DE2855396B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen von magnetisch markierten Gegenständen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erkennen von magnetisch markierten Gegenständen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorausgesetzten Art und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Unter anderen Anwendungen kann sie die Überwachung von Zonen oder örtlichkeiten ermöglichen, deren Zugang einer begrenzten Zahl von Personen, z. B. aus Sicherheitsgründen, strikt reserviert ist.

Das Problem der Kontrolle der Zugänge zu sog. »Sicherheits«-Räumen stellt sich in üblicher Weise z. B. in Banken, in Industriegebäuden mit gefährlichen, nur für Spezialisten zugänglichen Räumen oder auch bei die nationale Verteidigung berührenden Zwängen unterworfenen örtlichkeiten.

Mit unterschiedlichen Kompliziertheitsgraden können die bisher verwendeten Systeme vom Schlüssel oder von Kombinationen von Schlüsseln bis zur Verwendung von »Ansteckmarken« reichen, die die Identitätskontrollc der in diese örtlichkeiten eindringenden Personen ermöglichen. Diese meist die Form von Karten aus Kunststoff aufweisenden Ansteckmarken können durch eine magnetische Kodierung auf mit der Karte verklebten oder in diese eingebetteten Magnetbändern vervollständigt sein,
Es ist auch die Möglichkeit bekannt, an einem Gegenstand oder einer Person die Gegenwart einer Probe auch geringer Abmessungen eines besondere magnetische Eigenschaften aufweisenden Metalls zu erfassen und diese Erfassung ohne direkse Berührung

ίο mit der Erfassungsvorrichtung vorzunehmen. Solche Systeme basieren auf der Erfassung der Änderungen eines Wechselfeldes, wenn das Metallband dieses durchläuft und sich diesem nähert; sie werden vor allem als Antidiebstahlseinrichtung in den öffendichen Bibliotheken verwendet.

Die Anmelderin hat dieses Verfahren zur einfachen Erfassung der Gegenwart eines markierten Gegenstandes in der Kontrollzone selbst durch Mittel verbessert, die deren Identifizierung durch L^sen einer vorab kodierten und an den Gegenständen befestigten oder von einer Person getragenen magnetischen Etikette ermöglichen. Diese Identifizier/erfahren sind in der DE-OS 2712016 angegeben und im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 berücksichtigt.

Gemäß diesen Verfahren verwendet man magnetische Bänder oder Drähte, die jeweils unterschiedliche Hystereseschleifen aufweisen. Die Kodierung der Etiketten wird dann entweder durch eine geeignete Wahl der Art des Metalls, um die Relativlage des durch je-

des Band erzeugten Signals bei jedem Wechsel zu bestimmen, oder durch eine geeignete Wahl der wirksamen Länge des Bandes, um die Amplitude des Signals zu bestimmen, oder auch durch die Kombination der beiden Möglichkeiten vorgenommen. Man verwirk-

licht so eine binäre oder z. B. auf 4 oder 5 basierende digitale Kodierung je nach den erfaßbaren Amplitudegraden, ohne eine übertriebene Empfindlichkeit der Erfassungsgeräte zu erfordern.

Man muß sich also bei diesen Verfahren an die Benutzung gut definierter Eigensv.hp.ften des Metalls binden, um insbesondere die Reproduzierbarkeit der jeder Metallart eigenen Hystereseschleife zu sichern. Dies führt zu dem Erfordernis, äußerst genaue Eigenschaften beim Herstellungsverfahren des Metalls, bei seiner Wärmebehandlung und sogar bei seiner Formgebung zu Bändern oder dünnen Drähten einzuhalten. Alle diese bekannten Systeme weisen den gemeinsamen Nachteil auf, Betrugsmöglichkeiten durch Herstellung »falscher Schlüssel« bestehen zu lassen.

so Auch im Fall des oben erwähnten Systems mit magnetischen Bändern ist es vorstellbar, daß ein möglicher Betrüger, dem es gelungen wäre, sich eine kodierte Marke der Etikette zu verschaffen, in der Folge dazu gelangen könnte, sie unter Verwendung der gleichen magnetischen Produkte wieder darzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte, im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorausgesetzte Verfahren dahingehend zu verbessern, daß auch ohne Einhaltung genauer Toleranzen im

AO Herstellungsverfahren der Markierungselemente, d. h. der Bänder und Drähte aus magnetischem Werkstoff, eine sichere Erkennung der Markierung ermöglicht wird und eine größere Sicherheit gegenüber Fälschungen erhältlich ist. Außerdem soll im Rahmen der

fis Erfindung eine zur Durchführung des Erkennungsverfahrens geeignete Vorrichtung angegeben werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die

kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs i bzw. des Patentanspruchs 2 gelöst.

Die Erfindung ersetzt mit den beanspruchten Maßnahmen praktisch die numerische Kodierung der bekannten Systeme durch eine praktisch unnachahmbare analoge Kodierung, wodurch eine sichere Erkennung der Markierungen auch ohne Einhaltung genauer Toleranzen im Herstellungsverfahren der Markierungselemente ermöglicht wird und der Vorteil einer größerer. Sicherheit gegenüber Fälschungen gewährleistet ist.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung veranschaulichten Auaführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Schema der Vorrichtung in Ruhestellung, und

Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung, wenn ein zu erkennender Gegenstand in die Vorrichtung eingeführt ist.

Der zu erkennende Gegenstand besteht hier aus einer üblichen Kunststoffkarte 1, die mit zwei magnetischen Bändern 2 und 3 versehen ist, und diese Karte stellt den »Schlüssel« zum Erhaltendes Zuganges z. B. zu einem Sicherheitsraum dar. Es gibt also nur eine bestimmte und begrenzte Zahl solcher Karten, die nur an die zum Betreten dieser Räumlichkeit befugten Personen verteilt sind.

Für alle die Karten wurde das Band 2 aus ein und derselben kleinen Charge von magnetischem Metall gewalzt. Bei dem Verfahren zur Erzeugung dieser Charge, ihrer Wärmebehandlung und ihres Walzens ist man jedoch nicht streng gebunden, sehr genau die Temperaturen oder Dauern der Bezugserhitzung noch die normalen Walzbedingungen einzuhalten, so daß die Hystereseschleife jedes Bandes in zufälliger Weise unregelmäßige und komplizierte Abweichungen gegenüber der theoretischen Schleife aufweist. Andererseits zeigen sämtliche von der gleichen Charge, stammenden Bänder die gleichen Abweichungen und Unregelmäßigkeiten der Hystereseschleife.

Ebenso ist es bei den Bändern 3 aller Karten, die unter ähnlichen Bedingungen aus einer anderen Charge hergestellt sind.

Die Erkennungsvorrichtung weist in üblicher Weise zwei Erregerspulen 5 und 6 auf, die mit Wechselstrom gespeist sind und ein magnetisches Wechselfeld liefern. Der Erfassungskreis weist in ebenfalls üblicher Weise eine mit der Erregerspule 5 in der Erfassungszone gekoppelte Erfassungsspule 7 auf. Im Erfassungskreis ist die Spule 7 in Gegenüberstellung zu einer Hilfsspule 8 montiert, die mit der Erregerspule 6 gekoppelt ist. Das von den beiden Spulen 7 und 8 abgegebene Gesamtsignal wird in einem Behandlungsgerät erfaßt, das von jeder bekannten Art sein kann. Um die Figur zu vereinfachen, ist dieses Gerät hier in sehr schematischer Weise als Schirm eines Oszilloskops 10 dargestellt.

Die Spulen 7 und 8 des Erfassungskreises sind normalerweise derart ausgeglichen, daß in 4er Abwesenheit jedes fremden Elements und, wenn die Spulen 5 und 6 ein Wechselfeld erzeugen, kein Signal auf dem Oszilloskop 10 erscheint.

Jedoch hat man hier (Fi g. 1) in die Hilfsspule 8 eine Vergleichsmarlderungskarte 11 eingeführt, die die gleichen magnetischen Bänder 2 und 3 wie die zu erkennenden Karten 1 trägt. Es erscheinen dann auf dem Oszilloskop 10 Signale 13 unregelmäßiger und komplizierter Formen, die für die Hystereseschleifen der Bänder 2 und 3 charakteristisch sind.

Man sieht, daß man, wenn man jetzt (Fig. 2) eine

is zu erkennende Karte 1 in die Erfassungsspule 7 einführt, ein Gleichgewicht des Erfassungskreises derart wieder einstellt, daß sich das auf dem Oszilloskop 10 auftretende Signal annulliert. Man verfügt so über ein Mittel, um durch Annullierung des Signals die Identitat zwischen der von einem Gegenstand (Karte 1) getragenen Kodierung und einer vrn der Vergleichsmarkierungskarte U getragenen i?ezugsmarkierung zu erfassen.

So hat man praktisch die numerische Kodierung der in der obengenannten DE-OS 2712016 angegebenen Systeme durch eine praktisch unnachahmbare analoge Kodierung ersetzt, denn man müßte gleichzeitig die Zusammensetzung der Charge und alle ihre Herstellungs- und Walzbedingungen sehr genau reproduzie-

ren, was praktisch undurchführbar ist.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht eng auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern erfaßt ebenfalls solche Ausführungsarten, die davon nur durch Einzelheiten, Ausführungsvarianten oder die Verwendung äquivalenter Mittel abweichen. Man könnte so Karten mit einem einzigen Band oder im Gegensatz dazu mit mehr als zwei Bändern je nach dem Kompliziertheitsgrad verwenden, den man dem erfaßten Signal zu geben wünscht; ebenso können die

Bänder direkt auf dem Gegenstand oder auf einer Etikette angebracht werden, anstatt auf einer besonderen Kfc-.te zu sein. Bei allen diesen Varianten ist es das unerläßliche Merkmal, daß die Markierungen der Gegenstände sämtlich von ein und derselben Charge

stammen und daß die in die Hilfsspule eingeführte Vergleichsmarkierung ebenfalls aus den gleichen Bändern wie die Markierungen der Gegenstände besteht.

Die die Markierungen darstellenden Bänder oder

so Drähte könnten auch aus einem nicht-metallischen magnetischen Material, z. B. aus einem magnetischen Ferrit oder keramischen Material, jedoch stets unter der Voraussetzung bestehen, daß sie νυη einer gieichen Herstellungscharge dieses Materials stammen und die Identität komplizierter Form der Hystereseschleife gewährleisten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Erkennen von durch wenigstens eine Gruppe von Marlderungselementen, die aus dünnen Bändern oder Drähten aus magnetischem Werkstoff bestehen, markierten Gegenständen mittels Emführens des markierten Gegenstandes in ein Wechselmagnetfeld und Analysierens des durch die Markierungselemente hervorgerufenen Störmagnetfeldes mittels eines Erfassungskreises, wobei jede Gruppe von Markierungselementen von einer Produktionscharge mit dieser eigenen Zusammensetzung?-, Herstellungsprozeß- und Wärmebehandlungseigenschaften stammt, die zu einer dieser Produktionscharge strikt eigenen, jedoch allen von dieser Produktionscharge stammenden Markierungselementen gemeinsamen Form der Hystereseschleife führen, dadurch gekennzeichnet,

- daß -£iir Analyse des Störmagnetfeldes ein zu diesem gleiches, entgegengesetzt gerichtetes Störmagnetfeld erzeugt wird,

- daß dieses entgegengesetzt gerichtete Störmagnetfeld mit Hilfe von Markierungselementen, die aus der gleichen Produktionscharge wie jene auf dem Gegenstand stammen, erzeugt wird, und

- daß die Erkennung des Gegenstandes durch die Erfassung der völligen gegenseitigen Aufhebung der beiden Störmagnetfelder im Erfass ongskreis erfolgt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, in der der Erfassungskreis wenigstens eine Erfassungsspule aufweist, in die die Markierung des zu erkennenden Gegenstandes eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsspule (7) in Gegenüberstellung zu einer Hilfsspule (8) montiert ist, in die eine Vergleichsmarkierung eingeführt ist, die aus den gleichen Elementen wie denen der Markierungen der zu erkennenden Gegenstände zusammengesetzt ist.