EP1741072A2 - Procede d'authentification securise par marquage ou traçage chimique d'un objet ou d'une substance. - Google Patents

Procede d'authentification securise par marquage ou traçage chimique d'un objet ou d'une substance.

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EP1741072A2
EP1741072A2 EP05762445A EP05762445A EP1741072A2 EP 1741072 A2 EP1741072 A2 EP 1741072A2 EP 05762445 A EP05762445 A EP 05762445A EP 05762445 A EP05762445 A EP 05762445A EP 1741072 A2 EP1741072 A2 EP 1741072A2
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EP
European Patent Office
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markers
authentication
data
substance
identification
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Claude Lambert
Jean-Michel Hachin
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Individual
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    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07DHANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/12Visible light, infrared or ultraviolet radiation
    • G07D7/1205Testing spectral properties
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
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    • G07D7/00Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/004Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using digital security elements, e.g. information coded on a magnetic thread or strip
    • G07D7/0043Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using digital security elements, e.g. information coded on a magnetic thread or strip using barcodes

Definitions

  • the present invention relates to a secure authentication method by marking or chemical tracing of objects or substances. It applies more particularly, but not exclusively, to the fight against counterfeiting, automatic sorting ...
  • bar code In general, many objects or substances in transit or offered for sale are identified by means of a bar code. This code makes it possible to define products but it is not enough to authenticate them, that is to say to certify after analysis that the object or the substance is the one defined by the barcode.
  • the object of the invention is to overcome these disadvantages by proposing to use only one device for a multiplicity of products.
  • the Applicants have proposed a method of authenticating different objects or substances to be identified comprising at least two successive successive phases:
  • An initial phase comprising: - the choice of a plurality of chemical markers which, when excited by incident light radiation, emit energetic radiations whose frequency spectra are discernable with respect to each other and with respect to objects and the substances in which they are intended to be incorporated, - the attribution and incorporation into each of the objects or substances of a combination of markers previously chosen different from those attributed to other objects, - the establishment of a authentication code determined by parameters relating to the presence or absence of the markers in the assigned combinations, - storage in memory of a computer system of the authentication code of all the objects or substances and related data corresponding to those objects or substances, - the assignment to the object or substance of an identification code, such as a bars or the like, this identification code which can be associated with the object, the substance, its container, and / or its packaging, - storage in memory in said system of the identification codes of each of the objects, the establishment of a correspondence between the identification codes and the authentication codes.
  • An identification and authentication phase by said system comprising: the theoretical identification of the object or substance by reading the identification code associated with the object; the spectrophotometric analysis of at least a part of the object or of the substance so as to detect the aforesaid parameters, in particular the presence or absence of markers and the determination of the authentication code of the object or of the object; the substance, - the authentication of the object in the case where the theoretical identification code corresponds to the authentication code, - the transmission of a validation signal in the event that a correspondence has been detected or a signal alert in case the authentication code does not match the identification code.
  • the spectrophotometric analysis phase comprises the following steps: irradiation of the object or substance marked with a light beam with a broad frequency spectrum; transmission of the transmitted waves or reflected by the object or substance emitted by a generator on a dispersive element which deflects them so as to obtain a light spectrum of light intensity in different areas of the spectrum corresponding to different wavelength ranges; detecting the luminous intensity in each of the zones, - comparing this intensity with one or more threshold values specifically assigned to this zone and which are stored in memory under the said parameters, - the result of this comparison contributing to the determination of the authentication code of the object.
  • the determination of the zones of the spectrum to be analyzed, as well as the different parameters assigned to each of these zones, are carried out by the system, from the identification data.
  • the parameters relating to the presence or absence of markers in the assigned combination and used for the determination of an identification and / or authentication code include in particular: the presence or absence of fluorescence; a fluorescence duration; greater than or less than at least one threshold value, - the presence or absence of a peak at a pre-established wavelength and, optionally, the amplitude and / or the width of this peak, - heights emission peak corresponding to a concentration of markers greater or less than one or more predefined threshold values.
  • the invention more particularly aims to further secure the previously described authentication method.
  • it proposes to use a plurality of chemical markers whose presence and absence make it possible to establish an authentication code for a multiplicity of different objects, each type of object having, at a given instant , a specific authentication code.
  • At least one of said markers is used as a reference standard for the determination of the presence, absence and / or intensity of the other markers, in particular with a view to performing corrections and calibrations that make it possible to overcome any noises that may arise for example from the composition of the substance or the object, positioning variations such as the angle of incidence, the distance to the object or material transparent enveloping or surrounding this substance or object, or a decrease in the signal due to the presence of foreign products (dirt, ...) or a possible decrease in the signal resulting from prolonged exposure to bad weather or aging of the object.
  • the method according to the invention further comprises:
  • the determination of the marker used as a standard from the previously stored identification data, the comparison of data relating to this standard marker obtained during the spectrophotometric analysis of the object or substance, with the aforesaid specific data previously stored, - the correction calculation to be made to the spectrophotometric analysis from the result of this comparison, detection of the presence, absence and / or intensity of the markers from the results of the corrected spectrophotometric analysis,
  • this method may comprise the transmission of a validation signal in the case where a correspondence has been detected, or an alert signal in the case where the authentication code does not correspond with the identification code.
  • the signal is almost impossible to imitate because it is weak and has a very precise wavelength with a specific peak width.
  • the intensity of the peak emission is a function of the concentration of the marker.
  • concentration of the order of a few ppm especially in a homogeneous way.
  • the original controlled concentration is 4.0 ppm
  • a copy will vary from 0 to a few tens or hundreds of ppm, which prevents the realization of a positive reading by the detector for which the acceptance criteria are narrow (3.8 to 4.2 ppm for example).
  • lures that is to say pseudomarqueurs, whose presence is only intended to mislead the counterfeiter.
  • the entity that is in charge of implementing the method according to the invention can adapt the authentication codes, without compromising the safety of the process, even if the source of its tracers was known. He can choose his codes without the knowledge of his suppliers. It can also periodically change its codes in the same way that it makes the change of a password in a computer system.
  • markers A, B and C the markers A and B to identify a deposited model, while the third marker corresponds to the production site.
  • the market control staff of the product authenticity will have a device designed for the identification of markers A and B.
  • the "internal security” or quality service may use a device to capture marker C.
  • the markers may be: a) embedded in the mass: By way of example, these markers may be incorporated into a plastic matrix in which the marker may be intended to identify the title and the grade of the polymer , the producer, the traceability, the authentication of the object, etc.
  • the authentication code can be determined from the presence or absence of markers embedded in the mass and the presence or absence of markers arranged on the surface, possibly on a label.
  • this label may comprise a reflective zone covered with a transparent layer containing markers.
  • This solution thus makes it possible to carry out a reflection spectrophotometry which considerably reduces the energy losses.
  • the authentication data may include the combination of chosen markers, the wavelengths of the characteristic lines, their intensity, the duration of a possible fluorescence ... Thus, it is not necessary to cover all the wavelengths, it is sufficient to analyze the ranges of values corresponding to the expected lines which are identified from the identification code in order to check their presence or absence without worry about areas outside these beaches.
  • the operator conducting the analysis does not need to know the theoretical identity of the object or substance because it is provided by the barcode directly to the computer system performing the comparison of the objects. data.
  • the marked areas may be shaped so as to achieve an invisible marking according to areas having well-defined shapes.
  • the authentication process may include a reading of the marked areas coupled to a pattern recognition process, which leads to making the counterfeit even more random.
  • Such a method can be used in the fight against counterfeiting but also be applied to automatic sorting.
  • plastic recycling it is possible to envisage using a combination of markers by type of plastic or by grade of plastic, which then makes it possible to sort them by type or by grade once the authentication has been carried out.
  • the reading devices used for the implementation of the method according to the invention may be portable for on-site or point-of-sale checks. Nevertheless, batch checks in production can also be carried out because of the large number of possible measurements (up to 10,000 and 100,000 measurements per second). Embodiments of the invention will be described hereinafter by way of non-limiting examples.
  • Figure 1 is a schematic representation of a device using the method according to the invention, the waves being transmitted;
  • FIG. 2 is a block diagram of the method according to the invention.
  • Figure 3 is a schematic representation of a device using the method according to the invention, the waves being reflected;
  • Figure 4 is a schematic representation of a device using the method according to the invention, the waves being reflected on a label.
  • FIG. 1 it is the waves transmitted through a substance containing a combination of markers and more exactly on a sample possibly diluted in a solution which are analyzed.
  • this type of analysis can also be performed on objects whose material allows it either directly or on the substance (solid or liquid) through its container.
  • the identification and authentication device implementing the method according to the invention comprises a spectrophotometer comprising:
  • spectrum detection means here a DTC 3 charge transfer detector array that detects radiation; transmitted at different spectral levels by the dispersive element 1 and to transmit to an electronic system a digital signal representative of the detected spectrum.
  • the light source 4 is a source with a broad frequency spectrum. It can consist of arc lamps (Xenon type) or a bulb generating a white light. Optionally, it could consist of a plurality of laser radiation sources specifically chosen according to the nature of the chemical markers used, an optical mixer then being used to effect a mixture of the different radiations emitted by these sources.
  • Objective 5 may, for example, consist of an achromatic doublet.
  • the electric power generator 6 may also be used to supply the electronic circuits associated with the spectrophotometer.
  • the detector array 3 comprises a cell C located at a position of the spectrum unaffected by the presence of the chemical markers.
  • This cell C emits a detection signal applied (after amplification) to the input of a subtractor S whose second input receives a calibrated voltage VC.
  • the output of this subtracter S is applied to a power amplifier AP which drives the generator 6 so that the output of the subtracter S is maintained at a constant value, preferably equal to zero.
  • the light source is associated with a bar code reader 12 which emits light radiation (for example laser) towards a bar code 11 carried by the container 9.
  • This reader 12 comprises a receiver to detect the radiation reflected by the bar code.
  • An electronic circuit makes it possible to process the information received by this receiver and to generate a digital signal representative of this barcode intended for the electronic system E.
  • the electronic system comprises a processor P (shown in broken lines) associated with means for storing a database of the identification codes BC, a database of the authentication codes BA and a program of identification. management of the different PG treatments, as well as AF display and signaling means.
  • This processor P is designed to carry out a theoretical identification (block B1) of the container 9 from the signal delivered by the barcode reader 3, from the database of the identification codes BC. Once the theoretical identification has been carried out, the processor P determines the zones of the spectrum to be explored (block B2). For this purpose, it uses, in addition to the identification code read, the corresponding authentication code through a correspondence table TC established between the two databases BC, BA. The processor P then analyzes (block B3) the previously determined zones of the spectrum through the signal supplied by the detector array 3. In the case where a standard marker is used, this signal can be corrected (block B4) before analysis from the digital signal produced by the detector corresponding to this standard marker.
  • the processor P determines (block B5) the detected authentication code that it compares (block B6) to the predetermined identification code. In the case of a concordance between these two codes, the processor transmits a validation signal SV. In the opposite case, the processor sends an alarm signal SA.
  • FIG. 2 The method according to the invention used by the device illustrated in FIG. 1 comprises the following phases (FIG. 2):
  • An initial phase comprising: - the choice of markers according to their suitability with respect to each other and with respect to the substance, - the introduction of these markers at different concentrations in said substance, - the determination of the labeling codes.
  • authentication consisting of binary digits representative of the presence or absence, or even the concentration of the markers, these codes being stored in memory in the electronic system E, - the attribution to each of these codes of an identified substance by a bar code 11.
  • An identification and / or authentication phase comprising: - reading the bar code 11 located on the container of the substance marked by means of the bar code reader 12 and sending a specific signal containing a identification code of the substance (block 1), the transmission of the said signal to the electronic system E which identifies this identification code (block 2), the spectrophotometric analysis comprising: the irradiation of the substance by means of the ray source 4, the transmission of the transmitted waves on the dispersive element 1 which deviates them differently according to their wavelength, o obtaining a spectrum of the radiation transmitted thanks to the plane waves thus deviated which give, in a detection zone composed of the series of DTC 3 strips, a succession of images of the source (block 3), o the sampling of this spectrum then the conversion of the analog signal into a digital signal having a predetermined digital frame (block 4), o a windowing done according to ranges of wavelengths indicated in the authentication data stored in memory and extracted by means of the identification of the bar code, so as to consider only the presence or absence of the the the
  • Figure 3 illustrates an analysis using reflected waves on at least a portion of an object or substance 14.
  • the dispersive element 1 is located on the axis of the reflected wave.
  • the method is the same as that described above for the example of FIG.
  • FIG. 4 illustrates a variant of the example of FIG. 3. Indeed, the markers are not directly integrated into an object or a substance 14 but applied by means of a film, of a transparent varnish on a label 15 which is affixed to the object to be marked.
  • the method is the same as that described above for the example of FIG.
  • the label can be reflective.
  • the use of a blank label of any marker and possibly covered with a film or varnish used to apply the markers may allow, during data processing, to eliminate the corresponding signals and thus simplify the process. 'analysis. In effect, the labeled label and then the blank label are irradiated, then, during the data processing, the spectrum data of the blank label are removed from the spectrum data of the marked label.
  • the tracers used can be organic or inorganic. They can be based on rare earths such as dysprosium, europium, samarium, yttrium ...
  • markers are not limited to commercial markers, they can be synthesized by total synthesis or derived from commercial markers.

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Description

PROCEDE D'AUTHENTIFICATION SECURISE PAR MARQUAGE OU TRAÇAGE CHIMIQUE D'UN OBJET OU D'UNE SUBSTANCE.
La présente invention concerne un procédé d'authentifîcation sécurisé par marquage ou traçage chimique d'objets ou de substances. Elle s'applique plus particulièrement, mais non exclusivement, à la lutte contre la contrefaçon, au tri automatique...
De façon générale, de nombreux objets ou substances en transit ou proposés à la vente sont identifiés au moyen d'un code à barres. Ce code permet de définir des produits mais il ne suffit pas pour les authentifier, c'est-à-dire certifier après analyse que l'objet ou la substance est bien celui défini par le code à barres.
Pour essayer de résoudre ce problème, des procédés intégrant dans les objets ou substances un marqueur chimique ont été réalisés. Cependant, il est nécessaire de recourir à des laboratoires pour procéder aux analyses et détecter les produits contrefaisants : cette procédure est beaucoup trop longue et fastidieuse.
Quant à la solution qui consisterait à développer un appareil d'analyse spécifique à chaque produit, elle n'est économiquement pas réalisable.
L'objet de l'invention est de résoudre ces inconvénients en proposant de n'utiliser qu'un seul appareil pour une multiplicité de produits. A cet effet, les Demandeurs ont proposé un procédé d'authentifîcation d'objets ou de substances différents à identifier comprenant au moins deux phases successives suivantes :
" Une phase initiale comprenant : - le choix d'une pluralité de marqueurs chimiques qui, lorsqu'ils sont excités par un rayonnement lumineux incident, émettent des rayonnements énergétiques dont les spectres de fréquence sont discernables les uns par rapport aux autres et par rapport aux objets et aux substances dans lesquels ils sont destinés à être incorporés, - l'attribution puis l'incorporation dans chacun des objets ou substances d'une combinaison de marqueurs précédemment choisis différente de celles attribuées aux autres objets, - l'établissement d'un code d'authentifîcation déterminé par des paramètres relatifs à la présence ou l'absence des marqueurs dans les combinaisons attribuées, - le stockage en mémoire d'un système informatique du code d'authentifîcation de tous les objets ou substances et de données annexes correspondant à ces objets ou ces substances, - l'affectation à l'objet ou à la substance d'un code d'identification, tel qu'un code à barres ou analogue, ce code d'identification pouvant être associé à l'objet, à la substance, à son contenant, et/ou à son emballage, - le stockage en mémoire dans ledit système des codes d'identification de chacun des objets, - l'établissement d'une correspondance entre les codes d'identification et les codes d'authentifîcation.
" Une phase d'identification et d'authentifîcation par ledit système, cette phase comportant : - l'identification théorique de l'objet ou de la substance par lecture du code d'identification associé à l'objet, - l'analyse spectrophotométrique d'au moins une partie de l'objet ou de la substance de manière à détecter les susdits paramètres, notamment la présence ou l'absence de marqueurs et la détermination du code d'authentification de l'objet ou de la substance, - l'authentification de l'objet dans le cas où le code d'identification théorique correspond au code d'authentification, - l'émission d'un signal de validation dans le cas où une correspondance a été détectée ou un signal d'alerte dans le cas où le code d'authentification ne correspond pas avec le code d'identification.
Dans ce procédé, la phase d'analyse spectrophotométrique comporte les étapes suivantes : - l'irradiation de l'objet ou de la substance marqué à l'aide d'un faisceau lumineux à large spectre de fréquence, - l'envoi des ondes transmises ou réfléchies par l'objet ou la substance émis par un générateur sur un élément dispersif qui les dévie de manière à obtenir un spectre lumineux de l'intensité lumineuse en différentes zones du spectre correspondant à des plages de longueurs d'ondes différentes, - la détection de l'intensité lumineuse dans chacune des zones, - la comparaison de cette intensité avec une ou plusieurs valeurs de seuil spécifiquement attribuées à cette zone et qui sont enregistrées en mémoire au titre des susdits paramètres, - le résultat de cette comparaison contribuant à la détermination du code d'authentification de l'objet.
Avantageusement, la détermination des zones du spectre à analyser, de même que les différents paramètres affectés à chacune de ces zones, sont effectués par le système, à partir des données d'identification. Cette solution permet d'obtenir une meilleure fiabilité des résultats et d'alléger considérablement la puissance des moyens de traitement utilisés. Les paramètres relatifs à la présence ou l'absence des marqueurs dans la combinaison attribuée et utilisés pour la détermination d'un code d'identification et/ou d'authentification incluent notamment : - la présence ou non de fluorescence, - une durée de fluorescence supérieure ou inférieure à au moins une valeur de seuil, - la présence ou l'absence d'un pic à une longueur d'onde préétablie ainsi, qu'éventuellement, l'amplitude et/ou la largeur de ce pic, - des hauteurs de pic d'émission correspondant à une concentration de marqueurs supérieure ou inférieure à une ou plusieurs valeurs de seuil prédéfinies.
Pour augmenter le nombre de combinaisons possibles, des concentrations différentes de marqueurs sont utilisées pour obtenir des raies d'intensité différente.
Par ailleurs, pour s'affranchir de tous les facteurs optiques susceptibles de perturber la lecture et l'analyse spectrophotométrique subséquente, on a proposé d'asservir l'intensité lumineuse émise par le générateur de rayonnement lumineux en fonction de l'écart entre la valeur de l'intensité lumineuse détectée dans une plage de fréquence prédéterminée non affectée par la présence des marqueurs et d'une valeur de consigne prédéterminée.
Cette mesure s'avère nécessaire lorsque l'on utilise plusieurs niveaux d'intensité en tant que paramètres.
L'invention a plus particulièrement pour but de sécuriser davantage le procédé d'authentification précédemment décrit. A cet effet, elle propose d'utiliser une pluralité de marqueurs chimiques dont la présence et l'absence permettent d'établir un code d'authentification d'une multiplicité d'objets différents, chaque type d'objets ayant, à un instant donné, un code d'authentification spécifique.
Selon l'invention, au moins l'un desdits marqueurs est utilisé en tant qu'étalon servant de référence pour la détermination de la présence, de l'absence et/ou de l'intensité des autres marqueurs, notamment en vue d'effectuer des corrections et des calibrages permettant de s'affranchir de bruits pouvant par exemple provenir de la composition de la substance ou de l'objet, des variations de positionnement telles que l'angle d'incidence, la distance à l'objet ou de matière transparente enveloppant ou entourant cette substance ou cet objet, ou d'une diminution du signal due à la présence de produits étrangers (salissures, ...) ou d'une diminution éventuelle du signal résultant d'une exposition prolongée aux intempéries ou au vieillissement de l'objet.
En conséquence, le procédé selon l'invention comprend en outre :
- le choix préalable de l'un des susdits marqueurs et l'attribution de ce marqueur en tant qu'étalon à un type de produit ou de substance et/ou pour une période de temps prédéterminée,
- l'affectation à ce marqueur de données d'identification et de données spécifiques à sa fonction d'étalon et la mémorisation de ces données,
- lors d'une phase d'authentification, la détermination du marqueur utilisé en tant qu'étalon, à partir des données d'identification précédemment mémorisées, la comparaison de données relatives à ce marqueur étalon obtenues lors de l'analyse spectrophotométrique de l'objet ou de la substance, avec les susdites données spécifiques précédemment mémorisées, - le calcul de correction à apporter à l'analyse spectrophotométrique à partir du résultat de cette comparaison, - la détection de la présence, de l'absence et/ou de l'intensité des marqueurs à partir des résultats de l'analyse spectrophotométrique corrigée,
- la détermination du code d'authentification de l'objet ou de la substance à partir de la présence, de l'absence et/ou de l'intensité desdits marqueurs.
Bien entendu, ce procédé pourra comprendre l'émission d'un signal de validation dans le cas où une correspondance a été détectée, ou un signal d'alerte dans le cas où le code d'authentifîcation ne correspond pas avec le code d'identification.
Un avantage de cette solution consiste en ce qu'elle permet l'utilisation de très faibles concentrations (de quelques ppm à quelques centaines, de préférence quelques dizaines de ppm ou parties par million) de marqueurs chimiques ayant chacun un signal luminescent caractéristique. Néanmoins, ces concentrations peuvent éventuellement atteindre quelques pourcent dans le cas de matrices particulières, telles que colorées ou noires. Il en résulte :
• La possibilité d'utiliser en tant que marqueurs chimiques, des nano- matériaux, c'est-à-dire des particules ou des structures dont la taille se mesure en nanomètres (ou milliardièmes de mètre). On utilise ici la propriété relative au fait que plus la taille des particules est petite, plus le rapport surface/volume augmente et, en conséquence, plus l'analyse spectrophotométrique est significative.
• Compte tenu des très faibles quantités utilisées, les propriétés physiques et chimiques essentielles de la matrice dans laquelle le marqueur est ajouté sont inchangées, un dépôt en surface au moyen de marqueurs assimilable par l'organisme pourra être ainsi utilisé pour identifier des médicaments et éviter des faux éventuellement dangereux pour la santé. " Pour la même raison, le coût du marqueur est faible. • Le signal émis à la suite de l'éclairement du produit ou de la substance est faible et est perdu au milieu du bruit de fond. Il est donc difficilement repérable pour celui qui ne possède pas un détecteur dédié.
" Le signal est quasiment impossible à imiter car il est faible et présente une longueur d'onde très précise avec une largeur de pic spécifique.
• L'intensité du pic d'émission est fonction de la concentration du marqueur. Or, il est pratiquement impossible de dupliquer artisanalement une concentration de l'ordre de quelques ppm, surtout de manière homogène. Par exemple, si la concentration originale contrôlée est de 4,0 ppm, une copie présentera des variations de 0 à quelques dizaines ou centaines de ppm, ce qui empêche la réalisation d'une lecture positive par le détecteur pour lequel les critères d'acceptation sont étroits (3,8 à 4,2 ppm par exemple).
• La difficulté pour réaliser une contrefaçon est encore accrue quand on utilise simultanément plusieurs marqueurs dont les signaux sont analysés indépendamment puis comparés.
• Il est en outre possible d'utiliser des leurres, c'est-à-dire des pseudomarqueurs, dont la présence a uniquement pour but d'égarer le contrefacteur. • L'entité qui a en charge la mise en œuvre du procédé selon l'invention pourra adapter les codes d'authentification, sans altérer la sécurité du procédé, même si la source de ses traceurs était connue. Il peut choisir ses codes à l'insu de ses fournisseurs. Il peut en outre modifier périodiquement ses codes de la même façon que l'on effectue le changement d'un mot de passe dans un système informatique.
" Il devient possible de considérer plusieurs niveaux de codage avec des dispositifs de lecture ou d'authentification prédéterminés pour ne lire qu'un certain niveau. Ainsi, par exemple, un fabricant pourra utiliser trois marqueurs A, B et C, les marqueurs A et B servant à identifier un modèle déposé, tandis que le troisième marqueur correspond au site de production. • Le personnel en charge du contrôle sur le marché de l'authenticité du produit disposera d'un dispositif conçu pour l'identification des marqueurs A et B. Le service de "sécurité interne" ou de la qualité pourra utiliser un dispositif permettant de capter le marqueur C. " Les marqueurs pourront être : a) noyés dans la masse : A titre d'exemple, ces marqueurs peuvent être incorporés à une matrice plastique dans laquelle le marqueur peut avoir pour but d'identifier le titre et le grade du polymère, le producteur, la traçabilité, l'authentification de l'objet, etc.. b) disposés en surface, par exemple : - par imprégnation (par exemple dans un textile, une teinture...), - par enduction (dépôt de vernis, peinture, pulvérisation) sur différents supports, par exemple des pièces métalliques d'aviation, que ce soit sur l'ensemble de la surface ou ponctuellement (sérigraphie, dépôt au tampon), - sous forme d'étiquettes marquées en partie visible ou non. De même, le code d'authentification pourra être déterminé à partir de la présence ou de l'absence de marqueurs noyés dans la masse et de la présence ou de l'absence de marqueurs disposés en surface, éventuellement sur une étiquette.
Avantageusement, cette étiquette pourra comprendre une zone réfléchissante recouverte d'une couche transparente contenant des marqueurs. Cette solution permet ainsi d'effectuer une spectrophotométrie par réflexion qui réduit considérablement les pertes énergétiques.
Les données d'authentification pourront comporter la combinaison de marqueurs choisis, les longueurs d'onde des raies caractéristiques, leur intensité, la durée d'une fluorescence éventuelle... Ainsi, il n'est pas nécessaire de couvrir toutes les longueurs d'onde, il suffît d'analyser les plages de valeurs correspondant aux raies attendues qui sont identifiées à partir du code d'identification afin de vérifier leur présence ou leur absence sans se préoccuper des zones situées hors de ces plages.
Pour procéder à l'authentification, l'opérateur conduisant l'analyse n'a pas besoin de connaître l'identité théorique de l'objet ou de la substance car elle est fournie par le code à barres directement au système informatique effectuant la comparaison des données.
Avantageusement, les zones marquées pourront être conformées de manière à réaliser un marquage invisible selon des zones présentant des formes bien définies.
Dans ce cas, le processus d'authentification pourra comprendre une lecture des zones marquées couplée à un processus de reconnaissance de formes, ce qui conduit à rendre la contrefaçon encore plus aléatoire.
Un tel procédé pourra être utilisé dans la lutte contre la contrefaçon mais également être appliqué au tri automatique. Par exemple, dans le cas du recyclage du plastique, on pourra envisager d'utiliser une combinaison de marqueurs par type de plastique ou par grade de plastique, ce qui permet ensuite de les trier par type ou par grade une fois l'authentification réalisée.
Les dispositifs de lecture utilisés pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention pourront être portables pour des contrôles sur site ou sur des points de vente. Néanmoins, des contrôles de lot en production peuvent être également effectués du fait du nombre important de mesures possibles (jusqu'à 10 000 et 100 000 mesures par seconde). Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs.
La figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif utilisant le procédé selon l'invention, les ondes étant transmises ;
La figure 2 est un schéma fonctionnel du procédé selon l'invention ;
La figure 3 est une représentation schématique d'un dispositif utilisant le procédé selon l'invention, les ondes étant réfléchies ;
La figure 4 est une représentation schématique d'un dispositif utilisant le procédé selon l'invention, les ondes étant réfléchies sur une étiquette.
Dans l'exemple de la figure 1, ce sont les ondes transmises à travers une substance contenant une combinaison de marqueurs et plus exactement sur un échantillon éventuellement dilué dans une solution qui sont analysées.
Il est à noter que ce type d'analyse peut également être pratiqué sur des objets dont la matière le permet soit directement soit sur la substance (solide ou liquide) au travers de son contenant.
Dans cet exemple, le dispositif d'identification et d'authentification mettant en œuvre le procédé selon l'invention comprend un spectrophotomètre comportant :
- un générateur de rayonnement lumineux à long spectre de fréquence et à intensité réglable faisant intervenir une source lumineuse 4 alimentée par un générateur de courant électrique 6 à puissance réglable ; un collimateur 2 dans l'axe duquel est placé un objectif 5, - un échantillon de produit 8 contenu dans un récipient 9 transparent situé dans l'axe optique du générateur de lumière, - un élément dispersif 1 situé dans ledit axe du côté du récipient 9 situé à l'opposé du générateur de lumière ; cet élément dispersif 1 (prisme ou réseau de diffraction) décompose le rayonnement lumineux en fonction de la fréquence pour produire un spectre, - des moyens de détection du spectre, ici une barrette de détecteurs à transfert de charges DTC 3 qui permet de détecter les radiations émises à différents niveaux spectraux par l'élément dispersif 1 et de transmettre à un système électronique un signal numérique représentatif du spectre détecté.
Comme précédemment mentionné, la source lumineuse 4 est une source à large spectre de fréquence. Elle peut consister en des lampes à arc (type Xénon) ou en une ampoule engendrant une lumière blanche. Eventuellement, elle pourrait consister en une pluralité de sources de rayonnement laser spécifiquement choisies en fonction de la nature des marqueurs chimiques utilisés, un mélangeur optique étant alors utilisé pour effectuer un mélange des différents rayonnements émis par ces sources.
L'objectif 5 peut, par exemple, consister en un doublet achromatique.
Bien entendu, le générateur de courant électrique 6 pourra également servir à l'alimentation des circuits électroniques associés au spectrophotomètre.
Dans cet exemple, la barrette de détecteurs 3 comprend une cellule C située à une position du spectre non affectée par la présence des marqueurs chimiques.
Cette cellule C émet un signal de détection appliqué (après amplification) à l'entrée d'un soustracteur S dont la deuxième entrée reçoit une tension calibrée VC. La sortie de ce soustracteur S est appliquée à un amplificateur de puissance AP qui pilote le générateur 6 de manière à ce que la sortie du soustracteur S se maintienne à une valeur constante, de préférence égale à zéro. Grâce à cette disposition, on s'assure que le niveau d'intensité lumineuse reçu par la cellule C est constant. On s'affranchit ainsi des perturbations susceptibles de faire varier l'intensité lumineuse du rayonnement transmis au travers de l'échantillon 8.
Conformément à l'invention, la source lumineuse est associée à un lecteur de code à barres 12 qui émet un rayonnement lumineux (par exemple laser) en direction d'un code à barres 11 porté par le récipient 9. Ce lecteur 12 comprend un récepteur permettant de détecter le rayonnement réfléchi par le code à barres. Un circuit électronique permet de traiter les informations reçues par ce récepteur et d'engendrer un signal numérique représentatif de ce code à barres à destination du système électronique E.
Le système électronique comprend un processeur P (indiqué en traits interrompus) associé à des moyens de mémorisation d'une base de données des codes d'identification BC, d'une base de données des codes d'authentification BA et d'un programme de gestion des différents traitements PG, ainsi qu'à des moyens d'affichage et de signalisation AF.
Ce processeur P est conçu de manière à effectuer une identification théorique (bloc Bl) du récipient 9 à partir du signal délivré par le lecteur de code à barres 3, de la base de données des codes d'identification BC. Une fois l'identification théorique effectuée, le processeur P détermine les zones du spectre à explorer (bloc B2). A cet effet, il utilise, outre le code d'identification lu, le code d'authentification correspondant grâce à une table de correspondance TC établie entre les deux bases de données BC, BA. Le processeur P analyse ensuite (bloc B3) les zones précédemment déterminées du spectre au travers du signal fourni par la barrette de détecteurs 3. Dans le cas où l'on utilise un marqueur étalon, ce signal peut être corrigé (bloc B4) avant analyse à partir du signal numérique produit par le détecteur correspondant à ce marqueur étalon.
Le processeur P détermine ensuite (bloc B5) le code d'authentification détecté qu'il compare (bloc B6) au code d'identification prédéterminé. Dans le cas d'une concordance entre ces deux codes, le processeur émet un signal de validation SV. Dans le cas contraire, le processeur émet un signal d'alarme SA.
Le procédé selon l'invention utilisé par le dispositif illustré sur la figure 1 comporte les phases suivantes (figure 2) :
" Une phase initiale comprenant : - le choix de marqueurs en fonction de leur adéquation les uns par rapport aux autres et par rapport à la substance, - l'introduction de ces marqueurs à des concentrations différentes dans ladite substance, - la détermination des codes d'authentification constitués par des chiffres binaires représentatifs de la présence ou de l'absence, voire de la concentration des marqueurs, ces codes étant stockés en mémoire dans le système électronique E, - l'attribution à chacun de ces codes d'une substance identifiée par un code à barres 11.
« Une phase d'identification et/ou d'authentification comprenant : - la lecture du code à barres 11 situé sur le contenant de la substance marquée au moyen du lecteur de codes à barres 12 et l'émission d'un signal spécifique contenant un code d'identification de la substance (bloc 1), - la transmission dudit signal au système électronique E qui identifie ce code d'identification (bloc 2), - l'analyse spectrophotométrique comportant : o l'irradiation de la substance au moyen de la source de rayons 4, o la transmission des ondes transmises sur l'élément dispersif 1 qui les dévie différemment en fonction de leur longueur d'onde, o l'obtention d'un spectre de la radiation transmise grâce aux ondes planes ainsi déviées qui donnent, dans une zone de détection composée de la série de barrettes DTC 3, une succession d'images de la source (bloc 3), o l'échantillonnage de ce spectre puis la conversion du signal analogique en un signal numérique présentant une trame numérique prédéterminée (bloc 4), o un fenêtrage effectué en fonction des plages de longueurs d'onde indiquées dans les données d'authentification stockées en mémoire et extraites grâce à l'identification du code à barres, de façon à ne considérer que la présence ou l'absence des raies caractéristiques des marqueurs qui détermine alors un code lu (bloc 5), o la comparaison des données ou code d'authentification avec les données expérimentales ou code lu de manière à effectuer l'authentification de la substance (bloc 6), - l'affichage du résultat de manière visuelle, par exemple sur un écran 13 et/ou de manière auditive : o authentification réussie s'il y a coïncidence entre les codes d'authentification et le code lu (bloc 7), o signal d'alerte en cas de non authentification s'il y a discordance entre les codes d'authentification et le code lu (bloc 8).
La figure 3 illustre une analyse utilisant des ondes réfléchies sur au moins une partie d'un objet ou d'une substance 14. Dans ce cas, l'élément dispersif 1 est situé sur l'axe de l'onde réfléchie.
Le procédé est le même que celui décrit ci-dessus pour l'exemple de la figure 1.
La figure 4 illustre une variante de l'exemple de la figure 3. En effet, les marqueurs ne sont pas directement intégrés à un objet ou à une substance 14 mais appliqués au moyen d'une pellicule, d'un vernis transparent sur une étiquette 15 qui est apposée sur l'objet à marquer.
Le procédé est le même que celui décrit ci-dessus pour l'exemple de la figure 1.
Pour un meilleur résultat d'analyse, l'étiquette pourra être réfléchissante.
De surcroît, l'utilisation d'une étiquette vierge de tout marqueur et éventuellement recouverte d'une pellicule ou d'un vernis utilisé pour appliquer les marqueurs peut permettre, lors du traitement des données, d'éliminer les signaux correspondant et simplifier ainsi l'analyse. En effet, l'étiquette marquée puis l'étiquette vierge sont irradiées, puis, lors du traitement des données, les données du spectre de l'étiquette vierge sont retranchées des données du spectre de l'étiquette marquée.
Dans le cas de marqueurs fluorescents, on peut envisager de procéder à une seconde mesure après un temps δt afin de vérifier la durée de la fluorescence. Les traceurs utilisés peuvent être organiques ou inorganiques. Ils peuvent être à base de terres rares telles que le dysprosium, l'europium, le samarium, yttrium... Quelques marqueurs utilisés et leurs caractéristiques sont présentés à titre d'exemple dans le tableau ci-après :
Les compagnies les commercialisant sont notamment "BASF" (marque déposée), "Bayer" (marque déposée), "Glowburg" (marque déposée), "Lambert Rivière" (marque déposée), "Phosphor Technology" (marque déposée), "Rhodia" (marque déposée), SCPI,...
II est à noter que les marqueurs ne se limitent pas à des marqueurs commerciaux, ils peuvent être synthétisés par synthèse totale ou dérivés de marqueurs commerciaux.

Claims

Revendications
1. Procédé pour l'identification et l'authentification d'objets ou de substances différents, ce procédé mettant en œuvre un système informatique couplé à des moyens de spectrophot ométrie, caractérisé en ce qu'il comprend au moins les deux phases successives suivantes :
» une phase initiale comprenant : - le choix d'une pluralité de marqueurs chimiques qui, lorsqu'ils sont excités par un rayonnement lumineux incident, émettent des rayonnements énergétiques dont les spectres de fréquence sont discernables les uns par rapport aux autres et par rapport aux objets et aux substances dans lesquels ils sont destinés à être incorporés, - l'attribution puis l'incorporation dans chacun des objets ou substances d'une combinaison de marqueurs différente de celles attribuées aux autres marqueurs, - l'établissement d'un code d'authentification dudit objet ou de ladite substance déterminé par des paramètres comprenant au moins la présence ou l'absence des marqueurs dans la combinaison attribuée, - le stockage en mémoire d'un système informatique du code d'authentification de tous les objets ou substances et de données annexes correspondant à ces objets ou ces substances, - le choix de l'un des susdits marqueurs et l'attribution de ce marqueur en tant qu'étalon, à un type de produit ou de substance et/ou pour une période de temps prédéterminée, - l'affectation à ce marqueur de données d'identification et de données spécifiques à sa fonction d'étalon et la mémorisation de ces données dans ledit système, - l'affectation aux objets ou aux substances de codes d'identification, tels qu'un code à barre ou analogue, ce code d'identification pouvant être associé à l'objet, à la substance, à son contenant, et/ou son emballage, - le stockage en mémoire dans ledit système des codes d'identification de chacun des objets,
- l'établissement d'une correspondance entre les codes d'identification et les codes d'authentification, une phase d'identification et d'authentification par ledit système, cette phase comportant :
- l'identification théorique de l'objet ou de la substance par lecture du code d'identification associé à l'objet,
- l'analyse spectrophotométrique d'au moins une partie de l'objet ou de la substance,
- la détermination du marqueur utilisé en tant qu'étalon, à partir des données d'identification précédemment mémorisées,
- la comparaison des données relatives à ce marqueur étalon obtenues lors de ladite analyse spectrophotométrique avec les susdites données spécifiques mémorisées lors de la phase initiale,
- le calcul de la correction à apporter à l'analyse spectrophotométrique à partir du résultat de cette comparaison,
- la détection de la présence, de l'absence et/ou de l'intensité des marqueurs à partir des résultats de l'analyse spectrophotométrique corrigée,
- la détermination du code d'authentification de l'objet ou de la substance à partir d'au moins les résultats de ladite détection,
- l'authentification de l'objet dans le cas où le code d'identification théorique correspond au code d'authentification, - l'émission d'un signal de validation dans le cas où une correspondance a été détectée ou un signal d'alerte dans le cas où le code d'authentification ne correspond pas avec le code d'identification.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la concentration des marqueurs utilisés est de l'ordre de quelques ppm à quelques centaines de ppm, de préférence quelques dizaines de ppm.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les susdits marqueurs comprennent des nano-matériaux produisant des signaux lumineux caractéristiques.
4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend l'utilisation de marqueurs servant de leurres.
5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le code d'authentification d'un même produit est modifié périodiquement.
6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une sélection des marqueurs par niveaux d'intensité.
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les marqueurs affectés à un même objet ou à une même substance définissent plusieurs codes lisibles par des moyens de lecture différents.
8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les susdits marqueurs sont noyés dans la masse ou disposés en surface.
9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le code d'authentifîcation est déterminé à partir de la présence ou de l'absence de marqueurs noyés dans la masse et de marqueurs disposés en surface.
10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un marquage selon une ou plusieurs zones présentant des formes bien définies, et en ce que la phase d'authentification comprend une lecture des zones marquées avec reconnaissance desdites formes.
11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite analyse spectrophotométrique comporte les étapes suivantes : - l'irradiation de l'objet ou de la substance marqué par un rayonnement lumineux émis par un générateur (bloc 3), - l'envoi des ondes transmises ou réfléchies sur un élément dispersif (1) qui les dévie de manière à obtenir un spectre lumineux de l'intensité lumineuse en différentes zones du spectre correspondant à des plages de longueurs d'ondes différentes, - la détection de l'intensité lumineuse dans ladite zone, - la comparaison de cette intensité avec une ou plusieurs valeurs de seuil spécifiquement attribuées à cette zone et qui sont enregistrées en mémoire au titre des susdits paramètres, - le résultat de cette comparaison contribuant à la détermination du code d'authentification de l'objet.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en qu'il comprend la détermination des susdites zones du spectre à analyser, ainsi que des différents paramètres affectés à chacune de ces zones, à partir des susdits codes d'identification.
13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend l'asservissement de l'intensité lumineuse émise par le générateur de rayonnement lumineux, en fonction de l'écart entre la valeur de l'intensité lumineuse détectée, dans une plage de fréquence prédéterminée non affectée par la présence des marqueurs, et une valeur de consigne prédéterminée.
14. Procédé selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que le susdit générateur de rayonnement lumineux comprend une source lumineuse à large spectre de fréquence telle qu'une lampe à arc ou une ampoule engendrant une lumière blanche.
15. Procédé selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que le susdit générateur de rayonnement lumineux comprend une pluralité de sources de rayonnement laser spécifiquement choisies en fonction de la nature des marqueurs chimiques utilisés, et un mélangeur servant à effectuer un mélange des différents rayonnements émis par ces sources.
16. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit traitement des données de l'analyse spectrophotométrique comporte les étapes suivantes : - l'échantillonnage du spectre, - la conversion du signal analogique en un signal numérique présentant une trame prédéterminée (bloc 4), - le fenêtrage en fonction des plages de longueurs d'onde indiquées dans les données d'authentification stockées en mémoire et extraites grâce à l'identification du code à barres, de façon à déterminer avec les susdits paramètre un code lu (bloc 5), - la comparaison des données d'authentification avec les données expérimentales ou code lu (bloc 6), - l'affichage du résultat de manière visuelle (13) et/ou auditive de manière à indiquer : o une authentification réussie s'il y a coïncidence entre les codes d'authentification et le code lu (bloc 7), o une alerte en cas de non authentification s'il y a discordance entre les codes d'authentification et le code lu (bloc 8).
17. Procédé selon la revendication 11 , caractérisé en ce qu'il comprend l'insertion d'un support réfléchissant contenant le ou les marqueurs.
18. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend l'insertion d'un support vierge de tout marqueur, ce support étant également irradié puis, lors du traitement des données, les données du spectre du support vierge étant retranchées des données du spectre du support marqué afin d'éliminer les signaux correspondants et simplifier ainsi l'analyse.
19. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors du traitement des données, les données du spectre de l'objet ou de la substance vierge de marqueurs sont retranchées des données du spectre de l'objet ou de la substance marqué.
20. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite combinaison de marqueurs comporte au moins un marqueur fluorescent.
21. Procédé selon la revendication 18, caractérisée en ce que lesdits paramètres comprennent en outre la durée de l'émission lumineuse de la substance à identifier à la suite d'une excitation.
22. Procédé selon la revendication 21 , caractérisé en ce que lesdits paramètres incluent : - la présence ou non de fluorescence, - une durée de fluorescence supérieure ou inférieure à une valeur de seuil, - la présence ou l'absence d'un pic à une longueur d'onde préétablie et/ou, - des hauteurs de pic d'émission correspondant à une concentration de marqueurs supérieure ou inférieure à une valeur de seuil prédéfinie.
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