CN102576477A - 有价证券处理方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种检验有价证券的方法和设备，其中有至少一个高矫顽磁性区、至少一个低矫顽磁性区以及至少一个组合的磁性区，它既含有高矫顽又含有低矫顽磁性材料。在所有的磁性区沿第一方向磁化后，用第一磁探测器检测安全元件第一磁信号。在接着反向平行于第一磁化进行的以及只反复磁化低矫顽磁性材料的第二磁化后，检测安全元件的第二磁信号。为了识别磁性区，第二磁信号或从它导出的信号与两个阈值比较。

Description

有价证券处理方法和设备
本发明涉及一种有价证券，例如钞票、支票、凭单、门票、赠券的检验方法和设备。
由现有技术已知配备有安全元件的有价证券，如安全条或安全线，它们含有磁性材料。磁性材料在这里可以或连续地或例如以编码的形式仅区域性地安置在安全元件上。例如规定顺序的磁性与非磁性区用作安全元件的磁性编码，它表征要安全化的有价证券的类型。此外还已知，例如具有不同矫顽磁场强度的不同磁性材料使用于磁编码。在迄今已知的磁编码中，例如使用两种矫顽磁性不同的材料，由它们构成两类磁性区，这些磁性区可以并列或也可以叠置。
此外还已知具有一些可由机器检验的安全线的钞票，安全线有由矫顽磁性不同的材料组成的磁编码。在这里，多张钞票平行于安全元件的走向传送，并先后平行于输送方向首先通过强磁场，该强磁场沿输送方向磁化不仅高矫顽磁性区，而且低矫顽磁性区。留下的磁化借助仅平行于输送方向灵敏的感应磁头检验。接着，钞票通过垂直于输送方向的较弱磁场，该磁场仅使低矫顽磁性区垂直于输送方向定向，而高矫顽磁性区保持沿输送方向磁化。留下的磁化重新借助仅平行于输送方向灵敏的感应磁头检验。在这里借助第一感应磁头检测高和低矫顽磁性区，以及借助第二感应磁头只检测高矫顽磁性区。然而若安全元件还含有包含两种不同矫顽磁性材料的组合磁性区，从而使不同矫顽磁性材料同时进入磁探测器的检测区内，则检测不同矫顽磁性材料叠加的磁信号。组合磁性区提供减小的磁信号，它的信号幅度(signalhub)处于高矫顽磁性区的信号幅度与低矫顽磁性区的信号幅度之间。这种方法的缺点是，这些组合磁性区与高矫顽磁性区和低矫顽磁性区很难区别。
因此本发明的目的是这样进行所述有价证券的检验，使得高矫顽磁性区、低矫顽磁性区和组合磁性区能各自可靠地彼此区别。
此目的通过独立权利要求所述的技术解决方案达到。在从属于独立权利要求的权利要求中，说明本发明有利的进一步发展和设计。
要检验的有价证券有包括多个磁性区的安全元件。所述磁性区有至少一个由一种具有第一矫顽磁场强度的高矫顽磁性材料组成的高矫顽磁性区，以及有至少一个由一种具有小于第一矫顽磁场强度的第二矫顽磁场强度的低矫顽磁性材料组成的低矫顽磁性区，以及有至少一个组合磁性区，它既含有高矫顽磁性材料又含有低矫顽磁性材料。例如所述至少一个高矫顽磁性区、所述至少一个低矫顽磁性区和所述至少一个组合磁性区，在安全元件上分别通过处于它们之间的非磁性区彼此间隔。
所述至少一个组合磁性区不仅含有高矫顽磁性材料，而且含有低矫顽磁性材料。优选地，组合磁性区含有比高矫顽磁性区少的高矫顽磁性材料量和比低矫顽磁性区少的低矫顽磁性材料量。组合的磁性区尤其设计为，使组合磁性区的高矫顽磁性材料和低矫顽磁性材料有基本相同的剩余磁通密度。例如，组合磁性区含有与低矫顽磁性材料等量的高矫顽磁性材料。尤其是，组合磁性区的高矫顽磁性材料与低矫顽磁性材料叠置。与之不同，组合磁性区也可以有一种材料混合物形式的高矫顽磁性材料与低矫顽磁性材料。
但是高矫顽磁性区的高矫顽磁性材料，不设计用于反复磁化组合磁性区的低矫顽磁性材料，或反复磁化低矫顽磁性区的低矫顽磁性材料。组合磁性区的高矫顽磁性材料，也不设计用于反复磁化组合磁性区的低矫顽磁性材料，或磁化低矫顽磁性区的低矫顽磁性材料。这一点是这样来实现的，即，该高矫顽磁性材料在低矫顽磁性材料的地点产生的磁场强度，小于该低矫顽磁性材料的矫顽磁场强度。
按一种独特的实施例，高矫顽磁性区的剩余磁通密度和低矫顽磁性区的剩余磁通密度相同。此外，组合磁性区高矫顽磁性材料的剩余磁通密度例如等于高矫顽磁性区剩余磁通密度的一半，以及磁性区此外低矫顽磁性材料的剩余磁通密度等于低矫顽磁性区剩余磁通密度的一半。组合磁性区得到由组合磁性区的高矫顽磁性材料和低矫顽磁性材料的两个剩余磁通密度之和合成的剩余磁通密度。尤其是，组合磁性区合成的剩余磁通密度，优选地与高矫顽磁性区的剩余磁通密度相同，以及与低矫顽磁性区的剩余磁通密度相同。
为了检验有价证券实施下列步骤：有价证券或有价证券的安全元件通过第一磁场磁化，它的磁场强度大于第一矫顽磁场强度和大于第二矫顽磁场强度。在这里(不仅高矫顽磁性区而且组合磁性区)高矫顽磁性材料的磁化和(不仅低矫顽磁性区而且组合磁性区)低矫顽磁性材料的磁化，统一沿第一磁化方向定向。在第一磁化后，通过第一磁探测器检测安全元件的第一磁信号。接着，有价证券或有价证券的安全元件通过第二磁场磁化，它的磁场强度小于第一矫顽磁场强度，但大于第二矫顽磁场强度。在这里(不仅高矫顽磁性区而且组合磁性区)高矫顽磁性材料的磁化保持沿第一磁化方向定向不变。第二磁场定向为，使得(不仅低矫顽磁性区而且组合磁性区)低矫顽磁性材料的磁化，反向平行于第一磁化方向定向。例如，第二磁场反向平行于第一磁场延伸。在第二磁化后，通过第一或通过第二磁探测器检测安全元件的第二磁信号。在本实施例中，第二磁信号由第二磁探测器检测，它例如与第一磁探测器结构相同。但与之不同，第二磁信号也可以通过第一磁探测器，亦即与第一磁信号一样由同一磁探测器检测。
此外，分析第一和第二磁信号，用于确定安全元件的磁性区在安全元件上定位在哪些位置，以及用于将安全元件的各个磁性区或识别为组合磁性区，或识别为高矫顽磁性区或低矫顽磁性区。因为第一磁场沿第一磁化方向磁化所述安全元件的所有磁性区，所以根据第一磁信号可以确定，磁性区在安全元件上定位在哪些位置。
因为第二磁场的磁场强度小于第一矫顽磁场强度，所以高矫顽磁性区不通过第二磁场磁化。因此在使用结构相同或一致的磁探测器检测第一和第二磁信号时，高矫顽磁性区的第一和第二磁信号基本相同。因为低矫顽磁性材料通过第二磁场的磁化反向平行于第一磁化方向定向，所以所述至少一个低矫顽磁性区的第二磁信号，总是不同于所述至少一个低矫顽磁性区的第一磁信号。例如低矫顽磁性区的第二磁信号与低矫顽磁性区的第一磁信号相比基本上反向。此外低矫顽磁性材料反向平行地磁化，还导致所述至少一个组合磁性区的第二磁信号，总是不同于所述至少一个组合磁性区的第一磁信号，以及不同于高矫顽磁性区和低矫顽磁性区的第二磁信号。由该磁性区的第二磁信号可以推断，该磁性区是否是高矫顽磁性区、低矫顽磁性区或组合磁性区。
所述至少一个组合磁性区通过第二磁场磁化为，使所述至少一个组合磁性区通过第二磁化造成的合成磁化至少近似消失，或者说通过叠加第二磁化后的总体磁化量为零。尤其是，所述至少一个组合磁性区的高矫顽磁性材料和低矫顽磁性材料的剩余磁通密度选择为，通过高矫顽磁性材料和低矫顽磁性材料彼此反向平行地磁化，导致该组合磁性区的合成磁化消失。例如组合磁性区设计为，使组合磁性区的低矫顽磁性材料和组合磁性区的高矫顽磁性材料有相同的剩余磁通密度。若在这种情况下组合磁性区的低矫顽磁性材料通过第二磁场反向平行于组合磁性区的高矫顽磁性材料磁化，则实现该组合磁性区的合成磁化消失或为零。通过组合磁性区合成磁化几乎消失，高矫顽磁性区和低矫顽磁性区的第二磁信号，可以非常可靠地区别于组合磁性区的第二磁信号。
第一和第二磁化方向优选地处于有价证券平面内。与垂直于有价证券平面的磁化方向相比这是有利的，因为安全元件的磁性材料与垂直于有价证券平面相比在有价证券平面内能更容易磁化。因此通过在有价证券平面内磁化能更可靠地检验有价证券。在一些实施例中，第一磁化方向平行或反向平行于有价证券输送方向，以及第二磁化方向与之相反。但第一和第二磁化方向也可以处于有价证券平面内以及垂直或倾斜于输送方向延伸。
安全元件的每个磁性区为安全元件的第一和第二磁信号提供一份贡献。各磁性区为安全元件的第一和第二磁信号做出的贡献，在下面称为该磁性区的第一和第二磁信号。例如磁性区的第一磁信号和第二磁信号设计有第一或第二磁信号特征或磁信号图形曲线(Magnetsignal-Signatur)。因此安全元件的第一和第二磁信号可以含有许多单个磁信号特征。然而磁信号特征准确的形状取决于所使用的磁探测器和取决于该磁性区的剩余磁通密度以及取决于该磁性区的长度。例如，高矫顽磁性区、低矫顽磁性区和组合磁性区的第一磁信号特征可分别设计为单峰或双峰。在例如在组合磁性区中可通过反向平行的第二磁化造成的合成磁化消失的情况下，组合磁性区的第二磁信号由一个磁信号振幅组成，该磁信号振幅没有明显的峰值以及保持在第二磁信号所具有的第二信号偏移(Signaloffset)或第二信号初始值(signaloffset)附近。
为了识别磁性区，分析磁性区的第二磁信号。为此优选地使用两个阈值对第二磁信号实施信号处理，将各磁性区各自的第二磁信号与这两个阈值进行比较。这两个阈值由上阈值和下阈值构成，其中下阈值低于上阈值。第二磁信号正的磁信号振幅的意思是，与下阈值相比上阈值处于磁信号振幅较大的位置。在识别磁性区时，所有那些它们的第二磁信号既不超过上阈值也不低于下阈值的磁性区，均识别为组合磁性区。此外，任一磁性区，只要其第二磁信号超过上阈值或和/或其第二磁信号低于下阈值，则识别为高矫顽磁性区或低矫顽磁性区。各磁性区沿安全元件纵向的长度可例如根据该磁性区第二磁信号的宽度确定，或根据从该磁性区第二磁信号或从该磁性区的第一和第二磁信号导出的信号确定。
因为高矫顽磁性区和低矫顽磁性区的磁信号特征视所使用的磁探测器类型而定可不同设计，所以判定磁性区是否识别为高矫顽磁性区或低矫顽磁性区也与所使用的磁探测器类型有关。对于有些磁探测器，高矫顽磁性区的第二磁信号总是设计为正的单峰值，以及低矫顽磁性区的第二磁信号总是设计为负的单峰值。在这种情况下，任何磁性区，其第二磁信号超过上阈值，便识别为高矫顽磁性区，以及任何磁性区，其第二磁信号低于下阈值，便识别为低矫顽磁性区。按一种实施例，高矫顽磁性区和低矫顽磁性区的第二磁信号分别设计为双峰值，其中，低矫顽磁性区的双峰值设计为与高矫顽磁性区的双峰值相反。在这种情况下，为了区别高矫顽磁性区与低矫顽磁性区，附加地分析高矫顽磁性区和低矫顽磁性区第二磁信号的信号形状。
安全元件的第二磁信号有第二信号偏移。磁性区的第二磁信号相对于此第二信号偏移设计。上阈值确定为，它处于第二信号偏移的上方，以及下阈值确定为，它处于第二信号偏移的下方。在识别磁性区时，所有那些它们的第二磁信号既不超过处于第二信号偏移上方的上阈值，也不低于处于第二个信号偏移下方的下阈值的磁性区，均识别为组合磁性区。通过将上阈值和下阈值设置在第二信号偏移的彼此对置侧，比较第二磁信号与这两个阈值，导致组合磁性区非常可靠地区别于高矫顽磁性区和低矫顽磁性区。
为了识别磁性区，也可以取代第二磁信号采用从第二磁信号导出的信号，或采用从第二或从第一及第二磁信号导出的信号。所述导出的信号可以例如通过构建第二磁信号与一个基础信号的相关性从第二磁信号导出，此基础信号用于表征检测第二磁信号的磁探测器和要检验的安全元件。导出的信号可例如与相关曲线的最大值相应，相关曲线针对沿安全元件纵向的任何位置来确定。但也可以使用相关曲线的其他特征。但导出的信号也可以直接是第二磁信号的最大值，第二磁探测器在沿安全元件纵向的相应位置检测到此最大值。但导出的信号也可以是在沿安全元件该位置第二磁信号下方的面积，或是第二磁信号的其他特征或是从第一及第二磁信号导出的信号的特征。
在使用导出的信号识别磁性区时，任何磁性区，针对它从其第二磁信号导出的信号或针对它从其第一磁信号和其第二磁信号导出的信号既不超过上阈值也不低于下阈值，则将其识别为组合磁性区。以及，任何磁性区，针对它从其第二磁信号导出的信号或针对它从其第一磁信号和其第二磁信号导出的信号超过上阈值和/或低于下阈值，则或识别为高矫顽磁性区，或识别为低矫顽磁性区。
为了能最佳识别组合磁性区，将上阈值和下阈值优选地确定为，这两个阈值彼此有一个比较大的间距。在上阈值与下阈值之间的距离尤其等于高矫顽磁性区的第二磁信号和/或低矫顽磁性区的第二磁信号相对于第二信号的第二信号偏移所具有的第二磁信号平均信号幅度H2(参见图2)的至少50％，优选地至少75％，尤其至少100％。所述平均信号幅度可例如根据经验数据确定，经验数据在有价证券检验准备阶段校准第二磁探测器时设定。与之不同，平均信号幅度也可以根据第二磁信号近乎在线确定，例如通过高矫顽磁性区和/或低矫顽磁性区包含在第二磁信号内的各磁信号特征的信号幅度求平均值确定。
在有些实施例中，上阈值和/或下阈值根据安全元件的第一磁信号选择，尤其根据第一磁信号相对于第一信号偏移所具有的第一磁信号的信号幅度选择。由此可例如对于有价证券的传输波动或因制造引起的磁性区内磁性材料量的波动作出反应。
在这里，可以为所有的磁性区选择相同的上阈值和/或下阈值，从而将所有磁性区的第二磁信号与同样的上阈值和与同样的下阈值进行比较，但所述上阈值和/或下阈值动态地根据安全元件的第一磁信号选择。若安全元件磁性区的第一磁信号例如平均的信号幅度处于较高或较低位置，则上阈值也相应地增大或减小。
与之不同，也可以为安全元件的磁性区选择不同的上阈值或不同的下阈值，从而将各磁性区的第二磁信号与不同的上阈值或与不同的下阈值进行比较。尤其是，为其中至少一个磁性区根据该磁性区的第一磁信号单独选择上阈值和/或下阈值，尤其根据磁性区第一磁信号相对于第一磁信号的第一信号偏移所具有的信号幅度选择。特别有利的是，为安全元件的所有磁性区根据各磁性区的第一磁信号的信号幅度逐个选择上阈值和/或下阈值。若磁性区的第一磁信号的信号幅度例如低于储存的基准信号幅度，则用于这一磁性区的上阈值也减小。通过逐个选择上阈值或下阈值，使上阈值或下阈值单独适应于各自的磁性区及其条件，例如它的长度和磁性材料量。由此对每个磁性区获得上阈值和下阈值的最佳位置。由此更进一步改善组合磁性区与高矫顽磁性区和低矫顽磁性区的区别。
此外，本发明涉及一种用于检验有价证券的检验设备，该有价证券有包括多个磁性区的安全元件，所述多个磁性区中有至少一个高矫顽磁性区、至少一个低矫顽磁性区和至少一个组合磁性区。所述检验设备包括第一磁探测器用于检测安全元件的第一磁信号。此外该设备有一个磁探测器用于检测安全元件的第二磁信号，其中，此磁探测器或是第一磁探测器或是第二磁探测器，它例如在结构上与第一磁探测器相同。第一与第二磁探测器可由一个或多个感应元件、由霍耳元件或由传统的磁阻元件、GMR、AMR、TMR、SdT或自旋阀元件构成。
此外，设备还包含一个信号处理装置，它设计用于分析第一和第二磁信号。信号处理装置设置用于确定安全元件的磁性区在安全元件上定位在哪些位置，以及用于识别磁性区。在识别时，安全元件的每个磁性区或识别为不仅有高矫顽磁性材料而且有低矫顽磁性材料的组合磁性区，或识别为高矫顽磁性区或低矫顽磁性区，亦即识别为安全元件可能具有的其余磁性区之一。信号处理装置设置用于，将所有那些它们的第二磁信号既不超过上阈值也不低于下阈值的磁性区，均识别为组合的磁性区。在这里，上阈值处于第二信号偏移的上方，以及下阈值处于第二信号偏移的下方。尤其是，上阈值和/或下阈值可以或储存在信号处理装置中，或通过信号处理装置动态产生。此时上阈值和下阈值可以相应于上述这些实施形式选择。
按一种实施例，设备还有第一和第二磁化装置，它们是设备的组成部分。设备的第一磁化装置设计用于制备第一磁场，第一磁场设计用于安全元件的第一磁化。第二磁化装置设计用于制备第二磁场，第二磁场设计用于安全元件的第二磁化。第一和第二磁场可例如由永久磁铁或由电磁铁提供。为第一磁化装置制备的第一磁场设置用于沿第一磁化方向第一磁化高矫顽和低矫顽磁性材料，其中，第一磁场用于第一磁化的磁场强度大于第一矫顽磁场强度。第一磁化装置布置为，在设备运行时对每个磁性区，在检测该磁性区第一磁信号之前，实施第一磁化。通过第二磁化装置制备的第二磁场设置用于沿第二磁化方向第二磁化低矫顽磁性材料，第二磁化方向反向平行于第一磁化方向延伸。用于第二磁化的磁场强度小于第一矫顽磁场强度，但大于第二矫顽磁场强度。高矫顽磁性材料的磁化，在第二磁化时保持沿第一磁化方向定向。第二磁化装置布置为，在设备运行时对每个磁性区，在检测该磁性区第一磁信号后和检测第二磁信号前，实施第二磁化。尤其是，第二磁场的磁场方向反向平行于第一磁场的磁场方向延伸。
按另一种实施形式，第一磁化装置不是设备的组成部分，而是由外部磁化装置构成，它布置在设备外部以及制备第一磁场。例如，作为外部磁化装置可以采用永久磁铁或电磁铁，有价证券手工或自动在它旁边经过，以实施安全元件的第一磁化。外部磁化装置制备一个大于第一矫顽磁场强度的磁场强度，使所有的磁性区可以沿第一磁化方向磁化。在本实施例中，第二磁化装置如上所述可以设计为设备的组成部分。
与之不同，第二磁化装置也可由外部磁化装置构成，它布置在设备外部以及制备第二磁场。为第二磁化例如使用永久磁铁或电磁铁，有价证券手工或自动在它旁边经过，以实施安全元件的第二磁化。外部磁化装置制备一个处于第一与第二矫顽磁场强度之间的磁场强度，从而可以沿反向平行的方向磁化低矫顽磁性材料。在本实施例中，第一磁化装置可以或设计为设备的组成部分，或同样设计为外部磁化装置。在后一种情况下，第一和第二磁化装置可以设计为两个独立的外部磁化装置，或设计为一个组合的外部磁化装置，它不仅制备第一磁场，而且制备第二磁场。
下面借助附图举例说明本发明。其中：
图1表示安全元件检验设备，包括两个磁化装置和两个磁探测器，它们垂直于安全元件输送方向和垂直于安全元件定向；
图2表示借助图1所示设备获得的安全元件第一和第二磁信号；
图3表示安全元件检验设备，包括两个磁化装置和两个磁探测器，它们垂直于安全元件输送方向和平行于安全元件定向；
图4表示安全元件检验设备，包括两个磁化装置和两个磁探测器，它们倾斜于安全元件输送方向和倾斜于安全元件定向；
图5表示安全元件检验设备立体图，其中，在滚筒上的有价证券旋转，以及其中两个磁化装置和两个磁探测器平行于安全元件在旋转的有价证券上方运动；
图6表示图5所示设备的俯视图；以及
图7表示借助从第二磁信号导出的信号识别磁性区。
图1示意表示检测有价证券磁特性的检验设备，其中，含有安全元件2的有价证券沿输送方向T经过设备传送(没有表示有价证券)。设备设计用于检验平行于有价证券输送方向T延伸的安全元件2。本设备可以是有价证券处理机的组成部分，尤其是可以安装在这种机器内的磁传感器，借助有价证券处理机检验有价证券的真实性、类型和/或状态。但设备也可以是用于检验有价证券磁特性的自给自足的测量设备。在本例中，安全元件2设计为安全线，它沿其纵向包含一个第一高矫顽磁性区h、一个组合磁性区c、一个低矫顽磁性区l以及一个第二高矫顽磁性区h。非磁性材料处于这些磁性区h、l、c、h之间。组合磁性区c的高矫顽磁性材料和低矫顽磁性材料有相同的剩余磁通密度。
所述设备有第一磁化装置9和第二磁化装置19，它们制备平行或反向平行于有价证券输送方向T的磁场。在本例中，第一磁化装置9设计用于安全元件2平行于输送方向T的第一磁化，以及第二磁化装置19设计用于安全元件2反向平行于输送方向T的第二磁化。与之不同，安全元件2也可以首先反向平行输送方向T，然后平行于输送方向T磁化。此外，设备包括一个安装在两个磁化装置9、19之间的第一磁探测器10，以及包括一个第二磁探测器20，沿输送方向T观察，它安装在两个磁化装置9、19之后。这两个磁探测器10、20垂直于安全元件2纵向定向以及分别有一个探测元件，所述探测元件至少设计用于检测平行于和反向平行于输送方向T的磁场。
此外，所述设备还有信号处理装置8，后者通过导线7与第一和第二磁探测器10、20连接。信号处理装置8接收并处理和分析两个磁探测器10、20的测量信号。信号处理装置8可例如与磁探测器10、20一起安装在自己的外壳内。信号处理装置8的数据通过接口6向外发送给例如对数据作进一步处理的控制器和/或显示有价证券的检验结果的显示器。在下面这些实施例中对于相同的构件采用同样的附图标记。
图2举例表示安全元件2的磁信号，作为在安全元件2经过图1所示设备旁输送时得到的磁信号随时间变化的函数。通过第一磁探测器10检测安全元件2的第一磁信号M1。第一磁化装置9产生平行于输送方向T具有高矫顽磁场强度的第一磁场，在安全元件2经过第一磁场输送时，通过它平行于输送方向T磁化所有磁性区h、c、l、h。对于所有磁性区h、c、l、h，第一磁信号M1表示磁性区起始的磁信号特征或磁信号图形曲线，它由磁性区始端的正峰值与磁性区末端的负峰值组成(M1h、M1l、M1c)。通过第二磁化装置19产生具有较小磁场强度的磁场，它的方向反向平行于第一磁化装置9的第一磁场延伸。此磁场强度的大小确定为，在保持高矫顽磁性材料磁化的同时，仅反向磁化低矫顽磁性材料。因此低矫顽磁性区l和组合磁性区c的低矫顽磁性材料沿反向平行的方向被磁化。两个高矫顽磁性区h和组合磁性区c的高矫顽磁性材料继续保持沿第一磁化方向磁化。在接着用第二磁探测器20测量时，检测安全元件2的第二磁信号M2。高矫顽磁性区h的第二磁信号M2h表示与高矫顽磁性区h的第一磁信号M1h相同的磁信号特征。因为低矫顽磁性材料沿反向平行的方向磁化，所以低矫顽磁性区l的第二磁信号M2l表示的磁信号特征与在第一磁信号中观察到的磁信号特征相反，以及它也与在第二磁信号中观察到的高矫顽磁性区h的磁信号特征相反(磁性区l在始端有负峰值、在末端有正峰值)。对于组合磁性区c得到一个显著减小的磁信号M2c，它相对于第二磁信号M2的第二信号偏移O2有几乎消失的信号振幅。因为组合磁性区c高矫顽磁性材料的磁化和组合磁性区c低矫顽磁性材料(与之反向平行)的磁化反向相同(以及近乎互相抵消)，所以由此得到组合磁性区c几乎消失信号振幅的合成磁信号M2c。
根据第一和第二磁信号M1、M2，信号处理装置8确定在安全元件2上哪些位置存在磁性区。这例如单独根据第一磁信号M1便已经可以推断出，例如通过分析在安全元件2的哪些位置可发现磁性区在第一次磁化后预期会出现的磁信号特征(在这里是双峰值)。此外，信号处理装置8设置用于，为任何发现的磁性区确定该磁性区的类型。为此目的使用两个阈值S1和S2，将第二磁信号M2与它们比较。上阈值S1选择为令它处于第二磁信号M2第二信号偏移O2的上方，以及下阈值S2选择为令它处于第二磁信号M2第二信号偏移O2的下方。当针对所发现的一个磁性区与这两个阈值S1、S2比较时得出，该磁性区的第二磁信号既不超过上阈值S1也不低于下阈值S2，则将此磁性区识别为组合磁性区c。任何磁性区，只要其第二磁信号超过上阈值S1和/或低于下阈值S2，则识别为高矫顽磁性区或低矫顽磁性区。此外，为了区别高矫顽磁性区与低矫顽磁性区，对这些磁性区的第二磁信号M2h、M2l各自的磁信号特征作如下分析：是否首先检测到一个正峰值，接着检测到一个负峰值(高矫顽磁性区h)，或恰好与之相反(低矫顽磁性区l)。在磁化装置9、19的磁场方向逆转时，或在使用其他磁探测器时，高矫顽磁性区或低矫顽磁性区的配置必须正好反向进行。
借助本方法可以可靠地检定安全元件的由高矫顽磁性区、低矫顽磁性区和组合磁性区组成的磁性编码。在这里按选择，上和/或下阈值S1、S2可根据安全元件2的第一磁信号M1选择。例如，和低矫顽磁性区l的第二磁信号M2l比较的上阈值S1，可以单独针对低矫顽磁性区l减小为第一阈值S1*，而其余磁性区h、c、h的第二磁信号仍旧与阈值S1比较。由此，第一阈值可以与低矫顽磁性区l第一磁信号M1l相对于第一磁信号M1的第一信号偏移O1所具有的、比较小的信号幅度H1l相匹配。
图3概略表示另一种实施例，其中，安全元件2这样输送，即，使其纵向垂直于有价证券输送方向T定向。为达到沿安全元件2(y方向)的空间分辨能力，使用第一探测器行11和第二探测器行21作为第一和第二磁探测器，它们分别有许多单个探测元件12、22。多个探测元件12、22的每一个提供一个磁信号，因此在本实施例中借助探测元件12检测多个第一磁信号M1，以及借助探测元件22检测多个第二磁信号M2。第一探测器行11的每个探测元件12和第二探测器行21与之对应的那个探测元件22，检测经过它们输送的安全元件2上相同的区段。信号处理可例如类似于图1和2所示实施例进行，其中，两个互相对应的探测元件12、22的磁信号分别作为第一和第二磁信号处理。
图4概略表示另一种实施例，其中，安全元件2与图3中一样以其纵向垂直于输送方向T地被输送。与图1和2所示实施例的区别在于，在本实施例中磁探测器10、20和磁化装置9、19倾斜于有价证券的输送方向T定向。通过所述的斜置，即使不使用昂贵的探测器行也能达到空间分辨能力。磁探测器10、20的两个探测元件，与图1和2中所列举的例子类似，检测作为时间函数的第一或第二磁信号。
图5和6表示另一种实施例，其中，设备设计为自给自足的测量装置，它设计用于检验各有价证券1的磁特性。与图1和2所示实施例的区别在于，在本实施例中第二磁化装置19和第二磁探测器23配置在第一磁化装置9和第一磁探测器13旁。这两个磁探测器13、23和这两个磁化装置9、19安装在扫描器5上，该扫描器5可以沿方向B输送以及设置为离滚筒3有小的间距。磁探测器13、23在其下侧分别有一个对磁场敏感的区域14、24。有价证券1固定在滚筒3上，滚筒3可以绕平行于方向B延伸的轴线A旋转。通过滚筒3的旋转，有价证券1可以沿滚筒3圆周重复地经过磁探测器13、23和磁化装置9、19旁输送。因此在每次旋转时，检测安全元件2的那些取决于扫描器5的位置正好处于磁探测器13或23的检测范围内的区段的磁信号。通过沿方向B缓慢地运动扫描器5并与此同时迅速旋转滚筒3，安全元件2的磁性区h、l、c，如前面的实施例中那样，先后两次磁化并总是在磁化后检测它们的磁信号。图6表示设备在旋转期间的一个时刻，此时组合磁化区c被第一磁化装置9磁化，以及组合磁化区c的第一磁信号M1c借助磁探测器13检测。在本次旋转时，高矫顽磁性区和低矫顽磁性区h、l处于这两个磁探测器13、23检测范围之外。与图5和6中表示的配置不同，有价证券1也可以这样固定在滚筒3上，亦即安全元件2并非垂直于而是平行于输送方向T定向。在这种情况下，类似于图1所示实施例，第一和第二磁信号分别作为时间的函数，首先由第一磁探测器检测，接着由第二磁探测器检测。
为了识别磁性区，安全元件2的第一和第二磁信号M1、M2，尤其按图3及图5和6所示实施例，也可以按以下方式处理：首先从第一磁信号M1导出第一信号M1′，以及从第二磁信号M2导出第二信号M2′。在图7中举例表示如此导出的第一和第二信号M1′、M2′。图7所示导出的第一信号M1′，由磁探测器10的第一磁信号M1通过构建第一磁信号M1与基础信号的相关性导出，此基础信号用于表征所使用的磁探测器10、11和要检验的安全元件2。图7所示导出的第一信号M1′与相关曲线的最大值相应，相关曲线针对沿安全元件2纵向的任何位置y予以确定。但也可以使用相关曲线的其他特征。与之类似，导出的第二信号M2′，由磁探测器20、21的第二磁信号M2通过构建第二磁信号M2与基础信号的相关性导出，此基础信号用于表征所使用的磁探测器20、21和要检验的安全元件2。
但例如第一磁信号M1的最大值也可以用作导出的第一信号M1′，第一磁探测器10、11或其各个探测元件12在安全元件2的相应的y位置检测此最大值。但导出的第一信号M1′也可以使用在安全元件2该y位置第一磁信号M1下方的面积，或也可以使用第一磁信号M1的其他特征。导出的第二信号M2′，与导出的第一信号M1′从第一磁信号M1导出的一样，类似地从第二磁信号M2导出。
导出的第二信号M2′可以或单独从第二磁信号M2导出，或从第一和第二磁信号M1、M2导出。在后一种情况下，例如首先确定各最大值或第一和第二磁信号M1、M2的面积或第一和第二磁信号M1、M2与基础信号的各相关值，以及接着，导出的第二信号M2′例如通过线性组合或形成比例关系导出。例如导出的第二信号M2′通过在该y位置的第一磁信号M1与第二磁信号M2的最大值相加或相减导出，或通过在各自y位置第一磁信号与第二磁信号的相关值相加或相减导出。
接着，将导出的第二信号M2′与上阈值S1和下阈值S2比较，以识别磁性区h、l、c。若针对发现的一个磁性区h、l、c与两个阈值S1、S2比较后得出，该磁性区导出的第二信号M2′既不超过上阈值S1也不低于下阈值S2，则将该磁性区识别为组合磁性区c，参见图7。在超过上阈值S1时，将该磁性区识别为高矫顽磁性区h，以及在低于下阈值S2时，将该磁性区识别为低矫顽磁性区l。

Claims (16)

1.一种用于检验有价证券(1)的方法，该有价证券有包括多个磁性区(h、l、c)的安全元件(2)，其中，该安全元件的多个磁性区中有至少一个高矫顽磁性区(h)和至少一个低矫顽磁性区(l)以及至少一个组合磁性区(c)，其中，该高矫顽磁性区(h)含有具有第一矫顽磁场强度的高矫顽磁性材料，所述低矫顽磁性区(l)含有具有小于第一矫顽磁场强度的第二矫顽磁场强度的低矫顽磁性材料，所述组合磁性区(c)则既含有高矫顽磁性材料又含有低矫顽磁性材料，其中，按本方法实施下列步骤：
-通过第一磁场第一磁化所述安全元件(2)，该第一磁场的磁场强度大于第一矫顽磁场强度，使得高矫顽磁性材料的磁化和低矫顽磁性材料的磁化沿第一磁化方向定向，
-通过第一磁探测器(10)检测所述安全元件(2)的第一磁信号(M1)，
-通过第二磁场第二磁化所述安全元件(2)，该第二磁场的磁场强度小于第一矫顽磁场强度但大于第二矫顽磁场强度，其中，第二磁场定向为，通过第二磁化使低矫顽磁性材料的磁化反向平行于第一磁化方向定向，
-通过第一磁探测器(10)或通过第二磁探测器(20)检测所述安全元件(2)的第二磁信号(M2)，
-分析所述安全元件(2)的第一磁信号(M1)和第二磁信号(M2)，以用于确定所述安全元件(2)的磁性区(h、l、c)定位在所述安全元件(2)哪些位置上，以及用于将各个磁性区(h、l、c)或识别为组合磁性区(c)，或识别为高矫顽磁性区或低矫顽磁性区(h、l)。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征为，所述至少一个组合磁性区(c)通过第二磁场磁化为，使所述至少一个组合磁性区(c)通过第二磁化造成的合成磁化至少近似消失。
3.按照前列诸权利要求之一所述的方法，其特征为，所述至少一个组合磁性区(c)设计为，使该组合磁性区(c)的高矫顽磁性材料和该组合磁性区(c)的低矫顽磁性材料基本上有相同的剩余磁通密度，其中，所述组合磁性区(c)尤其含有相同量的高矫顽磁性材料和低矫顽磁性材料。
4.按照前列诸权利要求之一所述的方法，其特征为，为了识别各磁性区(h、l、c)，将各磁性区(h、l、c)的第二磁信号(M2)或从各磁性区(h、l、c)第二磁信号(M2)导出的信号(M2′)或从各磁性区(h、l、c)的第一磁信号(M1)和第二磁信号(M2)导出的信号(M2′)与上阈值(S1)和下阈值(S2)比较。
5.按照前列诸权利要求之一所述的方法，其特征为，当磁性区(h、l、c)的第二磁信号(M2)或从它的第二磁信号(M2)导出的信号(M2′)或从它的第一磁信号(M1)和它的第二磁信号(M2)导出的信号(M2′)既不超过上阈值(S1)也不低于下阈值(S2)时，则将该磁性区识别为组合磁性区(c)。
6.按照权利要求4或5所述的方法，其特征为，当磁性区(h、l、c)的第二磁信号(M2)或从它的第二磁信号(M2)导出的信号(M2′)或从它的第一磁信号(M1)和它的第二磁信号(M2)导出的信号(M2′)超过上阈值(S1)和/或低于下阈值(S2)，则将该磁性区或识别为高矫顽磁性区(h)或识别为低矫顽磁性区(l)。
7.按照权利要求4至6之一所述的方法，其特征为，所述安全元件(2)的第二磁信号(M2)或从它的第二磁信号(M2)导出的信号(M2′)或从它的第一磁信号(M1)和它的第二磁信号(M2)导出的信号(M2′)有第二信号偏移(O2)；以及，上阈值(S1)处于第二信号偏移(O2)上方，以及下阈值(S2)处于第二个信号偏移(O2)下方。
8.按照权利要求4至7之一所述的方法，其特征为，所述上阈值(S1)与下阈值(S2)有一个间距，该间距等于高矫顽磁性区(h)和/或低矫顽磁性区(l)的第二磁信号相对于第二信号偏移(O2)所具有的平均信号幅度(H2)的至少50％，优选地至少75％，尤其至少100％。
9.按照权利要求4至8之一所述的方法，其特征为，对于其中至少一个磁性区(h、l、c)，所述上阈值(S1)和/或下阈值(S2)根据第一磁信号(M1)选择，其中，优选地对于其中至少一个磁性区(h、l、c)，所述上阈值(S1)和/或下阈值(S2)单独根据该磁性区(h、l、c)的第一磁信号(M1h、M1l、M1c)选择，尤其是根据该磁性区(h、l、c)的第一磁信号(M1h、M1l、M1c)的信号幅度选择。
10.一种用于检验有价证券(1)的设备，该有价证券(1)具有包括多个磁性区(h、l、c)的安全元件(2)，所述设备包括：
-第一磁探测器(10)，其用于检测所述安全元件(2)的第一磁信号(M1)，
-用于检测所述安全元件(2)的第二磁信号(M2)的磁探测器，它或是第一磁探测器(10)或是第二磁探测器(20)，
-用于分析第一磁信号(M1)和第二磁信号(M2)的信号处理装置(8)，它设置为
--用于确定所述安全元件的磁性区(h、l、c)定位在该安全元件(2)哪些位置上，以及
--用于识别所述安全元件(2)的磁性区(h、l、c)，其中，每个磁性区或识别为高矫顽磁性区(h)，它有具有第一矫顽磁场强度的高矫顽磁性材料，或识别为低矫顽磁性区(l)，它有具有小于第一矫顽磁场强度的第二矫顽磁场强度的低矫顽磁性材料，或识别为组合磁性区(c)，它既有高矫顽又有低矫顽的磁性材料，
其特征为：所述信号处理装置(8)设置用于，将所有那些它们的第二磁信号或从它们的第二磁信号(M2)导出的信号(M2′)既不超过上阈值(S1)也不低于下阈值(S2)的磁性区，识别为组合磁性区(c)。
11.按照权利要求10所述的设备，其特征为，所述信号处理装置(8)设置用于识别磁性区(h、l、c)，它将该磁性区(h、l、c)的第二磁信号(M2)或从该磁性区(h、l、c)的第二磁信号(M2)导出的信号(M2′)或从该磁性区(h、l、c)的第一磁信号(M1)和第二磁信号(M2)导出的信号(M2′)与所述上阈值(S1)和所述下阈值(S2)比较。
12.按照权利要求10或11所述的设备，其特征为，所述信号处理装置(8)设置用于，将任何一个其第二磁信号(M2)或从其第二磁信号(M2)导出的信号(M2′)或从其第一磁信号(M1)和其第二磁信号(M2)导出的信号(M2′)超过上阈值(S1)和/或低于下阈值(S2)的磁性区，或识别为高矫顽磁性区(h)，或识别为低矫顽磁性区(l)。
13.按照权利要求10至12之一所述的设备，其特征为，在设备运行时，所述安全元件(2)的第二磁信号(M2)或从其第二磁信号(M2)导出的信号(M2′)或从其第一磁信号(M1)和其第二磁信号(M2)导出的信号(M2′)有第二信号偏移(O2)；以及，所述上阈值(S1)处于第二信号偏移(O2)的上方，以及所述下阈值(S2)处于第二信号偏移(O2)的下方。
14.按照权利要求10至13之一所述的设备，其特征为，所述信号处理装置(8)设置用于，对于其中至少一个磁性区(h、l、c)，根据第一磁信号(M1)选择所述上阈值(S1)和/或下阈值(S2)，其中，所述信号处理装置(8)设置尤其用于，对于其中至少一个磁性区(h、l、c)，单独根据该磁性区(h、l、c)的第一磁信号(M1h、M1l、M1c)选择所述上阈值(S1)和/或下阈值(S2)。
15.按照权利要求10至14之一所述的设备，其特征为，该设备有第一磁化装置(9)，它设计用于制备第一磁场，第一磁场设置用于高矫顽和低矫顽磁性材料沿第一磁化方向的第一磁化，其中，用于第一磁化的磁场强度大于第一矫顽磁场强度。
16.按照权利要求10至15之一所述的设备，其特征为，该设备有第二磁化装置(19)，它设计用于制备第二磁场，第二磁场设置用于低矫顽磁性材料沿第二磁化方向的第二磁化，第二磁化方向反向平行于第一磁化方向延伸，其中，用于第二磁化的磁场强度小于第一矫顽磁场强度，但大于第二矫顽磁场强度。
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