CN112955938B

CN112955938B - 有价文件的磁性测试

Info

Publication number: CN112955938B
Application number: CN201980070607.8A
Authority: CN
Inventors: J.舒茨曼; S.施马尔兹
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 2018-10-30
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2022-07-29
Anticipated expiration: 2039-10-25
Also published as: CN112955938A; EP3874475B1; DE102018008519A1; US20210407241A1; WO2020088790A1; PT3874475T; US11263854B2; EP3874475A1

Abstract

本发明涉及具有防伪元件的有价文件的测试，该防伪元件具有多个磁性区域，例如高矫顽磁性区域和/或低矫顽磁性区域。在所有磁性区域已被沿第一方向磁化后，进行第二次磁化，在第二次磁化中，只有低矫顽磁性材料被再次磁化，而高矫顽磁性材料仍保持沿第一磁化方向的取向。然后使用感应式磁性检测器检测防伪元件的磁性信号，该感应式磁性检测器具有多个横向于有价文件输送方向的测量轨道。为了评估测量轨道的磁性信号，确定由测量轨道检测的与时间成函数关系的磁性信号的最强的两个局部最小值和最大值。通过比较最小值和最大值中的特定磁性信号的幅值来确定测量轨道的最小值比较值和最大值比较值。根据最小值比较值和最大值比较值检查防伪元件的磁性编码。

Description

有价文件的磁性测试

技术领域

本发明涉及一种用于对诸如钞票、支票、卡片、票券、优惠券等有价文件进行磁性检查的方法和检查设备、以及一种有价文件处理设备。

背景技术

在现有技术中，已知可给有价文件配备包含磁性材料的防伪元件，例如防伪条或防伪线。该磁性材料可连续地或者仅在某些区域中施加到防伪元件上，例如以编码的形式施加。为了对防伪元件进行磁性编码，例如可利用有价文件所特有的磁性和非磁性区域的特定序列。此外，已知可使用不同的磁性材料(例如具有不同的矫顽磁场强度)进行磁性编码。在一些磁性编码中，使用两种不同的矫顽磁性材料，由此形成排列在防伪元件上的低矫顽磁性区域和高矫顽磁性区域。

此外，已知可对带有防伪线的钞票进行机器检查，该防伪线具有由不同矫顽性的材料组成的磁性编码。在这种情况下，将钞票送过一个或多个磁场区域，以对它们进行磁化，其中钞票首先通过强磁场，该强磁场对高矫顽磁性区域和低矫顽磁性区域均进行磁化。钞票随后通过弱磁场，该弱磁场仅改变低矫顽磁性区域的磁化方向，但以相同的方式保持高矫顽磁性区域的磁化。最终的磁化通过布置在磁场区域后面的一个或多个磁性检测器检查。通常使用需要很小空间的磁阻检测器、AMR元件、GMR元件、TMR元件或霍尔元件作为磁性检测器。它们沿有价文件的输送方向大量或密集地布置，以实现高空间分辨率，由此还能读取精细结构的磁性编码(具有很短的磁性区域)。但是，这种磁性检测器制造起来非常复杂。

此外，已知有感应式磁性检测器，这种磁性检测器通常只有数个横向于有价文件输送方向的测量轨道，并且它们提供的空间分辨率太小，无法读取精细结构的磁性编码。因此，感应式磁性检测器通常仅用于检测磁性防伪元件的存在。还已知可使用两个或多个上述的其它检测器元件(例如GMR元件)来代替感应式磁性检测器，并通过电子方式将这些检测器元件互连起来，使得它们的磁性信号类似于感应式磁性检测器的磁性信号。然后可有利地对这些磁性信号进行与针对感应式磁性检测器的磁性信号所进行的评估相同的评估。

发明内容

因此，本发明的目的是对由磁性检测器(尤其是感应式磁性检测器)的防伪元件产生的磁性信号进行评估，通过该评估可检查防伪元件的磁性编码。

此目的是通过独立权利要求的主题实现的。在这些独立权利要求的从属权利要求中详细说明了本发明的有利改进和实施例。

待检查的有价文件具有防伪元件，该防伪元件具有一个或多个磁性区域。所述磁性区域例如包括一个或多个由具有第一矫顽磁场强度的低矫顽磁性材料制成的低矫顽磁性区域、以及一个或多个由具有大于第一矫顽磁场强度的第二矫顽磁场强度的高矫顽磁性材料制成的高矫顽磁性区域、可能还有一个或多个具有高矫顽磁性材料和低矫顽磁性材料的组合磁性区域。根据防伪元件的类型，防伪元件可具有高矫顽磁性区域和低矫顽力磁性区域，但是也可仅具有这些磁性区域之中的一种。

为了检查有价文件，可使有价文件或有价文件的防伪元件被第一磁场区域磁化，该第一磁场区域的磁场强度大于第一和第二矫顽磁场强度。由此(高矫顽磁性区域和可能的组合磁性区域的)高矫顽磁性材料的磁化和(低矫顽磁性区域和可能的组合磁性区域的)低矫顽磁性材料的磁化沿第一磁化方向一致排列。随后使有价文件或防伪元件被第二磁场区域磁化，该第二磁场区域的磁场强度大于第一矫顽磁场强度，但小于第二矫顽磁场强度。第二磁场区域的取向使得(低矫顽磁性区域和可能的组合磁性区域的)低矫顽磁性材料的磁化沿不同于第一磁化方向的第二磁化方向排列。在第二次磁化期间，(高矫顽磁性区域和可能的组合磁性区域的)高矫顽磁性材料的磁化仍沿第一磁化方向排列，不发生变化。

第一和第二磁场区域对防伪元件的第一次和第二次磁化导致可能存在于防伪元件上的一个或多个低矫顽磁性区域的磁化与可能存在于防伪元件上的一个或多个高矫顽磁性区域的磁化沿不同的磁化方向排列。第一和第二磁场区域可以是由相同磁体产生的相同磁场的不同空间区域。但是，它们也可由多个磁体的磁场产生。第一和第二磁场区域可由检查设备本身提供，或者由包含检查设备的有价文件处理设备提供。但是，第一次和第二次磁化也可在这种设备之外进行，例如通过磁化装置进行，此时有价文件被手动或自动引入到该磁化装置的磁场区域中以进行磁化。

对于全自动检查，第一和第二磁场区域以及(尤其是感应式)磁性检测器沿着有价文件的输送路径设置，有价文件被沿着该输送路径输送。带有防伪元件的有价文件首先穿过指向第一磁场方向的第一磁场强度的第一磁场区域，所述磁场强度大于两种磁性材料的矫顽磁场强度；然后该有价文件穿过指向不同的第二磁场方向的第二磁场强度的第二磁场区域，所述磁场强度大于低矫顽磁性材料的矫顽磁场强度，但小于高矫顽磁性材料的矫顽磁场强度。因此，在有价文件被沿输送路径输送时，两种磁性材料最初在第一磁场区域中被磁化，随后只有低矫顽磁性材料在第二磁场区域中被再次磁化，而由第一磁场区域产生的高矫顽磁性材料的磁化保持不变。然后这两种磁性材料被沿不同的磁化方向磁化。

在第一次和第二次磁化之后，带有防伪元件的有价文件被沿着输送方向送过(尤其是感应式)磁性检测器，该磁性检测器具有多个横向于有价文件输送方向的测量轨道。在测量轨道中，磁性检测器(至少在防伪元件的区域中)检测磁性信号，该磁性信号在每种情况下均与时间成函数关系，即，与沿着被送过磁性检测器的有价文件的输送方向的位置成函数关系。也可使用磁阻元件、AMR、GMR、TMR或霍尔元件来代替感应式磁性检测器，这些元件以差分方式彼此电子连接，或者使它们的磁性信号彼此相减，使得产生的磁性信号类似于感应式磁性检测器的磁性信号。

对通过各个测量轨道检测的防伪元件的磁性信号进行评估。为多个或所有测量轨道确定相应磁性信号的两个最强的局部最小值，其中相应测量轨道的相应磁性信号与时间成函数关系或者与防伪元件区域中沿着输送方向的位置成函数关系。或者或另外，也可确定相应磁性信号的两个最强的局部最大值，其中相应测量轨道的相应磁性信号与时间成函数关系或者与防伪元件区域中沿着输送方向的位置成函数关系。在最小值评估的情况下，通过将第二最强的局部最小值中的磁性信号的幅值与最强的局部最小值中的磁性信号的幅值进行比较来为多个测量轨道确定相应测量轨道的最小值比较值。在最大值评估的情况下，通过将第二最强的局部最大值中的磁性信号的幅值与最强的局部最大值中的磁性信号的幅值进行比较来为多个测量轨道确定相应测量轨道的最大值比较值。根据多个或所有测量轨道的最小值比较值和/或多个或所有测量轨道的最大值比较值来检查防伪元件的磁性编码。如果磁性编码是沿着防伪元件重复的，那么只需评估多个(优选相邻的)测量轨道就足够了，而无需评估所有测量轨道。此外，在检查磁性编码时，可忽略检测防伪元件的边缘的测量轨道。

相应磁性信号的局部最小值/最大值是该磁性信号的作为时间的函数或者作为沿着输送方向的位置的函数的幅值为局部最小值/局部最大值的点。相应磁性信号的(第二)最强的局部最小值是在该磁性信号的所有局部最小值之中信号幅值具有与零点或该磁性信号的负偏移量的(第二)最大距离的局部最小值。相应磁性信号的(第二)最强的局部最大值是在该磁性信号的所有局部最大值之中信号幅值具有与零点或该磁性信号的正偏移量的(第二)最大距离的局部最大值。

可根据相应测量轨道的最小值比较值和/或最大值比较值来检查防伪元件在具有已被相应测量轨道检测到的磁性信号的相应防伪元件截面(横向于有价文件的输送方向观察)内是具有低矫顽磁性区域还是具有高矫顽磁性区域或可能的组合磁性区域。每个磁性区域可被识别为组合磁性区域、高矫顽磁性区域、或低矫顽磁性区域。还可根据最小值比较值和/或最大值比较值来检查磁性编码，以确定磁性编码是包括具有不同矫顽磁场强度(不同磁性材料)的磁性区域还是仅包括具有相同矫顽磁场强度的磁性区域(由相同磁性材料制成)。

例如，在比较两个最强的最小值或两个最强的最大值时，可计算它们的差值或它们的比值。最小值比较值例如是第二最强的局部最小值中的磁性信号的幅值m2与最强的局部最小值中的磁性信号的幅值m1之间的最小值差值u＝m2-m1或u＝m1-m2。类似地，最大值比较值例如是第二最强的局部最大值中的磁性信号的幅值M2与最强的局部最大值中的磁性信号的幅值M1之间的最大值差值U＝M2-M1或U＝M1-M2。

或者，最小值比较值可以是第二最强的局部最小值中的磁性信号的幅值m2与最强的局部最小值中的磁性信号的幅值m1之间的最小值比值v＝m2/m1或v＝m1/m2，而最大值比较值可以是第二最强的局部最大值中的磁性信号的幅值M2与最强的局部最大值中的磁性信号的幅值M1之间的最大值比值V＝M2/M1或V＝M1/M2。

可将相应磁性信号的最强的局部最小值(全局最小值)的绝对量值或相应磁性信号的最强的局部最大值(全局最大值)的绝对量值与无意义阈值进行比较，其中相应测量轨道的相应磁性信号是时间的函数或者是防伪元件区域中沿着输送方向的位置的函数。若超过无意义阈值，则可断定防伪元件在具有已经被相应测量轨道检测到的磁性信号的相应截面内(横向于输送方向)具有磁性区域(例如高矫顽磁性区域、低矫顽磁性区域、或者可能的组合磁性区域)。优选仅在超过无意义阈值时才评估防伪元件在具有已经被相应测量轨道检测到的磁性信号的相应截面内是具有高矫顽磁性区域还是具有低矫顽磁性区域(或者可能的组合磁性区域)。若未达到无意义阈值，则不进行这种评估，但是从这种未达到的情况能够断定，防伪元件在具有已经被相应的测量轨道检测到的磁性信号的相应截面内既没有低矫顽磁性区域也没有高矫顽磁性区域(并且也没有组合磁性区域)。

例如，可将相应的最小值比较值或相应的最大值比较值与磁性检测器的一个或多个测量轨道的第一阈值(可能还有其它阈值)进行比较。可根据各个测量轨道的最小值比较值是超过还是未达到第一阈值或者根据各个测量轨道的最大值比较值是超过还是未达到第一阈值来获得关于防伪元件的磁性编码的信息。例如，根据相应测量轨道的最小值比较值是超过还是未达到第一阈值和/或根据相应测量轨道的最大值比较值是未达到还是超过第一阈值，可确定防伪元件在具有已经被各个测量轨道检测到的磁性信号的相应截面内是具有高矫顽磁性区域(或者可能的组合磁性区域)还是具有低矫顽磁性区域。

感应磁性信号的形式取决于感应式磁性检测器的两个感应测量头的彼此差分连接顺序。若差分电路是反向的，则磁性信号的正负幅值也是反向的，由此最大值和最小值互换。因此，必须据此调整评估逻辑，即，必须根据为差分电路选择的顺序确定在超过或未达到第一阈值时是将磁性区域识别为低矫顽磁性区域还是高矫顽磁性区域。

例如，如果像图1的示例中那样采用了感应式传感器，那么在相应测量轨道的最小值比较值超过第一阈值和/或相应测量轨道的最大值比较值未达到第一阈值的情况下，断定防伪元件在具有已经被相应测量轨道检测到的磁性信号的相应截面内具有高矫顽磁性区域(或可能的组合磁性区域)。而在相应测量轨道的最小值比较值未达到第一阈值和/或相应测量轨道的最大值比较值超过第一阈值的情况下，断定防伪元件在具有已经被各个测量轨道检测到的磁性信号的相应截面内具有低矫顽磁性区域。

但是，如果采用具有反向差分电路的感应式传感器或者第一和第二磁化方向互换，那么在相应测量轨道的最小值比较值未达到第一阈值和/或相应测量轨道的最大值比较值超过第一阈值的情况下，断定防伪元件在具有已经被相应测量轨道检测到的磁性信号的相应截面内具有高矫顽磁性区域(或可能的组合磁性区域)。而在相应测量轨道的最小值比较值超过第一阈值和/或相应测量轨道的最大值比较值未达到第一阈值的情况下，断定防伪元件在具有已经被各个测量轨道检测到的磁性信号的相应截面内具有低矫顽磁性区域。

在检查防伪元件的磁性编码时，可根据多个测量轨道的最小值比较值和/或最大值比较值来断定防伪元件是属于第一类防伪元件还是属于第二类防伪元件。第一类防伪元件例如包括具有高矫顽磁性材料(例如具有一个或多个高矫顽磁性区域和/或一个或多个组合磁性区域)的防伪元件。第一类防伪元件例如称为“多编码防伪元件”。第二类防伪元件包括不具有高矫顽磁性材料(例如仅具有低矫顽磁性区域)的防伪元件。第二类防伪元件例如称为“无多编码防伪元件”。

例如，若在最小数量n(自然数n)的测量轨道中为各个测量轨道计算的最小值比较值超过第一阈值和/或在最小数量n的测量轨道中为各个测量轨道计算的最大值比较值未达到第一阈值，则该防伪元件属于第一类防伪元件。否则(若既不符合“相应的最小值比较值超过最小数量的测量轨道的第一阈值”的条件，也不符合“相应的最大值比较值未达到最小数量的测量轨道的第一阈值”的条件)，防伪元件属于第二类防伪元件。例如，如果在任何测量轨道中均未发现超过或未达到第一阈值，或者超过或未达到第一阈值的测量轨道的数量小于最小数量n，那么此时就是这种情况。

在具有反向差分电路的感应式传感器的情况下，若在最小数量n个测量轨道中为相应测量轨道计算的最小值比较值未达到第一阈值和/或在最小数量n个测量轨道中为相应测量轨道计算的最大值比较值超过第一阈值，则该防伪元件属于第一类防伪元件。否则该防伪元件属于第二类防伪元件。

防伪元件的分类可借助于与第一阈值比较来确定。作为与阈值进行比较的方法的一种替代方案，也可根据最小值比较结果沿着防伪元件的分布或标准偏差来分类。若标准偏差很大，则防伪元件属于第一类防伪元件(“具有不同矫顽磁性区域的防伪元件”)，若标准偏差很小，则防伪元件属于第二类防伪元件(“仅具有一种磁性区域的防伪元件”)。

可选地，还可将相应的最小值比较值和/或相应的最大值比较值与磁性检测器的一个或多个测量轨道的第二阈值进行比较。在相应的测量轨道的最小值比较值和/或相应的测量轨道的最大值比较值位于第一阈值与第二阈值之间的情况下，可以断定防伪元件在具有已经被相应测量轨道检测到的磁性信号的相应截面内具有组合磁性区域。若根据多个测量轨道的最小值比较值来检查防伪元件的磁性编码，则采用高于第一阈值的第二阈值。而若根据多个测量轨道的最大值比较值来检查防伪元件的磁性编码，则采用低于第一阈值的第二阈值。

例如，组合磁性区域的高矫顽磁性材料和低矫顽磁性材料彼此上下布置。或者，组合磁性区域具有混合物形式的高矫顽磁性材料和低矫顽磁性材料。组合磁性区域可具有相同或不同量的高矫顽磁性材料和低矫顽磁性材料。可配置为使得组合磁性区域的高矫顽磁性材料和组合磁性区域的低矫顽磁性材料具有基本相同的剩余磁通密度，其中组合磁性区域尤其包含相同量的高矫顽磁性材料和低矫顽磁性材料。

本发明还涉及一种适于检查上述有价文件的检查设备，所述有价文件被沿着输送方向送过检查设备的磁性检测器，尤其是感应式磁性检测器。所述检查设备具有(尤其是感应式)磁性检测器，该磁性检测器具有多个横向于有价文件输送方向的测量轨道，并且适于在测量轨道中(至少在防伪元件的区域中)检测磁性信号，该磁性信号在每种情况下均与时间成函数关系，或者与沿着有价文件输送方向的位置成函数关系。对于每个测量轨道，所述磁性检测器例如具有带两个测量线圈的感应测量头，这两个测量线圈沿有价文件的输送方向相继布置。两个测量线圈优选彼此差分连接，并且使用两个测量线圈的差分信号作为相应测量轨道的磁性信号。或者，在每种情况下，可使用两个磁阻元件，AMR、GMR、TMR或霍尔元件来代替一个测量线圈，这两个元件彼此互连，或者它们的磁性信号彼此相减，使得产生的磁性信号的形式类似于感应式磁性检测器的单个测量线圈的磁性信号的形式。

在通过(尤其是感应式)磁性检测器检测磁性信号之前，使防伪元件被具有大于第一和第二矫顽磁场强度的磁场强度的上述第一磁场区域磁化，随后被具有大于第一矫顽磁场强度但小于第二矫顽磁场强度的磁场强度的上述第二磁场区域磁化，其中所述防伪元件被第二磁场区域沿与第一磁场区域的磁化方向不同的方向磁化。

所述检查设备还具有评估装置(可以是磁性检测器或者与磁性检测器连接)，该评估装置适于对在各个测量轨道中检测到的防伪元件的磁性信号进行评估。所述检查设备可安装在用于处理有价文件的设备中。所述有价文件处理设备具有用于有价文件的输送装置，该输送装置配置为沿着输送方向依次输送有价文件，使其通过检查设备的(尤其是感应式)磁性检测器。

对于防伪元件的第一次和第二次磁化，所述检查设备或所述有价文件处理设备可具有一个或多个磁体，这些磁体沿着有价文件的输送路径为防伪元件的第一次磁化提供前述第一磁场区域，并且(沿着第一磁场区域后面的输送路径)为防伪元件的第二次磁化提供前述第二磁场区域。沿着有价文件通过检查设备或有价文件处理设备的输送路径观察时能看出，第一磁场区域布置在第二磁场区域的前面，并且磁性检测器布置在第二磁场区域的后面。第二磁场区域的磁场方向不同于第一磁场区域的磁场方向，例如基本上与其反向平行。第一磁场区域的磁场强度大于第二矫顽磁场强度。第一磁场区域适于在被送过第一磁场区域的防伪元件中使低矫顽磁性材料的磁化和高矫顽磁性材料的磁化沿第一磁化方向排列。第二磁场区域适于在被送过第二磁场区域的防伪元件中使低矫顽磁性材料的磁化沿与第一磁化方向不同的第二磁化方向排列，例如基本上与第一磁化方向反向平行，但是其中高矫顽磁性材料的磁化保持沿第一磁化方向排列。

所述评估装置具有评估软件，该评估软件适于为多个或所有测量轨道确定相应磁性信号的最强的两个局部最小值和/或相应磁性信号的最强的两个局部最大值，其中相应测量轨道的相应磁性信号与时间成函数关系，或者与防伪元件区域中沿着有价文件的输送方向的位置成函数关系。此外，所述评估装置的软件适于通过将第二最强的局部最小值中的磁性信号的幅值与最强的局部最小值中的磁性信号的幅值比较来确定相应测量轨道的最小值比较值，和/或通过将第二最强的局部最大值中的磁性信号的幅值与最强的局部最大值中的磁性信号的幅值比较来确定相应测量轨道的最大值比较值。并且所述评估装置的软件适于根据多个测量轨道的最小值比较值和/或根据多个测量轨道的最大值比较值来检查防伪元件的磁性编码。

例如，所述评估装置的软件适于在根据各个测量轨道的最小值比较值和/或最大值比较值检查防伪元件的磁性编码时判定防伪元件是属于第一类防伪元件还是属于第二类防伪元件，和/或检查防伪元件在具有已经被相应测量轨道检测到的磁性信号的相应截面(横向于有价文件的输送方向)内是具有低矫顽磁性区域还是具有高矫顽磁性区域(或者可能的组合磁性区域)。

附图说明

在下文中，将参照以下附图以示例方式来说明本发明。附图的说明如下：

图1示出了具有磁化装置、磁性检测器和评估装置的有价文件处理设备，

图2示出了图1的磁化装置的磁场线的路线，

图3a-d示出了感应式磁性检测器的磁性信号：对于低矫顽磁性区域(图3a)、对于高矫顽磁性区域(图3b)、对于组合磁性区域(图3c)、对于位于防伪元件磁性区域附近的测量轨道(图3d)，

图4a-d示出了防伪元件(图4a、4c)的第一示例以及为此沿着防伪元件确定的最小值比值v(图4b)和最大值比值V(图4d)，

图5a-d示出了防伪元件(图5a、5c)的第二示例以及为此沿着防伪元件确定的最小值比值v(图5b)和最大值比值V(图5d)。

具体实施方式

图1示意性地示出了适于对有价文件30的可磁化防伪元件31进行检查的有价文件处理设备的细节。有价文件处理设备包含检查设备100，该检查设备100具有感应式磁性检测器50和评估装置60，并且可能还具有其它元件(未示出)，例如有价文件输入和输出装置以及操作元件。有价文件处理设备具有输送装置17和磁化装置10，该磁化装置10由两个相对的磁体11、12组成，这些磁体沿着有价文件的输送路径布置在感应式磁性检测器50的前面，并与其间隔开。

在此示例中，防伪元件31包括具有第一低矫顽磁场强度的低矫顽磁性材料和第二高矫顽磁场强度的高矫顽磁性材料，这些磁性材料包含在横向于输送方向(y方向)的多个防伪元件截面内。因此，防伪元件31的高矫顽磁性区域h仅具有高矫顽磁性材料而不具有低矫顽磁性材料，防伪元件31的低矫顽磁性区域l仅具有低矫顽磁性材料而不具有高矫顽磁性材料。或者，防伪元件31也可仅具有这些磁性材料之中的一种。还可能存在组合磁性区域k，该组合磁性区域具有上述两种磁性材料。磁性区域h或l、或h、l、或h、k、l构成防伪元件31的磁性编码。

具有防伪元件31的有价文件30被有价文件处理设备的输送装置17沿着输送方向T输送。在图1中，以示例的方式示出了两条上输送带和下输送带，有价文件30在它们之间被夹持并输送。但是输送装置17也可包括输送辊。在对防伪元件31进行检查之前，使防伪元件31被两个磁体11、12磁化，使得高矫顽磁性区域和低矫顽磁性区域h、l的磁化方向彼此不同。在图1的示例中，磁化方向至少近似地彼此反向平行。为此目的，磁化装置沿着输送区域提供第一磁场区域15和在输送方向T上位于第一磁场区域下游的第二磁场区域16，参见图2。

前述的两个磁场区域15、16是通过两个条形磁体11、12产生的，这两个条形磁体相对于它们的北极N和南极S彼此相对布置。在此示例性实施例中，两个磁体11、12的磁体轴线13和14彼此平行并且平行于输送方向T，但是它们也可与输送方向T相反。通过采用以这种方式布置的两个磁体来产生两个磁场区域15、16，非常轻松地实现了高矫顽磁性区域和低矫顽磁性区域的反向平行磁化。

在图2中示意性地示出了由这种磁化装置10产生的磁场的磁场线，图2示出了这些磁场线位于平行于图1的x轴和z轴的平面内，该平面与两个磁体11和12在这些磁体的中心处相交。因此，从z方向看，沿输送方向T排列的磁场(第一磁场区域15)正好位于磁体之间的中心，而从x方向看位于磁体11、12的磁极N、S之间。从其下游的输送方向T看，在两个磁体11、12的后面存在具有较小磁场强度的磁场(第二磁场区域16)，该磁场的排列方向与输送方向T相反。在此示例中，磁场方向平行于或反向平行于有价文件的输送方向。但是其中一个磁场或者这两个磁场也可处于不同的取向，例如垂直于有价文件的输送方向T(平行于或反向平行于图1所示的y方向或z方向)，或相对于这些方向倾斜。

或者，两个磁性区域15、16也可由单个磁体11或12，或者由具有垂直于输送方向(z方向)的磁体轴线的两个或四个磁体产生，例如这些磁体布置在有价文件的上方和/或下方并彼此面对，它们的同名磁极彼此相对。也可为两个磁场方向选择其它相对角度，而不是反向平行排列。

通过第一磁场区域15实现第一次磁化，其中低矫顽磁性区域l的磁化和高矫顽磁性区域h的磁化都沿着输送方向T排列。在第二磁场区域16中，只有低矫顽磁性区域l的磁化与输送方向T相反地改变。由于第二磁场区域16的磁场强度小于第二矫顽磁场强度，因此高矫顽磁场区域h不会被第二磁场区域16再次磁化。但是，通过第二次磁化，低矫顽磁性区域l的磁化近似反向平行于输送方向T排列。

在此示例中，组合磁性区域k配置为使得组合磁性区域的低矫顽磁性材料和组合磁性区域的高矫顽磁性材料具有至少近似相同的剩余磁通密度。在这种情况下，当组合磁性区域的低矫顽磁性材料被第二磁场反向平行于组合磁性区域的高矫顽磁性材料磁化时，理想地实现了相应组合磁性区域k的消没性组合磁化。

在两个磁场区域15、16中的第一次和第二次磁化之后，通过感应式磁性检测器50检测防伪元件的磁性信号，并且对磁性信号进行评估，以检查防伪元件的磁性编码。为了实现防伪元件的磁化的空间分辨捕获，感应式磁性检测器50具有多个测量轨道L(图1中有四个)，对于每个测量轨道，设有感应测量头。每个感应测量头具有两个测量线圈51，测量线圈51具有位于它们之间的软磁芯和磁体52，以产生不随时间变化的磁场。在捕获磁性信号期间，由相应磁体52产生的磁场作用在防伪元件31上。为了产生不随时间变化的磁场，也可为所有测量轨道使用单个适当尺寸的磁体。当磁化的防伪元件31被送过测量线圈31时，在相应的测量线圈51中感应出电流。测量线圈51产生相应的信号，这些信号称为磁性信号。相应测量头的两个测量线圈51优选彼此差分连接，从而产生两个测量线圈51的差分信号，作为每个测量轨道L的磁性信号。由于在反向互连的情况下测量线圈51的电信号相互抵消，因此该差分电路能最大限度地减少同时作用在两个测量线圈51上的外部磁场影响。为了进一步处理，可分别用独立的放大器放大每个测量轨道L的磁性信号M。随后通过评估装置60评估以这种方式产生的磁性信号M，以检查防伪元件的磁性编码。

例如，为了检查磁性编码，仅针对磁性信号对于防伪元件在(两个或多个)防伪元件类别之中的分类的影响评估磁性信号。为此目的，只需确定在沿着防伪元件(多编码防伪元件)布置的测量轨道L之中的任何一个中是否检测到高矫顽磁性区域h(或者可能还有组合磁性区域k)的磁性信号或者是否仅检测到其它磁性信号(没有多编码防伪元件)就足够了。

为了检查磁性编码，可针对各个前述磁性区域h、l(可能还有k)在防伪元件上的存在来评估防伪元件的磁性信号。考虑到与磁性编码的磁性区域的长度相比磁性检测器50的空间分辨率很高，也可评估磁性信号以识别每个磁性区域以及磁性区域在防伪元件上的顺序和布置，以便检查防伪元件31的磁性编码。

在图3a中，以示例的方式示出了磁性信号M_l，该磁性信号M_l是在低矫顽磁性输送区域1被输送通过磁性检测器50(两个测量线圈51的差分电路)时由磁性检测器50的相应感应测量头产生的，它与时间t成函数关系，或者与沿着被输送通过(磁性检测器50)的有价文件的位置x成函数关系。在图3b中示出了相应的磁性信号M_h，该磁性信号M_h是在高矫顽磁性区域h被输送通过磁性检测器时由相应的感应测量头产生的。在图3c中示出了相应的磁性信号M_k，该磁性信号M_k是在组合磁性区域k被输送通过磁性检测器时由相应的感应测量头产生的。在图3d中示出了相应的磁性信号M₀，该磁性信号M₀是在位于防伪元件的磁性区域之外(在y方向上偏移)但是在磁性区域附近的测量轨道L中检测到的。

各个磁性区域的磁性信号的精确形式取决于所采用的磁性检测器的类型。图3a-d所示的磁性区域l、h和k的磁性信号具有由多个最小值和最大值组成的复杂结构。这些磁性信号的复杂性基于所采用的测量技术，其中两个感应测量头以差分方式连接。低矫顽磁性区域l的磁性信号M_l与高矫顽磁性区域h的磁性信号M_h之间的差值基本上基于其反向磁化(由磁场区域16产生)。

但是，位于测量头之间的磁体52的磁场也影响磁性信号的形式，因为该磁场在两个测量线圈51的检测过程中或者检测过程之间导致低矫顽磁性材料的再次磁化。这尤其适用于组合磁性区域k的磁性信号M_k，该组合磁性区域k被第二磁场区16磁化，使得由第一次和第二次磁化产生的磁化几乎消失。因此，在第一测量线圈51的测量开始之前，几乎不存在组合磁性区域k的任何磁化，但是在第一测量线圈51之后，磁体52通过两个测量线圈51的检测过程之间的低矫顽磁性材料的上述再次磁化产生最终磁化。

磁性信号M₀也具有最大值和最小值，但其幅值比其它磁性信号小得多，在其它磁性信号中，相应的磁性区域沿y方向与相应的测量轨道精确地相遇。为了排除对磁性信号M₀的(过)低的最大值和最小值的误判，将相应磁性信号的最强的最大值或最强的最小值的绝对量值与无意义阈值g进行比较，参见图3a-d。该比较可由磁性检测器50或评估装置60进行。若像此处的磁性信号M₀的情况一样未达到无意义阈值g，则在进一步评估中忽略相应测量轨道L的磁性信号。若像此处的磁性信号M_l、M_h和M_k的情况一样超过无意义阈值g，则使用相应的磁性信号检查防伪元件的编码。

用相应的评估软件编程的评估装置60例如为这些磁性信号M_l、M_h和M_k确定相应磁性信号的相应最强的两个局部最小值m1、m2(具有最大绝对值的局部最小值)，所述相应测量轨道L的相应磁性信号与防伪元件的区域中的位置x或时间t成函数关系。评估装置60通过将第二最强的局部最小值m2中的磁性信号的幅值与最强的局部最小值m1中的磁性信号的幅值进行比较来确定相应测量轨道的最小值比较值，例如最小值比值v＝m2/m1或v＝m1/m2或最小值差值u＝m1-m2或u＝m2-m1。为了检查防伪元件的磁性编码，对多个测量轨道L的最小值比较值v或u进行评估。

作为最小值评估的替代或补充，评估装置还可进行最大值评估，在最大值评估中，评估装置确定相应磁性信号的两个最强的局部最大值M1、M2(具有最大绝对值的局部最大值)，并通过将第二最强的局部最大值M2中的磁性信号的幅值与最强的局部最大值M1中的磁性信号的幅值进行比较来确定相应测量轨道L的最大值比较值，例如最大值比值V＝M2/M1或V＝M1/M2或最大值差值U＝M1-M2或U＝M2-M1。为了检查防伪元件的磁性编码，可单独评估多个测量轨道L的最大值比较值V或U，或者评估最大值比较值V或U以及最小值比较值u或v。有可能还使这两者互相抵消。

在图4a中示出了防伪元件31的一个示例，该防伪元件31的磁性编码仅具有两个低矫顽磁性区域l。图4b示出了最小值比较值v＝m2/m1，该最小值比较值是由评估装置从具有用于防伪元件31的八个测量轨道L1-L8的感应式磁性检测器50的磁性信号确定的，参见图1。测量轨道L2、L3和L6的磁性信号具有如对于低矫顽磁性区域1所预期的0.25左右的最小值比较值v。其余测量轨道的磁性信号低于无意义阈值g。将测量轨道L2、L3和L6的最小值比较值v＝m2/m1与存储在评估装置60中的第一阈值t1进行比较，该第一阈值t1例如大约为0.35。由于未达到第一阈值t1，因此断定防伪元件在具有已经被测量轨道L2、L3和L6检测到的磁性信号的(y)截面内具有低矫顽磁性区域l。因此，图4a的防伪元件31属于第一类别，该类别例如称为“无高矫顽磁性材料的磁性编码”或“无多编码防伪元件”。

图4c与图4a相同。图4d示出了图4a、4c的防伪元件31的相应最大值比较值V＝M2/M1，该最大值比较值是针对测量轨道L2、L3和L6的磁性信号确定的。这些测量轨道的最大值比较值V在0.7的范围内，因此高于与其比较的第一阈值t1＝0.55(为最大值评估不同地选择的域值)。由于超过第一阈值t1，因此在最大值评估中也断定在测量轨道L2、L3和L6中检测到的磁性信号是由低矫顽磁性区域产生的。因此，通过最大值评估确定图4a、4c的防伪元件31也属于第一类(“无高矫顽磁性区域的磁性编码”或“无多编码防伪元件”)。

在图5a中(与图5c相同)示出了防伪元件31的另一个示例，该防伪元件31的磁性编码具有两个高矫顽磁性区域h和一个低矫顽磁性区域l以及一个组合磁性区域k。基于图5b示出了其最小值评估，基于图5d示出了其最大值评估。

评估装置60从具有8个测量轨道L1-L8的磁性检测器50的磁性信号(参见图3a-c)为图5a、5c的防伪元件31确定了最小值比较值v＝m2/m1，参见图5b。仅对于测量轨道L3的磁性信号确定了如对于低矫顽磁性区域1所预期的0.25左右的最小值比较值v。对于测量轨道L5和L7的磁性信号，确定了在0.85范围内的明显更大的最小值比较值v。对于测量轨道L2的磁性信号，确定了0.45左右的最小值比较值v，而其余测量轨道的磁性信号位于无意义阈值g之下。在此也将测量轨道L2、L3、L5和L7的最小值比较值v＝m2/m1与存储在评估装置60中用于最小值评估的第一阈值t1＝0.35进行比较。由于在测量轨道L2、L5和L7中超过第一阈值t1，因此断定在其中检测到的磁性信号不是由低矫顽磁性区域产生的，相反，防伪元件必定具有带有高矫顽磁性材料的截面。因此，图5a、5c的防伪元件31属于第二类别，该类别例如称为“有高矫顽磁性材料的磁性编码”或“多编码防伪元件”。

将防伪元件31确定为属于第二类别可与以下条件相联系：至少n个测量轨道L的最小值比较值必须超过第一阈值t1，才能将防伪元件31确定为第二类别(“多编码防伪元件”)。例如，n＝2时，必须在至少两个测量轨道L处超过第一阈值t1的最小值比较值，才能将防伪元件31确定为第二类别。另一方面，若仅在单个测量轨道L处超过第一阈值t1(即，小于n＝2)，则防伪元件31与没有高矫顽磁性材料的防伪元件一样属于第一类别(“无多编码防伪元件”)。优选使用最小数量n>1(而不是n＝1)来检查防伪元件，已知这些防伪元件的磁性编码具有不止一个高矫顽磁性区域h或组合磁性区域k、或者一个或多个长磁性区域h或k。这是因为n>1确保在至少n个测量轨道L的情况下具有超过第一阈值t1的最小值比较值的单个磁性信号还不会导致防伪元件被分类为“多编码防伪元件”。

若评估装置还适于区分组合磁性区域k和高矫顽磁性区域，则可在软件中存储第二阈值t2，将最小值比较值v或最大值比较值V与第二阈值t2进行比较。对于最小值评估，第二阈值t2高于第一阈值t1，例如在t2＝0.65左右，在最大值评估中第二阈值t2低于第一阈值t1，例如在t2＝0.4左右。在图5a、5c的防伪元件中，在测量轨道L2中检测到磁性信号，其最小值比较值v为0.45左右，因此高于第一阈值t1并低于第二阈值t2，而测量轨道L5和L7的最小值比较值v也超过第二阈值t2，参见图5b。基于对于至少一个测量轨道(在此仅是L2)确定最小值比较值在两个阈值t1和t2之间的发现，可将防伪元件确定为属于可能使用的第三类别(“具有组合磁性区域的多编码防伪元件”)。但是，图5a、5c的防伪元件的相应分类也可按照最大值评估进行，以0.45左右的最大值比较值为基础，该值也位于两个阈值t1和t2之间，而测量轨道L5和L7的最大值比较值V低于第二阈值t2，参见图5d。

为了更精确地检查磁性编码，若在最小值评估的情况下未达到第一阈值t1，则可断定图4a的防伪元件在y截面中具有与测量轨道L2、L3和L6对应的一个或多个低矫顽磁性区域l，并且在其余测量轨道中没有磁性材料(即，磁性编码的间隙区域)。对于图5a的防伪元件，在最小值评估的情况下，根据在测量轨道L2、L5和L7中超过第一阈值t1可断定防伪元件在y截面中具有与测量轨道L2、L5和L7对应的一个或多个高矫顽或组合磁性区域k，根据在测量轨道L3中未达到第一阈值t1可断定防伪元件在y截面中具有与测量轨道L3对应的低矫顽磁性区域l。可将用于更精确的检查的防伪元件的低矫顽磁性区域l、高矫顽磁性区域h(以及可能的组合磁性区域k)的相对或绝对y位置与存储在评估装置60中的多个已知防伪元件的参考数据进行比较。在该比较的基础上，还可检查磁性编码的各个磁性区域的顺序和/或排列。

Claims

1.一种用于检查具有防伪元件(31)的有价文件(30)的方法，所述防伪元件(31)具有至少一个低矫顽磁性区域(l)和/或至少一个高矫顽磁性区域(h)，其中低矫顽磁性区域(l)包含具有第一矫顽磁场强度的低矫顽磁性材料，高矫顽磁性区域(h)包含具有大于第一矫顽磁场强度的第二矫顽磁场强度的高矫顽磁性材料，其中在所述方法中执行以下步骤：

通过具有比第二矫顽磁场强度大的磁场强度的第一磁场区域(15)对防伪元件(31)进行第一次磁化，使得可能存在的低矫顽磁性材料的磁化和可能存在的高矫顽磁性材料的磁化沿第一磁化方向(x)排列，

通过具有比第一矫顽磁场强度大但比第二矫顽磁场强度小的磁场强度的第二磁场区域(16)对防伪元件(31)进行第二次磁化，其中第二磁场区域的磁场方向的取向使得可能存在的低矫顽磁性材料的磁化因第二次磁化而沿与第一磁化方向不同的第二磁化方向排列，

沿着输送方向(T)输送有价文件(31)，使其通过磁性检测器(50)，尤其是感应式磁性检测器(50)，该磁性检测器具有多个横向于有价文件输送方向的测量轨道(L)，其中所述磁性检测器在每种情况下检测与时间成函数关系的磁性信号(M)，

对通过各个测量轨道(L)检测的防伪元件的磁性信号(M)进行评估，其中，在每种情况下，对于多个测量轨道：

确定相应磁性信号的两个最强的局部最小值(m1、m2)和/或相应磁性信号的两个最强的局部最大值(M1、M2)，其中相应测量轨道的相应磁性信号与时间成函数关系，

通过将第二最强的局部最小值(m2)中的磁性信号的幅值与最强的局部最小值(m1)中的磁性信号的幅值比较来确定相应测量轨道(L)的最小值比较值(u，v)，和/或通过将第二最强的局部最大值(M2)中的磁性信号的幅值与最强的局部最大值(M1)中的磁性信号的幅值比较来确定相应测量轨道(L)的最大值比较值(U，V)，并且

根据多个测量轨道(L)的最小值比较值(u，v)和/或根据多个测量轨道(L)的最大值比较值(U，V)检查防伪元件的磁性编码。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，在检查防伪元件的磁性编码时，对于多个测量轨道，在每种情况下，根据相应的测量轨道(L)的最小值比较值(u，v)和/或根据相应的测量轨道(L)的最大值比较值(U，V)，检查防伪元件在具有已经被相应测量轨道检测到的磁性信号的相应截面内是具有低矫顽磁性区域还是具有高矫顽磁性区域。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在检查防伪元件的磁性编码时，根据多个测量轨道(L)的最小值比较值(u，v)和/或最大值比较值(U，V)来断定防伪元件是属于第一类防伪元件还是属于第二类防伪元件。

4.如权利要求3所述方法，其特征在于，对于最小数量(n)的测量轨道，若为相应的测量轨道计算的最小值比较值(u，v)超过第一阈值(t1)和/或对于最小数量(n)的测量轨道，若为相应的测量轨道计算的最大值(U，V)未达到第一阈值(t1)，则确定防伪元件属于第一类防伪元件，否则确定防伪元件属于第二类防伪元件。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将相应磁性信号的最强的局部最小值(m1)的绝对量值或相应磁性信号的最强的局部最大值(M1)的绝对量值与无意义阈值(g)比较，其中相应测量轨道的相应磁性信号与时间成函数关系，若超过该无意义阈值，则断定防伪元件在具有已经被相应测量轨道检测到的磁性信号的相应防伪元件截面内具有磁性区域。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，相应测量轨道(L)的最小值比较值是第二最强的局部最小值(m2)中的磁性信号的幅值与最强的局部最小值(m1)中的磁性信号的幅值之间的最小值差值(u)或者相反，或者相应测量轨道(L)的最小值比较值是第二最强的局部最小值(m2)中的磁性信号的幅值与最强的局部最小值(m1)中的磁性信号的幅值之间的最小值比值(v)或者相反。

7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，相应测量轨道(L)的最大值比较值是第二最强的局部最大值(M2)中的磁性信号的幅值与最强的局部最大值(M1)中的磁性信号的幅值之间的最大值差值(U)或者相反，或者最大值比较值是第二最强的局部最大值(M2)中的磁性信号的幅值与最强的局部最大值(M1)中的磁性信号的幅值之间的最大值比值(V)或者相反。

8.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对于磁性检测器的一个或多个测量轨道，将相应的最小值比较值(u，v)和/或相应的最大值比较值(U，V)与第一阈值(t1)进行比较，其中尤其根据相应测量轨道(L)的最小值比较值(s)是超过还是未达到第一阈值和/或根据相应测量轨道的最大值比较值(v)是未达到还是超过第一阈值来检查防伪元件的磁性编码。

9.如权利要求8所述方法，其特征在于，根据相应测量轨道的最小值比较值是超过还是未达到第一阈值和/或根据相应测量轨道的最大值比较值(V)是未达到还是超过第一阈值，确定防伪元件在具有已经被各个测量轨道检测到的磁性信号的相应截面内是具有高矫顽磁性区域还是具有低矫顽磁性区域。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，对于磁性检测器的一个或多个测量轨道，还将相应的最小值比较值(u，v)和/或相应的最大值比较值(U，V)与第二阈值(t2)进行比较，并且在相应的测量轨道的最小值比较值(s)和/或相应的测量轨道的最大值比较值(V)在第一阈值(t1)与第二阈值(t2)之间的情况下，判定防伪元件具有组合磁性区域，该组合磁性区域在具有已经被各自的测量轨道检测到的磁性信号的相应截面中具有高矫顽磁性材料和低矫顽磁性材料。

11.一种用于检查具有防伪元件(31)的有价文件(30)的检查设备，所述防伪元件(31)具有至少一个低矫顽磁性区域(l)和/或至少一个高矫顽磁性区域(h)，其中所述高矫顽磁性区域(h)具有高矫顽磁性材料，该高矫顽磁性材料具有第二矫顽磁场强度，该高矫顽磁性材料的磁化沿第一磁化方向排列，并且所述低矫顽磁性区域(l)包含低矫顽磁性材料，该低矫顽磁性材料具有小于第二矫顽磁场强度的第一矫顽磁场强度，其中高矫顽磁性材料的磁化沿第一磁化方向排列，而低矫顽磁性材料的磁化沿与第一磁化方向不同的第二磁化方向排列，其中所述检查设备(100)具有以下部件：

适于检测被沿着输送方向送过磁性检测器(50)的有价文件的磁性信号的磁性检测器(50)，尤其是感应式磁性检测器(50)，其中该磁性检测器(50)具有多个横向于有价文件输送方向的测量轨道(L)，并且适于在测量轨道中检测磁性信号(M)，在每种情况下，该磁性信号(M)与时间成函数关系，

适于评估由磁性检测器(50)在各个测量轨道(L)中检测到的防伪元件的磁性信号(M)的评估装置(60)，其中在每种情况下，对于多个测量轨道(L)，该评估装置适于：

确定相应磁性信号的最强的两个局部最小值(m1、m2)和/或相应磁性信号的最强的两个局部最大值(M1、M2)，其中相应测量轨道的相应磁性信号与时间成函数关系，并且

通过将第二最强的局部最小值(m2)中的磁性信号的幅值与最强的局部最小值(m1)中的磁性信号的幅值比较来确定相应测量轨道(L)的最小值比较值(u，v)，和/或通过将第二最强的局部最大值(M2)中的磁性信号的幅值与最强的局部最大值(M1)中的磁性信号的幅值比较来确定相应测量轨道(L)的最大值比较值(U，V)，并且其中所述评估装置(60)适于根据多个测量轨道(L)的最小值比较值(u，v)和/或根据多个测量轨道(L)的最大值比较值(U，V)检查防伪元件的磁性编码。

12. 如权利要求11所述的检查设备(100)，其特征在于，当在每种情况下根据相应测量轨道(L)的最小值比较值(u，v)和/或最大值比较值(U，V)来检查多个测量轨道(L)的防伪元件的磁性编码时，所述评估装置(60)适于：

判定防伪元件是属于第一类防伪元件还是属于第二类防伪元件，和/或

检查防伪元件在具有已被相应测量轨道检测到的磁性信号的相应截面中是具有低矫顽磁性区域还是具有高矫顽磁性区域。

13. 如权利要求11或12所述的检查设备(100)，其特征在于，所述检查设备具有一个或多个磁体(11、12)，这些磁体为防伪元件(31)的第一次磁化提供第一磁场区域(15)，并为防伪元件(31)的第二次磁化提供第二磁场区域(16)，在沿着通过检查设备的有价文件输送路径观察时能看出，该第二磁场区域(16)布置在第一磁场区域之后并且布置在磁性检测器(50)之前，其中第一磁场区域的磁场强度大于第二磁场区域的磁场强度，并且其中第二磁场区域的磁场方向不同于第一磁场区域的磁场方向。

14. 一种有价文件处理设备，具有

如权利要求11至13中任一项所述的检查设备(100)、以及

用于沿着输送方向(T)输送有价文件(31)使其通过磁性检测器(50)的输送装置(17)。

15.如权利要求14所述的有价文件处理设备，具有如权利要求13所述的检查设备(100)，其特征在于，沿着有价文件通过有价文件处理设备的输送路径与磁性检测器(50)间隔地布置检查设备的磁体(11、12)，所述磁体(11、12)提供第一和第二磁场区域(15、16)。