Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kennzeichnung und/o Identifizierung von Datenträgern, die zur Kennzeichnung und Identifizierung in eine Bearbeitungsstation eingeführt wer¬ den, unter Verwendung von die Datenträger kennzeichnenden Daten, die von individuellen physischen Eigenschaften der Datenträger abgeleitet und in Form von Protokollen gespei¬ chert werden, die beim Identifizieren der Datenträger ver¬ glichen•werden mit Daten, die von den erfaßten physischen Eigenschaften der zu identifizierenden Datenträger abgelei- tet werden.

Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Kenn¬ zeichnung und Identifizierung eines Datenträgers, mit einer Bearbeitungsstation, in die der Datenträger zur Kennzeich¬ nung und zur Identifizierung eingeführt wird und die eine Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der physischen Eigen¬ schaften ^" des Datenträgers aufweist, und mit einer Speicher¬ einrichtung, die von den erfaßten physischen Eigenschaften abgeleitete Daten in Form eines Protokolles speichert,das beim Identifizieren des Datenträgers verglichen wird mit Da- ten, die von den erfaßten physischen Eigenschaften des zu identifizierenden Datenträgers abgeleitet werden.

Aus der DE-AS 26 35 795 ist ein Verfahren der vorstehend beschriebenen Art bekannt, bei dem der Datenträger, z.3. eine Scheckkarte, in einer Bearbeitungsstation unter einer Leseeinrichtung hindurchgeführt und so eine zur Bewegungs¬ richtung des Datenträgers parallele Spur ausgelesen wird.

Es wird auf diese Weise eine Mehrzahl von Informationen von Gebieten des Datenträgers gewonnen, die in einer Richtung parallel zur Bewegungsrichtung hintereinander liegen. Dabei tritt aber die Schwierigkeit auf, daß der Datenträger bei jeder Bearbeitung bzw. Auswertung sehr genau positioniert werden muß, damit bei der Identifizierung auch genau diesel¬ be Spur wie bei der Kennzeichnung erfaßt wird, was um so schwieriger ist, als die Spur möglichst schmal sein soll.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit dem die Notwendigkeit einer genauen seitlichen Zuordnung von auszuwertendem Be¬ reich und der diesen Bereich erfassenden Einrichtung ent¬ fällt. Ferner soll eine Vorrichtung zur Durchführung die¬ ses Verfahrens angegeben werden.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs beschrie¬ benen Art gelöst, welches gemäß der Erfindung dadurch ge¬ kennzeichnet ist, daß bei der Identifizierung eines Daten¬ trägers seine physischen Eigenschaften innerhalb eines Ge¬ bietes desselben erfaßt werden, das größer ist als das bei der Kennzeichnung dieses Datenträgers erfaßte Gebiet, und daß die aus dem größeren Gebiet bei der Identifizierung abgeleitete Datenmenge mit der Datenmenge, die bei der Kenn¬ zeichnung aus einem kleineren Gebiet des Datenträgers abge¬ leitet wird, verglichen und auf das Vorhandensein von Korre- lationen zwischen den durch die abgeleiteten Daten darge¬ stellten physischen Eigenschaften untersucht wir .

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die ErfassungsVorrichtung die physischen Eigenschaften des Datenträgers bei der Kennzeichnung in ei- nem ersten Gebiet desselben und bei der Identifizierung in einem zweiten Gebiet desselben erfaßt, welches das erste

Gebiet einschließt, aber größer als dieses ist, und daß eine Analysevorrichtung vorgesehen ist, welche die aus dem ersten Gebiet und die aus dem zweiten Gebiet abgeleiteten Daten, welche die physischen Eigenschaften des Datenträgers darstellen, miteinander vergleicht und auf das Vorhandensein von Korrelationen zwischen den durch die Daten dargestellten physischen Eigenschaften untersucht.

Im weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei¬ spielen unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Teiles der Auswerteeinrichtung;

Fig. 2 eine diagrammartige Darstellung der Auswerteein¬ richtung; und Fig. 3 eine Matrix von Meßpunkten.

Bei dem Datenträger 1 handelt es sich vorzugsweise um eine Berechtigungskarte, wie sie beispielsweise als Scheckkarte, Wertkarte oder Zugangsberechtigungskarte verwendet wird. Der Datenträger weist eine nichtgezeigte Magnetspur zum Einspeichern von Daten auf. Der Datenträger 1 wird bei der Erfassung seiner physischen Eigenschaften durch eine geeig¬ nete Antriebsvorrichtung in ein Terminal 2 so hineinbewegt, daß die Magnetspur unter einem Lese- und Schreibkopf des Terminals zum Auslesen bzw. Einschreiben von Daten hindurch bewegt wird. Bei der Antriebseinrichtung und dem Lese- und Schreibkopf handelt es sich um übliche Ausführungen, so daß diese Teile nicht dargestellt sind. In Fig. 1 ist lediglich ein Ausschnitt aus dem Terminal, und zwar senkrecht zur Be¬ wegungsrichtung des Datenträgers 1 , gezeigt. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform sind die physischen Eigen¬ schaften des Datenträgers die optischen Eigenschaf en sei-

ner Oberfläche, die von ihrer Struktur, Farbe und dgl. ab¬ hängen. Ein sich quer zur Bewegungsrichtung des Datenträ¬ gers erstreckender Bereich 3 ist mittels einer seitlich angeordneten Lichtquelle 4 ausgeleuchtet. Vorzugsweise ist 5 die Lichtquelle-4 so angeordnet, daß das Licht auf den aus¬ zuleuchtenden Bereich unter einem Winkel von annähernd 45 auf die Oberfläche des Datenträgers 1 auftrifft. Senkrecht über dem ausgeleuchteten Bereich 3 ist ein Empfänger 5 vor¬ gesehen, der mit dem Terminal fest verbunden ist. Der Empfän-

10 gβr 5 weist eine CCD-Bildaufnehmerzeile 6 auf, die sich quer zur Bewegungsrichtung des Datenträgers 1 erstreckt. Eine CCD-Bildaufnehmerzeile enthält z.B. 256 einzelne Bildaufneh¬ merelemente/ die hintereinander zellenförmig angeordnet sind. Jedes einzelne Bildaufnehmerelement hat z.B. eine Breite von

15 16 bis 18 μ , und der Abstand zwischen je zwei Bildaufneh¬ merelementen beträgt z.B. 4 μm. Bei einer typischen Daten¬ trägerkarte beträgt z.B. die Korngröße an der Kartenoberflä¬ che etwa 10 μm. Die Auflösung der CCD-Bildwandlerzeile 6 entspricht daher beinahe der Korngröße an der Oberfläche

20 üblicher Datenträger. Der Empfänger 5 umfaßt ferner eine Abbildungsoptik 7 , die in der Figur durch eine Eauptebene 8 charakterisiert ist. Die Abbildungsoptik 7 ist so ausge¬ bildet, daß jeder Punkt des ausgeleuchteten Bereiches 3 auf die CCD-Bildaufnehmerzeile 6 abgebildet wird. Die Abbildungs-

25 optik hat einen einstellbaren Abbildungsmaßstab.

Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist der serielle Ausgang der CCD-Bildaufnehmerzeile 6 mit einem schnellen Analog-Digitalumsetzer 9 verbunden. Ferner ist die CCD- Bildaufnehmerzeile 6 mit einer Ablaufsteuerung 10 verbun- 3.0 den. Die Ablaufsteuerung wiederum ist mit einem Steuerbau¬ stein für direkten Speicherzugriff, einem sogenannten DMA- Controler 11 verbunden, der einerseits mit dem Analog-Digi¬ talumsetzer 9 und andererseits über eine Busleitung 12 mit

einem RAM-Speicher 13, einem ROM-Speicher 14, einer Zentral¬ einheit 15 und einer Eingabe-Ausgabeeinheit 16 verbunden ist, Auch der Analog-Digitalumsetzer 9 ist über die Busleitung 12 mit dem RAM-Speicher, dem ROM-Speicher, der Zentraleinheit und der Eingabe-Ausgabeeinheit verbunden.

Die Erfassung der physischen bzw. optischen Eigenschaften des Datenträgers 1 erfolgt nun auf die folgende Weise: Zu¬ nächst initialisiert die Zentraleinheit 15 den DMA-Controler 1*1 durch Angeben einer Basisadresse. Der DMA-Controler 11 erzeugt dann ständig laufende Adressen und vergleicht, ob er die von der Zentraleinheit angegebene Endadresse er¬ reicht hat. über den DMA-Controler und die Ablaufsteuerung 10 wird die Bildaufnehmerzeile 6 zunächst in den Resetzu- stand bzw. Grundzustand gebracht. Die von den einzelnen Bildwandlerelementen der Bildaufnehmerzeile 6 erzeugten Analogsignale, die der jeweiligen Reflexionseigenschaft des darauf abgebildeten Punktes des beleuchteten Bereiches 3 proportional sind, werden mit einem durch die Ablaufsteue¬ rung gegebenen Takt zum seriellen Ausgang der Bildwandler- zeile 6 weitergeschoben. Die am seriellen Ausgang der Bild¬ wandlerzeile 6 erscheinenden Analogsignale werden in dem Digital-Analogumwandler 9 in Digitalsignale umgesetzt. Nach¬ dem die Analogsignale aller 256 Bildwandlerelemente in Digi¬ talsignale umgesetzt sind, werden diese Digitalsignale zum RAM-Speicher 13 überführt. Nach vollständiger Abtastung ei¬ ner Zeile zu 256 Bildpunkten wird unmittelbar anschließend jeweils die nächste Zeile abgetastet, die durch die Relativ¬ bewegung zwischen Datenträger 1 und Bildwandlerzeile 6 de¬ finiert wird.

In dem RAM-Speicher 13 sind gleichzeitig die aus der Mag¬ netspur ausgelesenen Protokolldaten gespeichert. In dem ROM- Speicher 14 ist ein Programm enthalten, mittels dessen nun die Protokolldaten mit den digitalen Daten verglichen werden,

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die von den tatsächlich erfaßten optischen Eigenschaften des Datenträgers abgeleitet wurden.

Bei der Kennzeichnung des Datenträgers werden nun nicht alle AusgangsSignale der z.B. 256 Bildwandlerelemente der Bildwandlerzeile 6 zur Erzeugung der kennzeichnenden Daten verwendet, sondern vielmehr wird nur das Signal eines Bild¬ wandlerelementes oder werden die Signale einer ausgewählten Folge von benachbarten oder nichtbenachbarten Bildwandler¬ elementen zur Ableitung der kennzeichnenden Daten ausgewählt Diese so erzeugten kennzeichnenden Daten werden in die Pro¬ tokollspur eingeschrieben.

Sind die ausgewählten Bildwandlerelemente benachbart, so wird auf der Oberfläche des Datenträgers 1 eine streifen- förmige Bahn erfaßt und zur Ableitung der kennzeichnenden Daten ausgewertet. Sind die ausgewählten Bildwandlerelemente nicht benachbart, so wird ein beliebiges Flächenmuster auf der Oberfläche des Datenträgers 1 erfaßt und zur Ableitung der kennzeichnenden Daten ausgewertet, wobei die Breite des Flächenmusters durch die Länge der Bildwandlerzeile 6 begrenzt ist. Wenn das Flächenmuster nicht aus einzelnen parallelen Streifen bestehen soll, die sich in der Vorschub¬ richtung des Datenträgers 1 erstrecken, wird die Ablauf¬ steuerung so programmiert, daß z.B. bei jeweils aufeinander¬ folgenden Zeilen 18, 19, 20, 21 und 22 jeweils verschiedene Bildwandlerelemente der Bildaufnehmerzeile 6 ausgewertet werden. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die ausgewählten Bildwandlerelemente: In Zeile 18 das 4. Element, in Zeile 19 das 5. Element, in Zeile 20 das 7. Element, in Zeile 21 das 4. Element und das 6. Element und in Zeile 22 das 3. Element und das 4. Element. In die Magnetspur des Datenträgers 1 werden als Protokoll die Da¬ ten dieser ausgewählten Bildwandlerelemente eingeschrieben.

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Auf diese Weise entsteht ein Protokoll als Ergebnis der Erfassung der den Datenträger kennzeichnenden zufälligen optischen Eigenschaften, die jeweils an kleinen Flächenbe¬ reichen desselben ermittelt werden, die nicht auf einer zur Bewegungsrichtung des Datenträgers parallelen Geraden liegen. In Fig. 3 ist die Bewegungsrichtung des Datenträgers durch einen Pfeil 23 angedeutet.

Beim Identifizieren des Datenträgers, d.h. beim Prüfen des Datenträgers auf seine Echtheit, werden in jeder Zeile 18, . . . , 22 die Ausgangssignale sämtlicher z.B. 256 Bildwand¬ lerelemente der Bildaufnehmerzeile 6 in dem RAM-Speicher 13 abgespeichert. Mittels eines geeigneten Prüfprogrammes wird dann untersucht, ob in der durch die Vielzahl von Meßzeilen 18, ..., 22 gebildeten Matrix eine Datenmenge vorhanden ist, die mit der sich aus dem Protokoll ergebenden Datenmenge übereinstimmt. Wie leicht ersichtlich ist, kommt es dabei nicht darauf an, daß der Datenträger wieder in der gleichen seitlichen Anordnung ausgerichtet ist. Vielmehr ist eine seitliche Verschiebung ohne Bedeutung, da es nur auf die Folge der Meßpunkte, nicht aber ihre seitliche Ausrichtung zu der Matrix bzw. zur Reihe ankommt. Eine Relatiwerschie- bung der gesamten Meßpunktfolge ist ohne Bedeutung.

Geeignete Prüfprogramme sind dem Fachmann bekannt. Sie be¬ ruhen auf der Anwendung von Korrelations- und Signaturana- lyseverfahren, die geeignet sind, in zwei miteinander zu vergleichenden Datenmengen übereinstimmende -Merkmale zu er¬ kennen. Auf Übereinstimmung wird erkannt, wenn bei einer vorbestimmten Anzahl von Vergleichen einzelner Daten aus den beiden Datenmengen miteinander Übereinstimmung festge- stellt wird. Bei diesem Analyseverfahren werden die beiden gespeicherten Datenmengen, die den beiden, unterschiedlich großen, erfaßten Gebieten des Datenträgers entsprechen, ge-

wissermaßen gegeneinander verschoben und übereinander zur Deckung gebracht, um übereinstimmende Datenmuster zu erken¬ nen. Bezüglich weiterer Einzelheiten zu derartigen Verfah¬ ren wird auf Wolfgang Wehrmann u.a. "Korrelationstechnik", 2. Auflage, Expert-Verlag, verwiesen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Abtaster nicht als Bildaufnehmerzeile 6, sondern als flächenförmige Matrix von Fotoempfängern ausgebildet, die der in Fig. 3. gezeigten Matrix mit Reihen und Spalten von Fotoempfängern entspricht. Gleichzeitig wird bei dieser Ausführungsform nicht ein li¬ nearer Bereich 3 sondern ein flächenhafter Bereich ausge¬ leuchtet. Die Messung erfolgt wie in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, wobei allerdings der Datenträger 1 nicht mehr relativ zum Bildaufnehmer bewegt wird. Vielmehr wird die Folge der Reihen 18, 19, ..., 22 durch die Vielzahl der aufeinanderfolgenden Reihen des matrixförmigen Bildauf¬ nehmersmit einer einzigen Messung erfaßt. Die Auswertung er¬ folgt wie bei dem oben beschriebenen A.usführungsbeispiel. Beim Kennzeichnen des Datenträgers wird eine vorgegebene Anzahl mit einer vorgegebenen Verteilung von Bildpunkten der Matrix ausgewertet und als Protokoll eingeschrieben. Bei der Echtheitsprüfung wird ein Vergleich dahingehend durchgeführt, ob die Matrix eine Folge von Bildpunkten ent¬ hält, deren Ausgangssignal mit den sich aus dem Protokoll ergebenden Daten übereinstimmt. In diesem Fall wird die Echt¬ heit bejaht. Eine seitliche RelatiwerSchiebung der Karte spielt keine Rolle, da es nur auf die Verteilung der Punkte zueinander ankommt.

Mit der oben beschriebenen Erfindung wird nicht nur der Vorteil erreicht, daß auf eine genaue seitliche Ausrichtung des Datenträgers relativ zur Auswertungseinrichtung verzich-

tet werden kann. Vielmehr wird eine zusätzliche Sicherheit dadurch erzielt, daß eine Punktfolge ausgewertet wird, die nicht mehr auf einer Geraden liegt, wodurch eine Auswertung durch Nichtberechtigte unmöglich gemacht wird.

Die Anwendung der Korrelationstechnik zur Echtheitsprüfung eines Datenträgers macht es möglich, einen Datenträger auch dann als echt zu erkennen, wenn er normale gebrauchs- und benutzungsbedingte Veränderungen aufweist. Als Ξchtheits- kriterium wird ein vorbestimmter Korrelationskoeffizient definiert, der einer nur unvollständigen Übereinstimmung zwischen den bei der Identifizierung miteinander zu ver¬ gleichenden Daten entspricht. Dieser Korrelationskoeffi¬ zient ist so gewählt, daß normale gebrauchs- und abutzungs- bedingte Veränderungen der physischen Eigenschaften des Datenträgers, z.B. Riefen, Kratzer, Verschmutzung, Knick¬ linien oder dgl., eine Erkennung des Datenträgers als echt nicht verhindern.

Das Ξchtheitsprotokoll kann auf dem Datenträger selbst auf¬ gezeichnet sein, insbesondere auf einer Magnetspur dessel- ben, wie vorstehend als Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Der Datenträger kann auch einen in ihn integrierten Halbleiterspeicher aufweisen, in dem das Protokoll aufge¬ zeichnet wird. Ferner kann das Protokoll bzw. Echtheits¬ protokoll an zentraler Stelle, z.B. in der Bearbeitungs- Station oder in einer zentralen Datenverarbeitungsanlage gespeichert werden.

Um das Echtheitsprotokoll dem jeweiligen Abnutzungsgrad des Datenträgers anzupassen, d.h. zu aktuali-sieren, wird vor¬ zugsweise nach jedem Identifizierungsvorgang das Echtheits- rotokoll neu erstellt und neu abgespeichert.

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