[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum eineindeutigen Identifizieren eines Dokuments,
welches als ein Sicherheits- oder ein Wertdokument ausgebildet ist, sowie ein Sicherheits-
oder Wertdokument.
Hintergrund
[0002] Derartige Dokumente sind in verschiedenen Ausführungsformen als solche bekannt. Hierzu
gehören beispielsweise Sicherheitsdokumente wie Ausweise, Reisepässe oder Identitätskarten,
sowie Wertdokumente beispielsweise Kreditkarten oder Banknoten. Das Dokument kann
zum Beispiel in Buch- oder Passform mit Dokumenthülle und Dokumenteinlage oder als
Plastikkarte, sei es mit oder ohne Chipmodul, vorliegen.
[0003] Zur eineindeutigen Identifizierung weisen solche Sicherheits- oder Wertdokumente
ein oder mehrere Sicherheitsmerkmale auf. Optische Sicherheitsmerkmale sind als solche
zum Beispiel in dem Dokument
DE 10 2007 015 934 A1 genannt.
Zusammenfassung
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum eineindeutigen Identifizieren eines
als Sicherheits- oder Wertdokument ausgeführten Dokuments sowie ein Sicherheits- oder
Wertdokument anzugeben, mit denen eine eineindeutige Dokumentenidentifizierung auf
vereinfachte Art und Weise ermöglicht ist.
[0005] Zur Lösung sind ein Verfahren zum eineindeutigen Identifizieren eines Dokuments,
das ein Sicherheits- oder ein Wertdokument ist, sowie ein Sicherheits- oder Wertdokument
nach den unabhängigen Ansprüchen 1 und 15 vorgesehen. Alternative Ausgestaltungen
sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.
[0006] Nach einem Aspekt ist ein Verfahren zum eineindeutigen Identifizieren eines als Sicherheits-
oder Wertdokument ausgeführten Dokuments geschaffen, bei dem das Dokument bereitgestellt
wird, welches aus einem oder mehreren Materialien hergestellt ist. Es wird ein Materialvergleichsparameter
für eine Materialeigenschaft in zumindest einem Materialabschnitt des Dokuments bestimmt.
In einem lokalen Speicher des Dokuments und / oder einer zentralen Datenbank werden
Vergleichsdaten gespeichert, die den Materialvergleichsparameter angeben oder anzeigen.
Das Dokument wird bestimmt, wobei hierbei Folgendes vorgesehen ist: ein Materialprüfparameter
wird für den zumindest einen Materialabschnitt und / oder einen weiteren Materialabschnitt
des Dokuments bestimmt, der von dem zumindest einen Materialabschnitt verschieden
ist; die Vergleichsdaten werden aus dem lokalen Speicher des Dokuments und / oder
der zentralen Datenbank ausgelesen und mit Prüfdaten verglichen, die den Materialprüfparameter
angeben; und das Dokument wird als eineindeutig identifiziert bestimmt, wenn beim
Vergleichen der Prüfdaten und der Vergleichsdaten festgestellt wird, das der Materialprüfparameter
innerhalb vorgegebener Parametergrenzen dem Materialvergleichsparameter entspricht.
[0007] Nach einem weiteren Aspekt ist ein Sicherheits- oder Wertdokument geschaffen, welches
mit dem Verfahren eineindeutig identifizierbar ist, wobei in einem lokalen Datenspeicher
des Sicherheits- oder Wertdokuments Vergleichsdaten gespeichert sind, die einen Materialvergleichsparameter
für zumindest einen Materialabschnitt des Dokuments anzeigen.
[0008] Mit den vorgeschlagenen Technologien ist die Möglichkeit geschaffen, das Sicherheits-
oder Wertdokument anhand einer bestimm- oder messbaren Materialeigenschaft eineindeutig
zu identifizieren. Es wird also eine eineindeutig dem Dokument zuordenbare Materialeigenschaft
als Materialsignatur ("Materialfingerabdruck") für das Identifizieren des Sicherheits-
oder Wertdokuments genutzt. Es kann sich um eine beliebige Materialeigenschaft des
Dokuments handeln, die herstellungsbedingt beim Erzeugen des Dokuments oder nicht
herstellungsbedingt bereitgestellt wird, sei es gezielt oder zufällig. So kann auch
eine Materialeigenschaft des oder der für das Dokument genutzten Materialien, die
den Materialien zu eigen ist und durch den Herstellungsprozess nicht verändert wird,
für die Materialsignatur herangezogen werden, sei es als einzelnes oder ergänzendes
Signaturmerkmal.
[0009] Wesentlich ist die Eineindeutigkeit der Zuordnung zum Dokument. Eineindeutigkeit
bedeutet hierbei, dass jedes Sicherheits- oder Wertdokument genau eine Materialsignatur
(eine Materialeigenschaft oder Kombination von Materialeigenschaften) hat, die sie
von anderen Dokumenten unterscheidet, und zu jeder Materialsignatur gehört genau ein
Sicherheits- oder Wertdokument.
[0010] Es kann vorgesehen sein, das Sicherheits- oder Wertdokument allein anhand der Materialsignatur
eineindeutig zu identifizieren.
[0011] Beim Vergleichen des Materialvergleichsparameter und des Materialprüfparameters kann
eine Übereinstimmung oder Entsprechung festgestellt werden, wenn die Parameter sich
innerhalb vorgegebener Prüftoleranzen entsprechen.
[0012] Der Materialprüfparameter und der Materialvergleichsparameter können mittels eines
optischen Messverfahrens bestimmt werden. Auf diese Weise ist das Sicherheits- oder
Wertdokument anhand einer optisch stimmbaren Materialsignatur eineindeutig identifizierbar.
Die Materialsignatur ist optisch bestimmbar.
[0013] Der Materialprüfparameter und der Materialvergleichsparameter können bei dem optischen
Messverfahren als ein Parameter für eine optische Eigenschaft aus der folgenden Gruppe
bestimmt werden: Transmission, Absorption, Reflexion und Emission. Eine oder mehrere
optische Eigenschaften des Materials des Dokuments können für den Vergleich des Materialvergleichsparameters
und des Materialprüfparameters herangezogen werden.
[0014] Der Materialprüfparameter und der Materialvergleichsparameter können eine spektral
aufgelöste Materialsignatur bilden, bei der der Materialprüfparameter und der Materialvergleichsparameter
eine spektral aufgelöste Materialeigenschaft betreffen. Bei einer spektral aufgelösten
Materialeigenschaft sind Materialprüfparameter und Materialvergleichsparameter, die
eine beliebige optische Eigenschaft betreffen können, einer bestimmten Wellenlänge
oder einem Wellenlängenbereich zugeordnet. So kann es sich zum Beispiel um Absorptions-
oder Transmissionswerte bei einer vorgegebenen Wellenlänge oder einem vorgegebenen
Wellenlängenbereich handeln. Auch die Emission, beispielsweise in Form der Fluoreszenz,
kann für eine Wellenlänge oder einen Wellenlängenbereich bestimmt werden.
[0015] Der Materialvergleichsparameter und der Materialprufparameter können jeweils in demselben
lokalen Bereich des zumindest einen Materialabschnitts des Dokuments bestimmt werden.
Alternativ können der Materialprüfparameter und der Materialvergleichsparameter in
unterschiedlichen lokalen Materialabschnitten des Dokuments bestimmt werden, wenn
in den unterschiedlichen lokalen Materialabschnitten die zum eineindeutigen Identifizieren
genutzte Materialeigenschaft ausgebildet ist.
[0016] In den alternativen Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass in dem lokalen Speicher
des Dokuments und / oder der zentralen Datenbank elektronische Daten hinterlegt sind,
die insbesondere angeben, in welchem lokalen Materialabschnitt des Dokuments (Lage-
oder Ortsbestimmung) der Materialprüfparameter zu bestimmen ist. Beim Bestimmen des
Dokuments können diese elektronischen Daten ausgelesen werden, um anschließend den
Materialprüfparameter für den oder die anhand der elektronischen Daten identifizierten
Materialabschnitte des Dokuments zu bestimmen. Die elektronischen Daten können hierbei
den Materialabschnitt angeben, in welchem der Materialvergleichsparameter bestimmt
wurde. Ergänzend oder alternativ können die elektronischen Daten einen lokalen Materialabschnitt
angeben, in welchem der Materialprüfparameter zu bestimmen ist. Beispielsweise kann
der lokale Materialabschnitt des Dokuments in relativer Beziehung zu und beabstandet
von einem Bezugspunkt auf dem Dokument angegeben sein, zum Beispiel in Bezug auf ein
Foto oder eine andere Abbildung auf dem Dokument.
[0017] Der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter können in einem Materialabschnitt
des Dokuments bestimmt werden, welcher eine herstellungsbedingte Änderung oder Anomalie
der Materialeigenschaften aufweist. Allgemein können insbesondere Materialabschnitte
für die Materialsignatur herangezogen werden, die sich hinsichtlich wenigstens einer
Materialeigenschaft von anderen Materialabschnitten des Dokuments unterscheiden, insbesondere
von anderen Materialabschnitten außerhalb eines Sicherheitsmerkmals. Auf diese Weise
können lokale Änderungen einer oder mehrerer Materialeigenschaften mittels des Materialvergleichsparameters
und des Materialprüfparameters zum eineindeutigen Identifizieren des Dokuments herangezogen
werden.
[0018] Der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter können in einem Materialabschnitt
des Dokuments bestimmt werden, welcher hinsichtlich der Materialeigenschaft gleich
anderen Materialabschnitten des Dokuments ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform
können ein oder mehrere Materialeigenschaften des Materials des Dokuments herangezogen
werden, die nicht nur für einen lokalen Materialabschnitt des Dokuments, sondern auch
für weitere Materialabschnitte des Dokuments charakteristisch sind. Beispielsweise
kann ein eineindeutig dem Dokument zuordenbares Absorptions- oder ein Transmissionsverhalten
in den verschiedenen Materialabschnitten im Wesentlichen gleich sein.
[0019] Der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter können in dem zumindest
einen Materialabschnitt des Dokuments, welcher eine für das Dokument eineindeutige
Materialeigenschaft aufweist, und zusätzlich in einem Materialabschnitt des Dokuments
bestimmt werden, welcher keine für das Dokument eineindeutige Materialeigenschaft
aufweist. Bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, mehrere Materialeigenschaften
in den Vergleich von Materialvergleichsparameter und Materialprüfparameter einzubeziehen.
So kann eine nicht eineindeutige Materialeigenschaft in einem ersten Schritt dazu
dienen, dass zu identifizierende Sicherheits- oder Wertdokument einer vorgegebenen
Klasse oder Gruppe zuzuordnen (Klassifizierung), zum Beispiel der Klasse "Betriebsausweis"
oder "Personalausweis", um dann innerhalb der Klasse oder Gruppe das Dokument anhand
der eineindeutigen Materialeigenschaft schließlich eineindeutig zu identifizieren.
[0020] Das Dokument kann ein zum eineindeutigen Identifizieren des Dokuments auswertbares
Sicherheitsmerkmal aufweisen, und die durch den Materialvergleichsparameter angegebene
Materialeigenschaft kann nicht mit dem Sicherheitsmerkmal in Verbindung stehen, was
bedeuten kann, dass die eineindeutige Materialeigenschaft nicht durch das Herstellen
des Sicherheitsmerkmals verursacht oder hierdurch beeinflusst ist. Auch mehrere Sicherheitsmerkmale
können vorgesehen sein. Ein oder mehrere Sicherheitsmerkmale können optisch bestimmbare
Sicherheitsmerkmale sein, wie sie als solche in verschiedenen Ausführungen bekannt
sind.
[0021] Der zumindest eine Materialabschnitt des Dokuments kann außerhalb eines von dem Sicherheitsmerkmal
erfassten Materialabschnitts des Dokuments angeordnet sein. Der zumindest eine Materialabschnitt
des Dokuments ist dann frei von dem mindestens einen Sicherheitsmerkmal. Auch der
Materialabschnitt des Dokuments, welcher keine für das Dokument eineindeutige Materialeigenschaft
aufweist, kann außerhalb des Sicherheitsmerkmals angeordnet sein. Bei dieser Ausführungsform
wird der Materialvergleichsparameter für einen oder mehrere Materialabschnitte bestimmt,
die außerhalb und getrennt von dem mindestens einen Sicherheitsmerkmal gebildet sind.
Dieses kann insbesondere bedeuten, dass der untersuchte Materialabschnitt hinsichtlich
seiner Materialeigenschaften nicht durch das Ausbilden und das Herstellen des oder
der Sicherheitsmerkmale in dem Dokument beeinflusst ist.
[0022] Das Bestimmen des Dokuments kann weiterhin Folgendes umfassen: Auswerten des Sicherheitsmerkmals
zum Identifizieren des Dokuments und eineindeutiges Identifizieren des Dokuments,
wenn der Materialprüfparameter dem Materialvergleichsparameter entspricht und das
Dokument zusätzlich anhand des Sicherheitsmerkmals identifiziert wird. Hierbei ist
vorgesehen, die eineindeutige Identifizierung des Dokuments weiter abzusichern, indem
Materialsignatur und Sicherheitsmerkmal ausgewertet werden. Das Prüfen von Sicherheitsmerkmalen
ist als solches in verschiedenen Ausführungen bekannt.
[0023] Der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter können in wenigstens
einem weiteren Materialabschnitt des Dokuments bestimmt werden. Hierbei kann vorgesehen
sein, dass in dem Materialabschnitt und dem weiteren Materialabschnitt jeweils dieselbe
Materialeigenschaft geprüft wird, beispielsweise eine optische Eigenschaft wie Absorption
oder Transmission des Materials. Der weitere Materialabschnitt kann außerhalb oder
innerhalb des Sicherheitsmerkmals angeordnet sein.
[0024] Der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter können in einer Vielzahl
verschiedener Materialabschnitten des Dokuments, die wahlweise voneinander beabstandet
oder aneinandergrenzend angeordnet sind, bestimmt werden, die über eine Gesamtoberfläche
oder einen Teilbereich hiervon des Dokuments verteilt angeordnet sind. Hierdurch kann
das Verfahren zum Identifizieren des Dokuments weiter verfeinert und abgesichert werden.
Gleiche oder unterschiedliche Materialeigenschaften können über einen Großteil der
Fläche oder die Gesamtfläche des Dokuments abgeprüft werden.
[0025] Ein weiterer Materialvergleichsparameter und ein zugeordneter weiterer Materialprüfparameter
können bestimmt und in das Bestimmen des Dokuments dem Auswerten des Materialvergleichsparameters
und des Materialprüfparameters entsprechend einbezogen werden. Auf diese Weise können
Gruppen von Materialsignaturen für das Dokument zum eineindeutigen Identifizieren
herangezogen werden. Bei dieser oder anderen Ausführungsformen können sich die Materialsignaturen
auf Materialeigenschaften beziehen, die nicht mit dem einen oder den mehreren Sicherheitsmerkmalen
des Dokuments in Verbindung stehen, insbesondere also nicht durch die Herstellung
des einen oder der mehreren Sicherheitsmerkmale in dem Sicherheits- oder Wertdokument
bedingt, beeinflusst oder hervorgerufen sind.
[0026] In Verbindung mit dem Sicherheits- oder Wertdokument gelten die vorangehend gemachten
Erläuterungen für alternative Ausgestaltungen des Verfahrens zum eineindeutigen Identifizieren
entsprechend.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
[0027] Im Folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf Figuren einer
Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer Anordnung zum eineindeutigen Identifizieren eines
als Kunststoff- oder Chipkarte, auch Plastikarte, ausgeführten Sicherheits- oder Wertdokuments;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung zu Verfahrensschritten beim eineindeutigen Identifizieren
eines Sicherheits- oder Wertdokuments;
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum zerstörungsfreien Bestimmen einer
laminierten Schichtanordnung für einen Körper einer Kunststoffkarte;
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung zu den optischen Messgrößen Reflexion und Transmission
an einer Schichtanordnung mit gestapelten Kunststofffolienschichten im laminierten
Zustand;
- Fig. 5
- eine schematische Darstellung zu den optischen Messgrößen Reflexion und Transmission
an einer Schichtanordnung mit gestapelten Kunststofffolienschichten im laminierten
Zustand, wobei Fehlstellen in der Schichtanordnung vorhanden sind;
- Fig. 6
- eine schematische Darstellung zu den optischen Messgrößen Reflexion und Transmission
für eine Schichtanordnung mit gestapelten Kunststofffolienschichten im nichtlaminierten
Zustand; und
- Fig. 7
- eine schematische Darstellung einer weiteren Vorrichtung zum zerstörungsfreien Bestimmen
einer laminierten Schichtanordnung für einen Körper einer Kunststoffkarte.
[0028] Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung mit einem als Chipkarte
1 ausgeführten Sicherheitsdokument, einer Prüfeinrichtung 2 sowie einer zentralen
Datenbank 3. Zwischen der Prüfeinrichtung 2 und der zentralen Datenbank 3 können elektronische
Daten ausgetauscht werden, wobei die Datenkommunikation eine drahtlose und / oder
ein leitungsgebunden Datenübertragung umfassen kann.
[0029] Zum eineindeutigen Identifizieren der Chipkarte 1, die auch als Wertdokument nutzbar
ist, zum Beispiel als Werttoken, wird mithilfe der Prüfeinrichtung 2 ein Materialprüfparameter
bestimmt. Der Materialprüfparameter gibt eine Materialeigenschaft für wenigstens einen
lokalen Materialabschnitt 4 auf der Chipkarte 1 an. Beispielsweise kann es sich um
einen optisch bestimmbaren Materialprüfparameter handeln, zum Beispiel betreffend
Absorption, Transmission, Reflexion und / oder Emission. Alternativ oder ergänzend
kann der Materialprüfparameter eine Refraktion, den Brechungsindex und / oder die
Lichtstreuung des Materials betreffen. Aus optischen Messgrößen können auch nicht-optische
Materialeigenschaften abgeleitet werden, zum Beispiel eine Materialdichte.
[0030] Der Materialprüfparameter kann spektral aufgelöst bestimmt werden, beispielsweise
dadurch, dass wellenabhängig Lage und / oder Intensität von Absorptions-, Emissions-,
Reflexions- und / oder Transmissionsbanden bestimmt werden. Das Bestimmen von optischen
Materialprüfparametern ist als solches in verschiedenen Ausführungsformen bekannt
und wir unten für beispielhafte Ausführungsformen noch näher erläutert.
[0031] Für den gemessenen Materialprüfparameter werden mittels der Prüfeinrichtung 2 Prüfdaten
in Form elektronischer Daten erzeugt, um die Prüfdaten mit Vergleichsdaten zu vergleichen,
die einen Materialvergleichsparameter angeben, der zuvor bestimmt und für den in der
zentralen Datenbank 3 die Vergleichsdaten hinterlegt wurden. Der Materialvergleichsparameter,
den die Vergleichsdaten anzeigen, identifiziert die Chipkarte 1 eineindeutig und kann
so für den Vergleich mit den Prüfdaten herangezogen werden, um die Chipkarte 1 zu
identifizieren.
[0032] Alternativ oder ergänzend können die Vergleichsdaten in einem lokalen Datenspeicher
eines in die Chipkarte 1 integrierten Chipmoduls 5 gespeichert sein. Der lokale Datenspeicher
ist Teil des Chipmoduls 5 in der Chipkarte 1, mit dem in üblicher Art und Weise elektronische
Daten ausgetauscht werden können. In einer Ausführungsform ist die Prüfeinrichtung
2 eingerichtet, den Materialvergleichsparameter und den Materialprüfparameter zu bestimmen
und elektronische Daten mit dem Chipmodul 5 auszutauschen. Alternativ zur Chipkarte
kann eine Plastikkarte ohne Chipmodul vorgesehen sein.
[0033] Das Chipmodul 5 kann für eine kontaktbehaftete und / oder eine kontaktlose Datenkommunikation
eingerichtet sein, zum Beispiel unter Nutzung der RFID-Technologie.
[0034] Das Vergleichen von Prüfdaten und Vergleichsdaten kann in der Prüfeinrichtung 2 selbst
und / oder in einer Servereinrichtung 6 stattfinden, die eingerichtet sein kann, mit
der Prüfeinrichtung 2 und wahlweise mit der zentralen Datenbank 3 Daten auszutauschen.
[0035] Das als Chipkarte 1 ausgeführte Sicherheits- oder Wertdokument verfügt weiterhin
über ein Sicherheitsmerkmal 7, welches ergänzend oder alternativ zum eineindeutigen
Identifizieren der Chipkarte 1 in üblicherweise auswertbar ist. Bei dem Sicherheitsmerkmal
7 kann es sich um eines der folgenden optischen Sicherheitsmerkmale handeln, die als
solche in verschiedenen Ausführungsformen bekannt sind (vgl. zum Beispiel
DE 10 2007 015 934 A1):
- Guillochen: Guillochen werden mit Hilfe von so genanntem Liniendruck auf das Dokument
aufgedruckt. Sie bestehen im Allgemeinen aus in verschiedenen Farben übereinander
gedruckten Wellen- und Schleifenmustern;
- Mikro-Schrift - Hierbei handelt es sich um aufgedruckte Schriftzüge in kleinster Schrift.
Mit bloßem Auge lässt sich die Mikro-Schrift kaum erkennen. Beispielsweise ist Mikro-Schrift
auf den Euro-Banknoten als Bildelement in die Motive eingearbeitet. Mit Hilfe einer
Lupe kann die Mikro-Schrift gelesen werden;
- Metamere Systeme - Aufgrund metamerer Farbgleichheit können unterschiedliche spektrale
Zusammensetzungen des Lichts bei Menschen den gleichen Farbeindruck hervorrufen und
zum Beispiel mittels Farbfiltern oder variablen Beleuchtungsquellen optisch wahrnehmbar
gemacht werden;
- Aufdrucke mit Fluoreszenz-, Phosphoreszenz- und / oder Up-Conversion-Farben;
- Aufdrucke mit Infrarot-Farbe: Die Farbe wird nur unter Infrarot-Strahlung für Lesegeräte
mit entsprechenden Sensoren detektierbar. Beispielsweise sind Euro-Banknoten mit diesem
optischen Sicherheitsmerkmal ausgestattet;
- Barcodes, insbesondere ein- oder zweidimensionale Barcodes, monochrom oder mehrfarbig;
- Optisch variable Farben (OVI - Optical Variable Ink): Bei einer optisch variablen
Farbe ändert sich der Farbeindruck je nach Betrachtungswinkel, da das Licht an den
Pigmenten gebrochen, gestreut oder reflektiert wird;
- Hologramme und Kinegrame (transparent oder reflektierend);
- Wasserzeichen;
- digitale Wasserzeichen, die eine sichtbare und / oder maschinell auslesbare Information
tragen;
- Passerdruck: Verschiedene Muster oder Symbole werden so über- oder aneinander gedruckt,
dass sie zusammen ein bestimmtes Bild ergeben. Kleinste Abweichungen im Stand, d.
h. so genannte Passerungenauigkeiten, können leicht mit bloßem Auge erkannt werden.
Wenn sich die Teilbilder auf verschiedenen Seiten des Dokuments, wie zum Beispiel
einer Banknote, befinden, bezeichnet man dieses optische Sicherheitsmerkmal als Durchsichtspasser;
- Durchsichtsfenster: Ein Fenster aus einer transparenten Kunststofffolie ist in dem
Dokument eingearbeitet;
- Melierfasern: Dem Papier des Dokuments werden Fasern beigemischt, die unter UV-Licht
in verschiedenen Farben leuchten;
- Sicherheitsfaden; und
- Mikroperforation.
[0036] Die Prüfung der eineindeutigen Materialsignatur im lokalen Materialabschnitt 4 erfolgt
außerhalb des von dem Sicherheitsmerkmale 7 erfassten Bereiches der Chipkarte 1.
[0037] Es kann vorgesehen sein, beim Identifizieren der Chipkarte 1 eine jeweilige Materialeigenschaft
für mehrere lokale Bereiche 8 zu erfassen, die über die Oberfläche der Chipkarte 1
verteilt sind, zum Beispiel matrixartig (vgl. Fig. 1). Es entsteht dann eine Gruppe
von (lokalen) Materialeigenschaften, die die Chipkarte eineindeutig identifiziert.
Im Fall einer digitalen Bildauswertung zum Bestimmen der lokalen Materialeigenschaft
kann bildpixelweise eine solche Materialbestimmung stattfinden. Dies kann die gesamte
Oberfläche der Chipkarte 1 erfassen oder Teile hiervon. Insbesondere können das Bestimmen
und das Prüfen (zum Identifizieren) in einer beispielhaften Ausführung wahlweise auch
den Bereich des Sicherheitsmerkmals 7 erfassen. Alternativ wird ausschließlich außerhalb
des Sicherheitsmerkmals 7 geprüft.
[0038] Für den Materialvergleichsparameter kann eine die Chipkarte 1 eineindeutig kennzeichnende
Materialeigenschaft herangezogen werden, die Folge einer Prozessschwankung beim Herstellen
der Chipkarte 1 ist. Beispielweise kann die Chipkarte 1 mittels Laminieren von Kunststofffolien
hergestellt werden, wie dies in verschiedenen Ausführungen an sich bekannt ist. Es
ist bekannt, dass dieser oder andere Produktionsprozesse eine natürliche Schwankungsbreite
aufweisen, die zu einer charakteristischen Variation von Materialeigenschaften führt.
Ist die Prozessschwankung zeitlich stabil führt diese zu einer bestimmbaren (messbaren)
und eineindeutig zuordenbaren Materialeigenschaft, weshalb diese als eine "eingravierte"
Prozessschwankung angesehen werden kann.
[0039] Die Prozessschwankungen können zum Beispiel zu eineindeutigen optischen Eigenschaften
führen, wie beispielsweise optische Transmissionseigenschaften in einem bestimmten
Wellenlängenbereich oder schwankende stoffliche Konzentrationen / Dichten in verschiedenen
Volumen- oder Flächenelementen in / auf der Chipkarte 1 oder die Qualität und die
Verteilung von Materialgrenzflächen innerhalb der Chipkarte. Auch können so beim Herstellen
aufgrund von Prozessschwankungen eineindeutig identifizierbare dielektrische Funktionen
des Kunststoffkörpers der Chipkarte.
[0040] Alternativ oder ergänzend können eine oder mehrere eineindeutige Materialmodifikationen
für den Kartenkörper der Chipkarte 1 erzeugt werden, zum Beispiel im Verlauf des Herstellungsprozesses
und / oder nachträglich. Solche Materialmodifikationen können beispielweise eine eineindeutige
spektrale Materialsignatur in das Sicherheitsdokument einführen, insbesondere die
Chipkarte 1. Eine eineindeutige spektrale Materialsignatur kann zum Beispiel eine
neue optisch bestimmbare Bande (Absorption / Transmission / Emission) in einem Spektralbereich
sein. Diese spektrale Bande kann sich beispielsweise im THz-Spektralbereich befinden.
Die eineindeutige spektrale Materialsignatur könnte zum Beispiel auch durch spezielle
Transmissionseigenschaften integriert werden, die über einen bestimmten Wellenlängenbereich
gegeben sind. Eine Möglichkeit der Schaffung einer neuen spektralen Materialsignatur
im spektralen IR-Bereich mithilfe stofflicher Modifikation von Polycarbonat ist beispielsweise
in dem Dokument
EP 3 059 713 A1 beschrieben. Dort ist ein Verfahren zum Verifizieren der Echtheit eines Wert- oder
Sicherheitsdokuments offenbart, bei dem in dem Kunststoffmaterial das Vorhandensein
eines ersten und eines zweiten Polymers mittels spektraler Analyse im Infrarot-Bereich
optisch bestimmt werden.
[0041] Die Materialeigenschaft oder die Materialeigenschaften, die die Chipkarte 1 eineindeutig
identifizieren, sind anhand eines oder mehrerer Materialvergleichsparameter bestimmbar
(mess- oder prüfbar). Diese bilden einer Materialsignatur der Chipkarte 1 oder eines
anderen Sicherheits- oder Wertdokuments, zum Beispiel eine optisch bestimmbar Materialsignatur,
die spektral aufgelöst bestimmt werden kann. Für den oder die Materialvergleichsparameter
werden elektronische Vergleichsdaten erzeugt und in der zentralen Datenbank 3 und
/ oder dem lokalen Datenspeicher abgespeichert, so dass die Vergleichsdaten ausgewertet
werden können, wenn das Sicherheits- oder Wertdokument identifiziert werden soll.
[0042] In einer Ausführung kann beim Bestimmen der Vergleichsdaten wie folgt gemäß Fig.
2 vorgegangen werden. Zunächst werden in einem Schritt 10 Rohmessdaten bestimmt, zum
Beispiel mittels eines optischen Analysegeräts wie Spektralapparat zum Messen von
Absorption und Transmission. Hierbei handelt es sich um Messdaten, die beim Bestimmen
der Chipkarte 1 oder eines anderen Sicherheits- oder Wertdokuments für die eine oder
die mehreren Materialeigenschaften gemessen werden.
[0043] Sodann können im Schritt 11 mithilfe eines Algorithmus aus den Rohmessdaten eine
oder mehrere charakteristische Materialeigenschaften bestimmt werden, zum Beispiel
optische Eigenschaften, wahlweise spektral aufgelöst. Das können beispielsweise eine
Intensität I bei einer festen Wellenlänge λ (I(λ)), ein Flächenintegral unter der
Messkurve für Absorption oder Transmission über einen spektralen Bereich zwischen
zwei Wellenlängen λ
1 und λ
2 oder andere mathematische Funktionen sein, die sich aus dem spektralen Verlauf der
Rohmessdaten ableiten lassen.
[0044] Nachfolgend wird im Schritt 12 bestimmt, ob die eine oder die mehreren charakteristische
Materialeigenschaften einzigartig sind, also für eine eineindeutige Identifizierung
allein auf Basis der Materialeigenschaft(en) geeignet sind. Hierzu können die eine
oder die mehreren charakteristischen Materialeigenschaften mit allen in der zentralen
Datenbank 3 abgespeicherten Materialsignaturen abgeglichen werden, um die Eineindeutigkeit
zu prüfen. Wenn die eine oder die mehreren charakteristischen Materialeigenschaften
als einzigartig (eineindeutig) identifiziert wurden, wird im Schritt 14 eine Materialsignatur
für das Werkstück (zum Beispiel Chipkarte 1) des Sicherheits- oder Wertdokuments abgespeichert
und in der zentralen Datenbank 3 und / oder dem lokalen Datenspeicher abgelegt. Somit
ist eine spätere Prüfung (Identifizierung) im Schritt 15 anhand der Materialsignatur
möglich, wenn das gleiche Messverfahren und das gleiche Prüfverfahren erneut durchgeführt
werden.
[0045] Charakteristische Materialeigenschaften können für nur einen einzigen lokalen Bereich,
zum Beispiel nur einen lokalen Bereich der Chipkarte 1, oder für mehrere lokale Bereiche
8 bestimmt werden und dann zur Identifizierung herangezogen werden. Zum Beispiel können
ein oder mehrere Volumen- oder Flächenelemente oder bestimmte Punkte des Körpers des
Sicherheits- oder Wertdokuments ausgewertet werden.
[0046] Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 beispielhaft eine Ausführungsform für
das Bestimmen einer Materialsignatur für die Chipkarte 1 näher beschrieben. Hierbei
wird ein Körper für die Chipkarte 1 als Stapel von Kunststofffolien mittels Laminieren
hergestellt. Für den laminierten Stapel können ein oder mehrere Materialeigenschaften
(Materialsignatur) bestimmt werden, insbesondere optisch.
[0047] Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung, bei der eine Schichtanordnung 20 mit
gestapelten Kunststofffolienschichten 21 im nichtlaminierten Zustand einer Arbeitsstation
22 zugeführt wird, um einer Schichtanordnung 23 der Kunststofffolienschichten 21 im
laminierten Zustand herzustellen. Die so hergestellte Schichtanordnung 23 mit den
Kunststofffolienschichten 21 im laminierten Zustand wird dann einer optischen Messvorrichtung
24 zugeführt, mit der die Schichtanordnung 23 mit den Kunststofffolienschichten 21
im laminierten Zustand als Prüfling optisch bestimmt wird.
[0048] Die Lamination der Kunststofffolienschichten 21 erfolgt beispielsweise in einem bei
der Herstellung von Sicherheitsdokumenten bekannten Heißpressverfahren, bei dem thermoplastische
Kunststoffe unter erhöhten Temperaturen zusammengepresst werden, so dass ein Monoblock
gebildet wird. Das Fügen der Schichten kann aber auch mittels Einsatz von Klebstoff
oder mittels Kunststoffschweißen erfolgen. Infolge des Laminierens kann Schichtanordnung
23 der Kunststofffolienschichten 21 im Wesentlichen frei von inneren Grenzflächen
ausgebildet sein.
[0049] Beim optischen Bestimmen der Materialeigenschaften, die dann für die eineindeutige
Identifizierung herangezogen werden sollen, werden von einer Messlichtquelle 25 erzeugte
Messlichtstrahlen 26 auf die Schichtanordnung 23 eingestrahlt. Mithilfe einer ersten
und zweiten Detektoreinrichtung 27, 28 werden reflektierte Messlichtstrahlen 30 und
transmittierte Messlichtstrahlen 31 erfasst. Zugehörige Messsignale werden an eine
Auswerteinrichtung 32 gegeben, die eingerichtet ist, wenigstens einen optischen Messparameter
aus den Messsignalen zu bestimmen, beispielsweise einen Transmissionsgrad und / oder
einen Reflexionsgrad für den untersuchten Prüfling (Kartenkörper).
[0050] Mit der optischen Messvorrichtung 24 können unterschiedliche Schichtanordnungen jeweils
optisch bestimmt werden, um danach mithilfe der Auswerteeinrichtung 32 eine oder mehrere
optische bestimmbare Materialeigenschaften für die untersuchten Schichtanordnungen
zu bestimmen, die potenziell für die eineindeutige Identifizierung herangezogen werden
können.
[0051] In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, zunächst eine Schichtanordnung mit gestapelten
Kunststofffolienschichten im laminierten Zustand als Referenz optisch zu bestimmen.
Hierbei werden für die als Referenz dienende Schichtanordnung ein Transmissionsgrad
T und ein Reflexionsgrad R als Absolut- und / oder Relativgrößen bestimmt. Für diese
optischen Messparameter gilt: I=R+T, wobei I die Lichtintensität der einfallenden
Messlichtstrahlen 26 angibt. Dieser Gleichung liegt die Annahme zugrunde, dass in
dem untersuchten Prüfling keine Absorption der Messlichtstrahlen 26 stattfindet. Diese
Messsituation ist schematisch in Fig. 4 gezeigt.
[0052] Die für die als Referenz ausgewählte Schichtanordnung gewonnenen optischen Messparameter
können mit gleichen optischen Messparametern für die Schichtanordnung 23 (Prüfling)
verglichen werden. Für deren Bestimmung ist eine Messsituation schematisch in Fig.
4 und 5 gezeigt. An lokalen Defekten oder Fehlstellen 40 innerhalb der Schichtanordnung
23 kommt es zur Lichtreflexion, sodass sich folgendes ergibt: 1=R+R'+T'', woraus folgt:
T'=T-R'. Im Unterschied zur Ausgangssituation nach Fig. 3, welche eine ideale Schichtanordnung
von laminierten Kunststofffolien betrifft, bei denen im Schichtstapel die Reflexion
minimiert ist oder gar nicht stattfindet, ergibt sich aufgrund der lokalen Fehlstellen
40 ein geändertes optisches Verhalten, welches indikativ ist für die Laminierqualität
innerhalb der untersuchten Schichtanordnung. Eine oder mehrere lokalen Fehlstellen,
die eine Art von (herstellungsbedingter) Anomalie bilden können, können als Materialsignatur
herangezogen werden. Anomalien optisch oder nicht-optische bestimmbarer Eigenschaften
können alternativ auch gezielt erzeugt werden bei der Herstellung.
[0053] Liegt die Differenz von T und T' innerhalb einer vorgegebenen Fehlertoleranz oder
ist etwa Null, liegt eine Schichtanordnung von laminierten Kunststofffolienschichten
vor, die für einen Körper einer Kunststoffkarte geeignet ist. Andernfalls kann die
Schichtanordnung 23 wahlweise als Ausschuss qualifiziert werden. Alternativ kann das
abweichende, außerhalb der Toleranzgrenzen liegende Transmissionsverhalten als Materialsignatur
herangezogen werden, insbesondere dann, wenn es innerhalb einer vorbestimmten Schwankung
(beispielweise größer als Toleranzgrenze betreffend Ausschuss) der optischen Transmission
liegt. Das entsprechende Prüfergebnis kann in der Auswerteeinrichtung 32 über eine
Anzeige ausgegeben werden.
[0054] Alternativ oder ergänzend können die optischen Messparameter, insbesondere Reflexion
und / oder Transmission, für eine Schichtanordnung der Kunststofffolienschichten 21
im nichtlaminierten Zustand bestimmt werden. Die zugehörige Messsituation ist schematisch
in Fig. 6 gezeigt. Es ergibt sich folgendes: I=R1+R2+R3+T". Jede der Kunststofffolienschichten
21 trägt zum reflektierten Licht bei. Insgesamt gilt sodann: T"<T'<T.
[0055] Für den Fall T"=T-T' ist bei der Messsignalauswertung zu schlussfolgern, dass in
dem untersuchten Bereich der Schichtanordnung 23 eine Lamination nicht erfolgt ist.
Gilt T"<T-T', ist auf nicht laminierte Bereich in der Schichtanordnung 23 zu schließen.
Diese Materialeigenschaft "nichtlaminiert oder nicht vollständig laminiert" in dem
zugeordneten lokalen Bereich kann als Materialsignatur herangezogen werden.
[0056] Mit dem beschriebenen Verfahren kann der Autohäsionsgrad für die laminierten Kunststofffolienschichten
zerstörungsfrei bestimmt werden, was weiterhin als Maß für die Grenzflächenfestigkeit
in dem Stapel der Kunststofffolienschichten 21 verwendet werden kann.
[0057] In der Auswerteeinrichtung 32 können vor dem Prüfen der Schichtanordnung 23 mit den
gestapelten Kunststofffolienschichten 21 im laminierten Zustand für die zu messenden
optischen Messparameter ein oder mehrere Referenzwerte hinterlegt werden, insbesondere
in einem elektronischen Speichermedium. Je nach Prüfaufgabe kann einer der Referenzwerte
ausgewählt werden, beispielsweise in Abhängigkeit vom Aufbau der Schichtanordnung
(Anzahl und Dicke der Kunststofffolienschichten).
[0058] Die Kunststofffolienschichten 21 können beispielsweise als Polycarbonatfolien ausgebildet
sein. Vor dem Laminierprozess besitzen diese und andere Kunststofffolien eine natürliche
Oberflächenrauigkeit, weshalb solche Kunststofffolien in der Durchsicht dann als "trüb"
erscheinen. Die Trübheit einer Kunststofffolienschicht bei einer Lichtwellenlänge
wird beispielsweise durch seinen Hazewert beschrieben, der zum Beispiel gemäß der
Norm ASTM D 1003 bestimmt werden kann.
[0059] Werden die Folien in der beschriebenen Art und Weise laminiert, verschwinden beim
Laminieren die Grenzflächen zwischen den Kunststofffolien aufgrund plastischer Verformung
der Oberflächen und der Autohäsion vom Polycarbonatketten über Grenzflächen hinweg.
Eine ideal laminierte Schichtanordnung weist daher im Wesentlichen keine physikalischen
Grenzflächen mehr auf. Die Quelle der diffusen Lichtstreuung (Oberflächenrauigkeit)
wird durch das Laminieren zumindest verringert. Hierdurch wird die Lichttransmission
bei Wellenlängen, bei denen die Schichtanordnung im Wesentlichen keine Absorption
aufweist, deutlich erhöht, was den Hazewert verringert. Charakteristische Werte für
den Hazewert in einem oder mehreren lokalen Bereichen, die über die Oberfläche verteilt
sind, können als Materialsignatur und somit einen Kunststoffkartenkörper eineindeutig
individualisierend herangezogen werden.
[0060] Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Vorrichtung zum zerstörungsfreien
Bestimmen einer Schichtanordnung 23 der Kunststofffolienschichten 21 im laminierten
Zustand. Für gleiche Merkmale werden dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 3 verwendet.
Im Unterschied zur Vorrichtung in Fig. 3 sind weitere Lichtquellen 50, 51 vorgesehen,
die auf gegenüberliegenden Seiten der Schichtanordnung 23 angeordnet sind. Die Messlichtstrahlen
30, 31 werden gemeinsam von der Detektoreinrichtung 27 empfangen.
[0061] Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie der Zeichnung offenbarten
Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung
der verschiedenen Ausführungen von Bedeutung sein.
Bezuaszeichenliste
[0062]
- 1
- Chipkarte
- 2
- Prüfeinrichtung
- 3
- zentrale Datenbank
- 4
- lokaler Materialabschnitt
- 5
- Chipmodul
- 6
- Servereinrichtung
- 7
- Sicherheitsmerkmal
- 8
- lokale Bereiche
- 10 ... 15
- Verfahrensschritte
- 20
- Schichtanordnung mit gestapelten Kunststofffolienschichten
- 21
- gestapelte Kunststofffolienschichten
- 22
- Arbeitsstation
- 23
- Schichtanordnung
- 24
- optische Messvorrichtung
- 25
- Messlichtquelle
- 26
- Messlichtstrahlen
- 27, 28
- Detektoreinrichtung
- 30
- reflektierte Messlichtstrahlen
- 31
- transmittierte Messlichtstrahlen
- 32
- Auswerteinrichtung
- 40
- lokale Fehlstellen
- 50, 51
- weitere Lichtquellen
1. Verfahren zum eineindeutigen Identifizieren eines Dokuments (1; 20), welches als ein
Sicherheits- oder ein Wertdokument ausgebildet ist, wobei das Verfahren die folgenden
Schritte aufweist:
- Bereitstellen eines Dokuments (1; 20) (1; 20), welches aus einem oder mehreren Materialien
hergestellt ist;
- Bestimmen eines Materialvergleichsparameters für eine Materialeigenschaft in zumindest
einem Materialabschnitt (4) des Dokuments (1; 20);
- Speichern von den Materialvergleichsparameter angebenden Vergleichsdaten in einem
lokalen Speicher des Dokuments (1; 20) und / oder einer zentralen Datenbank (3) und
- Bestimmen des Dokuments (1; 20), wobei hierbei
- ein Materialprüfparameter für den zumindest einen Materialabschnitt (4) und / oder
einen weiteren Materialabschnitt des Dokuments (1; 20), der von dem zumindest einen
Materialabschnitt (4) verschieden ist, bestimmt wird;
- die Vergleichsdaten aus dem lokalen Speicher des Dokuments (1; 20) und / oder der
zentralen Datenbank (3) ausgelesen und mit Prüfdaten verglichen werden, die den Materialprüfparameter
angeben; und
- das Dokument (1; 20) als eineindeutig identifiziert bestimmt wird, wenn beim Vergleichen
der Prüfdaten und der Vergleichsdaten festgestellt wird, das der Materialprüfparameter
innerhalb vorgegebener Parametergrenzen dem Materialvergleichsparameter entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialprüfparameter und der Materialvergleichsparameter mittels eines optischen
Messverfahrens bestimmt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialprüfparameter und der Materialvergleichsparameter bei dem optischen Messverfahren
als ein Parameter für eine optische Eigenschaft aus der folgenden Gruppe bestimmt
werden: Transmission, Absorption, Reflexion und Emission.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialprüfparameter und der Materialvergleichsparameter eine spektral aufgelöste
Materialsignatur bilden, bei der der Materialprüfparameter und der Materialvergleichsparameter
eine spektral aufgelöste Materialeigenschaft betreffen.
5. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter jeweils in demselben
lokalen Bereich des zumindest einen Materialabschnitts des Dokuments (1; 20) bestimmt
werden.
6. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter in einem Materialabschnitt
des Dokuments (1; 20) bestimmt werden, welcher eine herstellungsbedingte Änderung
oder Anomalie der Materialeigenschaften aufweist.
7. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter in einem Materialabschnitt
des Dokuments (1; 20) bestimmt werden, welcher hinsichtlich der Materialeigenschaft
gleich anderen Materialabschnitten des Dokuments (1; 20) ausgebildet ist.
8. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter in dem zumindest einen
Materialabschnitt (4) des Dokuments (1; 20), welcher eine für das Dokument (1; 20)
eineindeutige Materialeigenschaft aufweist, und zusätzlich in einem Materialabschnitt
des Dokuments (1; 20) bestimmt werden, welcher keine für das Dokument (1; 20) eineindeutige
Materialeigenschaft aufweist.
9. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dokument (1; 20) ein zum eineindeutigen Identifizieren des Dokuments (1; 20)
auswertbares Sicherheitsmerkmal (7) aufweist und die durch den Materialvergleichsparameter
angegebene Materialeigenschaft nicht mit dem Sicherheitsmerkmal (7) in Verbindung
steht.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Materialabschnitt (4) des Dokuments (1; 20) außerhalb eines von
dem Sicherheitsmerkmal (7) erfassten Materialabschnitts des Dokuments (1; 20) angeordnet
ist.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen des Dokuments (1; 20) weiterhin Folgendes umfasst:
- Auswerten des Sicherheitsmerkmals (7) zum Identifizieren des Dokuments (1; 20) und
- eineindeutiges Identifizieren des Dokuments (1; 20), wenn der Materialprüfparameter
dem Materialvergleichsparameter entspricht und das Dokument zusätzlich anhand des
Sicherheitsmerkmals (7) identifiziert wird.
12. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter in wenigstens einem
weiteren Materialabschnitt des Dokuments (1; 20) bestimmt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich, n e t, dass der Materialvergleichsparameter und der Materialprüfparameter in einer
Vielzahl verschiedener Materialabschnitte (8) des Dokuments (1; 20) bestimmt werden,
die über eine Gesamtoberfläche oder einen Teilbereich hiervon des Dokuments (1; 20)
verteilt angeordnet sind.
14. Verfahren nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Materialvergleichsparameter und ein zugeordneter weiterer Materialprüfparameter
bestimmt und in das Bestimmen des Dokuments (1; 20) dem Auswerten des Materialvergleichsparameters
und des Materialprüfparameters entsprechend einbezogen werden.
15. Sicherheits- oder Wertdokument (1; 20), welches mittels eines Verfahrens nach mindestens
einem der vorangehenden Ansprüche eineindeutig identifizierbar ist, mit einem lokalen
Datenspeicher, in welchem Vergleichsdaten gespeichert sind, die einen Materialvergleichsparameter
für zumindest einen Materialabschnitt des Dokuments (1; 20) anzeigen.