem einzigen sehr geringen Korrekturmesswert, der für diesen Messpunkte detektiert wird, vermieden wird. Zusätzlich können für die Interpolation auch einer oder mehrere weitere Korrektur-Messpunkte dieses zweidimensionalen Abschnitts (ROI) verwendet werden, die senkrecht oder schräg zur Transportrichtung zu dem jeweiligen Messpunkt versetzt sind. Aus den Korrektursignalen von zwei oder von mehr als zwei Korrektur- Messpunkten kann ein mittlerer Abstand des zweidimensionalen Abschnitts (ROI) von den Mess-Sensorelementen ermittelt werden, der für den zweidimensionalen Abschnitts (ROI) insgesamt gültig ist. Dann können die Mess- signale aller Messpunkte dieses zweidimensionalen Abschnitts (ROI) mit Hilfe dieses mittleren Abstands des zweidimensionalen Abschnitts (ROI) korrigiert werden.
Die Erfindung betrifft auch einen Magnetsensor zur Prüfung von magneti- sehen Eigenschaften des Wertdokuments. Der Magnetsensor enthält die oben erwähnte Mess-Sensorzeile, die mehrere in einem Sollabstand zur Transportebene des Wertdokuments angeordnete magnetosensitive Mess- Sensorelemente aufweist, und das / die weitere / n magnetosensitive / n Sensorelement/ e, das/ die, in Bezug auf das vorbeitransportierte Wertdokument, hinter der Mess-Sensorzeile entlang einer Linie parallel zu den Mess- Sensorelementen angeordnet ist/ sind und einen größeren Abstand von der Transportebene des Wertdokuments aufweist/ en als die Mess- Sensorelemente. Beispielsweise sind die Mess-Sensorelemente und das mindestens eine weitere Sensorelement an den einander gegenüberliegenden Seiten desselben Trägers angeordnet. Da damit deren Abstand voneinander besonders genau festgelegt ist, ist auch die Abstandskorrektur genauer. Bevorzugt verwenden die Mess-Sensorelemente und das mindestens eine weitere Sensorelement dasselbe Messprinzip. Da diese dasselbe Messprinzip verwenden, wirken sich alle magnetische Einflüsse, wie z.B. Magnetfeldstörungen, die das Messsignal der Mess-Sensorelemente beeinflussen, in ähnlicher Weise auf das Messsignal des/ der weiteren Sensorelements/ e aus. Da sich magnetische Störungen auf beide in gleicher Weise auswirken, lässt sich mit dem/ weiteren Sensor element/en, die dasselbe Messprinzip verwenden, eine besonders genaue Abstandskorrektur erreichen. Vorzugsweise sind die Mess-Sensorelemente und das/ die weiteren Sensorelement/ e bau gleich. Die Messsignale der Mess-Sensorelemente und das/der weiteren Sensorelements/ e sind dann lediglich aufgrund des unterschiedlichen Abstands zum Wertdokument verschieden. Dadurch wird eine besonders genaue Korrektur der Abstandsabhängigkeit ermöglicht.
Desweiteren enthält der Magnetsensor eine Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Mess-Sensorzeile so zu steuern, dass die Mess- Sensorelemente an mehreren Messpunkten des Wertdokuments Messsignale des Wertdokuments detektieren, die entlang einer Messlinie quer zur Transportrichtung auf dem Wertdokument angeordnet sind, und das/ die weiteren Sensorelement/ e so zu steuern, dass dieses/ diese an dem jeweiligen Korrektur-Messpunkt des Wertdokuments ein Korrektursignal detek- tiert/ en, das/ die auf derselben Messlinie liegen. Die Steuereinrichtung steuert die Mess-Sensorzeile und das/ die weitere/ n Sensorelement/ e gemäß dem oben beschriebenen Verfahren und weist dazu entsprechende Software auf, um das oben beschriebene Verfahren durchzuführen.
Desweiteren weist der Magnetsensor eine Auswerteeinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, die an den Messpunkten des Wertdokuments detektierten Messsignale mit Hilfe des/ der an dem/ den Korrektu -Messpunkt/ en des Wertdokuments detektierten Korrektursignals/ e zu korrigieren, um dadurch die Abstandsabhängigkeit der Messsignale herauszurechnen, und das Wertdokument auf Basis der korrigierten Messsignale mehrerer der Messpunkte zu prüfen. Die Auswerteeinrichtung kann im Gehäuse des Magnetsensors untergebracht sein, sie kann aber auch außerhalb davon an- 00080
- 13 - geordnet sein. Die Auswerteeinrichtung und die Steuereinrichtung können in einer Einrichtung kombiniert sein.
Die Auswerteeinrichtung ist dazu einrichtet, die detektierten Messsignale und Korrektursignale gemäß dem oben beschriebenen Verfahren auszuwerten und weist dazu entsprechende Software auf. Die Auswertesoftware führt die beschriebene Abstandskorrektur und die Prüfung der magnetischen Eigenschaften des Wertdokuments durch. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Prüfung von magnetischen Eigenschaften eines Wertdokuments. Diese kann eine Wertdokumentbear- beitungsvorrichtung sein, insbesondere eine Prüf Vorrichtung oder eine Sortiervorrichtung für Wertdokumente, oder ein Ein-bzw. Auszahlvorrichtung für Wertdokumente. Die Vorrichtung weist den oben beschriebenen Mag- netsensor auf, sowie ggf. auch weitere Sensoren, und eine Transporteinrichtung zum Transportieren des Wertdokuments in der Transportebene entlang einer Transportrichtung auf, die die zu prüfenden Wertdokumente einzeln nacheinander an dem Magnetsensor vorbeitransportiert.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Figuren. Es zeigen:
Fig. la ein erstes Beispiel einer Mess-Sensorzeile und weiterer magnetosensitiver Elemente eines Magnetsensors im Querschnitt,
Fig. 1b ein zweites Beispiel einer Mess-Sensorzeile und weiterer magnetosensitiver Sensorelemente eines Magnetsensors im Querschnitt, Fig. 2 Prüfung eines Wertdokuments mit Hilfe eines Magnetsensors, der zwei Mess-Sensorzeilen aufweist,
Fig. 3 ein Wertdokument in ungleichmäßigem Abstand zum Magnetsensor,
Fig. 4a im Vorfeld der Wertdokumentprüfung ermittelter Verlauf der
Sensorsignale der Mess-Sensorelemente (M) und der weiteren Sensorelemente (K) als Funktion des Wertdokumentabstands,
Fig. 4b Verhältnis der Sensorsignale der Mess-Sensorelemente (M) und der weiteren Sensorelemente (K) als Funktion des Wertdokumentabstands,
Fig. 5a den Verlauf des von dem Wertdokument detektierten Messsignals der Mess-Sensorelemente,
Fig. 5b den Verlauf des von dem Wertdokument detektierten Korrektursignals der weiteren Sensorelemente,
Fig. 5c das mit Hilfe des Korrektursignals korrigierte Messsignal des
Wertdokuments,
Fig. 6a Verhältnis des Korrektursignals zu dem Messsignal an bestimmten -Positionen,
Fig. 6b Verlauf des für das Wertdokument ermittelten Abstands von der Mess-Sensorzeile,
Fig. 6c aus dem Abstand aus Fig. 6b und dem Signalverlauf aus Fig. 4a ermittelte Korrekturfaktor als Funktion der Position y.
In Figur la ist eine Mess-Sensorzeile eines Magnetsensors 10 mit magnetosensitiven Mess-Sensorelementen 7 gezeigt. Für jedes der Mess- Sensorelemente 7 weist der Magnetsensor außerdem jeweils ein weiteres magnetosensitives Sensorelement 8 auf, das in Bezug auf das Wertdokument BN hinter den magnetosensitiven Sensorelementen 7 angeordnet ist. Die Sensor elemente 7 und 8 sind auf demselben Substrat 9 angeordnet, z.B. auf 0
- 15 - einer Platine, die auch die elektrischen Verbindungen zu den Sensorelementen bereit stellt.
Figur lb zeigt ein zweites Beispiel einer Mess-Sensorzeile eines Magnetsen- sors mit magnetosensitiven Mess-Sensorelementen 7 und weiterer magnetosensitiver Sensorelemente 8 auf demselben Substrat 9. In diesem Beispiel sind jedoch weniger weitere magnetosensitive Sensorelemente 8 als Mess- Sensorelemente 7 vorhanden. Für diesen Fall, wenn nicht für jeden Messpunkt tatsächlich ein weiteres Sensorelement 8 vorhanden ist, d.h. die An- zahl weiteren Sensorelementen geringer ist als die Anzahl an Mess- Sensorelementen, kann ein und dasselbe weitere Sensorelement 8 zur Korrektur des Messsignals mehrerer Mess-Sensorelemente 7, d.h. mehrerer Messpunkte auf dem Wertdokument verwendet werden. Dabei wird das Korrektursignal des jeweiligen weiteren Sensorelements 8 den Messsignalen derjenigen Mess-Sensorelemente 7 zugeordnet, die entlang der y-Richtung zu dem jeweiligen weiteren Sensorelement am nächsten benachbart angeordnet sind.
Figur 2 zeigt Schema tisch einen Magnetsensor 10 einer Vorrichtung zur Wertdokumentbearbeitung, in die die Wertdokumente 1 einzeln oder stapelweise eingegeben werden, anschließend geprüft, sortiert und in der Vorrichtung zur Wertdokumentbearbeitung abgespeichert oder wieder ausgegeben werden. Ein Wertdokument 1 wird entlang eines Transportwegs zuerst an einer Magnetisierungseinrichtung vorbei transportiert, das ein Mag- netf eld A bereit stellt, und danach an einem Magnetsensor 10 mit zwei Sensorzeilen 12, 14. Je nach Arvforderung an den Magnetsensor kann dieser alternativ auch nur eine der beiden Sensorzeilen 12, 14 aufweisen. Durch das Magnetfeld A werden hoch- und niederkoerzitive Magnetbereiche des Wertdokuments 1 magnetisiert. Beispielsweise weist das Magnetfeld A in Transportrichtung T des Wertdokuments 1. Das Magnetfeld A kann aber auch mehrere Abschnitte unterschiedlicher Magnetfeldrichtung umfassen. Das Magnetfeld A kann z.B. durch zwei einander gegenüberliegende Magnete bereit gestellt werden, zwischen denen das Wertdokument 1 hindurch transportiert wird und deren magnetische Nordpole N zueinander weisen, so dass sich zwischen diesen ein Magnetfeld A parallel zur Transportrichtung T ergibt. Zum Magnetisieren kann zusätzlich auch ein weiteres Magnetpaar verwendet werden, bei dem beiden magnetischen Südpole zueinander zeigen, z.B. um eine antiparallele Magnetisierung von niederkoerzitiven Magnetbereichen zu erreichen. Alternativ kann zum Magnetisieren auch nur ein einseitig zum Transportweg angeordneter Magnet verwendet werden, solange dadurch eine ausreichend große Magnetfeldstärke zum Magnetisieren des Wertdokuments erzielt wird. Alternativ kann das erste Magnetfeld A auch durch nur einen einzigen Stabmagneten bereitgestellt werden oder durch einen Hufeisenmagnet analog zu Magnet 18.
Das Wertdokument 1 weist ein Sicherheitselement 2 mit einer Magnetkodierung auf. Das Sicherheitselement 2 ist in diesem Beispiel als Sicherheitsfaden ausgebildet, der entlang seiner Längsrichtung eine Magnetkodierung aus Magnetbereichen 2 aufweist, zwischen denen sich nichtmagnetisches Material befindet. Diese Magnetbereiche 2 können hochkoerzitive Magnetbereiche und/ oder niederkoerzitive Magnetbereiche und gegebenenfalls auch kombinierte Magnetbereiche umfassen, die sowohl hoch- als auch niederko- erzitives Magnetmaterial enthalten. Gegebenenfalls weist das Wertdoku- ment außerhalb des Sicherheitsfadens auch einen weichmagnetischen Magnetbereich 11 auf.
Nach der Magnetisierung im Magnetfeld A wird das Wertdokument 1 an dem Magnetsensor 10 vorbeitransportiert, der räumlich getrennt von dem T/EP2018/000080
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Magnetfeld A in der Vorrichtung zur Wertdokumentbearbeitung eingebaut ist. Der Magnetsensor 10 enthält zwei Sensorzeilen 12, 14, die jeweils eine Vielzahl gleichartiger magnetosensitiver Mess-Sensorelemente 7 aufweisen, die in einer Zeile angeordnet sind. Jedes dieser Mess-Sensorelemente 7 liefert ein Magnetsignal, so dass in diesem Beispiel eine Vielzahl erster Magnetsignale mit Hilfe der Mess-Sensorelemente 7 der Sensorzeile 12 und eine Vielzahl zweiter Magnetsignale mit Hilfe der weiteren magnetosensitiven Elemente 8 der Sensorzeile 14 detektiert werden, die denselben Abschnitt des vorbeitransportierten Sicherheitselements 2 betreffen.
Während des Detektierens der ersten Magnetsignale ist das Sicherheitselement 2 keinem Magnetfeld ausgesetzt. Die magnetosensitiven Elemente 7 der zweiten Sensorzeile 14 detektieren die zweiten Magnetsignale des Sicherheitselements 2 unter Einwirkung eines zweiten Magnetfelds B, das vor und während des Detektierens der zweiten Magnetsignale auf das Sicherheitselement 2 einwirkt. Das zweite Magnetfeld B wird durch einen einseitig zum Transportweg angeordneten Magneten 18 bereit gestellt und ist derart ausgedehnt, dass es das Sicherheitselement 2 bereits magnetisiert, bevor dieses in den Erfassungsbereich der zweiten Sensorzeile 14 kommt. Die Pole N, S des Magneten 18 sind so ausgerichtet, dass sich in der Transportebene ein Magnetfeld B antiparallel zur Transportrichtung T des Wertdokuments ergibt. Die Magnetfeldstärke des Magnetfelds A beträgt z.B. mindestens das Doppelte der Magnetfeldstärke des Magnetfelds B. Das Detektieren der zweiten Magnetsignale unter Einwirkung des zweiten Magnetfelds B hat den Vorteil, dass die zweite Sensorzeile 14 nicht nur zum Detektieren der verschiedenen Magnetbereiche des Sicherheitselements 2 verwendet werden kann, sondern dass diese auch Magnetsignale weichmagnetischer Magnetbereiche 11 des Sicherheitselements 2 detektieren kann, die auf dem Wertdokument außerhalb des Sicherheitselements 2 vorhanden sein können. 00080
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Die Mess-Sensorelemente 7 jeder der Sensorzeilen 12, 14 sind jeweils auf einer gemeinsamen Leiterplatte angeordnet (Verdrahtung der Leiterplatten nicht gezeigt), und mit einer Steuer- und Aus Werteeinrichtung 19 verbun- den, die die Mess-Sensorelemente 7 und die weiteren Sensorelemente 8 zur Detektion der Magnetsignale ansteuert und deren Magnetsignale auswertet. Die Leiterplatte der Sensorzeile 14 und der Magnet 18 sind durch Vergießen mechanisch zueinander so fixiert, dass sie eine bauliche Einheit bilden. Die Steuer- und Aus Werteeinrichtung 19 empfängt Magnetsignale von den bei- den Sensorzeilen 12, 14 und verarbeitet und analysiert diese. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung 19 kann zusammen mit den Sensorzeilen 12, 14 im selben Gehäuse angeordnet sein. Über eine Schnittstelle können Daten von der Steuer- und Auswerteeinrichtung 19 nach außen gesendet werden, z.B. zu einer Einrichtung, die die Daten weiterverarbeitet oder zu einer Anzeige- einrichtung, die über das Ergebnis der Wertdokumentprüfung informiert.
Auf der Unterseite der Leiterplatte 9 der Sensorzeile 12 sind jeweils mehrere der weitere Sensorelemente 8 angeordnet, mit Hilfe deren Messsignal die erfindungsgemäße Abstandskorrektur des Messsignals der Mess- Sensorelemente 7 durchgeführt wird. Dabei werden in diesem Beispiel weniger Sensorelemente 8 als Mess-Sensorelemente 7 verwendet, wie es in Fig. lb dargestellt ist. Alternativ kann aber auch für jedes Mess-Sensorelement 7 auf der Rückseite der Platine 9 ein entsprechendes weiteres Sensorelement 8 vorhanden sein, wie es in Fig. la dargestellt ist. Bevorzugt ist auch die zwei- te Sensorzeile 14 auf der Unterseite der Platine 9 mit weiteren Sensorelementen 8 ausgestattet, um auch für das Messsignal der Mess-Sensorelemente 7 der zweiten Sensorzeile 14 eine Abstandskorrektur durchführen zu können. Auf der Unterseite der Leiterplatten 9 können Verstärker-Chips zur Verstärkung des detektierten Messsignals und Korrektursignals angeordnet sein. In Fig. 3 ist beispielhaft ein Wertdokument 1 in Seitenansicht (Blickrichtung in Transportrichtung) gezeigt, das einen ungleichmäßigen Abstand zur Oberfläche der Mess-Sensorelemente 7 aufweist, die bei z=0 liegt. Im rechten Bereich hat das Wertdokument einen nahezu doppelt so großen Abstand zur Sensoroberfläche als im linken Bereich.
Um eine Korrektur der Abstandsschwankungen des Wertdokuments zu ermöglichen, wird im Vorfeld der Wertdokumentprüfung der Verlauf der Sig- nale der Mess-Sensorelemente und der weiteren Sensorelemente als Funktion des Wertdokumentabstands a ermittelt. Dazu wird z.B. ein Wertdokument nacheinander in verschiedenen Abständen zu einer Anordnung aus einem oder mehreren Mess-Sensorelementen und einem oder mehreren weiteren Sensorelementen platziert, die der Anordnung der Mess- Sensorelemente 7 und weiteren Sensorelemente 8 in dem später für die Wertdokumentprüfung verwendeten Magnetsensor entspricht. Für jeden Abstand a wird ein Messsignal des jeweiligen Mess-Sensorelements und ein Korrektursignal des jeweiligen weiteren Sensorelements detektiert. Beide Signale zeigen Abstandsabhängigkeit, die mit steigendem Abstand a des Wertdokuments abfällt, vgl. Fig. 4a, wobei mit M die Messsignale der Mess- Sensorelemente und mit K die Korrektursignale der weiteren Sensorelemente bezeichnet sind. Aufgrund des größeren Abstands a der weiteren Sensorelemente 8 von dem Wertdokument liegt die Korrektursignale der weiteren Sensorelemente 8 stets unter den Messsignalen der Mess-Sensorelemente 7. Die Messsignale aus Fig. 4a wurden auf einen nominellen Sollabstand d des Wertdokuments von den Mess-Sensorelementen von 1 mm normiert.
Anschließend wird für die verschiedenen Wertdokumentabstände a das Verhältnis der die in Figur 4a gezeigten Signale (Quotient M/K) gebildet. 0
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Daraus ergibt sich die in Fig. 4b dargestellte Abhängigkeit des Wertdokumentabstands a vom Verhältnis K/M der Messsignale M der Mess- Sensorelemente 7 zu den Korrektursignalen K der weiteren Sensorelemente 8. Die in Figur 4b dargestellte Abhängigkeit kann in der Steuer- und Aus- Werteeinrichtung 19 des Magnetsensors als Funktion oder als Lookup- Tabelle hinterlegt sein.
Die Abstandskorrektur wird im Folgenden am Beispiel der Messsignale erläutern, die die erste Sensorzeile 12 von dem Sicherheitsfaden des Wertdokuments 1 detektiert, mit der die Magnetisierung des Wertdokuments 1 ohne äußeres Magnetfeld detektiert wird, gilt aber in gleicher Weise auch für eine Abstandskorrektur der Messsignale der Sensorzeile 14, die die Magnetisierung des Wertdokuments 1 im Magnetfeld detektiert. Die im Folgenden beschriebene Abstandskorrektur ist aber auch für andere Arten magnetischer Sicherheitselemente von Wertdokumenten geeignet, z.B. für ein Motiv oder Teilmotiv aus magnetischer Druckfarbe.
In Fig. 5a ist beispielhaft das Messsignal der Sensorzeile 12 dargestellt, das diese von einem magnetischen Sicherheitselement detektiert, das entlang einer mit y bezeichneten Richtung mehrere magnetische Bereiche bl, b2, b3 und b4 aufweist. Die Anordnung der magnetischen Bereiche entlang des Sicherheitselement (entlang der y-Richtung) ist oberhalb des Diagramms in Fig. 5a skizziert. Das in Fig. 5a dargestellte Messsignal wurde durch eine Vielzahl von Mess-Sensorelementen 7 detektiert, die entlang der y-Richtung angeordnet sind. Beispielsweise handelt es sich dabei um die zu einem bestimmten Zeitpunkt detektierten Messsignale der Mess-Sensorelemente 7, während das mit diesem Sicherheitselement ausgestattete Wertdokument an dem Magnetsensor vorbeitransportiert wird. Als Funktion der Ortskoordinate y liefert in diesem Beispiel jeder magnetische Bereich bl-b4 ein Messsignal in Form eines Doppelpeaks. Fig. 5b zeigt das entsprechende Korrektursignal, das die hinter den Mess-Sensorelementen 7 angeordneten weiteren Sensorelemente 8 zum selben Mess-Zeitpunkt von den Magnetbereichen bl-b4 dieses Sicherheitselements detektieren. Die Doppelpeaks der Korrektursignale sind entsprechend dem größeren Abstand der weiteren Sensorelemente 8 von dem Wertdokument kleiner als die der Messsignale der Mess- Sensorelemente 7. Zur Quantifizierung der Messsignale und der Korrektursignale wird z.B. das Maximum des Doppelpeaks bestimmt und dieser Maximumswert für die weitere Auswertung als Messsignal M bzw. Korrektur- signal K verwendet. Alternativ kann aber auch jeweils die Peak-to-Peak- Amplitude der Doppelpeaks oder die Höhe nur eines der Peaks verwendet werden oder die Fläche unter einem oder beiden Peaks des Doppelpeaks.
Zur Bestimmung einer Korrekturfunktion F(y) für das Messsignal M aus Fig. 5a werden für die Messpunkte entlang der y-Richtung das jeweilige Korrektursignal K mit den jeweiligen Messsignal M des Messpunkts verglichen, z.B. durch Bildung des Verhältnisses. Fig. 6a zeigt das Verhältnis dieser Signale als Funktion der Ortskoordinate y für diejenigen Messpunkte, an denen sowohl ein Messsignal M als auch ein Korrektursignal K detektiert wurde. Da die Anzahl der weiteren Sensorelemente 8 geringer ist als die Anzahl der
Mess-Sensorelemente 7, und damit nur für wenige Messpunkte beide Signale vorliegen, beschränkt man sich bei der Verhältnisbildung auf diejenigen Messpunkte entlang der y-Richtung, für die tatsächlich auch ein Korrektursignal detektiert wurde.
Das Verhältnis wird vorzugsweise jedoch nur für solche Messpunkte bzw. Sensorelemente gebildet, die ein deutliches Messsignal liefern, z.B. deren Messsignal oberhalb einer bestimmten Schwelle S liegt. Zum Beispiel wird dazu die in Fig. 5a und 5b eingezeichnete Schwelle von S=l verwendet. Messpuhkte, bei denen das Messsignal des jeweiligen Mess-Sensorelements 7 oder das Korrektursignal des jeweiligen weiteren Sensorelements 8 unterhalb der Schwelle S=l liegen, werden für die Verhältnisbildung und die daran anschließende Abstandskorrektur ignoriert, z.B. die Messpunkte im Bereich y=40, in denen gemäß Figur 5a auch kein Magnetbereich vorhanden ist. Dadurch wird eine ggf. fehlerhafte Abstandskorrektur, die zu stark verfälschten Werten führen kann, vermieden.
Aus den in Fig. 6a dargestellten Verhältnissen wird für jede der auf diese Weise ausgewählten y-Positionen der Abstand des Wertdokuments von den Mess-Sensorelementen 7 an der jeweiligen y-Position bestimmt. Dazu wird das Verhältnis an der jeweiligen y-Position - anhand des in Fig. 4b gezeigten, im Vorfeld der Wertdokumentprüfung ermittelte Zusammenhangs aus Verhältnis und Abstand - in einen Abstand umgerechnet. Fig. 6b zeigt den auf diese Weise ermittelten Verlauf des lokalen Abstands des jeweiligen Messpunkts eines Wertdokuments von den Mess-Sensorelementen 7 für die ausgewählten y-Positionen. Außerdem ist eine daran angepasste Fitfunktion eingezeichnet, die eine kontinuierlichen Verlauf hat, und verwendet wird, den Wertdokumentabstand für jedes der Mess-Sensorelemente 7 (also auch die, deren y-Position nicht ausgewählt wurde) zu bestimmen.
Durch Einsetzen der in Fig. 6b gezeigten tatsächlichen Abstandswerte des Wertdokuments in die im Vorfeld der Wertdokumentprüfung ermittelte Abstandsabhängigkeit des erwarteten Messsignals aus Fig. 4a ergibt sich für jede y-Position ein bestimmter Faktor, um den das Messsignal des jeweiligen Mess-Sensorelements aufgrund des tatsächlich ermittelten Abstands verfälscht ist. Beispielsweise ergibt sich im Bereich y=55, wo ein tatsächlicher Wertdokumentabstand von etwa 1,9 mm ermittelt wurde, anhand der im Vorfeld der Wertdokumentprüfung ermittelten Abstandsabhängigkeit des Messsignals aus Fig. 4a, ein im Vergleich zum Abstand y=l um etwa einen Faktor 2,3 reduziertes Messsignal (entsprechend einem Anteil von etwa 43%, vgl. Fig. 4a). Für eine Abstandskorrektur ist das Messsignal bei y=55 demzufolge mit einem Korrekturfaktor von 2,3 zu multiplizieren. Auf diese Weise wird die in Fig. 6c gezeigte Korrekturfunktion F(y) ermittelt, die diesen Korrekturfaktor F für jede einzelne y-Position angibt.
Zur Abstandskorrektur wird das Messsignal M(y) aus Fig. 5a, das die Mess- Sensorelemente 7 von den Magnetbereichen bl-b4 detektiert haben, mit der Korrekturfunktion F(y) multipliziert. Das Ergebnis dieser Korrektur ist in
Fig. 5c dargestellt. Aufgrund des im Vorfeld festgelegten Normabstands von a=l mm erhält man durch diese Korrektur das Messsignal, welches von dem Wertdokument zu erwarten wäre, wenn es an allen y-Positionen im idealen Normabstand von 1 mm vorbeitransportiert werden würde. Im Vergleich zu dem tatsächlich detektierten Messsignal aus Fig. 5a, bei dem der linke Dop- pelpeak des Magnetbereichs bl deutlich größer ist als die rechten drei Dop- pelpeaks, führt die durchgeführte Abstandskorrektur dazu, dass erstens die Doppelpeaks der beiden langen Magnetbereiche bl und b3 aneinander angeglichen werden und zweitens auch die Doppelpeaks der beiden kurzen Magnetbereiche b2 und b4 aneinander angeglichen werden. Das korrigierte Messsignal wird anschließend zur Prüfung des Wertdokuments verwendet. Insbesondere kann damit eine magnetische Kodierung eines Sicherheitselements des Wertdokuments geprüft werden oder der magnetische Aufdruck eines Wertdokuments überprüft werden. Zur Prüfung des Wertdokuments wird das korrigierte Messsignal z.B. mit einem für das Sicherheitselement erwarteten Messsignal verglichen. Das Ergebnis kann z.B. im Rahmen einer Qualitätsprüfung oder einer Echtheitsprüfung des Wertdokuments verwendet werden oder zur Bestimmung der Identität des Wertdokuments.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Prüfung von magnetischen Eigenschaften eines Wertdokuments (1) mit folgenden Schritten:
- Vorbeitransportieren eines Wertdokuments (1) an einem Magnetsensor (10) entlang einer Transportrichtung (x), wobei der Magnetsensor, quer zur Transportrichtung des Wertdokuments, eine Mess-Sensorzeile mit mehreren magnetosensitiven Mess-Sensorelementen (7) aufweist, die in einem Sollabstand (d) zu einer Transportebene des Wertdokuments angeordnet sind, und wobei der Magnetsensor mindestens ein weiteres magnetosensitives Sensorelement (8) aufweist, das, von dem vorbeitransportierten Wertdokument aus betrachtet, hinter der Mess- Sensorzeile angeordnet ist und einen größeren Abstand von der Transportebene des Wertdokuments aufweist als die Mess-Sensorelemente, Detektieren von Messsignalen (M) des Wertdokuments durch die Mess- Sensorelemente (7) an mehreren Messpunkten (y) des Wertdokuments, die entlang einer Messlinie quer zur Transportrichtung (x) auf dem Wertdokument angeordnet sind,
Detektieren eines Korrektursignals (K) durch mindestens eines der weiteren Sensorelement an zumindest einem Korrektur-Messpunkt des Wert- dokuments,
Ermitteln von korrigierten Messsignalen (Μ') der Messpunkte durch Korrigieren der an den Messpunkten (y) detektierten Messsignale mit Hilfe des an dem mindestens einen Korrektur-Messpunkt detektierten Korrektursignals,
- Prüfen von magnetischen Eigenschaften des Wertdokuments auf Basis der korrigierten Messsignale (Μ') mehrerer Messpunkte (y).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Korrigieren der an den Messpunkten (y) des Wertdokuments detektierten Messsignale folgende Schritte durchgeführt werden:
- Vergleichen des jeweiligen Messsignals (M) eines Messpunkts (y) mit ei- nem für diesen Messpunkt ermittelten Korrektursignal (K) und
- Ermitteln eines Abstands des jeweiligen Messpunkts (y) des Wertdokuments von dem jeweiligen Mess-Sensorelement (7) anhand eines Signalabfalls, den das für diesen Messpunkt (y) ermittelte Korrektursignal (K) im Vergleich zu dem Messsignal des jeweiligen Messpunkts aufweist, - Korrigieren des jeweiligen Messsignals (M), das das jeweilige Mess- Sensorelement (7) an dem jeweiligen Messpunkt detektiert hat, mit Hilfe des ermittelten Abstands des Wertdokuments von dem Mess- Sensorelement (7) unter Zuhilfenahme einer bekannten Abstandsabhängigkeit des Messsignals der Mess-Sensorelemente (7).
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsignal (M) der Mess-Sensorelemente (7) nach oben korrigiert wird, falls der ermittelte Abstand (a) den Sollabstand (d) überschreitet und nach unten korrigiert wird, falls der ermittelte Abstand (a) den Sollabstand unterschreitet und die Größe dieser Korrektur vom Verhältnis des jeweiligen Messsignals (M) eines Messpunkts (y) zu dem für diesen Messpunkt (y) ermittelten Korrektursignal (K) abhängt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Korrigieren des jeweiligen Messsignals, der für den jeweiligen Messpunkt
(y) ermittelte Abstand (a) in eine bekannte Abstandsabhängigkeit des Messsignals der Mess-Sensorelemente (7) eingesetzt wird, um einen für den jeweiligen Messpurtkt (y) geltenden Korrekturfaktor zu ermitteln, der mit dem Messsignal des jeweiligen Messpunkts verrechnet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektursignale der Korrektur-Messpunkte gleichzeitig mit den Messsignalen der Messpunkte detektiert werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der weiteren Sensorelemente (8) mindestens zwei beträgt, insbesondere aber geringer ist als die Anzahl der Mess- Sensorelemente (7), und das Messsignal der Messpunkte solcher Mess- Sensorelemente, hinter denen kein weiteres Sensorelement (8) angeordnet ist, mit Hilfe der Korrektursignale von mindestens zwei Korrektur- Messpunkten korrigiert wird, insbesondere mit Hilfe der zwei am nächsten zu dem Messpunkt benachbarten Korrektur-Messpunkte.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass, zum Korrigieren des Messsignals der Mess-Sensorelemente (7), hinter denen kein weiteres Sensorelement (8) angeordnet ist, die Korrektursignale der weiteren Sensorelemente oder aus diesen Korrektursignalen abgeleitete Werte interpoliert werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Korrigieren der detektierten Messsignale nur für solche Messsignale der Mess-Sensorelemente durchgeführt wird, die eine vorgegebene Schwelle (S) erreichen oder überschreiten.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Vorbeitransportierens des Wertdokuments an dem Magnetsensor, die Messsignale von Messpunkten eines zweidimensionalen Abschnitts (11) des Wertdokuments detektiert werden, der sich sowohl quer zur Transportrichtung als auch entlang der Transportrichtung erstreckt, und dass die Messsignale (M) der Messpunkte dieses zweidimensionalen Abschnitts (11) mit einer vorgegebenen Schwelle verglichen werden und dass für solche Messpunkte, deren Messsignal die vorgegebene Schwelle unterschreitet, dieses Messsignal mit Hilfe der Korrektursignale von mindestens zwei, bevorzugt mindestens drei, Korrektur-Messpunkten dieses zweidimensionalen Abschnitts (11) korrigiert wird, die entlang der Transportrichtung zu diesen Messpunkten versetzt sind, und ggf. zusätzlich auch mit Hilfe des Korrektursignals eines oder mehrerer Korrektur-Messpunkte die- ses zweidimensionalen Abschnitts (11) korrigiert wird, die quer zur Transportrichtung zu diesen Messpunkten versetzt sind.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Korrektursignalen von zwei oder von mehr als zwei Korrektur-Messpunkten für den zweidimensionalen Abschnitts (11) insgesamt ein mittlerer Abstand ermittelt wird, den der zweidimensionale Abschnitt von den Mess- Sensorelementen aufweist, und die Messsignale aller Messpunkte dieses zweidimensionalen Abschnitts (11) mit Hilfe dieses mittleren Abstands des zweidimensionalen Abschnitts (ROI) korrigiert werden
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass einer der zur Bestimmung des mittleren Abstands verwendeten Korrektur- Messpunkte - in Transportrichtung des Wertdokuments betrachtet - am Anfang des zweidimensionalen Abschnitts (11) und ein weiterer Korrektur- Messpunkt am Ende des zweidimensionalen Abschnitts (11) liegt.
12. Magnetsensor zur Prüfung von magnetischen Eigenschaften eines Wertdokuments (3), das in einer Transportebene entlang einer Transportrichtung an dem Magnetsensor vorbei transportiert wird, umfassend - eine quer zur Transportrichtung des Wertdokuments angeordneten Mess- Sensorzeile, die mehrere magnetosensitive Mess-Sensorelemente aufweist, die in einem Sollabstand (d) zur Transportebene des Wertdokuments angeordnet sind,
- mindestens ein weiteres magnetosensitives Sensorelement, das, in Bezug auf das vorbeitransportierte Wertdokument, hinter der Mess-Sensorzeile angeordnet sind und entlang einer Linie parallel zu den Mess- Sensorelementen angeordnet ist und einen größeren Abstand von der Transportebene des Wertdokuments aufweist als die Mess-Sensorelemente, gekennzeichnet durch
- eine Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Mess-Sensorzeile so zu steuern, dass die Mess-Sensorelemente an mehreren Messpunkten des Wertdokuments Messsignale des Wertdokuments detektieren, die entlang einer Messlinie quer zur Transportrichtung auf dem Wertdokument angeordnet sind, und das mindestens eine weitere Sensorelement so zu steuern, dass dieses an zumindest einem Korrektur-Messpunkt des Wertdokuments mindestens ein Korrektursignal detektiert,
- eine Auswerteeinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die an den Messpunkten des Wertdokuments detektierten Messsignale mit Hilfe des an dem min- destens einen Korrektur-Messpunkt des Wertdokuments detektierten Korrektursignals zu korrigieren, um dadurch die Abstandsabhängigkeit der Messsignale herauszurechnen, und die magnetischen Eigenschaften des Wertdokument auf Basis der korrigierten Messsignale mehrerer der Messpunkte zu prüfen.
13. Magnetsensor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess-Sensorelemente (7) und das mindestens eine weitere Sensorelement (8) an den einander gegenüberliegenden Seiten desselben Trägers angeordnet sind.
14. Magnetsensor nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetsensor mehrere weitere Sensorelemente (8) aufweist, die entlang einer Linie senkrecht zur Transportrichtung des Wertdokuments angeordnet sind, wobei die Dichte der weiteren Sensorelemente des Magnetsensors senkrecht zur Transportrichtung des Wertdokuments insbesondere so gewählt ist, dass der Magnetsensor für jeden 20mm- Abschnitt des Wertdokuments senkrecht zur Transportrichtung des Wertdokuments mindestens ein weiteres Sensorelement (8) aufweist.
15. Vorrichtung (1) zur Prüfung von magnetischen Eigenschaften eines Wertdokuments (3), umfassend:
- eine Transporteinrichtung zum Transportieren des Wertdokuments (1) in einer Transportebene entlang einer Transportrichtung (x),
- einen Magnetsensor gemäß Anspruch 13 oder 14.
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