Магнитная проверка ценных документов
Группа изобретений относится к области магнитной проверки ценных документов. Ценный документ содержит защитный элемент с несколькими магнитными участками. После намагничивания всех магнитных участков в первом направлении выполняют второе намагничивание, при котором перемагничивается только низкокоэрцитивный магнитный материал, а высококоэрцитивный магнитный материал сохраняет ориентацию своей намагниченности в первом направлении. Индуктивным магнитным детектором регистрируют магнитные сигналы от защитного элемента. Для анализа магнитных сигналов с измерительных дорожек в магнитном сигнале, зарегистрированном соответствующей измерительной дорожкой в функции времени, находят два наиболее сильных локальных минимума или два наиболее сильных локальных максимума. Путем сравнения амплитуд соответствующего магнитного сигнала в указанных минимумах или максимумах для соответствующей измерительной дорожки определяют показатель сравнения минимумов или показатель сравнения максимумов. Посредством показателей сравнения минимумов или показателей сравнения максимумов измерительных дорожек проверяют магнитный код защитного элемента. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.
Настоящее изобретение относится к способу и контрольному устройству для магнитной проверки ценных документов, таких, например, как банкноты, чеки, карты, билеты, купоны, а также к устройству для обработки ценных документов.
Из уровня техники известно снабжение ценных документов защитными элементами, например защитными полосами или же защитными нитями, содержащими магнитный материал. Магнитный материал может быть при этом нанесен на защитный элемент по всей его площади либо только локально на отдельные участки, например, в виде кода. Для магнитного кодирования защитного элемента используется, например, определенная последовательность магнитных и немагнитных участков, характеристическая для ценного документа. Кроме того, известно применение различных магнитных материалов для магнитного кодирования, например материалов с различающейся между собой коэрцитивной силой. Для создания некоторых магнитных кодов используют два обладающих различающейся между собой коэрцитивной силой магнитных материала, из которых образуют низкокоэрцитивные и высококоэрцитивные магнитные участки, расположенные на защитном элементе.
Также известна возможность автоматической (машинной) проверки банкнот, имеющих защитные нити с магнитным кодом из обладающих различающейся между собой коэрцитивной силой материалов. При этом банкноты для их намагничивания перемещают через одну или несколько областей действия магнитного поля, пропуская банкноты сначала через сильное магнитное поле, намагничивающее как высококоэрцитивные, так и низкокоэрцитивные магнитные участки. Затем банкноты проходят через более слабое магнитное поле, которое изменяет направление намагничивания только низкокоэрцитивных магнитных участков, тогда как высококоэрцитивные магнитные участки остаются с неизменной намагниченностью. Результирующую намагниченность проверяют одним или несколькими магнитными детекторами, расположенными за областями действия магнитного поля. В качестве магнитных детекторов обычно используют магниторезистивные детекторы, элементы с анизотропным магнитосопротивлением (АМС), элементы с гигантским магнитосопротивлением (ГМС), элементы с туннельным магнитосопротивлением (ТМС) или элементы на эффекте Холла, занимающие небольшой объем. Такие элементы размещают поперек направления перемещения ценного документа в большом количестве или с высокой плотностью для достижения высокого пространственного разрешения, что позволяет считывать также тонкоструктурированные магнитные коды (с короткими магнитными участками). Однако подобные магнитные детекторы являются очень дорогими в производстве.
Кроме того, известны индуктивные магнитные детекторы, обычно имеющие лишь небольшое число измерительных дорожек, расположенных поперек направления перемещения ценного документа, и обеспечивающие пространственное разрешение, слишком низкое для считывания тонкоструктурированных магнитных кодов. Поэтому индуктивные магнитные детекторы часто используют только для подтверждения наличия магнитного защитного элемента. Также известна возможность замены индуктивного магнитного детектора двумя или более другими вышеназванными детекторными элементами, например ГМС-элементами, и электронного монтажа этих детекторных элементов таким образом, чтобы их магнитный сигнал был подобен сигналу индуктивного магнитного детектора. Преимуществом в этом случае является возможность проведения в отношении их магнитного сигнала того же анализа, что используется и для магнитного сигнала индуктивного магнитного детектора.
Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача предложить возможность анализа магнитного сигнала, порождаемого защитным элементом в магнитном детекторе, в частности индуктивном магнитном детекторе, который позволял проверять магнитный код защитного элемента.
Указанная задача решается с помощью объектов, заявленных в независимых пунктах формулы изобретения. В соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения представлены различные предпочтительные варианты осуществления изобретения.
Проверяемый ценный документ имеет защитный элемент с одним или несколькими магнитными участками. К таким магнитным участкам относятся, например, один или несколько низкокоэрцитивных магнитных участков из низкокоэрцитивного магнитного материала с первой коэрцитивной силой и один или несколько высококоэрцитивных магнитных участков из высококоэрцитивного магнитного материала со второй коэрцитивной силой, которая больше первой коэрцитивной силы, а также возможно один или несколько комбинированных магнитных участков, содержащих как высококоэрцитивный, так и низкокоэрцитивный магнитный материал. В зависимости от типа защитного элемента он может содержать как высококоэрцитивные, так и низкокоэрцитивные магнитные участки, но также может содержать магнитные участки только одного типа.
Для проверки ценного документа его, или его защитный элемент, намагничивают в первой области действия магнитного поля, в которой напряженность магнитного поля больше первой и второй коэрцитивной силы. При этом намагниченность высококоэрцитивного магнитного материала (высококоэрцитивного и возможно комбинированного магнитного участка) и намагниченность низкокоэрцитивного магнитного материала (низкокоэрцитивного и возможно комбинированного магнитного участка) единообразно ориентируются в первом направлении намагничивания. Затем ценный документ, или защитный элемент, намагничивают во второй области действия магнитного поля, в которой напряженность магнитного поля больше первой коэрцитивной силы, но меньше второй коэрцитивной силы. Во второй области магнитное поле ориентировано так, что намагниченность низкокоэрцитивного магнитного материала (низкокоэрцитивного и возможно комбинированного магнитного участка) ориентировано во втором направлении намагничивания, отличном от первого направления намагничивания. Намагниченность высококоэрцитивного магнитного материала (высококоэрцитивного и возможно комбинированного магнитного участка) при втором намагничивании остается неизменно ориентированной в первом направлении намагничивания.
Первое и второе намагничивание защитного элемента, осуществляемое соответственно в первой и второй областях действия магнитного поля, приводит к тому, что намагниченность одного или нескольких возможно имеющихся на защитном элементе низкокоэрцитивных магнитных участков ориентируется в ином направлении намагничивания, нежели намагниченность одного или нескольких возможно имеющихся на защитном элементе высококоэрцитивных магнитных участков. Первая и вторая области действия магнитного поля могут представлять собой пространственно различные области одного и того же магнитного поля, создаваемого одним(-и) и тем(-и) же магнитом(-ами). Вместе с тем, области действия магнитного поля могут создаваться магнитными полями нескольких магнитов. Первая и вторая области действия магнитного поля могут создаваться самим контрольным устройством или устройством для обработки ценных документов, в состав которого входит контрольное устройство. Вместе с тем, первое и второе намагничивание также может осуществляться вне таких устройств, например посредством намагничивающего устройства, в создаваемые в котором области действия магнитного поля ценные документы вводятся для намагничивания их защитных элементов вручную или при помощи средств механизированной подачи.
Для полностью автоматизированной проверки ценного документа вдоль пути его перемещения размещают средства создания первой и второй областей действия магнитного поля, а также магнитный детектор (в частности индуктивный магнитный детектор). Ценный документ с защитным элементом сначала проходит через первую область действия магнитного поля с первой напряженностью магнитного поля, ориентированной в первом направлении магнитного поля и большей, чем коэрцитивная сила обоих магнитных материалов, а затем через вторую область действия магнитного поля со второй напряженностью магнитного поля, ориентированной в ином, втором направлении магнитного поля и большей, чем коэрцитивная сила низкокоэрцитивного магнитного материала, но меньшей, чем коэрцитивная сила высококоэрцитивного магнитного материала. Соответственно этому при движении ценного документа вдоль вышеупомянутого пути перемещения сначала оба магнитных материала намагничиваются в первой области действия магнитного поля, после чего во второй области действия магнитного поля, перемагничивается только низкокоэрцитивный магнитный материал, тогда как высококоэрцитивный магнитный материал сохраняет свою намагниченность, приобретенную в первой области действия магнитного поля. В этом случае два магнитных материала обладают намагниченностью в различных направлениях намагничивания.
После первого и второго намагничивания ценный документ с защитным элементом перемещают вдоль направления перемещения мимо магнитного детектора (в частности индуктивного магнитного детектора), имеющего несколько измерительных дорожек, расположенных поперек направления перемещения ценного документа. На этих измерительных дорожках магнитный детектор регистрирует (по меньшей мере в зоне защитного элемента) соответствующие магнитные сигналы в функции времени, т.е. в функции положения ценного документа вдоль направления его перемещения мимо магнитного детектора. Вместо индуктивного магнитного детектора также могут использоваться магниторезистивные элементы, АМС-, ГМС-, ТМС-элементы или элементы на эффекте Холла, которые включены между собой в дифференциальную электронную схему или магнитные сигналы с которых вычитаются друг из друга таким образом, что результирующий магнитный сигнал подобен сигналу индуктивного магнитного детектора.
Магнитные сигналы от защитного элемента, регистрируемые (детектируемые) отдельными измерительными дорожками, подвергают анализу (оценке). При этом для некоторых или всех измерительных дорожек находят по два наиболее сильных локальных минимума, имеющихся у соответствующего магнитного сигнала, полученного на соответствующей измерительной дорожке в функции времени, или в функции положения вдоль направления перемещения в области защитного элемента. В качестве альтернативы вышеупомянутому нахождению локальных минимумов или в дополнение к нему может быть предусмотрено нахождение двух наиболее сильных локальных максимумов, имеющихся у соответствующего магнитного сигнала, полученного на соответствующей измерительной дорожке в функции времени, или в функции положения вдоль направления перемещения в области защитного элемента. В случае анализа минимумов некоторых из измерительных дорожек определяют показатель сравнения минимумов для соответствующей измерительной дорожки путем сравнения амплитуды магнитного сигнала во втором по силе локальном минимуме с амплитудой магнитного сигнала в наиболее сильном локальном минимуме. В случае анализа максимумов некоторых из измерительных дорожек определяют показатель сравнения максимумов соответствующей измерительной дорожки путем сравнения амплитуды магнитного сигнала во втором по силе локальном максимуме с амплитудой магнитного сигнала в наиболее сильном локальном максимуме. Магнитный код защитного элемента проверяют посредством показателей сравнения минимумов некоторых или всех измерительных дорожек и/или посредством показателей сравнения максимумов для некоторых или всех измерительных дорожек. Анализ сигналов не со всех, а только с некоторых (предпочтительно соседних) измерительных дорожек может быть достаточным, если вдоль защитного элемента магнитный код повторяется. Кроме того, при проверке магнитного кода могут игнорироваться те измерительные дорожки, что обнаруживают край защитного элемента.
Локальным минимумом/максимумом соответствующего магнитного сигнала является та точка его кривой, в которой амплитуда магнитного сигнала в функции времени, или в функции положения вдоль направления перемещения, принимает соответственно локально минимальное или локально максимальное значение. Наиболее сильным / вторым по силе локальным минимумом является тот локальный минимум соответствующего магнитного сигнала, в котором амплитуда магнитного сигнала находится, среди всех локальных минимумов, на наибольшем / втором по величине расстоянии от точки начала координат или точки перехода магнитного сигнала в область отрицательных значений. Наиболее сильным / вторым по силе локальным максимумом является тот локальный максимум соответствующего магнитного сигнала, в котором амплитуда магнитного сигнала находится, среди всех локальных максимумов, на наибольшем / втором по величине расстоянии от точки начала координат или точки перехода магнитного сигнала в область положительных значений.
Посредством показателей сравнения минимумов и/или посредством показателей сравнения максимумов соответствующей измерительной дорожки можно проверить, имеет ли защитный элемент на соответствующем отрезке (при взгляде поперек направления перемещения ценного документа), магнитный сигнал которого зарегистрировала эта измерительная дорожка, низкокоэрцитивный или высококоэрцитивный магнитный участок или возможно комбинированный магнитный участок. При этом каждый магнитный участок может быть идентифицирован либо как комбинированный магнитный участок, либо как высококоэрцитивный, либо как низкокоэрцитивный магнитный участок. Посредством показателей сравнения минимумов и/или посредством показателей сравнения максимумов магнитный код можно проверять также в том отношении, имеет ли он магнитные участки с различной коэрцитивной силой (различные магнитные материалы) или только магнитные участки с одной и той же коэрцитивной силой (из одного и того же магнитного материала).
При сравнении двух наиболее сильных минимумов или двух наиболее сильных максимумов вычисляют, например, разницу между ними (их разность) или их соотношение. Показателем сравнения минимумов является, например, показатель и разницы минимумов, определяемый разностью u=m2-m1 или u=m1-m2 между амплитудой m2 магнитного сигнала во втором по силе локальном минимуме и амплитудой m1 магнитного сигнала в наиболее сильном локальном минимуме. Аналогичным образом, показателем сравнения максимумов является, например, показатель U разницы максимумов, определяемый разностью U=M2-М1 или U=M1-M2 между амплитудой М2 магнитного сигнала во втором по силе локальном максимуме и амплитудой M1 магнитного сигнала в наиболее сильном локальном максимуме.
В качестве альтернативы использованию показателей разницы, показателем сравнения минимумов может быть показатель v соотношения минимумов, определяемый отношением v=m2/m1 или v=m1/m2 между амплитудой m2 магнитного сигнала во втором по силе локальном минимуме и амплитудой m1 магнитного сигнала в наиболее сильном локальном минимуме, а показателем сравнения максимумов может быть показатель V соотношения максимумов, определяемый отношением V=М2/М1 или V=M1/M2 между амплитудой М2 магнитного сигнала во втором по силе локальном максимуме и амплитудой M1 магнитного сигнала в наиболее сильном локальном максимуме.
Абсолютное значение (значение по модулю) наиболее сильного локального минимума (глобальный минимум) или абсолютное значение наиболее сильного локального максимума (глобальный максимум), полученное при регистрации соответствующего магнитного сигнала на соответствующей измерительной дорожке в функции времени, или в функции положения вдоль направления перемещения в области защитного элемента, может сравниваться с пороговым уровнем незначительности. По превышению порогового уровня незначительности можно сделать вывод о том, что на соответствующем отрезке (поперек направления перемещения), магнитный сигнал которого зарегистрировала соответствующая измерительная дорожка, защитный элемент имеет магнитный участок (например, высококоэрцитивный или низкокоэрцитивный или возможно комбинированный магнитный участок).
Анализ того, имеет ли защитный элемент на соответствующем отрезке, магнитный сигнал от которого зарегистрировала соответствующая измерительная дорожка, высококоэрцитивный или низкокоэрцитивный (или возможно комбинированный) магнитный участок, предпочтительно проводится только при превышении вышеупомянутым абсолютным значением порогового уровня незначительности. Если вышеупомянутое абсолютное значение находится ниже порогового уровня незначительности, этот анализ не проводится, а по непревышению порогового уровня незначительности делают вывод, что на соответствующем отрезке, магнитный сигнал от которого зарегистрировала соответствующая измерительная дорожка, защитный элемент не имеет ни низкокоэрцитивного, ни высококоэрцитивного магнитного участка (а также не имеет комбинированного магнитного участка).
Например, для одной или нескольких измерительных дорожек магнитного детектора соответствующий показатель сравнения минимумов или соответствующий показатель сравнения максимумов сравнивают с первым пороговым уровнем (а возможно и с другими пороговыми уровнями). На основании того, находятся ли показатели сравнения минимумов отдельных измерительных дорожек выше или ниже первого порогового уровня, или на основании того, находятся ли показатели сравнения максимумов отдельных измерительных дорожек ниже или выше первого порогового уровня, можно получать данные о магнитном коде защитного элемента. Например, в зависимости от того, находится ли показатель сравнения минимумов соответствующей измерительной дорожки выше или ниже первого порогового уровня, и/или в зависимости от того, находится ли показатель сравнения максимумов соответствующей измерительной дорожки ниже или выше первого порогового уровня, можно решить, имеет ли защитный элемент на соответствующем отрезке, магнитный сигнал от которого зарегистрировала соответствующая измерительная дорожка, высококоэрцитивный (или возможно комбинированный) или же он имеет низкокоэрцитивный магнитный участок.
Форма индуктивного магнитного сигнала зависит от того, в какой последовательности две индуктивные измерительные головки индуктивного магнитного детектора дифференциально включены друг с другом. В случае обратной последовательности дифференциального включения положительная и отрицательная амплитуды магнитного сигнала инвертируются, в результате чего максимум и минимум меняются местами. Поэтому логика обработки сигналов должна быть адаптирована в зависимости от того, идентифицируется ли магнитный участок как низкокоэрцитивный или высококоэрцитивный при нахождении соответствующего показателя выше или ниже первого порогового уровня, т.е. решать, является ли магнитный участок низкокоэрцитивным или высококоэрцитивным, нужно в зависимости от выбранной при дифференциальном включении последовательности.
При использовании, например, индуктивного датчика, соответствующего показанному на фиг. 1 примеру, в том случае, если показатель сравнения минимумов соответствующей измерительной дорожки находится выше первого порогового уровня, и/или если показатель сравнения максимумов соответствующей измерительной дорожки находится ниже первого порогового уровня, решают, что на соответствующем отрезке, магнитный сигнал от которого зарегистрировала соответствующая измерительная дорожка, защитный элемент имеет высококоэрцитивный (или возможно комбинированный) магнитный участок. А в том случае, если показатель сравнения минимумов соответствующей измерительной дорожки находится ниже первого порогового уровня, и/или если показатель сравнения максимумов соответствующей измерительной дорожки находится выше первого порогового уровня, решают, что на соответствующем отрезке, магнитный сигнал от которого зарегистрировала соответствующая измерительная дорожка, защитный элемент имеет низкокоэрцитивный магнитный участок.
При использовании же индуктивного датчика с обратным дифференциальным включением или при перемене первого и второго направлений намагничивания в том случае, если показатель сравнения минимумов соответствующей измерительной дорожки находится ниже первого порогового уровня, и/или если показатель сравнения максимумов соответствующей измерительной дорожки находится выше первого порогового уровня, решают, что на соответствующем отрезке, магнитный сигнал от которого зарегистрировала соответствующая измерительная дорожка, защитный элемент имеет высококоэрцитивный (или возможно комбинированный) магнитный участок. А в том случае, если показатель сравнения минимумов соответствующей измерительной дорожки находится выше первого порогового уровня, и/или если показатель сравнения максимумов соответствующей измерительной дорожки находится ниже первого порогового уровня, решают, что на соответствующем отрезке, магнитный сигнал от которого зарегистрировала соответствующая измерительная дорожка, защитный элемент имеет низкокоэрцитивный магнитный участок.
При проверке магнитного кода защитного элемента посредством показателей сравнения минимумов и/или посредством показателей сравнения максимумов некоторых измерительных дорожек может быть решено отнести защитный элемент к первой или второй категории защитных элементов. К первой категории защитных элементов относятся, например, такие защитные элементы, которые содержат также высококоэрцитивный магнитный материал, например, которые имеют один или несколько высококоэрцитивных магнитных участков и/или один или несколько комбинированных магнитных участков. Первая категория защитных элементов называется, например, "защитный элемент с множественным кодом (мультикодом)". Ко второй категории защитных элементов относятся такие защитные элементы, которые не содержат высококоэрцитивного магнитного материала, например, которые имеют исключительно низкокоэрцитивные магнитные участки. Вторая категория защитных элементов называется, например, "защитный элемент без множественного кода".
Защитный элемент относят, например, к первой категории защитных элементов, если при минимальном числе n (n - натуральное число) измерительных дорожек вычисленный для соответствующей измерительной дорожки показатель сравнения минимумов находится выше первого порогового уровня, и/или при минимальном числе n измерительных дорожек вычисленный для соответствующей измерительной дорожки показатель сравнения максимумов находится ниже первого порогового уровня. В противном случае (если ни соответствующий показатель сравнения минимумов не находится выше первого порогового уровня при минимальном числе измерительных дорожек, ни соответствующий показатель сравнения максимумов не находится ниже первого порогового уровня при минимальном числе измерительных дорожек) защитный элемент относят ко второй категории защитных элементов. Это имеет место, например, тогда, когда вышеупомянутое нахождение показателя выше или ниже первого порогового уровня вообще не наблюдается ни на одной из измерительных дорожек, или если число измерительных дорожек, на которых первый пороговый уровень находится выше или ниже первого порогового уровня, меньше минимального числа n.
В случае индуктивного датчика с обратным дифференциальным включением защитный элемент относят к первой категории защитных элементов, если при минимальном числе n измерительных дорожек вычисленный для соответствующей измерительной дорожки показатель сравнения минимумов находится ниже первого порогового уровня, и/или при минимальном числе n измерительных дорожек вычисленный для соответствующей измерительной дорожки показатель сравнения максимумов находится выше первого порогового уровня. В противном случае защитный элемент относят ко второй категории защитных элементов.
Отнесение защитного элемента к категориям возможно при помощи сравнения с первым пороговым уровнем. В качестве альтернативы сравнению с пороговым уровнем отнесение защитного элемента к категориям также может осуществляться на основании дисперсия или стандартного отклонения результатов сравнения минимумов вдоль защитного элемента. Тогда при большом стандартном отклонении защитный элемент может быть отнесен к первой категории защитных элементов ("защитный элемент с различающимися по коэрцитивной силе магнитными участками"), а при малом стандартном отклонении защитный элемент может быть отнесен ко второй категории защитных элементов ("защитный элемент только с одним видом магнитных участков").
Как возможный вариант, для одной или нескольких измерительных дорожек магнитного детектора соответствующий показатель сравнения минимумов и/или соответствующий показатель сравнения максимумов дополнительно можно сравнивать со вторым пороговым уровнем. В том случае, если показатель сравнения минимумов соответствующей измерительной дорожки и/или показатель сравнения максимумов соответствующей измерительной дорожки находится между первым и вторым пороговыми уровнями, может быть сделан вывод о том, что на соответствующем отрезке, магнитный сигнал от которого зарегистрировала соответствующая измерительная дорожка, защитный элемент имеет комбинированный магнитный участок. Если магнитный код защитного элемента проверяется посредством показателей сравнения минимумов некоторых из измерительных дорожек, то используется второй пороговый уровень, находящийся выше первого порогового уровня. А если магнитный код защитного элемента проверяется посредством показателей сравнения максимумов некоторых из измерительных дорожек, то выбирается второй пороговый уровень, находящийся ниже первого порогового уровня.
Высококоэрцитивный и низкокоэрцитивный магнитные материалы комбинированного магнитного участка расположены, например, один поверх другого. В качестве альтернативы, комбинированный магнитный участок содержит высококоэрцитивный и низкокоэрцитивный магнитные материалы в виде их смеси. Комбинированный магнитный участок может содержать высококоэрцитивный и низкокоэрцитивный магнитные материалы в равных или разных количествах. Он может быть выполнен так, что высококоэрцитивный магнитный материал комбинированного магнитного участка и низкокоэрцитивный магнитный материал комбинированного магнитного участка имеют по существу одинаковую остаточную магнитную индукцию, причем комбинированный магнитный участок может содержать высококоэрцитивный и низкокоэрцитивный магнитные материалы, в частности, в равных количествах.
Изобретение также относится к контрольному устройству, выполненному для проверки описанного выше ценного документа, перемещаемого мимо магнитного детектора, в частности индуктивного магнитного детектора, контрольного устройства вдоль направления перемещения. Контрольное устройство содержит магнитный детектор (в частности индуктивный магнитный детектор), имеющий несколько измерительных дорожек, расположенных поперек направления перемещения ценного документа, и выполненный таким образом, чтобы на измерительных дорожках (по меньшей мере в области защитного элемента) регистрировать в функции времени, или в функции положения вдоль направления перемещения ценного документа, соответствующие магнитные сигналы. На каждую измерительную дорожку магнитный детектор содержит, например, одну индуктивную измерительную головку с двумя измерительными катушками, расположенными друг за другом в направлении перемещения ценного документа. Эти две измерительные катушки предпочтительно включены между собой дифференциально, а в качестве магнитного сигнала с соответствующей измерительной дорожки используется разностный сигнал двух измерительных катушек. В качестве альтернативы, вместо соответствующих измерительных катушек могут использоваться два магниторезистивных элемента, АМС-, ГМС-, ТМС-элемента или элемента на эффекте Холла, которые включены между собой дифференциально или магнитные сигналы которых вычитаются друг из друга таким образом, что форма результирующего магнитного сигнала подобна форме магнитного сигнала отдельной измерительной катушки индуктивного магнитного детектора.
Перед регистрацией магнитных сигналов магнитным детектором (в частности индуктивным магнитным детектором) защитный элемент намагничивается в вышеупомянутой первой области действия магнитного поля, в которой напряженность магнитного поля больше первой и второй коэрцитивной силы, а затем в вышеупомянутой второй области действия магнитного поля, в которой напряженность магнитного поля больше первой коэрцитивной силы, но меньше второй коэрцитивной силы, причем во второй области действия магнитного поля защитный элемент намагничивается в ином направлении, нежели в первой области действия магнитного поля.
Контрольное устройство также содержит (соединяемое или соединенное с магнитным детектором) устройство обработки сигналов, выполненное с возможностью анализа (оценки) магнитных сигналов от защитного элемента, регистрируемых на отдельных измерительных дорожках. Контрольное устройство может быть предусмотрено для встраивания в устройство для обработки ценных документов, т.е. для применения в составе последнего. Устройство для обработки ценных документов содержит транспортировочное устройство для перемещения ценных документов, выполненное таким образом, чтобы перемещать ценные документы по одному друг за другом вдоль направления перемещения мимо магнитного (в частности индуктивного) детектора контрольного устройства.
Для первого и второго намагничивания защитного элемента контрольное устройство или устройство для обработки ценных документов может содержать один или несколько магнитов, создающих вдоль пути перемещения ценного документа вышеупомянутую первую область действия магнитного поля для первого намагничивания защитного элемента и вышеупомянутую вторую область действия магнитного поля для второго намагничивания защитного элемента (находящуюся за первой областью действия магнитного поля вдоль пути перемещения). При взгляде вдоль пути перемещения ценного документа через контрольное устройство, или через устройство для обработки ценных документов, первая область действия магнитного поля расположена перед второй областью действия магнитного поля, а магнитный детектор расположен за второй областью действия магнитного поля. Направление магнитного поля во второй области его действия отличается от направления магнитного поля в первой области его действия, например, является по существу антипараллельным ему. Напряженность магнитного поля в первой области его действия больше второй коэрцитивной силы. Первая область действия магнитного поля при перемещении через нее защитного элемента обеспечивает ориентацию намагниченности содержащихся в защитном элементе низкокоэрцитивного магнитного материала и высококоэрцитивного магнитного материала в первом направлении намагничивания. Вторая область действия магнитного поля при перемещении через нее защитного элемента обеспечивает ориентацию намагниченности низкокоэрцитивного магнитного материала во втором направлении намагничивания, отличном от первого направления намагничивания, например по существу антипараллельном первому направлению намагничивания, намагниченность же высококоэрцитивного магнитного материала остается ориентированной в первом направлении намагничивания.
Устройство обработки сигналов имеет аналитическое программное обеспечение, позволяющее для некоторых или всех измерительных дорожек находить по два наиболее сильных локальных минимума соответствующего магнитного сигнала и/или по два наиболее сильных локальных максимума соответствующего магнитного сигнала, регистрируемого соответствующей измерительной дорожкой в функции времени, или в функции положения вдоль направления перемещения ценного документа в области защитного элемента. Кроме того, программное обеспечение устройства обработки сигналов обеспечивает возможность определения показателя сравнения минимумов соответствующей измерительной дорожки путем сравнения амплитуды магнитного сигнала во втором по силе локальном минимуме с амплитудой магнитного сигнала в наиболее сильном локальном минимуме и/или показателя сравнения максимумов соответствующей измерительной дорожки путем сравнения амплитуды магнитного сигнала во втором по силе локальном максимуме с амплитудой магнитного сигнала в наиболее сильном локальном максимуме. Кроме того, программное обеспечение устройства обработки сигналов обеспечивает возможность проверки магнитного кода защитного элемента посредством показателей сравнения минимумов некоторых из измерительных дорожек и/или посредством показателей сравнения максимумов некоторых из измерительных дорожек.
Например, при проверке магнитного кода защитного элемента программное обеспечение устройства обработки сигналов позволяет посредством показателей сравнения минимумов и/или посредством показателей сравнения максимумов отдельных измерительных дорожек решать, относится ли защитный элемент к первой или второй категории защитных элементов, и/или проверять, имеет ли защитный элемент на соответствующем отрезке (ориентированном поперек направления перемещения ценного документа), магнитный сигнал от которого зарегистрировала соответствующая измерительная дорожка, низкокоэрцитивный или высококоэрцитивный магнитный участок (или возможно комбинированный магнитный участок).
Ниже подробно рассматриваются примеры осуществления изобретения, поясняемые чертежами, на которых показано:
на фиг. 1 - устройство для обработки ценных документов с намагничивающим устройством, магнитным детектором и устройством обработки сигналов,
на фиг. 2 - форма силовых линий магнитного поля для намагничивающего устройства, показанного на фиг. 1,
на фиг. 3а-3г - магнитные сигналы индуктивного магнитного детектора: для низкокоэрцитивного магнитного участка (фиг. 3а), для высококоэрцитивного магнитного участка (фиг. 3б), для комбинированного магнитного участка (фиг. 3в), для находящейся вблизи магнитных участков защитного элемента измерительной дорожки (фиг. 3 г),
на фиг. 4а-4г - первый пример выполнения защитного элемента (фиг. 4а, 4в) и определенные для этого защитного элемента вдоль него показатель v соотношения минимумов (фиг. 4б) и показатель V соотношения максимумов (фиг. 4 г),
на фиг. 5а-5г - второй пример выполнения защитного элемента (фиг. 5а, 5в) и определенные для этого защитного элемента вдоль него показатель v соотношения минимумов (фиг. 5б) и показатель V соотношения максимумов (фиг. 5 г).
На фиг. 1 схематически показан фрагмент устройства для обработки ценных документов, выполненного с возможностью проверки намагничивающегося защитного элемента 31 ценного документа 30. Устройство для обработки ценных документов содержит контрольное устройство 100, содержащее индуктивный магнитный детектор 50 и устройство 60 обработки сигналов, а при необходимости и другие элементы (не показаны), такие, например, как устройства для ввода и вывода ценных документов и элементы управления. Устройство для обработки ценных документов содержит транспортировочное устройство 17 и намагничивающее устройство 10, состоящее из двух находящихся напротив друг друга магнитов 11, 12 и расположенное перед индуктивным магнитным детектором 50 на расстоянии от него вдоль пути перемещения ценного документа.
Защитный элемент 31 в этом примере имеет низкокоэрцитивный магнитный материал с первой, небольшой коэрцитивной силой и высококоэрцитивный магнитный материал со второй, более высокой коэрцитивной силой, содержащиеся на нескольких отрезках защитного элемента, ориентированных поперек направления перемещения (в направлении у). Так, высококоэрцитивный магнитный участок h защитного элемента 31 содержит только высококоэрцитивный магнитный материал, но не содержит низкокоэрцитивного магнитного материала, а низкокоэрцитивный магнитный участок l защитного элемента 31 содержит только низкокоэрцитивный магнитный материал, но не содержит высококоэрцитивного магнитного материала. В качестве альтернативы наличию высококоэрцитивного и низкокоэрцитивного магнитных материалов, защитный элемент 31 может содержать только один вид этих магнитных материалов. При необходимости также может быть предусмотрен комбинированный магнитный участок k, содержащий оба вышеназванных магнитных материала. Имеющиеся магнитные участки h или l или h, l или h, k, l образуют магнитный код защитного элемента 31.
Ценный документ 30 с защитным элементом 31 перемещают вдоль направления Т перемещения посредством транспортировочного устройства 17, входящего в состав устройства для обработки ценных документов. На фиг. 1 в качестве примера показаны два верхних и два нижних транспортировочных ремня, между которыми зажимается и транспортируется ценный документ 30. Вместе с тем, транспортировочное устройство 17 может содержать и транспортировочные ролики. Защитный элемент 31 перед его проверкой намагничивается двумя магнитами 11, 12 таким образом, что направления намагничивания высоко- и низкокоэрцитивных магнитных участков h, l различаются. В показанном на фиг. 1 примере направления намагничивания являются, по меньшей мере приблизительно, антипараллельными друг другу. Для этого намагничивающее устройство создает вдоль транспортировочного участка первую область 15 действия магнитного поля и расположенную за ней в направлении Т перемещения вторую область 16 действия магнитного поля, см. фиг. 2.
Обе вышеупомянутые области 15, 16 действия магнитного поля создаются посредством двух стержневых магнитов 11, 12, расположенных напротив друг друга как своими северными полюсами N, так и своими южными полюсами S. В рассматриваемом примере осуществления изобретения магнитные оси 13 и 14 обоих магнитов 11, 12 ориентированы параллельно друг другу и параллельно направлению Т перемещения, но также могут быть ориентированы навстречу (противоположно) направлению Т перемещения. Благодаря применению двух расположенных таким образом магнитов для создания двух областей 15, 16 действия магнитного поля обеспечение антипараллельной намагниченности высоко- и низкокоэрцитивных магнитных участков достигается при небольшой сложности.
Силовые линии магнитного поля, создаваемого подобным намагничивающим устройством 10, схематически представлены на фиг. 2, где эти силовые линии изображены в плоскости, параллельной показанным на фиг. 1 осям х и z и пересекающей оба магнита 11 и 12 посредине. Соответственно этому ровно посредине между магнитами в направлении z и между полюсами N, S магнитов 11, 12 в направлении х действует магнитное поле, ориентированное в направлении Т перемещения (первая область 15 действия магнитного поля). Ниже по потоку в направлении Т перемещения и позади обоих магнитов 11, 12 действует магнитное поле с меньшей напряженностью, ориентированное навстречу направлению Т перемещения (вторая область 16 действия магнитного поля). В рассматриваемом примере направления магнитного поля ориентированы, соответственно, параллельно и антипараллельно направлению перемещения ценного документа. Вместе с тем, направление магнитного поля в одной или обеих областях его действия также может быть ориентировано иначе, например перпендикулярно направлению Т перемещения ценного документа (параллельно и антипараллельно показанным на фиг. 1 направлениям у или z) или под углом (наклонно) к этим осям.
В качестве альтернативы области 15, 16 действия магнитного поля также могут создаваться одним магнитом 11 или 12 либо двумя или четырьмя магнитами, магнитные оси которых проходят перпендикулярно направлению перемещения (направлению z) и которые, например, расположены над и/или под ценным документом и на торцевых сторонах расположены своими одноименными магнитными полюсами напротив друг друга. Вместо антипараллельной ориентации обоих направлений магнитного поля также могут выбираться их ориентации под другими углами друг к другу.
В первой области 15 действия магнитного поля достигается первая намагниченность, которая как для низкокоэрцитивного магнитного участка l, так и для высококоэрцитивного магнитного участка h ориентирована вдоль направления Т перемещения. Во второй области 16 действия магнитного поля происходит лишь изменение намагниченности низкокоэрцитивного магнитного участка l, которая ориентируется навстречу направлению Т перемещения. Поскольку напряженность магнитного поля во второй области 16 его действия меньше второй коэрцитивной силы, высококоэрцитивный магнитный участок h во второй области 16 действия магнитного поля не перемагничивается. Намагниченность же низкокоэрцитивного магнитного участка l в результате второго намагничивания ориентируется примерно антипараллельно направлению Т перемещения.
Комбинированный магнитный участок k в этом примере выполнен так, что низкокоэрцитивный магнитный материал комбинированного магнитного участка и высококоэрцитивный магнитный материал комбинированного магнитного участка имеют, по меньшей мере приблизительно, одинаковую остаточную магнитную индукцию. В том случае, если при этом низкокоэрцитивный магнитный материал комбинированного магнитного участка намагничивается вторым магнитным полем (т.е. во второй области действия магнитного поля) антипараллельно по отношению к высококоэрцитивному магнитному материалу этого комбинированного магнитного участка, в идеальном случае достигается исчезающая результирующая намагниченность соответствующего комбинированного магнитного участка k.
После первого и второго намагничивания, произошедшего в двух областях 15, 16 действия магнитного поля, магнитные сигналы от защитного элемента регистрируются индуктивным магнитным детектором 50 и анализируются для проверки магнитного кода защитного элемента. Для восприятия намагниченности защитного элемента с пространственным разрешением индуктивный магнитный детектор 50 имеет несколько измерительных дорожек L (на фиг. 1 - четыре измерительные дорожки), для каждой из которых имеется индуктивная измерительная головка. Каждая из индуктивных измерительных головок имеет две измерительные катушки 51 с магнитомягким сердечником, а также расположенный между ними магнит 52 для создания постоянного во времени магнитного поля. Во время регистрации магнитных сигналов на защитный элемент 31 действует магнитное поле, создаваемое соответствующим магнитом 52. Для создания постоянного во времени магнитного поля также может использоваться один на все измерительные дорожки магнит соответствующего размера. При перемещении намагниченного защитного элемента 31 мимо соответствующей измерительной катушки 51 в ней наводится ток. При этом измерительные катушки 51 генерируют соответствующие сигналы, называемые магнитными сигналами. Обе измерительные катушки 51 соответствующей измерительной головки предпочтительно включены относительно друг друга дифференциально, в результате чего для каждой измерительной дорожки L в качестве магнитного сигнала генерируется разностный сигнал двух измерительных катушек 51. Такое дифференциальное включение позволяет минимизировать внешние магнитные влияния, действующие одновременно на обе измерительные катушки 51, поскольку при встречном включении измерительных катушек 51 их электрические сигналы взаимно уничтожаются. Для дальнейшей обработки магнитные сигналы М с каждой измерительной дорожки L могут усиливаться соответствующим отдельным усилителем. Затем вырабатываемые таким образом магнитные сигналы М анализируются (оцениваются) посредством устройства 60 обработки сигналов для проверки магнитного кода защитного элемента.
Например, для проверки магнитного кода магнитные сигналы анализируются только в отношении того, чтобы отнести защитный элемент к одной (из двух или более) категории защитных элементов. Для этого может быть достаточным установить, был ли вообще на любой из измерительных дорожек L вдоль защитного элемента зарегистрирован магнитный сигнал от высококоэрцитивного магнитного участка h (или возможно также комбинированного магнитного участка k) (защитный элемент с множественным кодом), или регистрировались ли только другие магнитные сигналы (защитный элемент без множественного кода).
Для проверки магнитного кода магнитные сигналы от защитного элемента могут анализироваться в отношении наличия на защитном элементе отдельных описанных выше магнитных участков h, l (и возможно k). При соответственно высоком пространственном разрешении магнитного детектора 50 по сравнению с длиной магнитных участков, используемых для формирования магнитного кода, при необходимости для проверки магнитного кода защитного элемента 31 также можно анализировать магнитные сигналы для идентификации каждого отдельного магнитного участка, а также последовательности магнитных участков и их расположения на защитном элементе.
На фиг. 3а в качестве примера показан магнитный сигнал M1, вырабатываемый соответствующей индуктивной измерительной головкой магнитного детектора 50 в функции времени t, или в функции положения х вдоль перемещаемого (мимо магнитного детектора 50) ценного документа, когда мимо нее перемещается низкокоэрцитивный магнитный участок 1 (дифференциальное включение двух измерительных катушек 51). На фиг. 3б показан соответствующий магнитный сигнал Mh, вырабатываемый соответствующей индуктивной измерительной головкой, когда мимо нее перемещается высококоэрцитивный магнитный участок h. На фиг. 3в показан соответствующий магнитный сигнал Мk, вырабатываемый соответствующей индуктивной измерительной головкой, когда мимо нее перемещается комбинированный магнитный участок k. А на фиг. 3 г показан соответствующий магнитный сигнал М0, регистрируемый на измерительной дорожке L, находящейся за пределами магнитных участков защитного элемента (со смещением от них в направлении у), но вблизи этих магнитных участков.
Точная форма магнитных сигналов, регистрируемых от отдельных магнитных участков, зависит от вида применяемого магнитного детектора. Показанные на фиг. 3а-3 г магнитные сигналы от магнитных участков l, h и k имеют сложную структуру из нескольких минимумов и максимумов. Сложность этих магнитных сигналов определяется применяемой измерительной техникой, предусматривающей дифференциальное включение двух индуктивных измерительных головок. Различие между магнитным сигналом М1 от низкокоэрцитивного магнитного участка l и магнитным сигналом Мh от высококоэрцитивного магнитного участка h определяется в основном противоположной намагниченностью этих участков (создаваемой в области 16 действия магнитного поля).
Но на форму магнитных сигналов влияет еще и магнитное поле магнита 52, находящегося между измерительными головками, поскольку это магнитное поле приводит к перемагничиванию низкокоэрцитивного магнитного материала в процессе регистрации магнитных сигналов, т.е. между регистрацией магнитных сигналов двумя измерительными катушками 51. Это относится, в частности, к магнитному сигналу Мk от комбинированного магнитного участка k, который во второй области 16 действия магнитного поля намагничивается так, что по результатам первого и второго намагничивания его намагниченность практически исчезает. Поэтому перед началом измерения на первой измерительной катушке 51 комбинированный магнитный участок k едва ли имеет какую-либо намагниченность, но за первой измерительной катушкой 51 магнит 52 создает результирующую намагниченность за счет вышеуказанного перемагничивания низкокоэрцитивного магнитного материала между регистрацией сигналов на двух измерительных катушках 51.
Магнитный сигнал М0 также имеет максимумы и минимумы, но его амплитуда гораздо меньше, чем у других магнитных сигналов, получаемых при точном совмещении соответствующего магнитного участка с соответствующей измерительной дорожкой в направлении у. Для исключения ошибочной оценки (слишком) малых максимумов и минимумов магнитного сигнала М0 абсолютное значение наиболее сильного максимума или наиболее сильного минимума соответствующего магнитного сигнала сравнивают с пороговым уровнем g незначительности, см. фиг. 3а-3 г. Это сравнение может выполняться магнитным детектором 50 или устройством 60 обработки сигналов. Если сравниваемое значение оказывается ниже порогового уровня g незначительности, как это имеет место в рассматриваемом случае для магнитного сигнала М0, магнитный сигнал с соответствующей измерительной дорожки L при дальнейшем анализе игнорируется. При превышении же порогового уровня g незначительности, как это в рассматриваемом случае имеет место для магнитных сигналов M1, Mh и Mk, соответствующий магнитный сигнал используется для проверки кода защитного элемента.
Устройство 60 обработки сигналов с заложенным в него соответствующим аналитическим программным обеспечением находит для этих магнитных сигналов M1, Mh и Mk, например, по два наиболее сильных локальных минимума m1, m2 (локальные минимумы с наибольшим абсолютным значением) соответствующего магнитного сигнала, полученного на соответствующей измерительной дорожке L в функции положения по оси х, или в функции времени t в области защитного элемента. Путем сравнения амплитуды магнитного сигнала во втором по силе локальном минимуме m2 с амплитудой магнитного сигнала в наиболее сильном локальном минимуме m1 устройство 60 обработки сигналов определяет для соответствующей измерительной дорожки показатель сравнения минимумов, например показатель соотношения минимумов v=m2/m1 или v=m1/m2 или показатель разницы (разность) минимумов u=m1-m2 или u=m2-m1. Для проверки магнитного кода защитного элемента анализируются показатели v или u сравнения минимумов нескольких измерительных дорожек L.
В качестве альтернативы анализу минимумов или в дополнение к нему устройство обработки сигналов также может проводить анализ максимумов, при котором оно находит для соответствующего магнитного сигнала два наиболее сильных локальных максимума M1, М2 (локальные максимумы с наибольшим абсолютным значением) и путем сравнения амплитуды магнитного сигнала во втором по силе локальном максимуме М2 с амплитудой магнитного сигнала в наиболее сильном локальном максимуме M1 определяет показатель сравнения максимумов соответствующей измерительной дорожки L, например показатель соотношения максимумов V=M2/M1 или V=M1/M2 или показатель разницы (разность) максимумов U=M1-M2 или U=M2-M1. Для проверки магнитного кода защитного элемента показатели V или U сравнения максимумов нескольких измерительных дорожек L могут анализироваться сами по себе или в дополнение к анализу показателей и или v сравнения минимумов. При необходимости эти показатели могут использоваться в вычислениях совместно друг с другом.
На фиг. 4а показан пример выполнения защитного элемента 31, магнитный код которого содержит только два низкокоэрцитивных магнитных участка 1. На фиг. 4б приведены показатели сравнения минимумов v=m2/m1, полученные устройством обработки сигналов на основании магнитных сигналов, зарегистрированных индуктивным магнитным детектором 50 с восемью измерительными дорожками L1-L8 для защитного элемента 31, см. фиг. 1. Для магнитных сигналов с измерительных дорожек L2, L3 и L6 показатели v сравнения минимумов составляют около 0,25, каковыми они и ожидаются для низкокоэрцитивных магнитных участков 1. Магнитные сигналы с остальных измерительных дорожек находятся ниже порогового уровня g незначительности. Показатели сравнения минимумов v=m2/m1 измерительных дорожек L2, L3 и L6 сравниваются с первым пороговым уровнем t1, сохраненным в памяти устройства 60 обработки сигналов и составляющим, например, около 0,35. Ввиду нахождения показателей сравнения минимумов ниже первого порогового уровня t1 делают вывод, что на (расположенных вдоль оси у) отрезках, магнитные сигналы от которых зарегистрировали измерительные дорожки L2, L3 и L6, защитный элемент имеет низкокоэрцитивные магнитные участки 1. Поэтому защитный элемент 31, показанный на фиг. 4а, относят к первой категории, называемой, например, как "магнитный код без высококоэрцитивного магнитного материала" или "защитный элемент без множественного кода".
Фиг. 4в идентична фиг. 4а. На фиг. 4 г для показанного на фиг. 4а и 4в защитного элемента 31 приведены соответствующие показатели сравнения максимумов V=M2/M1, определенные для магнитных сигналов с измерительных дорожек L2, L3 и L6. Показатели V сравнения максимумов этих измерительных дорожек находятся в районе 0,7, а значит - выше первого порогового уровня t1=0,55 (для анализа максимумов он выбран иным, нежели для анализа минимумов), с которым их сравнивают. Ввиду нахождения показателей сравнения максимумов выше первого порогового уровня t1 при анализе максимумов также делают вывод, что зарегистрированные на измерительных дорожках L2, L3 и L6 магнитные сигналы были порождены низкокоэрцитивными магнитными участками. Поэтому и по результатам анализа максимумов защитный элемент 31, показанный на фиг. 4а, 4в, относят к первой категории ("магнитный код без высококоэрцитивного магнитного участка" или "защитный элемент без множественного кода").
На фиг. 5а (и на идентичной ей фиг. 5в) показан другой пример выполнения защитного элемента 31, магнитный код которого содержит два высококоэрцитивных магнитных участка h, а также низкокоэрцитивный магнитный участок l и комбинированный магнитный участок k. На фиг. 5б поясняется анализ минимумов, а на фиг. 5 г анализ максимумов магнитных сигналов от этого защитного элемента.
По магнитным сигналам (см. фиг. 3а-3в), регистрируемым магнитным детектором 50 с восемью измерительными дорожками L1-L8, устройство 60 обработки сигналов определяет для показанного на фиг. 5а, 5в защитного элемента 31 показатели сравнения минимумов v=m2/m1, см. фиг. 5б. Показатель v сравнения минимумов, примерно равный 0,25, такой, как ожидается для низкокоэрцитивного магнитного участка l, был получен только для магнитного сигнала с измерительной дорожки L3. Для магнитных сигналов с измерительных дорожек L5 и L7 были получены гораздо более высокие показатели v сравнения минимумов, находящиеся в районе 0,85. Показатель v сравнения минимумов, полученный для магнитного сигнала с измерительной дорожки L2, составляет около 0,45, а магнитные сигналы с остальных измерительных дорожек, находятся ниже порогового уровня g незначительности. Показатели сравнения минимумов v=m2/m1 для измерительных дорожек L2, L3, L5 и L7 и в этом случае сравнивают с первым пороговым уровнем t1=0,35, сохраненным в памяти устройства 60 обработки сигналов для анализа минимумов. Ввиду превышения первого порогового уровня t1 на измерительных дорожках L2, L5 и L7 делают вывод, что зарегистрированный там магнитный сигнал был порожден не низкокоэрцитивными магнитными участками, а защитный элемент должен иметь отрезки с высококоэрцитивным магнитным материалом. Поэтому защитный элемент 31, показанный на фиг. 5а и 5в, относят ко второй категории, называемой, например, как "магнитный код с высококоэрцитивным магнитным материалом" или "защитный элемент с множественным кодом".
Отнесение защитного элемента 31 ко второй категории может быть увязано с тем условием, что первый пороговый уровень t1 должен быть превышен показателями сравнения минимумов по меньшей мере для n измерительных дорожек L, чтобы отнести защитный элемент 31 ко второй категории ("защитный элемент с множественным кодом"). Например, таких измерительных дорожек может быть по меньшей мере две (n=2), так что для отнесения защитного элемента 31 ко второй категории показатели сравнения минимумов должны превышать первый пороговый уровень t1 по меньшей мере на двух измерительных дорожках L. Если же первый пороговый уровень t1 превышен только на одной измерительной дорожке L (т.е. когда число таких измерительных дорожек меньше n=2), то защитный элемент 31 относят как и защитные элементы без высококоэрцитивного магнитного материала к первой категории ("защитный элемент без множественного кода"). Минимальное число n>1 (вместо n=1) предпочтительно применять для проверки защитных элементов, в отношении которых известно, что их магнитный код содержит более одного высококоэрцитивного или комбинированного магнитного участка h, k или один или несколько длинных магнитных участков h или k. Таким образом, при n>1 обеспечивается, что наличие единственного магнитного сигнала, для которого показатель сравнения минимумов превышает первый пороговый уровень t1, еще не приводит к категоризации защитного элемента как "защитного элемента с множественным кодом", которая происходит только при превышении первого порогового уровня t1 по меньшей мере на n измерительных дорожках L.
Если устройство обработки сигналов также должно быть выполнено с возможностью проведения различия между комбинированными магнитными участками k и высококоэрцитивными магнитными участками, в программное обеспечение может быть заложен второй пороговый уровень t2, с которым сравнивают показатели v сравнения минимумов или показатели V сравнения максимумов. В случае анализа минимумов второй пороговый уровень t2 находится выше первого порогового уровня t1, например в районе значения t2=0,65, а в случае анализа максимумов - ниже первого порогового уровня t1, например в районе значения t2=0,4. В случае защитного элемента, показанного на фиг. 5а, 5в, на измерительной дорожке L2 регистрируется магнитный сигнал, для которого показатель v сравнения минимумов примерно составляет 0,45, а потому находится выше первого порогового уровня t1 и ниже второго порогового уровня t2, тогда как показатели v сравнения минимумов для измерительных дорожек L5 и L7 превышают и второй пороговый уровень t2, см. фиг. 5б. Ввиду того, что по меньшей мере для одной измерительной дорожки (в данном случае только для измерительной дорожки L2) получен показатель сравнения минимумов, находящийся между двумя пороговыми уровнями t1 и t2, защитный элемент может быть отнесен к возможно используемой третьей категории ("защитный элемент с множественным кодом и комбинированным магнитным участком"). Вместе с тем, соответствующая категоризация защитного элемента, показанного на фиг. 5а, 5в, может осуществляться и посредством анализа максимумов, исходя из показателя сравнения максимумов, примерно равного 0,45 и также находящегося между двумя пороговыми уровнями t1 и t2, тогда как показатели V сравнения максимумов для измерительных дорожек L5 и L7 находятся ниже второго порогового уровня t2, см. фиг. 5 г.
Для более точной проверки магнитного кода в случае анализа минимумов по нахождению показателя сравнения минимумов ниже первого порогового уровня t1 можно сделать вывод, что показанный на фиг. 4а защитный элемент на ориентированных по оси у отрезках, соответствующих измерительным дорожкам L2, L3 и L6, имеет один или несколько низкокоэрцитивных магнитных участков 1, а на остальных измерительных дорожках - не имеет магнитного материала (т.е. имеет пробелы магнитного кода). Для показанного на фиг. 5а защитного элемента по превышению первого порогового уровня t1 на измерительных дорожках L2, L5 и L7 в случае анализа минимумов можно сделать вывод, что этот защитный элемент на ориентированных по оси у отрезках, соответствующих измерительным дорожкам L2, L5 и L7, имеет один или несколько высококоэрцитивных или комбинированных магнитных участков k, а по нахождению показателя сравнения минимумов ниже первого порогового уровня t1 на измерительной дорожке L3 можно сделать вывод, что защитный элемент на ориентированном по оси у отрезке, соответствующем измерительной дорожке L3, имеет низкокоэрцитивный магнитный участок l. Относительные или абсолютные положения по оси у низкокоэрцитивных магнитных участков l, высококоэрцитивных магнитных участков h (и возможно комбинированных магнитных участков k) защитного элемента можно сравнивать для более точной проверки магнитного кода со справочными данными, сохраненными в памяти устройства 60 обработки сигналов для нескольких известных защитных элементов. Посредством этого сравнения магнитный код при необходимости можно также проверять в отношении последовательности и/или расположения различных магнитных участков.
1. Способ проверки ценного документа (30), имеющего защитный элемент (31) с по меньшей мере одним низкокоэрцитивным магнитным участком (l) и/или по меньшей мере одним высококоэрцитивным магнитным участком (h), причем низкокоэрцитивный магнитный участок (l) содержит низкокоэрцитивный магнитный материал с первой коэрцитивной силой, а высококоэрцитивный магнитный участок (h) содержит высококоэрцитивный магнитный материал со второй коэрцитивной силой, которая больше первой коэрцитивной силы, характеризующийся тем, что:
- защитный элемент (31) подвергают первому намагничиванию в первой области (15) действия магнитного поля, в которой напряженность магнитного поля больше второй коэрцитивной силы, в результате чего намагниченность возможно имеющегося низкокоэрцитивного магнитного материала и намагниченность возможно имеющегося высококоэрцитивного магнитного материала ориентируются в первом направлении (х) намагничивания,
- защитный элемент (31) подвергают второму намагничиванию во второй области (16) действия магнитного поля, в которой напряженность магнитного поля больше первой коэрцитивной силы, но меньше второй коэрцитивной силы, причем направление магнитного поля во второй области его действия ориентировано так, что в результате второго намагничивания намагниченность возможно имеющегося низкокоэрцитивного магнитного материала ориентируется во втором направлении намагничивания, отличном от первого направления намагничивания,
- ценный документ (30) перемещают вдоль направления (Т) перемещения мимо магнитного детектора (50), в частности индуктивного магнитного детектора (50), имеющего несколько расположенных поперек направления перемещения ценного документа измерительных дорожек (L), на которых магнитный детектор регистрирует соответствующие магнитные сигналы (М) в функции времени,
- анализируют магнитные сигналы (М) от защитного элемента, зарегистрированные отдельными измерительными дорожками (L), причем для некоторых из измерительных дорожек:
ο находят два наиболее сильных локальных минимума (m1, m2) и/или два наиболее сильных локальных максимума (M1, М2), имеющихся у соответствующего магнитного сигнала, полученного в функции времени на соответствующей измерительной дорожке,
ο для соответствующей измерительной дорожки (L) определяют показатель (u, v) сравнения минимумов путем сравнения амплитуды магнитного сигнала во втором по силе локальном минимуме (m2) с амплитудой магнитного сигнала в наиболее сильном локальном минимуме (m1), и/или для соответствующей измерительной дорожки (L) определяют показатель (U, V) сравнения максимумов путем сравнения амплитуды магнитного сигнала во втором по силе локальном максимуме (М2) с амплитудой магнитного сигнала в наиболее сильном локальном максимуме (M1), и
- проверяют магнитный код защитного элемента посредством показателей (u, v) сравнения минимумов некоторых из измерительных дорожек (L) и/или посредством показателей (U, V) сравнения максимумов некоторых из измерительных дорожек (L).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при проверке магнитного кода защитного элемента для некоторых из измерительных дорожек посредством показателя (u, v) сравнения минимумов и/или посредством показателя (U, V) сравнения максимумов соответствующей измерительной дорожки (L) проверяют, имеет ли защитный элемент на соответствующем отрезке, магнитный сигнал от которого зарегистрировала соответствующая измерительная дорожка, низкокоэрцитивный магнитный участок или высококоэрцитивный магнитный участок.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что при проверке магнитного кода защитного элемента посредством показателей (u, v) сравнения минимумов и/или посредством показателей (U, V) сравнения максимумов некоторых измерительных дорожек (L) решают отнести защитный элемент к первой или второй категории защитных элементов.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что защитный элемент относят к первой категории защитных элементов, если при минимальном числе (n) измерительных дорожек вычисленный для соответствующей измерительной дорожки показатель (u, v) сравнения минимумов находится выше первого порогового уровня (t1) и/или при минимальном числе (n) измерительных дорожек вычисленный для соответствующей измерительной дорожки показатель (U, V) сравнения максимумов находится ниже первого порогового уровня (t1), а в противном случае защитный элемент относят ко второй категории защитных элементов.
5. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что абсолютное значение наиболее сильного локального минимума (m1) или абсолютное значение наиболее сильного локального максимума (M1), полученного при регистрации соответствующего магнитного сигнала на соответствующей измерительной дорожке в функции времени, сравнивают с пороговым уровнем (g) незначительности и при превышении порогового уровня незначительности делают вывод о том, что на соответствующем отрезке, магнитный сигнал от которого зарегистрировала соответствующая измерительная дорожка, защитный элемент имеет магнитный участок.
6. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что показатель сравнения минимумов соответствующей измерительной дорожки (L) является показателем (u) разницы минимумов, представляющим разность между амплитудой магнитного сигнала во втором по силе локальном минимуме (m2) и амплитудой магнитного сигнала в наиболее сильном локальном минимуме (m1) или наоборот, или показатель сравнения минимумов соответствующей измерительной дорожки (L) является показателем (v) соотношения минимумов, представляющим отношение между амплитудой магнитного сигнала во втором по силе локальном минимуме (m2) и амплитудой магнитного сигнала в наиболее сильном локальном минимуме (m1) или наоборот.
7. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что показатель сравнения максимумов соответствующей измерительной дорожки (L) является показателем (U) разницы максимумов, представляющим разность между амплитудой магнитного сигнала во втором по силе локальном максимуме (М2) и амплитудой магнитного сигнала в наиболее сильном локальном максимуме (M1) или наоборот, или показатель сравнения максимумов является показателем (V) соотношения максимумов, представляющим отношение между амплитудой магнитного сигнала во втором по силе локальном максимуме (М2) и амплитудой магнитного сигнала в наиболее сильном локальном максимуме (M1) или наоборот.
8. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что для одной или нескольких измерительных дорожек магнитного детектора соответствующий показатель (u, v) сравнения минимумов и/или соответствующий показатель (U, V) сравнения максимумов сравнивают с первым пороговым уровнем (t1), причем магнитный код защитного элемента проверяют, в частности, по тому, находится(-ятся) ли показатель(-и) сравнения минимумов соответствующей измерительной дорожки (L) выше или ниже первого порогового уровня, и/или по тому, находится(-ятся) ли показатель(-и) (V) сравнения максимумов соответствующей измерительной дорожки ниже или выше первого порогового уровня.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что в зависимости от того, находится ли показатель сравнения минимумов соответствующей измерительной дорожки выше или ниже первого порогового уровня, и/или в зависимости от того, находится ли показатель (V) сравнения максимумов соответствующей измерительной дорожки ниже или выше первого порогового уровня, решают, имеет ли защитный элемент на соответствующем отрезке, магнитный сигнал от которого зарегистрировала соответствующая измерительная дорожка, высококоэрцитивный или низкокоэрцитивный магнитный участок.
10. Способ по п. 8 или 9, отличающийся тем, что для одной или нескольких измерительных дорожек магнитного детектора соответствующий показатель (u, v) сравнения минимумов и/или соответствующий показатель (U, V) сравнения максимумов дополнительно сравнивают со вторым пороговым уровнем (t2), и в том случае, если показатель(-и) сравнения минимумов соответствующей измерительной дорожки и/или показатель(-и) (V) сравнения максимумов соответствующей измерительной дорожки находится(-ятся) между первым пороговым уровнем (t1) и вторым пороговым уровнем (t2), делают вывод о том, что на соответствующем отрезке, магнитный сигнал от которого зарегистрировала соответствующая измерительная дорожка, защитный элемент имеет комбинированный магнитный участок, содержащий как высококоэрцитивный, так и низкокоэрцитивный магнитный материал.
11. Контрольное устройство для проверки ценного документа (30), имеющего защитный элемент (31) с по меньшей мере одним низкокоэрцитивным магнитным участком (l) и/или по меньшей мере одним высококоэрцитивным магнитным участком (h), причем высококоэрцитивный магнитный участок (h) содержит высококоэрцитивный магнитный материал со второй коэрцитивной силой, а низкокоэрцитивный магнитный участок (1) содержит низкокоэрцитивный магнитный материал с первой коэрцитивной силой, меньшей, чем вторая коэрцитивная сила, причем намагниченность высококоэрцитивного магнитного материала ориентирована в первом направлении намагничивания, а намагниченность низкокоэрцитивного магнитного материала ориентирована во втором направлении намагничивания, отличном от первого направления намагничивания, причем контрольное устройство (100) содержит:
- магнитный детектор (50), в частности индуктивный магнитный детектор (50), выполненный с возможностью регистрации магнитных сигналов от ценного документа, перемещаемого вдоль направления перемещения мимо магнитного детектора (50), причем магнитный детектор (50) имеет несколько измерительных дорожек (L), расположенных поперек направления перемещения ценного документа, и выполнен таким образом, чтобы регистрировать на измерительных дорожках в функции времени соответствующие магнитные сигналы (М),
- устройство (60) обработки сигналов, выполненное с возможностью анализа магнитных сигналов (М) от защитного элемента, регистрируемых магнитным детектором (50) на отдельных измерительных дорожках (L), причем устройство обработки сигналов выполнено таким образом, чтобы для некоторых из измерительных дорожек (L):
ο находить два наиболее сильных локальных минимума (m1, m2) и/или два наиболее сильных локальных максимума (M1, М2), имеющихся у соответствующего магнитного сигнала, полученного в функции времени на соответствующей измерительной дорожке,
ο определять для соответствующей измерительной дорожки (L) показатель (u, v) сравнения минимумов путем сравнения амплитуды магнитного сигнала во втором по силе локальном минимуме (m2) с амплитудой магнитного сигнала в наиболее сильном локальном минимуме (m1), и/или определять для соответствующей измерительной дорожки (L) показатель (U, V) сравнения максимумов путем сравнения амплитуды магнитного сигнала во втором по силе локальном максимуме (М2) с амплитудой магнитного сигнала в наиболее сильном локальном максимуме (M1),
причем устройство (60) обработки сигналов выполнено с возможностью проверки магнитного кода защитного элемента посредством показателей (u, v) сравнения минимумов некоторых из измерительных дорожек (L) и/или посредством показателей (U, V) сравнения максимумов некоторых из измерительных дорожек (L).
12. Контрольное устройство (100) по п. 11, отличающееся тем, что устройство (60) обработки сигналов выполнено таким образом, чтобы при проверке магнитного кода защитного элемента для некоторых из измерительных дорожек (L) посредством показателя (u, v) сравнения минимумов и/или посредством показателя (U, V) сравнения максимумов для соответствующей измерительной дорожки (L):
- решать, относится ли защитный элемент к первой или второй категории защитных элементов, и/или
- проверять, имеет ли защитный элемент на соответствующем отрезке, магнитный сигнал от которого зарегистрировала соответствующая измерительная дорожка, низкокоэрцитивный или высококоэрцитивный магнитный участок.
13. Контрольное устройство (100) по п. 11 или 12, отличающееся тем, что оно содержит один или несколько магнитов (11, 12), который(-ые) создает(-ют) первую область (15) действия магнитного поля для первого намагничивания защитного элемента (31) и вторую область (16) действия магнитного поля для второго намагничивания защитного элемента (31), расположенную, вдоль пути перемещения ценного документа через контрольное устройство, за первой областью действия магнитного поля и перед магнитным детектором (50), причем напряженность магнитного поля в первой области действия магнитного поля больше, чем во второй области действия магнитного поля, а направление магнитного поля во второй области его действия отличается от направления магнитного поля в первой области его действия.
14. Устройство для обработки ценных документов, содержащее:
- контрольное устройство (100) по одному из пп. 11-13 и
- транспортировочное устройство (17) для перемещения ценного документа (31) вдоль направления (Т) перемещения мимо магнитного детектора (50).
15. Устройство для обработки ценных документов по п. 14, в котором контрольное устройство (100) выполнено по п. 13, причем магниты (11, 12) контрольного устройства, создающие первую и вторую области (15, 16) действия магнитного поля, расположены на расстоянии от магнитного детектора (50) вдоль пути перемещения ценного документа через устройство для обработки ценных документов.
