DE2441343C3 - Einrichtung zum bargeldlosen Bezahlen von Waren oder Dienstleistungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Gat-

tung.

Eine derartige Einrichtung ist bereits bekannt (DT-OS 14 74 908). Bei den optischen Markierungen handelt es sich um Hell-Dunkel-Markierungen eines spiralförmig aufgewickelten Bandes. Hierdurch wird die

Strahlenintensität beim Durchtritt der Strahlen durch die Markierungen geändert, wodurch Fälschungen verhältnismäßig leicht bewerkstelligt werden können, es sei denn, dam Benutzer ist der Zutritt zu dem spiralförmig aufgewickelten Band unmöglich. Dies

erfordert jedoch ein besonders gesichertes und daher teures Bandgehäuse, so daß die vorbekannte Einrichtung für die Mehrzahl der Anwendungsfälle ungeeignet ist.

Darüber hinaus ist es bekannt (US-PS 34 40 606), magnetisierbar Bandteile als Zusatzmarkierungen zu verwenden. Doch auch hier sind Fälschungen sehr leicht möglich.

Darüber hinaus sind auch Kreditkarten bekannt, auf die eine Kennzahl in Form eines Hologramms verschlüsselt aufgezeichnet ist. Diese gewissermaßen als Identitätsausweis des Benutzers dienenden Kreditkarten weisen zwar eine hohe Sicherheit gegen Fälschungen auf, stellen jedoch kein eigentliches Zahlungsmittel dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschriebenen Gattung dahingehend zu verbessern, dal; sie eine hohe Sicherheit gegen Betrug aufweist unc dennoch wohlfeil hergestellt werden kann.

Die Erfindung besteht darin, daß jede Werteinheit au dem Guthabenmittel in Form eines den Strahlenganj des Lesegeräts durch Beugung oder Brechung modifi zierenden optischen Elements aufgezeichnet ist.

Weitere Ausbildungen und Verbesserungen de Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele de Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. E zeigt

ρ j g, 1 ein karlenförmiges Guthabenmittel,

Fig 2 und 3 Teile eines Lesegerätes für das Guthabenmittel nach der F ig.l,

ρ ig. 4 ein kassettenförmiges Guthnbenmittel und Teile eines Lesegerätes und 5

pig 5 das Guthabenmittel nach der Fig.4 in nerspektivischer Darstellung.

In der Fig. 1 '^{sl em} kartenförmiges Guthabenmittel dargestellt, das im folgenden als Guthabenkarte bezeichnet wird. Die Abmessungen dieser Guthabenkarte können denjenigen konventionellen Kredit- oder Identitätskarten entsprechen. In einem optisch durchlassen Bereich 2 der Guthabenkarte 1 ist eine Vielzahl kleiner Hologramme 3 angeordnet, deren typische Seitenlänge etwa 2 mm beträgt. Jedes dieser Hologram- ,₅

repräsentiert eine vorbestimmte Werteinheit, beispielsweise einen Zehntel der Landeswr hrungseinheit Im dargestellten Beispiel sind die Hologramme 3 in vier Reihen- und zwanzing Spalten 5 gegliedert. Jedes Hologramm 3 stellt die holographische Aufzeichnung binär codierter Informationen dar. Beispielsweise können alle Hologramme einer Reihe 4 eine identische Struktur aufweisen, die Hologramme einer Spalte 5 dagegen unterschiedlich codiert sein.

Die Techniken zur holographischen Aufzeichnung binär codierter Daten auf einen kartenförmigen Träger sind bekannt, so daß hier nicht näher darauf eingegangen wird. Beim Erfindungsgegenstand werden die Hologramme vorzugsweise als Phasen-Hologramme mit Hilfe eines sogenannten Master-Hologramms in die aus Kunststoff bestehende Guthabenkarte eingeprägt. Der Kunststoff kann schwarz eingefärbt oder zwischen schwarz eingefärbte Deckschichten eingebettet sein, so daß die derart hergestellten Hologramme in sichtbarem Licht nicht erkennbar sind, bei Beleuchtung mit einer außerhalb des sichtbaren Spektrums emittierenden Lichtquelle aber trotzdem gelesen werden

können.

Beim Gebrauch der Guthabenkarte 1 in einer Einrichtung zum bargeldlosen Bezug von Waren oder zur bargeldlosen Beanspruchung von Dienstleistungen wird diese in ein Lesegerät eingeführt, das im wesentlichen aus einer Transporteinrichtung, einer Lichtquelle, einer Anordnung von Lichtfühlern, aus einer Vorrichtung zum Entwerten von Werteinheiten und aus einer elektronischen Steuereinrichtung besteht. Die F i g. 2 und 3 zeigen Teile eines solchen Lesegerätes. Auf der einen Seite der Guthabenkarte 1 ist eine Lichtquelle 6, beispielsweise eine im Infrarot-Bereich emittierende Leuchtdiode angeordnet, die über eine Linse 7 Licht auf die Guthabenkarte 1 wirft. Eine Blende 8 begrenzt den angestrahlten Bereich auf die Hologramme 3 einer einzigen Spalte 5. Auf der gegenüberliegenden Seite der Guthabenkarte ί liegen in einer gemeinsamen Ebene 9 vier Lichtempfänger 10 z. B. Photodioden, von denen jede den Hologrammen einer der Spuren 4 zugeordnet ist. Dadurch ergibt sich die einfachste Anordnung. Selbstverständlich können durch den Einsatz weiterer Lichtempfänger aus jedem Hologramm mehrere Informationen ausgelesen werden. Zum Entwerten von Werteinheiten ist ein Vierfach-Schmelzkopf 11 (F i g. 3) vorgesehen.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der beschriebenen Einrichtung am Beispiel der Anwendung dieser Einrichtung in einer öffentlichen Fernsprechstelle erläutert. Der von der Lichtquelle 6 zu den Lichtfühlern 10 führende Strahlengang wird durch die Hologramme 3 modifiziert. Jedes Hologramm einer Spalte 5 wirft ein einziges, von den anderen verschiedenes Signal auf die Anordnung der Lichtfühler 10. Jeder dieser Lichtfühler empfängt die Signale der Hologramme 3 der ihm zugeordneten Spur. Eine nicht gezeichnete elektronische Steuereinrichtung wertet die von den Lichtfühlern 10 abgegebenen elektrischen Signale aus und steuert die nicht dargestellte Transportvorrichtung derart, daß die Spalten 5 der Reihe nach auf das Vorhandensein gültiger Hologramme 3 geprüft werden. Sobald sich eine Spalte 5 mit mindestens einem gültigen Hologramm 3 im Spalt der Blende 8 befindet, wird die Transportvorrichtung gestoppt und die Wahl der gewünschten Fernsprechverbindung freigegeben.

Nach dem Zustandekommen der Verbindung zählt ein nicht gezeichneter Impulszähler die Taximpulse. Wenn die aufgelaufene Anzahl Taximpulse die Anzahl gültiger Hologramme 3 der betreffenden Spalte 5 erreicht, wird die Guthabenkarte 1 um eine Spalte weitertransportiert. Die nunmehr »verbrauchten« Hologramme der vorangehenden Spalte befinden sich nun unter dem Vierfach-Schmelzkopf 11. Dieser wird durch einen elektrischen Stromimpuls auf eine Temperatur erwärmt, die genügt, um die Oberfläche der Guthabenkarte 1 lokal zu schmelzen, die Hologramme der entsprechenden Spalte zu zerstören und somit die durch diese Hologramme dargestellten Werteinheiten zu entwerten.

Wenn die Fernsprechverbindung beendet wird, bevor alle Hologramme einer Spalte verbraucht sind, werden durch entsprechende elektrische Ansteuerung des Vierfach-Schmelzkopfes 11 nur die tatsächlich verbrauchten Hologramme zerstört. Danach kann die Guthabenkarte 1 dem Lesegerät wieder entnommen werden.

Die Fernsprechverbindung wird abgebrochen, wenn alle Hologramme verbraucht sind. Vorzugsweise ist eine mechanische oder elektrische Anzeige vorgesehen, die den Benutzer auf die baldige Erschöpfung seines Guthabens hinweist.

Um die Hologramme vor unbeabsichtigter Beschädigung zu schützen, wird der Hologrammträger vorzugsweise mit einer Deckschicht aus Kunststoff abgedeckt, die einen höheren Schmelzpunkt aufweist als der Hologrammträger, so daß beim Entwerten der Hologrammträger lokal geschmolzen, die Deckschicht jedoch nicht beschädigt wird. .

Das Schmelzen verbrauchter Hologramme mit einem elektrisch beheizten Schmelzkopf stellt eine vorteilhafte Möglichkeit zum Entwerten von Werteinheiten dar. Die Hologramme können z. B. auch durch Hochfrequenzerwärmung oder durch einen elektrischen Lichtbogen zerstört werden. Bei der Hochfrequenzerwärmung kann der Hologrammträger als Dielektrikum dienen; ferner können elektrische Leiter in die Guthabenkarte eingebettet und diese induktiv erwärmt werden.

Weitere Möglichkeiten bestehen darin, die verbrauchten Hologramme zusammen mit ihrem Träger ζ B durch Lochen von der Guthabenkarte 1 abzutrennen oder die Kartenoberfläche über oder unter den Hologrammen durch Abschaben, Abschleifen u.dgl. derart zu verändern, daß der Strahlengang des Lesegerätes beeinflußt wird. Ferner können die zu entwertenden Hologramme mit einer undurchsichtigen Farbe oder mit einer Substanz bedruckt werden, welche mit der Kartenoberfläche chemisch reagiert.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsmoglicnkeit besteht schließlich darin, die Hologramme mit einem im Lesegerät angeordneten transparenten, nach einer der

oben beschriebenen Methoden arbeitenden Heizelement zu zerstören, beispielsweise mit einer auf eine Glasplatte aufgedampften SnOrSchicht. Das Lcsclichtsignal wird hierbei durch das transparente Heizelement hindurch auf das Hologramm gelenkt, so daß bei 5 stillstehender Guthabenkarte ein bestimmtes Hologramm oder eine Gruppe von Hologrammen gelesen und gelöscht und danach anhand der von den Lichtfühlern 10 abgegebenen Signale geprüft werden kann, ob das Hologramm tatsächlich gelöscht wurde. Das -Lesen der Hologramme kann selbstverständlich auch nach dem Reflexionsverfahren erfolgen, bei dem die Lichtquelle 6 und die Lichtempfänger 10 auf der gleichen Seite der Guthabenkarte 1 angeordnet werden.

Die Aufzeichnung der Werteinheiten auf dem Guthabenmittel in Form von Hologrammen stellt eine vorteilhafte Anwendung des Erfindungsgedankens dar. Selbstverständlich können die Werteinheiten auch in Form anderer optischer Elemente aufgezeichnet werden, die den Strahlengang modifizieren, d. h. brechen oder beugen. Phasenstrukturen wie sogenannte Kinoforms (beschrieben in »Optical Holography«. S. 560-5b3, Academic Press. New York and London, 1971) und Miniatur Fresnel Prismen (beschrieben in »The Phase Fresnel Lens«, | Opt. Soc. Amcr. 51, 17, 1961) sind in _2J gleicher Weise wie Hologramme geeignet, Werteinhciten auf lälschungssichere, mit verhältnismäßig einfachen Mitteln lesbare Art auf das Guthabenmittcl aufzuzeichnen. Die bei der Massenproduktion von Hologrammen übliche Prägetechnik kann bei der Herstellung solcher Kinoforms oder Miniatur-FresnclPrismen ebenfalls ungewandt werden.

Durch die Aufzeichnung der Werteinheiten in Form von den Strahlengang modifizierenden optischen Elementen ergibt sich eine sehr hohe Sicherheit pegen Fälschungen. Zur Nachahmung solcher optischer Elemente sind fundierte Sachkenntnisse und schwer zugängliche technische Hilfsmittel erforderlich. Dennoch können die beschriebenen Guthabenmittcl als Massenproduktc billig hergestellt werden. Außerdom ^₀ kann eine hohe Speicherdichte erreicht werden, so daß in den meisten Anwendiingsfällen jedes einzelne optische Element mit allen zur Echtheitsprüfung des Gulhabenniiiicls erforderlichen Merkmalen ausgestattet werden kann, und es sich erübrigt, auf dom ^j (.iiithabenmittel zusätzliche Informationen aufzuzeichnen, die bei der Entwertung von Werteinheiten nicht gelöscht werden und daher Ausgangspunkt für erfolgreiche Fälschungen bilden könnten.

Eine Guthnbonkunc stellt nicht in jedem InII die für den Benutzer /weckmttBigsic Gebrauchsform des Guthabenmittcls ditr. Für viele Anwcndungsfnlle ist es vorteilhaft, dns Guthnbenmittel als. Kassette uus/ubil den, die einen die optischen Elemente aufweisenden Wcrtcinhcilcntrngcr cnthült. Bei der äußeren Fonngc stallung der Kassette kann dem speziellen Vcrwcn dungszwcck, den besonderen Bedürfnissen der Bcnut zer usw. weitgehend Rechnung getragen werden. Besonders vorteilhaft ist es. wenn die Kassette eine einem Schreibstift (Kugelschreiber oder Füllfcderhal ^₀ tcr) ähnliche Form nufwcist. so daß sie der Benutzer bequem in die Tusche stecken und mit einer Klemmer sichern kann. Us ist auch möglich, die Kassette /.. B. als Schmuckstück (Brosche, Anhanger, Armband u. dgl.) oder als Schlüsselanhänger auszubilden |e nach der I orm der Kassette kann diese den Wcrtcmheitentrttgcr / B .ils KuIIimhUt nls (»i'faltrtrs Bund enthalten.

I )u- I 1)! 4 und ^r> /πμι·η ein Ausführuti(jsbeispiel eines schreibstiftähnlichen kassettenförmigen Guthabenmittels und Teile eines zugehörigen Lesegerätes. Eine Kassette ist mit 12 bezeichnet. Diese weist einen Hohlraum 13 auf, in welchem ein Werteinheitenträger in Form eines langen zusammengefalteten Bandes 14 angeordnet ist.

Das Band 14 besteht vorzugsweise aus Kunststoff und weist eine typische Dicke von etwa 0,05 mm und eine Breite von 3 bis 5 mm auf. Das eine Ende des Bandes 14 tritt durch einen Schlitz 15 aus der Kassette aus. Auf das Band 14 sind in einer einzigen Reihe Hologramme 16 eingeprägt, von denen jedes eine gleiche Werteinheit darstellt. Selbstverständlich können auch hier anstelle von Hologrammen andere den Strahlengang modifizierende optische Elemente aufgezeichnet sein. Zwischen jedem Hologramm befindet sieh ein Transportloch 17.

Senkrecht zum Schlitz 15 der Kassette 12 ist ein weiterer Schlitz 18 angeordnet, durch den beim Lesen des Guthabenmittels ein Greifer 19 des Lesegerätes in eines der Transportlöcher 17 eingreift und das Band 14 schrittweise aus der Kassette 12 herauszieht. Zum Prüfen der Anwesenheit und der Echtheit der Hologramme 16 im Innern der Kassette 12 ist eine Öffnung 20 vorgesehen, die mit einem nur tür den Wellcnlängenbercieh der verwendeten Prüfstrahlen durchlässigen Material ausgefüllt sein kann. Das Band 14 ist im Bereich der Öffnung 20 straff geführt, und ein Hologramm ist in der Öffnung positioniert. Eine Lichtquelle 21 wirft z. B. infrarotes Licht auf this in der Öffnung 20 positionierte Hologramm 16. Einer oder mehrere l.ichtfühler 22 empfangen das vom Hologramm ausgehende Lichtsignal.

Außerhalb des Lesegerätes kann eine Kappe 2 J /um Schütze des aus der Kassette 12 austretenden Endes des Bandes 14 und der Schlitze 15 und 18 über ilen entsprechenden Teil der Kassette gestülpt werden. Ls ist auch möglich, einen Mechanismus ähnlich der bei Kugelschreibern üblichen Art vorzusehen, der erlaubi. nach Gebrauch des Guthabenmittcls die empfindlichen Teile der Kassette durch Eingerdruck in das Kassetten innere einzuziehen.

Beim Gebrauch der Kassette wird diese nach Entfernen der Kappe 21 in eine Öffnung des Lesegerätes eingeführt. Mit der Lichtquelle 21 und den l.ichtempfangern 22 wird Vorhandensein und Edithen eines I lologrammes in der Öffnung 20 geprüft. Wenn die Werteinheit, die das Hologramm rcprasetiiieu. verbraucht ist, wird der Greifer 19 elektroniannetisdi betätigt unil das Bund 14 um einen Schult .ms dei Kassette 12 herausgezogen, so daß nun das mlchste Hologramm in die öffnung 20 zu hegen kommt. Vor dem Entfernen der Kassette 12 aus dem Lesegerät Ircnni cm nicht gezeichnetes Messer das herausrufende Bandcndc mn den »verbrauchten« Hologrammen ab Das Messer kann elektromagnetisch oder durch das manuelle Entfernen der Kassette 12 betätig! werden

Alle Hologramme 16 auf dem Band 14 können identische Struktur aufweisen. Dadurch ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau des Lesegerätes, lime höhere Sicherheit gegen Fälschungen ergibt sich jedoch, wenn die Hologramme 16 entlang dem Bande 14 111 einer vorbestimmten Sequenz codiert sind. Iu diesem Fall muH einem bestimmten Hologramm 16 in der Öffnung 20 ein bestimmtes unterschiedliches HoIo gramm folgen, mischungen ohne Band 14, jedoch nut einem in der öffnung 20 fest montierten I lologrnmm können somit leicht erkannt werden Schließlich ist es möglich, kurz vor dem 1-nde des Bandes 14. ζ B in

einer unterschiedlichen Codierung der letzten Hologramme, eine Markierung anzubringen, die vom Lesegerät gelesen und angezeigt wird, so daß der Benutzer auf die baldige Erschöpfung seines Guthabens »ufinerksam gemacht wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (20)

1. Patentansprüche:

   ί. Einrichtung zum bargeldlosen Bezahlen von Waren oder Dienstleistungen, mit einem Guthabenmittel, das eine Vielzahl optischer, insbesondere gleiche Werteinheiten darstellende Markierungen aufweist, mit einem optischen Lesegerät zum Auslesen und zum Prüfen der Echtheit der den Strahlengang des Lesegerätes beeinflussenden optischen Markierungen, und mit einer Entwerteeinrichtung zum Entwerten des Guthabcnmittels um die Anzahl der zur Bezahlung erforderlichen Werteinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß jede Werteinheit auf dem Guthabenmittel (t; 12, 14) in Form eines den Strahlengang des Lesegerätes durch Beugung oder Brechung modifizierenden optischen Elementes (3; 16) aufgezeichnet ist.
2. 2. Ein-ichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes optische Element (3; 16) alle zur Echtheitsprüfung des Guthabenmittels (!; 12, 14) erforderlichen Merkmale aufweist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennjeichnet, daß das Guthabenmittel (1) eine Karte ist, in welche die optischen Elemente (3) eingeprägt sind.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Guthabenmittel aus einer Kassette (12) und einem die optischen Elemente aufweisenden Werteinheitenträger (14) besteht.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Werteinheitenträger (14) ein langes, schmales Band ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (14) schrittweise aus der Kassette (12) herausziehbar und abtrennbar ist.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Elemente (16) in das Band (14) eingeprägt sind.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette (12) einen strahlendurchlässigen Bereich (20) zur Prüfung der optischen Elemente (16) im Innern der Kassette (12) aufweist.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Elemente (3; 16) identische Strukten aufweisen.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Elemente (3; 16) in einer vorbestimmten Sequenz codiert sind.
11. 11. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Elemente (3; 16) Hologramme sind.
12. 12. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Elemente (3; 16) Kinoforms sind.
13. 13. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Elemente (3; 16) Miniatur-Fresnel-Prismen sind.
14. 14. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lesegerät einen Schmelzkopf (11) zum Schmelzen einzelner optischer Elemente (3; 16) aufweist.
15. 15. Einrichtung nach Anspruch 3 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Elemente (3) in einen Träger eingeprägt sind und der Träger mit einer Deckschicht abgedeckt ist, die einen höheren Schmelzpunkt aufweist als der Träger.
16. 16. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzkopf (11) ein transpa

    rentes Heizelement ist.
17. 17. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (14) gelocht ist und daß das Prüfgerät einen Greifer (19) zum schrittweisen S Herausziehen des Bandes (14) aus der Kassette (12) und ein Messer zum Abtrennen des herausgezogenen Bandes aufweist.
18. 13. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der optischen Elemente (3; 16) eine die baldige Erschöpfung des Guthabens anzeigende Markierung aufweist und daß das Lesegerät zur Abtastung und Anzeige dieser Markierung eingerichtet ist.
19. 19. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette (12) eine schreibstiftähnliche Form aufweist, deren empfindliche Teile durch eine Kappe (23) abdeckbar sind.
20. 20. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kassette (12) eine schreibstiftähnliche Form aufweist, deren empfindliche Teile einziehbar sind.