DE102009039588A1

DE102009039588A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung von Wertdokumenten

Info

Publication number: DE102009039588A1
Application number: DE102009039588A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dr. Schützmann; Elisabeth Paul
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 2009-09-01
Filing date: 2009-09-01
Publication date: 2011-03-03
Also published as: ES2642105T3; RU2560787C2; ZA201200778B; EP2473978B1; CN102576477B; BR112012004544A2; RU2012112338A; US20120160632A1; CN102576477A; US8544630B2; WO2011026829A1; BR112012004544B1; EP2473978A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung von Wertdokumenten, die ein Sicherheitselement mit mehreren Magnetbereichen aufweisen, darunter mindestens ein hochkoerzitiver Magnetbereich, mindestens ein niederkoerzitiver Magnetbereich und mindestens ein kombinierter Magnetbereich, der sowohl das hochkoerzitive als auch das niederkoerzitive Magnetmaterial enthält. Nach der Magnetisierung aller Magnetbereiche in eine erste Richtung werden erste Magnetsignale des Sicherheitselements mit einem ersten Magnetdetektor detektiert. Nach einer anschließenden zweiten Magnetisierung, die antiparallel zur ersten Magnetisierung erfolgt und nur das niederkoerzitive Magnetmaterial ummagnetisiert, werden zweite Magnetsignale des Sicherheitselements detektiert. Zur Identifizierung der Magnetbereiche werden die zweiten Magnetsignale mit zwei Schwellen verglichen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Prüfung von Wertdokumenten, wie z. B. Banknoten, Schecks, Karten, Tickets, Coupons.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Wertdokumente mit Sicherheitselementen, etwa Sicherheitsstreifen oder auch Sicherheitsfäden, auszustatten, die magnetisches Material enthalten. Das magnetische Material kann dabei entweder durchgehend oder nur bereichsweise, zum Beispiel in Form einer Kodierung auf das Sicherheitselement aufgebracht sein. Zur magnetischen Kodierung eines Sicherheitselements dient beispielsweise eine bestimmte Abfolge von magnetischen und nichtmagnetischen Bereichen, die charakteristisch für Art des zu sichernden Wertdokuments ist. Außerdem ist es bekannt, verschiedene magnetische Materialien für eine Magnetkodierung zu verwenden, beispielsweise mit unterschiedlichen Koerzitivfeldstärken. Bei den bisher bekannten magnetischen Kodierungen werden beispielsweise zwei verschieden koerzitive magnetische Materialien eingesetzt, aus welchen zwei Sorten von Magnetbereichen gebildet werden, die nebeneinander oder auch übereinander angeordnet sein können.
Ferner ist es bekannt, Banknoten mit Sicherheitsfäden, die eine Magnetkodierung aus verschieden koerzitiven Materialien aufweisen, maschinell zu prüfen. Dabei werden die Banknoten parallel zum Verlauf des Sicherheitselements transportiert und durchlaufen nacheinander zuerst ein starkes Magnetfeld parallel zur Transportrichtung, das sowohl die hoch- als auch die niederkoerzitiven Magnetbereiche entlang der Transportrichtung magnetisiert. Die verbleibende Magnetisierung wird mittels eines induktiven Magnetkopfs, der ausschließlich parallel zur Transportrichtung empfindlich ist, geprüft. Anschließend durchlaufen die Banknoten ein schwächeres Magnetfeld senkrecht zur Transportrichtung, das nur die niederkoerzitiven Magnetbereiche senkrecht zur Transportrichtung ausrichtet, während die hochkoerzitiven Magnetbereiche in Transportrichtung magnetisiert bleiben. Erneut wird die verbleibende Magnetisierung mittels eines induktiven Magnetkopfs, der ausschließlich parallel zur Transportrichtung empfindlich ist, geprüft. Mit dem ersten induktiven Magnetkopf werden dabei die hoch- und die niederkoerzitiven Magnetbereiche detektiert und mit dem zweiten induktiven Magnetkopf werden nur die hochkoerzitiven Magnetbereiche detektiert. Falls das Sicherheitselement jedoch auch kombinierte Magnetbereiche enthält, die beide verschieden koerzitiven Magnetmaterialien enthalten, so dass die verschieden koerzitiven Magnetmaterialien zugleich in den Detektionsbereich des Magnetdetektors gelangen, wird eine Überlagerung der Magnetsignale der verschieden koerzitiven Magnetmaterialien detektiert. Die kombinierten Magnetbereiche liefern dabei ein reduziertes Magnetsignal, dessen Signalhub zwischen dem der hochkoerzitiven und dem der niederkoerzitiven Magnetbereiche liegt. Nachteilig ist bei diesem Verfahren, dass diese kombinierten Magnetbereiche nur schwer von den hochkoerzitiven und von den niederkoerzitiven Magnetbereichen unterscheidbar sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Prüfung der Wertdokumente so durchzuführen, dass die hochkoerzitiven, die niederkoerzitiven und die kombinierten Magnetbereiche jeweils zuverlässig voneinander unterschieden werden können.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. In davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Das zu prüfende Wertdokument weist ein Sicherheitselement mit mehreren Magnetbereichen auf. Zu den Magnetbereichen gehören mindestens ein hochkoerzitiver Magnetbereich aus einem hochkoerzitiven Magnetmaterial mit einer ersten Koerzitivfeldstärke und mindestens ein niederkoerzitiver Magnetbereich aus einem niederkoerzitiven Magnetmaterial mit einer zweiten Koerzitivfeldstärke, die geringer ist als die erste Koerzitivfeldstärke, und mindestens ein kombinierter Magnetbereich, der sowohl das hochkoerzitive als auch das niederkoerzitive Magnetmaterial aufweist. Beispielsweise sind der mindestens eine hochkoerzitive, der mindestens eine niederkoerzitive und der mindestens eine kombinierte Magnetbereich auf dem Sicherheitselement jeweils durch dazwischen liegende nicht-magnetische Bereiche voneinander beabstandet.
Der mindestens eine kombinierte Magnetbereich enthält sowohl das hochkoerzitive als auch das niederkoerzitive Magnetmaterial. Vorzugsweise enthält der kombinierte Magnetbereich eine geringere Menge des hochkoerzitiven Magnetmaterials als der hochkoerzitive Magnetbereich und eine geringere des niederkoerzitiven Magnetmaterials als der niederkoerzitive Magnetbereich. Insbesondere ist der kombinierte Magnetbereich so ausgebildet, dass das hochkoerzitive und das niederkoerzitive Magnetmaterial des kombinierten Magnetbereichs im Wesentlichen die gleiche remanente Flussdichte aufweisen. Beispielsweise enthält der kombinierte Magnetbereich die gleiche Menge des hochkoerzitiven Magnetmaterials wie des niederkoerzitiven Magnetmaterials. Insbesondere sind das hochkoerzitive und das niederkoerzitive Magnetmaterial des kombinierten Magnetbereichs aufeinander angeordnet. Alternativ kann der kombinierte Magnetbereich das hochkoerzitive und des niederkoerzitive Magnetmaterial auch in Form einer Materialmischung aufweisen.
Das hochkoerzitive Magnetmaterial des hochkoerzitiven Magnetbereichs ist jedoch nicht dazu ausgebildet, das niederkoerzitive Magnetmaterial des kombinierte Magnetbereichs oder das niederkoerzitive Magnetmaterial des niederkoerzitiven Magnetbereichs umzumagnetisieren. Auch das hochkoerzitive Magnetmaterial des kombinierten Magnetbereichs ist nicht dazu ausgebildet, das niederkoerzitive Magnetmaterial des kombinierten Magnetbereichs oder das niederkoerzitive Magnetmaterial des niederkoerzitiven Magnetbereichs umzumagnetisieren. Dies resultiert daraus, dass die magnetische Feldstärke, die das jeweilige hochkoerzitive Magnetmaterial am Ort des niederkoerzitiven Magnetmaterials erzeugt, geringer ist als die Koerzitivfeldstärke des jeweiligen niederkoerzitiven Magnetmaterials.
In einem speziellen Ausführungsbeispiel sind die remanente Flussdichte des hochkoerzitiven Magnetbereichs und die des niederkoerzitiven Magnetbereichs gleich. Außerdem beträgt die remanente Flussdichte des hochkoerzitiven Magnetmaterials des kombinierten Magnetbereichs beispielsweise die Hälfte der remanenten Flussdichte des hochkoerzitiven Magnetbereichs und die remanente Flussdichte des niederkoerzitiven Magnetmaterials des weiteren Magnetbereichs beträgt die Hälfte der remanenten Flussdichte des niederkoerzitiven Magnetbereichs. Für den kombinierten Magnetbereich ergibt sich eine resultierende remanente Flussdichte aus der Summe der beiden remanenten Flussdichten des hochkoerzitiven und des niederkoerzitiven Magnetmaterials des kombinierten Magnetbereichs. Insbesondere ist die resultierende remanente Flussdichte des kombinierten Magnetbereichs vorzugsweise gleich der remanenten Flussdichte des hochkoerzitiven Magnetbereichs und gleich der remanenten Flussdichte des niederkoerzitiven Magnetbereichs.
Zur Prüfung des Wertdokuments werden folgende Schritte durchgeführt:
Das Wertdokument bzw. das Sicherheitselement des Wertdokuments wird durch ein erstes Magnetfeld magnetisiert, dessen Magnetfeldstärke größer ist als die erste und als die zweite Koerzitivfeldstärke. Die Magnetisierung des hochkoerzitiven Magnetmaterials (sowohl des hochkoerzitiven als auch des kombinierten Magnetbereichs) und die Magnetisierung des niederkoerzitiven Magnetmaterials (sowohl des niederkoerzitiven als auch des kombinierten Magnetbereichs) werden dabei einheitlich in eine erste Magnetisierungsrichtung ausgerichtet. Nach diesem ersten Magnetisieren werden durch einen ersten Magnetdetektor erste Magnetsignale des Sicherheitselements detektiert. Anschließend wird das Wertdokument bzw. das Sicherheitselement durch ein zweites Magnetfeld magnetisiert, dessen Magnetfeldstärke kleiner ist als die erste Koerzitivfeldstärke, aber größer ist als die zweite Koerzitivfeldstärke. Die Magnetisierung des hochkoerzitiven Magnetmaterials (sowohl des hochkoerzitiven als auch des kombinierten Magnetbereichs) bleibt dabei unverändert in der ersten Magnetisierungsrichtung ausgerichtet. Das zweite Magnetfeld ist so orientiert, dass die Magnetisierung des niederkoerzitiven Magnetmaterials (sowohl des niederkoerzitiven als auch des kombinierten Magnetbereichs) antiparallel zur ersten Magnetisierungsrichtung ausgerichtet ist. Beispielsweise verläuft das zweite Magnetfeld antiparallel zum ersten Magnetfeld. Nach diesem zweiten Magnetisieren werden zweite Magnetsignale des Sicherheitselements durch den ersten oder durch einen zweiten Magnetdetektor detektiert. In den Ausführungsbeispielen werden die zweiten Magnetsignale durch einen zweiten Magnetdetektor detektiert, der z. B. mit dem ersten Magnetdetektor baugleich ist. Alternativ können die zweiten Magnetsignale aber auch durch den ersten, also durch denselben Magnetdetektor detektiert werden wie die ersten Magnetsignale.
Des Weiteren werden die ersten und die zweiten Magnetsignale analysiert, um zu ermitteln, an welchen Positionen auf dem Sicherheitselement die Magnetbereiche des Sicherheitselement lokalisiert sind, und um jeden der Magnetbereiche des Sicherheitselements entweder als einen der kombinierten Magnetbereiche zu identifizieren oder als einen der hoch- oder niederkoerzitiven Magnetbereiche. Da das erste Magnetfeld alle Magnetbereiche des Sicherheitselements in eine erste Magnetisierungsrichtung magnetisiert, lässt sich aus dem ersten Magnetsignal ermitteln, an welchen Positionen auf dem Sicherheitselement Magnetbereiche lokalisiert sind.
Da die Magnetfeldstärke des zweiten Magnetfelds geringer ist als die erste Koerzitivfeldstärke, werden die hochkoerzitiven Magnetbereiche durch das zweite Magnetfeld nicht ummagnetisiert. Bei Verwendung baugleicher oder identischer Magnetdetektoren zur Detektion des ersten und zweiten Magnetsignals, sind die ersten und die zweiten Magnetsignale der hochkoerzitiven Magnetbereiche daher im Wesentlichen gleich. Da das niederkoerzitive Magnetmaterial durch das zweite Magnetfeld antiparallel zur ersten Magnetisierungsrichtung ausgerichtet wird, unterscheiden sich jeweils das zweite Magnetsignal des mindestens einen niederkoerzitiven Magnetbereichs von dem ersten Magnetsignal des mindestens einen niederkoerzitiven Magnetbereichs. Beispielsweise ist das zweite Magnetsignal des niederkoerzitiven Magnetbereichs im Vergleich zum ersten Magnetsignal des niederkoerzitiven Magnetbereichs im Wesentlichen invertiert. Außerdem führt die antiparallele Magnetisierung des niederkoerzitiven Magnetmaterials auch dazu, dass sich jeweils das zweite Magnetsignal des mindestens einen kombinierten Magnetbereichs von dem ersten Magnetsignal des mindestens einen kombinierten Magnetbereichs und von den zweiten Magnetsignalen der hoch- und niederkoerzitiven Magnetbereiche unterscheidet. Aus dem zweiten Magnetsignal des jeweiligen Magnetbereichs kann abgeleitet werden, ob der jeweilige Magnetbereich ein hochkoerzitiver, ein niederkoerzitiver oder ein kombinierter Magnetbereich ist.
Der mindestens eine kombinierte Magnetbereich wird durch das zweite Magnetfeld so magnetisiert, dass eine resultierende Magnetisierung des mindestens einen kombinierten Magnetbereichs, die sich durch das zweite Magnetisieren ergibt, zumindest näherungsweise verschwindet. Insbesondere sind die remanenten Flussdichten des niederkoerzitiven und des hochkoerzitiven Magnetmaterials der mindestens einen kombinierten Magnetbereichs so gewählt, dass durch eine zueinander antiparallele Magnetisierung des hoch- und des niederkoerzitiven Magnetmaterials, eine verschwindende resultierende Magnetisierung des jeweiligen kombinierten Magnetbereichs eingestellt wird. Beispielsweise sind die kombinierten Magnetbereiche so ausgebildet, dass das niederkoerzitive Magnetmaterial des kombinierten Magnetbereichs und das hochkoerzitive Magnetmaterial des kombinierten Magnetbereichs die gleiche remanente Flussdichte aufweisen. Wenn in diesem Fall das niederkoerzitive Magnetmaterial des kombinierten Magnetbereichs durch das zweite Magnetfeld antiparallel zum hochkoerzitiven Magnetmaterial des kombinierten Magnetbereichs magnetisiert wird, wird eine verschwindende resultierende Magnetisierung des jeweiligen kombinierten Magnetbereichs erreicht. Dadurch dass die resultierende Magnetisierung der kombinierten Magnetbereiche nahezu verschwindet, ist es möglich, die zweiten Magnetsignale der hochkoerzitiven und der niederkoerzitiven Magnetbereiche sehr zuverlässig von den zweiten Magnetsignalen der kombinierten Magnetbereiche zu unterscheiden.
Jeder der Magnetbereiche des Sicherheitselements liefert einen Beitrag zum ersten und zum zweiten Magnetsignal des Sicherheitselements. Der Beitrag, den der jeweilige Magnetbereich zum ersten bzw. zum zweiten Magnetsignal des Sicherheitselements leistet, wird im Folgenden als erstes bzw. zweites Magnetsignal des jeweiligen Magnetbereichs bezeichnet. Beispielsweise sind das erste Magnetsignal bzw. das zweite Magnetsignal eines Magnetbereichs als erste bzw. als zweite Magnetsignal-Signatur ausgebildet. Das erste und das zweite Magnetsignal des Sicherheitselements können demzufolge eine Vielzahl einzelner Magnetsignal-Signaturen enthalten. Die genaue Form der Magnetsignal-Signaturen hängt jedoch von dem verwendeten Magnetdetektor sowie von der remanenten Flussdichte des jeweiligen Magnetbereichs und von der Länge des jeweiligen Magnetbereichs ab. Beispielsweise kann die erste Magnetsignal-Signatur der hochkoerzitiven, der niederkoerzitiven und der kombinierten Magnetbereiche jeweils als Einfachpeak oder als Doppelpeak ausgebildet sein. Bei verschwindender resultierender Magnetisierung, wie sie bei den kombinierten Magnetbereichen durch das antiparallele zweite Magnetisieren erzeugt werden kann, besteht das zweite Magnetsignal des kombinierten Magnetbereichs aus einer Magnetsignalamplitude, die keine ausgeprägten Peaks aufweist und die nahe eines zweiten Signaloffsets bleibt, den das zweiten Magnetsignal aufweist.
Zum Identifizieren der Magnetbereiche werden die zweiten Magnetsignale der Magnetbereiche analysiert. Vorzugsweise wird dazu eine Signalverarbeitung der zweiten Magnetsignale durchgeführt, die zwei Schwellen verwendet, mit denen das jeweilige zweite Magnetsignal des jeweiligen Magnetbereichs verglichen wird. Die zwei Schwellen werden durch eine obere Schwelle und durch eine untere Schwelle gebildet, wobei die untere Schwelle unterhalb der oberen Schwelle liegt. In Bezug auf eine positive Magnetsignalamplitude des zweiten Magnetsignals bedeutet dies, dass die obere Schwelle bei einer größeren Magnetsignalamplitude liegt als die untere Schwelle. Beim Identifizieren der Magnetbereiche werden all diejenigen Magnetbereiche, deren zweites Magnetsignal weder die obere Schwelle überschreitet noch die untere Schwelle unterschreitet, als kombinierte Magnetbereiche identifiziert. Außerdem wird jeder Magnetbereich, dessen zweites Magnetsignal die obere Schwelle überschreitet oder dessen zweites Magnetsignal die untere Schwelle unterschreitet, als hoch- oder niederkoerzitiver Magnetbereich identifiziert.
Da die Magnetsignal-Signaturen der hoch- und niederkoerzitven Magnetbereiche, je nach Art des verwendeten Magnetdetektors, verschieden ausgebildet sein können, hängt auch die Entscheidung, ob ein Magnetbereich als hochkoerzitiver oder als niederkoerzitiver Magnetbereich identifiziert wird, von der Art des Magnetdetektors ab. Bei manchen Magnetdetektoren ist das zweite Magnetsignal der hochkoerzitiven Magnetbereiche jeweils als positiver Einfachpeak ausgebildet und das zweite Magnetsignal der niederkoerzitiven Magnetbereiche jeweils als negativer Einfachpeak. In diesem Fall wird jeder Magnetbereich, dessen zweites Magnetsignal die obere Schwelle überschreitet, als hochkoerzitiver Magnetbereich identifiziert und jeder Magnetbereich, dessen zweites Magnetsignal die untere Schwelle unterschreitet, als niederkoerzitiver Magnetbereich. In einem Ausführungsbeispiel ist das zweite Magnetsignal der hochkoerzitiven und der niederkoerzitiven Magnetbereiche jeweils als Doppelpeak ausgebildet, wobei der Doppelpeak des niederkoerzitiven Magnetbereichs invers zum Doppelpeak des hochkoerzitiven Magnetbereichs ausgebildet ist. Zur Unterscheidung der hochkoerzitiven von den niederkoerzitiven Magnetbereiche wird in diesem Fall zusätzlich die Signalform der zweiten Magnetsignale der hochkoerzitiven und der niederkoerzitiven Magnetbereiche analysiert.
Das zweite Magnetsignal des Sicherheitselements weist einen zweiten Signaloffset auf. Die zweiten Magnetsignale der Magnetbereiche sind relativ zu diesem zweiten Signaloffset ausgebildet. Die obere Schwelle wird so definiert, dass sie oberhalb des zweiten Signaloffsets liegt und die untere Schwelle wird so definiert, dass sie unterhalb des zweiten Signaloffsets liegt. Beim Identifizieren der Magnetbereiche werden all diejenigen Magnetbereiche, deren zweites Magnetsignal weder die oberhalb des zweiten Signaloffsets liegende obere Schwelle überschreitet noch die unterhalb des zweiten Signaloffsets liegende untere Schwelle unterschreitet, als kombinierte Magnetbereiche identifiziert. Dadurch dass die obere und untere Schwelle auf einander gegenüberliegenden Seiten des zweiten Signaloffsets angeordnet werden, führt das Vergleichen des zweiten Magnetsignals mit diesen beiden Schwellen zu einer sehr zuverlässigen Unterscheidung der kombinierten Magnetbereiche von den hoch- und niederkoerzitiven Magnetbereichen.
Um die Identifizierung der kombinierten Magnetbereiche zu optimieren werden die obere und untere Schwelle vorzugsweise so definiert, dass die beiden Schwellen einen relativ großen Abstand voneinander aufweisen. Der Abstand zwischen der oberen und der unteren Schwelle beträgt insbesondere mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 75%, insbesondere mindestens 100% eines mittleren Signalhubs H2 (vgl. 2) des zweiten Magnetsignals, den das zweite Magnetsignal der hochkoerzitiven und/oder das zweite Magnetsignal der niederkoerzitiven Magnetbereiche relativ zu dem zweiten Signaloffset des zweiten Magnetsignals aufweisen. Der mittlere Signalhub kann z. B. aus Erfahrungswerten bestimmt werden, die bei der Kalibrierung des zweiten Magnetdetektors, im Vorfeld der Wertdokumentprüfung eingestellt werden. Alternativ kann der mittlere Signalhub auch, quasi online, aus dem zweiten Magnetsignal ermittelt werden, z. B. durch Mittelung des Signalhubs der einzelnen Magnetsignal-Signaturen der hochkoerzitiven und/oder der niederkoerzitiven Magnetbereiche, die in dem zweiten Magnetsignal enthalten sind.
In einigen Ausführungsbeispielen werden die obere und/oder die untere Schwelle in Abhängigkeit des ersten Magnetsignals des Sicherheitselements gewählt, insbesondere in Abhängigkeit eines Signalhubs des ersten Magnetsignals, den das erste Magnetsignal relativ zu einem ersten Signaloffset aufweist. Damit kann z. B. auf Transportschwankungen des Wertdokuments oder auf herstellungsbedingte Schwankungen der Magnetmaterialmenge in den Magnetbereichen reagiert werden.
Die obere Schwelle und/oder die untere Schwelle kann dabei für alle Magnetbereiche gleich gewählt sein, so dass alle zweiten Magnetsignale der Magnetbereiche mit derselben oberen und mit derselben unteren Schwelle verglichen werden, die jedoch dynamisch in Abhängigkeit des ersten Magnetsignals des Sicherheitselements gewählt wird. Liegt der Signalhub der ersten Magnetsignale der Magnetbereiche des Sicherheitselements beispielsweise im Mittel relativ hoch bzw. niedrig, so wird auch die obere Schwelle entsprechend erhöht bzw. reduziert.
Alternativ können für die Magnetbereiche des Sicherheitselements auch verschiedene obere Schwellen bzw. verschiedene untere Schwellen gewählt werden, so dass die zweiten Magnetsignale der Magnetbereiche mit verschiedenen oberen bzw. mit verschiedenen unteren Schwellen verglichen werden. Insbesondere wird für mindestens einen der Magnetbereiche die obere und/oder die untere Schwelle individuell, in Abhängigkeit des ersten Magnetsignals des jeweiligen Magnetbereichs gewählt, insbesondere in Abhängigkeit eines Signalhubs des ersten Magnetsignals des jeweiligen Magnetbereichs, den das erste Magnetsignal des jeweiligen Magnetbereichs relativ zum einem ersten Signaloffset des ersten Magnetsignals aufweist. Besonders vorteilhaft ist es, für alle Magnetbereiche des Sicherheitselements die obere und/oder die untere Schwelle individuell, in Abhängigkeit des Signalhubs des ersten Magnetsignals des jeweiligen Magnetbereichs zu wählen. Liegt der Signalhub des ersten Magnetsignals eines Magnetbereichs beispielsweise niedriger als ein hinterlegter Referenz-Signalhub, so wird auch die obere Schwelle für diesen Magnetbereich reduziert. Durch die individuelle Wahl der oberen bzw. unteren Schwelle wird die obere bzw. die untere Schwelle individuell an den jeweiligen Magnetbereich und dessen Beschaffenheit, z. B. dessen Länge und Magnetmaterialmenge angepasst. Damit wird für jeden Magnetbereich eine optimale Lage und der oberen und unteren Schwelle erreicht. Die Unterscheidung der kombinierten Magnetbereiche von den hoch- und niederkoerzitiven Magnetbereichen wird dadurch noch weiter verbessert.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Prüfung eines Wertdokuments, das ein Sicherheitselement mit mehreren Magnetbereichen aufweist, die mindestens einen hochkoerzitiven, mindestens einen niederkoerzitiven und mindestens einen kombinierten Magnetbereich aufweist. Die Vorrichtung weist einen ersten Magnetdetektor zum Detektieren von ersten Magnetsignalen des Sicherheitselements auf. Die Vorrichtung weist außerdem einen Magnetdetektor zum Detektieren von zweiten Magnetsignalen des Sicherheitselements auf, wobei dieser Magnetdetektor entweder der erste Magnetdetektor ist oder aber ein zweiter Magnetdetektor, der z. B. baugleich mit dem ersten Magnetdetektor ist. Die Vorrichtung enthält ferner eine Signalverarbeitungseinrichtung, die zum Analysieren der ersten und der zweiten Magnetsignale eingerichtet ist. Die Signalverarbeitungseinrichtung ist dazu eingerichtet, zu ermitteln, an welchen Positionen auf dem Sicherheitselement Magnetbereiche des Sicherheitselements lokalisiert sind, und diese Magnetbereiche zu identifizieren. Beim Identifizieren wird jeder der Magnetbereiche des Sicherheitselements entweder als einer der kombinierten Magnetbereiche identifiziert, der sowohl das hochkoerzitive als auch das niederkoerzitive Magnetmaterial aufweist, oder als einer der hoch- oder der niederkoerzitiven Magnetbereiche, d. h. als einer der übrigen Magnetbereiche, die das Sicherheitselement aufweisen kann. Die Signalverarbeitungseinrichtung ist dazu eingerichtet, all diejenigen Magnetbereiche, deren zweites Magnetsignal weder eine obere Schwelle überschreitet noch eine untere Schwelle unterschreitet, als kombinierte Magnetbereiche zu identifizieren. Die obere Schwelle liegt dabei oberhalb des zweiten Signaloffsets und die untere Schwelle unterhalb des zweiten Signaloffsets. Insbesondere kann die obere und/oder die untere Schwelle entweder in der Signalverarbeitungseinrichtung hinterlegt sein oder wird durch die Signalverarbeitungseinrichtung dynamisch erzeugt werden. Dabei können die obere und untere Schwelle entsprechend den obigen Ausführungen gewählt werden.
In einem Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung außerdem eine erste und eine zweite Magnetisierungseinrichtung auf, die Bestandteile der Vorrichtung sind. Die erste Magnetisierungseinrichtung der Vorrichtung ist zur Bereitstellung eines ersten Magnetfelds ausgebildet, das zum ersten Magnetisieren des Sicherheitselements ausgebildet ist. Die zweite Magnetisierungseinrichtung ist zur Bereitstellung eines zweiten Magnetfelds ausgebildet, das zum zweiten Magnetisieren des Sicherheitselements ausgebildet ist. Das erste und zweite Magnetfeld können z. B. durch Permanentmagnete oder durch Elektromagnete bereit gestellt werden. Das durch die erste Magnetisierungseinrichtung bereitgestellte erste Magnetfeld ist zum ersten Magnetisieren des hochkoerzitiven und des niederkoerzitiven Magnetmaterials in eine erste Magnetisierungsrichtung eingerichtet, wobei die zum ersten Magnetisieren verwendete Magnetfeldstärke des ersten Magnetfelds größer ist als die erste Koerzitivfeldstärke. Die erste Magnetisierungseinrichtung ist so angeordnet, dass, beim Betreiben der Vorrichtung, für jeden der Magnetbereiche das erste Magnetisieren durchgeführt wird, bevor das erste Magnetsignal des jeweiligen Magnetbereichs detektiert wird. Das durch die zweite Magnetisierungseinrichtung bereitgestellte zweite Magnetfeld ist zum zweiten Magnetisieren des niederkoerzitiven Magnetmaterials in eine zweite Magnetisierungsrichtung eingerichtet, die antiparallel zu einer ersten Magnetisierungsrichtung verläuft. Die zum zweiten Magnetisieren verwendete Magnetfeldstärke ist kleiner als die erste Koerzitivfeldstärke aber größer ist als die zweite Koerzitivfeldstärke. Die Magnetisierung des hochkoerzitiven Magnetmaterials bleibt bei der zweiten Magnetisierung in der ersten Magnetisierungsrichtung ausgerichtet Die zweite Magnetisierungseinrichtung ist so angeordnet, dass, beim Betreiben der Vorrichtung, für jeden der Magnetbereiche das zweite Magnetisieren durchgeführt wird, nachdem das erste und bevor das zweite Magnetsignal des jeweiligen Magnetbereichs detektiert wird. Insbesondere verläuft die Magnetfeldrichtung des zweiten Magnetfelds antiparallel zur Magnetfeldrichtung des ersten Magnetfelds.
In einem anderen Ausführungsbeispiel ist die erste Magnetisierungseinrichtung kein Bestandteil der Vorrichtung, sondern wird durch eine externe Magnetisierungseinrichtung gebildet, die außerhalb der Vorrichtung angeordnet ist und das erste Magnetfeld bereitstellt. Beispielsweise kann als externe Magnetisierungseinrichtung ein Permanentmagnet oder ein Elektromagnet verwendet werden, an dem das Wertdokument manuell oder automatisch vorbeigeführt wird, um das erste Magnetisieren des Sicherheitselements durchzuführen. Die externe Magnetisierungseinrichtung stellt eine Magnetfeldstärke bereit, die größer ist als die erste Koerzitivfeldstärke, so dass alle Magnetbereiche in die erste Magnetisierungsrichtung magnetisiert werden können. Die zweite Magnetisierungseinrichtung kann in diesem Ausführungsbeispiel, wie oben beschrieben, als Bestandteil der Vorrichtung ausgeführt sein.
Alternativ kann die zweite Magnetisierungseinrichtung durch eine externe Magnetisierungseinrichtung gebildet sein, die außerhalb der Vorrichtung angeordnet ist und das zweite Magnetfeld bereitstellt. Für die zweite Magnetisierung wird beispielsweise ein Permanentmagnet oder ein Elektromagnet verwendet, an dem das Wertdokument manuell oder automatisch vorbeigeführt wird, um das zweite Magnetisieren des Sicherheitselements durchzuführen. Die externe Magnetisierungseinrichtung stellt eine zweite Magnetfeldstärke bereit, die zwischen der ersten und der zweiten Koerzitivfeldstärke liegt, so dass das niederkoerzitive Magnetmaterial in antiparalleler Richtung ummagnetisiert werden kann. Die erste Magnetisierungseinrichtung kann in diesem Ausführungsbeispiel entweder als Bestandteil der Vorrichtung ausgeführt sein oder ebenfalls als externe Magnetisierungseinrichtung. In letzterem Fall können die erste und zweite Magnetisierungseinrichtung als zwei getrennte externe Magnetisierungseinrichtungen oder als eine kombinierte externe Magnetisierungseinrichtung ausgeführt sein, die sowohl das erste als auch das zweite Magnetfeld bereit stellt.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der folgenden Figuren erläutert.
Es zeigen:
1 Vorrichtung zur Prüfung eines Sicherheitselements mit zwei Magnetisierungseinrichtungen und zwei Magnetdetektoren, die senkrecht zur Transportrichtung des Sicherheitselements und senkrecht zum Sicherheitselement orientiert sind,
2 mit Hilfe der Vorrichtung aus 1 erhaltenes erstes und zweites Magnetsignal des Sicherheitselements,
3 Vorrichtung zur Prüfung eines Sicherheitselements mit zwei Magnetisierungseinrichtungen und zwei Magnetdetektoren, die senkrecht zur Transportrichtung des Sicherheitselements und parallel zum Sicherheitselement orientiert sind,
4 Vorrichtung zur Prüfung eines Sicherheitselements mit zwei Magnetisierungseinrichtungen und zwei Magnetdetektoren, die schräg zur Transportrichtung des Sicherheitselements und schräg zum Sicherheitselement orientiert sind,
5 dreidimensionale Darstellung einer Vorrichtung zur Prüfung eines Sicherheitselements, bei der das Wertdokument auf einer Trommel rotiert und bei der die zwei Magnetisierungseinrichtungen und zwei Magnetdetektoren parallel zum Sicherheitselement über das rotierende Wertdokument bewegt werden,
6 Draufsicht auf die Vorrichtung aus 5.
In 1 ist schematisch eine Vorrichtung zur Prüfung der magnetischen Eigenschaften eines Wertdokuments dargestellt, bei der ein Wertdokument, das ein Sicherheitselement 2 enthält, entlang einer Transportrichtung T an der Vorrichtung vorbei transportiert wird (Wertdokument nicht gezeigt). Die Vorrichtung ist zur Prüfung eines Sicherheitselements 2 ausgebildet, das parallel zur Transportrichtung T des Wertdokuments verläuft. Die Vorrichtung kann Bestandteil einer Wertdokumentbearbeitungs-Maschine sein, mit der Wertdokumente auf Echtheit, Art und/oder Zustand geprüft werden, insbesondere ein Magnetsensor, der in eine solche Maschine einbaubar ist. Die Vorrichtung kann aber auch eine autarke Messvorichtung zur Prüfung der magnetischen Eigenschaften von Wertdokumenten sein. Das Sicherheitselement 2 ist in diesem Beispiel als Sicherheitsfaden ausgebildet, der entlang seiner Längsrichtung einen ersten hochkoerzitiven Magnetbereich h, einen kombinierten Magnetbereich c, einen niederkoerzitiven Magnetbereich l und einen zweiten hochkoerzitiven Magnetbereich h enthält. Zwischen diesen Magnetbereichen h, l, c, h befindet sich nichtmagnetisches Material. Das hochkoerzitive und das niederkoerzitive Magnetmaterial des kombinierten Magnetbereichs c haben die gleiche remanente Flussdichte.
Die Vorrichtung weist eine erste Magnetisierungseinrichtung 9 und eine zweite Magnetisierungseinrichtung 19 auf, die ein Magnetfeld parallel bzw. antiparallel zur Transportrichtung T des Wertdokuments bereit stellen. Die erste Magnetisierungseinrichtung ist in diesem Beispiel zum ersten Magnetisieren des Sicherheitselements 2 parallel zur Transportrichtung T ausgebildet und die zweite Magnetisierungseinrichtung 19 zum zweiten Magnetisieren des Sicherheitselements 2 antiparallel zur Transportrichtung T. Alternativ kann das Sicherheitselement 2 auch erst antiparallel und danach parallel zur Transportrichtung T magnetisiert werden. Die Vorrichtung enthält außerdem einen ersten Magnetdetektor 10, der zwischen den beiden Magnetisierungseinrichtungen 9, 19 angeordnet ist, und einen zweiten Magnetdetektor 20, der, in Transportrichtung T betrachtet, nach den beiden Magnetisierungseinrichtungen 9, 19 angeordnet ist. Die beiden Magnetdetektoren 10, 20 sind senkrecht zu Längsrichtung des Sicherheitselements 2 orientiert und besitzen ein Detektionselement, das zumindest zum Detektieren von Magnetfeldern parallel und antiparallel zur Transportrichtung T ausgebildet ist.
Die Vorrichtung weist außerdem eine Signalverarbeitungseinrichtung 8 auf, die mit dem ersten und dem zweiten Magnetdetektor 10, 20 über die Leitungen 7 verbunden ist. Die Signalverarbeitungseinrichtung 8 empfängt Messsignale von den beiden Magnetdetektoren 10, 20 und verarbeitet und analysiert diese. Die Signalverarbeitungseinrichtung 8 kann z. B. zusammen mit den Magnetdetektoren 10, 20 im selben Gehäuse angeordnet sein. Über eine Schnittstelle 6 können Daten von der Signalverarbeitungseinrichtung 8 nach außen gesendet werden, z. B. zu einer Steuereinrichtung, die die Daten weiterverarbeitet, und/oder zu einer Anzeigeeinrichtung, die über das Ergebnis der Wertdokumentprüfung informiert. In folgenden Ausführungsbeispielen werden für gleiche Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet.
In 2 sind beispielhaft die Magnetsignale des Sicherheitselements 2 als Funktion der Zeit dargestellt, die sich beim Vorbeitransportieren des Sicherheitselements 2 an der in 1 gezeigten Vorrichtung ergeben. Durch den ersten Magnetdetektor 10 wird das erste Magnetsignal M1 des Sicherheitselements 2 detektiert. Die erste Magnetisierungseinrichtung 9 erzeugt parallel zur Transportrichtung T ein erstes Magnetfeld mit hoher Magnetfeldstärke, durch welches, beim Vorbeitransportieren des Sicherheitselements 2, alle Magnetbereiche h, c, l parallel zur Transportrichtung T magnetisiert werden. Das erste Magnetsignal M1 zeigt, für alle Magnetbereiche h, l, c, h, bei Beginn des Magnetbereichs eine Magnetsignal-Signatur, die aus einem positiven Peak zu Beginn und einem negativen Peak am Ende eines Magnetbereichs besteht (M1_h, M1_c, M1_l). Durch die zweite Magnetisierungseinrichtung 19 wird ein Magnetfeld mit geringerer Feldstärke erzeugt, dessen Richtung antiparallel zum ersten Magnetfeld der ersten Magnetisierungseinrichtung 9 verläuft. Die Feldstärke ist so dimensioniert, dass nur das niederkoerzitive Magnetmaterial ummagnetisiert wird, während die Magnetisierung des hochkoerzitiven Magnetmaterials erhalten bleibt. Folglich werden der niederkoerzitive Magnetbereich l und das niederkoerzitive Material des kombinierten Magnetbereichs c in die antiparallele Richtung ummagnetisiert. Die beiden hochkoerzitiven Magnetbereiche h und das hochkoerzitive Material des kombinierten Magnetbereichs c bleiben weiterhin in die erste Magnetisierungsrichtung magnetisiert. Bei der darauffolgenden Messung mit dem zweiten Magnetdetektor 20 wird das zweite Magnetsignal M2 des Sicherheitselements 2 detektiert. Die zweiten Magnetsignale M2_h der hochkoerzitiven Magnetbereiche h zeigen die gleiche Magnetsignal-Signatur wie die ersten Magnetsignale M1_h der hochkoerzitiven Magnetbereiche h. Da die niederkoerzitiven Magnetmaterialien antiparallel ummagnetisiert wurden, zeigt das zweite Magnetsignal M2_l des niederkoerzitiven Magnetbereichs l eine Magnetsignal-Signatur, die invers zu den im ersten Magnetsignal beobachteten Magnetsignal-Signaturen ist, und die auch invers zu der im zweiten Magnetsignal beobachteten Magnetsignal-Signatur der hochkoerzitiven Magnetbereiche h ist (negativer Peak zu Beginn, positiver Peak am Ende des Magnetbereichs l). Für den kombinierten Magnetbereich c ergibt sich ein stark reduziertes Magnetsignal M2, das relativ zu einem zweiten Signaloffset O2 des zweiten Magnetsignals M2, eine nahezu verschwindende Signalamplitude aufweist. Da die Magnetisierung des hochkoerzitiven Magnetmaterials des kombinierten Magnetbereichs c und die (dazu antiparallele) Magnetisierung des niederkoerzitiven Magnetmaterials des kombinierten Magnetbereichs c entgegengesetzt gleich sind (und sich quasi aufheben), ergibt sich daraus ein resultierendes Magnetsignal M2 des kombinierten Magnetbereichs mit nahezu verschwindender Signalamplitude.
Aus dem ersten und zweiten Magnetsignal M1, M2 ermittelt die Signalverarbeitungseinrichtung 8, an welchen Positionen auf dem Sicherheitselement 2 Magnetbereiche vorhanden sind. Dies lässt sich z. B. bereits allein aus dem ersten Magnetsignal M1 ableiten, z. B. durch Analysieren, an welchen Positionen auf dem Sicherheitselement 2 die Magnetsignal-Signatur zu finden ist, die für die Magnetbereiche nach der ersten Magnetisierung erwartet wird (hier ein Doppelpeak). Außerdem ist die Signalverarbeitungseinrichtung 8 dazu eingerichtet, für jeden der gefundenen Magnetbereiche die Art des jeweiligen Magnetbereichs zu bestimmen. Zu diesem Zweck werden zwei Schwellen S1 und S2 verwendet, mit denen das zweite Magnetsignal M2 verglichen wird. Die obere Schwelle S1 wird so gewählt, dass sie oberhalb des zweiten Signaloffsets O2 des zweiten Magnetsignals M2 liegt und die untere Schwelle S2 wird so gewählt, dass sie unterhalb des zweiten Signaloffsets O2 des zweiten Magnetsignals M2 liegt. Wenn der Vergleich mit den beiden Schwellen S1, S2 für einen der gefundenen Magnetbereiche ergibt, dass das zweite Magnetsignal des jeweiligen Magnetbereichs weder die obere Schwelle S1 überschreitet noch die untere Schwelle S2 unterschreitet, so wird dieser Magnetbereich als kombinierter Magnetbereich c identifiziert. Jeder Magnetbereich, dessen zweites Magnetsignal die obere Schwelle S1 überschreitet und/oder die untere Schwelle S2 unterschreitet, wird als hochkoerzitiver oder niederkoerzitiver Magnetbereich identifiziert. Zur Unterscheidung der hochkoerzitiven und der niederkoerzitiven Magnetbereiche wird außerdem die jeweilige Magnetsignal-Signatur des zweiten Magnetsignals M2_h, M2_l dieser Magnetbereiche dahingehend analysiert, ob zuerst ein positiver und anschließend ein negativer Peak detektiert wurde (hochkoerzitive Magnetbereiche h) oder umgekehrt (niederkoerzitiver Magnetbereich l). Bei Umkehrung der Magnetfeldrichtungen der Magnetisierungseinrichtungen 9, 19 oder bei Verwendung anderer Magnetdetektoren kann es sein, dass die Zuordnung der hoch- und niederkoerzitiven Magnetbereiche genau umgekehrt erfolgen muss.
Mit Hilfe dieses Verfahrens kann eine magnetische Kodierung des Sicherheitsfadens 2 aus hochkoerzitiven, niederkoerzitiven und kombinierten Magnetbereichen zuverlässig nachgewiesen werden. Optional kann dabei die obere und/oder die untere Schwelle S1, S2 in Abhängigkeit des ersten Magnetsignals M1 des Sicherheitselements 2 gewählt werden. Zum Beispiel kann die obere Schwelle S1, mit der das zweite Magnetsignal M2_l des niedekoerzitiven Magnetbereichs l verglichen wird, individuell für den niederkoerzitiven Magnetbereich l auf die erste Schwelle S1* reduziert werden, während die zweiten Magnetsignale der übrigen Magnetbereiche h, c, h mit der Schwelle S1 verglichen werden. Damit kann die erste Schwelle individuell an den relativ geringen Signalhub H1_l angepasst werden, den das erste Magnetsignal M1_l des niederkoerzitiven Magnetbereichs l relativ zu dem ersten Signaloffset O1 des ersten Magnetsignals M1 aufweist.
In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel skizziert, bei dem das Sicherheitselement 2 so transportiert wird, dass seine Längsrichtung senkrecht zur Transportrichtung T des Wertdokuments orientiert ist. Um eine räumliche Auflösung entlang des Sicherheitselements 2 zu erhalten, werden als erster und zweiter Magnetdetektor eine erste Detektorzeile 11 und eine zweite Detektorzeile 21 verwendet, die jeweils eine Vielzahl individueller Detektionselemente 12, 22 aufweisen. Jedes dieser Detektionselemente 12, 22 liefert ein Magnetsignal, so dass in diesem Beispiel eine Vielzahl erster Magnetsignale M1 mit Hilfe der Detektionselemente 12 und eine Vielzahl zweiter Magnetsignale M2 mit Hilfe der Detektionselemente 22 detektiert werden. Jedes Detektionselement 12 der ersten Detektorzeile 11 erfasst denselben Abschnitt des vorbeitransportierten Sicherheitselements 2 wie ein dazu korrespondierendes Detektionselement 22 der zweiten Detektorzeile 21. Die Signalverarbeitung kann z. B. analog zu dem Ausführungsbeispiel aus 1 und 2 erfolgen, wobei jeweils die Magnetsignale zweier miteinander korrespondierender Detektionselemente 12, 22 als erstes und zweites Magnetsignal verarbeitet werden.
In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel skizziert, bei dem das Sicherheitselement 2, wie auch in 3, mit seiner Längsrichtung senkrecht zur Transportrichtung T transportiert wird. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Magnetdetektoren 10, 20 und die Magnetisierungseinrichtungen 9, 19 aber schräg zur Transportrichtung T des Sicherheitselements 2 orientiert. Durch die Schrägstellung kann eine räumliche Auflösung auch ohne den Einsatz aufwendiger Detektorzeilen erreicht werden. Die beiden Detektionselemente der Magnetdetektoren 10, 20 detektieren das erste bzw. das zweite Magnetsignal, analog zum Beispiel der 1 und 2, als Funktion der Zeit.
Die 5 und 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die Vorrichtung als autarke Messvorrichtung ausgebildet ist, die zur Prüfung der magnetischen Eigenschaften einzelner Wertdokumente 1 ausgebildet ist. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 sind bei diesem Ausführungsbeispiel die zweite Magnetisierungseinrichtung 19 und der zweite Magnetdetektor 23 neben der ersten Magnetisierungseinrichtung 9 und dem ersten Magnetdetektor 13 angeordnet. Die beiden Magnetdetektoren 13, 23 und die beiden Magnetisierungseinrichtungen 9, 19 sind auf einer Scaneinrichtung 5 montiert, die entlang der Richtung B transportierbar ist und in geringem Abstand zur Trommel 3 angeordnet ist. Die Magnetdetektoren 13, 23 weisen an ihrer Unterseite jeweils einen Magnetfeldempfindlichen Bereich 14, 24 auf. Das Wertdokument 1 wird auf einer Trommel 3 befestigt, die um die Achse A rotierbar ist, die parallel zur Richtung B verläuft. Durch die Rotation der Trommel 3 lässt sich das Wertdokument 1 entlang des Umfangs der Trommel 3 wiederholt an den Magnetdetektoren 13, 23 und den Magnetisierungseinrichtungen 9, 19 vorbeitransportieren. Bei jeder Rotation können dabei die Magnetsignale derjenigen Abschnitte des Sicherheitselements 2 detektiert werden, die sich, je nach Position der Scaneinrichtung 5, gerade im Erfassungsbereich der Magnetdetektoren 13 bzw. 23 befinden. Durch langsames Bewegen der Scaneinrichtung 5 entlang der Richtung B und gleichzeitiger, schneller Rotation der Trommel 3, werden die Magnetbereiche h, l, c des Sicherheitselements 2, wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen, nacheinander zweimal magnetisiert und jeweils danach deren Magnetsignale detektiert. In 6 ist die Vorrichtung zu einem Zeitpunkt während einer Rotation dargestellt, bei der der kombinierte Magnetbereich c durch die erste Magnetisierungseinrichtung 9 magnetisiert wird und die ersten Magnetsignale M1_c des kombinierten Magnetbereichs c mit Hilfe des Magnetdetektors 13 detektiert wird. Die hochkoerzitiven und niederkoerzitiven Magnetbereiche h, l befinden sich bei dieser Rotation außerhalb des Erfassungsbereichs der beiden Magnetdetektoren 13, 23. Alternativ zu der in den 5 und 6 gezeigten Anordnung kann das Wertdokument 1 auch so auf der Trommel 3 befestigt werden, dass das Sicherheitselement 2 nicht senkrecht, sondern parallel zur Transportrichtung T des Wertdokuments orientiert ist. In diesem Fall werden analog zu dem Ausführungsbeispiel aus 1, das erste und zweite Magnetsignal jeweils als Funktion der Zeit, zuerst von dem ersten und anschließend von dem zweiten Magnetdetektor detektiert.

Claims

Verfahren zur Prüfung eines Wertdokuments (1), das ein Sicherheitselement (2) mit mehreren Magnetbereichen (h, l, c) aufweist, wobei die mehreren Magnetbereiche des Sicherheitselements mindestens einen hochkoerzitiven Magnetbereich (h) aufweisen, der ein hochkoerzitives Magnetmaterial mit einer ersten Koerzitivfeldstärke enthält, und mindestens einen niederkoerzitiven Magnetbereich (l), der ein niederkoerzitives Magnetmaterial mit einer zweiten Koerzitivfeldstärke enthält, die geringer ist als die erste Koerzitivfeldstärke, und mindestens einen kombinierten Magnetbereich (c), der sowohl das hochkoerzitive als auch das niederkoerzitive Magnetmaterial enthält, wobei bei dem Verfahren folgende Schritte durchgeführt werden: – Erstes Magnetisieren des Sicherheitselements (2) durch ein erstes Magnetfeld, dessen Magnetfeldstärke größer ist als die erste Koerzitivfeldstärke, so dass die Magnetisierung des hochkoerzitiven Magnetmaterials und die Magnetisierung des niederkoerzitiven Magnetmaterials in eine erste Magnetisierungsrichtung ausgerichtet werden, – Detektieren von ersten Magnetsignalen (M1) des Sicherheitselements (2) durch einen ersten Magnetdetektor (10), – Zweites Magnetisieren des Sicherheitselements (2) durch ein zweites Magnetfeld, dessen Magnetfeldstärke kleiner ist als die erste Koerzitivfeldstärke aber größer ist als die zweite Koerzitivfeldstärke, wobei das zweite Magnetfeld so orientiert ist, dass die Magnetisierung des niederkoerzitiven Magnetmaterials durch das zweite Magnetisieren antiparallel zur ersten Magnetisierungsrichtung ausgerichtet wird, – Detektieren von zweiten Magnetsignalen (M2) des Sicherheitselements (2) durch den ersten Magnetdetektor (10) oder durch einen zweiten Magnetdetektor (20), – Analysieren der ersten (M1) und der zweiten Magnetsignale (M2) des Sicherheitselements (2), um zu ermitteln, an welchen Positionen auf dem Sicherheitselement (2) die Magnetbereiche (h, l, c) des Sicherheitselements lokalisiert sind und um jeden der Magnetbereiche (h, l, c) entweder als einen der kombinierten Magnetbereiche (c) zu identifizieren oder als einen der hoch- oder niederkoerzitiven Magnetbereiche (h, l) zu identifizieren.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine kombinierte Magnetbereich (c) durch das zweite Magnetfeld so magnetisiert wird, dass eine resultierende Magnetisierung des mindestens einen kombinierten Magnetbereichs (c), die sich durch das zweite Magnetisieren ergibt, zumindest näherungsweise verschwindet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine kombinierte Magnetbereich (c) so ausgebildet ist, dass das hochkoerzitive Magnetmaterial des kombinierten Magnetbereichs (c) und das niederkoerzitive Magnetmaterial des kombinierten Magnetbereichs (c) im Wesentlichen die gleiche remanente Flussdichte aufweisen, wobei der kombinierte Magnetbereich (c) insbesondere gleiche Mengen des hochkoerzitiven und des niederkoerzitiven Magnetmaterials enthält.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass all diejenigen Magnetbereiche, deren zweites Magnetsignal weder eine obere Schwelle (S1) überschreitet noch eine untere Schwelle (S2) unterschreitet, als kombinierte Magnetbereiche (c) identifiziert werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Magnetbereiche, dessen zweites Magnetsignal die obere Schwelle (S1) überschreitet und/oder die untere Schwelle (S2) unterschreitet, entweder als hochkoerzitiver (h) oder als niederkoerzitiver Magnetbereich (l) identifiziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Magnetsignal (M2) des Sicherheitselements (2) einen zweiten Signaloffset (O2) aufweist und dass die obere Schwelle (S1) oberhalb des zweiten Signaloffsets (O2) liegt und die untere Schwelle (S2) unterhalb des zweiten Signaloffsets (O2) liegt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die obere Schwelle (S1) und die untere Schwelle (S2) einen Abstand aufweisen, der mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 75%, insbesondere mindestens 100% eines mittleren Signalhubs (H2) beträgt, den das zweite Magnetsignal der hochkoerzitiven (h) und/oder der niederkoerzitiven Magnetbereiche (l) relativ zum zweiten Signaloffset (O2) aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens einen der Magnetbereiche (h, l, c) die obere (S1) und/oder die untere Schwelle (S2) in Abhängigkeit des ersten Magnetsignals (M1) gewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass für mindestens einen der Magnetbereiche (h, l, c) die obere (S1) und/oder die untere Schwelle (S2) individuell, in Abhängigkeit eines ersten Magnetsignals (M1_h, M1_l, M1_c) des jeweiligen Magnetbereichs (h, l, c) gewählt wird, insbesondere in Abhängigkeit eines Signalhubs des ersten Magnetsignals (M1_h, M1_l, M1_c) des jeweiligen Magnetbereichs (h, l, c).
Vorrichtung zur Prüfung eines Wertdokuments (1), das ein Sicherheitselement (2) mit mehreren Magnetbereichen (h, l, c) aufweist, umfassend: – einen ersten Magnetdetektor (10) zum Detektieren von ersten Magnetsignalen (M1) des Sicherheitselements (2), – einen Magnetdetektor zum Detektieren von zweiten Magnetsignalen (M2) des Sicherheitselements (2), der entweder der erste Magnetdetektor (10) oder ein zweiter Magnetdetektor (20) ist, – eine Signalverarbeitungseinrichtung (8) zum Analysieren der ersten (M1) und der zweiten Magnetsignale (M2), die dazu eingerichtet ist, – zu ermitteln, an welchen Positionen auf dem Sicherheitselement (2) Magnetbereiche (h, l, c) des Sicherheitselements lokalisiert sind, und – die Magnetbereiche (h, l, c) des Sicherheitselements (2) zu identifizieren, wobei jeder der Magnetbereiche entweder als hochkoerzitiver Magnetbereich (h) identifiziert wird, der ein hochkoerzitives Magnetmaterial mit einer ersten Koerzitivfeldstärke aufweist, oder als niederkoerzitiver Magnetbereich (l), der ein niederkoerzitives Magnetmaterial mit einer zweiten Koerzitivfeldstärke aufweist, die geringer ist als die erste Koerzitivfeldstärke, oder als kombinierter Magnetbereich (c), der sowohl das hochkoerzitive als auch das niederkoerzitive Magnetmaterial aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungseinrichtung (8) dazu eingerichtet ist, all diejenigen Magnetbereiche, deren zweites Magnetsignal weder eine obere Schwelle (S1) überschreitet noch eine untere Schwelle (S2) unterschreitet, als kombinierte Magnetbereiche (c) zu identifizieren.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungseinrichtung (8) dazu eingerichtet ist, jeden der Magnetbereiche, dessen zweites Magnetsignal die obere Schwelle (S1) überschreitet und/oder die untere Schwelle (2) unterschreitet, entweder als hochkoerzitiven (h) oder als niederkoerzitiven Magnetbereich (1) zu identifizieren.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass, beim Betreiben der Vorrichtung, das zweite Magnetsignal (M2) des Sicherheitselements (2) einen zweiten Signaloffset (O2) aufweist und dass die obere Schwelle oberhalb des zweiten Signaloffsets (O2) liegt und die untere Schwelle unterhalb des zweiten Signaloffsets (O2) liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalverarbeitungseinrichtung (8) dazu eingerichtet ist, für mindestens einen der Magnetbereiche (h, l, c) die obere Schwelle (S1) und/oder die untere Schwelle (S2) in Abhängigkeit des ersten Magnetsignals (M1) zu wählen, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung (8) insbesondere dazu eingerichtet ist, für mindestens einen der Magnetbereiche (h, l, c) die obere (S1) und/oder die untere Schwelle (S2) individuell, in Abhängigkeit eines ersten Magnetsignals (M1_h, M1_l, M1_c) des jeweiligen Magnetbereichs (h, l, c) zu wählen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine erste Magnetisierungseinrichtung (9) aufweist, die zur Bereitstellung eines ersten Magnetfelds ausgebildet ist, das zum ersten Magnetisieren des hochkoerzitiven und des niederkoerzitiven Magnetmaterials in eine erste Magnetisierungsrichtung eingerichtet ist, wobei die zum ersten Magnetisieren verwendete Magnetfeldstärke größer ist als die erste Koerzitivfeldstärke.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine zweite Magnetisierungseinrichtung (19) aufweist, die zur Bereitstellung eines zweiten Magnetfelds ausgebildet ist, das zum zweiten Magnetisieren des niederkoerzitiven Magnetmaterials in eine zweite Magnetisierungsrichtung eingerichtet ist, die antiparallel zu einer ersten Magnetisierungsrichtung verläuft, wobei die zum zweiten Magnetisieren verwendete Magnetfeldstärke kleiner ist als die erste Koerzitivfeldstärke aber größer ist als die zweite Koerzitivfeldstärke.