A noter que Charlemagne en latin se dit "Karolus magnus". Charlemagne serait en fait la traduction de "Charles le Grand" plutot que le nom de l'empereur Charles lui meme. Charlemagne eut une descendance qui reprit souvent le nom de Charles. On trouve notamment son petit fils Charles dit Le Chauve, roi de Francie occidentale et empereur.
D'autre part, "Caroli" signifierai plutot "de la famille de Charles". Avant Charlemagne, la famille dont il était issu s'appelait les Pépinides, d'après un nom fréquent parmi leurs chefs de famille (le père de Charlemagne se nommait Pépin le Bref). Je doute donc qu'il ait signé "Charles, de la famille de Charles".
Je pense donc qu'il ne s'agit pas de la signature de Charlemagne, mais plutot d'un de ses descendant (peut etre Charles le Chauve). Ceci dit, je n'ai jamais fait de latin. Tu devrais vérifier la date de cette signature.