СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДОКУМЕНТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЕМКОСТНОЙ СВЯЗИ МЕЖДУ ПЕРЕДАТЧИКОМ И ПРИЕМНИКОМ Российский патент 2001 года по МПК G07D7/00 G06K19/00 

Изобретение относится к конструкции элемента защиты документов от подделки, устройству для контроля документов с такими элементами защиты и способу применения.

До настоящего времени для контроля документов с дифракционно-оптическими защитными элементами используют дорогостоящую технологию оптического контроля. Из-за этого невозможен, например, контроль документов с дифракционно-оптическими защитными элементами или так называемыми элементами ПОС (переменных оптических свойств) в высокоскоростных машинах для обработки документов.

В патентном документе ФРГ N 2747156 описаны способ и устройство для контроля подлинности идентификационных карт с топографической защитой. Средство ПОС репродуцируют и проверяют визуально. Такой способ непригоден для быстрого, эффективного и обезличенного контроля.

В европейском патентном документе N EP 0042946 описано устройство для создания растровых изображений и их контроля с помощью системы, содержащей лазер, зеркало и линзы, а также фотодетектор. В данном случае экономические затраты также очень высоки и возрастают еще больше, если требуется контроль объектов без их предварительной сортировки. Устранение же необходимости предварительной сортировки требует многократной настройки системы контроля подлинности.

В европейской заявке N EP 0092691 описано устройство для детектирования защитных полосок в банкнотах. С помощью двух измерительных каналов проходящего света в инфракрасном диапазоне с длиной волны около 5 мм измеряют специфические для данного материала полосы поглощения спектра защитных полосок из синтетического материала. В указанном документе нет описания контроля подлинности или качества по дифракционно-оптическим защитным элементам металлического отражения, таким как рефлектограммы или кинограммы, а описанное устройство не позволяет осуществлять такой контроль.

Из патентного документа Великобритании N 2160644 известен способ контроля банкнот в отраженном свете с помощью камеры линейного сканирования, а из патента Швейцарии N 652355 известен способ контроля в отраженном или проходящем свете карт со слоем специальной структуры. Оба способа предусматривают контроль путем сравнения присутствующей в объекте графической информации с оригиналом. Трудности, а следовательно, и недостатки обоих способов связаны с отражениями и замятыми складками на документах, бывших в употреблении.

Устройство автоматического контроля подлинности путем контроля голограмм описано в патентной заявке ФРГ N 3811905. Для анализа голограмм в проходящем свете в данном устройстве предусмотрена установка передатчика и приемника непосредственно напротив друг друга. Такое расположение не является оптимальным с точки зрения техники измерений, так как оно вызывает перевозбуждение и может даже приводить к повреждению приемных элементов вследствие прямого прохождения света в промежутках между банкнотами, следующими друг за другом. При контроле бывших в употреблении банкнот замятые складки создают отражения, которые делают способ контроля практически невозможным.

Во всех описанных выше способах контроля требуется точное позиционирование объектов, и все устройства непригодны для применения в быстродействующих обрабатывающих машинах.

В патентной заявке ФРГ N 19604856 предложен способ контроля состояния, качества и точности приводки оптических признаков защиты в виде слоев металлического отражения, таких как кинограммы, голограммы и т.п., на ценных бумагах и в особенности банкнотах. Защитные признаки металлического отражения считывают в проходящем свете известным образом с помощью по меньшей мере одной электронной камеры, предпочтительно камеры ПЗС линейного сканирования. Полученные при этом действительные величины сравнивают с опорными величинами с помощью известных методов обработки графических изображений для выявления и отсортировки банкнот с ошибочными или поддельными защитными признаками. Описанное в указанной заявке ФРГ N 19604856 устройство отличается тем, что оно содержит известное само по себе транспортирующее устройство для продвижения ценных бумаг в зоне электронной камеры; на обратной по отношению к проверяемым ценным бумагам стороне камеры имеется источник инфракрасного излучения, а оптическая ось камеры составляет угол 180^o с оптической осью осветительного устройства, при этом транспортирующее устройство выполнено предпочтительно в виде транспортирующих ремней, поперечно отстоящих друг от друга. Данное устройство или данный способ контроля также имеет тот недостаток, что старые банкноты с замятыми складками и банкноты с повреждениями и загрязнениями на поверхности фольги кинограммы не опознаются как подлинные банкноты. Кроме того, хотя описанные способ и устройство и автоматизированы, они непригодны для применения в быстродействующих счетчиках банкнот со скоростями обработки 1200 штук в минуту.

До настоящего времени дифракционно-оптические защитные признаки или элементы ПОС на ценных бумагах, например таких, как купюры достоинством 100 и 200 немецких марок, проверяют вручную или визуально на повреждения, точность приводки, точную отпечатку полос и т.д. Визуальный контроль осуществляют как при изготовлении банкнот, так и при сортировке бывших в употреблении банкнот при их обратном поступлении из оборота. Такой способ контроля связан с большими затратами времени и средств.

В заявке ФРГ N 19542995 описан среди других способ контроля подлинности носителя данных посредством сравнения различных данных, имеющихся в распоряжении. Согласно описанию способ обеспечивает следующие возможности:
- сравнение стандартного изображения голограммы с заложенным в памяти,
- сравнение данных голограммы с данными в определенной области носителя данных и/или заложенными в памяти,
- сравнение данных голограммы с данными, которые предоставляются в распоряжение через устройство ввода,
- сравнение индивидуального изображения голограммы с данными устройства ввода запоминающего устройства и/или данными определенных областей.

Этот способ также требует больших затрат времени и средств. Контроль осуществляется оптическим путем посредством опознавания изображения с помощью лазерного аппарата и вследствие этого непригоден для быстродействующих машин обработки или контроля.

Далее, для защиты ценных бумаг и банкнот известно применение в качестве характерных признаков контроля красок со специальными физическими свойствами. При этом следует различать краски, которые могут быть опознаны визуально или на ощупь без дополнительных средств, и теми, которые распознаются только с помощью специальных вспомогательных средств в зависимости от физических свойств краски, например ее электропроводности или флуоресценции. К первой группе красок относятся интерференционные краски, которые применены, например, на банкнотах немецких марок серий с 1996 года (выпуск 1997). При изменении угла зрения в них наблюдается изменение цвета. Благодаря этому эффекту перехода возможна быстрая и несложная ручная проверка отдельных банкнот. Краски, имеющие свойства флуоресценции, магнитные свойства или определенную электропроводность, поддаются детектированию только с помощью соответствующих вспомогательных средств. Однако существующие способы контроля имеют относительно низкую разрешающую способность, так что признаки защиты должны иметь большие размеры, чтобы обеспечить хорошую распознаваемость.

При контроле печатных красок с различной электропроводностью возникает затруднение в том, что контроль различных величин электропроводности должен производиться либо с применением двух различных последовательных устройств контроля в ходе одного процесса, либо за два контрольных прохода через одно устройство контроля при соответствующем программном обеспечении. Кроме того, низка точность измерений при низкой электропроводности контролируемого поля. Известные устройства контроля с низкой разрешающей способностью не позволяют производить контроль электропроводящих печатных красок, которые в зависимости от толщины нанесенного слоя и подложки характерного признака имеют различную электропроводность.

В европейской заявке N 0097570 описано устройство для контроля диэлектрических свойств объектов, в особенности применительно к банкнотам и чекам. Поскольку имеющиеся конденсаторы запитываются одновременно с частотой генератора, это приводит к перекрестным помехам между соседними конденсаторами. Из-за этого требуется большее расстояние между пластинами конденсаторов, так что разрешающая способность невысока. Кроме того, решение связано с интенсивным излучением, а следовательно, и большими возмущениями. Скорость контроля в таком устройстве относительно низка.

Устройство по патенту США N 4255652 предназначено для контроля характерных признаков на документах. Устройство в меньшей степени пригодно для распознавания более мелких электропроводящих поверхностей, так как согласно принципу функционирования переноса зарядов сила сигнала резко снижается при уменьшении поверхности. Невозможен также одновременный контроль нескольких контрольных участков в виде нескольких электропроводящих поверхностей. Не поддаются определению также геометрические размеры и форма электропроводящих поверхностей.

Известные характерные признаки, контрольные зоны и элементы, а также способы и устройства контроля подлинности объектов, ценных бумаг, в частности банкнот, имеют основной недостаток, заключающийся в их известности. Именно эта известность позволяет фальсификатору, исходя из знания способов и устройств контроля и их функционирования, сосредоточиться на подлежащих контролю признаках, контрольных зонах и элементах. Поэтому необходим новый подход в постановке задачи контроля объектов, ценных бумаг, в частности банкнот, с тем, чтобы решение поставленной задачи выразилось в создании новой системы применения характерных признаков, способов и устройств контроля, которые не допускают легкого обнаружения информационных кодов и их копирования.

Сущность изобретения
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является устранение недостатков известных решений. Изобретение предусматривает создание таких конструкций элементов защиты для документов в дополнение к другим элементам защиты, устройств для контроля документов с такими элементами защиты и нового способа применения элементов защиты и устройств, которые существенно затруднят, если не сделают невозможным для фальсификатора на основе знаний о функционировании способов и устройств контроля сосредоточиться на подлежащих контролю элементах защиты и изготавливать фальсификаты, настолько сходные с оригиналом, что они не могут быть распознаны устройствами контроля.

Далее, изобретение направлено на решение задачи создания дифракционно-оптических элементов и признаков защиты или элементов ПОС, которые в сочетании с электропроводящими печатными красками могут быть подвергнуты точному, быстрому и обезличенному контролю с невысокими затратами. Устройства для контроля документов с такими признаками защиты должны быть применимы как в быстродействующих машинах для обработки документов, так и в ручных контрольных аппаратах.

Дальнейшей задачей изобретения является создание нескольких различных устройств для контроля определенного числа нескольких имеющихся на документах элементов или признаков защиты с различным числом контролируемых элементов защиты в различных устройствах. Такая постановка задачи имеет целью получение различных критериев контроля в соответствии с предполагаемыми затратами на контроль и количеством контролируемых элементов защиты.

Поставленная задача решена в соответствии с изобретением за счет описываемых далее средств.

Конструкция элементов защиты подлежащих контролю документов предусматривает создание нового изображения или знака, ориентированного главным образом не на визуальный контроль, а на способ контроля. Этот функциональный знак представляет собой сочетание электропроводящих и изолирующих конструкций, которые имеют одинаковую или различную величину, лежат в одной или различных плоскостях, имеют одинаковую или различную электропроводность и выполнены из металлизированных конструкций и/или электропроводящих чернил или красок. Функциональный знак в своих различных вариантах и различных компоновках образует совокупность элементов защиты в зашифрованном виде и предоставляет возможность контроля путем расшифровки. Согласно изобретению функциональный знак может быть выполнен в виде дифракционно-оптического элемента защиты или он может содержать электропроводящие чернила или краски. В случае выполнения в виде дифракционно-оптического элемента оптическое решение элемента в качестве основы может совпадать с визуально воспринимаемым рисунком. Кроме того, для оценки при контроле можно использовать блеск деметаллизированных или неметаллизированных зон.

Для защиты от подделки удостоверений и других ценных бумаг, таких как банкноты, все более широкое применение находят голограммы и другие дифракционно-оптические элементы защиты. К таким документам относятся, например, банкноты немецких марок серии 1996 года, на которых кроме электропроводящих полосок защиты имеется дифракционно-оптический элемент защиты в виде кинограммы.

Известны также электропроводящие печатные краски. В особенности применительно к банкнотам эти краски наносятся в виде различных рисунков в пределах характерного признака и не дают возможности различения или опознавания этих конструкций с помощью известных способов контроля из-за их низкой разрешающей способности. Это повышает защиту документов от подделки. Таким образом, на банкнотах этими красками могут быть выполнены, например, номера или другие отдельные графические знаки. Помимо известных, более или менее сплошных закрашенных плоскостей печатные изображения из электропроводящих красок содержат по меньшей мере один элемент защиты штриховой, решетчатой, дуговой или крестообразной формы с шириной штриха, равной или меньше 5 мм. Такие элементы защиты представляют собой закодированную информацию, которая распознается и оценивается с помощью устройств контроля в соответствии с изобретением. Для расширения описанного кодирования и повышения надежности контроля согласно изобретению могут использоваться электропроводящие краски с различными величинами электропроводности и различными цветовыми тонами, которые, например, могут наноситься слоями различной толщины для создания кодов различной электропроводности. Применение красок различной электропроводности описанным выше образом за счет различных красок и/или различной толщины окраски служит для создания кодов и повышает защиту от подделки. Кроме того, коды из красок различной электропроводности в качестве еще одного знака защиты комбинируются и дифракционно-оптическими элементами защиты. При использовании емкостной связи для контроля подлинности документов с дифракционно-оптическими элементами защиты производится оценка электропроводности прерывистого металлизированного слоя или частичных металлических слоев или зон металлических слоев в различных плоскостях. Сигналы этой оценки логически объединяются с сигналами оценки цветового кодирования для выработки с помощью электронной системы обработки данных общего контрольного сигнала.

Устройство для контроля описанных выше признаков защиты в соответствии с изобретением оснащено сканером емкостного действия. Указанный сканер состоит из множества расположенных рядом друг с другом передающих электродов и одного параллельного этому ряду приемного электрода. Такой сканер с малыми поверхностями электродов имеет преимущество перед датчиками с электродами большой площади в том, что между отдельными электродами создается более низкая емкостная связь. Сканер расположен в машине для обработки документов таким образом, что имеющиеся в этих обычных машинах оптические или механические датчики активируют устройство контроля по изобретению.

Для снижения погрешностей детектирования и измерений предпочтительно используется один носитель для всех датчиков контроля. Расстояния между датчиками устанавливаются минимальными с тем, чтобы уменьшить изменение их положения относительно контролируемых объектов, таких как банкноты, так как положение банкнот при их прохождении в машине изменяется в зависимости от состояния банкнот, амортизации машины и внешних условий, в особенности температуры и влажности. При некачественной подаче банкнот изменяется также расстояние между ними. Перекос банкнот при прохождении может вызываться также износом транспортирующих роликов и опор, так что введенная в прямом положении банкнота может повернуться в ходе транспортирования. Это нежелательное изменение положения ведет к искажению длительности прохождения и появлению ложных отклонений. Чем меньше зоны контроля, тем проблематичнее в них процесс детектирования.

Из-за небольшой разницы электропроводности между изолированным носителем и, например, электропроводящими красками в устройстве по изобретению предусмотрено прижимное устройство. Такое прижимное устройство необходимо, так как расстояние между передающими и приемными электродами очень мало и соответственно мала вероятность того, что плоская контрольная зона банкноты коснется датчика. Однако прижимное устройство должно оказывать банкноте очень небольшое сопротивление. Предпочтительно, прижимное устройство состоит из пленки, разделенной на участки с равномерным шагом. В качестве альтернативы могут также применяться щетки при условии низкого сопротивления банкноте, так как для контроля принимаются также мятые банкноты. Указанное прижимное устройство ведет документ параллельно сканеру или, предпочтительно, прижимает контролируемый документ к сканеру. Кроме того, оси транспортирующих роликов связаны с массой скользящими контактами. За счет этого дополнительного экранирования и прижимного устройства обеспечиваются повторяемые предпосылки контроля для выдерживания равномерного расстояния до банкнот или контакта с ними и существенно улучшается работа датчиков.

Возбуждение отдельных передающих электродов электроэнергией производится со сдвигом по времени с помощью электронной системы управления с частотой переключения в диапазоне килогерц и выше. Электронная система управления содержит в качестве основных частей кроме источника тока мультиплексор, генератор для снабжения энергией передающих электродов и генератор для управления мультиплексором.

Энергия управляемых таким образом передающих электродов в случае электропроводности между передающими и приемными электродами передается емкостным путем. Характеристика сигнала на приемном электроде преобразуется в соответствующий вид сигнала. Вид сигнала зависит от конструкции электропроводящего слоя элемента защиты. Следующая за приемным электродом электронная система обработки данных сравнивает вид сигнала от проверяемого объекта с соответствующими опорными сигналами. Электронная система обработки данных состоит в основном из источника тока, усилителя, демодулятора, компаратора и микропроцессора с запоминающим устройством и фильтрами для подавления посторонних и возмущающих сигналов.

В запоминающем устройстве кроме программного обеспечения для микропроцессора записаны виды опорных сигналов, с которыми в зависимости от характерных признаков проверяемых документов сравниваются виды считываемых сигналов. Поскольку сканер проходит по всей ширине документа, устройство по изобретению воспринимает каждый электропроводящий признак. Сравнение с опорным сигналом создает классифицирующий сигнал для дальнейшей обработки. Так, например, в соответствии с ним распознанный как подделка документ может быть отсортирован, при этом может останавливаться контрольное устройство или отклоняться путь транспортирования документа. Для снижения влияния возмущений носитель датчиков может быть компактно соединен с платой, несущей электронные системы управления и обработки данных.

Устройство контроля в целом находится внутри машины для обработки документов и не требует много места для размещения. Передающие и приемные электроды расположены в машине над документами или под ними таким образом, что обеспечивают надежное считывание. Это осуществляется, например, с помощью лент или расположением устройства контроля в месте изменения направления движения документов, так что документ в ходе транспортирования прижимается к передающим и приемным электродам. При цветной печати с небольшой разницей электропроводности используются прижимные ролики или описанное выше прижимное устройство, оси которых дополнительно связаны с массой.

В одном из вариантов расположения электродов в соответствии с изобретением предусмотрено расположение одного удлиненного передающего электрода параллельно множеству расположенных рядом друг с другом приемных электродов. В этом случае принимаемые сигналы обрабатываются с помощью мультиплексора. Остальная электронная система обработки данных соответствует описанной.

Еще одно исполнение передающих и приемных электродов отличается тем, что множество передающих и приемных электродов расположены рядом друг с другом и/или в ряд. В этом случае возбуждение и прием сигналов осуществляются соответствующими способами уплотнения и разуплотнения с использованием мультиплексора и демультиплексора.

В ручных аппаратах контроля имеются устройства для транспортирования документов или сканеров, функции которых сходны с транспортирующими устройствами в копировальных аппаратах, сканерах изображений или факсах.

В порядке модификации этих аппаратов предусмотрено устройство закрепления и фиксации относительно документа положения сканера емкостного действия в качестве составной части устройства по изобретению.

Для целенаправленного контроля определенного числа характерных признаков защиты документа устройство контроля содержит соответствующее определенное число расположенных рядом друг с другом передающих или приемных электродов. Чем больше достигаемая при этом разрешающая способность, тем больше может быть проверено элементов защиты и кодов повышенной сложности в отношении фальсификации. Благодаря этому простые ручные аппараты для повседневного пользования могут использоваться простым, удобным и недорогим образом для контроля таких элементов защиты, как простые цветовые элементы. Устройства с более высокой разрешающей способностью позволяют проверять дополнительные признаки защиты, однако без распознавания всех признаков защиты. Этот контроль осуществляется с помощью простого микропроцессорного программного обеспечения, которое настроено только на определенные признаки и не является широко известным. Контроль всех признаков защиты обеспечивается техникой с еще более высокой разрешающей способностью с соответствующим программным обеспечением микроконтроллера. Этот дорогостоящий контроль применяется при наличии характерных признаков защиты высокого уровня и для достижения наивысшей надежности результатов. При таком контроле возможно также распознавание электропроводности различных величин.

В общую систему применения описанных признаков и устройств для контроля объектов, документов и особенно банкнот в соответствии с изобретением может входить также распознавание изображений и контроль состояния банкнот. С помощью электропроводящих характерных признаков возможно распознавание рисунка кодирования и даже создание самостоятельного или вспомогательного кода для целей сортировки, определения достоинства купюр или определения подлинности. При самостоятельном коде не применяются никакие другие характерные признаки и электропроводящий признак должен поддаваться однозначной идентификации, например, в отношении его положения на банкноте, для снижения до минимума уровня ложного возврата. При вспомогательном кодировании имеются также другие признаки, и данный код служит в качестве средства контроля в случае ложного возврата.

С помощью устройства по изобретению проводится также контроль состояния и при этом электропроводность характерного признака позволяет сделать заключение о состоянии банкноты, так как практика показывает, что на сильно изношенной банкноте истираются электропроводящие печатные краски и их электропроводность изменяется. В программном обеспечении имеется классификация степеней износа, так что может производиться отбраковка банкнот с определенной степенью износа. Указанная степень износа выражается, например, в частичном повреждении элемента ПОС, в том, что банкнота порвана с повреждением характерного признака или сильно помята, что привело к разрыву на участке характерного признака.

Таким образом, возможны различные комбинации контроля с выбором вариантов контроля подлинности, распознавания изображений и контроля состояния.

Кроме оптического выполнения зон контроля на подлежащем контролю объекте предусматриваются различные описанные выше конструкции защиты с кодовыми элементами, которые создают главный код в общем математическом соотношении, например, в виде суммарного рисунка. В свою очередь, для определения подлинности, состояния или достоинства одной определенной банкноты осуществляется контроль такого суммарного рисунка с помощью сигнала, получаемого при одновременном контроле подлинности металлических признаков защиты и/или контроле элементов ПОС.

Особенности изобретения будут ясны как из формулы изобретения, так и из описания и чертежей, при этом отдельно взятые признаки и их сочетания, являющиеся объектом патентной защиты, представляют оптимальные примеры осуществления.

Далее изобретение будет описано более подробно на примерах осуществления со ссылками на чертежи, на которых:
фиг. 1 схематично изображает документ с электропроводящей цветной печатью и элементом ПОС (с переменными оптическими свойствами;
фиг. 2 изображает структурную схему устройства контроля;
фиг. 3-5 схематично изображают сканеры различных типов;
фиг. 6-8 схематично изображают сканеры и структурированный признак защиты.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Фиг. 1 изображает документ с электропроводящей цветной печатью 1 и элементом 2 ПОС. Специальное сочетание различных элементов защиты создает дополнительное средство кодирования, повышая надежность контроля. На чертеже показана схематичная конструкция электропроводящей цветной печати 1, в которой параллельно друг другу расположены чередующиеся полосообразные (полосковые) электропроводящие зоны 3 и полосообразные (полосковые) изолирующие зоны 4. На виде сверху зоны 3, 4 проходят параллельно направлению транспортирования документов. Элемент 2 ПОС состоит из металлического слоя 5, полосообразных (полосковых) деметаллизированных зон 6, которые проходят параллельно направлению транспортирования документов, и деметаллизированной зоны 7, проходящей перпендикулярно направлению транспортирования документов. Кроме того, на фиг. 1 схематично показан сканер 8 с множеством передающих электродов 9 и одним приемным электродом 10.

Фиг. 2 изображает структурную схему устройства контроля в соответствии с изобретением. Устройство содержит электронную систему управления, сканер 8 емкостного действия и дешифрующую электронику. Электронная система управления по существу содержит кроме источника питания демультиплексор 17, генератор 11 для снабжения энергией передающих электродов и генератор 12 для управления мультиплексором.

Дешифрующая электроника состоит в основном из источника питания, усилителя 13, демодулятора 14, компаратора 15 и микропроцессора 16 с запоминающим устройством и фильтрами для подавления посторонних и возмущающих сигналов.

В держателе датчиков находятся заделанные в нем передающие и приемные электроды. Они образуют сканер 8 емкостного действия по всей ширине прохождения документов. Полосообразный приемный электрод проходит перпендикулярно направлению подачи документов. Передающие электроды расположены параллельно приемному электроду. Расстояние между передающим и приемным электродами определяется в зависимости от электропроводящего признака защиты, типового для документа. За счет расположения в ряд множества передающих электродов создается возможность одновременного определения нескольких электропроводящих характерных признаков вдоль продольной оси сканера 8 емкостного действия. Разрешающая способность данной конструкции зависит от числа передающих электродов. В представленном примере выполнения разрешающая способность соответствует одной точке на миллиметр как в продольном, так и в поперечном направлении. Наименьшее расстояние между соседними передающими электродами лимитируется возмущающим емкостным взаимодействием между ними. Для предотвращения такого взаимодействия и снижения возмущающего влияния передающие электроды управляются последовательно с помощью мультиплексора 17. За счет расположения передающих электродов по всей ширине прохождения документов контроль документа осуществляется нейтрально по отношению к его положению. Это означает, что для ввода в машину для обработки не требуется предварительной сортировки документов.

Фиг. 3 схематично изображает сканер 8 с множеством передающих электродов 9 и одним приемным электродом 10. Управление и обработка данных осуществляются с помощью системы со структурной схемой по фиг. 2.

Фиг. 4 схематично изображает пример выполнения сканера 8 емкостного действия с одним передающим электродом 18 и множеством приемных электродов 19. В отличие от примера выполнения системы по фиг. 2 передающий электрод 18 управляется с помощью генератора 19. Сигналы от приемных электродов 19 обрабатываются с помощью мультиплексора. Следующая далее система обработки данных, которая состоит из источника тока, усилителя, демодулятора, компаратора и микропроцессора с запоминающим устройством и фильтрами для подавления посторонних и возмущающих сигналов, идентична показанной на фиг. 2.

Фиг. 5 схематично изображает другой пример выполнения сканера 8 емкостного действия с множеством передающих электродов 20 и множеством приемных электродов 21. Электроды расположены в один ряд поочередно. Соответственно, управляющие сигналы передающих электродов 20 и сигналы оценки приемных электродов 21 обрабатываются способами уплотнения и разуплотнения с помощью мультиплексора и демультиплексора.

Фиг. 6-8 схематично изображают сканеры 33, 34, 35 и признак 36 защиты в виде комбинированной конструкции. Конструкция признака 36 защиты состоит из кольцеобразного элемента 37 защиты, линейного элемента 38 защиты и двух прямоугольных элементов 39, 40 защиты. Элементы 37, 38, 39 защиты выполнены из электропроводящей краски, в то время как элемент 40 защиты оптически идентичен элементу 39 защиты, но не обладает электропроводностью. Это обстоятельство повышает надежность контроля, так как невозможно визуально воспринять, какие именно элементы защиты находятся на документе. Простые ручные аппараты содержат сканер 33 по фиг. 6. Его разрешающая способность настолько низка, что может быть проверен только линейный элемент 38 защиты. Такие ручные аппараты пригодны для повседневного пользования, потому что они просты, удобны в пользовании и дешевы.

Устройства с более высокой разрешающей способностью по фиг. 7 содержат сканер 34 и позволяют, кроме контроля линейного элемента 38 защиты, производить контроль дополнительных элементов защиты, в данном случае кольцеобразного элемента 37 защиты. Прямоугольные элементы 39, 40 защиты не проверяются. Контроль осуществляется с помощью простого программного обеспечения микропроцессора, которое активируется только определенными элементами защиты. Прямоугольные элементы 39, 40 защиты не записаны в ЗУ в качестве изображений опорного сигнала.

Фиг. 8 показывает более высокую разрешающую способность с соответствующим программным обеспечением для микроконтроллера. Это позволяет проводить проверку всех защитных признаков, т.е. в том числе прямоугольных элементов 39, 40.

Далее на примерах будет пояснено, каким образом решается поставленная перед изобретением задача создания новой системы применения контрольных признаков, способа и устройств контроля, которые препятствуют быстрому распознаванию действия способа и устройств. Для этого будут описаны примеры применения характерных признаков, контрольных зон и конструкций элементов защиты с использованием способа и устройств в соответствии с изобретением.

Применение изобретения иллюстрируется приведенными ниже примерами. Для широкого применения необходимо определить группы контролеров, которые должны целенаправленно получить определенные знания о системе контроля и с помощью предписанной техники контроля проводить в основном проверку подлинности, но также и распознавание изображений и проверку состояния.

Применение системы контроля поясняется на примерах групп A, B и C контроля.

Группа A:
Государственные банки известным образом публикуют сведения об активных признаках защиты, так что пользователь, имеющий соответствующую подготовку, может самостоятельно проводить проверку подлинности. Упомянутые публикации относятся как к методам контроля без вспомогательных средств, так и к методам контроля с помощью вспомогательных средств. В соответствии с изобретением датчик сканирования может быть встроен в ручной аппарат контроля. С помощью ручного аппарата и специального программного обеспечения может проводиться контроль электропроводности.

При этом программное обеспечение модифицируется таким образом, что при проходе банкноты над оптическими датчиками активируется датчик сканирования и замеряется длина прохождения. При этом должна иметься определенная величина электропроводности цветной печати. Посредством оптических датчиков воспринимается конец банкноты, и датчик сканирования деактивируется. Таким образом может быть установлено положение электропроводящей зоны на объекте контроля. Посредством системы обработки данных производят сравнение данных с записанными в памяти данными и их оценку.

Группа B:
Группа B имеет в своем распоряжении машины для обработки банкнот. Эти машины оснащены специальными датчиками для детектирования различных признаков. Современные машины оснащаются датчиками для контроля оптической области и/или контроля магнитных свойств и/или контроля с помощью емкостного датчика для измерения длины прохождения. С помощью этих емкостных датчиков можно определять наличие электропроводящих характерных признаков величиной больше 6 мм. Они не обеспечивают детектирования нескольких электропроводящих контрольных зон по ширине прохождения. Кроме того, с их помощью невозможно распознавать электропроводность различных величин в контрольных зонах. Отдельные конструкции внутри контрольной зоны также не поддаются распознаванию. Однако посредством описанных датчиков сканирования можно проводить также и этот контроль, так что группа B может осуществлять контроль более высокого уровня. При оснащении специальным функциональным отпечатком и устройством контроля в соответствии с изобретением с модифицированным программным обеспечением указанные машины могут быть приспособлены для окончательного контроля.

Программное обеспечение для группы B выполняется таким образом, что датчик сканирования активируется оптическими датчиками и в процессе контроля считываются кольцеобразный элемент 37 защиты и линейный элемент 38 защиты. При этом задается определенная величина электропроводности, отклонения свыше или ниже 30% не учитываются.

С помощью оптических датчиков датчик сканирования деактивируется и данные обрабатываются.

Группа C:
Программное обеспечение выполнено таким образом, что могут опознаваться все характерные признаки. Датчик сканирования активируется оптическими датчиками. Производится распознавание величин длины и ширины прохождения признака 36 в виде комбинированной конструкции, кольцеобразного элемента 37 защиты, линейного признака 38 защиты, прямоугольного элемента 39 защиты, а также прямоугольного элемента 40 защиты, как не обладающего электропроводностью элемента. Задается определенная величина электропроводности, отклонения свыше или ниже 30% не учитываются.

В сочетании с другими физическими признаками такой комбинированный контроль повышает уровень защиты.

Далее описанные выше варианты выполнения должны быть уточнены применительно к группе C.

Группа C имеет в своем распоряжении полную версию программного обеспечения или техническое обеспечение наиболее высокого уровня, так что могут распознаваться все предварительно заданные конструкции и размеры контрольных зон.

В качестве дополнительного элемента кодирования выступает прямоугольный элемент 39 защиты в виде печатного оттиска различных физических параметров.

В одном из возможных исполнений прямоугольный элемент 39 защиты может быть выполнен в виде флуоресцентного признака защиты более высокого уровня. Это означает, что указанный элемент защиты возбуждается посредством источника излучения и после отключения источника обнаруживает свойства послесвечения (реминисценции). При проходе банкноты оптический датчик активирует систему контроля. Система контроля состоит из оптического датчика и датчика сканирования для детектирования электропроводящих контрольных полей. Оптический датчик содержит источник излучения и приемник. Объект контроля подвергается облучению в течение определенного времени. На заключительном этапе на приемнике замеряется послесвечение краски характерного признака. Указанное послесвечение и представляет собой код. При наличии оптических характерных признаков активируется емкостной датчик сканирования. Имеется также возможность отдельного контроля одного характерного признака.

В другом исполнении прямоугольный элемент 39 защиты может быть выполнен в виде флуоресцентного признака с различными величинами световой эмиссии красок. Это означает, что при облучении характерного оттиска с частотой "a" излучения возбуждается свечение цветного тона "a⁺". При источнике излучения с частотой "b" возбуждается свечение цветного тона "b⁺". Оптический датчик содержит два источника излучения различной частоты. За счет применения специального фильтра можно добиться необходимости только в одном приемнике. В другом варианте могут применяться один источник излучения, но два раздельных приемника с предвключенными фильтрами. При наличии оптических характерных признаков оптическая система датчиков активирует емкостной датчик сканирования. Здесь также имеется возможность раздельного контроля признаков.

В третьем исполнении прямоугольный элемент 39 защиты может быть выполнен в виде магнитного цветного оттиска. При прохождении банкноты оптический датчик активирует систему контроля, которая состоит из магнитной считывающей головки и емкостного датчика сканирования. Магнитная считывающая головка может распознавать присутствие признака или кода. При наличии магнитного признака активируется датчик сканирования.

В четвертом исполнении прямоугольный элемент 39 защиты может быть выполнен электропроводящим с 50%-ной электропроводностью по сравнению с кольцеобразным элементом 37 защиты или линейным элементом 38 защиты. Для его распознавания необходимо специальное программное обеспечение контроля, доступное только для этой группы. При дальнейшем снижении электропроводности необходимо статическое измерение, для которого требуется специальное отдельное устройство контроля.

В общей системе контроля возможны различные изменения, особенно применительно к группам A и B; в частности, для контроля Евро имеется возможность изменения заданных установок в национальных рамках. Подлежащий проверке признак защиты, например в Евро, одинаков во всех странах, однако с учетом национальных особенностей способ контроля, а также устройства контроля могут быть модифицированы и временно последовательно изменены.

Описанное выше применение элементов защиты и способов контроля осуществляется следующим образом: за счет кодированной целенаправленной металлизации может обеспечиваться распознавание изображений. Это распознавание изображений может использоваться для различных целей, особенно для сортировки, определения достоинства купюр или проверки подлинности. Еще одним преимуществом способа контроля является контроль состояния. Измерение электропроводности дает возможность делать заключение о состоянии банкнот. В бумагах с высокой степенью износа электропроводность резко снижается до минимума.

Изобретение было пояснено на конкретных примерах конструкций элемента защиты и устройства для контроля таких элементов. Однако следует отметить, что изобретение не ограничивается описанием и приведенными примерами осуществления и допускает различные изменения и модификации в пределах формулы изобретения. Целенаправленное сочетание дифракционно-оптических элементов защиты с другими электропроводящими признаками создает дополнительное кодирование. Другие электропроводящие характерные признаки, такие как, например, электропроводящие нити защиты, создают одновременную возможность классификации с помощью устройства контроля по изобретению.

Изобретение относится к способу контроля документов с элементами защиты. Техническим результатом является создание элементов защиты для документов в дополнение к другим элементам защиты и способа для контроля документов с указанными элементами защиты, которые обеспечивают невозможным для фальсификатора на основе знаний о функционировании способов и устройств контроля сосредоточить свои усилия на подлежащих контролю элементах защиты и изготавливать фальсификаты, настолько сходные с оригиналом, что они не могут быть распознаны устройствами контроля. Способ с конструкцией элементов защиты документа предусматривает создание нового знака, ориентированного главным образом не на визуальный контроль, а на способ контроля. Этот функциональный знак представляет собой сочетание электропроводящих и изолирующих конструкций, которые имеют одинаковую или различную величину, лежат в одной или различных плоскостях, имеют одинаковую или различную электропроводность и выполнены из металлизированных конструкций и/или электропроводящих красителей, или печатных красок. 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Способ контроля документов с использованием емкостной связи между передатчиком и приемником и передачи энергии между передатчиком и приемником через электропроводящие защитные материалы посредством сканера емкостного действия, который состоит из множества расположенных рядом друг с другом передающих или приемных электродов и одного параллельного этому ряду приемного или передающего электрода, отличающийся тем, что для контроля подлинности документов по меньшей мере по одному элементу защиты с целенаправленным электрическим кодированием информации посредством конструкций штриховой, решетчатой, дуговой или крестообразной формы, выполненных из электропроводящей краски, причем ширина штриха в наименьшей поддающейся контролю электропроводящей конструкции равна или меньше 5 мм, определяют электропроводность и оценивают ее путем сравнения с опорным сигналом. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для контроля подлинности документов по меньшей мере по одному дифракционно-оптическому элементу защиты с целенаправленным электрическим кодированием информации посредством металлизированных конструкций штриховой, решетчатой, дуговой или крестообразной формы с четкими кромками по отношению к соседним неметаллизированным конструкциям, причем ширина штриха в наименьшей поддающейся контролю электропроводящей конструкции равна или меньше 5 мм, определяют электропроводность и оценивают ее путем сравнения с опорным сигналом. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для контроля подлинности документов по дифракционно-оптическим слоям с прерывистым металлизированным слоем или частичными металлическими слоями или зонами металлических слоев в различных плоскостях определяют электропроводность и оценивают ее путем сравнения с опорным сигналом. 4. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что конструкция из электропроводящей краски имеет на виде сверху форму меандра, и для указанной конструкции определяют электропроводность и оценивают ее путем сравнения с опорным сигналом. 5. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что полосообразные конструкции из электропроводящей краски расположены параллельно и изолированы друг от друга, при этом на виде сверху полосообразные зоны проходят параллельно или перпендикулярно направлению транспортирования документов, и для указанных конструкций определяют электропроводность и оценивают ее путем сравнения с опорным сигналом. 6. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что различные электропроводящие краски внутри одного элемента защиты обладают различными величинами электропроводности, которые определяют и оценивают путем сравнения с опорным сигналом. 7. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что по меньшей мере две электропроводящие конструкции внутри одного элемента защиты имеют различную толщину краски, и по ним определяют электропроводность и оценивают ее путем сравнения с опорным сигналом. 8. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что ширина одной электропроводящей конструкции с постоянной электропроводностью соответствует ширине по меньшей мере двух электродов, и по ней определяют электропроводность и оценивают ее путем сравнения с опорным сигналом. 9. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что определяют величины электропроводности двух конструкций одинаковой и/или различной электропроводности с отстоянием по меньшей мере 0,1 мм и оценивают их путем сравнения с опорным сигналом. 10. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что определяют электропроводность одной конструкции из электропроводящих слоев краски в различных плоскостях и оценивают ее путем сравнения с опорным сигналом. 11. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что определяют электропроводность конструкций из электропроводящей краски, которые расположены внутри конструкций из электропроводящей краски, и оценивают ее путем сравнения с опорным сигналом. 12. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что раздельно определяют величины электропроводности по меньшей мере двух конструкций различной электропроводности и оценивают их путем сравнения с опорным сигналом. 13. Способ контроля документов по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что на подлежащих контролю документах проверку электропроводящих конструкций по их величине, форме, числу, цветовому тону, относительному удалению друг под другом и электропроводности выполняют таким образом, что при этом
- с помощью выполненного в виде ручного аппарата сканера (33) лицами из персонала группы А проверяется по меньшей мере одна из электропроводящих конструкций,
- с помощью сканера (34), который снабжен программным обеспечением, ориентированным на распознавание по меньшей мере двух из электропроводящих конструкций, и встроен в быстродействующую машину для обработки, лицами небольшой определенной группы В персонала проверяются две электропроводящие конструкции,
- с помощью сканера (35), который снабжен программным обеспечением, ориентированным на распознавание по меньшей мере трех из электропроводящих конструкций, и встроен в быстродействующую машину для обработки, лицами очень малой ограниченной группы С персонала проверяются по меньшей мере три электропроводящие конструкции, и электропроводящие конструкции представляют элементы кодирования, которые могут восприниматься лицами персонала группы А также визуально, лицами персонала группы В визуально и посредством декодирования с помощью программного обеспечения и лицами персонала группы С посредством преимущественно недоступного для групп А и В декодирования с помощью программного обеспечения.