Магнитная проверка ценных документов
Изобретение относится к проверке магнитных свойств ценного документа с помощью магнитного датчика, который имеет измерительную сенсорную дорожку с несколькими магниточувствительными измерительными сенсорными элементами, а также по меньшей мере один другой магниточувствительный сенсорный элемент, который расположен за измерительной сенсорной дорожкой и имеет большее расстояние от плоскости перемещения ценного документа, чем измерительные сенсорные элементы. Посредством других сенсорных элементов обнаруживают корректирующие сигналы в корректировочных измерительных точках ценного документа, который расположены на той же измерительной линии, что и измерительные точки. Для вычисления их зависимости от расстояния измерительных сигналов корректируют соответствующий измерительный сигнал на основании спада сигнала, который имеет полученный для этой измерительной точки корректирующий сигнал по сравнению с измерительным сигналом соответствующей измерительной точки. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.
Изобретение относится к способу и магнитному датчику для магнитной проверки ценных документов.
В общем, ценные документы имеют различные защитные признаки, которые усложняют их подделку или которые являются специфическими для соответствующего типа ценного документа. Подлинность ценного документа или типа ценного документа проверяется специальными измерительными устройствами, которые содержат детекторное и перемещающее устройство, которое перемещает ценный документ мимо детекторного устройства. Детекторное устройство определяет во многих измерительных точках на поверхности ценного документа измерительные значения, которые представляют собой определенные свойства его защитных признаков. Полученные измерительные значения затем используют для проверки подлинности документа и для этого, например, сравнивают их с референциальными значениями.
Впрочем, измерительные значения могут быть искажены за счет того, что расстояние между ценным документом и детектором колеблется. Обычно эта взаимосвязь такова, что с увеличением расстояния между детектором и измерительной точкой измерительный сигнал ослабевает. Это расстояние может отличаться не только от одного ценного документа к другому, но также внутри одного ценного документа, так что проверенные друг за другом измерительные точки одного и того же ценного документа имеют различную удаленность от детектора. Это варьирующееся расстояние обусловлено, например, изгибами и волнистой поверхностью документа, прежде всего в случае использованных банкнот, или также вибрацией ценных документов при быстром пропускании через измерительное устройство.
Для предотвращения ошибочных проверок, при проверке магнитных свойств желательно, чтобы зависимость от расстояния результатов измерения между ценным документом и детектором была минимизирована, насколько это возможно. Именно при небольших расстояниях от ценного документа до детектора, тем не менее, особенно сильно заметна зависимость от расстояния измерительного магнитного сигнала.
Поэтому в DE 102 56 235 А1 было предложено стабилизировать ценный документ при перемещении через измерительное устройство, например, посредством ролико-ременных систем или прижимных и всасывающих или тому подобных систем, чтобы таким образом минимизировать варьирование расстояния. Однако при этом из-за высокого износа или же высокозатратных с конструктивной точки зрения и, соответственно, требующих частого ремонта системных компонентов обнаруживаются очевидные недостатки.
Из ЕР2304699 В1 известен направляющий элемент, при помощи которого также достигается механическая стабилизация ценного документа, чтобы сократить колебания расстояния от ценного документа до магнитного датчика.
Кроме того, из DE 101005000698 А1 известно измерение расстояния при помощи другого датчика и корректировка измерительных сигналов на основании измеренного расстояния. Однако этот другой датчик является дорогостоящим и требует много места.
Вследствие этого задачей настоящего изобретения является предложение более простого решения, чтобы при проверке магнитных свойств ценных документов достичь результатов, которые не искажены варьирующимся расстоянием до детектора.
Эта задача согласно изобретению решена посредством способа и магнитного датчика с признаками независимых пунктов формулы изобретения. В зависимых от них пунктах формулы изобретения указаны преимущественные формы осуществления и усовершенствованные варианты изобретения.
Для проверки магнитных свойств ценного документа, прежде всего защитного элемента ценного документа, ценный документ перемещают мимо магнитного датчика вдоль направления перемещения. Магнитный датчик имеет, поперек направления перемещения ценного документа, то есть перпендикулярно или наискосок относительно направления перемещения ценного документа, измерительную сенсорную дорожку с несколькими магниточувствительными измерительными сенсорными элементами, которые расположены на заданном расстоянии относительно плоскости перемещения ценного документа. Кроме того, магнитный датчик имеет по меньшей мере один другой магниточувствительный элемент, предпочтительным образом по меньшей мере два магниточувствительных сенсорных элемента, который/-ые, при рассмотрении от перемещенного мимо ценного документа, расположен/-ы вдоль линии параллельно к измерительным сенсорным элементам и имеет/-ют большее расстояние до плоскости перемещения ценного документа, чем измерительные сенсорные элементы. Магниточувствительные измерительные сенсорные элементы и магниточувствительный/-ые другой/-ые сенсорный/-ые элемент/-ы далее обозначаются просто как измерительные сенсорные элементы и другие сенсорные элементы.
При помощи измерительных сенсорных элементов обнаруживаются измерительные сигналы ценного документа в нескольких измерительных точках ценного документа, которые расположены на ценном документе вдоль измерительной линии поперек направления перемещения. При помощи другого/-ых сенсорного/-ых элемента/-ов в соответствующей корректировочной измерительной точке ценного документа обнаруживается корректирующий/-ие сигнал/-ы, который/-ые расположен/-ы на той же измерительной линии, что и измерительные точки. Чтобы высчитать зависимость от расстояния измерительных сигналов, обнаруженные в измерительных точках измерительные сигналы корректируются при помощи обнаруженного/-ых в корректировочной/-ых измерительной/-ых точке/-ах корректирующего/-их сигнала/-ов. Скорректированные таким образом измерительные сигналы измерительных точек используются для проверки магнитных свойств ценного документа. Предпочтительным образом, корректирующие сигналы корректировочных измерительных точек обнаруживаются одновременно с измерительными сигналами измерительных точек, чтобы можно было осуществить максимально точную корректировку расстояния.
Для корректировки обнаруженных в измерительных точках измерительных сигналов соответствующий измерительный сигнал сравнивается с соответствующим корректирующим сигналом. По причине большей удаленности по меньшей мере одного другого сенсорного элемента от ценного документа по сравнению с измерительными сенсорными элементами корректирующий сигнал слабее, чем измерительный сигнал соответствующей измерительной точки. Соответствующий измерительный сигнал соответствующей измерительной точки корректируется на основании спада сигнала, который полученный для этой измерительной точки корректирующий сигнал имеет по сравнению с измерительным сигналом соответствующей измерительной точки. На основании обнаруженного/-ых корректирующего/-их сигнала/-ов, который/-ые обнаруживается/-ются в соответствующей корректировочной измерительной точке, может быть определен корректирующий сигнал для соответствующей измерительной точки измерительной линии, в которой измерительные сенсорные элементы обнаружили соответствующий измерительный сигнал. Выражение «полученный для измерительной точки корректирующий сигнал» включает в себя тот случай, когда корректировочная измерительная точка и измерительная точка на ценном документе идентичны, но также оно включает в себя и тот случай, когда корректировочные измерительные точки не идентичны измерительным точкам, а измерительный сигнал измерительной точки корректируется при помощи корректирующего/-их сигнала/-ов одной/нескольких соседней/-их с соответствующей измерительной точкой, например, расположенной/-ых ближе всего на ценном документе корректирующей/-их измерительной/-ых точки/-чек. Корректирующий сигнал другого сенсорного элемента, например, используется для корректировки измерительных сигналов нескольких измерительных точек, которые расположены вблизи корректировочной измерительной точки этого другого сенсорного элемента.
Для корректировки обнаруженных в измерительных точках ценного документа измерительных сигналов соответствующий измерительный сигнал измерительной точки сравнивается с полученным для этой измерительной точки корректирующим сигналом, например, путем расчета отношения корректирующего сигнала и измерительного сигнала. На основании спада сигнала, который имеет полученный для этой измерительной точки корректирующий сигнал по сравнению с измерительным сигналом соответствующей измерительной точки (например, на основании отношения измерительного сигнала соответствующей измерительной точки и полученного для этой измерительной точки корректирующего сигнала), затем рассчитывается (локальное) расстояние от соответствующей измерительной точки ценного документа до соответствующего измерительного сенсорного элемента. При помощи полученного (локального) расстояния от ценного документа до измерительного сенсорного элемента корректируется соответствующий измерительный сигнал, который обнаружил соответствующий измерительный сенсорный элемент в соответствующей измерительной точке, прежде всего при использовании известной зависимости от расстояния измерительного сигнала. Скорректированный измерительный сигнал соответствующей измерительной точки определяется, например, в результате того, что полученное для соответствующей измерительной точки расстояние используется в определенной заблаговременно до проверки ценного документа зависимости от расстояния измерительного сигнала.
Корректировка в качественном отношении осуществляется за счет того, что измерительный сигнал измерительных сенсорных элементов корректируется в сторону повышения, если полученное расстояние превышает заданное расстояние, которое имеется от плоскости перемещения ценного документа до измерительных сенсорных элементов, и в сторону понижения, если полученное расстояние не достигает заданного расстояния. Величина этой корректировки зависит от отношения соответствующего измерительного сигнала измерительной точки и полученного для этой измерительной точки корректирующего сигнала. Скорректированный измерительный сигнал соответствует, например, измерительному сигналу, который был бы определен измерительными сенсорными элементами на заданном расстоянии от ценного документа до измерительных сенсорных элементов.
Вышеупомянутая зависимость от расстояния может быть известна, например, из спецификации измерительных сенсорных элементов или может быть получена на основании этих данных. Но также она может быть смоделирована или получена эмпирическим путем для измерительных сенсорных элементов заблаговременно до проверки ценного документа. Например, заблаговременно до проверки ценного документа для измерительных сенсорных элементов магнитного датчика определяют зависимость от расстояния, которая передает характеристику измерительного сигнала измерительных сенсорных элементов в зависимости от расстояния между ценным документом и измерительными сенсорными элементами. Аналогичным образом по меньшей мере для еще одного сенсорного элемента определяют (дополнительную) зависимость от расстояния, которая передает характеристику корректирующего сигнала в зависимости от расстояния между ценным документом и измерительными сенсорными элементами. Например, на основании характеристики измерительного сигнала и характеристики корректирующего сигнала в зависимости от расстояния определяют зависимость расстояния от отношения корректирующего сигнала и измерительного сигнала.
Полученное расстояние является локальным расстоянием, поскольку оно действительно только индивидуально для соответствующей измерительной точки, причем полученные для различных измерительных точек расстояния обычно отличаются друг от друга. Для корректировки соответствующего измерительного сигнала полученное для соответствующей измерительной точки индивидуальное расстояние может быть вставлено в известную зависимость от расстояния измерительного сигнала, чтобы определить индивидуально действительный для соответствующей измерительной точки корректировочный коэффициент, который пересчитывается с измерительным сигналом соответствующей измерительной точки. Соответственно, корректировочный коэффициент также является индивидуальным для соответствующей измерительной точки, причем корректировочные коэффициенты для различных измерительных точек обычно отличаются друг от друга.
Скорректированный измерительный сигнал соответствующей измерительной точки может быть определен в результате того, что полученное для соответствующей измерительной точки расстояние до измерительной точки используется в определенной заблаговременно до проверки ценного документа зависимости измерительного сигнала измерительных сенсорных элементов от расстояния, чтобы определить индивидуально действующий для каждой измерительной точки корректировочный коэффициент. Соответствующий измерительный сигнал соответствующей измерительной точки затем умножается на полученный для соответствующей измерительной точки корректировочный коэффициент, чтобы получить скорректированный измерительный сигнал.
Для сравнения соответствующего корректирующего сигнала с соответствующим измерительным сигналом преимущественным образом формируется отношение между соответствующим корректирующим сигналом и соответствующим измерительным сигналом. На основании отношения между соответствующим корректирующим сигналом и соответствующим измерительным сигналом, при помощи известной зависимости от расстояния отношения, определяют расстояние от соответствующей измерительной точки ценного документа до соответствующего измерительного сенсорного элемента. На основании этого расстояния, которое было индивидуально определено для соответствующей измерительной точки ценного документа, определяют локальный корректировочный коэффициент для соответствующей измерительной точки ценного документа. Для корректировки измерительного сигнала измерительный сигнал соответствующей измерительной точки пересчитывается с учетом соответствующего локального корректировочного коэффициента (например, умножается или делится), который был определен для соответствующей измерительной точки. Однако корректировка обнаруженного измерительного сигнала, предпочтительным образом, осуществляется только для таких измерительных сигналов подлежащего проверке защитного элемента, которые достигают или превышают заданное пороговое значение. Так в остальных случаях предотвращают ошибочную корректировку. Так как, таким образом, в отношении корректировки игнорируются такие случаи, при которых очень слабые измерительные сигналы, которые, например, искажены шумами или помехами, при помощи (еще более слабых и также искаженных) корректирующих сигналов были бы пересчитаны в бессмысленные значения. Те измерительные сигналы, которые не достигают заданного порогового значения, не корректируются и также не используются для проверки магнитных свойств защитного элемента.
Предпочтительным образом, у магнитного датчика количество других сенсорных элементов меньше, чем количество измерительных сенсорных элементов, прежде всего по меньшей мере в два раза меньше. Например, измерительные сенсорные элементы могут быть расположены равномерно на расстоянии 2 мм друг от друга, а другие сенсорные элементы - на расстоянии 10 мм друг от друга. А именно распознается, что расстояние от ценного документа до магнитного датчика обычно отчетливо изменяется только на длину в несколько мм (при рассмотрении перпендикулярно направлению перемещения). Благодаря небольшому количеству корректирующих сенсорных элементов по сравнению с измерительными сенсорными элементами корректировка расстояния возможна с меньшими затратами. Измерительный сигнал тех измерительных сенсорных элементов, которые расположены вдоль измерительной линии между двумя другими сенсорными элементами, может быть скорректирован при помощи корректирующих сигналов ближайших из соседних с этими измерительными элементами других сенсорных элементов.
Прежде всего, плотность других сенсорных элементов магнитного датчика в направлении перпендикулярно направлению перемещения ценного документа выбирается таким образом, что магнитный датчик для каждого 20-миллиметрового участка ценного документа перпендикулярно направлению перемещения ценного документа имеет по меньшей мере один другой сенсорный элемент. Таким образом, количество других сенсорных элементов адаптируется к характерной длине перпендикулярно направлению перемещения, на которую изменяется расстояние от ценного документа до магнитного датчика.
Измерительный сигнал измерительных точек таких измерительных сенсорных элементов, за которыми не находится никакой сенсорный элемент, предпочтительным образом, корректируется при помощи корректирующих сигналов по меньшей мере от двух корректировочных измерительных точек. Для корректировки измерительного сигнала этих измерительных сенсорных элементов могут быть интерполированы (интерполяция в направлении у) корректирующие сигналы других сенсорных элементов или выведенные из этих корректирующих сигналов значения (например, расстояние). Например, интерполируется сам корректирующий сигнал и затем используется для корректировки измерительных сигналов промежуточных измерительных сенсорных элементов. При этом вдоль измерительной линии может быть произведена аппроксимация корректирующих сигналов этих измерительных точек (в случае более двух корректирующих измерительных точек, прежде всего полиномиальная аппроксимация). Так для тех измерительных сенсорных элементов, за которыми не расположен никакой сенсорный элемент, создается корректирующий сигнал. Однако альтернативным образом также на основании корректирующего сигнала можно сначала определить локальное расстояние от корректировочных измерительных точек ценного документа до измерительных сенсорных элементов и затем путем интерполирования значений расстояния также определить для промежуточных измерительных сенсорных элементов (за которыми не расположен никакой сенсорный элемент) соответствующее локальное расстояние до ценного документа.
Кроме того, в случае вытянутого в направлении перемещения защитного элемента, как, например, в случае нанесенного магнитной краской мотива или изображения, также является предпочтительной интерполяция корректирующих сигналов или выведенных из них значений (например, значений расстояния) в направлении перемещения (направлении х). В случае такого защитного элемента во время перемещения ценного документа обнаруживаются измерительные сигналы от измерительных точек двухмерного участка (область особого интереса) ценного документа, который простирается как перпендикулярно, так и вдоль направления перемещения. Измерительные сигналы измерительных точек этого двухмерного участка (область особого интереса), предпочтительным образом, сравнивают с минимальным значением. Минимальное значение располагается, например, выше указанного порогового значения (ниже которого измерительный сигнал игнорируется). Измерительный сигнал такой измерительной точки, измерительный сигнал которой достигает или превышает минимальное значение, корректируется при помощи обнаруженного в соответствующей измерительной точке или в самой ближайшей корректировочной измерительной точке корректирующего сигнала. Однако измерительный сигнал такой измерительной точки, измерительный сигнал которой не достигает минимального значения (однако превышает вышеуказанное пороговое значение), корректируется при помощи корректирующих сигналов по меньшей мере двух, предпочтительным образом по меньшей мере трех, корректировочных измерительных точек этого двухмерного участка (область особого интереса). Их корректирующие сигналы интерполируются для того, чтобы получить интерполированный корректирующий сигнал для соответствующей измерительной точки.
Прежде всего, для этого интерполируются корректирующие сигналы по меньшей мере двух корректировочных измерительных точек этого двухмерного участка, которые смещены вдоль направления перемещения относительно соответствующей измерительной точки. Например, одну из корректировочных измерительных точек, при рассмотрении в направлении перемещения ценного документа, выбирают в начале области особого интереса, а другую корректировочную измерительную точку - в конце области особого интереса. Интерполяция нескольких корректирующих сигналов в случае слабых измерительных сигналов имеет то преимущество, что также небольшие измерительные значения учитываются для проверки двухмерного защитного элемента, но их (ошибочная) корректировка с учетом одного единственного очень маленького корректировочного измерительного значения, которое обнаруживается для этой измерительной точки, исключается. Дополнительно, для интерполяции также могут быть использованы одна или несколько других корректировочных измерительных точек этого двухмерного участка (область особого интереса), которые смещены относительно соответствующей измерительной точки перпендикулярно или наискосок относительно направления перемещения.
На основании корректирующих сигналов от двух или более двух корректирующих измерительных точек может быть определено среднее расстояние от двухмерного участка (область особого интереса) до измерительных сенсорных элементов, которые в совокупности действительны для двухмерного участка (области особого интереса). Затем измерительные сигналы всех измерительных точек этого двухмерного участка (область особого интереса) могут быть скорректированы при помощи этого среднего расстояния от двухмерного участка (область особого интереса).
Изобретение также относится к магнитному датчику для проверки магнитных свойств ценного документа. Магнитный датчик содержит вышеуказанную измерительную сенсорную дорожку, которая имеет несколько расположенных на заданном расстоянии относительно плоскости перемещения ценного документа магниточувствительных измерительных сенсорных элементов и другой/-ые магниточувствительный/-ые сенсорный/-ые элемент/-ы, который/-ые, при рассмотрении от перемещенного мимо ценного документа, расположен/-ы вдоль линии параллельно к измерительным сенсорным элементам и имеет/-ют большее расстояние до плоскости перемещения ценного документа, чем измерительные сенсорные элементы.
Например, измерительные сенсорные элементы и по меньшей мере один другой сенсорный элемент расположены на противоположных друг другу сторонах одного и того же носителя. Так как, таким образом, их расстояние друг от друга определено особенно точно, то корректировка расстояния также является более точной.
Например, измерительные сенсорные элементы и по меньшей мере один другой сенсорный элемент используют один и тот же измерительный принцип. Так как они используют один и тот же измерительный принцип, все магнитные воздействия, такие как, например, помехи магнитного поля, которые оказывают влияние на измерительный сигнал измерительных сенсорных элементов, похожим образом воздействуют на измерительный сигнал другого/-ых сенсорного/-ых элемента/-ов. Так как магнитные помехи оказывают на оба элемента одинаковое влияние, при помощи другого/-ых сенсорного/-ых элемента/-ов, которые используют один и тот же измерительный принцип, может быть достигнута особенно точная корректировка расстояния. Предпочтительным образом, измерительные сенсорные элементы и другой/-ые сенсорный/-ые элемент/-ы конструктивно идентичны. Измерительные сигналы измерительных сенсорных элементов и другой/-ые сенсорный/-ые элемент/-ы, в таком случае, отличаются только на основании различного расстояния до ценного документа. Благодаря этому становится возможной особенно точная корректировка зависимости от расстояния.
Кроме того, магнитный датчик содержит регулирующее устройство, которое выполнено для того, чтобы регулировать измерительную сенсорную дорожку таким образом, чтобы измерительные сенсорные элементы обнаруживали измерительные сигналы ценного документа в нескольких измерительных точках, которые расположены вдоль измерительной линии поперек направления перемещения ценного документа, и регулировать другой/-ые сенсорный/-ые элемент/-ы таким образом, чтобы последний/-ие обнаруживал/-и в соответствующей корректировочной измерительной точке ценного документа корректирующий сигнал, который/-ые расположен/-ы на одной и той же измерительной линии. Регулирующее устройство управляет измерительной сенсорной дорожкой и другим/-ми сенсорным/-ми элементами согласно описанному выше способу и имеет для этого соответствующее программное обеспечение для осуществления описанного выше способа.
Кроме того, магнитный датчик имеет анализирующее устройство, которое выполнено для того, чтобы корректировать обнаруженные в измерительных точках ценного документа измерительные сигналы при помощи обнаруженного/-ых в корректировочной/-ых измерительной/-ых точке/-ах ценного документа корректирующего/-их сигнала/-ов, чтобы таким образом вычислять из этого зависимость от расстояния измерительных сигналов и проверять ценный документ на основании скорректированных измерительных сигналов нескольких измерительных точек. Анализирующее устройство может быть расположено в корпусе магнитного датчика, но также оно может быть расположено за его пределами. Анализирующее устройство и регулирующее устройство могут быть скомбинированы в одном устройстве.
Анализирующее устройство выполнено для того, чтобы анализировать обнаруженные измерительные сигналы и корректирующие сигналы согласно описанному выше способу и имеет для этого соответствующее программное обеспечение. Анализирующее программное обеспечение осуществляет описанную корректировку расстояния и проверку магнитных свойств ценного документа.
Изобретение также относится к магнитному датчику для проверки магнитных свойств ценного документа. Это может быть система обработки ценных документов, прежде всего измерительное или сортировочное устройство для ценных документов или устройство для внесения или же выдачи ценных документов. Устройство имеет описанный выше магнитный датчик, а также, при необходимости, также другие датчики и перемещающее устройство для перемещения ценного документа в плоскости перемещения вдоль направления перемещения, которое перемещает подлежащие проверке ценные документы один за другим мимо магнитного датчика.
Другие преимущества, признаки и возможности применения настоящего изобретения следуют из последующего описания в связи с фигурами. На фигурах показаны:
Фиг. 1А первый пример измерительной сенсорной дорожки и других магниточувствительных элементов магнитного датчика в поперечном сечении,
Фиг. 1Б второй пример измерительной сенсорной дорожки и других магниточувствительных элементов магнитного датчика в поперечном сечении,
Фиг. 2 проверка ценного документа при помощи магнитного датчика, который имеет две измерительные сенсорные дорожки,
Фиг. 3 ценный документ на неравномерном расстоянии относительно магнитного датчика,
Фиг. 4А заблаговременно до проверки ценного документа полученная характеристика сигналов измерительных сенсорных элементов (М) и других сенсорных элементов (К) как функция от расстояния до ценного документа,
Фиг. 4Б отношение сигналов измерительных сенсорных элементов (М) и других сенсорных элементов (К) как функция от расстояния до ценного документа,
Фиг. 5А характеристика обнаруженного измерительного сигнала от ценного документа измерительных сенсорных элементов,
Фиг. 5Б характеристика обнаруженного корректирующего сигнала от ценного документа других сенсорных элементов,
Фиг. 5В скорректированный при помощи корректирующего сигнала измерительный сигнал от ценного документа,
Фиг. 6А отношение корректирующего сигнала к измерительному сигналу в определенных позициях у,
Фиг. 6Б характеристика полученного для ценного документа расстояния от измерительной сенсорной дорожки,
Фиг. 6В полученный на основании расстояния на фиг. 6Б и характеристики сигнала на фиг. 4А корректировочный коэффициент как функция от позиции у.
На фиг. 1А показана измерительная сенсорная дорожка магнитного датчика 10 с магниточувствительными измерительными сенсорными элементами 7. Кроме того, магнитный датчик для каждого из измерительных сенсорных элементов 7 имеет, соответственно, по одному другому магниточувствительному сенсорному элементу 8, который относительно ценного документа BN расположен за магниточувствительными сенсорными элементами 7. Сенсорные элементы 7 и 8 расположены на одной и той же подложке 9, например на плате, которая также обеспечивает электрические соединения с сенсорными элементами.
На фиг. 1Б показан второй пример измерительной сенсорной дорожки магнитного датчика с магниточувствительными измерительными сенсорными элементами 7 и другими магниточувствительными сенсорными элементами 8 на одной и той же подложке 9. Однако в этом примере предусмотрено меньше других магниточувствительных сенсорных элементов 8, чем измерительных сенсорных элементов 7. Для этого случая, если не для каждой измерительной точки фактически имеется сенсорный элемент 8, то есть количество других сенсорных элементов меньше, чем количество измерительных сенсорных элементов, может использоваться один и тот же другой сенсорный элемент 8 для корректировки измерительного сигнала нескольких измерительных сенсорных элементов 7, то есть нескольких измерительных точек на ценном документе. При этом корректирующий сигнал соответствующего другого сенсорного элемента 8 соответствует измерительным сигналам тех измерительных сенсорных элементов 7, которые расположены вдоль направления у наиболее близко к соответствующему другому сенсорному элементу.
На фиг.2 схематически показан магнитный датчик 10 системы обработки ценных документов, в который по отдельности или пачкой подаются ценные документы 1, затем проверяются, сортируются и сохраняются в системе обработки ценных документов и снова выдаются. Ценный документ 1 сначала перемещается вдоль направления перемещения мимо магнетизирующего устройства, которое создает магнитное поле А, и затем мимо магнитного датчика 10 с двумя сенсорными дорожками 12, 14. В зависимости от требования к магнитному датчику последний может альтернативным образом также иметь только одну из двух сенсорных дорожек 12, 14. Под воздействием магнитного поля А магнетизируются высоко- и низкокоэрцитивные магнитные участки ценного документа 1. Например, магнитное поле А указывает в направлении Т перемещения ценного документа 1. Магнитное поле А может содержать также несколько участков с различным направлением магнитного поля. Магнитное поле А может, например, быть представлено двумя расположенными друг напротив друга магнитами, между которыми перемещается ценный документ 1 и магнитные северные полюса N которых направлены друг к другу, так что между ними параллельно направлению Т перемещения возникает магнитное поле А. Для намагничивания может быть дополнительно использована также другая пара магнитов, у которой оба магнитных южных полюса направлены друг к другу, например, чтобы получить антипараллельное намагничивание низкокоэрцитивных магнитных областей. Альтернативным образом для намагничивания также может быть использован только одной стороной обращенный к траектории перемещения магнит, поскольку за счет этого достигается достаточно большая сила магнитного поля для намагничивания ценного документа. Альтернативным образом первое магнитное поле А также может быть создано только одним стержневым магнитом или подковообразным магнитом аналогично магниту 18.
Ценный документ 1 имеет защитный элемент 2 с магнитным кодированием. Защитный элемент 2 в этом примере выполнен как защитная нить, которая вдоль своего продольного направления имеет магнитное кодирование из магнитных областей 2, между которыми находится немагнитный материал. Эти магнитные области 2 могут включать в себя высококоэрцитивные магнитные области и/или низкокоэрцитивные магнитные области и, при необходимости, также комбинированные магнитные области, которые содержат как высоко-, так и низкокоэрцитивный магнитный материал. При необходимости, ценный документ за пределами защитной нити также имеет магнитомягкую магнитную область 11.
После намагничивания в магнитном поле А ценный документ 1 перемещается мимо магнитного датчика 10, который пространственно отдельно от магнитного поля А встроен в систему обработки ценных документов. Магнитный датчик 10 содержит две сенсорные дорожки 12, 14, которые имеют, соответственно, множество магниточувствительных измерительных сенсорных элементов 7, которые расположены на одной дорожке. Каждый из этих измерительных сенсорных элементов 7 выдает магнитный сигнал, так что в этом примере обнаруживается множество первых магнитных сигналов при помощи измерительных сенсорных элементов 7 сенсорной дорожки 12 и множество вторых магнитных сигналов при помощи других магниточувствительных элементов 8 сенсорной дорожки 14, которые относятся к одному и тому же участку перемещенного защитного элемента 2.
Во время обнаружения первого магнитного сигнала защитный элемент 2 не подвергается воздействию магнитного поля. Магниточувствительные элементы 7 второй сенсорной дорожки 14 обнаруживают вторые магнитные сигналы защитного элемента 2 под воздействием второго магнитного поля В, которое воздействует до и во время обнаружения вторых магнитных сигналов на защитном элементе 2. Второе магнитное поле В создается обращенным одной стороной к траектории перемещения магнитом 18 и вытянуто таким образом, что оно магнетизирует защитный элемент 2 уже до того, как последний попадет в область регистрации второй сенсорной дорожки 14. Полюса N, S магнитов 18 расположены таким образом, что в плоскости перемещения создается магнитное поле В антипараллельно к направлению Т перемещения ценного документа. Напряженность магнитного поля А по меньшей мере в два раза больше напряженности магнитного поля В. Обнаружение вторых магнитных сигналов при воздействии второго магнитного поля В имеет то преимущество, что вторая сенсорная дорожка 14 может быть использована не только для обнаружения различных магнитных областей защитного элемента 2, а также что последние также могут обнаруживать магнитные сигналы магнитомягких магнитных областей 11 защитного элемента 2, которые могут присутствовать на ценном документе за пределами защитного элемента 2.
Измерительные сенсорные элементы 7 каждой из сенсорных дорожек 12, 14, соответственно, расположены на общей печатной плате (проводка печатных плат не показана) и соединены регулирующим и анализирующим устройством 19, которое управляет измерительными сенсорными элементами 7 и другими сенсорными элементами 8 для обнаружения магнитных сигналов и анализирует их магнитные сигналы. Печатная плата сенсорной дорожки 14 и магнит 18 способом литья механически зафиксированы таким образом, что они образуют одну конструктивную единицу. Регулирующее и анализирующее устройство 19 получает магнитные сигналы от обеих сенсорных дорожек 12, 14 и обрабатывает и анализирует их. Регулирующее и анализирующее устройство 19 может быть расположено в одном и том же корпусе вместе с сенсорными дорожками 12, 14. Через интерфейс данные от регулирующего и анализирующего устройства 19 могут быть отправлены наружу, например, к устройству, которое дальше обрабатывает данные, или к индикаторному устройству, которое информирует о результате проверки ценного документа.
На нижней стороне печатной платы 9 сенсорной дорожки 12 расположены, соответственно, несколько других сенсорных элементов 8, при помощи которых осуществляется предлагаемая изобретением корректировка расстояния измерительного сигнала измерительных сенсорных элементов 7. При этом в этом примере используется меньшее количество сенсорных элементов, чем измерительных сенсорных элементов 7, как это показано на фиг. 1Б. Однако альтернативным образом для каждого измерительного сенсорного элемента 7 на обратной стороне платы 9 может иметься соответствующий другой сенсорный элемент 8, как это показано на фиг. 1А. Предпочтительным является также, чтобы вторая сенсорная дорожка 14 на нижней стороне платы 9 была снабжена другими сенсорными элементами 8, чтобы можно было произвести корректировку расстояния также для измерительного сигнала измерительных сенсорных элементов 7 второй сенсорной дорожки 14. На нижней стороне проводниковых плат 9 могут быть расположены усилительные чипы для усиления измерительного и корректирующего сигналов.
На фиг. 3, например, показан вид сбоку на ценный документ 1 (направление взгляда в направлении перемещения), который имеет неравномерную удаленность до поверхности измерительных сенсорных элементов 7, которая расположена на отметке z=0. В правой области ценный документ имеет почти в два раза большее расстояние до поверхности датчика, чем в левой области. Чтобы реализовать корректировку колебаний расстояния до ценного документа, заблаговременно до проверки ценного документа определяется характеристика сигналов измерительных сенсорных элементов и других сенсорных элементов как функция от расстояния а до ценного документа. Для этого, например, ценный документ последовательно располагают на различном расстоянии относительно системы из одного или нескольких измерительных сенсорных элементов и одного или нескольких других сенсорных элементов, которая соответствует системе измерительных сенсорных элементов 7 и других сенсорных элементов 8 в впоследствии использованном для проверки ценных документов магнитном датчике. Для каждого расстояния а обнаруживается измерительный сигнал соответствующего измерительного сенсорного элемента и корректирующий сигнал соответствующего другого сенсорного элемента. Оба сигнала показывают зависимость от расстояния, которая сокращается с растущим расстоянием а до ценного документа, сравни фиг. 4А, причем буквой М обозначены измерительные сигналы измерительных сенсорных элементов, а буквой К - корректирующие сигналы других сенсорных элементов. По причине большего расстояния а от других сенсорных элементов 8 до ценного документа корректирующие сигналы других сенсорных элементов 8 всегда меньше измерительных сигналов измерительных сенсорных элементов 7. Измерительные сигналы на фиг. 4А нормированы на номинальное заданное расстояние d от ценного документа до измерительных сенсорных элементов величиной 1 мм.
Затем для различных расстояний а до ценного документа строится отношение показанных на фиг. 4А сигналов (частное М/К).
Из этого следует показанная на фиг. 4Б зависимость расстояния а до ценного документа от отношения К/М измерительных сигналов М измерительных сенсорных элементов 7 к корректирующим сигналам К других сенсорных элементов.
Показанная на фиг. 4Б зависимость может быть заложена в регулирующем и анализирующем устройстве 19 магнитного датчика как функция или как поисковая таблица.
Корректировка расстояния далее будет поясняться на примере измерительных сигналов, которые обнаруживает от защитной нити ценного документа 1 первая сенсорная дорожка 12, при помощи которой обнаруживается намагничивание ценного документа 1 без внешнего магнитного поля, но она также действительна для корректировки расстояния измерительных сигналов сенсорной дорожки 14, которая обнаруживает намагничивание ценного документа 1 в магнитном поле. Описанная ниже корректировка расстояния, однако, также пригодна для других типов магнитных защитных элементов ценных документов, например для мотива или частичного мотива, нанесенного магнитной печатной краской.
На фиг. 5А показан в качестве примера измерительный сигнал сенсорной дорожки 12, который последняя обнаруживает от магнитного защитного элемента, который имеет несколько магнитных областей b1, b2, b3 и b4 вдоль обозначенного буквой у направления. Расположение магнитных областей вдоль защитного элемента (вдоль направления у) схематично показано сверху диаграммы на фиг. 5А. Показанный на фиг. 5А измерительный сигнал был обнаружен большим количеством измерительных сенсорных элементов 7, которые расположены вдоль направления у. Например, при этом речь идет об обнаруженных в определенный момент времени измерительных сигналах измерительных сенсорных элементов 7, в то время как снабженный защитным элементом ценный документ перемещается мимо магнитного датчика. В качестве функции от координаты у местоположения в этом примере каждая магнитная область b1-b4 выдает измерительный сигнал в форме двойного пика. На фиг. 5Б показан соответствующий корректирующий сигнал, который обнаруживают расположенные за измерительными сенсорными элементами 7 другие сенсорные элементы 8 в тот же момент времени от магнитных областей b1-b4 этого защитного элемента. Двойные пики корректирующих сигналов в соответствии с большей удаленностью других сенсорных элементов 8 от ценного документа меньше, чем двойные пики измерительных сигналов измерительных сенсорных элементов 7. Для количественного представления измерительных и корректирующих сигналов, например, определяется максимум двойного пика, и это максимальное значение используется для дальнейшей оценки как измерительный сигнал М или же корректирующий сигнал К. Альтернативным образом, соответственно, также может быть использован размах амплитуды колебаний двойного пика или площадь под одним или обоими пиками двойного пика.
Для определения корректирующей функции F(y) для измерительного сигнала М на фиг. 5А для измерительных точек вдоль направления у соответствующий корректирующий сигнал К сравнивают с соответствующим измерительным сигналом М, например, путем построения отношения. На фиг. 6А показано отношение этих сигналов как функция от координаты у местоположения для тех измерительных точек, в которых был обнаружен как измерительный сигнал М, так и корректирующий сигнал К. Так как количество других сенсорных элементов 8 меньше, чем количество измерительных сенсорных элементов 7, и, таким образом, только для небольшого количества измерительных точек имеются оба сигнала, то при построении отношения ограничиваются теми измерительными точками вдоль направления у, для которых фактически был обнаружен также корректирующий сигнал.
Однако отношение, предпочтительным образом, было построено только для таких измерительных точек или же сенсорных элементов, которые выдают отчетливый измерительный сигнал, например, измерительный сигнал которых выше определенного порогового значения S. Например, для этого используется показанное на фиг. 5А и 5Б пороговое значение S=1.
Измерительные точки, у которых измерительный сигнал соответствующего измерительного сенсорного элемента 7 или корректирующий сигнал соответствующего другого сенсорного элемента 8 находятся ниже порогового значения S=1, игнорируются для построения отношения и следующей за этим корректировки расстояния, например, измерительные точки в области у=40, в которых согласно фиг. 5А также отсутствует магнитная область. Благодаря этому, при определенных обстоятельствах, исключается ошибочная корректировка расстояния, которая может привести к слишком сильно искаженным значениям.
Из показанных на фиг. 6А отношений для каждой из выбранных таким образом позиций у определяется расстояние от ценного документа до измерительных сенсорных элементов 7 в соответствующей позиции у. Для этого отношение в соответствующей позиции у - на основании показанной на фиг.4Б, полученной заблаговременно до проверки ценного документа взаимосвязи отношения и расстояния - пересчитывается в расстояние. Фиг. 6Б показывает таким образом полученную характеристику локального расстояния соответствующей измерительной точки ценного документа от измерительных сенсорных элементов 7 для выбранных позиций у. Кроме того, показана адаптированная к ней функция аппроксимации, которая имеет непрерывную характеристику, и используется для того, чтобы определять расстояние до ценного документа для каждого измерительного сенсорного элемента 7 (то есть также для тех, чья позиция у не была выбрана).
В результате вставления показанных на фиг.6Б фактических значений расстояния до ценного документа в полученную заблаговременно до проверки ценного документа зависимость от расстояния ожидаемого измерительного сигнала на фиг. 4А для каждой позиции у получается определенный коэффициент, на который измерительный сигнал соответствующего измерительного сенсорного элемента искажен на основании фактически полученного расстояния. Например, в области у=55, где было получено фактическое расстояние до ценного документа около 1,9 мм, на основании полученной заблаговременно до проверки ценного документа зависимости от расстояния измерительного сигнала на фиг. 4А, получается сокращенный по сравнению с расстоянием у=1 примерно на коэффициент 2,3 измерительный сигнал (в соответствии с долей около 43%, ср. фиг. 4А). Для корректировки расстояния измерительный сигнал при у=55, следовательно, следует умножить на корректировочный коэффициент 2,3. Таким образом, определяется показанная на фиг.6 с корректировочная функция F(y), которая указывает этот корректировочный коэффициент F для каждой отдельной позиции у.
Для корректировки расстояния измерительный сигнал М(у) на фиг. 5А, который обнаружили измерительные сенсорные элементы 7 от магнитных областей b1-b4, умножают на корректирующую функцию F(y). Результат этой корректировки показан на фиг. 5В. На основании определенного заблаговременно нормального расстояния а=1 мм получают эту корректировку измерительного сигнала, который ожидался бы от ценного документа, если бы он был перемещен во всех позициях у на идеальном нормальном расстоянии 1 мм. По сравнению с фактически обнаруженным измерительным сигналом на фиг. 5А, при котором левый двойной пик магнитной области b1 отчетливо больше, чем правые три двойных пика, произведенная корректировка расстояния приводит к тому, что, во-первых, сравниваются друг с другом двойные пики обеих длинных магнитных областей b1 и b3 и, во-вторых, также сравниваются друг с другом двойные пики обеих коротких магнитных областей b2 и b4. Скорректированный измерительный сигнал затем используется для проверки ценного документа. Прежде всего, таким образом проверяется магнитное кодирование защитного элемента ценного документа или магнитный отпечаток ценного документа. Для проверки ценного документа скорректированный измерительный сигнал, например, сравнивается с ожидаемым для защитного элемента измерительным сигналом. Результат может быть использован, например, в рамках проверки качества или подлинности ценного документа или для определения идентичности ценного документа.
1. Способ проверки магнитных свойств ценного документа (1), причем способ включает в себя следующие шаги:
- перемещение ценного документа (1) мимо магнитного датчика (10) вдоль направления (х) перемещения, причем магнитный датчик поперек направления перемещения ценного документа имеет измерительную сенсорную дорожку с несколькими магниточувствительными измерительными сенсорными элементами (7), которые расположены на заданном расстоянии (d) от плоскости перемещения ценного документа, и причем магнитный датчик имеет по меньшей мере один другой магниточувствительный сенсорный элемент (8), который, при рассмотрении от перемещенного мимо ценного документа, расположен за измерительной сенсорной дорожкой и имеет большее расстояние от плоскости перемещения ценного документа, чем измерительные сенсорные элементы,
- обнаружение измерительных сигналов (М) ценного документа посредством измерительных сенсорных элементов (7) в нескольких измерительных точках (у) ценного документа, которые расположены на ценном документе вдоль измерительной линии поперек направления (х) перемещения,
- обнаружение корректирующего сигнала (К) посредством по меньшей мере одного из других сенсорных элементов по меньшей мере в одной корректировочной измерительной точке ценного документа,
- определение скорректированных измерительных сигналов (М') измерительных точек путем корректировки обнаруженных в измерительных точках (у) измерительных сигналов при помощи обнаруженного по меньшей мере в одной корректировочной измерительной точке корректирующего сигнала,
- проверка магнитных свойств ценного документа на основании скорректированных измерительных сигналов (М') нескольких измерительных точек (у).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для корректировки обнаруженных в измерительных точках (у) ценного документа измерительных сигналов выполняют следующие шаги:
- сравнение соответствующего измерительного сигнала (М) измерительной точки (у) с полученным для этой измерительной точки корректирующим сигналом (К), и
- определение расстояния от соответствующей измерительной точки (у) ценного документа до соответствующего измерительного сенсорного элемента (7) на основании спада сигнала, который имеет полученный для этой измерительной точки (у) корректирующий сигнал (К) по сравнению с измерительным сигналом соответствующей измерительной точки,
- корректировка соответствующего измерительного сигнала (М), который обнаружил в соответствующей измерительной точке соответствующий измерительный сенсорный элемент (7), при помощи полученного расстояния от ценного документа до измерительного сенсорного элемента (7) при помощи известной зависимости от расстояния измерительного сигнала измерительных сенсорных элементов (7).
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что измерительный сигнал (М) измерительных сенсорных элементов (7) корректируют в сторону повышения, если полученное расстояние (а) превышает заданное расстояние (d), и корректируют в сторону понижения, если полученное расстояние (а) не достигает заданного расстояния, и величина этой корректировки зависит от отношения соответствующего измерительного сигнала (М) измерительной точки (у) к полученному для этой измерительной точки (у) корректирующему сигналу (К).
4. Способ по п. 2 или 3, отличающийся тем, что для корректировки соответствующего измерительного сигнала полученное для соответствующей измерительной точки (у) расстояние (а) используют в известной зависимости от расстояния измерительного сигнала измерительных сенсорных элементов (7), чтобы определить действительный для соответствующей измерительной точки (у) корректировочный коэффициент, который пересчитывается с измерительным сигналом соответствующей измерительной точки.
5. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что корректирующие сигналы корректировочных измерительных точек обнаруживают одновременно с измерительными сигналами измерительных точек.
6. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что количество других сенсорных элементов (8) составляет по меньшей мере два, прежде всего, однако, меньше, чем количество измерительных сенсорных элементов (7), и измерительный сигнал измерительных точек таких измерительных сенсорных элементов, за которыми не расположен никакой сенсорный элемент (8), корректируют при помощи корректирующих сигналов по меньшей мере от двух корректировочных измерительных точек, прежде всего при помощи двух расположенных наиболее близко к измерительной точке корректировочных измерительных точек.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что для корректировки измерительного сигнала измерительных сенсорных элементов (7), за которыми не расположен никакой сенсорный элемент (8), интерполируют корректирующие сигналы других сенсорных элементов или выведенные из этих корректирующих сигналов значения.
8. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что корректировку обнаруженных измерительных сигналов осуществляют только для таких измерительных сигналов измерительных сенсорных элементов, которые достигают или превышают заданное пороговое значение (S).
9. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что во время перемещения ценного документа мимо магнитного датчика обнаруживают измерительные сигналы от измерительных точек двухмерного участка (11) ценного документа, который простирается как поперек направления перемещения, так и вдоль направления перемещения, и что измерительные сигналы (М) измерительных точек этого двухмерного участка (11) сравнивают с заданным пороговым значением, и что для таких измерительных точек, измерительный сигнал которых не достигает заданного порогового значения, этот измерительный сигнал корректируют при помощи корректировочных сигналов по меньшей мере от двух, преимущественным образом по меньшей мере от трех, корректировочных измерительных точек этого двухмерного участка (11), которые смещены относительно этих измерительных точек вдоль направления перемещения и, при необходимости, дополнительно также корректируют при помощи корректирующего сигнала одной или нескольких корректировочных измерительных точек этого двухмерного участка (11), которые смещены относительно этих измерительных точек поперек направления перемещения.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что на основании корректирующих сигналов от двух или более двух корректировочных измерительных точек для двухмерного участка (11) определяют в общем среднее расстояние, которое имеется от двухмерного участка до измерительных сенсорных элементов, и измерительные сигналы всех измерительных точек этого двухмерного участка (11) корректируют при помощи этого среднего расстояния от двухмерного участка (области особого интереса).
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что одна из использованных для определения среднего расстояния корректировочных измерительных точек расположена при рассмотрении в направлении перемещения ценного документа в начале двухмерного участка (11), а другая корректировочная измерительная точка - в конце двухмерного участка (11).
12. Магнитный датчик для проверки магнитных свойств ценного документа (3), который перемещают мимо магнитного датчика в плоскости перемещения вдоль направления перемещения, включающий в себя:
- расположенную поперек направления перемещения ценного документа измерительную сенсорную дорожку, которая имеет несколько магниточувствительных измерительных сенсорных элементов, которые расположены на заданном расстоянии (d) от плоскости перемещения ценного документа,
- по меньшей мере один другой магниточувствительный сенсорный элемент, который, при рассмотрении от перемещенного мимо ценного документа, расположен за измерительной сенсорной дорожкой и вдоль линии параллельно к измерительным сенсорным элементам и имеет большее расстояние до плоскости перемещения ценного документа, чем измерительные сенсорные элементы,
отличающийся:
- регулирующим устройством, которое выполнено для того, чтобы регулировать измерительную сенсорную дорожку таким образом, чтобы измерительные сенсорные элементы обнаруживали измерительные сигналы ценного документа в нескольких измерительных точках ценного документа, которые расположены вдоль измерительной линии поперек направления перемещения ценного документа, и регулировать по меньшей мере один другой сенсорный элемент таким образом, чтобы он обнаруживал в соответствующей корректировочной измерительной точке ценного документа по меньшей мере один корректирующий сигнал,
- анализирующим устройством, которое выполнено для того, чтобы корректировать обнаруженные в измерительных точках ценного документа измерительные сигналы при помощи обнаруженного по меньшей мере в одной корректировочной измерительной точке ценного документа корректирующего сигнала, чтобы таким образом вычислять из этого зависимость от расстояния измерительных сигналов и проверять магнитные свойства ценного документа на основании скорректированных измерительных сигналов нескольких измерительных точек.
13. Магнитный датчик по п. 12, отличающийся тем, что измерительные сенсорные элементы (7) и по меньшей мере один другой сенсорный элемент (8) расположены на противоположных друг другу сторонах одного и того же носителя.
14. Магнитный датчик по п. 12 или 13, отличающийся тем, что магнитный датчик имеет несколько других сенсорных элементов (8), которые расположены вдоль линии перпендикулярно направлению перемещения ценного документа, причем плотность других сенсорных элементов магнитного датчика перпендикулярно направлению перемещения ценного документа выбрана, прежде всего, таким образом, что магнитный датчик для каждого 20-миллиметрового участка ценного документа перпендикулярно направлению перемещения ценного документа имеет по меньшей мере один другой сенсорный элемент (8).
15. Устройство (1) для проверки магнитных свойств ценного документа (3), включающее в себя:
- перемещающее устройство для перемещения ценного документа (1) в плоскости перемещения вдоль направления (х) перемещения,
- магнитный датчик по п. 13 или 14.
