(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波数信号が少なくとも１つの送信電極に供給され、容量的に伝播して、少なくとも１つの受信電極に受信されることにより、書類の導電性素子を検出する方法であって、
変調周波数により変調された搬送周波数を有する信号を前記送信電極に供給し、その信号が前記導電性素子経由で伝播して前記受信電極により受信され、該導電性素子を検出するために、この受信された変調された信号を評価する方法において、
前記搬送周波数がＭＨｚの範囲にあり、前記変調周波数がｋＨｚの範囲にあり、
前記評価のため、前記受信電極で受信した、前記変調された搬送周波数信号を、同じ搬送周波数と混合し、その際に、前記送信電極に供給される前記変調された搬送周波数信号の搬送周波数と、前記受信した変調された信号と混合される搬送周波数とを、１つの発振器により発生させることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記変調された搬送周波数信号が、該変調された信号と同じ変調周波数で変調された、該変調された信号と同じ搬送周波数を有する信号と受信器内で混合されることを特徴とする請求の範囲１記載の方法。
【請求項３】
前記変調周波数を有する信号が増幅されてろ波され、次いで、振幅に関して評価されることを特徴とする請求の範囲２記載の方法。
【請求項４】
200％の振幅変調を用いて、前記搬送周波数信号を変調することを特徴とする請求の範囲１記載の方法。
【請求項５】
前記搬送周波数が、220ＭＨｚの値を有し、前記変調周波数が、455ｋＨｚの値を有することを特徴とする請求の範囲４記載の方法。
【請求項６】
少なくとも１つの送信電極（30）と、
少なくとも１つの受信電極（40）と、
搬送周波数信号を発生する搬送周波数発振器（50）と、
変調するための信号を発生する変調周波数発振器（60）と、
前記搬送周波数発振器（50）からの前記搬送周波数信号と、前記変調周波数発振器（60）からの前記変調するための信号とを受信し、前記少なくとも１つの送信電極（30）に供給され、容量的に伝播して、前記少なくとも１つの受信電極（40）で受信される変調された搬送周波数信号を出力する混合器（70）とを備えた、書類の導電性素子を検出する装置であって、
前記搬送周波数信号の周波数がＭＨｚの範囲にあり、前記変調するための信号の周波数がｋＨｚの範囲にあり、
前記受信電極で受信した、前記変調された搬送周波数信号が、同じ搬送周波数と混合され、
前記搬送周波数発振器が、前記送信電極に供給される前記変調された搬送周波数信号の搬送周波数と、前記受信電極で受信した変調された信号と混合するための搬送周波数とを発生させることを特徴とする装置。
【請求項７】
前記搬送周波数発振器（50）の信号が移相器（90）経由で前記混合器（70）に供給されることを特徴とする請求の範囲６記載の装置。
【請求項８】
前記受信電極（40）から得られる変調された搬送周波数信号を、該変調された信号と同じ変調周波数で変調された、該変調された信号と同じ搬送周波数を有する信号と混合する混合器（80）が設けられていることを特徴とする請求の範囲７記載の装置。
【請求項９】
前記変調周波数を有する信号が前置増幅器（100）に供給され、前記増幅された信号が狭帯域フィルタ（110）に供給され、ろ波された信号が増幅器（120）に供給され、該増幅器からの出力信号の振幅がデバイス（130）により評価されることを特徴とする請求の範囲８記載の装置。
【請求項１０】
複数の送信電極および受信電極（30，40）が設けられていることを特徴とする請求の範囲６記載の装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は請求の範囲１による書類の導電性素子を検出する方法に関するものである。
上述した種類の方法が、例えば、ドイツ国特許公開第4339417A1号より知られている。既知の方法において、発振器により発せられた高周波数信号が送信電極に加えられる。送信信号は、導電性セキュリティスレッド（security thread）経由で受信電極に送信され、評価回路内で評価される。セキュリティスレッドは、送信信号の振幅および位相位置が送信器の入力信号と一致する場合、評価回路により真正として認識される。
書類のセキュリティスレッドを検出する際の問題には、例えば、湿った書類は、その書類にはセキュリティスレッドがないけれども、電解伝導により信号を発生し得ることがある。しかしながら、書類の電解伝導により発生する信号から、セキュリティスレッドの金属伝導により送信電極から受信電極に送信される信号を信頼して区別することが、送信電極と受信電極との間に存在する高容量の結合抵抗により妨害される。100ｋＨｚ範囲の作動周波数では、これらの抵抗は、例えば、ほぼメガオームの大きさとなることがあり、したがって、例えば、キロオームの範囲となることのある金属セキュリティスレッドの抵抗よりもずっと大きい。高容量の結合抵抗のために、セキュリティスレッドの寄与はもはや、測定中に正確には検出することができない。このことは、書類のセキュリティスレッドの信頼性のある検出を確実にするために重要なことである。
このように、本発明は、書類の導電性素子を検出する単純でより信頼性のある方法を提案する課題に基づくものである。
この課題は、独立した請求の範囲に述べられている特徴を有する本発明によって解決される。
本発明の基礎となる発想は、書類の導電性素子を検出するために、被変調搬送周波数を有する信号が、少なくとも１つの送信電極に結合され、導電性素子により少なくとも１つの受信電極に送信され、導電性素子を検出するために、この受信された被変調信号を評価することにある。導電性素子は、送信電極と受信電極との間の容量結合素子として機能する。
容量的に送信された被変調搬送周波数信号は好ましくは、受信器側で変調周波数に混合される。次いで、変調周波数を有する信号を、導電性素子を検出するために振幅に関して評価しても差し支えない。この信号は、評価前に、ろ波して増幅しても差し支えない。成分の有効性およびコストの理由により、無線技術においては通常なように、例えば、455ｋＨｚの値を好ましくは変調周波数として選択する。搬送周波数信号を変調するために振幅変調を用いても差し支えなく、それによって、搬送周波数はＭＨｚ範囲にあり、変調周波数はｋＨｚ範囲にある。
変調周波数と比較して非常に大きい搬送周波数を用いることにより、送信電極と受信電極との間の容量結合抵抗を著しく、例えば、103倍も減少させられる。このことにより、導電性素子をより正確に検出することができる。例えば、キロオームの範囲にある小さい容量結合抵抗のために、本発明の方法は、書類の水分に対して鈍感である。
被変調搬送周波数が同一の搬送周波数と混合されるので、送信電極および受信電極には、１つのＵＨＦ発振器のみが必要とされる。例えば、単純なＬＣ発振器を用いても差し支えない。このことにより、本発明の方法を技術的に苦労せずに実施することができる。
開発において、書類の導電性素子を検出する、複数の送信電極および受信電極を設けても差し支えない。電極対の送信電極および受信電極は、互いに直線状に配置されている。各々の電極対は、測定トラックに対応する。電極対は、測定トラックが互いに妨害しないように配置されている。複数の測定トラックを使用することには、試験すべき書類が歪んでいる場合でさえも、導電性素子を信頼できるように検出できるという利点がある。測定トラックの数が多いために、セキュリティスレッド内の傷が、検出を損なう場所に正確に位置する可能性も少なくなる。このことにより、測定中のセキュリティスレッド内の傷に対する感度を減少させることもできる。
本発明のさらなる利点および展開は、請求の範囲および図面を参照した本発明の実施の形態の記載から明らかとなる。
図１は、送信電極および受信電極の配置を示す図であり、
図２は、本発明の解決方法のブロック図である。
図１は、実施例として、書類の導電性素子を検出する、各々が送信電極30および受信電極40を有する２つの電極対を示している。書類10は、例えば、金属セキュリティスレッド20が既知の方法で埋め込まれている紙幣であって差し支えない。電極30、40は好ましくは、セキュリティスレッドの幅と実質的に一致する幅を有している。例えば、電極は1.5ｍｍの幅を有していても差し支えない。電極対の送信電極および受信電極は、例えば、５ｍｍの距離で配置されていても差し支えない。電極対は、書類の全幅に亘って延在していても差し支えない。電極対は、セキュリティスレッドが電極区域内に位置するときに、特定の送信電極から特定の受信電極まで容量的に結合された測定信号が互いに妨害しないように、配置されるべきである。複数の電極対の配置により増加した測定トラックの数は、試験すべき書類の歪みに特に有利である。また、書類の全幅に亘って延在する多重トラック電極配置に関して、セキュリティスレッドの長さを検出しても差し支えない。
しかしながら、特にセキュリティスレッドの全長を検出することが望ましくない場合には、もちろん、送信電極および受信電極からなる１つの電極対のみが書類の導電性素子を検出するのに十分であって差し支えない。次いで、送信電極および受信電極は好ましくは、電極を通過して移動した書類に対して中央に配置されるべきであり、そのために、書類が歪んでいる場合でさえ、セキュリティスレッドにより、送信電極から受信電極まで信号が結合することができる。
本発明によると、被変調信号が送信電極に結合され、被変調信号の送信電極への容量送信が測定される。導電性素子が送信電極および受信電極の区域内に位置する場合には、被変調信号の送信のみが行われる。
図２は、例えば、約220ＭＨｚの搬送周波数信号を発生する発振器50、および周波数が、例えば、455ｋＨｚで固定されている変調発振器60を示している。搬送周波数発振器からの信号が、例えば、迷容量のために得られる望ましくない位相偏位を除去する、移相器90経由で混合器70に供給され、そこの変調周波数により増大される。使用した変調は、200％の振幅変調である。混合器70により得られた被変調搬送周波数信号が、送信電極30に供給され、ここでは図示していない導電性素子により受信電極40に送信される。受信電極40で得られた信号が、さらなる混合器80に供給され、そこで同一の搬送周波数と混合され、それによって、455ｋＨｚの変調周波数を回復する。例えば、被変調搬送周波数信号に、該被変調信号と同じ搬送周波数を有する信号を適切な位相関係で掛け算することにより、被変調搬送周波数信号に混合しても差し支えない。変調周波数を有する信号を前置増幅器100経由で狭帯域フィルタ110に供給しても差し支えない。フィルタはノイズを抑制し、増幅器120内で測定された信号のゲインが狭帯域となる。次いで、信号振幅の対数に比例し、例えば、３ｋＨｚの帯域幅を有する増幅器120からの出力信号が、例えば、振幅に関して、増幅された測定信号を評価するデバイス130に供給される。可能な限り最良の信号出力を得るために、導電性素子を介さずに送信電極から受信電極に結合する信号成分を除去しても差し支えない。このことは、例えば、受信電極40に対する混合器70の相補出力のフィードバック140により行っても差し支えない。
【図１】
0004027975.tif 000002
【図２】
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