NL9400810A

NL9400810A - Deactiveer- en codeersysteem voor een contactloos antidiefstal- of identificatielabel.

Info

Publication number: NL9400810A
Application number: NL9400810A
Authority: NL
Inventors: Johannes Harm Lukas Hogen Esch
Original assignee: Nedap Nv
Priority date: 1994-05-18
Filing date: 1994-05-18
Publication date: 1996-01-02
Also published as: DE19518106A1; US5608380A

Description

Deactiveer- en codeersysteem voor een contactloos antidiefstal- of identificatielabel.

De uitvinding heeft betrekking op het deactiveren of coderen van electromagnetische antidiefstallabels, die slechts éénmaal gebruikt worden en die dus niet bij de kassa tijdens het afrekenen worden verwijderd, alsmede op het coderen van identificatiela-bels ten behoeve van het contactloos identificeren van mensen, dieren of goederen.

De werking van bekende electromagnetische antidiefstalsystemen met éénmalig gebruikte labels berust op een tweetal principes. Het ene systeem gebruikt een electromagnetisch radiofrequent (RF) veld met een frequentie van ca. 8 MHz en werkt met labels of etiketten, die een afgestemde kring bevatten, bestaande uit een spoel en een condensator. Het andere systeem werkt met een electromagnetisch RF veld met een frequentie van ca. 4kHz en werkt met labels, die een stripje amorf metaal bevatten met specifieke magnetische eigenschappen.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op het eerste type antidiefstalsysteem, waarbij de spoel en de condensator in de etiketten veelal gevormd worden door aluminium folie, dat tweezijdig is aangebracht op een dragermateriaal van polyethyleen PE of polypropyleen PP. Het vormen van deze spoel en condensator gebeurt door een etsproces, waarbij van te voren een masker wordt aangebracht op de niet weg te etsen gedeelten. Een voorbeeld van een label, berustend op een principe zoals boven omschreven, is het label volgens het Europees octrooi nr. 0 280 361 van aanvraagster.

De etiketten ten behoeve van voornoemde antidiefstalsystemen worden meestal aangebracht in de winkel waar de goederen worden verkocht. Bij het afrekenen aan de kassa worden dan de etiketten gedeactiveerd, zodat bij het verlaten van de winkel, via de bij de uitgang opgestelde detectiesystemen, geen alarm optreedt.

Voor het deactiveren van de etiketten wordt meestal gebruik gemaakt van een systeem, dat op een van te voren aangebrachte zwakke plek in de condensator een electrische doorslag teweeg brengt, waardoor een kortsluiting ontstaat, zodat het etiket inactief is geworden in het antidiefstalsysteem.

Het aanbrengen van deze zwakke plek in de condensator kan geschieden op de wijze, zoals aangegeven in het Amerikaanse patentschrift nr 4,567,473 van Checkpoint, waarbij via een forcering een zwakke plek wordt aangebracht. Ook kan dit bijvoorbeeld worden gedaan op de wijze volgens het Amerikaanse patent nr 5,187,466 van Fritz Pichl, waarbij met behulp van electrische contacten tijdens het productieproces een doorslag wordt aangebracht, die vervolgens door een stroom door de gevormde doorslag te zenden weer wordt verwijderd, zodat een zwakke plek achterblijft.

Een verder alternatief is de methode volgens de Europese patentaanvraag 0 472 073 eveneens van Fritz Pichl waarbij via een chemische reactie geleiding tot stand wordt gebracht om een kortsluiting te genereren.

Al deze methoden hebben het nadeel, dat de tijdens het deactiveren gevormde kortsluiting in de condensator zeer kwetsbaar is en gevoelig voor mechanische bewegingen, omdat de gevormde kortsluiting bestaat uit een uiterst dun laagje gecondenseerd aluminium. Het gebeurt dan ook regelmatig, dat deze kortsluiting spontaan verdwijnt, waardoor de label weer actief wordt en een alarm in werking zal stellen bijvoorbeeld in een volgende te bezoeken winkel. Dit geeft natuurlijk uiterst ongewenste situaties.

Het deactiveersysteem volgens de uitvinding beoogt een oplossing te bieden voor dit probleem, doordat de label zich op geen enkele wijze kan herstellen nadat deze gedeactiveerd is.

Een duidelijke trend, die men momenteel kan waarnemen is de overgang naar de zogenaamde "source tagging", waarbij de etiketten niet worden aangebracht in de winkel, waar de goederen worden verkocht, maar direct al bij de fabrikant van de goederen, tijdens het productieproces. Dit heeft het voordeel, dat het veelal automatisch kan geschieden en dat het geen extra werkzaamheden en dus kosten voor de handel met zich meebrengt. Indien goederen direct bij de fabrikant van antidiefstaleti-ketten worden voorzien, is het gewenst, dat deze etiketten geactiveerd kunnen worden indien ze een beveiligde ruimte worden binnengebracht, omdat niet elke winkel voorzien is van een beveiligingssysteem tegen diefstal. Voor de laatst genoemde groep zou activering dan achterwege gelaten kunnen worden, waarbij na verkoop in wel beveiligde winkels geen alarm optreedt.

Hetzelfde principe kan eveneens worden gebruikt om een reeks van coderingen aan te brengen in contactloze identificatielabels, waarbij door het uitschakelen van condensator en/of spoeldelen, resonantiefrequenties in het electromagnetische spectrum al dan niet aanwezig zijn. Deze identificatielabels kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt voor het verlenen van toegang of als parkeerbon. Ook kan een eenmaal aangebrachte codering achteraf worden gewijzigd, zodat bijvoorbeeld waarde kan worden afgeboekt ten behoeve van bijvoorbeeld telefoneren, of een rit met het openbaar vervoer.

Aangezien bij het coderingssysteem van het identificatielabel, volgens de uitvinding, warmte vrijkomt, is het aanvullend ook nog mogelijk om met behulp van een thermisch gevoelige laag, die onder invloed van warmte bijvoorbeeld zwart verkleurd, leesbare informatie contactloos op afstand aan te brengen, bijvoorbeeld om de restwaarde van het kaartje aan te geven of om andere leesbare informatie aan te brengen.

Door het aanbrengen van leesbare informatie kan ook de mogelijkheid tot het plegen van fraude worden weggenomen, hetgeen eveneens kan worden bereikt door voor de afzonderlijke logische nivo’s van een databit twee resonantiefrequenties te kiezen of door zogenaamde checksum- en/of paritybits in de code op te nemen.

De onderhavige uitvinding beoogt in alle genoemde toepassingsmogelijkheden te voorzien en zal aan de hand van enkele figuren in het vervolg worden beschreven. Figuur 1 toont het electrisch schema van een antidiefstaletiket.

Figuur 2 toont schematisch een deactiveringssysteem volgens de uitvinding.

Figuur 3 toont schematisch een activerings- en een deactiveringssysteem volgens de uitvinding, die gecombineerd kunnen worden in één antidiefstaletiket.

Figuur 4 toont een uitvoeringsvorm van een antidiefstaletiket volgens de uitvinding. Figuur 5 toont het electrisch schema van een contactloos identificatielabel volgens de uitvinding.

De werking van het deactiveer- of codeermechanisme volgens de uitvinding berust op het gebruik van zogenaamde pyrotechnische mengsels, die door middel van de overslag van een vonk electrisch worden ontstoken en die vervolgens een electrische verbinding verbreken door een gedeelte van een aluminium spoortje weg te branden, waardoor de verbinding van een condensatordeel of een spoeldeel met de rest van de schakeling wordt verbroken en waardoor één of meerdere resonantiefrequentie(s) van de schakeling worden verwijderd of gewijzigd. Bovengenoemde pyrotechnische mengsels kunnen zodanig worden samengesteld, dat zij ook het onderliggende aluminium dat moet worden verwijderd in de verbrandingsreactie betrekken, zodat het volledig wordt verwijderd. Uiteraard is het zaak om deze verbranding bij een zo laag mogelijke temperatuur te laten plaats vinden om het gestelde doel te bereiken en op een zodanig beheerste wijze, dat geen gevaar bestaat, dat deze verbranding zich tot buiten het gewenste gebied uitbreidt. Eventueel kan hiertegen nog extra bescherming worden aangebracht in de vorm van brandwerende folie.

Zonder uitputtend te zijn, zijn een aantal voorbeelden van pyrotechnische mengsels, die kunnen worden toegepast in het deactiverings- en/of coderingssysteem volgens de uitvinding achtereenvolgens PbjCVSi/Ti/FejOj, PbCr04/Zr, Pb304/Si/KN03 en Pb304/Si.

In plaats van het gebruik van aluminium sporen in de label en voor aluminium geschikte pyrotechnische mengsels, kunnen uiteraard ook sporen, gemaakt van bijvoorbeeld koper, worden toegepast, tesamen met pyrotechnische mengsels, die zijn geoptimaliseerd voor koper.

Uiteraard zouden ook detonabele materialen kunnen worden toegepast, bijvoorbeeld op basis van zilverazide. Het gebruik van deze materialen levert echter, vooral bij de produktie zodanige gevaarsaspekten op, dat dit niet praktisch uitvoerbaar wordt geacht.

Van groot belang bij de etiketten volgens de uitvinding is, dat bij de verbranding geen of zeer weinig gasvorming optreedt. Dit kan worden bereikt, door voor het aanbrengen op het etiket een adequate binder te gebruiken, waarvoor eveneens weinig of geen gasvormend oplosmiddel nodig is.

De werking van de antidiefstalsystemen, die zijn ingericht om te werken met labels of etiketten volgens de uitvinding, berust veelal op het detecteren van energieabsorptie op de resonantiefrequentie van een afgestemde L-C kring, zoals afgebeeld in figuur 1. Om een etiket, voorzien van een dergelijke schakeling te deactiveren, moet de verbinding tussen de spoel en de condensator worden verbroken. Hiertoe wordt op een versmal^ gedeelte van een verbindingsspoor via een druktechniek een pyrotech- nisch mengsel aangebracht. Om dit mengsel te ontsteken is een vonk nodig, die wordt opgewekt door op de resonantiefrequentie van het circuit een electromagnetische energiepuls uit te zenden. Over de condensator ontstaat op deze wijze de hoogste electrische spanning, zodat bij voorkeur het pyrotechnische mengsel op een spoordeel wordt aangebracht, dat dicht bij de aansluiting aan de condensator ligt. Zoals aangegeven in figuur 2 wordt een tweede geleider (1) aangebracht, die het andere condensatorvlak aanvankelijk eveneens verbindt met het voomoemde versmalde spoorgedeelte, doch dat naderhand bijvoorbeeld met behulp van een laser of door etsing wordt doorgesneden, zodat een uiterst smalle onderbreking ontstaat, juist onder de positie waar vervolgens het pyrotechnische mengsel (2) wordt aangebracht.

Bij het aanbrengen van de energieïmpuls op de resonantiefrequentie springt dan een vonk over juist onder het pyrotechnische mengsel, dat hierdoor wordt ontstoken en waardoor het versmalde spoorgedeelte wordt verwijderd, waarna het circuit niet meer resoneert.

Aangezien het, zoals eerder omschreven, soms noodzakelijk is de label te kunnen activeren, kan zoals schematisch aangegeven in figuur 3 ook een verbinding worden verwijderd om een gedeelte van de schakeling buiten werking te stellen, waardoor de resonantiefrequentie wijzigt bijvoorbeeld van een lagere naar een hogere frequentie en waardoor de schakeling actief wordt op de resonantiefrequentie van het antidiefstalsysteem.

Bij een antidiefstallabel, zoals vergroot aangegeven in figuur 4, waarbij de condensa-torvlakken (3) en (4) aan weerszijden van de dragerfolie van het aluminium zijn aangebracht, moet teneinde de overslag te kunnen laten plaatsvinden eerst een verbinding (6) worden gemaakt door de dragerfolie heen om de hoogst mogelijk electrische spanning bij de plaats van de doorslag (7) te kunnen opwekken. Deze doorverbinding wordt gemaakt, door op een daarvoor bestemde positie het aluminium door de folie te forceren, waardoor een electrische verbinding ontstaat. Een dergelijke verbinding (5) is eveneens noodzakelijk om de spoel, die aan één zijde van de folie is aangebracht naar de andere zijde aan het condensatorvlak aan te sluiten.

Het is ook mogelijk om tijdens het produktieproces van de labels het pyrotechnisch mengsel tussen de aansluiting aan de condensatorvlakken in het dragermateriaal aan te brengen. Hiertoe moeten dan wel eerst openingen worden aangebracht in de drager- folie hetgeen overigens minder eenvoudig in het produktieproces te realiseren is.

Bij de contactloze identificatielabel volgens de uitvinding, zoals schematisch aangegeven in figuur 5 wordt het bovenomschreven pyrotechnisch materiaal gebruikt om het label te laten resoneren op verschillende resonantiefrequenties, welke bijvoorbeeld elk afzonderlijk een verschillende code representeren. Door op de label eventueel meerdere parallel- of seriegeschakelde spoel/condensator-combinaties aan te brengen kan de spreiding tussen de verschillende frequenties worden vergroot, zodat toleranties, nodig ten gevolge van het fabrikageproces, geen uitleesfouten bij de identificatie opleveren.

Indien alle condensatoren dezelfde waarde hebben, is het niet belangrijk welke condensatorverbinding het eerst wordt verbroken tijdens het programmeren.

Deze uitleesfouten kunnen ook worden vermeden door bijvoorbeeld de laagste reso-nantiefrequentie altijd aanwezig te laten zijn en deze te gebruiken als spectrale referentie voor de overige resonantiefrequenties, die de verschillende codes representeren.

Doordat bij het programmeren van de code verbranding optreedt en hierbij veel warmte ontstaat kan met behulp van deze warmte een thermisch gevoelige laag worden verkleurd, overeenkomstig met de laag die is aangebracht op thermisch papier ten behoeve van het thermisch printen. Op deze wijze kan leesbare informatie op de label, bijvoorbeeld in de vorm van een creditkaart, worden aangebracht.

Deze leesbare informatie kan bijvoorbeeld bestaan uit een balk, die de restwaarde van de kaart in procenten aangeeft en hiertoe bestaat uit honderd puntjes, die verkleuren door verbranding van de honderd dotjes pyrotechnisch materiaal, die hieronder zijn aangebracht en dat de condensatorwaarde van een L-C kring, via het doorbranden van een spoortje honderd verschillende waarden geeft.

Uiteraard kunnen op dezelfde wijze ook teksten worden aangebracht, door deze vooraf met behulp van pyrotechnische inkt onder de thermisch gevoelige laag aan te brengen en welke na verbranding leesbare teksten op het thermische papier laten verschijnen.

Om de gevolgen van de vervrandingsreactie te beperken kan ter weerszijden van het pyrotechnisch materiaal een brandwerende beschermende folie worden aangebracht, zodat de goederen waarop de labels worden aangebracht niet worden beschadigd.

Claims

1. Een deactiveer- en codeersysteem voor een contactloos antidiefstal- of identifï-catielabel met het kenmerk, dat deactivatie of codering van de label wordt verkregen, door het ontsteken en vervolgens verbranden van een pyrotechnisch mengsel, zodat een onder dit pyrotechnisch mengsel aangebrachte electrische verbinding wordt weggesmolten of bij het verbrandingsproces betrokken, waardoor deze electrische verbinding wordt verbroken en waardoor de electrische eigenschappen van deze label worden gewijzigd.

2. Een deactiveer- en codeersysteem voor een contactloos antidiefstal- of identifi-catielabel volgens de vorige conclusie, met het kenmerk, dat het electrische circuit van de label bestaat uit een resonantiekring in de vorm van een spoel en een condensator, waarbij de deactivatie van de label wordt verkregen, door op enige plaats de electrische resonantiekring te onderbreken.

3. Een deactiveer- en codeersysteem voor een contactloos antidiefstal- of identifi-catielabel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het electrische circuit van de label bestaat uit een resonantiekring in de vorm van een spoel en meer dan één parallelgeschakelde condensatoren, waarbij de codering van de label wordt verkregen, door de verbinding tussen de spoel en één of meerdere van de parallelgeschakelde condensatoren te verbreken, waardoor de resonantiefrequen-tie van de schakeling gewijzigd wordt.

4. Een deactiveer- en codeersysteem voor een contactloos antidiefstal- of identifi-catielabel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het electrische circuit van de label bestaat uit een resonantiekring in de vorm van een spoel en meer dan één seriegeschakelde, op tenminste één na via verbindingen kortgesloten, condensatoren, waarbij de codering van de label wordt verkregen, door de kortsluitverbinding van één of meerdere van de seriegeschakelde condensatoren te verbreken, waardoor de resonantiefrequentie van de schakeling gewijzigd wordt.

5. Een deactiveer- en codeersysteem voor een contactloos antidiefstal- of identifi-catielabel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het electrische circuit van de label bestaat uit een resonantiekring in de vorm van meer dan één parallel geschakelde spoelen en een condensator, waarbij de codering van de label wordt verkregen, door de verbinding tussen één of meerdere van de parallelgescha-kelde spoelen en de condensator te verbreken, waardoor de resonantiefrequentie van de schakeling gewijzigd wordt.

6. Een deactiveer- en codeersysteem voor een contactloos antidiefstal- of identifi-catielabel volgens één of meerdere der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat ontsteking van het pyrotechnische mengsel teweeg wordt gebracht door een vonk te laten overspringen onder of in de nabijheid van genoemd pyrotechnisch mengsel.

7. Een deactiveer- en codeersysteem voor een contactloos antidiefstal- of identifi-catielabel volgens de voorgaande conclusie met het kenmerk, dat het over laten springen van een vonk wordt gerealiseerd door de afgestemde kring via electro-magnetische inductie op te laten slingeren, waardoor er over de condensator en de daaraan verbonden geleiders een voldoende hoge spanning ontstaat om deze vonk te laten overspringen op een van tevoren bepaalde positie, waar de genoemde geleiders op geringe afstand van elkaar zijn aangebracht.

8. Een deactiveer- en codeersysteem voor een contactloos antidiefstal- of identifi-catielabel volgens één of meerdere der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat ter beperking van de verbrandingsreactie, om een geleider te verbreken, één of meerdere beschermende brandwerende folie(s) worden aangebracht.

9. Een deactiveer- en codeersysteem voor een contactloos antidiefstal- of identifi-catielabel volgens één of meerdere der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat ter vergroting van het aantal beschikbare codes meerdere resonantiecircuits in één label worden aangebracht, die resoneren op verschillende resonantiefre-quenties.

10. Een deactiveer- en codeersysteem voor een contactloos antidiefstal- of identifi-catielabel volgens één of meerdere der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat de bij de deactivatie of codering ontstane verbrandingswarmte wordt gebruikt om een thermisch gevoelige laag te verkleuren, zodat leesbare informatie op de label zichtbaar wordt.

11. Een deactiveer- en codeersysteem voor een contactloos antidiefstal- of identifï-catielabel volgens één of meerdere der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat het pyrotechnisch materiaal bestaat uit één of een combinatie van de mengsels Pb304/Si/Ti/Fe203, PbCr04/Zr, Pb304/Si/KN03 of Pb304/Si of uit een mengsel met vergelijkbare eigenschappen.