NO325662B1 - Gjenkjennelse og verifisering av en gjenstand - Google Patents

Description

Oppfinnelsens område

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og et apparat for å identifisere artikler for å muliggjøre verifisering og autentisering, spesielt artikler som i det vesentlige er laget av et ikke-magnetisk materiale og som innbefatter magnetiske fibre med gjenkjennbare magnetiske egenskaper. Oppfinnelsen finner spesielt anvendelse på område med dokumenter av høy verdi, slik som originalavtaler, pengesedler, verdikuponger, obligasjoner, pass o.l. Oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til slike dokumenter, og den kan like godt anvendes til gjenkjennelse og autentisering av enhver ikke-magnetisk artikkel i hvilken identifiserbare magnetiske partikler er blitt innbakt.

Relatert søknad

Det er i EP 96203529.1, inngitt 12. desember 1996, blitt foreslått å innbefatte magnetiske partikler av spesiell form og med spesielle magnetiske egenskaper som et sikkerhetstrekk i artikler som må gjenkjennes. Hittil har forslaget vært forbundet med hindring av fotokopiering av dokumenter av høy verdi, slik som pengesedler, ved hjelp av fargekopieringsmaskiner, og forslaget har vært å innbefatte en egnet sensor i en fargekopieringsmaskin, som automatisk detekterer forekomsten av de magnetiske partikler eller fibre i et dokument anbrakt på platen i en kopieringsmaskin. Ved deteksjon av et slikt dokument er sensoren anordnet for å generere et signal som blir benyttet i kopieringsmaskinen til å hindre kopiering av artikkelen, enten ved å sperre kopieringsfunksjonen til maskinen eller ved å forringe kopien slik at artikkelen ikke blir reprodusert nøyaktig i kopieringsprosessen.

Deteksjonssystemet på fargekopieringsmaskiner er blitt tilveiebrakt ved hjelp av et flersensorhode montert på en avsøkningssleide. Gapet eller mellomrommet mellom sensoren og dokumentene er definert ut fra en kombinasjon av glass- eller platetykkelsen, et tolererbart gap mellom avsøkningshodet og det optiske systemets fokaldybde over glasset. Dette betyr at flersensoren må virke i en avstand på noen få centimeter. Med kombinasjonen av avstand og en luftkjerne for det magnetiske avsøkningshodet, ble det opprinnelig funnet at med en aksepterbar spolemasse, dimensjon og effektforbruk ville dette resultere i et maksimalt magnetfelt, noe som ville bety at de magnetiske partiklene ideelt ville måtte mettes under 1000 A/m, dvs. ha et magnetisk metningsfelt Hs under 1000 A/m.

Uttrykket «magnetisk metningsfelt Hs» er her definert som det påtrykte magnetfelt ved begynnelsen av metningen til fluksdensiteten i de ferromagnetiske partikler, over hvilket punkt fluksdensitetens variasjon i partiklene med det påtrykte felt blir i det vesentlige ikke-lineær. I tillegg ble det lagt merke til at metning ved nivåene for praktiserbare felter ikke kunne oppnås med mindre avmagnetiseringsfaktoren N var mindre enn 1/250, fortrinnsvis mindre enn 1/1000, for å muliggjøre de typiske permeabilitetsnivåer som er et resultat av hardtrukne materialer, slik som Permalloy. Dette betydde at lange, tynne partikler var nødvendig, og at runde partikler ikke ville være egnet.

Avmagnetiseringsfaktoren N er definert i den følgende velkjente form:

hvor M er magnetiseringen av materialet, Happ er det påtrykte magnetfelt, Hin er magnetfeltet inne i materialet og N er avmagnetiseringsfaktoren.

For å oppsummere andre magnetiske egenskaper, hadde de magnetiske partikler: i) et magnetisk metningsfelt Hs som er større enn 100 A/m, fortrinnsvis større enn 200 A/m, og helst større enn 300 A/m; idet denne minste verdien er valgt for ikke å utløse EAS-alarmer (elektroniske gjenstandsovervåknings-alarmer);

ii) en magnetisk metningsfluks-densitet Bs som er større en 0,1 Tesla;

iii) en dynamisk magnetisk permeabilitet |id i området fra 10 til 10.000. Uttrykket dynamisk magnetisk permeabilitet ^ er her definert som forholdet mellom fluksdensiteten og magnetmaterialet ganget med permeabiliteten i det frie rom, ved metningens begynnelse.

Oppfinnelsens bakgrunn

US-A-5,149,946 beskriver en fremgangsmåte for kontroll av autentisiteten til en sikkerhetsartikkel ved å detektere den magnetiske resonansen til en autentiseringssubstans ved en resonansfrekvens.

Sammendrag for oppfinnelsen

Den sensoren som er foreslått for denne anvendelsen, er en anordning for utsendelse og deteksjon av et magnetfelt, innrettet for «transaksjonspunkt»-verifisering, dvs. der hvor sikkerhetsartikler blir utvekslet med varer, tjenester eller penger. «Transaksjonspunkt»-steder kan være butikkasser, bank- og byggeselskap-telleapparater, billettkontorer på jernbanestasjoner, vekslingsbyråer, o.l.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et kompakt apparat som innbefatter et avfølingshode innrettet for å bli brakt nær eller i virkelig kontakt med en artikkel som skal gjenkjennes, slik at et elektrisk signal kan genereres som reaksjon på dette for autentisering av den artikkel som skal presenteres for avfølingshodet.

Det er også et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe håndholdte, finger-eller tommelmonterte anordninger for bruk på transaksjonspunktsteder, vanligvis i kombinasjon med et hus som inneholder en kraftforsyning, signalbehandlings- og alarmanordninger for samme formål.

Det er et annet formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte for å anvende en sensor på artikler som eventuelt inneholder eller ikke inneholder magnetiske fibre eller partikler for å gjøre det mulige å generere et elektrisk signal for å indikere om partiklene er tilstede i vedkommende artikkel eller ikke.

Ifølge ett aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for å kontrollere autentisiteten av en sikkerhetsartikkel som inneholder minst ett magnetisk element slik som magnetiske partikler med et magnetisk metningsfelt Hs som er større enn 100 A/m. Fremgangsmåten omfatter følgende trinn: a) å generere et vekselfelt av én eller flere grunnfrekvenser med en amplitude som er større enn metningsfeltet til det magnetiske element; b) å utsette en artikkel som skal detekteres, for feltet; c) å detektere et deteksjonssignal som stammer fra artikkelen som skal

detekteres;

d) å undersøke deteksjonssignalet med hensyn til forekomst av eventuelle spesielle harmoniske av grunnfrekvensene eller en eventuell lineær kombinasjon

av grunnfrekvensene og av de harmoniske, idet de spesielle harmoniske eller den

lineære kombinasjon indikerer forekomsten av det magnetiske element eller de magnetiske artikler.

Betraktet fra en annen vinkel er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for å fremstille en verifiserbar artikkel som skal detekteres, ved å underkaste dem et magnetisk vekselfelt for å bestemme om der er minst én spesifikk harmonisk respons generert ved vekselvirkning mellom artikkelen og feltet på grunn av den ikke-lineære responsen til fluksdensiteten med det påtrykte felt fra partikler av magnetisk materiale som er tilordnet artikkelen. Fremgangsmåten er karakterisert ved å velge de magnetiske materialegenskaper og formen av partiklene slik at de har et magnetisk metningsfelt større enn 100 A/m (fortrinnsvis større enn 300 A/m) for å hindre utløsning av elektroniske artikkelovervåkningssystemer (EAS-systemer) som også innbefatter magnetfelter, og som inneholder partiklene i artikkelen.

Ifølge et annet aspekt ved foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt et system ved hjelp av hvilket sikkerhetsartikler kan verifiseres, hvor autentiske artikler innbefatter partikler av et valgt magnetisk materiale og valgt form, hvor partiklene kan mettes av et magnetisk vekselfelt for derved å generere minst én harmonisk av grunnfrekvensen til vekselfeltet, og hvor en sensor er tilveiebrakt, en første del av hvilken genererer et lokalt magnetisk vekselfelt som de nevnte artikler blir utsatt for, for verifisering, og en annen del av hvilken ved induksjon genererer elektriske signaler som indikerer responsen til det materiale som artikkelen er sammensatt av, på grunn av vekselfeltet. En signalanalyseringsanordning er tilveiebrakt, innrettet for å bestemme om en spesiell frekvens eller et spektrum av frekvenser, er tilstede i de genererte signaler. Systemet er karakterisert ved at valget av det magnetiske materialet og valget av partiklenes form er begrenset til partikler som krever magnetfelter i overkant av 100 A/m (fortrinnsvis i overkant av 300 A/m) før de blir mettet, for å hindre at nevnte autentiske artikler utløser elektroniske artikkelovervåkningsalarmer, og hvor den første del av sensoren genererer et lokalt felt av tilstrekkelig styrke til å mette eventuelle slike partikler hvis de befinner seg «meget nær» eller i kontakt med sensoren.

Ifølge nok et annet aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt et apparat for å utføre en fremgangsmåte i henhold til oppfinnelsen.

Mer spesielt tilveiebringer oppfinnelsen en fremgangsmåte for å kontrollere autentisiteten til en artikkel, hvor en sensor blir beveget «meget nær» eller i kontakt med artikkelen. En bekreftelse på autentiseringssignalet som kan være hørbar eller synlig eller vibrerende, eller enhver kombinasjon av dette, blir generert hvis magnetiske partikler eller fibre som har den nødvendige egenskap, blir detektert som tilstedeværende i artikkelen.

I forbindelse med foreliggende oppfinnelse betyr «meget nær» en avstand mindre enn 10,0 mm, typisk mindre enn 2,0 mm, f.eks. ved en avstand mindre enn 1,0 mm.

En følge av denne meget lille avstand er at det kan være mulig å ha en utforming som kan mette selv kuleformede partikler, dvs. partikler som har en avmagnetiseringsfaktor N mindre enn 1/3, f.eks. mindre enn 1/20.

En meget viktig oppgave for en anti-forfalskningsløsning er imidlertid å gjøre selve sikkerhetstrekket så vanskelig som mulig å kopiere. Med den løsning som er foreslått EP 96203529.1 er sikkerhetstrekket en langstrakt, magnetisk partikkel, slik som en hardtrukket metallfiber av en spesiell sammensetning og med en diameter fortrinnsvis mindre enn 30 mikrometer. Dette sikkerhetstrekket er meget vanskeligere å imitere enn sfæriske magnetpulvere. De spesielle kjennetegnene til metallfibrene gjør det dessuten praktisk talt mulig å gjemme dem i et substrat slik som papir eller plast, ikke å bryte ut av substratet med bøyning under normal bruk og levetid, og som kan lages for å produsere et meget karakteristisk signal. Sistnevnte formål muliggjøres ved å bruke et materiale med en spesiell koersitivitet, permeabilitet og form som tilveiebringer et magnetisk metningsfelt som er betydelig større enn det som finnes i EAS-porter og som er betydelig mindre enn det som finnes i forbindelse med andre vanlige gjenstander (f.eks. innbefattet magnetiske pulvere).

I en spesiell foretrukket utførelsesform av foreliggende oppfinnelse er derfor avmagnetiseringsfaktoren N enda mindre enn 1/250, og det har vist seg hensiktsmessig å begrense det magnetiske metningsfelt fra omkring 1000 A/m til 2000 A/m i en avstand på 1,0 mm over sensorhodets poler.

Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte for å kontrollere autentisiteten til en gjenstand, slik som et sikkerhetsdokument, hvor gjenstanden blir beveget meget nær eller i kontakt med en sensor, eller hvor sensoren blir beveget meget nær eller i kontakt med gjenstanden.

Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte hvor relativ bevegelse blir innført mellom gjenstanden og sensoren slik at hvis muligens et område som er uten de magnetiske partikler eller fibre, er på linje med sensoren, vil bevegelsen forårsake at et område som ikke inneholder fibrene eller partiklene, blir beveget nær sensoren enten ved å bevege sensoren i forhold til gjenstanden eller av gjenstanden i forhold til sensoren, for å gjøre det mulig å generere autentiseringssignalet.

Det er fordelaktig hvis sensoren ikke må være større enn nødvendig, spesielt hvis den skal være tilknyttet eller innbefattet i et kassaapparat eller hvis den skal innbefattes i en håndholdt innretning ekvivalent med en penn, og siden fordelingen av de magnetiske partikler eller fibre i artikkelen kanskje ikke er uniform, og siden fremgangsmåten medfører relativ bevegelse mellom sensoren og gjenstanden, overvinnes de mulige problemer i forbindelse med betraktning av bare et begrenset område av artikkelen med en liten sensor.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er hovedsakelig ment for anvendelse i forbindelse med autentisering av pengesedler som er blitt trykt på arkmateriale som inneholder de magnetiske fibre eller partikler. Oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til pengesedler, og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan like godt anvendes til autentisering av enhver gjenstand som er laget av ikke-magnetisk materiale og som inneholder de magnetiske partikler eller fibre som har de spesielle magnetiske egenskaper.

I hver av de nevnte fremgangsmåter omfatter sensoren en senderanordning som genererer et magnetisk vekselfelt av én eller flere grunnfrekvenser og et deteksjonssystem som har en forbedret respons på magnetfeltvariasjon ved en frekvens som er en harmonisk av grunnfrekvensene eller enhver lineær kombinasjon av grunnfrekvensene til det utsendte vekselfelt, og som er en fremherskende komponent av et sekundert magnetfelt som genereres av de magnetiske partikler eller fibre som et resultat av en ikke-lineær magnetisk respons i det materialet som utgjør partiklene eller fibrene, på det utsendte magnetiske vekselfelt.

Den foretrukne fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen omfatter således de trinn å generere et primært magnetisk vekselfelt ved en første frekvens, å innføre i et område som inneholder en konsentrasjon av magnetfluks fra det første vekselfelt, en artikkel som inneholder minst ett magnetisk element som har en ikke-lineær magnetiseringsrespons på magnetfeltendringer ved frekvensen til vekselfeltet for derved å innføre en sekundær feltvariasjon ved minst én harmonisk av grunnfrekvensen i magnetfeltet, å detektere den sekundære magnetfeltvariasjon som genereres ved den ikke-lineære responsen til det magnetiske element på endringene av feltet som skyldes det primære vekselfelt, å generere elektriske signaler ved den harmoniske frekvens som skyldes det sekundære magnetfelt som genereres av den ikke-lineære respons, selektivt å behandle elektriske signaler som genereres av det harmoniske frekvensfelt og som er karakteristisk for den ikke-lineære respons, i motsetning til elektriske signaler som genereres av det primære vekselfelt, å detektere forekomsten av elektriske signaler ved den harmoniske frekvens og generere et signal hvis slike signaler detekteres.

Et autentiseringssignal kan således genereres hvis den relevante harmoniske blir detektert i det behandlede signal, og fraværet av en slik harmonisk vil resultere i at intet autentiseringssignal blir generert, noe som kan tas som en indikasjon på at der ikke er noen passende magnetiske elementer (slik som fibre eller partikler) inne i gjenstanden.

Ifølge et foretrukket trekk ved fremgangsmåten er det anordnet en induktoranordning i nærheten av en gjenstand som skal detekteres, og en hovedsakelig sinusformet elektrisk strøm blir brakt til å flyte i induktoranordningen for å generere et primært, sinusformet varierende magnetfelt som er i forbindelse med den nærliggende gjenstand, idet inngangssignaler for det selektive signalbehandlingssystem blir utledet fra induktoranordningen, og signalbehandlingssystemet blir justert for ikke å reagere på elektriske signaler ved grunnfrekvensen til den sinusformede vekselstrøm som frembringer det primære magnetfelt, eller lave harmoniske av denne, men for hovedsakelig å reagere på elektriske signaler ved frekvenser som er ekvivalente med minst én valgt høyere harmonisk av vekselstrømsfrekvensen. Magnetiske partikler eller fibre som befinner seg i det primære magnetfelt kan detekteres hvis de har en ikke-lineær magnetisk respons ved grunnfrekvensen slik at det genereres et sekundært varierende magnetfelt ved den valgte høyere harmoniske som signalbehandlingssystemet reagerer på, forutsatt at induktoranordningen også er forbundet med magnetfluksen til det sekundære magnetfelt som genereres av den ikke-lineære responsen til partiklene i fibrene.

Ifølge en fremgangsmåte omfatter induktoranordningen minst to separate viklinger og det primære magnetfelt som frembringer elektrisk vekselstrøm blir levert til en av viklingene, og minst én sekundær vikling i nær forbindelse med primærviklingen frembringer elektriske signaler for signalbehandlingssystemet på grunn av spenninger som induseres ved å forbinde sekundærviklingen ved hjelp av den sekundære magnetfluks som genereres av den ikke-lineære responsen til partikler eller fibre i gjenstanden som testes.

I en annen fremgangsmåte kan det brukes én enkelt vikling som den primære vekselstrøm leveres til for å generere primærfeltet og fra hvilken elektriske signaler blir levert til behandlingssystemet, som på grunn av sin respons ikke vil reagere i vesentlig grad på elektriske signaler ved frekvenser nær den primære strømfrekvens, men vil reagere på høyere harmoniske som bare vil være tilstede hvis fibre eller partikler som har den spesielle ikke-lineære karakteristikk er i forbindelse med den vekslende magnetfluks som genereres av primærstrømmene.

Oppfinnelsen omfatte også en sensor og et apparat for utførelse av oppfinnelsen.

I én utførelse av et slikt apparat er det anordnet en plattform på hvilken en gjenstand kan anbringes for kontroll, idet plattformen innbefatter minst én sensor for generering og utsendelse av et primært magnetisk vekselfelt mot og inn i gjenstanden, og for å reagere på det sekundære magnetiske vekselfelt som returneres fra gjenstanden. Det magnetiske vekselfelt som returneres fra gjenstanden, har en frekvenskomponent som er betydelig høyere enn frekvensen til det felt som sendes til gjenstanden. En signalbehandlingsanordning er anordnet for å reagere på elektriske spenninger som induseres av den returnerte fluks ved nevnte høyere frekvens, og som er anordnet for å reagere hovedsakelig på signaler ved denne frekvensen ved å generere et autentiseringssignal. Dette vil bare skje hvis magnetfluks ved denne frekvensen er tilstede i sensoren og som skyldes det returnerte magnetfelt som genereres av den ikke-lineære responsen til de magnetiske partiklene eller fibrene som reaksjon på primærfeltet. Oppfinnelsen kan også gjøre bruk av mer enn én av de harmoniske frekvenser som genereres av de magnetiske partikler eller fibre, for å forbedre følsomheten eller bidra til å diskriminere forfalskninger som søker å kopiere de magnetiske karakteristikkene til partiklene eller fibrene som er beskrevet i søknaden.

Når sensoren har meget lite tverrsnittsareal slik at bare et lite område av artikkelen befinner seg nær denne, kan det være tilveiebrakt anordninger for å bevege sensoren i forhold til plattformen (og dermed den stasjonære gjenstanden på denne) for å muliggjøre at forskjellige områder av artikkelen blir detektert av sensoren under én enkelt test.

Alternativt kan plattformen være slik at en gjenstand kan beveges over dennes overflate i en sveipebevegelse, slik at en overflate av gjenstanden er meget nær denne, om ikke i kontakt med sensoren som befinner seg i denne. På denne måten vil forskjellige områder av gjenstanden etter tur bli presentert for sensoren uten behov for å bevege sensoren i forhold til plattformen eller gjenstanden på denne. Dette er særlig nyttig når artikkelen er et fleksibelt arkmateriale, slik som en pengeseddel.

Plattformen er hensiktsmessig laget av et tynt, ikke-magnetisk, f.eks. plast, ark eller membran over sensorens polstykker. Alternativt kan selve polstykkene utgjøre plattformen. I en foretrukket utførelsesform er plattformen en del av, eller hele, overflaten av en liten boks som kan inneholde signalbehandlingselektronikken og indikatoren som blir aktivert hvis den høyere harmoniske magnetiske magnetfluks blir detektert på grunn av nærværet av magnetiske fibre eller partikler i gjenstanden som testes. Indikatoren kan være en lydkilde, eller en lampe, eller begge deler. Boksen kan inneholde sin egen kraftforsyning eller forsynes fra en ytre kilde.

I en annen utførelsesform av oppfinnelsen kan en sensor være anbrakt i enden av et langstrakt, tennlignende organ som kan holdes mellom finger og tommel på samme måte som et skriveredskap, og som kan trekkes over overflaten av en gjenstand som skal detekteres, som om sensoren ble brukt til å tegne en linje over overflaten.

I én utførelsesform kan oppfinnelsen således sies å tilveiebringe en sensorpenn som kan tas opp og brukes til å kontrollere en gjenstand som nevnt foran, og en slik sensorpenn kan innbefatte en trykknappbryter for aktivering av anordningen slik at avfølingen av en artikkel blir begrenset til når knappen er nedtrykket, f.eks. av brukerens pekefinger.

Den langstrakte, pennlignende anordning kan tjene til å romme elektriske kretsanordninger som er tilknyttet den selektive signalbehandling eller et vibratorsystem, og en lydkilde eller lampe, eller begge deler, som blir aktivert hvis den høyere harmoniske magnetfluks blir detektert på grunn av nærværet av magnetiske fibre eller partikler i gjenstanden som testes. Det langstrakte organ kan også innbefatte en egen forsyning, slik som et batteri, for drift av anordningen.

Alternativt kan sensorpennen være forbundet ved hjelp av en kabel til en subsidiær enhet som kan være en separat boks som inneholder kraftforsyning og/eller elektronikk og/eller lydkilde og/eller lampe, og kan være en anordning slik som et kassaapparat eller en datamaskin som brukes av en kasserer i en bank eller et byggeselskap.

Alternativt kan sensoren omfatte en dokumentsorteringsanordning i form av en sjekkleser eller lignende, som et dokument, slik som et pass, kan presenteres for.

Når det er tillatelig å kontakte gjenstandens overflate og tillate at et lett trykk utøves på denne, kan sensoren være montert i et separat hus som er ettergivende bevegelig i forhold til et hovedhus, og en bryteranordning kan betjenes fra åpen til lukket tilstand ved relativ bevegelse av sensorhuset, noe som vil skje hvis sensorhuset blir presset lett i kontakt med en gjenstand som skal detekteres, eller omvendt. På denne måten behøver ikke brukeren å trykke ned en bryter for å gjøre anordningen operativ.

Bryteren kan omfatte mekaniske kontakter eller kan være en kapasitiv bryter som forbruker lite kraft.

Siden det er viktig at bryteren er lukket for at anordningen skal funksjonere korrekt, kan anordningen være innrettet for å frembringe en første tone eller lyse opp en første lampe når bryteren er lukket, og for å generere en annen tone istedenfor den første tone (eller en annen lampe istedenfor den første lampe) hvis signalene ved den valgte høyere harmoniske eller de valgte høyere harmoniske av grunnfrekvensen detekteres av signalbehandlingssystemet. Brukeren blir således instruert av tonen eller lampen med hensyn til om anordningen avføler nærværet av passende fibre eller partikler eller ikke, og om det er nødvendig å forskyve anordningen over gjenstandens overflate for å forsøke å finne partikler eller fibre inne i gjenstanden som testes.

Ved å anvende en slik sensor kan brukeren instrueres om å lytte etter en første tone og å bevege sensoren over gjenstanden og lytte etter den annen tone. Bare hvis den annen tone blir frembrakt, vil artikkelen bli autentisert av brukeren.

Fremgangsmåten er forholdsvis svikt-sikker siden testen, hvis den første tone ikke frembringes, for det første ikke kan utføres, og endringen fra den første tone til den annen tone vil inntreffe ved nærvær av riktige partikler eller fibre.

Fortrinnsvis er den første tone ved en første forholdsvis lav tonehøyde og den annen tone er ved en forholdsvis høyere tonehøyde slik at det er umulig for brukeren feilaktig å anta at den annen tone er blitt frembrakt.

I henhold til et foretrukket trekk ved dette aspektet av oppfinnelsen blir den første tone generert for en fastsatt tidsperiode før den annen tone kan genereres, selv om det riktige harmoniske innhold blir detektert av signalbehandlingssystemet, slik at brukeren må lytte etter den første tone før den annen tone kan genereres og kan høres.

I henhold til et annet trekk ved dette aspekt av oppfinnelsen kan den annen tone genereres med en betydelig høyere effektnivå enn den første tone, slik at selv i et forholdsvis støyfylt miljø vil den annen tone bli hørt.

Oppfinnelsen er spesielt beregnet på kontroll av pengesedler, og siden disse vanligvis blir håndtert av en kasserer som vanligvis bærer en finger- eller tommel-smokk, kan en sensor av ovennevnte type være innbefattet i en tommel-smokk eller fingersmokk i henhold til et annet aspekt ved oppfinnelsen, og som også kan innbefatte et miniatyr-signalbehandlingssystem og en signaleringsanordning, eller som kan være forbundet med slike, som i et armbånd for å indikere når magnetiske partikler eller fibre er til stede i en pengeseddel som er i kontakt med smokken. Den annen enhet som rommer elektronikken og kraftforsyningen, kan innbefatte hørbare, synlig eller vibrasjonsalarmer. Elektronikken og alarmene kan i stedet eller i tillegg være innbefattet i annet utstyr som vanligvis er tilknyttet kassererens posisjon, slik som en datamaskin eller en pengeskuff eller et kassaapparat.

Siden finger- eller tommel-smokken nødvendigvis blir brakt i kontakt med en seddel under bruk, kan en trykkfølsom bryteranordning også være innbefattet i smokken som nevnt foran, og en hørbar tone eller en vibrasjon kan genereres, eller en lampe kan belyses som reaksjon på deteksjonen av sensoren som befinner seg i smokken som reaksjon på magnetiske fibre eller partikler i den seddelen som er i kontakt med denne.

I samsvar med et annet trekk ved dette aspekt av oppfinnelsen kan signalbehandlingssystemet for en tommel- eller finger-smokk alternativt generere det inverse av det autentiseringssignal som hittil er foreslått, slik at hvis smokken er i kontakt med en seddel som inneholder de riktige partikler eller fibre, blir det ikke frembrakt noen hørbar tone av lydkilden som er tilknyttet denne, (eller med et annet apparat som den er tilknyttet), men i det tilfelle at smokken blir trykket mot en seddel som inneholder slike fibre eller partikler, blir det generert et alarmsignal. På denne måten blir operatøren ikke utsatt for kontinuerlige toner som ellers ville bli generert hver gang en ekte seddel berøres av smokken, men vil bare bli varslet når smokken bringes i kontakt med en seddel som ikke genererer den riktige respons og derfor kan være en forfalsket seddel.

I henhold til en ytterligere modifikasjon av oppfinnelsen kan den trykkfølsomme bryteranordning som er tilknyttet sensoren, være innrettet for å slukke et rødt lys og opplyse et oransje lys når sensoren først blir presset i kontakt med en gjenstand som skal testes. Det oransje lyset blir så slukket og et grønt lys blir frembrakt i det tilfellet at viktige partikler eller fibre blir lokalisert som tilstedeværende i gjenstanden, som en visuell bekreftelse på autentisiteten til gjenstanden. Et alarmsignal blir generert i det tilfelle at ingen partikler eller fibre ved fortsatt trykk, blir avfølt, og det oransje lyset blir ikke slukket etter en gitt tidsperiode.

I henhold til et foretrukket trekk ved oppfinnelsen er partiklene i virkelig-heten langstrakte fibre, og under fremstilling av gjenstanden blir fibrene anordnet slik at de er hovedsakelig ko-planare. I tillegg kan fibrene være orientert på en spesiell måte slik at de ikke alle er bare i det samme plan, men alle strekker seg parallelt eller perpendikulært til spesielle retninger i planet, slik at to autentiseringsnivåer kan frembringes, et første som bare detekterer om fibrene er tilstede eller ikke, og et annet som bestemmer orienteringen av fibrene i forhold til gjenstanden.

Alternativt kan mer enn to identifiseringsnivåer være innbefattet med tillegg av magnetiske partikler eller fibre som har et metningsfelt større enn 100 A/m, men med sett av forskjellige magnetiske egenskaper, f.eks. metningsfeltstyrke, koersitivitet eller dynamisk permeabilitet.

Sistnevnte trekk kan være fordelaktig for autentisering av spesielle verdi-dokumenter slik som pengesedler med forskjellig pålydende, ved å avstedbringe at fibrene blir orientert i forskjellige retninger i det arkmateriale som pengesedlene er fremstilt av.

Om fibrene er orientert parallelt med én retning eller ikke, om de er hovedsakelig ko-planare selv om de er tilfeldig spredt, er det magnetiske vekselfelt som frembringes av sensoren fortrinnsvis innrettet slik at det magnetfelt som genereres av en elektrisk vekselstrøm, er orientert hovedsakelig i det plan i hvilket de magnetiske fibrene har deres hovedakser, og detektorsystemet som er tilknyttet sensoren, er innrettet for å ta imot utsendelser fra de magnetiske fibre når de drives gjennom det ikke-lineære området av sin B/H-kurve av det magnetiske vekselfelt.

Alternativer til induktive spoler for å detektere magnetiske felter som frembringes, innbefatter Hall-effekt, magneto-resistive, magneto-induktive, fluksport- og magneto-impedanssensorer. Disse har en fordel fremfor induktive spoler når de frekvenser som skal detekteres, er lave, ettersom disse alternativene har en frekvensrespons som strekker seg ned til 0 Hz.

I én utførelsesform er sensoren en induktor som omfatter en spole viklet omkring den sentrale seksjon av en ferrittkjerne som har en såkalt E-seksjon .

I en annen foretrukket utførelsesform benyttes det en såkalt skålkjerne, som omfatter en sylindrisk ferrittskål som innbefatter en sentral ferrittkjerne som spolen er viklet omkring.

I begge tilfeller (E-seksjonen og skålkjernen) hvor to eller flere viklinger er nødvendig, er alle disse anbrakt på den sentrale seksjonen.

Fordelen ved E-kjernen og skålkjernen er at de frembringer en konsentrasjon av magnetfluks i et plan like over den eksponerte ende av den sentrale kjerne, slik at magnetfluks som befinner seg mellom den sentrale kjerne og den ytre ferrittseksjon, vil være mest konsentrert i et plan parallelt med den åpne ende av skålkjernen. Fortrinnsvis er et arkmateriale slik som en pengeseddel eller et annet dokument som skal detekteres, posisjonert i dette planet.

Det ferrittmateriale som kjernen og den omgivende skål er laget av, er fortrinnsvis valgt slik at det begrenser og fortrinnsvis minimaliserer genereringen av harmoniske av det fundamentale drivfelt.

Ifølge et annet aspekt ved oppfinnelsen innbefatter signalbehandlings-sysemet et smalt båndpassfilter som er begrenset til én eller flere av de høyere harmoniske av det magnetiske drivfelt. Vanligvis blir en av de harmoniske isolert ved anvendelse av et slikt smalt båndpassfilter.

Ifølge et foretrukket trekk ved oppfinnelsen kan et overflateakustisk bølgefilter slik som vanligvis benyttes i radioer, være innbefattet i signalbehandlings-

systemet.

Sistnevnte signalbehandlingssystem kan fortrinnsvis i tillegg til eller istedenfor det akustiske bølgefilter, innbefatte en fasefølsom detektor som anvender en referansefrekvens låst til den primære drivfelt-frekvens for å frembringe maksimal forkastelse av uønskede signaler og maksimal separasjon av ønskede harmoniske.

Apparater i henhold til oppfinnelsen kan være innbefattet i et kassaapparat eller en pengeskuff, eller en datamaskinterminal som betjenes av en kasserer eller en funksjonær i et byggeselskap eller en bank.

Oppfinnelsen omfatter også et kassaapparat eller en pengeskuff eller en datamaskinterminal modifisert for å innbefatte en dokumentleser innrettet for å avføle nærværet i et dokument som presenteres for disse, av spesielle magnetiske fibre eller partikler som har en ikke-lineær magnetisk respons på magnetisk vekselfluks ved spesielle frekvenser, for å generere, som reaksjon på dette, en magnetisk fluks ved én eller flere harmoniske av frekvensen til det energiserende magnetfelt.

En utførelsesform av oppfinnelsen omfatter også fremskaffelse av en data-forbindelse til en sentral datamaskin hvorved informasjon som identifiserer dokumentet, slik som pålydende og serienummer, kan lagres som funksjon av tid og dato, og pengeskuff eller adresse, der det forfalskede dokument er blitt oppdaget, og som også kan innbefatte detaljer ved den person som tilbyr den forfalskede seddelen. Denne informasjonen kan innføres av bankfunksjonæren eller kassereren, eller kan være en elektronisk fotografisk representasjon av personen, tatt av et skjult kamera, slik som et miniatyr CCD TV-kamera som befinner seg i nærheten av pengeskuffen eller betalingspunktet, slik at et elektronisk bilde av personen som tilbyr den forfalskede seddelen, kan tilveiebringes og overføres til den sentrale datamaskin og lagres i forbindelse med de andre data som vedrører transaksjonen.

Kort beskrivelse av tegningene

Oppfinnelsen skal nå beskrives ved hjelp av et eksempel under henvisning til de vedføyde tegninger, hvor: Fig. 1 illustrerer et konvensjonelt kassaapparat; Fig. 2 illustrerer en kontrollanordning for pengesedler ved et salgspunkt som er forbundet med et konvensjonelt kassaapparat, hvor sensoren er vist i sideriss; Fig. 3 er et oppriss av oversiden av sensoren på fig. 2; Fig. 4 er et sideriss av en alternativ autentiseringsanordning for pengesedler, som kan være fullstendig bærbar eller brukes ved en salgssted-anordning slik som en pengeskuff eller et kassaapparat; Fig. 5 er et oppriss av anordningen som er vist på fig. 4; Fig. 6 illustrerer hvordan en universalkopling mellom en sonde og hovedlegeme til anordningen på fig. 4, gjør det mulig å holde anordningen i en mer hensiktsmessig vinkel av brukeren; Fig. 7 er et riss, maken til det som er vist på fig. 6, hvor anordningen er dreiet 90°, med de indre deler av anordningen vist som skjulte detaljer; Fig. 8 illustrerer en annen anordning i likhet med den som er vist på fig. 4; Fig. 9 er et grunnriss av anordningen som er vist på fig. 8; Fig. 10 er maken til fig. 7 og illustrerer den indre konstruksjon av den anordning som er vist på fig. 8; Fig. 11 viser hvordan sonden kan forbindes med den nedre ende av hovedhuset i anordningen som vist på fig. 4, ved hjelp av en fjær; Fig. 12 viser den avrundede, plane underside av sonden på fig. 11; Fig. 13 illustrerer hvordan fjæren kan romme en spiss vinkel mellom sondens akse og aksen til hovedlegeme, samtidig som sonden tillates å forbli i kontakt med en pengeseddel som kontrolleres; Fig. 14 viser den avrundede plane underside av sonden på fig. 13; Fig. 15 illustrerer et alternativt arrangement som innbefatter en fjær for å romme vinkelmessig bevegelse av hovedlegeme i forhold til sonden; Fig. 16 viser sondens generelle rektangulære form; Fig. 17 og fig. 18 illustrerer den anordningen som er vist på fig. 15 og 16 dreiet 90°; Fig. 19 illustrerer en annen utførelsesform av oppfinnelsen hvor sensoren er innbefattet i en tommelsmokk; Fig. 20 illustrerer det magnetiske fluksmønster som er tilknyttet en E-kjerne; Fig. 21 viser kurven for den magnetiske fluksdensitet B i horisontal retning 0,5 mm fra overflaten av en E-kjerneanordning; Fig. 22 er et sideriss av en E-kjerneanordning som kan brukes som sensor; Fig. 23 er et tverrsnitt i henhold til planet XXXI-XXXI på fig. 24 gjennom en skålkjerneanordning som har vist seg å være mer fordelaktig enn en E-kjerne; Fig. 24 er et enderiss av skålkjerneanordningen som er vist på fig. 23; Fig. 25 er et blokkskjema over den elektronikk som er tilknyttet en sensor for bruk som en autentiseringsanordning av pengesedler ved et transaksjonspunkt; og Fig. 26 viser et indre riss av et grunnleggende apparat for autentisering av pengesedler, og fig. 27 viser et øvre riss av dette grunnapparatet.

Detaljert beskrivelse av tegningene

På fig. 1 er et kassaapparat 110 som brukes ved betalingssteder i butikken, utstyrt med en pengeseddel-autentiseringsanordning ved 112 på hyllen 114 over pengeskuffen 116. Autentiseringsprosessen innebærer at kassereren tar hver pengeseddel etter tur og trykker den mot en autentiseringsknapp på autentiseringsanordningen 112, og hvis den godtas, legges eller festes den autentiserte seddel på hyllen 114. Skuffen 116 åpnes på vanlig måte og vekselpenger kan tas ut og gis til kunden og den autentiserte pengeseddel kan plasseres i skuffen, som kan lukkes for å være klar til neste transaksjon.

Autentiseringsanordningen er vist i forstørret skala på fig. 2, og man vil forstå at denne kan være adskilt fra apparatet eller som vist på fig. 1, anbrakt ved 112 på hyllen 114.

Autentiseringsanordningen 112 omfatter et hovedlegeme 118 som f.eks. kan romme ett eller flere batterier, slik som 120, og et trykt kretskort slik som 122, og et lokk 124 som er fjærende montert på hovedlegeme 118 ved hjelp av en fjæranordning (ikke vist) for å kunne beveges opp og ned i forhold til hovedlegemet 118, som betegnet ved pil 126. Inne i lokket 124 er det montert en elektromagnetisk sonde 128 som genererer elektriske signaler for behandling ved hjelp av den trykte kretsen hvis en pengeseddel som inneholder riktig magnetisk materiale blir trykket mot den øvre del av lokket, hovedsakelig betegnet 130.

Selv om den ikke er vist, er en bryter anordnet inne i den todelte sammenstilling som vanligvis er i AV-modus, men når lokket 124 blir trykket ned i forhold til hovedlegemet 118, blir den koplet til PÅ-modus.

Som vist på fig. 3, indikerer lysemitterende dioder 132 og 134 sensorens tilstand. LED 132 er således innrettet for å bli opplyst når lokket 124 trykkes nedover, og LED 134 blir opplyst hvis den artikkel som er i kontakt med den plane plattformen 130, inneholder riktig magnetmateriale.

En pipeanordning eller summer eller sirene kan være innbefattet i hovedlegemet 118 som er innrettet for å avgi lyd hvis lokket 124 er blitt trykket ned og LED 132 lyser, i mer enn f.eks. 2 sekunder eller mindre, og ikke noe passende magnetmateriale er blitt avfølt. Denne tidsforsinkelsen vil gjøre det mulig for operatøren å føre en pengeseddel over overflaten av den plane toppen 130 hvis det første område som er i flukt med sonden 128 inneholder utilstrekkelig magnetmateriale til å generere autentiseringssignalet.

En pengeseddel som ikke inneholder det riktige magnetmateriale, vil ikke få LED 134 til å lyse, og det fortsatte trykk av seddelen på lokket 124 vil da resultere i at lydgiveren opereres for derved å varsle både kassereren og kunden om det faktum at seddelen kan være en forfalskning.

Selv om det ikke er vist, kan et fjernsynskamera være bygd inn i kassa-apparatet og rettet mot der hvor kundene står, og en resirkulerende videoopptaker kan være forbundet med videokameraet slik at det vil være et videoopptak av den personen som har levert en forfalsket seddel hvis det skulle bli nødvendig som bevis.

Fig. 4 til 18 illustrerer et ganske forskjellig konsept. Her er sensoren i form av en langstrakt pennlignende anordning som kan holdes mellom tommel og fingre av operatøren, og forskjellige utførelsesformer av en slik anordning er vist.

I det arrangementet som er vist på fig. 4 til 7, er pennlegemet 136 hovedsakelig rektangulært i planriss (som vist på fig. 5) og innbefatter en klemme 138 som gjør det mulig å feste anordningen i en lomme eller på et belte. Huset 136 er vanligvis hult og lukket ved sin øvre ende av en hette 140 med en kraftforsyningssokkel 142, og som ved sin andre ende er utstyrt med en magnetsensor 144 som inneholder en elektromagnetisk sonde 146 som skal som beskrives. Sensorhuset 144 kan være stivt festet til resten av pennlegemet 136, eller fortrinnsvis festet ved hjelp av en fleksibel kopling som generelt er betegnet som 148.

Inne i pennlegemet 36 er det anordnet et trykt kretskort 150 som inneholder elektronikken i forbindelse med sonden 146, og ett eller flere batterier, slik som 152, som kan være oppladbare celler, sammen med en sirene eller en summer eller en vibrator 154. En lysemitterende diode (LED) 156 er også vist i pennlegemet 136, og som indikerer anordningens tilstand.

Fig. 6 viser hvordan den fleksible koplingen 148 gjør det mulig å skråstille hovedlegemet 136 i forhold til sensorhuset 144 mens sistnevnte forblir i flatekontakt med et dokument, slik som en pengeseddel 158, som ligger flatt på en glatt understøttelsesflate.

En fleksibel kopling tillater huset 144 å helle i forhold til pennlegemet 130, sistnevnte blir imidlertid holdt, som antydet på fig. 9, der hvor pennlegemet 136 er vist med sin større breddedimensjon i samme plan som det plan hvor huset er blitt vinklet. De forskjellige gjenstander som er vist på fig. 4, er identifisert ved de samme referansetall der hvor de opptrer på fig. 7, som illustrerer hvordan et annet batteri 153 kan være anbrakt, og som også illustrerer en kraftig jack 160 som er koplet inn i sokkelen 142 for forbindelse via en fleksibel ledning 162 til en separat DC-kilde, for å gjøre det mulig å lade opp batteriene og/eller å benytte enheten uten å trekke på batteriene.

Fig. 7 viser også hvordan en AV/PÅ-bryter betegnet 164, kan være innbefattet det nedre området av pennlegemet 136 med en betjeningsarm (ikke vist) innrettet for inngrep med sonden eller sensorhuset 144 når pennlegemet 136 blir presset i en hovedsakelig nedadrettet retning i forhold til sensorhuset 144.

AV/PÅ-bryteren blir fortrinnsvis brakt i PÅ-modus av en slik relativ bevegelse uansett om pennlegemet 136 danner en vinkel i forhold til overflaten av dokumentet 158 eller ikke.

Fig. 8, 9 og 10 illustrerer en ytterligere anordning der pennhuset har et hovedsakelig sylindrisk tverrsnitt som betegnet ved henvisningstall 166, og igjen innbefatter en klemme 168 for å feste den pennliknende anordningen i en lomme eller på et belte. En tilstands- og godkjennings- eller forkastelses-LED er vist ved 170, og den elektromagnetiske sonde 172 er montert ved den nedre ende av en belgforlengelse 174 hvis øvre ende er festet til den nedre åpne ende av huset 166. Den øvre ende av huset 166 er lukket ved hjelp av en hette 176 som inneholder en kraftforsyningssokkel 178 maken til 142 på fig. 4.

Belgforlengelsen 174 blir vanligvis strukket til sin maksimale utstrekning av en spiralfjær 180 som er anbrakt inne i belgen.

Kontaktringer 182 og 184 utgjør et enkelt arrangement for å slå anordningen på og av. Som vist er ringene atskilt og anordningen er AV. Ved å skyve den nedre ende av anordningen 186 i kontakt med en plan overflate, slik som 188 som vist på fig. 10, og så skråstille huset 166 som vist på fig. 10, kommer de to ringene 182 og 184 i kontakt med hverandre og energiserer anordningen.

Innsiden av huset 166 er maken til det på fig. 4, og samme henvisningstall blir brukt for å betegne like komponenter.

Forskjellige arrangementer av en fleksibel kopling mellom et sondehus 190 og et hovedlegeme 192 er vist på fig. 11 og de følgende.

På fig. 11 forbinder en spiralfjær 194 sonde- eller sensorhuset 190 med den nedre ende av hovedhuset 192, og hvis sistnevnte blir vinklet i papirplanet som betegnet ved pilen 195, tillater fjæren 194 de to delene 190 og 192 å bli vinklet ganske betydelig mens undersiden av sondehuset 190 forblir i flukt med og i kontakt med en plan overflate, slik som 196.

Undersiden av sondehuset 190 er vist ved 200 på fig. 12.

Et alternativt, men lignende arrangement, er vist på fig. 13 hvor hovedhuset 198 nå strekker seg i nedadgående retning for å oppta den hovedsakelig pyramideformede overflate av sondehuset 190 og fjæren 194 som tjener det samme formål som på fig. 11, men fordi den nedre ende av huset 198 er i kontakt med sondehuset 190 er arrangementet mindre utsatt for skade enn hva som ville være tilfelle med det arrangement som er vist på fig. 11.

Undersiden av sondehuset 198 er vist ved 200 på fig. 14.

Det arrangementet som er vist på fig. 11 til 14 har et hovedsakelig sirkulært tverrsnitt slik at vinklingen av hovedhuset i forhold til sondehuset kan utføres i enhver retning.

En fleksibel skruefjær-kopling er imidlertid ikke begrenset til et slikt arrangement, og en fjærkopling 202 er vist på fig. 15 til 18 som sammenføyer et hovedhus 204 med hovedsakelig rektangulært tverrsnitt med et lignende hovedsakelig rektangulært sondehus 206 hvis tverrsnitt er best synlig på fig. 18. Arrangementet er slik at hovedhuset 204 kan vinkles for å innta den stilling som er vist ved 208 på fig. 15 og 210 på fig. 17 uansett om det blir vinklet med sin hoveddimensjon parallelt med svingeaksen eller perpendikulært til denne, som på fig. 17.

Fig. 19 illustrerer en ytterligere utvikling av oppfinnelsen hvor en elektromagnetisk sonde vist med prikket omriss ved 212, er innbefattet i en tommelsmokk 214 innrettet for å bli båret av en kasserer. Smokken innbefatter et fleksibelt ledd 215 som forbinder det med et armbånd 216 maken til et armbåndsur, og istedenfor uret blir et hus båret av armbåndet 218, i hvilket hus elektronikken, et batteri og en vibrasjonsanordning befinner seg.

Sistnevnte kan frembringe en lyd eller kan ganske enkelt være innrettet for å vibrere mot brukerens håndledd.

I en første modus kan den elektroniske kretsen være innrettet for å frembringe vibrasjon hvis en seddel i kontakt med tommelsmokken er ekte (dvs. inneholder riktig magnetisk materiale). I en annen alternativ modus vibrerer den bare hvis seddelen er en forfalskning.

I alle falle er en AV/PÅ-membranbryter 220 innbefattet i tommelsmokken slik at sonden 212 bare blir gjort følsom når fingersmokken presses mot en pengeseddel eller en annen anordning som skal autentiseres, for å spare energi.

Håndleddseksjonen innbefatter fortrinnsvis en membranbryter for å gjøre det mulig for brukeren å slå av vibrasjonen straks denne har inntruffet, uansett om anordningen opererer i den annen modus, dvs. når tommelsmokk-membran-bryteren er blitt lukket ved trykk mot en overflate, men intet magnetisk materiale er blitt avfølt av sonden 212.

Ved å sørge for at anordningen bare vibrerer, men ikke avgir noen lyd, blir kassereren varslet om det faktum at seddelen kan være en forfalskning uten nødvendigvis å varsle kunden om det faktum at kassereren har oppdaget dette.

Anordningen kan brukes av en operatør ved et salgspunkt for å kontrollere penger, for å håndtere dokumenter i tilfelle av pass og lignende, for inspeksjon av pakker hvor spesielt sikkerhetspakkematerialet må brukes for å validere pakker, eller i tilfelle av billettinspeksjon hvor passende magnetiske materialer er blitt innbefattet i billettene, og gjør det mulig for en inspektør å verifisere at dokumenter er ekte på en skjult måte.

Selv om anordningen på fig. 19 er vist som en tommelsmokk, kan den lett alternativt tilpasses som en fingersmokk for å passe en funksjonær eller kasserer som teller og kontrollere seddelbunter. I dette tilfelle er responstiden til en vibrator på håndleddet kanskje ikke riktig, og et alternativt varslingssystem med kort responstid vil være nødvendig, basert på betjening av AV/PÅ-membranen i tommel- eller finger-smokken og fraværet av et bekreftende signal fra sonden, som bare vil finnes hvis det materiale som er i kontakt med tommelsmokken eller fingersmokken inneholder det riktige magnetiske materialet. I dette tilfelle kan en alarm utløses nesten øyeblikkelig slik at en kasserer som hurtig teller eller kontrollerer en seddelbunke vil bli varslet øyeblikkelig hvis én av sedlene som fingeren berører, ikke avgir den riktige magnetiske og elektriske respons.

Sonden 212 må være forbundet med armbåndet, og for dette formål er en kabel 222 vist med prikket omriss. Ved å anbringe denne på innsiden av hånden vil det være mindre synlig at tommel- eller fingersmokken er noe annet enn en konvensjonell smokk.

Oppfinnelsen beror på en meget følsom elektromagnetisk sonde for at den skal være vellykket. En stor spole med luftkjerne blir ikke foretrukket, og det har vist seg mest passende å anvende en spole med ferrittkjerne. En type for en slik spole er en stor E-kjerne, dvs. en ferrittkjerne formet som en stor E med viklinger omkring E-ens midtre stamme. Fluksmønsteret i forbindelse med en slik kjerne er illustrert på fig. 20 som henvisningstall 224, og et sikkerhetsdokument som skal detekteres, er referert til som 226. Magnetfluks-densiteten B som funksjon av posisjon x for en E-kjerneanordning 0,5 mm fra enden av kjernen, er vist på fig. 21.

En E-kjerne er vist ved 228 på fig. 22, og drivspolen er vist ved 230 og avfølings- eller deteksjonsspolen er vist ved 232. To slike spoler blir brukt når det

er ønskelig å kansellere grunnkomponenten i det magnetfelt som stammer fra drivspolen. Når den etterfølgende elektriske signalbehandling har en tilstrekkelig smal båndbredde og lav frekvensforkastelse, behøver dette ikke være nødvendig og det er også ansett mulig at én enkelt spole kan brukes i praksis istedenfor to spoler.

En skålkjerneanordning som fordeler feltet i en ringformet ring i avfølingsplanet, er vist på fig. 23 og 24. En skålkjerne blir effektivt dannet ved å rotere en E-kjerne omkring sin sentrale symmetriakse. Den resulterende konfigurasjon omfatter en sentral sylindrisk stamme 234 omgitt av en sylindrisk hylse 236 som ved bunnen er sammenføyd med en sylindrisk plate 238.1 praksis kan arrangementet være utformet i ett stykke, eller av separate komponenter om ønsket.

Ett tverrsnitt gjennom skålkjernen på fig. 24 er vist på fig. 23, og to separate viklinger av drivspolen 240 og deteksjonsspolen 242 er vist.

Fig. 25 er et blokkskjema over den elektroniske kretsen som er forbundet med to spoler, slik som 240 og 242.

Drivstrømmen for spole 240 blir utledet fra en sinusform-oscillator 244 som kan innbefatte et kraft-utgangstrinn, og deteksjonsspole-signalene blir levert via en bufferforsterker og et høypassfilter 246 til et smalt båndpassfilter 248. Sistnevnte kan være et SAW-filter. Den filtrerte utgang fra 248 blir forsterket med en forsterker 250 med høy forsterkningsfaktor, og, ettersom den elektriske kopling mellom de foregående trinn i elektronikken fortrinnsvis er AC-koplet, blir utgangen likerettet og lavpassfiltrert eller integrert ved hjelp av 252 og 254 for å tilveiebringe et gjennomsnittlig DC-signal som sammenlignes med en DC-terskel i en detektor 256 for å bestemme, over en tidsperiode som er lik noen få perioder av den harmoniske, om riktige signaler er blitt sluppet gjennom av båndpassfilteret 248 eller ikke, for å indikere at deteksjonsspolen 242 reagerer på et magnetfelt som oscillerer ved den riktige harmoniske av sinusform-oscillatoren 244. Hvis så er tilfelle, forårsaker terskeldetektoren 256 at en pipeanordning eller en signallampe 258 blir aktivert for å indikere at den gjenstand som er i kontakt med deteksjonsspolen, inneholder riktig magnetisk materiale.

I en alternativ versjon av kretsen blir likeretteren 252 erstattet av en fasefølsom detektor som er faselåst til oscillatoren 244.

Fig. 26 og fig. 27 viser en meget kompakt og enkel versjon av et apparat for bruk ved oppfinnelsen. Apparatet er egnet for bruk til autentisering av pengesedler. Apparatet kan brukes som en «selvstendig» enhet på ethvert sted, eller det kan hensiktsmessig være anbrakt i nærheten av en pengeskuff i en butikk eller ved siden av en dataterminal i en bank eller et byggeselskap. Enheten omfatter en boks 260 med en tynnvegget plastdel ved 262 (ikke vist som tynn på diagrammet) over en sensor 264 med magnetpoler ved 265 bak et lokaliseringspunkt 266, som kan være trykt på overflaten av boksen 260. Boksen 260 inneholder et trykt kretskort 268 med signalbehandlingselektronikk 270, en synlig lysindikator 272 og en hørbar pipeanordning 274. Enheten kan være selvforsynt for sin kraftforsyning via en kraftledning 276. Autentiseringsprosessen medfører at brukeren anbringer en seddel på eller stryker en seddel over lokaliseringspunktet 266. En ekte seddel som inneholder de spesielle magnetiske partikler, vil gi et signal som får pipeanordningen til å lyde og lysindikatoren til å lyse.

Det magnetiske materialet og innbefatningen av slikt materiale i arkmate-rialet, slik som sikkerhetsdokumentpapir, er fortrinnsvis som beskrevet i europeisk patentsøknad nr. 96203529.1 inngitt 12 desember 1996.

Claims (49)

1. Fremgangsmåte for å kontrollere autentisiteten av en sikkerhetsgjenstand, hvilken sikkerhetsgjenstand inneholder magnetiske partikler som har et magnetisk metningsfelt Hs som er over 100 A/m, nevnte fremgangsmåte omfatter følgende trinn: a) å generere et vekselfelt ved én eller flere grunnfrekvenser med en amplitude som er større enn metningsfeltet til det magnetiske element; b) å utsette en artikkel som skal detekteres, for feltet; c) å detektere et deteksjonssignal som stammer fra gjenstanden som skal detekteres; karakterisert ved at nevnte fremgangsmåte videre omfatter trinnet av d) å undersøke deteksjonssignalet med hensyn på forekomst av eventuelle spesielle harmoniske av grunnfrekvensen eller grunnfrekvensene eller enhver lineær kombinasjon av grunnfrekvensene og de harmoniske, idet de spesielle harmoniske eller deres kombinasjon indikerer forekomsten av det magnetiske element og at nevnte vekselfelt er et lokalt felt som opererer ved en avstand på under 10,0mm til gjenstanden som skal detekteres, nevnte magnetiske element har et metningsfelt Hssom strekker seg fra 100A/m til 1000A/m og har en dynamisk permeabilitet Ud som strekker seg fra 10 til 10000, der det nevnte element er et flertall av magnetiske partikler.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at vekselfeltet har tilstrekkelig styrke til å forårsake en hovedsakelig ikke-lineær respons i fluksdensiteten i det magnetiske element eller de magnetiske partikler for å generere de harmoniske.

3. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, karakterisert ved at deteksjonssignalet utgjøres av elektriske signaler, idet fremgangsmåten videre omfatter det trinn å behandle de elektriske signaler selektivt ved de spesielle harmoniske frekvenser fremfor signaler ved andre frekvenser, å detektere forekomsten av signaler i utgangen fra den selektive behandling og å generere et autentiseringssignal som reaksjon på deteksjonen.

4. Fremgangsmåte ifølge hvilke som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det genererte vekselfelt har bare en grunnfrekvens.

5. Fremgangsmåte ifølge hvilke som helst av kravene 1 til 4, karakterisert ved at det magnetiske metningsfelt er større enn 200 A/m.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at det magnetiske metningsfelt er større enn 300 A/m.

7. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at de magnetiske partikler har en avmagnetiseringsfaktor N som er mindre enn 1/20.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at de magnetiske partikler har en avmagnetiseringsfaktor N som er mindre enn 1/250.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at det lokale felt blir generert ved hjelp av en sensor (264), og ved at sensoren blir brakt i kontakt med gjenstanden som skal detekteres, eller ved at artikkelen som skal detekteres, blir brakt i kontakt med sensoren.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at en relativ bevegelse blir innført mellom sensoren og den gjenstand som skal detekteres, slik at hvis et område som eventuelt er uten de magnetiske partikler, er på linje med sensoren, så vil bevegelsen forårsake at et område som inneholder de magnetiske partikler, blir beveget på linje med sensoren.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at bevegelsen medfører en strykebevegelse av sensoren (264) i forhold til gjenstanden som skal detekteres, eller omvendt, for å gjøre det mulig å detektere forskjellige områder av gjenstanden ved hjelp av sensoren.

12. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 9 til 11, karakterisert ved at den videre omfatter et innledende trinn for å aktivere sensoren slik at kontroll av en gjenstand blir begrenset til når sensoren er aktivert.

13. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den omfatter et trinn for å frembringe et autentiseringssignal i det tilfelle at magnetiske partikler blir detektert i minst ett område av gjenstanden som skal detekteres.

14. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 12, karakterisert ved at den omfatter et trinn for å frembringe et alarmsignal i det tilfelle at ingen magnetiske partikler blir detektert i gjenstanden som skal detekteres.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 13 eller 14, karakterisert ved at et visuelt autentiseringssignal blir frembrakt.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter de trinn - å aktivere en første lampe (132) når sensoren er aktivert og når ingen magnetiske partikler blir detektert; - å aktivere en annen lampe (134) når magnetiske partikler blir detektert.

17. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 13 til 16, karakterisert ved at et hørbart autentiseringssignal blir frembrakt.

18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert ved at den omfatter følgende trinn: - å frembringe en første tone når sensoren er aktivert; - å frembringe en annen tone istedenfor den første tone når magnetiske partikler blir detektert.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, karakterisert ved at den første tone og den annen tone er ved betydelig forskjellige tonehøyder.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 18 eller 19, karakterisert ved at den første tone og den annen tone er ved betydelig forskjellige effektnivåer.

21. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 18 til 20, karakterisert ved at den første tone blir frembrakt over en fastsatt tidsperiode før den annen tone kan genereres, slik at en bruker først må lytte til den første tone.

22. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 13 til 21, karakterisert ved at det frembringes et vibrerende autentiseringssignal.

23. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at én av grunnfrekvensene eller hver grunnfrekvens ligger over 1 kHz.

24. Apparat (112,136) innrettet for gjennomføring av en fremgangsmåte i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 -23, hvor sikkerhetsgjenstanden inneholder minst ett magnetisk element, der nevnte apparatet omfatter: - midler (240) for å generere et vekselfelt med én eller flere grunnfrekvenser og med en amplitude som er større enn metningsfeltet til det magnetiske element, nevnte vekselfelt er et lokalt felt som virker på en avstand som er mindre enn 10,0 med mer til gjenstanden som skal detekteres, nevnte magnetiske element har et metningsfelt Hs innenfor området 100A/m til 1000A/m og har en dynamisk permeabilitet Ud innenfor området 10 til 10000, nevnte magnetiske element er et flertall magnetiske partikler, - midler (242) for å detektere et deteksjonssignal som stammer fra gjenstanden som skal undersøkes, og - midler (246, 248, 250, 252, 254, 256) for å undersøke deteksjonssignalet med hensyn på forekomst av eventuelle spesielle harmoniske av grunnfrekvensen eller grunnfrekvensene eller enhver lineær kombinasjon av grunnfrekvensene og de harmoniske, idet de spesielle harmoniske eller den lineære kombinasjon indikerer forekomsten av det magnetiske element.

25. Apparat (112,136) ifølge krav 24, karakterisert ved at det omfatter en induktoranordning (230,240,232,242) for å generere vekselfeltet og for å detektere deteksjonssignalet.

26. Apparat (112,136) ifølge krav 25, karakterisert ved at induktoranordningen omfatter minst to separate viklinger, hvor en første vikling (230, 240) er tilordnet vekselfeltet og en annen vikling (232, 242) er tilordnet et felt som stammer fra gjenstanden som skal undersøkes.

27. Apparat (112,136) ifølge krav 25, karakterisert ved at induktoranordningen omfatter én enkelt vikling som er tilordnet både vekselfeltet og et felt som stammer fra gjenstanden som skal undersøkes.

28. Apparat (112,136) ifølge krav 26 eller 27, karakterisert ved at viklingen eller viklingene er viklet omkring en ferrittkjerne.

29. Apparat (112,136) ifølge krav 28, karakterisert ved at ferrittkjernen håret E-formet tverrsnitt (228).

30. Apparat (112,136) ifølge krav 28, karakterisert ved at ferrittkjernen er en skålkjerne (234, 236).

31. Apparat (112,136) ifølge et hvilket som helst av kravene 24 til 30, karakterisert ved at apparatet omfatter en Hall-effektanordning.

32. Apparat (112,136) ifølge et hvilket som helst av kravene 24 til 31, karakterisert ved at apparatet omfatter en magneto-resistiv anordning.

33. Apparat (112,136) ifølge et hvilket som helst av kravene 24 til 31, karakterisert ved at apparatet omfatter midler for å undersøke deteksjonssignalet, hvor anordningen omfatter et smalt båndpassfilter som er begrenset til én eller en gruppe av de harmoniske av kildesignalet.

34. Apparat (112,136) ifølge krav 33, karakterisert ved at anordningen for å undersøke deteksjonssignalet, omfatter et akustisk overflatebølge-filter.

35. Apparat (112,136) ifølge et hvilket som helst av kravene 33 til 34, karakterisert ved at anordningen for å undersøke deteksjonssignalet omfatter en fasefølsom detektor for å frembringe maksimal forkastelse av uønskede frekvenser og maksimal separasjon av ønskede harmoniske.

36. Apparat (112,136) ifølge et hvilket som helst av kravene 34 til 35, karakterisert ved at apparatet videre omfatter midler for å frembringe et autentiseringssignal.

37. Apparat (112,136) ifølge et hvilket som helst av kravene 34 til 36, karakterisert ved at apparatet videre omfatter en dokumentsorteringsanordning som et dokument som skal undersøkes, kan presenteres for.

38. Apparat (112,136) ifølge et hvilket som helst av kravene 34 til 37, karakterisert ved at sensoren omfatter anordninger (182,184, 220) for å aktivere apparatet slik at kontrollen av en gjenstand blir begrenset til når apparatet er aktivert.

39. Apparat (112,136) ifølge krav 38, karakterisert ved at anordningen for aktivering av apparatet omfatter brytermidler (182,184, 220) som kan bringes fra åpen til lukket tilstand hvis apparatet blir presset i kontakt med den gjenstand som skal undersøkes, eller omvendt.

40. Bærbar anordning (136) egnet for å bli holdt i hånden, karakterisert ved at den omfatter et apparat ifølge et hvilket som helst av kravene 29 til 44.

41. Anordning ifølge krav 40, karakterisert ved at den er i form av et langstrakt, pennlignende organ.

42. Anordning ifølge krav 40, karakterisert ved at den er i form av en tommelsmokk eller finger-smokk (214).

43. Apparat (112) ifølge et hvilket som helst av kravene 24 til 39, karakterisert ved at apparatet videre omfatter en plattform som gjenstanden som skal undersøkes, kan plasseres på.

44. Apparat ifølge krav 43, karakterisert ved midler for å bevege sensoren i forhold til plattformen for å gjøre det mulig å undersøke forskjellige områder av gjenstanden.

45. Kassaapparat, karakterisert ved at det omfatter et apparat ifølge et hvilket som helst av kravene 24 til 39.

46. Dataterminal, karakterisert ved at den omfatter et apparat ifølge et hvilket som helst av kravene

24 til 39.

47. Salgsautomat, karakterisert ved at den omfatter et apparat ifølge et hvilket som helst av kravene

24 til 39.

48. Automatisk tellemaskin for pengesedler, karakterisert ved at den omfatter et apparat ifølge et hvilket som helst av kravene

24 til 39.

49. Maskin for kontroll av pengesedler, karakterisert ved at den omfatter et apparat ifølge et hvilket som helst av kravene

24 til 39.