EP3874475B1 - Magnetische prüfung von wertdokumenten - Google Patents

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EP3874475B1
EP3874475B1 EP19801474.8A EP19801474A EP3874475B1 EP 3874475 B1 EP3874475 B1 EP 3874475B1 EP 19801474 A EP19801474 A EP 19801474A EP 3874475 B1 EP3874475 B1 EP 3874475B1
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EP
European Patent Office
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magnetic
coercivity
signal
measuring
track
Prior art date
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EP19801474.8A
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English (en)
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EP3874475A1 (de
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Jürgen Schützmann
Steffen Schmalz
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Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
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Publication date
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    • 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
    • G07D7/004—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 using digital security elements, e.g. information coded on a magnetic thread or strip
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/36—Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
    • B42D25/369—Magnetised or magnetisable materials

Definitions

  • the invention relates to a method and a testing device for the magnetic testing of valuable documents, such as banknotes, checks, cards, tickets, coupons, as well as a valuable document processing device.
  • security elements such as security strips or security threads, which contain magnetic material.
  • the magnetic material can be applied to the security element either continuously or only in certain areas, for example in the form of a code. For example, a specific sequence of magnetic and non-magnetic areas, which is characteristic of the document of value, is used to magnetically encode a security element.
  • different magnetic materials for magnetic coding for example with different coercive field strengths. In some magnetic codings, two different coercive magnetic materials are used, from which low-coercive and high-coercive magnetic areas are formed, which are arranged on the security element.
  • banknotes with security threads that have a magnetic coding made of different coercive materials.
  • the banknotes are transported through one or more magnetic field areas, whereby they first pass through a strong magnetic field that magnetizes both the high and low coercive magnetic areas.
  • the banknotes then pass through a weaker magnetic field that only changes the direction of magnetization of the low-coercivity magnetic areas, while the high-coercivity magnetic areas remain magnetized in the same way.
  • the resulting magnetization is checked by one or more magnetic detectors arranged according to the magnetic field areas. Magnetoresistive detectors, AMR elements, GMR elements, TMR elements or Hall elements, which require little space, are usually used as magnetic detectors.
  • Such magnetic detectors are very complex to manufacture.
  • Such a test method with a corresponding device is, for example, from DE 10 2009 039588 A1 known.
  • inductive magnetic detectors which usually only have a few measurement tracks transverse to the transport direction of the document of value and offer a spatial resolution that is too low to read finely structured magnetic codes. Inductive magnetic detectors are therefore often only used to detect the presence of a magnetic security element. It is also known to replace an inductive magnetic detector with two or more of the other detector elements mentioned above, for example with GMR elements, and to electronically interconnect these detector elements in such a way that their magnetic signal is similar to that of an inductive magnetic detector. Advantageously, their magnetic signal can then be subjected to the same evaluation that can also be used for the magnetic signal of the inductive magnetic detector.
  • the invention is therefore based on the object of proposing an evaluation for the magnetic signal of a magnetic detector, in particular an inductive magnetic detector, generated by a security element, through which the magnetic coding of a security element can be checked.
  • the valuable document to be checked has a security element with one or more magnetic areas.
  • the magnetic areas include, for example, one or more low-coercive magnetic areas made of a low-coercive magnetic material with a first coercive field strength and one or more high-coercive magnetic areas made of a high-coercive magnetic material with a second coercive field strength that is greater than the first coercive field strength, and optionally one or more combined magnetic areas, which have both the high coercivity and the low coercivity magnetic material.
  • it can have both high and low coercive magnetic areas, but it can also only have one type of these magnetic areas.
  • the document of value or the security element of the document of value is magnetized by a first magnetic field region whose magnetic field strength is greater than the first and than the second coercive field strength.
  • the magnetization of the high-coercivity magnetic material (a high-coercivity and possibly a combined magnetic region) and the magnetization of the low-coercivity magnetic material (a low-coercivity and possibly a combined magnetic region) are aligned uniformly in a first magnetization direction.
  • the document of value or the security element is then magnetized by a second magnetic field region, the magnetic field strength of which is greater than the first coercive field strength, but smaller than the second coercive field strength.
  • the second magnetic field region is oriented such that the magnetization of the low-coercivity magnetic material (a low-coercivity and possibly a combined magnetic area) is aligned in a second magnetization direction that is different from the first magnetization direction.
  • the magnetization of the high-coercivity magnetic material (a high-coercivity and possibly a combined magnetic region) remains aligned in the first magnetization direction during the second magnetization.
  • the first and second magnetization of the security element by the first and second magnetic field region results in the magnetization of one or more low-coercivity magnetic regions possibly present on the security element being aligned in a different magnetization direction than the magnetization of one or more high-coercivity magnetic regions possibly present on the security element .
  • the first and second magnetic field regions may be spatially different regions of the same magnetic field generated by the same magnet(s). But they can also be generated by the magnetic fields of several magnets.
  • the first and second magnetic field areas can be provided by the testing device itself or by a value document processing device in which the testing device is contained. However, the first and second magnetization can also be carried out outside of such devices, for example by a magnetization device, into the magnetic field areas of which the valuable documents are introduced manually or mechanically for magnetization.
  • the first and second magnetic field areas as well as a (in particular inductive) magnetic detector are provided along a transport path of the document of value, along which the document of value is transported.
  • the document of value with the security element first passes through the first magnetic field area first magnetic field strength pointing in the first magnetic field direction, which is greater than the coercive field strength of the two magnetic materials, and then the second magnetic field region of a second magnetic field strength pointing in a different, second magnetic field direction, which is greater than the coercive field strength of the low-coercivity magnetic material, but is smaller than the coercive field strength of the high-coercivity magnetic material.
  • both magnetic materials are first magnetized in the first magnetic field area and then only the low-coercivity magnetic material is re-magnetized in the second magnetic field area, whereas the magnetization of the high-coercivity magnetic material generated by the first magnetic field area remains.
  • the two magnetic materials are then magnetized in different magnetization directions.
  • the valuable document with the security element is transported along a transport direction past an inductive magnetic detector, which has several measuring tracks transverse to the transport direction of the valuable document.
  • the magnetic detector (at least in the area of the security element) detects a magnetic signal as a function of time, ie as a function of the position along the transport direction of the document of value transported past the magnetic detector.
  • magnetoresistive elements AMR, GMR, TMR or Hall elements can also be used, which are electronically connected to one another in a differential manner or whose magnetic signals are subtracted from one another in such a way that the resulting magnetic signal is similar to that of an inductive magnetic detector.
  • the magnetic signals of the security element detected by the individual measurement tracks are evaluated.
  • the strongest two local minima of the respective magnetic signal are determined for several or all measurement tracks, which the respective magnetic signal of the respective measurement track has as a function of time or as a function of the position along the transport direction in the area of the security element.
  • the strongest two local maxima of the respective magnetic signal can also be determined, which the respective magnetic signal of the respective measurement track has as a function of time or as a function of the position along the transport direction in the area of the security element.
  • a Miruma comparison value of the respective measurement track is determined for several of the measurement tracks by comparing the amplitude of the magnetic signal in the second strongest local minimum with the amplitude of the magnetic signal in the strongest local minimum.
  • a maxima comparison value of the respective measurement track is determined for several of the measurement tracks by comparing the amplitude of the magnetic signal in the second strongest local maximum with the amplitude of the magnetic signal in the strongest local maximum.
  • the magnetic coding of the security element is checked based on the minimum comparison values of several or all measurement tracks and/or based on the maximum comparison values of several or all measurement tracks. An evaluation of not all, but only several (preferably adjacent) measurement tracks can be sufficient if the magnetic coding is repeated along the security element. Furthermore, those measurement tracks that detect the edge of the security element can be ignored when checking the magnetic coding.
  • a local minimum/maximum of the respective magnetic signal is the point of the magnetic signal at which the amplitude of the magnetic signal is as As a function of time or as a function of position along the transport direction, a local minimum/local maximum occupies.
  • the (second) strongest local minimum is the local minimum of the respective magnetic signal at which the amplitude of the magnetic signal of all local minima has the (second) largest distance from the zero point or from the negative offset of the magnetic signal.
  • the (second) strongest local maximum is the local maximum of the respective magnetic signal at which the amplitude of the magnetic signal of all local maxima has the (second) largest distance from the zero point/offset of the magnetic signal to the positive.
  • the security element in the respective section of the security element viewed transversely to the transport direction of the document of value
  • whose magnetic signal has detected the respective measurement track has a low coercivity or a has a high-coercivity magnetic area or possibly a combined magnetic area.
  • Each magnetic area can be identified either as a combined magnetic area or as a high-coercivity or low-coercivity magnetic area.
  • the magnetic coding can also be checked using the minimum comparison values and/or the maximum comparison values to determine whether the magnetic coding has magnetic areas of different coercive field strengths (different magnetic materials) or only magnetic areas of the same coercive field strength (made of the same magnetic material).
  • the absolute amount of the strongest local minimum (global minimum) of the respective magnetic signal or the absolute amount of the strongest local maximum (global maximum) of the respective magnetic signal, which represents the respective magnetic signal of the respective measurement track as a function of time or as a function of the position along the transport direction in the area of the security element can be compared with an insignificance threshold. If the insignificance threshold is exceeded, it can be concluded that the security element in the respective section (transverse to the transport direction), whose magnetic signal has detected the respective measurement track, has a (eg high-coercivity or low-coercivity or possibly combined) magnetic area.
  • the security element in the respective section whose magnetic signal has detected the respective measurement track has a high-coercivity or a low-coercivity (or possibly a combined) magnetic area. If the value falls below This evaluation is not carried out when the insignificance threshold is exceeded, but from falling below it it is concluded that the security element in the respective section, whose magnetic signal has detected the respective measurement track, has no low-coercivity and no high-coercivity magnetic area (and also no combined magnetic area).
  • the respective minimum comparison value or the respective maximum comparison value is compared with a first threshold (and possibly also further thresholds). Based on whether the minimum comparison values of the individual measurement tracks exceed or fall below the first threshold or based on whether the maximum comparison values of the individual measurement tracks fall below or exceed the first threshold, information about the magnetic coding of the security element can be obtained.
  • a decision can be made as to whether the security element in the respective section, whose magnetic signal has detected the respective measurement track, has a high-coercivity (or possibly a combined) magnetic area or has a low-coercivity magnetic area.
  • the shape of the inductive magnetic signal depends on the order in which the two inductive measuring heads of the inductive magnetic detector are differentially connected to one another. If the order of the differential circuit is reversed, the positive and negative amplitude of the magnetic signal are reversed, causing the maximum and minimum to be swapped. Therefore, the evaluation logic must be adapted depending on That is, depending on the order selected for the differential switching, a decision must be made as to whether a magnetic area is identified as a low-coercivity or a high-coercivity magnetic area when the first threshold is exceeded or fallen below.
  • an inductive sensor like in the example Fig. 1 is used, in the case when the minimum comparison value of the respective measurement track exceeds the first threshold and/or when the maximum comparison value of the respective measurement track falls below the first threshold, it is decided that the security element in the respective section whose magnetic signal corresponds to the respective one The measurement track has detected a highly coercive (or possibly a combined) magnetic area. And in the case when the minimum comparison value of the respective measurement track falls below the first threshold and/or when the maximum comparison value of the respective measurement track exceeds the first threshold, it is decided that the security element in the respective section whose magnetic signal detects the respective measurement track has a low coercive magnetic region.
  • an inductive sensor with a reverse differential circuit is used or the first and second magnetization directions are swapped, in the case when the minimum comparison value of the respective measurement track falls below the first threshold and/or when the maximum comparison value of the respective measurement track exceeds the first threshold exceeds, decided that the security element in the respective section, whose magnetic signal has detected the respective measurement track, has a highly coercive (or possibly a combined) magnetic area. And in the case when the minimum comparison value of the respective measurement track exceeds the first threshold and/or when the maximum comparison value of the respective measurement track falls below the first threshold, it is decided that the security element in the respective section, whose magnetic signal has detected the respective measurement track, has a low-coercivity magnetic area.
  • the first security element category includes, for example, those security elements that also have high-coercivity magnetic material, e.g. have one or more high-coercivity magnetic areas and/or one or more combined magnetic areas.
  • the first security element category is referred to, for example, as a “multicode security element”.
  • the second category of security elements includes those security elements that do not have a high-coercivity magnetic material, e.g. that only have low-coercivity magnetic areas.
  • the second security element category is referred to, for example, as “no multicode security element”.
  • the security element is, for example, assigned to the first security element category if, with a minimum number n (natural number n) of measurement tracks, the minimum comparison value calculated for the respective measurement track exceeds the first threshold and/or with a minimum number n of measurement tracks, that for the respective measurement track calculated maximum comparison value falls below the first threshold. Otherwise (if neither the respective minimum comparison value exceeds the first threshold for the minimum number of measurement tracks nor does the respective maximum comparison value fall below the first threshold for the minimum number of measurement tracks), the security element is assigned to the second security element category. This is the case, for example, when exceeding or falling below the limit is not observed in any of the measurement tracks or if the number of measurement tracks in which the first threshold is exceeded or undershot is less than the minimum number n.
  • the security element is assigned to the first category of security elements if, with a minimum number n of measurement tracks, the minimum comparison value calculated for the respective measurement track falls below the first threshold and/or with a minimum number n of measurement tracks, the minimum comparison value for the The maximum comparison value calculated for each measurement track exceeds the first threshold. Otherwise, the security element is assigned to a second category of security elements.
  • the category assignment of the security element is possible by comparing it with the first threshold. As an alternative to comparing with a threshold, the category assignment could also be based on the spread or standard deviation of the results of the minima comparison along the security element. If the standard deviation is large, the security element would be assigned to a first security element category ("security element with different coercive magnetic areas") and if the standard deviation is small, the security element would be assigned to a second security element category ("security element with only one type of magnetic area").
  • the respective minimum comparison value and/or the respective maximum comparison value can additionally be compared with a second threshold.
  • the minimum comparison value of the respective measurement track and/or the maximum comparison value of the respective measurement track is between lies between the first and second thresholds, it can be concluded that the security element has a combined magnetic area in the respective section whose magnetic signal has detected the respective measurement track. If the magnetic coding of the security element is checked based on the minimum comparison values of several of the measurement tracks, a second threshold is used that is above the first threshold. And if the magnetic coding of the security element is checked based on the maximum comparison values of several of the measurement tracks, a second threshold is selected that is below the first threshold.
  • the high-coercivity and the low-coercivity magnetic materials of the combined magnetic area are, for example, arranged on top of each other.
  • the combined magnetic region has the high-coercivity and the low-coercivity magnetic material in the form of a mixture.
  • the combined magnetic region may have the same or different amounts of the high-coercivity and low-coercivity magnetic materials. It can be designed such that the high-coercivity magnetic material of the combined magnetic region and the low-coercivity magnetic material of the combined magnetic region have essentially the same remanent flux density, wherein the combined magnetic region can in particular contain equal amounts of the high-coercivity and the low-coercivity magnetic material.
  • the invention also relates to a testing device which is set up to test the above-mentioned document of value, which is transported along a transport direction past a magnetic detector, in particular an inductive magnetic detector, of the testing device.
  • the testing device has the (in particular inductive) magnetic detector, which has a plurality of measuring tracks transverse to the transport direction of the document of value and is set up in each of the measuring tracks (at least in the area of the security element). to detect a magnetic signal as a function of time or as a function of position along the transport direction of the document of value.
  • the magnetic detector has an inductive measuring head with two measuring coils, which are arranged one after the other in the transport direction of the document of value.
  • the two measuring coils are preferably connected in a difference to one another and the difference signal of the two measuring coils is used as the magnetic signal of the respective measuring track.
  • two magnetoresistive elements AMR, GMR, TMR or Hall elements can be used, which are connected to each other in a differential manner or whose magnetic signals are subtracted from one another in such a way that the shape of the resulting magnetic signal corresponds to the shape of the magnetic signal resembles a single measuring coil of an inductive magnetic detector.
  • the testing device also has an evaluation device (connectable or connected to the magnetic detector) which is set up to evaluate the magnetic signals of the security element detected in the individual measurement tracks.
  • the testing device can be intended to be installed in a device for processing valuable documents.
  • the value document processing device has a transport device for Documents of value, which are designed to transport documents of value one after the other along the transport direction past the (in particular inductive) magnetic detector of the testing device.
  • the testing device or the valuable document processing device can have one or more magnets which, along the transport path of the valuable document, provide the above-mentioned first magnetic field region for first magnetizing the security element and (along the transport path behind the first magnetic field region) the above-mentioned second magnetic field region second magnetization of the security element.
  • the first magnetic field region Viewed along a transport path of the valuable document through the checking device or through the valuable document processing device, the first magnetic field region is arranged in front of the second magnetic field region and the magnetic detector is arranged after the second magnetic field region.
  • the magnetic field direction of the second magnetic field region is different than that of the first magnetic field region, for example essentially anti-parallel thereto.
  • the magnetic field strength of the first magnetic field region is greater than the second coercive field strength.
  • the first magnetic field region is designed to align the magnetization of the low-coercivity magnetic material and the magnetization of the high-coercivity magnetic material in a first magnetization direction for a security element transported through the first magnetic field region.
  • the second magnetic field region is designed to align the magnetization of the low-coercivity magnetic material in a second magnetization direction that is different from the first magnetization direction, for example essentially antiparallel to the first magnetization direction, in the security element transported through the second magnetic field region, but with the magnetization of the high-coercivity magnetic material in the first Direction of magnetization remains aligned.
  • the evaluation device has evaluation software which is set up to determine the strongest two local minima of the respective magnetic signal and/or the strongest two local maxima of the respective magnetic signal for several or all of the measurement tracks, which determine the respective magnetic signal of the respective measurement track as a function the time or as a function of the position along the transport direction of the document of value in the area of the security element. Furthermore, the software of the evaluation device is set up to determine a minimum comparison value of the respective measurement track by comparing the amplitude of the magnetic signal in the second strongest local minimum with the amplitude of the magnetic signal in the strongest local minimum and / or to determine a maximum comparison value of the respective measurement track Comparing the amplitude of the magnetic signal in the second strongest local maximum with the amplitude of the magnetic signal in the strongest local maximum. And the software of the evaluation device is set up to check a magnetic coding of the security element based on the minimum comparison values of several of the measurement tracks and / or based on the maximum comparison values of several of the measurement tracks.
  • the software of the evaluation device is set up to decide, when checking the magnetic coding of the security element, based on the minimum comparison values and/or based on the maximum comparison values of the individual measurement tracks, whether the security element is assigned to a first or a second security element category, and/ or to check whether the security element in the respective section (transverse to the transport direction of the valuable document), whose magnetic signal has detected the respective measurement track, has a low-coercivity or a high-coercivity magnetic area (or, if necessary, a combined magnetic area).
  • FIG. 1 shows schematically a section of a valuable document processing device, which is set up to check a magnetizable security element 31 of a valuable document 30.
  • the valuable document processing device contains a testing device 100, which has an inductive magnetic detector 50 and an evaluation device 60, and possibly other elements (not shown), such as input and output devices for valuable documents and operating elements.
  • the value document processing device has a transport device 17 and a magnetization device 10 made of two opposing magnets 11, 12, which is arranged along the transport path of the valuable document in front of the inductive magnetic detector 50 and away from it.
  • the security element 31 has a low-coercivity magnetic material with a first, low coercivity and a high-coercivity magnetic material with a second, larger coercivity, which are contained in several sections of the security element transverse to the transport direction (y-direction).
  • a high-coercivity magnetic region h of the security element 31 only has the high-coercivity magnetic material, but not the low-coercivity magnetic material
  • a low-coercivity magnetic region 1 of the security element 31 only has the low-coercivity magnetic material, but not the high-coercivity magnetic material.
  • the security element 31 can also have only one type of these magnetic materials.
  • a combined magnetic region k can also be present, which has both of the aforementioned magnetic materials.
  • the existing magnetic areas h or 1 or h, 1 or h, k, 1 form a magnetic coding of the security element 31.
  • the valuable document 30 with the security element 31 is transported along a transport direction T by means of the transport device 17 of the valuable document processing device.
  • the transport device 17 can also include transport rollers.
  • the security element 31 is magnetized by the two magnets 11, 12 in such a way that the magnetization directions of the high and low coercive magnetic areas h, 1 differ from one another.
  • the magnetization directions are at least approximately antiparallel to one another.
  • the magnetization device provides this along the transport area a first magnetic field area 15 and a second magnetic field area 16 downstream of the first magnetic field area in the transport direction T, cf. Fig. 2 .
  • the two previously described magnetic field areas 15, 16 are generated by means of two bar magnets 11, 12, which lie opposite each other with both their north poles N and their south poles S.
  • the magnetic axes 13 and 14 of the two magnets 11, 12 are aligned parallel to one another and to the transport direction T, but they can also be opposite to the transport direction T.
  • the magnetic field lines of the magnetic field generated by such a magnetization device 10 are in Figure 2 shown schematically, these magnetic field lines in one to the x and z axes of Figure 1 shows a parallel plane that intersects the two magnets 11 and 12 in the middle. Accordingly, viewed in the z direction, there is a magnetic field aligned in the transport direction T (first magnetic field region 15) exactly in the middle between the magnets and viewed in the x direction between the poles N, S of the magnets 11, 12. Seen in the transport direction T, downstream of it and behind the two magnets 11, 12 there is a magnetic field (second magnetic field region 16) with a lower magnetic field strength, which is aligned opposite to the transport direction T.
  • the magnetic field directions are oriented parallel or anti-parallel to the transport direction of the document of value.
  • one or both can also be different, for example perpendicular to the transport direction T of the document of value (parallel or anti-parallel to the in Fig. 1 y-direction or z-direction shown) or oriented obliquely to these directions.
  • the two magnetic areas 15, 16 can also be generated by a single magnet 11 or 12 or by two or four magnets whose magnetic axes are perpendicular to the transport direction (z direction), e.g. which are arranged above and/or below the document of value and face each other with their magnetic poles of the same name.
  • z direction transport direction
  • other angles to one another can also be selected for the two magnetic field directions.
  • a first magnetization is achieved through the first magnetic field region 15, in which both the magnetization of the low-coercivity magnetic region 1 and that of the high-coercivity magnetic region h are aligned along the transport direction T.
  • the second magnetic field region 16 only the magnetization of the low-coercivity magnetic region 1 is changed in the opposite direction to the transport direction T. Since the magnetic field strength of the second magnetic field region 16 is lower than the second coercive field strength, the high-coercivity magnetic region h is not remagnetized by the second magnetic field region 16. However, the magnetization of the low-coercivity magnetic region 1 is aligned approximately anti-parallel to the transport direction T by the second magnetization.
  • the combined magnetic region k is designed such that the low-coercive magnetic material of the combined magnetic region and the high-coercive magnetic material of the combined magnetic region have at least approximately the same remanent flux density.
  • the low-coercivity magnetic material of the combined magnetic region is antiparallel to the high-coercivity through the second magnetic field Magnetic material of the combined magnetic area is magnetized, ideally a vanishing resulting magnetization of the respective combined magnetic area k is achieved.
  • the inductive magnetic detector 50 has several measuring tracks L (in Fig. 1 four), each of which has an inductive measuring head.
  • Each of the inductive measuring heads has two measuring coils 51 with a soft magnetic core and a magnet 52 in between to generate a magnetic field that is constant over time.
  • the magnetic field generated by the respective magnet 52 acts on the security element 31.
  • a single appropriately sized magnet can also be used for all measurement tracks.
  • the measuring coils 51 generate corresponding signals, which are referred to as magnetic signals.
  • the two measuring coils 51 of the respective measuring head are preferably switched in a difference to one another, so that the difference signal of the two measuring coils 51 is generated as a magnetic signal for each measuring track L.
  • the magnetic signals M of each measurement track L can be amplified with a separate amplifier. The magnetic signals M generated in this way are then evaluated by means of the evaluation device 60 in order to check the magnetic coding of the security element.
  • the magnetic signals are only evaluated to assign the security element to one (of two or more) security element categories. For this purpose, it may be sufficient to determine whether the magnetic signal of a high-coercivity magnetic area h (or possibly also a combined magnetic area k) was detected in any of the measurement tracks L along the security element (multi-code security element) or whether only other magnetic signals were detected (no multi-code -Security element).
  • the magnetic signals of the security element can be evaluated with regard to the presence of the individual previously described magnetic areas h, 1 (and possibly also k) on the security element. If the spatial resolution of the magnetic detector 50 is correspondingly large compared to the length of the magnetic areas of the magnetic coding, the magnetic signals can also be evaluated to identify each individual magnetic area and the sequence and arrangement of the magnetic areas on the security element in order to check the magnetic coding of the security element 31.
  • the magnetic signal M 1 is shown, which the respective inductive measuring head of the magnetic detector 50 generates as a function of time t or as a function of the position x along the document of value transported past (at the magnetic detector 50) when a low-coercivity magnetic region 1 is transported past it (differential circuit of the two measuring coils 51).
  • the corresponding magnetic signal M h is shown, which the respective inductive measuring head generates when a high-coercivity Magnetic area h is transported past it.
  • the corresponding magnetic signal M k is shown, which the respective inductive measuring head generates when a combined magnetic region k is transported past it.
  • the corresponding magnetic signal M 0 is shown, which is detected in a measurement track L that lies outside the magnetic areas of the security element (offset in the y direction), but in the vicinity of the magnetic areas.
  • the exact form of the magnetic signals from the individual magnetic areas depends on the type of magnetic detector used.
  • the magnetic signals shown in the magnetic areas 1, h and k have a complex structure made up of several minima and maxima.
  • the complexity of these magnetic signals is due to the measurement technology used, in which two inductive measuring heads are connected in a differential manner.
  • the difference between the magnetic signal M 1 of the low-coercivity magnetic region 1 compared to the magnetic signal M h of the high-coercivity magnetic region h is essentially based on its reverse magnetization (generated by the magnetic field region 16).
  • the magnetic field of the magnet 52 located between the measuring heads also influences the shape of the magnetic signals, since this magnetic field leads to a remagnetization of the low-coercive magnetic material during the detection process or between the detection processes of the two measuring coils 51.
  • the magnet 52 Before the start of the measurement of the first measuring coil 51, there is hardly any magnetization of the combined magnetic area k, but after the first measuring coil 51, the magnet 52 generates a resulting magnetization through the above-mentioned magnetization reversal of the low-coercive magnetic material between the detection processes of the two measuring coils 51.
  • the magnetic signal M 0 also has maxima and minima, but has a significantly lower amplitude than the other magnetic signals in which the respective magnetic area has exactly hit the respective measurement track in the y-direction.
  • the absolute value of the strongest maximum or the strongest minimum of the respective magnetic signal is compared with an insignificance threshold g, cf. Fig. 3a-d .
  • the magnetic detector 50 or the evaluation device 60 can carry out the comparison. If the insignificance threshold g is undershot, as is the case here with the magnetic signal M 0 , the magnetic signal of the respective measurement track L is ignored for further evaluation.
  • the insignificance threshold g is exceeded, as is the case here with the magnetic signals Mi, M h and M k , the respective magnetic signal is used to check the coding of the security element.
  • the evaluation device 60 which is programmed with appropriate evaluation software, determines, for example, the strongest two local minima m1, m2 of the respective magnetic signal (the local minima with the largest absolute value) for these magnetic signals Mi, M h and M k , which correspond to the respective magnetic signal the respective measurement track L as a function of the position x or the time t in the area of the security element.
  • the minimum comparison values v or u of several measurement tracks L are evaluated.
  • the maximum comparison values V or U of several measurement tracks L can be evaluated alone or can be evaluated in addition to the minimum comparison values u or v. If necessary, both can also be offset against each other.
  • FIG 4a an example of a security element 31 is shown, the magnetic coding of which exclusively has two low-coercive magnetic areas 1.
  • the magnetic signals of the measurement tracks L2, L3 and L6 have minimum comparison values v around 0.25, as expected for low-coercive magnetic areas 1.
  • the magnetic signals of the remaining measurement tracks are below the insignificance threshold g.
  • the security element 31 Fig. 4a is therefore assigned to a first category, which is designated, for example, "magnetic coding without high-coercive magnetic material" or "no multicode security element".
  • Fig. 4c is with Fig. 4a identical.
  • the security element 31 Fig. 4a , c is therefore also assigned to the first category by the Maxima evaluation ("magnetic coding without a high-coercivity magnetic area" or "no multicode security element").
  • FIG. 5a (identical with Fig. 5c ) another example of a security element 31 is shown, the magnetic coding of which has two high-coercivity magnetic areas h as well as a low-coercivity magnetic area 1 and a combined magnetic area k. Based on Fig. 5b its minima evaluation and based on Fig. 5d its maxima evaluation is shown.
  • a minimum comparison value v of approximately 0.25 is determined only for the magnetic signal of the measurement track L3, as is expected for a low-coercive magnetic region 1.
  • Significantly larger minima comparison values v in the range 0.85 are determined for the magnetic signals of the measurement tracks L5 and L7.
  • a minimum comparison value v of approximately 0.45 is determined for the magnetic signal of the measurement track L2 and the magnetic signals of the remaining measurement tracks are below the insignificance threshold g.
  • the security element 31 off Fig. 5a , c is therefore assigned to a second category, which is referred to, for example, as “magnetic coding with high-coercive magnetic material” or “multicode security element”.
  • a second threshold t2 can be stored in the software with which the minimum comparison values v or the maximum comparison values V are compared.
  • the security element can be assigned to a third category that may be used ("multicode security element with combined magnetic area"). A corresponding categorization of the security element Fig.
  • c can also be done using the maxima evaluation, based on the maximum comparison value of approximately 0.45, which also lies between the two thresholds t1 and t2, while the maximum comparison values V for the measurement tracks L5 and L7 fall below the second threshold t2, cf. Fig. 5d .
  • the relative or absolute y positions of the low-coercivity magnetic areas 1, the high-coercivity magnetic areas h (and possibly the combined magnetic areas k) of the security element can be compared for a more precise check with reference data which are stored in the evaluation device 60 for several known security elements. Based on this comparison, the magnetic coding can also be checked with regard to the sequence and/or arrangement of the different magnetic areas.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Prüfvorrichtung zur magnetischen Prüfung von Wertdokumenten, wie z.B. Banknoten, Schecks, Karten, Tickets, Coupons, sowie eine Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung.
  • 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 für das Wertdokument charakteristisch ist. Außerdem ist es bekannt, verschiedene magnetische Materialien für eine Magnetkodierung zu verwenden, z.B. mit unterschiedlichen Koerzitivfeldstärken. Bei manchen magnetischen Kodierungen werden zwei verschieden koerzitive magnetische Materialien eingesetzt, aus welchen niederkoerzitive und hochkoerzitive Magnetbereiche gebildet werden, die auf dem Sicherheitselement angeordnet sind.
  • Ferner ist es bekannt, Banknoten mit Sicherheitsfäden, die eine Magnetkodierung aus verschieden koerzitiven Materialien aufweisen, maschinell zu prüfen. Dabei werden die Banknoten zu deren Magnetisierung durch einen oder mehrere Magnetfeldbereiche transportiert, wobei sie zuerst ein starkes Magnetfeld durchlaufen, das sowohl die hoch- als auch die niederkoerzitiven Magnetbereiche magnetisiert. Anschließend durchlaufen die Banknoten ein schwächeres Magnetfeld, das nur die Magnetisierungsrichtung der niederkoerzitiven Magnetbereiche ändert, während die hochkoerzitiven Magnetbereiche gleich magnetisiert bleiben. Die resultierende Magnetisierung wird durch einen oder mehrere nach den Magnetfeldbereichen angeordnete Magnetdetektoren geprüft. Als Magnetdetektoren werden üblicherweise magnetoresistive Detektoren, AMR-Elemente, GMR-Elemente, TMR-Elemente oder Hallelemente verwendet, die wenig Platzbedarf haben. Diese werden in großer Anzahl bzw. Dichte quer zur Transportrichtung des Wertdokuments angeordnet, um eine große Ortsauflösung zu ermöglichen, so dass auch feinstrukturierte Magnetkodierungen (mit kurzen Magnetbereichen) gelesen werden können. Derartige Magnetdetektoren sind jedoch sehr aufwändig in ihrer Herstellung. Eine solches Prüfverfahren mit einer entsprechenden Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2009 039588 A1 bekannt.
  • Darüber hinaus sind induktive Magnetdetektoren bekannt, die üblicherweise nur wenige Messspuren quer zur Transportrichtung des Wertdokuments aufweisen und eine zu geringe Ortsauflösung bieten, um feinstrukturierte Magnetkodierungen zu lesen. Induktive Magnetdetektoren werden daher häufig nur zum Nachweis des Vorhandenseins eines magnetischen Sicherheitselements verwendet. Es ist auch bekannt, einen induktiven Magnetdetektor durch zwei oder mehrere der oben genannten anderen Detektor-Elemente, z.B. durch GMR-Elemente, zu ersetzen und diese Detektor-Elemente elektronisch so zu verschalten, dass deren Magnetsignal dem eines induktiven Magnetdetektors ähnelt. Vorteilhaft kann deren Magnetsignal dann derselben Auswertung unterzogen werden, die auch für das Magnetsignal des induktiven Magnetdetektor verwendbar ist.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Auswertung für das von einem Sicherheitselement erzeugte Magnetsignal eines Magnetdetektors, insbesondere eines induktiven Magnetdetektors, vorzuschlagen, durch die die Magnetkodierung eines Sicherheitselements geprüft werden kann.
  • 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 einem oder mehreren Magnetbereichen auf. Zu den Magnetbereichen gehören z.B. einer oder mehrere niederkoerzitive Magnetbereiche aus einem niederkoerzitiven Magnetmaterial mit einer ersten Koerzitivfeldstärke und einer oder mehrere hochkoerzitive Magnetbereiche aus einem hochkoerzitiven Magnetmaterial mit einer zweiten Koerzitivfeldstärke, die größer ist als die erste Koerzitivfeldstärke, sowie gegebenenfalls einer oder mehrere kombinierte Magnetbereiche, die sowohl das hochkoerzitive als auch das niederkoerzitive Magnetmaterial aufweisen. Je nach Art des Sicherheitselements kann diese sowohl hoch- als auch niederkoerzitive Magnetbereiche aufweisen, es kann aber auch nur eine Sorte dieser Magnetbereiche aufweisen.
  • Zur Prüfung des Wertdokuments wird das Wertdokument bzw. das Sicherheitselement des Wertdokuments durch einen ersten Magnetfeldbereich magnetisiert, dessen Magnetfeldstärke größer ist als die erste und als die zweite Koerzitivfeldstärke. Die Magnetisierung des hochkoerzitiven Magnetmaterials (eines hochkoerzitiven und ggf. eines kombinierten Magnetbereichs) und die Magnetisierung des niederkoerzitiven Magnetmaterials (eines niederkoerzitiven und ggf. eines kombinierten Magnetbereichs) werden dabei einheitlich in eine erste Magnetisierungsrichtung ausgerichtet. Anschließend wird das Wertdokument bzw. das Sicherheitselement durch einen zweiten Magnetfeldbereich magnetisiert, dessen Magnetfeldstärke größer ist als die erste Koerzitivfeldstärke, aber kleiner ist als die zweite Koerzitivfeldstärke. Der zweite Magnetfeldbereich ist so orientiert, dass die Magnetisierung des niederkoerzitiven Magnetmaterials (eines niederkoerzitiven und ggf. eines kombinierten Magnetbereichs) in eine von der ersten Magnetisierungsrichtung verschiedene zweite Magnetisierungsrichtung ausgerichtet ist. Die Magnetisierung des hochkoerzitiven Magnetmaterials (eines hochkoerzitiven und ggf. eines kombinierten Magnetbereichs) bleibt bei der zweiten Magnetisierung unverändert in die erste Magnetisierungsrichtung ausgerichtet.
  • Das erste und zweite Magnetisieren des Sicherheitselements durch den ersten und zweiten Magnetfeldbereich führt dazu, dass die Magnetisierung eines oder mehrerer ggf. auf dem Sicherheitselement vorhandener niederkoerzitiver Magnetbereiche in eine andere Magnetisierungsrichtung ausgerichtet werden als die Magnetisierung eines oder mehrerer ggf. auf dem Sicherheitselement vorhandener hochkoerzitiver Magnetbereiche. Der erste und zweite Magnetfeldbereich können räumlich verschiedene Bereiche desselben Magnetfelds sein, das von dem/ denselben Magneten erzeugt wird. Sie können aber auch durch die Magnetfelder mehrerer Magnete erzeugt werden. Der erste und zweite Magnetfeldbereich können durch die Prüfvorrichtung selbst oder durch eine Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung bereit gestellt sein, in der die Prüfvorrichtung enthalten ist. Das erste und zweite Magnetisieren kann aber auch außerhalb solcher Vorrichtungen durchgeführt werden, z.B. durch eine Magnetisierungseinrichtung, in deren Magnetfeldbereiche die Wertdokumente zum Magnetisieren manuell oder maschinell eingebracht werden.
  • Für eine vollautomatische Prüfung werden der erste und zweite Magnetfeldbereich sowie ein (insbesondere induktiver) Magnetdetektor entlang eines Transportwegs des Wertdokuments bereit gestellt, entlang dessen das Wertdokument transportiert wird. Das Wertdokument mit dem Sicherheitselement durchläuft zunächst den ersten Magnetfeldbereich einer in eine erste Magnetfeldrichtung weisenden ersten Magnetfeldstärke, die größer ist als die Koerzitivfeldstärke der beiden Magnetmaterialien, und dann den zweiten Magnetfeldbereich einer in eine andere, zweite Magnetfeldrichtung weisenden zweiten Magnetfeldstärke, die größer ist als die Koerzitivfeldstärke des niederkoerzitiven Magnetmaterials, jedoch kleiner ist als die Koerzitivfeldstärke des hochkoerzitiven Magnetmaterials. Dementsprechend werden beim Transportieren des Wertdokuments entlang des Transportwegs zunächst in dem ersten Magnetfeldbereich beide Magnetmaterialien magnetisiert und anschließend im zweiten Magnetfeldbereich nur das niederkoerzitive Magnetmaterial ummagnetisiert, wohingegen die durch den ersten Magnetfeldbereich erzeugte Magnetisierung des hochkoerzitiven Magnetmaterials bestehen bleibt. Die beiden Magnetmaterialien sind dann in verschiedene Magnetisierungsrichtungen magnetisiert.
  • Nach der ersten und zweiten Magnetisierung wird das Wertdokument mit dem Sicherheitselement entlang einer Transportrichtung an einem induktiven Magnetdetektor, vorbeitransportiert, der quer zur Transportrichtung des Wertdokuments mehrere Messspuren aufweist. In den Messspuren detektiert der Magnetdetektor (zumindest im Bereich des Sicherheitselements) jeweils ein Magnetsignal als Funktion der Zeit, d.h. als Funktion der Position entlang der Transportrichtung des an dem Magnetdetektor vorbeitransportierten Wertdokuments. An Stelle eines induktiven Magnetdetektors können auch magnetoresistive Elemente, AMR-, GMR-, TMR- oder Hallelemente verwendet werden, die elektronisch so miteinander in Differenz verschaltet sind oder deren Magnetsignale so voneinander subtrahiert werden, dass das resultierende Magnetsignal dem eines induktiven Magnetdetektors ähnelt.
  • Die von den einzelnen Messspuren detektierten Magnetsignale des Sicherheitselements werden ausgewertet. Dabei werden für mehrere oder alle Messspuren jeweils die stärksten zwei lokalen Minima des jeweiligen Magnetsignals ermittelt, die das jeweilige Magnetsignal der jeweiligen Messspur als Funktion der Zeit bzw. als Funktion der Position entlang der Transportrichtung im Bereich des Sicherheitselements aufweist. Alternativ oder zusätzlich können auch die stärksten zwei lokalen Maxima des jeweiligen Magnetsignals ermittelt werden, die das jeweilige Magnetsignal der jeweiligen Messspur als Funktion der Zeit bzw. als Funktion der Position entlang der Transportrichtung im Bereich des Sicherheitselements aufweist. Im Fall der Minima-Auswertung wird für mehrere der Messspuren jeweils ein Miruma-Vergleichswert der jeweiligen Messspur bestimmt durch Vergleichen der Amplitude des Magnetsignals im zweitstärksten lokalen Minimum mit der Amplitude des Magnetsignals im stärksten lokalen Minimum. Im Fall der Maxima-Auswertung wird für mehrere der Messspuren jeweils ein Maxima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur bestimmt durch Vergleichen der Amplitude des Magnetsignals im zweitstärksten lokalen Maximum mit der Amplitude des Magnetsignals im stärksten lokalen Maximum. Die Magnetkodierung des Sicherheitselements wird anhand der Minima-Vergleichswerte mehrerer oder aller Messspuren und/ oder anhand der Maxima-Vergleichswerte mehrerer oder aller Messspuren geprüft. Eine Auswertung nicht aller, sondern nur mehrere (vorzugsweise benachbarter) Messspuren kann ausreichen, wenn sich die Magnetkodierung entlang des Sicherheitselements wiederholt. Ferner können diejenigen Messspuren, die den Rand der Sicherheitselements detektieren, bei der Prüfung der Magnetkodierung übergangen werden.
  • Ein lokales Minimum/Maximum des jeweiligen Magnetsignals ist derjenige Punkt des Magnetsignals, an dem die Amplitude des Magnetsignals als Funktion der Zeit bzw. als Funktion der Position entlang der Transportrichtung ein lokales Minimum/ein lokales Maximum einnimmt. Das (zweit)stärkste lokale Minimum ist dasjenige lokale Minimum des jeweiligen Magnetsignals, an dem die Amplitude des Magnetsignals von allen lokalen Minima den (zweit)größten Abstand vom Nullpunkt oder vom Offset des Magnetsignals ins Negative aufweist. Das (zweit)stärkste lokale Maximum ist dasjenige lokale Maximum des jeweiligen Magnetsignals, an dem die Amplitude des Magnetsignals von allen lokalen Maxima den (zweit)größten Abstand vom Nullpunkt/Offset des Magnetsignals ins Positive aufweist.
  • Anhand der Minima-Vergleichswerte und/oder anhand der Maxima-Vergleichswerte der jeweiligen Messspur kann geprüft werden, ob das Sicherheitselement in dem jeweiligen Abschnitt des Sicherheitselements (quer zur Transportrichtung des Wertdokuments betrachtet), dessen Magnetsignal die jeweilige Messspur detektiert hat, einen niederkoerzitiven oder ein hochkoerzitiven Magnetbereich oder ggf. einen kombinierten Magnetbereich aufweist. Jeder Magnetbereich kann dabei entweder als kombinierter Magnetbereich oder als hochkoerzitiver oder als niederkoerzitiver Magnetbereich identifiziert werden. Die Magnetkodierung kann anhand der Minima-Vergleichswerte und/ oder anhand der Maxima-Vergleichswerte auch dahingehend geprüft werden, ob die Magnetkodierung Magnetbereiche unterschiedlicher Koerzitivfeldstärke (verschiedene Magnetmaterialien) aufweist oder nur Magnetbereiche derselben Koerzitivfeldstärke (aus demselben Magnetmaterial).
  • Beim Vergleichen der beiden stärksten Minima bzw. der beiden stärksten Maxima wird z.B. deren Unterschied (die Differenz) oder deren Verhältnis berechnet. Der Minima-Vergleichswert ist z.B. der Minima-Unterschied u=m2-m1 oder u=m1-m2 zwischen der Amplitude m2 des Magnetsignals im zweitstärksten lokalen Minimum und der Amplitude m1 des Magnetsignals im stärksten lokalen Minimum. Analog ist der Maxima-Vergleichswert z.B. der Maxima-Unterschied U=M2-M1 oder U=M1-M2 zwischen der Amplitude M2 des Magnetsignals im zweitstärksten lokalen Maximum und der Amplitude M1 des Magnetsignals im stärksten lokalen Maximum.
  • Alternativ kann der Minima-Vergleichswert das Minima-Verhältnis v=m2/m1 oder v=m1/m2 zwischen der Amplitude m2 des Magnetsignals im zweitstärksten lokalen Minimum und der Amplitude m1 des Magnetsignals im stärksten lokalen Minimum sein, und der Maxima-Vergleichswert das Maxima-Verhältnis V=M2/M1 oder V=M1/M2 zwischen der Amplitude M2 des Magnetsignals im zweitstärksten lokalen Maximum und der Amplitude M1 des Magnetsignals im stärksten lokalen Maximum.
  • Der Absolutbetrag des stärksten lokalen Minimums (globales Minimum) des jeweiligen Magnetsignals oder der Absolutbetrag des stärksten lokalen Maximums (globales Maximum) des jeweiligen Magnetsignals, welches das jeweilige Magnetsignal der jeweiligen Messspur als Funktion der Zeit bzw. als Funktion der Position entlang der Transportrichtung im Bereich des Sicherheitselements aufweist, kann mit einer Geringfügigkeits-Schwelle verglichen werden. Aus einem Überschreiten der Geringfügigkeits-Schwelle kann gefolgert werden, dass das Sicherheitselement in dem jeweiligen Abschnitt (quer zur Transportrichtung), dessen Magnetsignal die jeweilige Messspur detektiert hat, einen (z.B. hochkoerzitiven oder niederkoerzitiven oder ggf. kombinierten) Magnetbereich aufweist. Vorzugsweise wird nur bei Überschreiten der Geringfügigkeits-Schwelle ausgewertet, ob das Sicherheitselement in dem jeweiligen Abschnitt, dessen Magnetsignal die jeweilige Messspur detektiert hat, einen hochkoerzitiven oder einen niederkoerzitiven (oder ggf. einen kombinierten) Magnetbereich aufweist. Bei Unterschreiten der Geringfügigkeits-Schwelle wird diese Auswertung nicht durchgeführt, sondern aus dem Unterschreiten wird gefolgert, dass das Sicherheitselement in dem jeweiligen Abschnitt, dessen Magnetsignal die jeweilige Messspur detektiert hat, keinen niederkoerzitiven und keinen hochkoerzitiven Magnetbereich (und auch keinen kombinierten Magnetbereich) aufweist.
  • Beispielsweise wird für eine oder mehrere Messspuren des Magnetdetektors der jeweilige Minima-Vergleichswerts bzw. der jeweilige Maxima-Vergleichswert mit einer ersten Schwelle (und ggf. auch weiteren Schwellen) verglichen. Basierend darauf, ob die Minima-Vergleichswerte der einzelnen Messspuren die erste Schwelle überschreiten oder unterschreiten bzw. basierend darauf, ob die Maxima-Vergleichswerte der einzelnen Messspuren die erste Schwelle unterschreiten oder überschreiten, können Informationen über die Magnetkodierung des Sicherheitselements gewonnen werden. Zum Beispiel kann in Abhängigkeit davon, ob der Minima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur die erste Schwelle überschreitet oder unterschreitet und/oder in Abhängigkeit davon, ob der Maxima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur die erste Schwelle unterschreitet oder überschreitet, entschieden werden, ob das Sicherheitselement in dem jeweiligen Abschnitt, dessen Magnetsignal die jeweilige Messspur detektiert hat, einen hochkoerzitiven (oder ggf. einen kombinierten) Magnetbereich aufweist oder aber einen niederkoerzitiven Magnetbereich aufweist.
  • Die Form des induktiven Magnetsignals hängt davon ab, in welcher Reihenfolge die beiden induktiven Messköpfe des induktiven Magnetdetektors miteinander in Differenz geschaltet sind. Bei umgekehrter Reihenfolge der Differenzschaltung kehren sich die positive und negative Amplitude des Magnetsignals um, wodurch sich Maximum und Minimum vertauschen. Daher muss die Auswertelogik in Abhängigkeit davon angepasst werden, d.h. es muss in Abhängigkeit der bei der Differenzschaltung gewählten Reihenfolge entschieden werden, ob ein Magnetbereich bei Überschreiten oder bei Unterschreiten der ersten Schwelle als niederkoerzitiver oder als hochkoerzitiver Magnetbereich identifiziert wird.
  • Falls z.B. ein induktiver Sensor wie im Beispiel aus Fig. 1 verwendet wird, wird in dem Fall, wenn der Minima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur die erste Schwelle überschreitet und/ oder wenn der Maxima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur die erste Schwelle unterschreitet, entschieden, dass das Sicherheitselement in dem jeweiligen Abschnitt, dessen Magnetsignal die jeweilige Messspur detektiert hat, einen hochkoerzitiven (oder ggf. einen kombinierten) Magnetbereich aufweist. Und in dem Fall, wenn der Minima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur die erste Schwelle unterschreitet und/oder wenn der Maxima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur die erste Schwelle überschreitet, wird entschieden, dass das Sicherheitselement in dem jeweiligen Abschnitt, dessen Magnetsignal die jeweilige Messspur detektiert hat, einen niederkoerzitiven Magnetbereich aufweist.
  • Falls jedoch ein induktiver Sensor mit umgekehrter Differenzschaltung verwendet wird oder die erste und zweite Magnetisierungsrichtung vertauscht werden, wird in dem Fall, wenn der Minima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur die erste Schwelle unterschreitet und/ oder wenn der Maxima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur die erste Schwelle überschreitet, entschieden, dass das Sicherheitselement in dem jeweiligen Abschnitt, dessen Magnetsignal die jeweilige Messspur detektiert hat, einen hochkoerzitiven (oder ggf. einen kombinierten) Magnetbereich aufweist. Und in dem Fall, wenn der Minima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur die erste Schwelle überschreitet und/ oder wenn der Maxima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur die erste Schwelle unterschreitet, wird entschieden, dass das Sicherheitselement in dem jeweiligen Abschnitt, dessen Magnetsignal die jeweilige Messspur detektiert hat, einen niederkoerzitiven Magnetbereich aufweist.
  • Beim Prüfen der Magnetkodierung des Sicherheitselements kann anhand der Minima-Vergleichswerte und/oder anhand der Maxima-Vergleichswerte mehrerer Messspuren entschieden werden, ob das Sicherheitselement einer ersten oder einer zweiten Sicherheitselement-Kategorie zugeordnet wird. Zu der ersten Sicherheitselement-Kategorie gehören z.B. solche Sicherheitselemente, die auch hochkoerzitives Magnetmaterial aufweisen, z.B. einen oder mehrere hochkoerzitive Magnetbereiche und/oder einen oder mehrere kombinierte Magnetbereiche aufweisen. Die erste Sicherheitselement-Kategorie wird z.B. als "Multicode-Sicherheitselement" bezeichnet. Zu der zweiten Sicherheitselement-Kategorie gehören solche Sicherheitselemente, die kein hochkoerzitives Magnetmaterial aufweisen, z.B. die ausschließlich niederkoerzitive Magnetbereiche aufweisen. Die zweite Sicherheitselement-Kategorie wird z.B. als "kein Multicode-Sicherheitselement" bezeichnet.
  • Das Sicherheitselement wird z.B. der ersten Sicherheitselement-Kategorie zugeordnet, falls bei einer Mindestanzahl n (natürliche Zahl n) von Messspuren der für die jeweilige Messspur berechnete Minima-Vergleichswert die erste Schwelle überschreitet und/oder bei einer Mindestanzahl n von Messspuren der für die jeweilige Messspur berechnete Maxima-Vergleichswert die erste Schwelle unterschreitet. Andernfalls (falls weder der jeweilige Minima-Vergleichswert die erste Schwelle bei der Mindestanzahl an Messspuren überschreitet noch der jeweilige Maxima-Vergleichswert die erste Schwelle bei der Mindestanzahl an Messspuren unterschreitet) wird das Sicherheitselement der zweiten Sicherheitselement-Kategorie zugeordnet. Dies ist z.B. dann der Fall, wenn das Überschreiten bzw. Unterschreiten bei überhaupt keiner der Messspuren beobachtet wird oder wenn die Anzahl der Messspuren, bei denen die erste Schwelle über- bzw. unterschritten wird, geringer ist als die Mindestzahl n.
  • Im Fall eines induktiver Sensors mit umgekehrter Differenzschaltung wird das Sicherheitselement der ersten Kategorie von Sicherheitselementen zugeordnet, falls bei einer Mindestanzahl n von Messspuren der für die jeweilige Messspur berechnete Minima-Vergleichswert die erste Schwelle unterschreitet und/oder bei einer Mindestanzahl n von Messspuren der für die jeweilige Messspur berechnete Maxima-Vergleichswert die erste Schwelle überschreitet. Andernfalls wird das Sicherheitselement einer zweiten Kategorie von Sicherheitselementen zugeordnet.
  • Die Kategorie-Zuordnung des Sicherheitselements ist mit Hilfe des Vergleichens mit der ersten Schwelle möglich. Alternativ zum Vergleichen mit einer Schwelle könnte die Kategorie-Zuordnung auch basierend auf der Streuung oder Standardabweichung der Ergebnisse des Minima-Vergleichs entlang des Sicherheitselements erfolgen. Bei großer Standardabweichung würde das Sicherheitselement einer ersten Sicherheitselement-Kategorie zugeordnet werden ("Sicherheitselement mit verschieden koerzitiven Magnetbereichen") und bei geringer Standardabweichung würde das Sicherheitselement einer zweiten Sicherheitselement-Kategorie zugeordnet werden ("Sicherheitselement mit nur einer Sorte von Magnetbereichen").
  • Optional kann für eine oder mehrere Messspuren des Magnetdetektors der jeweilige Minima-Vergleichswert und/oder der jeweilige Maxima-Vergleichswert zusätzlich mit einer zweiten Schwelle verglichen werden. In dem Fall, wenn der Minima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur und/oder der Maxima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur zwischen der ersten und der der zweiten Schwelle liegt, kann gefolgert werden, dass das Sicherheitselement in dem jeweiligen Abschnitt, dessen Magnetsignal die jeweilige Messspur detektiert hat, einen kombinierten Magnetbereich aufweist. Falls die Magnetkodierung des Sicherheitselements anhand der Minima-Vergleichswerte mehrerer der Messspuren geprüft wird, wird eine zweite Schwelle verwendet, die über der ersten Schwelle liegt. Und falls die Magnetkodierung des Sicherheitselements anhand der Maxima-Vergleichswerte mehrerer der Messspuren geprüft wird, wird eine zweite Schwelle gewählt, die unter der ersten Schwelle liegt.
  • Das hochkoerzitive und das niederkoerzitive Magnetmaterial des kombinierten Magnetbereichs sind z.B. aufeinander angeordnet. Alternativ weist der kombinierte Magnetbereich das hochkoerzitive und das niederkoerzitive Magnetmaterial in Form einer Mischung auf. Der kombinierte Magnetbereich kann die gleiche oder unterschiedliche Mengen des hochkoerzitiven und des niederkoerzitiven Magnetmaterials aufweisen. Er kann so ausgebildet sein, dass das hochkoerzitive Magnetmaterial des kombinierten Magnetbereichs und das niederkoerzitive Magnetmaterial des kombinierten Magnetbereichs im Wesentlichen die gleiche remanente Flussdichte aufweisen, wobei der kombinierte Magnetbereich insbesondere gleiche Mengen des hochkoerzitiven und des niederkoerzitiven Magnetmaterials enthalten kann.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Prüfvorrichtung, die zur Prüfung des o.g. Wertdokuments eingerichtet ist, das entlang einer Transportrichtung an einem Magnetdetektor, insbesondere induktiven Magnetdetektor, der Prüfvorrichtung vorbei transportiert wird. Die Prüfvorrichtung weist den (insbesondere induktiven) Magnetdetektor auf, der quer zur Transportrichtung des Wertdokuments mehrere Messspuren aufweist und dazu eingerichtet ist, in den Messspuren (zumindest im Bereich des Sicherheitselements) jeweils ein Magnetsignal als Funktion der Zeit bzw. als Funktion der Position entlang der Transportrichtung des Wertdokuments zu detektieren. Für jede Messspur weist der Magnetdetektor einen induktiven Messkopf mit zwei Messspulen auf, die in Transportrichtung des Wertdokuments nacheinander angeordnet sind. Bevorzugt sind die beiden Messspulen miteinander in Differenz geschaltet und als Magnetsignal der jeweiligen Messspur wird das Differenzsignal der beiden Messspulen verwendet. Alternativ können an Stelle jeweils einer Messspule auch zwei magnetoresistive Elemente, AMR-, GMR-, TMR- oder Hallelemente verwendet werden, die miteinander so in Differenz verschaltetet sind oder deren Magnetsignale so voneinander subtrahiert werden, dass die Form des resultierenden Magnetsignals der Form des Magnetsignals einer einzigen Messspule eines induktiven Magnetdetektors ähnelt.
  • Vor der Detektion der Magnetsignale durch den Magnetdetektor wurde das Sicherheitselement durch den o.g. ersten Magnetfeldbereich magnetisiert, dessen Magnetfeldstärke größer ist als die erste und zweite Koerzitivfeldstärke, und danach durch den o.g. zweiten Magnetfeldbereich magnetisiert, dessen Magnetfeldstärke größer ist als die erste Koerzitivfeldstärke aber kleiner ist als die zweite Koerzitivfeldstärke, wobei das Sicherheitselement durch den zweiten Magnetfeldbereich in eine andere Richtung magnetisiert wurde als durch den ersten Magnetfeldbereich. Die Prüfvorrichtung weist auch eine (mit dem Magnetdetektor verbindbare oder verbundene) Auswerteeinrichtung auf, die dazu eingerichtet ist, die in den einzelnen Messspuren detektierten Magnetsignale des Sicherheitselements auszuwerten. Die Prüfvorrichtung kann dazu vorgesehen sein, in einer Vorrichtung zur Wertdokumentbearbeitung eingebaut zu werden. Die Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung weist eine Transporteinrichtung für Wertdokumente auf, die dazu ausgebildet ist, Wertdokumente einzeln nacheinander entlang der Transportrichtung an dem (insbesondere induktiven) Magnetdetektor der Prüfvorrichtung vorbei zu transportieren.
  • Zur ersten und zweiten Magnetisierung des Sicherheitselements kann die Prüfvorrichtung oder die Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung einen oder mehrere Magnete aufweisen, die entlang des Transportwegs des Wertdokuments den o.g. ersten Magnetfeldbereich zum ersten Magnetisieren des Sicherheitselements und (in entlang des Transportwegs hinter dem ersten Magnetfeldbereich) den o.g. zweiten Magnetfeldbereich zum zweiten Magnetisieren des Sicherheitselements bereit stellen. Entlang eines Transportwegs des Wertdokuments durch die Prüfvorrichtung bzw. durch die Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung betrachtet ist der erste Magnetfeldbereich vor dem zweiten Magnetfeldbereich und der Magnetdetektor nach dem zweiten Magnetfeldbereich angeordnet. Die Magnetfeldrichtung des zweiten Magnetfeldbereichs ist anders als die des ersten Magnetfeldbereichs, z.B. im Wesentlichen antiparallel dazu. Die Magnetfeldstärke des ersten Magnetfeldbereichs ist größer als die zweite Koerzitivfeldstärke. Der erste Magnetfeldbereich ist dazu eingerichtet, bei einem durch den ersten Magnetfeldbereich transportierten Sicherheitselement die Magnetisierung des niederkoerzitiven Magnetmaterials und die Magnetisierung des hochkoerzitiven Magnetmaterials in eine erste Magnetisierungsrichtung auszurichten. Der zweite Magnetfeldbereich ist dazu eingerichtet, bei dem durch den zweiten Magnetfeldbereich transportierten Sicherheitselement die Magnetisierung des niederkoerzitiven Magnetmaterials in eine von der ersten Magnetisierungsrichtung verschiedene zweite Magnetisierungsrichtung, z.B. im Wesentlichen antiparallel zu ersten Magnetisierungsrichtung, auszurichten, wobei aber die Magnetisierung des hochkoerzitiven Magnetmaterials in die erste Magnetisierungsrichtung ausgerichtet bleibt.
  • Die Auswerteeinrichtung weist eine Auswertesoftware auf, welche dazu eingerichtet ist, für mehrere oder alle der Messspuren jeweils die stärksten zwei lokalen Minima des jeweiligen Magnetsignals und/oder die stärksten zwei lokalen Maxima des jeweiligen Magnetsignals zu ermitteln, die das jeweilige Magnetsignal der jeweiligen Messspur als Funktion der Zeit bzw. als Funktion der Position entlang der Transportrichtung des Wertdokuments im Bereich des Sicherheitselements aufweist. Ferner ist die Software der Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet, einen Minima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur zu ermitteln durch Vergleichen der Amplitude des Magnetsignals im zweitstärksten lokalen Minimum mit der Amplitude des Magnetsignals im stärksten lokalen Minimum und/ oder einen Maxima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur zu ermitteln durch Vergleichen der Amplitude des Magnetsignals im zweitstärksten lokalen Maximum mit der Amplitude des Magnetsignals im stärksten lokalen Maximum. Und die Software der Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet, eine Magnetkodierung des Sicherheitselements anhand der Minima-Vergleichswerte mehrerer der Messspuren und/oder anhand der Maxima-Vergleichswerte mehrerer der Messspuren zu prüfen.
  • Beispielsweise ist die Software der Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet, beim Prüfen der Magnetkodierung des Sicherheitselements anhand der Minima-Vergleichswerte und/ oder anhand der Maxima-Vergleichswerte der einzelnen Messspuren zu entscheiden, ob das Sicherheitselement einer ersten oder einer zweiten Sicherheitselement-Kategorie zugeordnet wird, und/oder zu prüfen, ob das Sicherheitselement in dem jeweiligen Abschnitt (quer zur Transportrichtung des Wertdokuments), dessen Magnetsignal die jeweilige Messspur detektiert hat, einen niederkoerzitiven oder ein hochkoerzitiven Magnetbereich (oder ggf. einen kombinierten Magnetbereich) aufweist.
  • Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der folgenden Figuren erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung mit einer Magnetisierungseinrichtung, einem Magnetdetektor und einer Auswerteeinrichtung,
    Fig. 2
    den Verlauf der Magnetfeldlinien für die Magnetisierungseinrichtung aus Fig. 1,
    Fig. 3a-d
    Magnetsignale des induktiven Magnetdetektors: für einen niederkoerzitiven Magnetbereich (Fig. 3a), für einen hochkoerzitiven Magnetbereich (Fig. 3b), für einen kombinierten Magnetbereich (Fig. 3c), für eine in der Nähe der Magnetbereiche des Sicherheitselements liegende Messspur (Fig. 3d),
    Fig. 4a-d
    ein erstes Beispiel für ein Sicherheitselement (Fig. 4a, 4c) und das für dieses entlang des Sicherheitselements ermittelte Minima-Verhältnis v (Fig. 4b) und Maxima-Verhältnis V (Fig. 4d),
    Fig. 5a-d
    ein zweites Beispiel für ein Sicherheitselement (Fig. 5a, 5c) und das für dieses entlang des Sicherheitselements ermittelte Minima-Verhältnis v (Fig. 5b) und Maxima-Verhältnis V (Fig. 5d).
  • Figur 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einer Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, ein magnetisierbares Sicherheitselement 31 eines Wertdokuments 30 zu prüfen. Die Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung enthält eine Prüfvorrichtung 100, die einen induktiven Magnetdetektor 50 und eine Auswerteeinrichtung 60 aufweist, und ggf. weitere Elemente (nicht gezeigt), wie z.B. Eingabe- und Ausgabeeinrichtungen für Wertdokumente und Bedienelemente. Die Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung weist eine Transporteinrichtung 17 und eine Magnetisierungseinrichtung 10 aus zwei einander gegenüberliegenden Magneten 11, 12 auf, die entlang des Transportwegs des Wertdokuments vor dem induktiven Magnetdetektor 50 und von diesem entfernt angeordnet ist.
  • Das Sicherheitselement 31 weist in diesem Beispiel ein niederkoerzitives Magnetmaterial mit einer ersten, geringen Koerzitivfeldstärke und ein hochkoerzitives Magnetmaterial mit einer zweiten, größeren Koerzitivfeldstärke auf, die in mehreren Abschnitten des Sicherheitselements quer zur Transportrichtung (y-Richtung) enthalten sind. So weist ein hochkoerzitiver Magnetbereich h des Sicherheitselements 31 nur das hochkoerzitive Magnetmaterial, nicht jedoch das niederkoerzitive Magnetmaterial auf, und ein niederkoerzitiver Magnetbereich 1 des Sicherheitselements 31 weist nur das niederkoerzitive Magnetmaterial, nicht jedoch das hochkoerzitive Magnetmaterial auf. Das Sicherheitselement 31 kann alternativ auch nur eine Sorte dieser Magnetmaterialien aufweisen. Gegebenenfalls kann auch ein kombinierter Magnetbereich k vorhanden sein, der beide zuvor genannten Magnetmaterialien aufweist. Die vorhandenen Magnetbereiche h bzw. 1 bzw. h, 1 bzw. h, k, 1 bilden eine Magnetkodierung des Sicherheitselements 31.
  • Das Wertdokument 30 mit dem Sicherheitselement 31 wird mittels der Transporteinrichtung 17 der Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung entlang einer Transportrichtung T transportiert. In Figur 1 sind beispielhaft zwei obere und zwei untere Transportriemen dargestellt, zwischen denen das Wertdokument 30 eingeklemmt und transportiert wird. Die Transporteinrichtung 17 kann aber auch Transportrollen umfassen. Bevor das Sicherheitselement 31 geprüft wird, wird es durch die beiden Magneten 11, 12 derart magnetisiert, dass sich die Magnetisierungsrichtungen der hoch- und niederkoerzitiven Magnetbereiche h, 1 voneinander unterscheiden. Im Beispiel der Fig. 1 liegen die Magnetisierungsrichtungen zumindest näherungsweise antiparallel zueinander. Hierzu stellt die Magnetisierungseinrichtung entlang des Transportbereichs einen ersten Magnetfeldbereich 15 und einen dem ersten Magnetfeldbereich in Transportrichtung T nachgelagerten zweiten Magnetfeldbereich 16 bereit, vgl. Fig. 2.
  • Die beiden zuvor beschriebenen Magnetfeldbereiche 15, 16 werden mittels zweier Stabmagnete 11, 12 erzeugt, die sowohl mit ihren Nordpolen N als auch mit ihren Südpolen S einander gegenüberliegen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Magnetachsen 13 und 14 der beiden Magnete 11, 12 parallel zueinander und zur Transportrichtung T ausgerichtet, sie können aber auch entgegengesetzt zur Transportrichtung T liegen. Durch die Verwendung von zwei derart angeordneten Magneten zur Erzeugung der beiden Magnetfeldbereiche 15, 16 wird eine antiparallele Magnetisierung der hoch- und niederkoerzitiven Magnetbereiche mit wenig Aufwand erreicht.
  • Die Magnetfeldlinien des durch eine derartige Magnetisierungseinrichtung 10 erzeugten Magnetfelds sind in Figur 2 schematisch dargestellt, die diese Magnetfeldlinien in einer zu der x- und der z-Achse von Figur 1 parallelen Ebene zeigt, die die beiden Magneten 11 und 12 in deren Mitte schneidet. Demnach liegt in z-Richtung gesehen exakt in der Mitte zwischen den Magneten und in x-Richtung gesehen zwischen den Polen N, S der Magnete 11, 12 ein in die Transportrichtung T ausgerichtetes Magnetfeld (erster Magnetfeldbereich 15) vor. In Transportrichtung T gesehen stromabwärts davon und hinter den beiden Magneten 11, 12 liegt ein Magnetfeld (zweiter Magnetfeldbereich 16) mit einer geringeren Magnetfeldstärke vor, die entgegen der Transportrichtung T ausgerichtet ist. Die Magnetfeldrichtungen sind im vorliegenden Beispiel parallel bzw. antiparallel zur Transportrichtung des Wertdokuments orientiert. Eine oder beide können aber auch anders, z.B. senkrecht zur Transportrichtung T des Wertdokuments (parallel bzw. antiparallel zu der in Fig. 1 gezeigten y-Richtung oder z-Richtung) oder schräg zu diesen Richtungen orientiert sein.
  • Alternativ können die beiden Magnetbereiche 15,16 aber auch durch einen einzigen Magneten 11 oder 12 oder durch zwei oder vier Magnete erzeugt werden, deren Magnetachsen senkrecht zur Transportrichtung liegen (z-Richtung), z.B. die oberhalb und/oder unterhalb des Wertdokuments angeordnet sind und stirnseitig mit ihren gleichnamigen Magnetpolen einander gegenüber liegen. Statt der antiparallelen Ausrichtung können für die beiden Magnetfeldrichtungen auch andere Winkel zueinander gewählt werden.
  • Durch den ersten Magnetfeldbereich 15 wird eine erste Magnetisierung erreicht, bei der sowohl die Magnetisierung des niederkoerzitiven Magnetbereichs 1 als auch die des hochkoerzitiven Magnetbereichs h entlang der Transportrichtung T ausgerichtet wird. Im zweiten Magnetfeldbereich 16 wird nur die Magnetisierung des niederkoerzitiven Magnetbereichs 1 entgegen zur Transportrichtung T verändert. Da die Magnetfeldstärke des zweiten Magnetfeldbereichs 16 geringer ist als die zweite Koerzitivfeldstärke, wird der hochkoerzitive Magnetbereich h durch den zweiten Magnetfeldbereich 16 nicht ummagnetisiert. Die Magnetisierung des niederkoerzitiven Magnetbereichs 1 wird jedoch durch das zweite Magnetisieren etwa antiparallel zur Transportrichtung T ausgerichtet.
  • Der kombinierte Magnetbereich k ist in diesem Beispiel so ausgebildet, dass das niederkoerzitive Magnetmaterial des kombinierten Magnetbereichs und das hochkoerzitive Magnetmaterial des kombinierten Magnetbereichs zumindest näherungsweise 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 im Idealfall eine verschwindende resultierende Magnetisierung des jeweiligen kombinierten Magnetbereichs k erreicht.
  • Nach dem ersten und zweiten Magnetisieren in den beiden Magnetfeldbereichen 15,16 werden Magnetsignale des Sicherheitselements durch den induktiven Magnetdetektor 50 detektiert und die Magnetsignale ausgewertet, um die Magnetkodierung des Sicherheitselements zu prüfen. Der induktive Magnetdetektor 50 weist zur ortsaufgelösten Erfassung der Magnetisierung des Sicherheitselements mehrere Messspuren L (in Fig. 1 vier) auf, für die jeweils ein induktiver Messkopf vorhanden ist. Jeder der induktiven Messköpfe weist zwei Messspulen 51 mit weichmagnetischem Kern sowie einen dazwischenliegenden Magneten 52 zur Erzeugung eines zeitlich konstanten Magnetfelds auf. Während der Erfassung der Magnetsignale wirkt das durch den jeweiligen Magneten 52 erzeugte Magnetfeld auf das Sicherheitselement 31 ein. Zur Erzeugung des zeitlich konstanten Magnetfeldes kann auch ein einziger entsprechend dimensionierter Magnet für alle Messspuren verwendet werden. Beim Vorbeitransportieren eines magnetisierten Sicherheitselements 31 wird ein Strom in der jeweiligen Messspule 51 induziert. Die Messspulen 51 erzeugen dabei entsprechende Signale, die als Magnetsignale bezeichnet werden. Bevorzugt werden die beiden Messspulen 51 der jeweiligen Messkopfs in Differenz zueinander geschaltet, so dass für jede Messspur L als Magnetsignal das Differenzsignal der beiden Messspulen 51 erzeugt wird. Durch diese Differenzschaltung können gleichzeitig auf beide Messspulen 51 wirkende äußere magnetische Einflüsse minimiert werden, da sich die elektrischen Signale der Messspulen 51 bei entgegengesetzt gerichteter Verschaltung etwa gegeneinander aufheben. Zur weiteren Verarbeitung können die Magnetsignale M jeder Messspur L jeweils mit einem separaten Verstärker verstärkt werden. Die so erzeugten Magnetsignale M werden anschließend mittels der Auswerteeinrichtung 60 ausgewertet, um die Magnetkodierung des Sicherheitselements zu prüfen.
  • Beispielsweise werden zur Prüfung der Magnetkodierung die Magnetsignale nur dahingehend ausgewertet, das Sicherheitselement einer (von zwei oder mehreren) Sicherheitselement-Kategorie zuzuordnen. Dazu kann es ausreichen festzustellen, ob in einer beliebigen der Messspuren L entlang des Sicherheitselements überhaupt das Magnetsignal eines hochkoerzitiven Magnetbereichs h (oder ggf. auch eines kombinierten Magnetbereichs k) detektiert wurde (Multicode-Sicherheitselement) oder ob nur andere Magnetsignale detektiert wurden (kein Mulitcode-Sicherheitselement).
  • Zum Prüfen der Magnetkodierung können die Magnetsignale des Sicherheitselements hinsichtlich des Vorhandenseins der einzelnen zuvor beschriebenen Magnetbereiche h, 1 (und ggf. auch k) auf dem Sicherheitselement ausgewertet werden. Bei entsprechend großer Ortsauflösung des Magnetdetektors 50 im Vergleich zur Länge der Magnetbereiche der Magnetkodierung können die Magnetsignale gegebenenfalls auch zur Identifizierung jedes einzelnen Magnetbereichs und die Abfolge und Anordnung der Magnetbereiche auf dem Sicherheitselement ausgewertet werden, um die Magnetkodierung des Sicherheitselements 31 zu prüfen.
  • In Figur 3a ist beispielhaft das Magnetsignal M1 gezeigt, das der jeweilige induktive Messkopf des Magnetdetektors 50 als Funktion der Zeit t erzeugt bzw. als Funktion der Position x entlang der (an dem Magnetdetektor 50) vorbeitransportierten Wertdokuments, wenn ein niederkoerzitiver Magnetbereich 1 daran vorbeitransportiert wird (Differenzschaltung der beiden Messspulen 51). In Figur 3b ist das entsprechende Magnetsignal Mh gezeigt, das der jeweilige induktive Messkopf erzeugt, wenn ein hochkoerzitiver Magnetbereich h daran vorbeitransportiert wird. In Figur 3c ist das entsprechende Magnetsignal Mk gezeigt, das der jeweilige induktive Messkopf erzeugt, wenn ein kombinierter Magnetbereich k daran vorbeitransportiert wird. Und in Fig. 3d ist das entsprechende Magnetsignal M0 gezeigt, das in einer Messspur L detektiert wird, die außerhalb der Magnetbereiche des Sicherheitselements (in y-Richtung dazu versetzt), aber in Nähe der Magnetbereiche liegt.
  • Die genaue Form der Magnetsignale der einzelnen Magnetbereiche hängt von der Art des verwendeten Magnetdetektors ab. Die in Fig. 3a-d gezeigten Magnetsignale der Magnetbereiche 1, h und k weisen eine komplexe Struktur aus mehreren Minima und Maxima auf. Die Komplexität dieser Magnetsignale beruht auf der verwendeten Messtechnik, bei der zwei induktive Messköpfe in Differenz geschaltet sind. Der Unterschied zwischen dem Magnetsignal M1 des niederkoerzitiven Magnetbereichs 1 im Vergleich zu dem Magnetsignal Mh des hochkoerzitiven Magnetbereichs h beruht im Wesentlichen auf dessen (durch den Magnetfeldbereich 16 erzeugten) umgekehrter Magnetisierung.
  • Doch auch das Magnetfeld des zwischen den Messköpfen befindlichen Magneten 52 beeinflusst die Form der Magnetsignale, da dieses Magnetfeld zu einer Ummagnetisierung des niederkoerzitiven Magnetmaterials während des Detektionsvorgangs bzw. zwischen den Detektionsvorgängen der beiden Messspulen 51 führt. Dies gilt insbesondere für das Magnetsignal Mk des kombinierten Magnetbereichs k, der durch den zweiten Magnetfeldbereich 16 so magnetisiert wird, dass seine aus dem ersten und zweiten Magnetisieren resultierende Magnetisierung nahezu verschwindet. Vor Beginn der Messung der ersten Messspule 51 ist daher kaum eine Magnetisierung des kombinierten Magnetbereichs k vorhanden, aber nach der ersten Messspule 51 erzeugt der Magnet 52 eine resultierende Magnetisierung durch die o.g. Ummagnetisierung des niederkoerzitiven Magnetmaterials zwischen den Detektionsvorgängen der beiden Messspulen 51.
  • Das Magnetsignal M0 weist ebenfalls Maxima und Minima auf, hat aber eine deutlich geringere Amplitude als die anderen Magnetsignale, bei denen der jeweilige Magnetbereich die jeweilige Messspur in y-Richtung genau getroffen hat. Um eine Fehlbeurteilung der (zu) niedrigen Maxima und Minima des Magnetsignals M0 auszuschließen, wird der Absolutbetrag des stärksten Maximums oder des stärksten Minimums des jeweiligen Magnetsignals mit einer Geringfügigkeitsschwelle g verglichen, vgl. Fig. 3a-d. Das Vergleichen kann der Magnetdetektor 50 oder die Auswerteeinrichtung 60 durchführen. Beim Unterschreiten der Geringfügigkeitsschwelle g, wie es hier bei dem Magnetsignal M0 der Fall ist, wird das Magnetsignal der jeweiligen Messspur L für die weitere Auswertung ignoriert. Beim Überschreiten der Geringfügigkeitsschwelle g, wie es hier bei den Magnetsignalen Mi, Mh und Mk der Fall ist, wird das jeweilige Magnetsignal zur Prüfung der Kodierung des Sicherheitselements verwendet.
  • Die Auswerteeinrichtung 60, die mit einer entsprechenden Auswertesoftware programmiert ist, ermittelt für diese Magnetsignale Mi, Mh und Mk z.B. jeweils die stärksten zwei lokalen Minima m1, m2 des jeweiligen Magnetsignals (die lokalen Minima mit dem größten Absolutbetrag), die das jeweilige Magnetsignal der jeweiligen Messspur L als Funktion der Position x bzw. der Zeit t im Bereich des Sicherheitselements aufweist. Durch Vergleichen der Amplitude des Magnetsignals im zweitstärksten lokalen Minimum m2 mit der Amplitude des Magnetsignals im stärksten lokalen Minimum m1 bestimmt die Auswerteeinrichtung 60 einen Minima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur, z.B. ein Minima-Verhältnis v=m2/m1 oder v=m1/m2 oder eine Minima-Differenz u=m1-m2 oder u=m2-m1. Um die Magnetkodierung des Sicherheitselements zu prüfen, werden die Minima-Vergleichswerte v oder u mehrerer Messspuren L ausgewertet.
  • Alternativ oder zusätzlich zu der Minima-Auswertung kann die Auswerteeinrichtung auch eine Maxima-Auswertung durchführen, bei der sie die stärksten zwei lokalen Maxima M1, M2 des jeweiligen Magnetsignals (die lokalen Maxima mit dem größten Absolutbetrag) ermittelt und durch Vergleichen der Amplitude des Magnetsignals im zweitstärksten lokalen Maximum M2 mit der Amplitude des Magnetsignals im stärksten lokalen Maximum M1 einen Maxima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur L bestimmt, z.B. ein Maxima-Verhältnis V=M2/M1 oder V=M1/M2 oder eine Maxima-Differenz U=M1-M2 oder U=M2-M1. Um die Magnetkodierung des Sicherheitselements zu prüfen, können die Maxima-Vergleichswerte V oder U mehrerer Messspuren L allein ausgewertet werden oder zusätzlich zu den Minima-Vergleichswerten u oder v ausgewertet werden. Gegebenenfalls können beide auch miteinander verrechnet werden.
  • In Figur 4a ist ein Beispiel für ein Sicherheitselement 31 gezeigt, dessen Magnetkodierung ausschließlich zwei niederkoerzitive Magnetbereiche 1 aufweist. In Figur 4b sind die Minima-Vergleichswerte v=m2/m1 gezeigt, die die Auswerteeinrichtung aus den Magnetsignalen eines induktiven Magnetdetektors 50 mit acht Messspuren L1-L8 für das Sicherheitselement 31 ermittelt, vgl. Fig. 1. Die Magnetsignale der Messspuren L2, L3 und L6 weisen Minima-Vergleichswerte v um 0,25 auf, wie sie für niederkoerzitive Magnetbereiche 1 erwartet werden. Die Magnetsignale der übrigen Messspuren liegen unterhalb der Geringfügigkeits-Schwelle g. Die Minima-Vergleichswerte v=m2/m1 der Messspuren L2, L3, und L6 werden mit einer in der Auswerteeinrichtung 60 hinterlegten ersten Schwelle t1 verglichen, die z.B. etwa 0,35 beträgt. Aufgrund des Unterschreitens der ersten Schwelle t1 wird gefolgert, dass das Sicherheitselement in den (y-)Abschnitten, deren Magnetsignale die Messspuren L2, L3 und L6 detektiert haben, niederkoerzitive Magnetbereiche 1 aufweist. Das Sicherheitselements 31 aus Fig. 4a wird daher einer ersten Kategorie zugeordnet, die z.B. mit "Magnetkodierung ohne hochkoerzitives Magnetmaterial" oder "kein Multicode-Sicherheitselement" bezeichnet ist.
  • Fig. 4c ist mit Fig. 4a identisch. In Fig. 4d sind für das Sicherheitselement 31 aus Fig. 4a, c die entsprechenden Maxima-Vergleichswerte V=M2/M1 gezeigt, die für die Magnetsignale der Messspuren L2, L3 und L6 ermittelt wurden. Die Maxima-Vergleichswerte V dieser Messspuren liegen im Bereich 0,7 und damit über einer (für die Maxima-Auswertung anders gewählten) ersten Schwelle t1 = 0,55, mit der sie verglichen werden. Aufgrund des Überschreitens der ersten Schwelle t1 wird auch bei der Maxima-Auswertung gefolgert, dass die in den Messspuren L2, L3 und L6 detektierten Magnetsignale von niederkoerzitiven Magnetbereichen erzeugt wurden. Das Sicherheitselements 31 aus Fig. 4a, c wird daher auch durch die Maxima-Auswertung der ersten Kategorie zugeordnet ("Magnetkodierung ohne hochkoerzitiven Magnetbereich" oder "kein Multicode-Sicherheitselement").
  • In Figur 5a (identisch mit Fig. 5c) ist ein anderes Beispiel für ein Sicherheitselement 31 gezeigt, dessen Magnetkodierung zwei hochkoerzitive Magnetbereiche h sowie einen niederkoerzitiven Magnetbereich 1 und einen kombinierten Magnetbereich k aufweist. Anhand von Fig. 5b wird dessen Minima-Auswertung und anhand von Fig. 5d dessen Maxima-Auswertung gezeigt.
  • Aus den Magnetsignalen (vgl. Fig. 3a-c) eines Magnetdetektors 50 mit 8 Messspuren L1-L8 ermittelt die Auswerteeinrichtung 60 für das Sicherheitselement 31 aus Fig. 5a, c die Minima-Vergleichswerte v=m2/m1, vgl. Fig. 5b. Nur für das Magnetsignal der Messspur L3 wird ein Minima-Vergleichswert v von etwa 0,25 ermittelt, wie er für einen niederkoerzitiven Magnetbereich 1 erwartet wird. Für die Magnetsignale der Messpuren L5 und L7 werden deutlich größere Minima-Vergleichswerte v im Bereich 0,85 ermittelt. Für das Magnetsignal der Messspur L2 wird ein Minima-Vergleichswert v von etwa 0,45 ermittelt und die Magnetsignale der übrigen Messspuren liegen unterhalb der Geringfügigkeits-Schwelle g. Die Minima-Vergleichswerte v=m2/m1 der Messspuren L2, L3, L5 und L7 werden auch hier mit der ersten Schwelle t1=0,35 verglichen, die in der Auswerteeinrichtung 60 für die Minima-Auswertung hinterlegt ist. Aufgrund des Überschreitens der ersten Schwelle t1 in den Messspuren L2, L5 und L7 wird gefolgert, dass das dort detektierte Magnetsignal nicht von niederkoerzitiven Magnetbereichen erzeugt wurde, sondern das Sicherheitselement Abschnitte mit hochkoerzitivem Magnetmaterial aufweisen muss. Das Sicherheitselement 31 aus Fig. 5a, c wird daher einer zweiten Kategorie zugeordnet, die z.B. mit "Magnetkodierung mit hochkoerzitivem Magnetmaterial" oder "Multicode-Sicherheitselement" bezeichnet ist.
  • Die Zuordnung des Sicherheitselements 31 zu der zweiten Kategorie kann an die Bedingung geknüpft sein, dass die erste Schwelle t1 bei den Minima-Vergleichswerten von mindestens n Messspuren L überschritten sein muss, damit das Sicherheitselement 31 der zweiten Kategorie ("Multicode-Sicherheitselement") zugeordnet wird. Beispielsweise beträgt n=2, so dass mindestens an zwei der Messspuren L die Minima-Vergleichswerte die erste Schwelle t1 überschritten sein müssen, damit das Sicherheitselement 31 der zweiten Kategorie zugeordnet wird. Wird die erste Schwelle t1 dagegen nur an einer einzigen Messspur L (d.h. weniger als n=2) überschritten, so wird das Sicherheitselement 31 - wie die Sicherheitselemente ohne hochkoerzitives Magnetmaterial - der ersten Kategorie ("kein Multicode-Sicherheitselement") zugeordnet. Die Mindestanzahl n>1 (an Stelle von n=1) wird bevorzugt zur Prüfung von Sicherheitselementen eingesetzt, deren Magnetkodierung bekanntermaßen mehr als einen hochkoerzitiven oder kombinierten Magnetbereich h, k oder einen oder mehrere lange Magnetbereiche h oder k aufweist. Denn durch n>1 wird dann sichergestellt, dass ein einziges Magnetsignal, dessen Minima-Vergleichswert die erste Schwelle t1 überschreitet, noch nicht zu einer Einstufung des Sicherheitselements als "Multicode-Sicherheitselement" führt, sondern erst, wenn dies bei mindestens n Messspuren L der Fall ist.
  • Falls die Auswerteeinrichtung auch zur Unterscheidung zwischen kombinierten Magnetbereichen k und hochkoerzitiven Magnetbereichen eingerichtet sein soll, kann in der Software eine zweite Schwelle t2 hinterlegt werden, mit der die Minima-Vergleichswerte v bzw. die Maxima-Vergleichswerte V verglichen werden. Die zweite Schwelle t2 liegt bei den Minima-Auswertung oberhalb der ersten Schwelle t1, z.B. bei etwa t2=0,65, bei der Maxima-Auswertung unterhalb der ersten Schwelle t1, z.B. bei etwa t2=0,4. Bei dem Sicherheitselement aus Fig. 5a, c wird in der Messspur L2 ein Magnetsignal detektiert, dessen Minima-Vergleichswert v etwa 0,45 beträgt und daher über der ersten Schwelle t1 und unter der zweiten Schwelle t2 liegt, während die Minima-Vergleichswert v für die Messspuren L5 und L7 auch die zweite Schwelle t2 überschreiten, vgl. Fig. 5b. Aufgrund der Feststellung, dass für mindestens eine Messspur (hier nur L2) ein zwischen beiden Schwellen t1 und t2 liegender Minima-Vergleichswert ermittelt wird, kann das Sicherheitselement einer ggf. verwendeten dritten Kategorie ("Multicode-Sicherheitselement mit kombiniertem Magnetbereich") zugeordnet werden. Eine entsprechende Kategorisierung des Sicherheitselements aus Fig. 5a, c kann aber auch anhand der Maxima-Auswertung erfolgen, basierend auf dem Maxima-Vergleichswert von etwa 0,45, der auch zwischen den beiden Schwellen t1 und t2 liegt, während die Maxima-Vergleichswerte V für die Messspuren L5 und L7 die zweite Schwelle t2 unterschreiten, vgl. Fig. 5d.
  • Für eine genauere Prüfung der Magnetkodierung kann aus dem Unterschreiten der ersten Schwelle t1 im Fall der Minima-Auswertung gefolgert werden, dass das Sicherheitselement aus Fig. 4a in den y-Abschnitten, die den Messspuren L2, L3 und L6 entsprechen, einen oder mehrere niederkoerzitive Magnetbereiche 1 aufweist und in den übrigen Messspuren kein Magnetmaterial (d.h. Lückenbereiche der Magnetkodierung) aufweist. Für das Sicherheitselement aus Fig. 5a kann anhand des Überschreiten ersten Schwelle t1 in den Messspuren L2, L5 und L7 im Fall der Minima-Auswertung gefolgert werden, dass das Sicherheitselement in den y-Abschnitten, die den Messspuren L2, L5 und L7 entsprechen, einen oder mehrere hochkoerzitive oder kombinierte Magnetbereiche k aufweist und - anhand des Unterschreitens der ersten Schwelle t1 in der Messspuren L3 - dass das Sicherheitselement in dem, y-Abschnitt, der der Messspur L3 entspricht, einen niederkoerzitiven Magnetbereich 1 aufweist. Die relativen oder absoluten y-Positionen der niederkoerzitiven Magnetbereiche 1, der hochkoerzitiven Magnetbereiche h (und ggf. der kombinierten Magnetbereiche k) des Sicherheitselements können für die genauere Prüfung mit Referenzdaten verglichen werden, welche in der Auswerteeinrichtung 60 für mehrere bekannte Sicherheitselemente hinterlegt sind. Anhand dieses Vergleichs kann die Magnetkodierung ggf. auch hinsichtlich der Abfolge und/ oder Anordnung der verschiedenen Magnetbereiche überprüft werden.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Prüfung eines Wertdokuments (30), das ein Sicherheitselement (31) mit mindestens einem niederkoerzitiven Magnetbereich (1) und/ oder mit mindestens einem hochkoerzitiven Magnetbereich (h) aufweist, wobei der niederkoerzitive Magnetbereich (1) ein niederkoerzitives Magnetmaterial mit einer ersten Koerzitivfeldstärke enthält, und der hochkoerzitive Magnetbereich (h) ein hochkoerzitives Magnetmaterial mit einer zweiten Koerzitivfeldstärke enthält, die größer ist als die erste Koerzitivfeldstärke, wobei bei dem Verfahren folgende Schritte durchgeführt werden:
    - erstes Magnetisieren des Sicherheitselements (31) durch einen ersten Magnetfeldbereich (15), dessen Magnetfeldstärke größer ist als die zweite Koerzitivfeldstärke, so dass die Magnetisierung des ggf. vorhandenen niederkoerzitiven Magnetmaterials und die Magnetisierung des ggf. vorhandenen hochkoerzitiven Magnetmaterials in eine erste Magnetisierungsrichtung (x) ausgerichtet werden,
    - zweites Magnetisieren des Sicherheitselements (31) durch einen zweiten Magnetfeldbereich (16), dessen Magnetfeldstärke größer ist als die erste Koerzitivfeldstärke aber kleiner ist als die zweite Koerzitivfeldstärke, wobei die Magnetfeldrichtung des zweiten Magnetfeldbereichs so orientiert ist, dass die Magnetisierung des ggf. vorhandenen niederkoerzitiven Magnetmaterials durch das zweite Magnetisieren in eine von der ersten Magnetisierungsrichtung verschiedene zweite Magnetisierungsrichtung ausgerichtet wird,
    - Vorbeitransportieren des Wertdokuments (31) entlang einer Transportrichtung (T) an einem Magnetdetektor (50), der quer zur Transportrichtung des Wertdokuments mehrere Messspuren (L) aufweist, in denen der Magnetdetektor jeweils ein Magnetsignal (M) als Funktion der Zeit detektiert, wobei
    - der Magnetdetektor (50) ein induktiver Magnetdetektor ist, der für jede Messspur (L) einen induktiven Messkopf mit zwei Messspulen aufweist, die in Transportrichtung des Wertdokuments nacheinander angeordnet sind und miteinander in Differenz geschaltet sind, wobei als Magnetsignal der jeweiligen Messspur das Differenzsignal der beiden Messspulen verwendet wird, oder
    - an Stelle eines induktiven Magnetdetektors magnetoresistive Elemente, AMR-, GMR-, TMR- oder Hallelemente verwendet werden, die elektronisch so miteinander in Differenz verschaltet sind oder deren Magnetsignale so voneinander subtrahiert werden, dass das resultierende Magnetsignal dem eines induktiven Magnetdetektors ähnelt,
    - Auswerten der von den einzelnen Messspuren (L) detektierten Magnetsignale (M) des Sicherheitselements, wobei für mehrere der Messspuren jeweils
    - die stärksten zwei lokalen Minima (m1, m2) des jeweiligen Magnetsignals und/ oder die stärksten zwei lokalen Maxima (M1, M2) des jeweiligen Magnetsignals ermittelt werden, die das jeweilige Magnetsignal der jeweiligen Messspur als Funktion der Zeit aufweist,
    - ein Minima-Vergleichswert (u, v) der jeweiligen Messspur (L) bestimmt wird durch Vergleichen der Amplitude des Magnetsignals im zweitstärksten lokalen Minimum (m2) mit der Amplitude des Magnetsignals im stärksten lokalen Minimum (m1) und/ oder ein Maxima-Vergleichswert (U, V) der jeweiligen Messspur (L) bestimmt wird durch Vergleichen der Amplitude des Magnetsignals im zweitstärksten lokalen Maximum (M2) mit der Amplitude des Magnetsignals im stärksten lokalen Maximum (M1), und
    - Prüfen einer Magnetkodierung des Sicherheitselements anhand der Minima-Vergleichswerte (u, v) mehrerer der Messspuren (L) und/ oder anhand der Maxima-Vergleichswerte (U, V) mehrerer der Messspuren (L).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Prüfen der Magnetkodierung des Sicherheitselements für mehrere der Messspuren jeweils anhand des Minima-Vergleichswerts (u, v) und/oder anhand des Maxima-Vergleichswerts (U, V) der jeweiligen Messspur (L) geprüft wird, ob das Sicherheitselement in dem jeweiligen Abschnitt, dessen Magnetsignal die jeweilige Messspur detektiert hat, einen niederkoerzitiven Magnetbereich oder einen hochkoerzitiven Magnetbereich aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass, beim Prüfen der Magnetkodierung des Sicherheitselements, anhand der Minima-Vergleichswerte (u, v) und/oder anhand der Maxima-Vergleichswerte (U, V) mehrerer Messspuren (L) entschieden wird, ob das Sicherheitselement einer ersten oder einer zweiten Sicherheitselement-Kategorie zugeordnet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement einer ersten Sicherheitselement-Kategorie zugeordnet wird, falls bei einer Mindestanzahl (n) von Messspuren der für die jeweilige Messspur berechnete Minima-Vergleichswert (u, v) die erste Schwelle (t1) überschreitet und/oder bei einer Mindestanzahl (n) von Messspuren der für die jeweilige Messspur berechnete Maxima-Vergleichswert (U, V) die erste Schwelle (t1) unterschreitet, und andernfalls das Sicherheitselement einer zweiten Sicherheitselement-Kategorie zugeordnet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absolutbetrag des stärksten lokalen Minimums (m1) des jeweiligen Magnetsignals oder der Absolutbetrag des stärksten lokalen Maximums (M1) des jeweiligen Magnetsignals, welches das jeweilige Magnetsignal der jeweiligen Messspur als Funktion der Zeit aufweist, mit einer Geringfügigkeits-Schwelle (g) verglichen wird und bei Überschreiten der Geringfügigkeits-Schwelle gefolgert wird, dass das Sicherheitselement in dem jeweiligen Abschnitt des Sicherheitselements, dessen Magnetsignal die jeweilige Messspur detektiert hat, einen Magnetbereich aufweist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Minima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur (L) ein Minima-Unterschied (u) zwischen der Amplitude des Magnetsignals im zweitstärksten lokalen Minimum (m2) und der Amplitude des Magnetsignals im stärksten lokalen Minimum (m1) oder umgekehrt ist, oder dass der Minima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur (L) ein Minima-Verhältnis (v) zwischen der Amplitude des Magnetsignals im zweitstärksten lokalen Minimum (m2) und der Amplitude des Magnetsignals im stärksten lokalen Minimum (m1) oder umgekehrt ist.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Maxima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur (L) ein Maxima-Unterschied (U) zwischen der Amplitude des Magnetsignals im zweitstärksten lokalen Maximum (M2) und der Amplitude des Magnetsignals im stärksten lokalen Maximum (M1) oder umgekehrt ist, oder dass der Maxima-Vergleichswert ein Maxima-Verhältnis (V) zwischen der Amplitude des Magnetsignals im zweitstärksten lokalen Maximum (M2) und der Amplitude des Magnetsignals im stärksten lokalen Maximum (M1) oder umgekehrt ist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine oder mehrere Messspuren des Magnetdetektors der jeweilige Minima-Vergleichswert (u, v) und/oder der jeweilige Maxima-Vergleichswert (U, V) mit einer ersten Schwelle (t1) verglichen wird, wobei die Magnetkodierung des Sicherheitselements insbesondere basierend darauf geprüft wird, ob der/die Minima-Vergleichswert/e der jeweiligen Messspur (L) die erste Schwelle überschreitet/n oder unterschreitet/n und/ oder basierend darauf, ob der Maxima-Vergleichswert/e (V) der jeweiligen Messspur die erste Schwelle unterschreitet/n oder überschreitet/n.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit davon, ob der Minima-Vergleichswert der jeweiligen Messspur die erste Schwelle überschreitet oder unterschreitet und/oder in Abhängigkeit davon, ob der Maxima-Vergleichswert (V) der jeweiligen Messspur die erste Schwelle unterschreitet oder überschreitet, entschieden wird, ob das Sicherheitselement in dem jeweiligen Abschnitt, dessen Magnetsignal die jeweilige Messspur detektiert hat, einen hochkoerzitiven oder einen niederkorzitiven Magnetbereich aufweist
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass für eine oder mehrere Messspuren des Magnetdetektors der jeweilige Minima-Vergleichswert (u, v) und/oder der jeweilige Maxima-Vergleichswert (U, V) zusätzlich mit einer zweiten Schwelle (t2) verglichen wird, und in dem Fall, wenn der/die Minima-Vergleichswert/e der jeweiligen Messspur und/oder der Maxima-Vergleichswert/e (V) der jeweiligen Messspur zwischen der ersten Schwelle (t1) und der der zweiten Schwelle (t2) liegt, entschieden wird, dass das Sicherheitselement in dem jeweiligen Abschnitt, dessen Magnetsignal die jeweilige Messspur detektiert hat, einen kombinierten Magnetbereich aufweist, der sowohl das hochkoerzitive als auch das niederkoerzitive Magnetmaterial aufweist.
  11. Prüfvorrichtung zur Prüfung eines Wertdokuments (30), das ein Sicherheitselement (31) mit mindestens einem niederkoerzitiven Magnetbereich (1) und/oder mit mindestens einem hochkoerzitiven Magnetbereich (h) aufweist, wobei der hochkoerzitive Magnetbereich (h) ein hochkoerzitives Magnetmaterial mit einer zweiten Koerzitivfeldstärke enthält, dessen Magnetisierung in eine erste Magnetisierungsrichtung ausgerichtet ist, und der niederkoerzitive Magnetbereich (1) ein niederkoerzitives Magnetmaterial mit einer ersten Koerzitivfeldstärke enthält, die kleiner ist als die zweite Koerzitivfeldstärke, wobei die Magnetisierung des hochkoerzitiven Magnetmaterials in eine erste Magnetisierungsrichtung ausgerichtet ist und die Magnetisierung des niederkoerzitiven Magnetmaterials in eine von der ersten Magnetisierungsrichtung verschiedene zweite Magnetisierungsrichtung ausgerichtet ist,
    wobei die Prüfvorrichtung (100) folgendes aufweist:
    - einen Magnetdetektor (50), der zur Detektion von Magnetsignalen des entlang einer Transportrichtung an dem Magnetdetektor (50) vorbei transportierten Wertdokuments eingerichtet ist, wobei der Magnetdetektor (50) quer zur Transportrichtung des Wertdokuments mehrere Messspuren (L) aufweist und dazu eingerichtet ist, in den Messspuren jeweils ein Magnetsignal (M) als Funktion der Zeit zu detektieren, wobei
    - der Magnetdetektor (50) ein induktiver Magnetdetektor ist, der für jede Messspur (L) einen induktiven Messkopf mit zwei Messspulen aufweist, die in Transportrichtung des Wertdokuments nacheinander angeordnet sind und miteinander in Differenz geschaltet sind, wobei als Magnetsignal der jeweiligen Messspur das Differenzsignal der beiden Messpulen verwendet wird, oder
    - an Stelle eines induktiven Magnetdetektors magnetoresistive Elemente, AMR-, GMR-, TMR- oder Hallelemente verwendet werden, die elektronisch so miteinander in Differenz verschaltet sind oder deren Magnetsignale so voneinander subtrahiert werden, dass das resultierende Magnetsignal dem eines induktiven Magnetdetektors ähnelt,
    - eine Auswerteeinrichtung (60), die dazu eingerichtet ist, die Magnetsignale (M) des Sicherheitselements auszuwerten, die der Magnetdetektor (50) in den einzelnen Messspuren (L) detektiert, wobei die Auswerteeinrichtung dazu eingerichtet ist, für mehrere der Messspuren (L) jeweils
    - die stärksten zwei lokalen Minima (m1, m2) des jeweiligen Magnetsignals und/ oder die stärksten zwei lokalen Maxima (M1, M2) des jeweiligen Magnetsignals zu ermitteln, die das jeweilige Magnetsignal der jeweiligen Messspur als Funktion der Zeit, und
    - einen Minima-Vergleichswert (u, v) der jeweiligen Messspur (L) zu bestimmen durch Vergleichen der Amplitude des Magnetsignals im zweitstärksten lokalen Minimum (m2) mit der Amplitude des Magnetsignals im stärksten lokalen Minimum (m1) und/ oder einen Maxima-Vergleichswert (U, V) der jeweiligen Messspur (L) zu bestimmen durch Vergleichen der Amplitude des Magnetsignals im zweitstärksten lokalen Maximum (M2) mit der Amplitude des Magnetsignals im stärksten lokalen Maximum (M1), und
    wobei die Auswerteeinrichtung (60) dazu eingerichtet ist, eine Magnetkodierung des Sicherheitselements anhand der Minima-Vergleichswerte (u, v) mehrerer der Messspuren (L) und/ oder anhand der Maxima-Vergleichswerte (U, V) mehrerer der Messspuren (L) zu prüfen.
  12. Prüfvorrichtung (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (60) dazu eingerichtet ist, beim Prüfen der Magnetkodierung des Sicherheitselements für mehrere der Messspuren (L) jeweils anhand des Minima-Vergleichswerts (u, v) und/ oder anhand des Maxima-Vergleichswerts (U, V) der jeweiligen Messspur (L)
    - zu entscheiden, ob das Sicherheitselement einer ersten oder einer zweiten Sicherheitselement-Kategorie zugeordnet wird, und/oder
    - zu prüfen, ob das Sicherheitselement in dem jeweiligen Abschnitt, dessen Magnetsignal die jeweilige Messspur detektiert hat, einen niederkoerzitiven oder einen hochkoerzitiven Magnetbereich aufweist.
  13. Prüfvorrichtung (100) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfvorrichtung einen oder mehrere Magnete (11, 12) aufweist, die einen ersten Magnetfeldbereich (15) zum ersten Magnetisieren des Sicherheitselements (31) und einen zweiten Magnetfeldbereich (16) zum zweiten Magnetisieren des Sicherheitselements (31) bereit stellen, der, entlang eines Transportwegs des Wertdokuments durch die Prüfvorrichtung betrachtet, nach dem ersten Magnetfeldbereich und vor dem Magnetdetektor (50) angeordnet ist, wobei die Magnetfeldstärke des ersten Magnetfeldbereichs größer ist als die des zweiten Magnetfeldbereichs und wobei die Magnetfeldrichtung des zweiten Magnetfeldbereichs anders ist als die des ersten Magnetfeldbereichs.
  14. Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung mit
    - einer Prüfvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 11 bis 13 und
    - einer Transporteinrichtung (17) zum Vorbeitransportieren des Wertdokuments (31) an dem Magnetdetektor (50) entlang einer Transportrichtung (T).
  15. Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 14 mit einer Prüfvorrichtung (100) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (11, 12) der Prüfvorrichtung, die den ersten und zweiten Magnetfeldbereich (15, 16) bereit stellen, entlang des Transportwegs des Wertdokuments durch die Wertdokumentbearbeitungsvorrichtung von dem Magnetdetektor (50) entfernt angeordnet sind.
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US6518747B2 (en) * 2001-02-16 2003-02-11 Quantum Design, Inc. Method and apparatus for quantitative determination of accumulations of magnetic particles
ATE415618T1 (de) * 2003-10-03 2008-12-15 Fiat Ricerche Magnettemperatursensorvorrichtung, herstellungsverfahren und detektionsprozess dafür
US7538546B2 (en) * 2006-11-10 2009-05-26 Infinitum Solutions, Inc. In-plane magnetic field generation and testing of magnetic sensor
DE102007025939A1 (de) * 2007-06-04 2008-12-11 Giesecke & Devrient Gmbh Sicherheitselement zur Absicherung von Wertdokumenten
DE102009039588A1 (de) 2009-09-01 2011-03-03 Giesecke & Devrient Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung von Wertdokumenten
CN102939620B (zh) * 2010-06-09 2015-06-03 德国捷德有限公司 用于检查有价文件的方法和设备
KR101553092B1 (ko) * 2010-12-10 2015-09-14 니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤 자기 패턴 검출 장치
DE102011120972A1 (de) * 2011-12-13 2013-06-13 Giesecke & Devrient Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung von Wertdokumenten
DE102013205891A1 (de) * 2013-04-03 2014-10-09 Giesecke & Devrient Gmbh Prüfung eines mit Magnetmaterialien versehenen Sicherheitselements
DE102013021969A1 (de) * 2013-12-20 2015-06-25 Giesecke & Devrient Gmbh Magnetisierungseinrichtung zum Prüfen eines Sicherheitselements
DE102016015545A1 (de) * 2016-12-27 2018-06-28 Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Detektieren eines Sicherheitsfadens in einem Wertdokument

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