WO2003096285A2 - Prüf- und entwertungssystem für wertmarkierungen - Google Patents

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WO2003096285A2
WO2003096285A2 PCT/EP2003/004736 EP0304736W WO03096285A2 WO 2003096285 A2 WO2003096285 A2 WO 2003096285A2 EP 0304736 W EP0304736 W EP 0304736W WO 03096285 A2 WO03096285 A2 WO 03096285A2
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WO
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cancellation
check
authenticity
checking
feature
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PCT/EP2003/004736
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WO2003096285A3 (de
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Reinhard Plaschka
Peter Schiffmann
Georg Depta
Karlheinz Mayer
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Giesecke & Devrient Gmbh
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    • G07—CHECKING-DEVICES
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    • G07F7/00—Mechanisms actuated by objects other than coins to free or to actuate vending, hiring, coin or paper currency dispensing or refunding apparatus
    • G07F7/06—Mechanisms actuated by objects other than coins to free or to actuate vending, hiring, coin or paper currency dispensing or refunding apparatus by returnable containers, i.e. reverse vending systems in which a user is rewarded for returning a container that serves as a token of value, e.g. bottles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/14—Security printing
    • 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
    • G—PHYSICS
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    • G07D7/004—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 digital security elements, e.g. information coded on a magnetic thread or strip
    • G07D7/0043—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 digital security elements, e.g. information coded on a magnetic thread or strip using barcodes
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    • G07D7/1205—Testing spectral properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M7/00—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock
    • B41M7/0063—Preservation or restoration of currency, books or archival material, e.g. by deacidifying

Definitions

  • the invention relates to a method for checking and devaluation of value markings as well as a device and a system for performing the method.
  • Valuables such as admission tickets or tickets are usually only visually checked for authenticity before they are validated, before they are validated, for example, by stamping a validation field.
  • a value is assigned, such as deposit containers
  • the returned bottles are usually checked by scanning their contour, as described, for example, in DE 4443406 A1.
  • a value is then paid out or credited.
  • such systems known from the prior art have the disadvantage that the same deposit containers can be returned several times. Due to the very high number of deposit containers in circulation, misuse of the system can result in considerable economic damage.
  • the object on which the invention is based is therefore to propose a system for the return and checking of everyday objects, to which a value is assigned, which represents a higher security against misuse and with which the multiple return of the same objects is effectively prevented.
  • Another aspect of the task is that the system sought should not only be automatable and secure, but also simple and economical to operate. This object is solved by the features of the independent claims. Advantageous designs are specified in the dependent claims.
  • the objects to be checked are equipped with a value marking which has at least one authenticity feature.
  • This authenticity feature is checked automatically when the items are returned. If the authenticity of the token or the authenticity feature is confirmed during this check, the token is immediately canceled.
  • the value marking is irreversibly changed in a way that is automatic, i.e. can be checked with the aid of suitable sensors. This is followed by a check in which automated, mechanical means are also used to verify whether the validation was successfully carried out. The checked item will only be released and / or an associated value will be credited or paid out if there is a positive result.
  • the items to be checked which are preferably consumer items, such as deposit containers, are provided with a value marking before they are placed on the market.
  • the value marking is preferably carried out as a label or print and applied directly to the object or its packaging.
  • the token can also be prepared on a transfer belt and transferred from there to the object to be checked.
  • the value marking has at least one, preferably several authenticity and security features, which enable a mechanical and possibly also a visual inspection of the value marking.
  • authenticity and security features are preferably used features for the production of which special, not freely accessible know-how and / or the equipment and / or material must be used.
  • Authenticity features that are not visually visible, ie that are not or hardly perceived by the human eye when viewed normally, are particularly preferred. This can be, for example, a transparent, essentially colorless print that contains an absorber, the absorption of which is essentially in the invisible region of the spectrum.
  • the authenticity feature can also contain luminescent substances, which are preferably excited and / or emitted in the invisible spectral range.
  • the luminescent substances can be mixed in a certain ratio in order to be able to set and detect a spectrum corresponding to the mixture of the wavelengths emitted after the excitation.
  • the emitted wavelengths can be shorter than that of the exciting light ("up-conversion") or longer (“down-conversion”).
  • the decay time of the emitted light for example, can also be measured from the point in time at which the exciting source was switched off and can provide information about the authenticity of the examined marking.
  • the token can additionally have additional security and authenticity features which increase the security against forgery of the token and enable the reproduction of further information. Examples of this are difficult to reproduce print patterns, such as fine, intertwined lines, so-called “guilloches", which require high resolution and special printing systems. Further examples are visually visible bar or pixel code, embossed holograms and markings, the special interference layer or pearlescent pigments or thermochromic substances.
  • the value marking also has a security feature which can be provided with a cancellation marking.
  • This security feature can contain, for example, thermochromic substances that undergo an irreversible color change when a predetermined temperature is exceeded, or luminescent substances that lose their luminescent properties when a certain temperature is exceeded. Other properties of the security feature that are not visible to the naked eye can also be changed, for example the polarization of the reflected light.
  • These cancellation markings can, for example, be used together with a color change generated at the same time in order to enable simple visual inspection.
  • a UN lamp as is also used to check banknotes, or a polar sation filter, which can be produced as a simple mass article based on polymer films.
  • a temperature increase can be achieved, for example, by irradiation with intense light, preferably laser light.
  • the security feature can be sensitized to certain wavelengths by additional absorbers.
  • the user or consumer After the use and use of the secured object, for example the emptying of a container, the user or consumer returns it to an acceptance or collection point, for example.
  • the secured item When the secured item is returned, its originality is checked. According to the method according to the invention, this is done by checking the authenticity feature arranged on the value marking.
  • Optical scanners are preferably used here, with which, for example, the geometric shape, extent and position of a marking can be determined. Filters and optical detectors can be used to determine whether the authenticity feature is absorbing in predetermined spectral ranges or emitting radiation, for example, by luminescence.
  • the verification of the authenticity feature is preferably carried out in the non-visible spectral range, for example in the infrared.
  • Information reproduced by the arrangement of the authenticity feature is also preferably checked during the check.
  • a bar code that is not visually visible but is strongly absorbing in the infrared can be read out with the aid of a scanner operating in this spectral range.
  • Verification of the authenticity feature (s) can also be used in image processing systems in which an image or image is generated from the value marking or parts thereof, which is checked with the aid of electronic image processing, for example by determining whether the authenticity feature is present in certain geometric structures. Also help e Image processing can provide further information, for example on the amount of the deposit.
  • the check can also relate, for example, to luminescent substances or detect other properties which are not visible to the naked eye, for example the polarization of the light reflected by the security feature.
  • the cancellation of the value stamp preferably follows immediately afterwards and without access by operating personnel or the user of the object.
  • the value marking or part of it is irreversibly changed. This can be done for example by mechanical, thermal, chemical, optical, electrical or magnetic action.
  • the action can be locally limited to the position of the value marking or can take place on the predominant part of the surface of the object to be devalued.
  • the action can take place, for example, by punching or grinding, printing or overprinting, by irradiation with light, in particular laser light, or by hot air.
  • the irreversible change carried out during the validation preferably leads to a change in the optical state of the authenticity or security feature in question.
  • the irreversible change can be checked by machine, preferably it is also visually perceptible.
  • the cancellation can take place both in the area of the authenticity feature used for the authenticity check and in the area of a other security feature and / or in a separate validation area in which no further security features are arranged.
  • both an existing security feature can be irreversibly changed and an additional validation label can be added. For example, a bar code can be made illegible by writing an additional bar.
  • the additional bar can, for example, be printed without contact using the InkJet process or generated with a laser beam in a thermochromic coating which is transparent in the normal state and which is arranged above or below the barcode. It is also possible to cover a security or authenticity feature during the cancellation with an opaque color layer or to irreversibly change its physical properties or effects by applying chemical substances.
  • the object to be devalued can be rotated about its longitudinal axis in a return device and blown with hot air over its entire height through a slot nozzle.
  • the same function is performed by a laser beam fanned out over the desired height with sufficient power density.
  • the exact position of the security or authenticity feature to be devalued can first be ascertained and then blown point-wise with a nozzle which is connected to a hot air blower by a hose. It is possible for this validation device, which only acts locally, to be positioned automatically, for example by a robot arm or manually by operating personnel.
  • the devaluation which only acts locally and rather in a punctiform manner, can also be carried out with a directed laser beam which is directed at the point to be devalued.
  • the validation is checked immediately after the validation, and preferably without the user or the operating personnel being able to access it. It is checked whether the change in the security or authenticity feature that has occurred as a result of the effect of the devaluation device has occurred. This irreversible change can be automatically detected and checked using suitable measuring equipment. If, for example, additional bars or other markings were placed in a barcode during validation, this barcode is read using a scanner, for example, to check whether the validation has taken place. If the information contained in the barcode is confirmed when reading it, it can be concluded that the cancellation was not carried out successfully. However, if the validation was successful, the barcode in question can either no longer be read at all or the predetermined and expected information is not obtained.
  • a feature already checked during the authenticity check can be checked again immediately before the validation is checked, or a further, second authenticity feature can be checked.
  • Such an additional authenticity check detects, for example, manipulations in which the object to be redeemed is removed from the test device immediately before the validation is checked. In this case too, when checking the cancellation, it would be ascertained that, according to the example explained, the supposedly canceled bar code cannot be read. In order to prevent it from being erroneously concluded that the cancellation was successful, an authenticity check can take place before the cancellation check Verification area of existing object and with the correct authenticity feature is confirmed positively.
  • the validity feature used for the authenticity check is irreversibly changed during the validation.
  • the validation can then be checked by carrying out the authenticity check again.
  • the test device in question determines that the authenticity feature in question is not complete or is no longer genuine.
  • the cancellation marking when checking the cancellation, it can be determined whether there is a cancellation marking introduced in the cancellation step.
  • This cancellation marking can be arranged in a special field intended exclusively for this purpose.
  • the cancellation marking is preferably also visually recognizable and without additional test equipment.
  • the checked object can be returned to the cancellation. If the check cannot be successfully carried out even after repeated validation attempts, there is obviously a malfunction or an attempt at manipulation, and the checked item is rejected without a credit note or payment being made. A manipulation attempt in which, for example, the effect of the cancellation device is shielded from the object to be canceled by attaching a screen, can thus be recognized and prevented. If, on the other hand, the check verifies that the validation has been carried out successfully, the devalued object is, for example, sent to a collective depot, which can be done either by an automated device or by operating personnel. The verified devaluation also releases the value assigned to the object.
  • a deposit can be repaid, a corresponding booking can be made or a credit note can be issued, for example in the form of a voucher.
  • the data can then be transmitted, preferably cryptographically secured, to a so-called clearing point, which balances the deposit amounts between different issuing and acceptance points.
  • the data can also be transferred to the cash register system, for example in larger retail stores with return machines, from which the amount of money indicated on the receipt is paid out.
  • the value marking of an object has a bar code which is essentially imperceptible in the visible spectral range and is formed, for example, by a colorless, transparent print which contains an absorber which is largely invisible in the visible spectral range. Its main absorption range in the near infrared is around 800 nm. A barcode printed with such an absorber can be read at a wavelength in the range of around 800 nm. For example, an absorber of type 805PP from ADS can be used. Over this barcode is a second, also transparent and essentially colorless print that contains a thermochromic substance and another absorber. During the authenticity check, the barcode is read through the second print with the thermochromic color.
  • a laser scanner is used, which works on the same principle as the existing standard scanners at cash registers in retail stores.
  • a laser diode is used as the light source, which essentially emits at 800 nm.
  • the energy density of the reading beam should be measured so that the thermochromic dye is not changed when the barcode is read.
  • the authenticity check is rated as successful if a given piece of information is determined when reading the bar code. This can be, for example, the amount of the deposit associated with the security marking.
  • an additional line or bar is created in the coating with the thermochromic color using a laser beam with higher energy or with a different wavelength.
  • the cancellation mark has a dark, also visually perceptible color and also absorbs at 800 nm so that it can also be recognized by the reading beam.
  • thermochromic color, the absorber contained therein and the power and wavelength of the cancellation laser must be matched to one another in a suitable manner. Good results were achieved with a thermal ink of type 60100X from Luminescence, which contains 0.1% absorber pigments of type 830WS from ADS. A 8 watt laser diode emitting at approx. 810 nm can be used for validation. The cancellation mark created with it is black and stands out against a light background in high contrast_.
  • the same scanner is used for the validation check as for the authenticity check.
  • An attempt is made to read the bar code that is not visually visible. Due to the irreversible marking added during the cancellation, the barcode can no longer be read. The cancellation was successful. If an object devalued in this way is misused or accidentally returned again, it will be rejected during the authenticity check, since an authenticity feature that has already been devalued is assessed as not genuine.
  • the value marking of an object to be checked has a barcode which is also visually visible as an authenticity feature. During the authenticity check, this barcode is read and the information it contains is checked. The barcode can be read using a commercially available scanner.
  • the objects to be checked have a cylindrical geometry, for example in the form of a beverage can, they can be rotated about their longitudinal axis, for example standing on a turntable or lying on rollers, while the scanner scans the outer surface of the cylindrical object.
  • the scanner transmits the position and location, in particular the angle at which the barcode was found, to a control unit, with the aid of which the beam from a devaluation laser is aimed at the determined position.
  • the targeted use of the cancellation laser is preferably carried out via a deflecting or tilting mirror.
  • the object provided with the value marking can either be rotated with a fixed beam or the laser or a light guide can be moved over the area to be canceled become.
  • only the beam of the cancellation laser is moved over the surface of the area to be canceled by means of a tilting mirror.
  • laser beams are preferred which have an intensity profile that is as rectangular as possible instead of the otherwise customary Gaussian intensity profile.
  • the working distance between the laser and the surface to be devalued is preferably between approximately 150 and 350 mm.
  • the marking speed during the movement of the beam relative to the surface to be marked is preferably approximately 130 to 500 mm / sec. If line-shaped cancellation markings are to be generated, as in the present example, cancellation beams are preferred whose beam cross-section corresponds to the geometry has a narrow rectangle with a minimum height of approx. 3 mm and a width of approx. 20 mm.
  • a typical duration for the creation of a cancellation mark is of the order of approx. 0.1 sec.
  • the marking consists of a color applied directly to the pawn, which on an industrial scale e.g. can be done with the InkJet process or with spray or drip nozzles.
  • the marking can have a clearly recognizable shape, e.g. have a "P" for deposit, or have a more or less circular shape, as can preferably be achieved with a spray nozzle.
  • the color has pigments which, after excitation with a certain wavelength, emit at a different wavelength is the pigment with the designation Z-1029 from the company Radiant, which emits a blue light after excitation with ultraviolet (UN) light.
  • the marking for excitation can be illuminated in a flash with the aid of UV light-emitting diodes and with the aid of a detector, e.g. has a bandpass filter for the emitted wavelength, the intensity, the wavelength and / or the decay time of the emitted radiation are determined.
  • a detector e.g. has a bandpass filter for the emitted wavelength, the intensity, the wavelength and / or the decay time of the emitted radiation are determined.
  • a detector e.g. has a bandpass filter for the emitted wavelength, the intensity, the wavelength and / or the decay time of the emitted radiation are determined.
  • a detector e.g. has a bandpass filter for the emitted wavelength, the intensity, the wavelength and / or the decay time of the emitted radiation are determined.
  • This requirement can e.g. can be fulfilled by inserting the pawn in a return machine and then closing a door or flap so that it is light-tight.
  • a digital camera can preferably be used as the detector, which also detects the position of the marking on the surface facing it certainly.
  • the marking is preferably only made on the bottom of the container. In this case, the container is placed in the return machine with the bottom facing the camera. 5
  • a spray nozzle is aligned with the marking and the marking is sprayed with black paint.
  • the detector checks the fluorescent properties of the token a second time. If the cancellation was successful, no or only a negligible signal of the light emitted after the excitation should now be measured.
  • the checking and the devaluation are controlled by electronic data processing. This also allows all relevant data to be saved and a - preferably cryptographically secured - remote data transmission to e.g. a clearing house can be made.
  • the modules for checking, data processing and transmission should preferably be combined in a housing that is protected against manipulation.
  • Fig. 1 the schematic sequence of the method according to the invention using a flow chart
  • FIG. 2 shows a value marking designed as a label in supervision.
  • a commodity for example a container
  • the value marking has machine-verifiable authenticity and security features.
  • the token can, for example, be used as a token.
  • the marked objects are placed on the market in position 2. This can be done, for example, ex works of the manufacturer or bottler or via the wholesale or retail trade.
  • Position 3 stands for the return of the item after use by the consumer to a collection point. Use can be understood to mean, for example, the emptying of a container.
  • Position 4 represents the verification of the authenticity of the token at a receiving point.
  • Result a occurs, among other things, if there is no token, the token does not have the required authenticity feature or has already been canceled, and if there is a malfunction during the authenticity check.
  • Result b occurs if the value marking is found to be genuine during the authenticity check. In position 6 the cancellation of the value marking takes place. Either an authenticity feature or a different security feature can be irreversibly changed.
  • the actual devaluation can be preceded by a step in which the position of the object to be devalued is first Security or authenticity element is determined.
  • position 7 the validation is checked.
  • result c the cancellation was unsuccessful and a decision is made in position 8 to return the item.
  • the item can first be re-validated (position 6). This corresponds to result d.
  • Result e occurs after multiple failed attempts to validate or obvious attempts at forgery or manipulation or malfunctions of the validation device. There is a transition to position 5 with the return of the item without a value adjustment.
  • Result f corresponds to a successful cancellation and in item 9 the canceled item is transferred to a collective depot. In position 10 the value reimbursement takes place. This can be done, for example, by paying out in cash, issuing a credit voucher, instructing a booking or transferring corresponding data to a higher-level cash register system.
  • Every action by the return machine or the operating personnel is preferably logged.
  • This data can be transferred immediately or, with a time delay, to a cash register system or a higher-level agency, such as a clearing agent, to offset the deposit amounts at various issuing and redemption points.
  • the data is preferably transmitted cryptographically secured. In order to prevent manipulation of the transmitted data or the sending of incorrect data, the test and
  • Validation device are protected against access to its data storage and processing unit. For example, all cryptographic keys can be deleted when the housing of the device or a module is opened.
  • the clearing house can also provide special Devices and computer programs are used to decrypt the incoming data. If the collective depot (position 9) is no longer ready to accept, a response to position 4 is preferably made and the acceptance of further items is refused.
  • the value marker 1 is designed as an adhesive label.
  • the adhesives are selected so that the labels cannot be removed from the surface of a marked object without being destroyed.
  • the token is equipped with a variety of features and information. In the upper field, which is only shown in broken lines, there is a transparent, colorless and therefore visually invisible bar code 2.
  • the bar code contains an absorber, which preferably absorbs in the near infrared, and can therefore be read in this spectral range.
  • the token 1 also has an imprint 3, which has crosslinked liquid-crystalline material with a chiral phase and conveys a viewing angle-dependent color impression.
  • the light reflected by the liquid crystalline material is circularly polarized.
  • the liquid-crystalline material for the imprint 3 is selected, for example, so that part of the imprint circularly polarizes on the left, while the other part circularly polarizes on the right.
  • the bar code 2, which is not visible in the visual spectral range, and the liquid-crystalline material 3 act in different spectral ranges and therefore do not influence one another in their effect. They can therefore be arranged overlapping, so that the barcode absorbing in the near infrared is arranged above the polarizing print. This arrangement also has the advantage that the presence of the bar code 2, which is not visually visible, is additionally camouflaged by the printing with the liquid-crystalline material 3.
  • the Both features 2 and 3 can be used in the authenticity check both or alternatively as an authenticity feature. If the bar code 2, which is not visually visible and only absorbs in the near infrared, is used as the authenticity feature, the authenticity check can be carried out with an IR scanner which operates, for example, at a wavelength of 800 nm.
  • the information reproduced by the bar code can be, for example, the amount of the value or deposit.
  • the authenticity check is carried out, for example, using polarization filters and an imaging device with which the shape and geometric structure of the individual differently polarizing regions is checked using electronic image processing methods.
  • Further security features of the token 1 are formed by a visually visible barcode 4 which is printed in normal black color and is covered over the entire area with a transparent, colorless coating 6 which contains thermochromic substances and small amounts of an additional absorber. This coating is hardly perceived visually and is only indicated in FIG. 2 by a dashed frame.
  • the largely transparent and colorless coating 6 also largely covers a cancellation area 5 in which no further imprints are present.
  • an irreversible cancellation marking is generated with a laser in the coating 6, which extends both over parts of the visually visible bar code 4 and also projects into the cancellation field 5.
  • the absorber contained in the coating 6 is selected such that it absorbs in particular at the wavelength of the devaluation laser, thereby causing an irreversible color change in the thermochromic dye contained in the coating.
  • the cancellation mark is, for example, a black line, which on the one hand changes the barcode 4 and causes it to be impossible or impossible to read.
  • a cancellation marking which can also be designed as a simple black line.
  • the cancellation mark generated in the otherwise unprinted cancellation field 5 can be perceived particularly well visually and enables a simple and quick visual check as to whether the value marker 1 has already been canceled.
  • Visible barcode 4 is preferably used for the machine check of the cancellation. A barcode that has already been validated can no longer be read.
  • the information contained in it can relate, for example, to the type of the marked object, its material or the responsible disposal company or bottler.
  • the value marking 1 preferably has further information 7 which can be read by humans and which can be designed as a normal color print. To make it even more difficult to reproduce and counterfeit the tokens, they can also be printed with a background print 8. 2, which is only indicated for a small section, and which is formed, for example, by fine interlaced lines.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung und Entwertung von Wertmarkierungen sowie eine Vorrichtung und ein System zur Durchführung des Verfahrens. Zu prüfende Gegenstände werden mit einer Wertmarkierung ausgestattet, die zumindest ein Echtheitsmerkmal und gegebenenfalls weitere Sicherheitsmerkmale aufweist. Durch eine Überprüfung des Echtheitsmerkmals wird die Originalität der Wertmarkierung verifiziert und anschliessend die Wertmarkierung entwertet. Im Anschluss daran erfolgt eine Überprüfung, ob die Entwertung erfolgreich durchgeführt wurde.

Description

Prüf- und Entwe tungssystem für Wertmarkierungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung und Entwertung von Wertmarkierungen sowie eine Vorrichtung und ein System zur Durchführung des Verfahrens.
Wertgegenstände, wie Eintrittskarten oder Fahrscheine werden vor ihrer Entwertung üblicherweise nur visuell auf ihre Echtheit überprüft, bevor beispielsweise durch Abstempeln eines Entwertungsfeldes die Entwertung er- folgt. Bei Gebrauchsgegenständen, denen ein Wert zugeordnet ist, wie beispielsweise bei Pfandbehältern erfolgt bei ihrer Rückgabe üblicherweise keine Entwertung. Bei den im Einzelhandel weit verbreiteten Rücknahmegeräten für wiederbefüllbare Pfandflaschen erfolgt üblicherweise eine Überprüfung der zurückgegebenen Flaschen durch Abtastung ihrer Kontur, wie bei- spielsweise in DE 4443406 AI beschrieben ist. In Abhängigkeit vom Ergebnis dieser geometrischen Formerkennung wird dann ein Wert ausgezahlt oder gutgeschrieben. Solche aus dem Stand der Technik bekannten Systeme haben jedoch den Nachteil, dass dieselben Pfandbehälter mehrfach zurückgegeben werden können. Aufgrund der sehr hohen Anzahl der umlaufenden Pfandbehälter können durch den Missbrauch des Systems beträchtliche wirtschaftliche Schäden entstehen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher darin, ein System für die Rückgabe und Überprüfung von Gebrauchsgegenständen, de- nen ein Wert zugeordnet ist, vorzuschlagen, das eine höhere Sicherheit gegen missbräuchliche Nutzung darstellt und mit dem die Mehrfachrückgabe derselben Gegenstände wirksam verhindert wird. Ein weiterer Aspekt der Aufgabe besteht darin, dass das gesuchte System nicht nur automatisierbar und sicher, sondern auch einfach und wirtschaftlich betreibbar sein soll. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Bei dem erfindungsgemäßen System werden die zu überprüfenden Gegenstände mit einer Wertmarkierung ausgestattet, die zumindest ein Echtheitsmerkmal aufweist. Bei der Rückgabe der Gebrauchsgegenstände wird dieses Echtheitsmerkmal maschinell überprüft. Wird bei dieser Überprüfung die Echtheit der Wertmarkierung bzw. des Echtheitsmerkmals bestätigt, erfolgt unmittelbar die Entwertung der Wertmarkierung. Bei der Entwertung wird die Wertmarkierung irreversibel verändert und zwar in einer Art und Weise, die maschinell, d.h. mit Hilfe geeigneter Sensoren überprüfbar ist. Im An- schluss daran erfolgt eine Überprüfung, bei der ebenfalls mit automatisierten, maschinellen Mitteln verifiziert wird, ob die Entwertung erfolgreich durchgeführt wurde. Nur bei Vorliegen eines positiven Ergebnisses wird der geprüfte Gegenstand freigegeben und/ oder ein zugehöriger Wert gutgeschrieben oder ausgezahlt.
Die zu überprüfenden Gegenstände, bei denen es sich vorzugsweise um Ge- brauchsgegenstände, wie Pfandbehälter handelt, werden, bevor sie in Verkehr gebracht werden, mit einer Wertmarkierung versehen. Die Wertmarkierung wird bevorzugt als Etikett oder Aufdruck ausgeführt und unmittelbar auf den Gegenstand oder dessen Verpackung angebracht. Die Wertmarkierung kann auch auf einem Transferband vorbereitet werden und von die- sem auf den zu prüfenden Gegenstand übertragen werden.
Die Wertmarkierung weist mindestens ein, vorzugsweise mehrere Echtheits- ünd Sicherheitsmerkmale auf, die eine maschinelle und gegebenenfalls auch eine visuelle Überprüfung der Wertmarkierung ermöglichen. Als Echtheits- und Sicherheitsmerkmale werden vorzugsweise solche Merkmale eingesetzt, zu deren Herstellung besonderes, nicht frei zugängliches Know-how und/ der Ausrüstung und/ oder Material eingesetzt werden muss. Besonders bevorzugt werden Echtheitsmerkmale, die visuell nicht sichtbar sind, d.h. die bei normaler Betrachtung mit dem menschlichen Auge nicht oder kaum wahrgenommen werden. Dies kann beispielsweise ein transparenter, im Wesentlichen f rbloser Aufdruck sein, der einen Absorber enthält, dessen Absorption im Wesentlichen im nicht sichtbaren Bereich des Spektrums liegt. Das Echtheitsmerkmal kann auch lumineszierende Substanzen enthalten, die vorzugsweise im nicht sichtbaren Spektralbereich angeregt werden und/ oder emittieren. Die lumineszierenden Substanzen können in einem bestimmten Verhältnis gemischt sein, um ein der Mischung entsprechendes Spektrum der nach der Anregung emittierten Wellenlängen einzustellen und detektieren zu können. Dabei können die emittierten Wellenlängen kürzer sein als die des anregenden Lichts („Up-Conversion") oder länger („Down- Conversion"). Auch kann z.B. die Abklingzeit des emittierten Lichts ab dem Zeitpunkt, zu dem die anregende Quelle ausgeschaltet wurde, gemessen werden und eine Ausage über die Echtheit der untersuchten Markierung erlauben.
Als Echtheitsmerkmal kommen außerdem vernetzte flüssigkristallinejPoly- mere mit chiraler Phase in Betracht, die vor einem dunklen, absorbierenden Untergrund einen in Reflexion vom Betrachtungswinkel abhängigen Farbeindruck erzeugen und außerdem das reflektierte Licht zirkulär polarisie- ren. Das Echtheitsmerkmal wird vorzugsweise in strukturierter Form als vorgegebenes Muster oder Zeichen auf die Wertmarkierung aufgebracht. Besonders bevorzugt werden alphanumerische Zeichen oder Codierungen, wie Strich- oder Pixelcode, durch die eine maschinell lesbare Information wiedergegeben werden kann. Diese Information kann beispielsweise die Höhe des mit der Wertmarkierung verbundenen Wertes (z.B. Pfand) wiedergeben.
Die Wertmarkierung kann zusätzlich weitere Sicherheits- und Echtheits- merkmale aufweisen, die die Fälschungssicherheit der Wertmarkierung erhöhen und die Wiedergabe weiterer Informationen ermöglichen. Beispiele hierfür sind schwer zu reproduzierende Druckmuster, wie feine, verschlungene Linien, so genannte „Guillochen", die eine hohe Auflösung und besondere Drucksysteme erforderlich machen. Weitere Beispiele sind visuell sicht- bare Bar- oder Pixelcode, Prägehologramme und Markierungen, die besondere Interferenzschicht- oder Perlglanzpigmente oder thermochrome Substanzen enthalten. Diese Sicherheits- und Echtheitsmerkmale können einzeln oder in Kombination miteinander an unterschiedlichen oder gegebenenfalls den gleichen Positionen der Wertmarkierung aufgebracht sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Wertmarkierung außer dem Echtheitsmerkmal noch ein Sicherheitsmerkmal auf, das mit einer Entwertungskennzeichnung versehen werden kann. Dieses Sicherheitsmerkmal kann beispielsweise thermochrome Substanzen enthalten, die bei Überschrei- ten einer vorgegebenen Temperatur einenirreversiblen Farbumschlag erfahren, oder lumineszierende Substanzen, die ihre lumineszierenden Eigenschaften bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur verlieren. Auch andere Eigenschaften des Sicherheitsmerkmals, die mit bloßem Auge nicht erkennbar sind, können verändert werden, z.B. die Polarisation des reflek- tierten Lichtes. Diese Entwertungskennzeichnungen können z.B. zusammen mit einem gleichzeitig erzeugten Farbumschlag eingesetzt werden, um eine einfache visuelle Überprüfung zu ermöglichen. Ist dies nicht der Fall, sind technische Geräte oder einfache Hilfsmittel nötig, z.B. eine UN-Lampe, wie sie auch zur Überprüfung von Geldscheinen eingesetzt wird, oder ein Polari- sationfilter, der als einfacher Massenartikel auf Basis, von Polymerfolien produziert werden kann. Eine Temperaturerhöhung kann beispielsweise durch Bestrahlen mit intensivem Licht, vorzugsweise Laserlicht, erreicht werden. Durch zusätzliche Absorber kann das Sicherheitsmerkmal für bestimmte Wellenlängen sensibilisiert werden.
Nach der Nutzung und dem Gebrauch des abgesicherten Gegenstandes, beispielsweise der Leerung eines Behälters wird dieser vom Nutzer oder Verbraucher beispielsweise zu einer Annahme- oder Sammelstelle zurückge- bracht. Bei der Rückgabe des abgesicherten Gegenstands wird dessen Originalität überprüft. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren geschieht dies durch Überprüfung des auf der Wertmarkierung angeordneten Echtheitsmerkmals. Dabei werden vorzugsweise optische Scanner eingesetzt, mit denen beispielsweise die geometrische Gestalt, Ausdehnung und Lage einer Markierung ermittelt werden kann. Mit Hilfe von Filtern und optischen Detektoren kann ermittelt werden, ob das Echtheitsmerkmal in vorgegebenen Spektralbereichen absorbiert oder beispielsweise durch Lumineszenz Strahlung emittiert. Vorzugsweise wird die Überprüfung des Echtheitsmerkmals im nicht sichtbaren Spektralbereich, beispielsweise im Infraroten durchge- führt. Bevorzugt wird bei der Überprüfung auch eine durch die Anordnung des Echtheitsmerkmals wiedergegebene Information überprüft. Beispielsweise kann bei der Prüfung ein visuell nicht sichtbarer, aber im Infraroten stark absorbierender Barcode mit Hilfe eines in diesem Spektralbereich arbeitenden Scanners ausgelesen werden. Für die. Überprüfung des oder der Echtheitsmerkmale kommen auch Bildverarbeitungssysteme infrage, in denen von der Wertmarkierung oder Teilen davon eine Abbildung bzw. Aufnahme erzeugt wird, die mit Hilfe der elektronischen Bildverarbeitung überprüft wird, indem beispielsweise festgestellt wird, ob das Echtheitsmerkmal in bestimmten geometrischen Strukturen vorliegt. Auch mithilf e einer Bildverarbeitung können weitere Informationen, z.B. über die Höhe des Pfandes, gewonnen werden. Die Überprüfung kann sich z.B. auch auf lumineszierende Substanzen beziehen oder andere mit bloßem Auge nicht erkennbare Eigenschaften detektieren, z.B. die Polarisation des vom Sicher- heitsmerkmal reflektierten Lichtes. Bei Überprüfung der Echtheitsmerkmale kann außerdem die Position der Echtheitsmerkmale und damit auch der Wertmarkierung auf dem Gegenstand ermittelt werden.
Ist die Echtheitsprüfung nicht erfolgreich, beispielsweise weil das Echtheits- merkmal nicht vorhanden ist oder weil eine Funktionsstörung vorliegt, wird der überprüfte Gegenstand zurückgegeben bzw. zurückgewiesen. Gegebenenfalls wird dem Nutzer an einer Anzeige der Grund für die Rückweisung angezeigt. Ist die Echtheitsprüfung erfolgreich durchgeführt worden, folgt vorzugweise unmittelbar im Anschluss daran und ohne, dass durch Bedien- personal oder den Nutzer des Gegenstandes ein Zugriff möglich ist, die Entwertung des Wertzeichens. Bei der Entwertung wird die Wertmarkierung oder ein Teil davon irreversibel verändert. Dies kann beispielsweise durch mechanische, thermische, chemische, optische, elektrische oder magnetische Einwirkung erfolgen. Die Einwirkung kann auf die Position der Wertmarkierung lokal begrenzt sein oder .auf dem überwiegenden Teil der Oberfläche des zu entwertenden Gegenstands erfolgen. Die Einwirkung kann beispielsweise durch Lochen oder Abschleifen, Be- oder Überdrucken, durch Bestrahlen mit Licht, insbesondere Laserlicht oder durch Heißluft erfolgen. Die bei der Entwertung durchgeführte irreversible Veränderung führt vorzugsweise zu einer Änderung des optischen Zustands des betreffenden Echtheits- oder Sicherheitsmerkmals. Die irreversible Veränderung kann maschinell überprüft werden, vorzugsweise ist sie auch visuell wahrnehmbar. Die Entwertung kann sowohl im Bereich des für die Echtheitsprüfung herangezogenen Echtheitsmerkmals erfolgen als auch im Bereich eines anderen Sicherheitsmerkmals und/ oder in einem separaten Entwertungsbereich, in dem keine weiteren Sicherheitsmerkmale angeordnet sind. Bei der Entwertung kann sowohl ein schon vorhandenes Sicherheitsmerkmal irreversibel verändert werden als auch eine zusätzliche Entwertungskennzeich- nung hinzugefügt werden. Beispielsweise kann ein Balkencode durch das Einschreiben eines zusätzlichen Balkens unleserlich gemacht werden. Der zusätzliche Balken kann beispielsweise mit dem InkJet- Verfahren berührungslos aufgedruckt werden oder mit einem Laserstrahl in einer ther- mochromen und im Normalzustand transparenten Beschichtung erzeugt werden, die über oder unter dem Barcode angeordnet ist. Es ist ferner möglich, ein Sicherheits- oder Echtheitsmerkmal bei der Entwertung mit einer opaken Farbschicht abzudecken oder durch Aufbringung chemischer Substanzen dessen physikalische Eigenschaften bzw. Wirkungen irreversibel zu verändern.
Erfolgt die Entwertung beispielsweise durch thermische Einwirkung kann der zu entwertende Gegenstand in einer Rücknahmevorrichtung um seine Längsachse gedreht und dabei durch eine Schlitzdüse über seine gesamte Höhe mit heißer Luft angeblasen werden. Die gleiche Funktion erfüllt ein über die gewünschte Höhe auf gef ächerter Laserstrahl mit ausreichender Leistungsdichte. Alternativ kann zunächst die genaue Position des zu entwertenden Sicherheits- oder Echtheitsmerkmals ermittelt werden und dieses dann punktförmig mit einer Düse, die durch einen Schlauch mit einem Heißluftgebläse verbunden ist, angeblasen werden. Es ist möglich, dass diese nur lokal wirkende Entwertungsvorrichtung automatisch, beispielsweise durch einen Roboterarm oder manuell durch Bedienpersonal positioniert wird. Bevorzugt kann die nur lokal und eher punktförmig einwirkende Entwertung auch mit einem gerichteten Laserstrahl durchgeführt werden, der auf die zu entwertende Stelle gerichtet wird. Unmittelbar im Anschluss an die Entwertung erfolgt, und zwar vorzugsweise ohne dass ein Zugriff des Nutzers oder des Bedienpersonals möglich ist, eine Überprüfung der Entwertung. Dabei wird überprüft, ob die durch die Wirkung der Entwerrungseinrichtung am betreffenden Sicherheits- bzw. Echtheitsmerkmal entstandene Änderung eingetreten ist. Diese irreversible Veränderung kann mit Hilfe geeigneter Messmittel automatisch erf asst und überprüft werden. Wurden beispielsweise bei der Entwertung in einen Barcode zusätzliche Balken oder andere Markierungen eingebracht, wird zur Überprüfung, ob die Entwertung erfolgreich stattgefunden hat, dieser Bar- code beispielsweise mit einem Scanner gelesen. Wird die im Barcode enthaltene Information beim Lesen desselben bestätigt, kann daraus geschlossen werden, dass die Entwertung nicht erfolgreich durchgeführt wurde. War die Entwertung hingegen erfolgreich, kann der betreffende Barcode entweder gar nicht mehr gelesen werden oder man erhält nicht die vorbestimmte und erwartete Information.
Um die Manipulationssicherheit des Gesamtsystems noch weiter zu erhöhen, kann unmittelbar vor der Überprüfung der Entwertung zusätzlich ein bereits bei der Echtheitsprüfung überprüftes Merkmal noch einmal überprüft oder ein weiteres, zweites Echtheitsmerkmal überprüft werden. Durch eine solche zusätzliche Echtheitsprüfung werden beispielsweise Manipulationen erkannt, bei denen unmittelbar vor der Überprüfung der Entwertung der einzulösende Gegenstand wieder aus der Prüfvorrichtung entfernt wird. Auch in diesem Fall würde bei der Überprüfung der Entwertung festgestellt, dass gemäß dem erläuterten Beispiel der vermeintlich entwertet Barcode nicht gelesen werden kann. Um zu verhindern, dass daraus irrtümlich geschlossen wird, die Entwertung habe erfolgreich stattgefunden, kann vor der Entwertungsüberprüfung eine Echtheitsüberprüfung stattfinden, die nur bei im Überprüfungsbereich vorhandenem Gegenstand und mit dem richtigen Echtheitsmerkmal positiv bestätigt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird bei der Entwertung das auch für die Echtheitsprüfung herangezogene Echtheitsmerkmal irreversibel verändert. Die Überprüfung der Entwertung kann dann dadurch erfolgen, dass die Echtheitsprüfung erneut durchgeführt wird. Nach erfolgreicher Entwertung wird durch die betreffende Prüfvorrichtung festgestellt, dass das betreffende Echtheitsmerkmal nicht vollständig bzw. nicht mehr echt ist. Diese Variante hat den Vorteil, dass für die Überprüfung der Entwertung keine zusätzliche Prüfvorrichtung erforderlich ist.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann bei der Überprüfung der Entwertung festgestellt werden, ob eine beim Entwertungsschritt einge- brachte Entwertungskennzeichnung vorhanden ist. Diese Entwertungskennzeichnung kann in einem besonderen ausschließlich für diesen Zweck vorgesehenen Feld angeordnet sein. Die Entwertungskennzeichnung ist vorzugsweise auch visuell und ohne zusätzliche Prüfmittel gut zu erkennen.
Wird bei der Überprüfung der Entwertung festgestellt, dass die Entwertung nicht erfolgreich durchgeführt wurde, kann der überprüfte Gegenstand erneut der Entwertung zugeführt werden. Kann auch nach mehrfach durchgeführten Entwertungsversuchen bei der Überprüfung keine erfolgreiche Durchführung festgestellt werden, liegt offensichtlich eine Fehlfunktion oder ein Manipulationsversuch vor, und der überprüfte Gegenstand wird zurückgewiesen, ohne dass eine Wertgutschrift oder Auszahlung erfolgt. Ein Manipulationsversuch, bei dem beispielsweise die Einwirkung der Entwertungseinrichtung durch Anbringen einer Blende von dem zu entwertenden Gegenstand abgeschirmt wird, kann somit erkannt und vereitelt werden. Wird bei der Überprüfung dagegen verifiziert, dass die Entwertung erfolgreich durchgeführt wurde, wird der entwertete Gegenstand beispielsweise einem Sammeldepot zugeführt, was entweder durch eine automatisierte Vorrichtung oder Bedienpersonal erfolgen kann. Durch die verifizierte Ent- wertung erfolgt außerdem die Freigabe des dem Gegenstand zugeordneten Wertes. Es kann beispielsweise eine Pfandrückzahlung erfolgen, eine entsprechende Buchung vorgenommen werden oder eine Wertgutschrift, beispielsweise in Form eines Bons ausgegeben werden. Danach können die Daten - vorzugsweise kryptographisch gesichert - an eine so genannte Clear- ingstelle übertragen werde, die den Ausgleich der Pfandsummen zwischen verschiedenen Ausgabe- und Annahmestellen vornimmt. Ebenso können die Daten, z.B. in größeren Einzelhandelsgeschäften mit Rücknahmeautomaten, an das Kassensystem übertragen werden, aus dem die auf dem Bon angegebene Geldsumme ausgezahlt wird.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben. Die Wertmarkierung eines Gegenstands weist einen im sichtbaren Spektralbereich im Wesentlichen nicht wahrnehmbaren Barcode auf, der beispielsweise durch einen farblosen, transparenten Aufdruck gebildet wird, der einen im sichtbaren Spektralbereich weitgehend unsichtbaren Absorber enthält. Dessen Hauptabsorptionsbereich liegt im nahen Infraroten bei ca. 800 nm. Ein mit einem solchen Absorber gedruckter Barcode kann bei einer Wellenlänge im Bereich von ca. 800 nm gelesen werden. Beispielsweise kann ein Absorber vom Typ 805PP der Firma ADS verwendet, werden. Über diesem Barcode liegt ein zweiter ebenfalls transparenter und im Wesentlichen farbloser Aufdruck, der eine thermochrome Substanz und einen weiteren Absorber enthält. Bei der Echtheitsprüfung wird der Barcode durch den zweiten Aufdruck mit der thermochromen Farbe hindurch gelesen. Dabei wird ein Laserscanner eingesetzt, der nach dem gleichen Prinzip arbeitet wie die han- delsüblichen Scanner an Registrierkassen im Einzelhandel. Als Lichtquelle kommt eine Laserdiode zum Einsatz, die im Wesentlichen bei 800 nm emittiert. Die Energiedichte des Lesestrahls ist so zu bemessen, dass beim Lesen des Barcodes der thermochrome Farbstoff nicht verändert wird. Die Echt- heitsprüfung wird als erfolgreich gewertet, wenn beim Lesen des Barcodes eine vorgegebene Information ermittelt wird. Dies kann beispielsweise die Höhe des mit der Wertmarkierung verbundenen Pfandes sein. Bei der Entwertung wird mit Hilfe eines Laserstrahls mit höherer Energie oder mit einer anderen Wellenlänge ein zusätzlicher Strich- oder Balken in der Beschich- tung mit der thermochromen Farbe erzeugt. Die Entwertungsmarkierung weist eine dunkle, auch visuell gut wahrnehmbare Farbe auf und absorbiert auch bei 800 nm, damit sie auch von dem Lesestrahl erkannt werden kann. Die thermochrome Farbe, der darin enthaltene Absorber und die Leistung und Wellenlänge des Entwertungslasers müssen in geeigneter Weise aufein- ander abgestimmt sein. Gute Ergebnisse wurden mit einer Thermof arbe vom Typ 60100X der Firma Luminescence erzielt, die 0,1 % Absorberpigmente vom Typ 830WS der Firma ADS enthält. Zur Entwertung kann eine bei ca. 810 nm emittierende Laserdiode mit einem Watt Leistung eingesetzt werden. Die damit erzeugte Entwertungsmarkierung ist schwarz und hebt sich von einem hellen Untergrund kontrastreich ab_.
Bei der Überprüfung der Entwertung wird derselbe Scanner wie bei der Echtheitsprüfung eingesetzt. Es wird erneut versucht, den visuell nicht sichtbaren Barcode zu lesen. Durch die bei der Entwertung hinzugefügte irreversible Markierung kann der Barcode nicht mehr gelesen werden. Die Entwertung war erfolgreich. Wird ein in dieser Weise entwerteter Gegenstand missbräuchlich oder versehentlich ein weiteres Mal zurückgegeben, wird er bei der Echtheitsprüfung zurückgewiesen, da ein bereits entwertetes Echtheitsmerkmal als nicht echt bewertet wird. Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Wertmarkierung eines zu überprüfenden Gegenstands als Echmeitsmerkmal einen auch visuell sichtbaren Barcode auf. Bei der Echtheitsprüfung wird dieser Barcode gelesen und die darin enthaltene Information überprüft. Das Lesen des Barcodes kann mit einem handelsüblichen Scanner erfolgen. Weisen die zu überprüfenden Gegenstände eine zylindrische Geometrie auf, beispielsweise in der Form einer Getränkedose, können diese beispielsweise auf einem Drehteller stehend oder auf Rollen liegend um ihre Längsachse gedreht werden, während der Scanner die Mantelfläche des zylindrischen Ge- genstands abtastet. Der Scanner gibt die Position und Lage, insbesondere den Winkel, unter dem der Barcode gefunden wurde, an eine Steuereinheit weiter, mit deren Hilfe der Strahl eines Entwertungslasers auf die ermittelte Position ausgerichtet wird. Die Ausrichtung des zielgerichtet eingesetzten Entwertungslasers erfolgt vorzugsweise über einen Ablenk- oder Kippspie- gel. Um die Ausdehnung der Entwertungsmarkierung zu erzeugen, kann entweder bei feststehendem Strahl der mit der Wertmarkierung versehene Gegenstand gedreht werden oder der Laser oder ein Lichtleiter über den zu entwertenden Bereich bewegt werden. Vorzugsweise wird lediglich der Strahl des Entwertungslasers mittels eines Kippspiegels über die Oberfläche des zu entwertenden Bereichs bewegt. Um. eine möglichst gleichmäßige Schwärzung über die gesamte Breite des Entwertungsstrahls zu erreichen, werden Laserstrahlen bevorzugt, die ein möglichst rechteckiges Intensitätsprofil aufweisen anstatt dem sonst üblichen gauß-förmigen Intensitätsprofil. Der Arbeitsabstand zwischen dem Laser und der zu entwertenden Oberflä- ehe liegt vorzugsweise zwischen ca. 150 und 350 mm. Die Markierungsgeschwindigkeit bei der Bewegung des Strahls relativ zu der zu markierenden Oberfläche beträgt vorzugsweise ca. 130 bis 500 mm/sec. Sollen wie im vorliegenden Beispiel strichf örmige Entwertungsmarkierungen erzeugt werden, werden Entwertungsstrahlen bevorzugt, deren Strahlquerschnitt die Geome- trie eines schmalen Rechtecks mit einer Mindesthöhe von ca. 3 mm und eine Breite von ca. 20 mm aufweist. Eine typische Dauer für das Erzeugen einer Entwertungsmarkierung liegt in der Größenordnung von ca. 0,1 sec.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel besteht die Markierung aus einer direkt auf den Pfandgegenstand aufgebrachten Farbe, was in industriellem Maßstab z.B. mit dem InkJet- Verfahren oder mit Spritz- oder Tropf düsen geschehen kann. Die Markierung kann eine gut erkennbare Form haben, z.B. ein „P" für Pfand, oder eine mehr oder weniger kreisrunde Form haben, wie sie vorzugsweise mit einer Spritzdüse erzielt werden kann. Die Farbe weist Pigmente auf, die nach Anregung mit einer bestimmten Wellenlänge bei einer anderen Wellenlänge emittieren. Dabei kann es sich z.B. um das Pigment mit der Bezeichnung Z-1029 der Firma Radiant handeln, welches nach Anregung mit ultraviolettem (UN-)Licht ein blaues Licht emittiert.
Bei der Echtheitsprüfung innerhalb einer Rücknahmevorrichtung kann die Markierung zur Anregung mithilf e von UV-Leuchtdioden blitzartig beleuchtet werden und mithilfe eines Detektors, der z.B. einen Bandpass-Filter für die emittierte Wellenlänge besitzt, die Intensität, die Wellenlänge und/ oder die Abklingzeit der emittierten Strahlung bestimmt werden. Um die Messsicherheit der Prüfung zu erhöhen, sollte diese in einer Umgebung stattfinden, in der Tages- oder Fremdlicht ausgeschlossen ist, weil die emittierte Strahlung normalerweise nur eine geringe Intensität aufweist. Diese Forderung kann z.B. erfüllt werden, indem der Pfandgegenstand in einem Rücknah- meautomaten eingelegt wird und anschließend eine Tür oder Klappe lichtdicht geschlossen wird.
Als Detektor kann vorzugsweise eine digitale Kamera eingesetzt werden, die zusätzlich auch die Lage der Markierung auf der ihr zugewandten Fläche bestimmt. Damit nur eine Fläche untersucht werden muss, wird die Markierung bevorzugt nur auf dem Boden des Behälters angebracht. Der Behälter wird in diesem Fall so in den Rücknahmeautomaten hineingelegt, dass der Boden der Kamera zugewandt ist. 5
Ist die Lage der Markierung bestimmt, wird eine Spritzdüse auf die Markierung ausgerichtet, und die Markierung mit schwarzer Farbe übersprüht. Danach überprüft der Detektor ein zweites Mal die fluoreszierenden Eigenschaften der Wertmarkierung. War die Entwertung erfolgreich, sollte nun 10 kein oder nur noch ein verschwindend geringes Signal des nach der Anregung emittierten Lichtes gemessen werden.
Bei allen genannten Beispielen ist es vorteilhaft, wenn die Überprüfung und die Entwertung von einer elektronischen Datenverarbeitung gesteuert wer- 15 den. Damit können außerdem alle relevanten Daten gespeichert und eine - vorzugsweise kryptographisch gesicherte - Daten-Fernübertragung an z.B. eine Clearingstelle vorgenommen werden. Die Module zur Überprüfung, Datenverarbeitung und -Übertragung sollten vorzugsweise in einem Gehäuse zusammengefasst werden, welches gegen Manipulationen geschützt ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen und aus der Zeichnung:
Es zeigt:
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Fig. 1 . den schematischen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Flussdiagramms,
Fig.2 eine als Etikett ausgeführte Wertmarkierung in Aufsicht. In Fig.1 wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand eines Flussdiagramms erläutert. In Position 1 wird ein Gebrauchsgegenstand, beispielsweise ein Behälter durch ein Etikett oder einen Aufdruck mit einer Wertmarkierung versehen. Die Wertmarkierung weist maschinell überprüfbare Echtheits- und Sicherheitsmerkmale auf. Die Wertmarkierung kann beispielsweise als Pfandmarke eingesetzt werden. In Position 2 werden die markierten Gegenstände in Verkehr gebracht. Dies kann beispielsweise ab Werk des Herstellers oder Abfüllers oder über den Groß- oder Einzelhandel geschehen. Position 3 steht für die Rückgabe des Gegenstands nach Gebrauch durch den Verbraucher an eine Annahmestelle. Unter Gebrauch kann beispielsweise die Leerung eines Behälters verstanden werden. Position 4 repräsentiert die Überprüfung der Echtheit der Wertmarkierung in einer Annahmestelle. Dies kann in einem Rücknahmeautomaten geschehen oder mit Hilfe eines mobilen Überprüfungsgerätes, das in geeig- neter Weise durch Bedienpersonal auf oder an die Wertmarkierung gehalten •wird. Beim Ergebnis a war die Echtheitsprüfung nicht erfolgreich und der Gegenstand wird ohne eine Wertrückerstattung oder Pfandauszahlung zurückgegeben (Position 5). Zur Information des Verbrauchers wird die Ursache für die Rückgabe in einer Anzeigevorrichtung angezeigt. Ergebnis a tritt unter anderem ein, wenn keine Wertmarkierung vorhanden ist, die Wertmarkierung nicht das erforderliche Echtheitsmerkmal aufweist oder bereits entwertet wurde, sowie wenn bei der Echtheitsprüfung eine Funktionsstörung vorliegt. Ergebnis b tritt ein, wenn bei der Echtheitsprüfung die Wertmarkierung als echt befunden wird. In Position 6 erfolgt die Entwertung der Wertmarkierung. Dabei kann entweder ein Echtheitsmerkmal oder ein davon verschiedenes Sicherheitsmerkmal irreversibel verändert werden. Erfolgt die Einwirkung der Entwertung nicht großflächig auf die gesamte Oberfläche des Gegenstands, kann der eigentlichen Entwertung ein Schritt vorangeschaltet werden, in dem zunächst die Position des zu entwertenden Sicherheits- oder Echtheitselementes bestimmt wird. In Position 7 erfolgt eine Überprüfung der Entwertung. Beim Ergebnis c war die Entwertung nicht erfolgreich und es erfolgt in Position 8 eine Entscheidung über die Rückgabe des Gegenstands. Für eine begrenzte und vorgegebene Anzahl von weiteren Versuchen kann der Gegenstand zunächst erneut der Entwertung (Position 6) zugeführt werden. Dies entspricht Ergebnis d. Ergebnis e tritt nach mehrfach fehlgeschlagenenen Ent ertungsversuchen oder offensichtlichen Fälschungs- oder Manipulationsversuchen oder Funktionsstörungen der Entwerteeinrichtung ein. Es erfolgt ein Übergang zur Position 5 mit der Rückgabe des Gegenstandes ohne einen Wertausgleich. Ergebnis f entspricht einer erfolgreichen Entwertung und es erfolgt in Position 9 eine Übergabe des entwerteten Gegenstand in ein Sammeldepot. In Position 10 erfolgt die Wertrückerstattung. Dies kann beispielsweise durch Barauszahlung, Ausgabe eines Gutschriftsbelegs, Anweisung einer Buchung oder Übertragung entsprechender Daten an ein übergeordnetes Kassensystem erfolgen.
Vorzugsweise wird jede Aktion des Rücknahmeautomaten bzw. des Bedienpersonals protokolliert. Diese Daten können zusammen mit den Daten über den erfolgten Wertausgleich unmittelbar .oder gesammelt und zeitverzögert an ein Kassensystem oder eine übergeordnete Stelle, wie eine Clearingstelle zum Ausgleich der Pfandsummen verschiedener Ausgabe- und Rücknahmestellen übertragen werden. Die Übertragung der Daten erfolgt vorzugsweise kryptographisch gesichert. Um eine Manipulation der übertragenen Daten oder das Senden von falschen Daten zu verhindern, sollte die Prüf- und
Entwertungseinrichtung gegen Zugriffe auf ihre Datenspeicher- und -verar- beitungseinheit geschützt werden. Beispielsweise können sämtliche krypto- graphischen Schlüssel gelöscht werden, wenn das Gehäuse des Gerätes oder eines Moduls geöffnet wird. Bei der Clearingstelle können ebenfalls spezielle Geräte und Computer-Programme eingesetzt werden, um die eingehenden Daten zu entschlüsseln. Falls das Sammeldepot (Position 9) nicht mehr aufnahmebereit ist, erfolgt vorzugsweise eine Rückmeldung an Position 4 und die Annahme weiterer Gegenstände wird verweigert.
Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Wertmarkierung 1 des erfindungsgemäßen Systems in Aufsicht. Die Wertmarkierung 1 ist in diesem Beispiel als Klebeetikett ausgeführt. Die Klebstoffe werden so ausgewählt, dass die Etiketten nicht zerstörungsfrei von der Oberfläche eines markierten Gegenstands abgelöst werden können. Zur Absicherung gegen Fälschung und Missbrauch ist die Wertmarkierung mit einer Vielzahl von Merkmalen und Informationen ausgestattet. In dem nur strichliert dargestellten oberen Feld befindet sich ein transparenter, farbloser und daher visuell nicht sichtbarer Barcode 2. Der Barcode enthält einen bevorzugt im na- hen Infraroten absorbierenden Absorber und ist daher in diesem Spektralbereich lesbar. Die Wertmarkierung 1 verfügt darüber hinaus über einen Aufdruck 3, der vernetztes flüssigkristallines Material mit chiraler Phase aufweist und einen betrachtungswinkelabhängigen Farbeindruck vermittelt. Das von dem flüssigkristallinen Material reflektierte Licht ist zirkulär polari- siert. Das flüssigkristalline Material für den Aufdruck 3 wird beispielsweise so gewählt, dass ein Teil des Aufdrucks links zirkulär polarisiert, während der andere Teil rechts zirkulär polarisiert. Der im visuellen Spektralbereich nicht sichtbare Barcode 2 und das flüssigkristalline Material 3 wirken in unterschiedlichen Spektralbereichen und beeinflussen sich daher gegenseitig in ihrer Wirkung nicht. Sie können daher überlappend angeordnet werden, so dass der im nahen Infraroten absorbierende Barcode über dem polarisierenden Aufdruck angeordnet ist. Diese Anordnung hat außerdem den Vorteil, dass das Vorhandensein des visuell nicht sichtbaren Barcodes 2 durch den Aufdruck mit dem flüssigkristallinen Material 3 zusätzlich getarnt wird. Die beiden Merkmale 2 und 3 können bei der Echtheitsprüfung beide oder alternativ als Echtheitsmerkmal herangezogen werden. Wird der visuell nicht sichtbare und lediglich im nahen Infraroten absorbierende Barcode 2 als Echtheitsmerkmal herangezogen, kann die Echtheitsprüfung mit einem IR- Scanner durchgeführt werden, der beispielsweise bei einer Wellenlänge von 800 nm arbeitet. Die vom Barcode wiedergegebene Information kann beispielsweise die Höhe des Wertes bzw. Pfandes sein.
Wird der Aufdruck mit dem polarisierenden flüssigkristallinen Material als Echtheitsmerkmal herangezogen, erfolgt die Echtheitsprüfung beispielsweise anhand von Polarisationsfiltern und einer Abbildungsvorrichtung, mit der die Form und geometrische Struktur der einzelnen unterschiedlich polarisierenden Bereiche mit Verfahren der elektronischen Bildverarbeitung überprüft wird. Weitere Sicherheitsmerkmale der Wertmarkierung 1 werden durch einen visuell sichtbaren Barcode 4 gebildet, der in normaler schwarzer Farbe gedruckt ist und vollflächig mit einer transparenten, farblosen Beschichtung 6 bedeckt ist, die thermochrome Substanzen und geringe Mengen eines zusätzlichen Absorbers enthält. Diese Beschichtung wird visuell kaum wahrgenommen und ist in Fig. 2 nur durch eine strichlierte Einrahmung an- gedeutet. Die weitgehend transparente und farblose Beschichtung 6 deckt auch ein Entwertungsfeld 5 weitgehend ab, in dem keine weiteren Aufdrucke vorhanden sind. Bei der Entwertung dieser Wertmarkierung wird mit einem Laser in der Beschichtung 6 eine irreversible Entwertungsmarkierung erzeugt, die sich sowohl über Teile des visuell sichtbaren Barcodes 4 er- streckt als auch in das Entwertungsfeld 5 ragt. Der in der Beschichtung 6 enthaltene Absorber wird so gewählt, dass er insbesondere bei der Wellenlänge des Entwertungslasers absorbiert und dadurch eine irreversible Farbveränderung des in der Beschichtung enthaltenen thermochromen Farbstoffs hervorgerufen wird. Die Entwertungsmarkierung ist beispielsweise ein schwarzer Strich, der einerseits den Barcode 4 verändert und bewirkt, dass er nicht oder nicht korrekt gelesen werden kann. Auch im Entwertungsfeld 5 befindet sich zusätzlich oder alternativ eine Entwertungsmarkierung, die ebenfalls als einfacher schwarzer Strich ausgebildet sein kann. Die im anson- sten unbedruckten Entwertungsfeld 5 erzeugte Entwertungsmarkierung kann visuell besonders gut wahrgenommen werden und ermöglicht eine einfache und schnelle visuelle Prüfung, ob die Wertmarkierung 1 bereits entwertet wurde. Für die maschinelle Überprüfung der Entwertung wird vorzugsweise der sichtbare Barcode 4 herangezogen. Ein bereits entwerteter Barcode kann nicht mehr gelesen werden. Die in ihm enthaltene Information kann beispielsweise die Art des gekennzeichneten Gegenstands, dessen Material oder den zuständigen Entsorger oder Abfüller betreffen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel, wie auch in allen anderen Fällen, bei denen für die Echtheitsprüfung andere Merkmale herangezogen werden als für die Entwertung bzw. wenn die Echtheitsmerkmale an einer anderen Position der Wertmarkierung angeordnet sind als die entwerteten Sicherheitsmerkmale, ist es erforderlich, dass zusätzlich zur Echtheitsprüfung und vor dem Ausführung der Entwertung ein Prüf schritt erfolgt, der sicherstellt, dass die be- treffende Wertmarkierung nicht bereits entwertet wurde. Bei unterschiedlichen und unterschiedlich positionierten Merkmalen für die Echtheitsprüfung und die Entwertung wird dadurch gewährleistet, dass für bereits entwertete Gegenstände, die ein korrektes Echtheitsmerkmal aufweisen und erneut zurückgegeben werden, keine mehrfache Wertgutschrift erfolgt.
Die Wertmarkierung 1 verfügt vorzugsweise über weitere für den Menschen lesbare Informationen 7, die als normaler Farbaufdruck ausgeführt sein können. Um die Reproduktion und Fälschung der Wertmarkierungen zusätzlich zu erschweren, können diese außerdem mit einem Hintergrunddruck 8 aus- gestattet sein, der in Fig. 2 nur für einen kleinen Ausschnitt angedeutet ist, und der beispielsweise durch feine verschlungene Linien gebildet wird.

Claims

P a te ntans p rü c h e
1. Verfahren zur Prüfung und Veränderung einer Wertmarkierung (1), die wenigstens ein Echtheitsmerkmal (2, 3) und gegebenenfalls weitere Sicher-
5 heitsmerkmale (4, 8) aufweist mit den Schritten:
Überprüfen eines Echtheitsmerkmals (2, 3),
Entwerten der Wertmarkierung (1), 10
Überprüfen der Entwertung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das bei der Entwertung ein Sicherheitsmerkmal irreversibel verändert wird.
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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Entwertung zusätzlich überprüft wird, ob ein Sicherheitsmerkmal bereits entwertet wurde.
' 20 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Entwertung ein Echtheitsmerkmal irreversibel verändert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überprüfung durch Einsatz von Licht, vorzugsweise Laserlicht
25 erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überprüfung im nicht sichtbaren Spektralbereich, insbesondere im Infraroten durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Überprüfung eine Anregung eines lumineszierenden Sicherheits- oder Echtheitsmerkmals mit Licht einer vorgegebenen Wellenlänge erfolgt, und das emittierte Lumineszenzlicht gemessen wird.
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8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Überprüfung die Wellenlänge und/ oder die Abklingzeit des Lumineszenzlichts bestimmt wird.
10 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überprüfung mit einem optischen Scanner oder einer Matrix- oder Zeilenkamera durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, 15 dass bei einer Überprüfung ein Barcode oder Pixelcode (2D-Code) gelesen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Überprüfung ein visuell nicht sichtbarer, aber im nahen Infraroten absorbie-
: 20 render Bar- oder Pixelcode gelesen wird. - _
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Überprüfung mittels elektronischer Bildverarbeitung erfolgt.
25 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Überprüfung die Polarisation des von einem Sicherheits- oder ' Echtheitsmerkmal reflektierten Lichtes bestimmt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Entwertung eine irreversible Veränderung des Wertzeichens durch mechanische, thermische, chemische oder optische Einwirkung er-
• folgt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwertung durch Lochen, Abschleifen, Be- oder Überdrucken, Laserbesttahlung oder Heißluft erfolgt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Entwertung die Lumineszenzeigenschaften oder die Polarisationseigenschaften verändert werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Entwertung ein Entwertungsfeld visuell sichtbar markiert wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwertung mit dem Tintenstrahldruckverfahren erfolgt.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch-gekennzeichnet, dass die Entwertung mit einer visuell nicht sichtbaren oder einer visuell sichtbaren und im Infraroten absorbierenden oder einer lumineszierenden Tinte erfolgt.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Überprüfung die Position der Wertmarkierung auf dem damit markierten Gegenstand ermittelt wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die entwertende Wirkung lokal begrenzt nur an der Position der Wert- markierung bzw. des zu entwertenden Sicherheitsmerkmals beaufschlagt wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwertung mittels eines Laserstrahls erfolgt.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl über mindestens einen Ablenkspiegel auf den zu entwertenden Bereich gerichtet wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Entwertung die Oberfläche des mit der Wertmarkierung verse-" henen Gegenstands groß- oder vollflächig mit der entwertenden Wirkung beaufschlagt wird.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Entwertung und vor der Überprüfung der Entwertung ein Echtheitsmerkmal überprüft wird.
26. Verfahren nach einem der AnsprücheJ. bis 25 , dadurch gekennzeichnet, dass die Überprüfung eines Echtheitsmerkmals, die Entwertung und die Überprüfung der Entwertung von einer Einheit zur elekronischen Datenverarbeitung gesteuert wird.
27. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 26 mit
einer Vorrichtung zur Prüfung eines Echtheitsmerkmals, einer Entwertungsvorrichtung zur irreversiblen Veränderung der Wertmarkierung,
einer Vorrichtung zur Überprüfung der Entwertung.
5
28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Überprüfung der Entwertung mit der Vorrichtung zur Überprüfung des Echtheitsmerkmals identisch ist.
10 29. Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwertungsvorrichtung einen Laser und einen Ablenkspiegel zur Positionierung des Laserstrahls aufweist.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekenn- 15 zeichnet, dass sie eine Einheit zur elektronischen Datenverarbeitung aufweist, mit der die Prüfung eines Echtheitsmerkmals, die Entwertung und die Überprüfung der Entwertung gesteuert werden kann.
31. System zur Prüfung und Entwertung von Wertmarkierungen (1), das '20 umfasst: -_
eine Wertmarkierung (1) mit mindestens einem maschinell prüfbaren Echtheitsmerkmal (2,3),
25 - einen Gegenstand oder eine Verpackung, der/ die mit der Wertmarkierung (1) versehen ist,
eine Vorrichtung zur Überprüfung des Echtheitsmerkmals (2, 3), eine Entwertungseinrichtung, die die Wertmarkierung (1) in Abhängigkeit vom Ergebnis der Überprüfung des Echtheitsmerkmals (2, 3) entwertet,
- eine Vorrichtung zur Überprüfung der Entwertung der Wertmarkierung (1).
32. System nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Wertmarkierung zusätzlich mindestens ein Sicherheitsmerkmal (4, 5, 6, 8) aufweist.
33. System nach Anspruch 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Wertmarkierung als Etikett oder Aufdruck ausgeführt ist.
34. System nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Echtheitsmerkmal oder ein Sicherheitsmerkmal Informationen über die Höhe des einem Gegenstand zugeordneten Wertes (Pfand) enthält.
35. System nach einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass ein Echtheits- oder Sicherheitsmerkmal als Barcode oder Pixelcode aus- geführt ist.
36. System nach einem der Ansprüche 31 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass das System ausgebildet ist, um Daten über die geprüften und entwerteten Wertmarkierungen bzw. den diesen zugeordneten Werte, vorzugsweise verschlüsselt an eine Clearingstelle oder ein Kassensystem zu übertragen.
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