EP1789931A1 - Schlüssel, schlüsselsystem, verfahren zur identifikation eines individuellen schlüssels und verfahren zur herstellung eines solchen schlüssels - Google Patents

Schlüssel, schlüsselsystem, verfahren zur identifikation eines individuellen schlüssels und verfahren zur herstellung eines solchen schlüssels

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EP1789931A1
EP1789931A1 EP05791046A EP05791046A EP1789931A1 EP 1789931 A1 EP1789931 A1 EP 1789931A1 EP 05791046 A EP05791046 A EP 05791046A EP 05791046 A EP05791046 A EP 05791046A EP 1789931 A1 EP1789931 A1 EP 1789931A1
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EP
European Patent Office
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key
dimensional body
materials
different materials
key system
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Withdrawn
Application number
EP05791046A
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Inventor
Udo Herrmann
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Individual
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    • G07D7/06—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/08—Acoustic waves
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    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/16—Making multilayered or multicoloured articles
    • B29C45/1634—Making multilayered or multicoloured articles with a non-uniform dispersion of the moulding material in the article, e.g. resulting in a marble effect
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/08—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code using markings of different kinds or more than one marking of the same kind in the same record carrier, e.g. one marking being sensed by optical and the other by magnetic means
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    • G06K19/086—Constructional details with markings consisting of randomly placed or oriented elements, the randomness of the elements being useable for generating a unique identifying signature of the record carrier, e.g. randomly placed magnetic fibers or magnetic particles in the body of a credit card
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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    • B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0018—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds having particular optical properties, e.g. fluorescent or phosphorescent
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    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3055—Cars
    • B29L2031/3061—Number plates

Definitions

  • the present invention relates to a key with the features of claim 1, a key system with the features of claim 11, a method for identifying an individual key according to claim 21 and a method for producing a key with the features of claim 27.
  • Different key and coding systems are known for checking credentials, etc. Most of these systems are based on electronic devices, for example on the known transponder technology, on known chip card systems or on magnetic card systems. Identification systems are usually used for access control in security areas, which are based on a clear assignment of a previously defined code or key to a specific person. This code or key can be stored, for example, as an electronically stored combination on a chip card, on a transponder card or magnetic card or the like, which the person carries with him and can slide into a reader for identification or lead to it.
  • the known key systems are relatively complex and prone to failure, for example if the magnetic storage field is impaired or damaged
  • Transmission paths are easily disturbed, for example in the area of a strong electromagnetic field.
  • the identifier is designed as a spatial body, the at least one
  • CONFIRMATION COPY Has recess which faces the transmitting / receiving device. If the object which is provided with such an identification mark is guided past the transmitting / receiving device, which for example emits electromagnetic and / or sound signals, then this transmitting / receiving unit reads the identification by receiving the transmission signals reflected at the cutouts of the identification mark and transfers the read information, which lies in the change in the reflection behavior of the signals transmitted by the transmitting / receiving device, which change depends on the type of recess, to a downstream evaluation unit.
  • An object of the present invention is to provide a reliable and inexpensive key system for the identification of an object or a corresponding identification method. Another goal of
  • the invention consists in providing a tamper-proof key and a method for its production.
  • the key according to the invention or the key system according to the invention comprises a carrier to which an individual coding can be assigned; it is used in particular for access control or authorization queries in appropriately protected and / or controlled areas or rooms.
  • a three-dimensional body for example a map or the like, which consists of at least two different materials, for example plastic materials, each of which has a defined phase boundary with respect to one another.
  • the cards have an individual reflection and / or transmission profile, which is used for individualization and repeated query of the individual Map structure can be used.
  • the production can take place, for example, in such a way that a measurable jet or another unit of a second material is distributed and flows completely uncoordinated onto a base card, consisting of a first plastic material, while it is still in the liquid state, and flows in.
  • the map structure and / or spatial distribution of the at least two materials can in particular be formed completely randomly, for example by means of a random generator control during production. In this way it can be achieved that each three-dimensional body is given an individual, distinctive and almost unrepeatable structure that can be used for its later identification.
  • the card structure can then be measured so that such data cards can be used for individualization and the queried and stored data can be assigned to this individual card again and again.
  • the measurement for storing the structural data of the body and / or the measurement for later identification of the previously stored structural data can optionally be carried out from one, from several, but in particular from all sides of the body in order to obtain the highest possible information density in a small space.
  • a very simple and inexpensive access system can be generated in which each authorized user of an access-controlled area is given such a card, all cards differing in their individual structural profile.
  • a query system consisting, for example, of an ultrasound generator and a detection device, can query and read out the individual card profile, after which the data read out can be analyzed and compared with a stored individual profile. In this way, access control is possible.
  • the cards do not necessarily have to have two different plastic materials. Variants are also possible in which more than two materials are used in order to produce an even more complex structure.
  • a fiber matrix can also be introduced, for example consisting of mineral, glass or other fibers, for example of organic origin (for example flax, hemp, straw or the like).
  • a rock powder, granulate or chip insert can also be provided, which is embedded in plastic.
  • all types of metal in a wide variety of forms are suitable, for example as fibers, as - A -
  • Splinters as granules, to form an identifiable and customizable insert in a plastic body.
  • the different materials can be introduced or mixed using a nozzle.
  • the first material can also harden and then the second material can be applied to a clear
  • the three-dimensional body can be designed not only as a flat code card, but optionally as almost any object that can also be attached to a user's body or to an item of clothing.
  • the structural data can be recorded and / or queried in almost any way, for example by means of ultrasound detection or by means of electromagnetic waves.
  • a method for requesting authorization or access control provides that the structural information of such a three-dimensional body is read out according to one of the previously described embodiments by means of an ultrasound detection device and stored as data information.
  • the structural data can optionally also be read out by means of an optical or electromagnetic method.
  • This stored structural data can then be queried and read out as often as desired by scanning the three-dimensional body and compared with the stored data for further use.
  • the query of the structural data of the body can be part of an authorization query, for example an access-controlled area or an access-regulated security area or the like.
  • the key according to the invention can be produced very simply and inexpensively. However, it is very difficult to imitate because the materials used are disordered and randomly connected or are mixed or distributed.
  • the key structures and / or the key surfaces can thus be analyzed and read out, for example by means of a layer-by-layer analysis.
  • this data can hardly be copied with reasonable effort, since due to the manufacturing method according to the invention, an infinite number of distribution possibilities are created for an individual key that cannot be repeated or can only be repeated with disproportionately high effort and thus can be copied. It should not be possible, with reasonable effort, to produce a key produced in a regular manner using a random principle with exactly the same spatial distribution of the at least two different materials used. An injection molding machine that can be used for this, for example, cannot be controlled so precisely that an analyzed key structure can be copied.
  • a further increase in the achievable security level of the system according to the invention can be achieved by using two or more relatively similar materials which, for example, have only minimally different transmission and / or reflection properties for ultrasound or for electromagnetic waves or the like. Additional coding can be achieved through variable and / or individually definable frequency or wavelength ranges, which are queried each time they are read out.
  • a body produced by means of the method according to the invention can, for example, have a specific coding pattern in the case of a predefinable query frequency and a different pattern in the case of a query frequency which deviates therefrom.
  • the variation of these polling frequencies can, for example, change over time, so that an unauthorized user with a copied card cannot gain access to a protected and secured area if he does not know the polling frequency that is valid at the current time.
  • these query frequencies numerous further possibilities for additional security are conceivable, for example additional information or the like which is hidden on the key and which defines a frequency selection and / or variation.
  • a three-dimensional map structure is created at random or manually, which can be queried again and again after a single measurement.
  • a three-dimensionally structured surface and / or a three-dimensional material distribution of two or more different materials can optionally be created.
  • the measurement and subsequent interrogation are preferably carried out by means of an ultrasound method or by means of another suitable scanning method, for example by means of electromagnetic rays in the visible light wavelength range or in the invisible range (infrared, ultraviolet or X-ray radiation).
  • a pure surface structure can optionally be applied to only one or more sides of the three-dimensional body. Accordingly, the later scanning can also be carried out from one or more sides. In the case of a card structure, the scanning can thus be provided either from only one side or from both card sides.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a key system, comprising a card and a recognition system for querying structural data contained on the card.
  • Fig. 2 shows an embodiment of a three-dimensional body designed as a map.
  • FIG. 3 shows an access control device in which the information contained on the card is queried, analyzed and evaluated with regard to an authorization of the card holder.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a key system 8, comprising a key 6 in the form of a card 10 and a detection device
  • the detection system 12 can, for example, have a transmitting device 16 with a
  • Ultrasonic transmitter 18 and an ultrasonic receiver 20 with a downstream Have evaluation unit 22 A central processing unit 24 serves to decode the structural data 14 supplied by the evaluation unit 22 and to compare this data with stored structural data of a large number of cards, in order to make a decision about the authorization or rejection of the person who carries the card.
  • Suitable methods for interrogation for example a scanning method using X-rays or the like.
  • the card 10 (key 6) shown by way of example in FIG. 2 is made of plastic, specifically from at least two different materials, each of which has a phase boundary.
  • a first base material 26 is supplied with a second material 28 in the still liquid or viscous state, for example by extrusion using a fine nozzle, so that a disordered distribution of the second material 28 in the largely homogeneous base material 26 is made possible.
  • the two materials 26 and 28 have a clear phase boundary at almost every point, so that no mixing takes place with the formation of a mixing region.
  • the requirements for the evaluation accuracy increase, because if the evaluation is too imprecise, incorrect measurements are possible, which could lead to rejection of a card or to different measurement results at different measuring points.
  • the distribution is arbitrary or random, in order to obtain different structural data in this way, which makes the cards clearly distinguishable from one another so that they are suitable for identifying a user or an object.
  • the two materials 26 and 28 must be identifiable by the detection device 12.
  • the first material can be a transparent plastic, while the second plastic is non-transparent, so that the structural data can be identified by means of an optical detection. Possibly.
  • Different plastic materials can be used, each one have different reflection or transmission behavior for ultrasound or for electromagnetic radiation.
  • each card 10 is analyzed and stored by means of an ultrasound detection device, so that each card 10 can be assigned an individual data structure 14 from a large number of cards. This makes it possible to use the cards 10 for individualization and for use in an access control system.
  • only one of several surfaces of the card 10 can be queried.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of such an access control system 30, in which the card 10 is read out on a reading device 32 and compared with the individual code assigned to a user 34. If the data read out matches the stored data, the access control system 30 is released so that the user 34 can pass through a lock 36 or the like in order to enter an access-controlled security area 38.
  • the key 6 according to the present invention can be produced in a relatively simple manner and, moreover, quite inexpensively. However, it is very difficult to imitate, since the materials 26 and 28 used are spatially disordered and randomly connected, mixed or distributed. Thus, the surface structures and / or the spatial structures of the key 6 can be read out with reasonable effort, which finally takes place in the detection system 12 according to the invention (FIG. 1). Subsequent analysis by an unauthorized person is also possible, for example by a layer-by-layer analysis. However, this data can hardly be copied with reasonable effort, since due to the manufacturing method according to the invention for an individual key 6, an infinite number of distribution possibilities for the two or more different materials 26, 28 are created which cannot be repeated or can only be copied with disproportionately high effort .

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Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt einen Schlüssel, der wenigstens einen dreidimensionalen Körper umfasst und aus mindestens zwei unterschiedlichen Materialien gebildet ist, ein Schlüsselsystem mit einem Träger, dem eine individuelle Codierung zuweisbar ist, ein Verfahren zur Identifikation eines individuellen Schlüssels, bei dem die Strukturdimensionen als Dateninformation abgespeichert werden sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Schlüssels, bei dem aus mindesten zwei unterschiedlichen Materialien ein dreidimensionaler Körper gebildet wird, bei dem die wenigstens zwei Materialien in ungeordneter räumlicher Verteilung angeordnet und weitgehend in Phasentrennung zueinander verteilt sind.

Description

Schlüssel, Schlüsselsystem, Verfahren zur
Identifikation eines individuellen Schlüssels und
Verfahren zur Herstellung eines solchen
Schlüssels
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schlüssel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , ein Schlüsselsystem mit den Merkmalen des Anspruch 11, ein Verfahren zur Identifikation eines individuellen Schlüssels gemäß Anspruch 21 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Schlüssels mit den Merkmalen des Anspruchs 27.
Zur eindeutigen Identifikation von Personen oder Gegenständen oder zur
Überprüfung von Berechtigungsnachweisen etc. sind unterschiedliche Schlüssel- und Codierungssysteme bekannt. Die meisten dieser Systeme basieren auf elektronischen Einrichtungen, bspw. auf der bekannten Transpondertechnik, auf bekannten Chipkartensystemen oder auf Magnetkartensystemen. Zur Zutrittskontrolle in Sicherheitsbereichen werden üblicherweise Identifikationssysteme eingesetzt, die auf einer eindeutigen Zuordnung eines zuvor definierten Codes bzw. Schlüssels zu einer bestimmten Person basieren. Dieser Code bzw. Schlüssel kann bspw. als elektronisch abgespeicherte Kombination auf einer Chipkarte, auf einer Transponderkarte oder Magnetkarte o. dgl. abgelegt sein, welche die Person mit sich trägt und zur Identifikation in ein Lesegerät schieben oder an dieses heranführen kann.
Die bekannten Schlüsselsysteme sind relativ aufwändig und störungsanfällig, bspw. bei einer Beeinträchtigung oder Beschädigung des Magnetspeicherfeldes einer
Magnetkarte. Auch bei einer Chipkarte oder einer Transponderkarte können die
Übertragungswege leicht gestört werden, bspw. im Bereich eines starken elektromagnetischen Feldes.
Aus der DE 41 37790 A1 ist eine Kennungsanordnung zur Identifikation von
Gegenständen bekannt, die mindestens eine am Gegenstand angebrachte
Kennungsmarke und mindestens eine vom Gegenstand räumlich getrennt angeordnete
Sende/Empfangseinrichtung zum Lesen der Kennungsmarke aufweist. Die Kennungsmarke ist als räumlicher Körper ausgebildet, der mindestens eine
BESTATIGUNGSKOPIE Aussparung aufweist, die der Sende/Empfangseinrichtung jeweils zugewandt ist. Wird der Gegenstand, der mit einer solchen Kennungsmarke versehen ist, an der Sende/Empfangseinrichtung, die z.B. elektromagnetische und/oder Schallsignale aussendet, vorbeigeführt, so liest diese Sende/Empfangseinheit die Kennung, indem sie die an den Aussparungen der Kennungsmarke reflektierten Sendesignale empfängt und übergibt die gelesenen Informationen, die in der von der Art der Aussparung abhängenden Änderung des Reflexionsverhaltens der von der Sende/Empfangseinrichtung ausgesandten Signale liegt, an eine nachgeschaltete Auswerteeinheit.
Bei dieser bekannten Kennungsanordnung steht allerdings nur eine begrenzte und endliche Anzahl von verschiedenen Formen und Konturen zur Verfügung, die zur Erfassung und Auswertung verwendet werden können. Falls eine unbegrenzte Anzahl von verschiedenen, individuellen Kennungen benötigt wird, ist eine Kombination mehrerer unterschiedlicher Kennungsmarken notwendig, die mit zunehmender Anzahl einen zunehmend höheren Platzbedarf aufweisen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein zuverlässiges und kostengünstiges Schlüsselsystem zur Identifikation eines Gegenstandes bzw. ein entsprechendes Identifikationsverfahren zur Verfügung zu stellen. Ein weiteres Ziel der
Erfindung besteht darin, einen fälschungssicheren Schlüssel sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung zur Verfügung zu stellen.
Diese Ziele der Erfindung werden mit den Gegenständen der unabhängigen Ansprüche erreicht. Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.
Der erfindungsgemäße Schlüssel bzw. das erfindungsgemäße Schlüsselsystem umfasst einen Träger, dem eine individuelle Codierung zuweisbar ist; es dient insbesondere zur Zugangskontrolle oder Berechtigungsabfrage in entsprechend geschützten und/oder kontrollierten Bereichen oder Räumen. Das erfindungsgemäße
System beruht auf einem dreidimensionalen Körper, bspw. einer Karte o. dgl., der aus mindestens zwei unterschiedlichen Materialen, bspw. Kunststoffmaterialien besteht, die jeweils eine definierte Phasengrenze zueinander aufweisen. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Karten ein individuelles Reflexions- und/oder Transmissionsprofil aufweisen, das zur Individualisierung und wiederholten Abfrage der individuellen Kartenstruktur genutzt werden kann. Die Herstellung kann beispielsweise dergestalt erfolgen, dass auf eine Grundkarte, bestehend aus einem ersten Kunststoffmaterial, noch während sie in flüssigem Zustand ist, ein messbarer Strahl oder eine andere Einheit eines zweiten Materials von einer Person oder einem Zufallsgenerator völlig unkoordiniert verteilt wird und einfließt. Die Kartenstruktur und/oder räumliche Verteilung der mindestens zwei Materialen kann insbesondere völlig zufällig gebildet werden, bspw. mittels einer Zufallsgeneratorsteuerung bei der Herstellung. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass jeder dreidimensionale Körper eine individuelle, unverwechselbare und nahezu unwiederholbare Struktur erhält, die zu seiner späteren Identifizierung verwendet werden kann.
Die Kartenstruktur kann danach vermessen werden, so dass derartige Datenkarten zur Individualisierung genutzt werden können und die abgefragten und gespeicherten Daten immer wieder dieser einzelnen Karte zugeordnet werden können. Die Vermessung zur Speicherung der Strukturdaten des Körpers und/oder die Vermessung zur späteren Identifikation der zuvor abgespeicherten Strukturdaten kann wahlweise von einer, von mehreren, insbesondere jedoch von allen Seiten des Körpers erfolgen, um eine möglichst hohe Informationsdichte auf kleinem Raum zu erhalten.
Auf diese Weise kann beispielsweise ein sehr einfaches und kostengünstig herstellbares Zugangssystem erzeugt werden, in dem jedem berechtigten Nutzer eines zugangskontrollierten Bereichs eine derartige Karte ausgehändigt wird, wobei sich alle Karten durch ihr individuelles Strukturprofil unterscheiden. Ein Abfragesystem, bestehend bspw. aus einem Ultraschallerzeuger und einer Erfassungseinrichtung, kann das individuelle Kartenprofil abfragen und auslesen, wonach die ausgelesenen Daten analysiert und mit einem abgespeicherten individuellen Profil verglichen werden können. Auf diese Weise ist eine Zugangskontrolle möglich.
Die Karten müssen nicht unbedingt zwei unterschiedliche Kunststoffmaterialen aufweisen. Es sind auch Varianten möglich, bei denen mehr als zwei Materialien verwendet werden, um eine noch komplexere Struktur zu erzeugen. Anstelle von Kunststoff kann auch eine Fasermatrix eingebracht werden, bspw. bestehend aus Mineralstoff-, Glas- oder sonstigen Fasern, bspw. organischen Ursprungs (z.B. Flachs, Hanf, Stroh o.a.). Auch kann eine Gesteinsmehl, -granulat oder -splittereinlage vorgesehen sein, die in Kunststoff eingebettet wird. Darüber hinaus eignen sich grundsätzlich alle Metallarten in den unterschiedlichsten Formen, bspw. als Fasern, als - A -
Splitter, als Granulat, zur Bildung einer identifizier- und individualisierbaren Einlage in einen Kunststoffkörper.
Das Einbringen oder Mischen der unterschiedlichen Materialien kann mittels einer Düse erfolgen. Wahlweise kann auch das erste Material aushärten und anschließend das zweite Material aufgebracht werden, um eine eindeutige
Phasentrennung zu gewährleisten. Selbstverständlich sind auch Varianten denkbar, bei denen ein Teil der Karte aus transparentem Material besteht, so dass nur die eingelagerten Partikel, Fasern oder Strukturen zur Individualisierung der Kartendaten dienen. Die Abfrage dieser Strukturen erfolgt in einem solchen Fall zweckmäßigerweise mittels eines optischen Abtastverfahrens.
Der dreidimensionale Körper kann nicht nur als flache Codekarte, sondern wahlweise als nahezu beliebiger Gegenstand ausgestaltet sein, der ggf. auch am Körper oder an einem Kleidungsstück eines Benutzers befestigt werden kann.
Die Strukturdaten können auf nahezu beliebige Weise erfasst und/oder abgefragt werden, bspw. mittels Ultraschallerfassung oder mittels elektromagnetischer Wellen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Berechtigungsabfrage oder Zugangskontrolle sieht vor, dass die Strukturinformationen eines derartigen dreidimensionalen Körpers entsprechend einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen mittels einer Ultraschallerfassungseinrichtung ausgelesen und als Dateninformation abgespeichert werden. Wahlweise können die Strukturdaten auch mittels eines optischen oder elektromagnetischen Verfahrens ausgelesen werden. Diese abgespeicherten Strukturdaten können anschließend beliebig oft durch Abtastung des dreidimensionalen Körpers abgefragt und ausgelesen und zur weiteren Verwendung mit den gespeicherten Daten verglichen werden. Durch Zuweisen der individuellen Strukturdaten einer bestimmten Karte zu einer bestimmten Person kann die Abfrage der Strukturdaten des Körpers Bestandteil einer Berechtigungsabfrage, bspw. eines zugangskontrollierten Bereichs oder eines zugangsreglementierten Sicherheitsbereichs o. dgl. sein.
Der erfindungsgemäße Schlüssel lässt sich sehr einfach und kostengünstig herstellen. Er lässt sich jedoch nur sehr schwer nachahmen, da die verwendeten Materialien ungeordnet und nach dem Zufallsprinzip miteinander verbunden bzw. vermischt oder verteilt sind. Somit können die Schlüsselstrukturen und/oder die Schlüsseloberflächen zwar analysiert und ausgelesen werden, bspw. durch eine schichtweise Analyse. Diese Daten können jedoch kaum mit vertretbarem Aufwand kopiert werden, da aufgrund des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für einen individuellen Schlüssel unendlich viele Verteilungsmöglichkeiten geschaffen werden, die nicht oder nur mit unverhältnismäßig hohem Aufwand wiederholbar und damit kopierbar sind. Es dürfte mit vertretbarem Aufwand nicht möglich sein, einen mittels Zufallsprinzip auf reguläre Weise hergestellten Schlüssel mit exakt gleicher räumlicher Verteilung der dabei verwendeten mindestens zwei unterschiedlichen Materialien nochmals herzustellen. Eine hierfür z.B. verwendbare Spritzgießmaschine kann nicht so präzise gesteuert werden, dass eine analysierte Schlüsselstruktur kopiert werden kann.
Eine weitere Erhöhung der erzielbaren Sicherheitsstufe des erfindungsgemäßen Systems kann dadurch erreicht werden, dass zwei oder mehr relativ ähnliche Materialien verwendet werden, die bspw. nur minimal unterschiedliche Transmissions- und/oder Reflexionseigenschaften für Ultraschall oder für elektromagnetische Wellen o. dgl. aufweisen. Durch veränderliche und/oder individuell definierbare Frequenz- bzw. Wellenlängenbereiche, die jeweils beim Auslesen abgefragt werden, kann eine zusätzliche Codierung erreicht werden. Ein mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellter Körper kann bspw. bei einer vorgebbaren Abfragefrequenz ein bestimmtes Codierungsmuster und bei einer davon abweichenden Abfragefrequenz ein anderes Muster aufweisen. Die Variation dieser Abfragefrequenzen kann bspw. im Zeitablauf wechseln, so dass sich ein unberechtigter Benutzer mit einer kopierten Karte dennoch keinen Zutritt zu einem geschützten und abgesicherten Bereich verschaffen kann, wenn er nicht die Abfragefrequenz kennt, die zum jeweils aktuellen Zeitpunkt gültig ist. Hinsichtlich der Variation dieser Abfragefrequenzen sind zahlreiche weitere Möglichkeiten zur zusätzlichen Absicherung denkbar, bspw. eine auf dem Schlüssel versteckt abgelegte Zusatzinformation o. dgl., die eine Frequenzwahl und/oder -Variation definiert.
Selbstverständlich funktioniert dieses Prinzip der variierten Abfragefrequenzen auch bei sich stärker in ihren Eigenschaften unterscheidenden Materialien, doch ist hierbei die Analyse der Körperstruktur durch einen unberechtigten Dritten leichter als bei sich stark ähnelnden Materialien. Zusammenfassend enthält die vorliegende Erfindung die folgenden Aspekte: nach dem Zufallsprinzip oder auf manuelle Weise wird eine dreidimensionale Kartenstruktur geschaffen, die nach einmaligem Vermessen immer wieder abgefragt werden kann. Wahlweise kann hierbei eine dreidimensional strukturierte Oberfläche und/oder eine dreidimensionale Materialverteilung zweier oder mehrerer unterschiedlicher Materialien geschaffen werden. Bei einer dreidimensionalen Materialverteilung erfolgt das Vermessen und die spätere Abfrage vorzugsweise mittels eines Ultraschallverfahrens oder mittels eines anderen geeigneten Abtastverfahrens, bspw. mittels elektromagnetischer Strahlen im sichtbaren Lichtwellenlängenbereich oder im unsichtbaren Bereich (Infrarot-, Ultraviolett- oder Röntgenstrahlung). Eine reine Oberflächenstruktur kann wahlweise auf nur einer oder auf mehreren Seiten des dreidimensionalen Körpers aufgebracht sein. Dementsprechend kann auch die spätere Abtastung von einer oder von mehreren Seiten erfolgen. Bei einer Kartenstruktur kann somit die Abtastung wahlweise von nur einer Seite oder von beiden Kartenseiten vorgesehen sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Schlüsselsystems, umfassend eine Karte und ein Erkennungssystem zur Abfrage von auf der Karte enthaltenen Strukturdaten.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines als Karte ausgestalteten dreidimensionalen Körpers.
Fig. 3 zeigt eine Zugangskontrollvorrichtung, bei der die auf der Karte enthaltenen Informationen abgefragt, analysiert und hinsichtlich einer Berechtigung des Kartenträgers ausgewertet werden.
Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Schlüsselsystems 8, umfassend einen Schlüssel 6 in Gestalt einer Karte 10 und eine Erfassungseinrichtung
12 zur Abfrage von auf der Karte 10 enthaltenen Strukturdaten 14. Das Erfassungssystem 12 kann bspw. eine Sendeeinrichtung 16 mit einem
Ultraschallsender 18 und einen Ultraschallempfänger 20 mit nachgeschalteter Auswerteeinheit 22 aufweisen. Eine zentrale Recheneinheit 24 dient zur Decodierung der von der Auswerteeinheit 22 gelieferten Strukturdaten 14 und zum Vergleich dieser Daten mit abgespeicherten Strukturdaten einer Vielzahl von Karten, um auf diese Weise eine Entscheidung über die Berechtigung oder Abweisung der Person zu treffen, welche die Karte trägt.
Anstelle eines Ultraschallsenders und eines Ultraschallempfängers können auch andere physikalische Prinzipien zum Einsatz kommen, bspw. Licht im sichtbaren, im ultravioletten oder im infraroten Bereich. Daneben können sich auch andere
Verfahren zur Abfrage eignen, bspw. ein Abtastverfahren mittels Röntgenstrahlen o. dgl.
Die in Fig. 2 beispielhaft dargestellte Karte 10 (Schlüssel 6) besteht aus Kunststoff, und zwar aus wenigstens zwei unterschiedlichen Materialien, die jeweils eine Phasengrenze aufweisen. Ein erstes Grundmaterial 26 wird im noch flüssigen bzw. zähen Zustand mit einem zweiten Material 28 beaufschlagt, beispielsweise durch Extrusion mittels eines feinen Düse, so dass eine ungeordnete Verteilung des zweiten Materials 28 im weitgehend homogenen Grundmaterial 26 ermöglicht ist.
Wesentlich für die Erfindung ist, dass die beiden Materialien 26 und 28 an nahezu jeder Stelle eine eindeutige Phasengrenze aufweisen, so dass keine Durchmischung unter Bildung eines Mischgebiets erfolgt. Bei einer Durchmischung in einzelnen Bereichen steigen die Anforderungen an die Auswertegenauigkeit, da bei einer zu unpräzisen Auswertung Fehlmessungen möglich sind, die zu einer Zurückweisung einer Karte oder zu unterschiedlichen Messergebnissen an verschiedenen Messstellen führen könnten. Wesentlich ist zudem, dass die Verteilung willkürlich bzw. nach einem Zufallsprinzip erfolgt, um auf diese Weise jeweils unterschiedliche Strukturdaten zu erhalten, wodurch die Karten eindeutig voneinander unterscheidbar werden, so dass sie zur Identifikation eines Benutzers oder eines Gegenstandes geeignet sind.
Die beiden Materialen 26 und 28 müssen von der Erfassungseinrichtung 12 identifizierbar sein. So kann es sich bei dem ersten Material bspw. um einen transparenten Kunststoff handeln, während der zweite Kunststoff intransparent ist, so dass mittels einer optischen Erfassung die Strukturdaten identifizierbar sind. Ggf. können auch unterschiedliche Kunststoffmaterialien eingesetzt werden, die jeweils ein unterschiedliches Reflexions- bzw. Transmissionsverhalten für Ultraschall oder für elektromagnetische Strahlung aufweisen.
Nach dem Aushärten der beiden Materialien 26 und 28 kann die Kartenstruktur
14 mittels einer Ultraschallerfassungseinrichtung analysiert und gespeichert werden, so dass jeder Karte 10 aus einer Vielzahl von Karten eine individuelle Datenstruktur 14 zugeordnet werden kann. Hierdurch ist es möglich, die Karten 10 zur Individualisierung und zur Verwendung in einem Zugangskontrollsystem zu verwenden.
Wahlweise kann nur eine von mehreren Oberflächen der Karte 10 abgefragt werden. Um eine höhere Informationsdichte zu erhalten, kann es jedoch vorteilhaft sein, die Karten 10 von allen Seiten auszulesen und die jeweils erfassten
Informationen zur Individualisierung bzw. zur eindeutigen Erkennung der
Strukturinformationen zu nutzen.
Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung ein derartiges Zugangskontrollsystem 30, bei dem die Karte 10 an einem Lesegerät 32 ausgelesen und mit dem einem Benutzer 34 zugeordneten individuellen Code verglichen wird. Bei einer Übereinstimmung der ausgelesenen Daten mit den abgespeicherten Daten wird das Zugangskontrollsystem 30 freigegeben, so dass der Benutzer 34 eine Schleuse 36 o. dgl. durchschreiten kann, um in einen zugangskontrollierten Sicherheitsbereich 38 zu gelangen.
Der Schlüssel 6 entsprechend der vorliegenden Erfindung lässt sich auf relativ einfache Weise und zudem recht kostengünstig herstellen. Er lässt sich jedoch nur sehr schwer nachahmen, da die verwendeten Materialien 26 und 28 räumlich ungeordnet und nach dem Zufallsprinzip miteinander verbunden bzw. vermischt oder verteilt sind. Somit können die Oberflächenstrukturen und/oder die räumlichen Strukturen des Schlüssels 6 zwar mit vertretbarem Aufwand ausgelesen werden, was schließlich im erfindungsgemäßen Erfassungssystem 12 erfolgt (Fig. 1) erfolgt. Auch ist eine nachträgliche Analyse durch einen Nichtberechtigten möglich, bspw. durch eine schichtweise Analyse. Diese Daten können jedoch kaum mit vertretbarem Aufwand kopiert werden, da aufgrund des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für einen individuellen Schlüssel 6 unendlich viele Verteilungsmöglichkeiten für die zwei oder mehr unterschiedlichen Materialien 26, 28 geschaffen werden, die nicht oder nur mit unverhältnismäßig hohem Aufwand wiederholbar und damit kopierbar sind. Die in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein. Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von dem erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen.

Claims

Patentans prüch e
1. Schlüssel (6), umfassend wenigstens einen dreidimensionalem Körper, der aus mindestens zwei unterschiedlichen Materialien (26, 28) gebildet ist, die in ungeordneter räumlicher Verteilung angeordnet und weitgehend in
Phasentrennung zueinander verteilt sind.
2. Schlüssel nach Anspruch 1 , der nach dem Zufallsprinzip hergestellt bzw. herstellbar ist.
3. Schlüssel nach Anspruch 2, bei dem sich die mindestens zwei unterschiedlichen Materialien (26, 28) in einer zufälligen räumlichen
Verteilung befinden.
4. Schlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem zumindest ein erstes der zwei oder mehr unterschiedlichen Materialen (26, 28) Kunststoff aufweist.
5. Schlüssel nach Anspruch 4, bei dem zumindest die Kunststoffmaterialien
(26, 28) mittels eines Spritzgießverfahrens verarbeitet sind.
6. Schlüssel nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem zumindest eines der Materialien mineralisch, faserartig und/oder organisch o. dgl. ist.
7. Schlüssel nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem ein zweites Material (28) in das noch flüssige erste Material (26) mittels einer Düse eingebracht ist.
8. Schlüssel nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem das zweite Material (28) nach dem Aushärten des ersten Materials (26) um dieses herum aufgebracht ist.
9. Schlüssel nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem der dreidimensionale Körper als flache Codekarte (10) ausgebildet ist.
10. Schlüssel nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem der dreidimensionale Körper als am Körper oder an einem Kleidungsstück befestigbarer Gegenstand ausgebildet oder an einem solchen angeordnet ist.
11. Schlüsselsystem (8) mit einem Träger, insbesondere mit einem Schlüssel (6) gemäß wenigstens einem der voranstehenden Ansprüche, dem eine individuelle Codierung zuweisbar ist, insbesondere zur Zugangskontrolle oder Berechtigungsabfrage o. dgl., bestehend aus wenigstens einem dreidimensionalem Körper, der aus mindestens zwei unterschiedlichen Materialien (26, 28) gebildet ist, die in ungeordneter, insbesondere nach einem Zufallsprinzip herstellbarer räumlicher Verteilung angeordnet sind und die weitgehend in Phasentrennung zueinander verteilt sind, wobei die Strukturinformationen des Körpers speicherbar und beliebig oft durch ein Mess- bzw. Abtastverfahren abfragbar sind.
12. Schlüsselsystem nach Anspruch 11 , bei dem die Strukturinformationen mindestens einer Oberfläche des dreidimensionalen Körpers erfassbar und speicherbar bzw. abfragbar sind.
13. Schlüsselsystem nach Anspruch 11 , bei dem die Strukturinformationen mehrerer, insbesondere aller Oberflächen des dreidimensionalen Körpers erfassbar und speicherbar bzw. abfragbar sind.
14. Schlüsselsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem zumindest ein erstes der zwei oder mehr unterschiedlichen Materialen (26, 28) Kunststoff aufweist.
15. Schlüsselsystem nach Anspruch 14, bei dem zumindest die Kunststoffmaterialien (26, 28) mittels eines Spritzgießverfahrens verarbeitet sind.
16. Schlüsselsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei dem zumindest eines der Materialien mineralisch, faserartig und/oder organisch o. dgl. ist.
17. Schlüsselsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 16, bei dem ein zweites Material (28) in das noch flüssige erste Material (26) mittels einer Düse eingebracht ist.
18. Schlüsselsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 17, bei dem das zweite Material (28) nach dem Aushärten des ersten Materials (26) um dieses herum aufgebracht ist.
19. Schlüsselsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 18, bei dem der dreidimensionale Körper als flache Codekarte (10) ausgebildet ist.
20. Schlüsselsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 19, bei dem der dreidimensionale Körper als am Körper oder an einem Kleidungsstück befestigbarer Gegenstand ausgebildet oder an einem solchen angeordnet ist.
21. Verfahren zur Berechtigungsabfrage oder Zugangskontrolle, bei dem die Strukturinformationen (14) eines dreidimensionalen Körpers entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 20 mittels einer Erfassungseinrichtung (12) ausgelesen und als Dateninformation abgespeichert werden.
22. Verfahren nach Anspruch 21 , bei dem die Strukturinformationen mittels eines Ultraschallerfassungsverfahrens ausgelesen und als Dateninformation abgespeichert werden.
23. Verfahren nach Anspruch 21 , bei dem die Strukturinformationen mittels eines optischen oder elektromagnetischen Verfahrens ausgelesen und als Dateninformation abgespeichert werden.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, bei dem die Strukturdaten (14) des dreidimensionalen Körpers wiederholt abgefragt und mit den abgespeicherten Daten einer Erfassungseinrichtung (12) verglichen werden.
25. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem die Strukturdaten (14) eines Körpers jeweils einem zuvor definierten Benutzer (34) zugeordnet sind.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25, bei dem die Abfrage der Strukturdaten (14) des Körpers Bestandteil einer Berechtigungsabfrage, bspw. eines zugangskontrollierten bzw. -reglementierten Sicherheitsbereichs (38) ist.
27. Verfahren zur Herstellung eines Schlüssels (6), insbesondere gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem aus mindestens zwei unterschiedlichen Materialien (26, 28) ein dreidimensionaler Körper gebildet wird, bei dem die wenigstens zwei Materialien (26, 28) in ungeordneter räumlicher Verteilung angeordnet und weitgehend in Phasentrennung zueinander verteilt sind.
28. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem der Schlüssel nach dem Zufallsprinzip hergestellt wird, indem die mindestens zwei unterschiedlichen Materialien
(26, 28) in einer zufälligen räumlichen Verteilung zueinander gebracht bzw. miteinander vermischt werden.
29. Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, bei dem zumindest ein erstes der zwei oder mehr unterschiedlichen Materialen (26, 28) Kunststoff ist bzw. Kunststoff aufweist.
30. Verfahren nach Anspruch 29, bei dem zumindest die Kunststoffmaterialien (26, 28) mittels eines Spritzgießverfahrens verarbeitet werden.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 30, bei dem zumindest eines der Materialien mineralisch, faserartig und/oder organisch o. dgl. ist.
32. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 31 , bei dem ein zweites Material
(28) in das noch flüssige erste Material (26) mittels einer Düse eingebracht wird.
33. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 32, bei dem das zweite Material (28) nach dem Aushärten des ersten Materials (26) um dieses herum aufgebracht wird.
34. Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 33, bei dem der dreidimensionale Körper als flache Codekarte (10) ausgebildet wird.
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