ES2214732T3 - Dispositivo de validacion de billetes de banco provisto de banda conductora. - Google Patents
Dispositivo de validacion de billetes de banco provisto de banda conductora.Info
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Abstract
Un dispositivo para validar la autenticidad de un documento que tiene un hilo de seguridad eléctricamente conductor que se extiende a través del documento, comprendiendo dicho dispositivo un trayecto predeterminado (12) a lo largo del cual se mueve de forma longitudinal un documento y un generador (38) que produce una señal de oscilador que varía con el tiempo de alta frecuencia; caracterizado porque el dispositivo comprende: ¿ una disposición (14) de accionamiento para mover el documento de forma longitudinal a lo largo del trayecto predeterminado del dispositivo, ¿ un electrodo oscilador alargado (32) que es eléctricamente conductor y está conectado a dicho generador, que aplica al mismo dicha señal del oscilador que varía con el tiempo, estando posicionado dicho electrodo oscilador alargado de manera que se extiende en general a través de dicho trayecto, ¿ un electrodo anterior, alargado, (34) de medición, que es eléctricamente conductor y posicionado delante de dicho electrodo osciladory que se extiende a través de dicho trayecto, ¿ un electrodo posterior, alargado, (36) de medición, que es eléctricamente conductor y posicionado detrás del electrodo oscilador y que se extiende a través de dicho trayecto, ¿ una disposición (46) de procesamiento de la señal conectada a dichos electrodos de medición y que recibe las salidas de los mismos y que produce una señal de medición, recibiendo también dicha disposición de procesamiento de la señal dicha señal de oscilador que varía con el tiempo como señal de referencia, procesando dicha disposición de procesamiento de la señal dicha señal de medición respecto a dicha referencia para detectar la variación de amplitud y los cambios del desplazamiento de fase entre ellas provocados por el paso de un hilo de seguridad conductor por dichos electrodos.
Description
Dispositivo de validación de billetes de banco
provisto de banda conductora.
La presente solicitud se refiere a sensores
usados en dispositivos de validación para detectar hilos de
seguridad eléctricamente conductores dispuestos en moneda y otros
documentos.
Se conoce la disposición de hilos de seguridad
eléctricamente conductores en moneda tal como la moneda de Estados
Unidos.. Estos hilos de seguridad se pueden detectar usando sensores
que funcionan sobre la base de cambios de la capacidad debido a la
presencia de un hilo de seguridad. La conductividad eléctrica de los
hilos de seguridad puede ser continua o puede estar segmentada.
El documento 5.419.424 de Estados Unidos describe
un dispositivo para leer mediante sensores los hilos de seguridad de
un documento. Esta patente describe una estructura que tiene una
multitud de sensores y usa electrodos orientados horizontal y
verticalmente en combinación con un electrodo de alimentación
dispuesto horizontalmente para diferenciar entre hilos de seguridad
que tienen segmentos discretos a lo largo de la longitud de los
mismos y una línea conductora, tal como una línea de lápiz situada
en un documento.
Tal como puede apreciarse, la detección mediante
sensores de hilos de seguridad se usa en combinación con otras
técnicas de detección mediante sensores y evaluación para determinar
en conjunto si un documento específico es auténtico. Normalmente, se
hace que el documento se mueva a lo largo de un trayecto
predeterminado y se hace que se mueva por delante de unos sensores
fijos. Estos sensores proporcionan una entrada que se evalúa para
proporcionar una predicción sobre si el documento es auténtico
cuando el billete se desplaza de esta manera. Esta evaluación y
predicción se produce de forma rápida ya que normalmente el
consumidor está esperando los resultados, por ejemplo, el crédito
por una compra, etcétera.
El documento
US-A-5 394 969 describe un
dispositivo para validar la autenticidad de un documento que tiene
un hilo de seguridad eléctricamente conductor que se extiende a
través del documento, comprendiendo dicho dispositivo un trayecto
predeterminado a lo largo del cual un documento se mueve de forma
longitudinal y un generador que produce una señal de oscilador que
varía con el tiempo de alta frecuencia.
En la detección de moneda mediante sensores, se
puede apreciar que la condición de la moneda puede variar
considerablemente de un billete de papel crujiente relativamente
nuevo, a uno que esté bastante desgastado y que puede presentar una
serie de arrugas o pliegues sobre el mismo. El billete, a medida que
pasa a lo largo del trayecto, normalmente es controlado en una
disposición de guía aunque dentro de la guía se produce cierto
movimiento de la moneda respecto a la línea central de la guía y,
por lo tanto, el billete puede oscilar dentro de la guía. Esta
oscilación puede afectar drásticamente a un sensor de capacidad, que
es relativamente sensible a cambios de la distancia de separación
entre el billete y el sensor. La mayoría de sensores de capacidad
requieren que el sensor esté casi en contacto con la moneda y esto
puede provocar que la moneda se atasque en el validador. Por lo
tanto, con un espacio de separación pequeño, la calidad de la señal
respecto al sensor de capacidad mejora, aunque se produce un
problema significativo de servicio y fiabilidad, provocado por el
atasco de billetes en el validador. Además, la oscilación del papel
moneda, a medida que pasa a través del validador, también puede
hacer que varíe rápidamente la distancia de separación y las señales
del sensor de capacidad. Se espera que la señal del sensor de
capacidad aumente y se reduzca aunque es difícil saber si estos
cambios son provocados por la oscilación o la posición variable de
un hilo de seguridad a medida que se mueve por delante de un
sensor.
En los dispositivos de la técnica anterior ha
existido una tendencia a reducir la distancia de separación entre el
sensor y el billete para mejorar la intensidad de la señal aunque no
se ha demostrado que esto resulte totalmente satisfactorio.
La presente invención supera algunos de estos
problemas. También se ha descubierto que los cambios en la capacidad
debido a filigranas pueden ser reconocidos y usados como parte del
procedimiento de validación.
Un dispositivo para validar la autenticidad de un
documento, que tiene un hilo de seguridad eléctricamente conductor
que se extiende a través del documento, según la presente invención,
comprende una disposición de accionamiento para mover el documento
de forma longitudinal a lo largo de un trayecto predeterminado del
dispositivo, un generador que proporciona una señal de oscilador que
varía con el tiempo de alta frecuencia, un electrodo oscilador
alargado que es eléctricamente conductor y está conectado al
generador que aplica la señal de oscilación que varía con el tiempo
al electrodo, estando posicionado el electrodo de manera que se
extiende a través del trayecto, un electrodo anterior, alargado, de
medición, eléctricamente conductor y posicionado delante del
electrodo de oscilación y que, nuevamente, se extiende a través del
trayecto y un electrodo posterior, alargado, de medición, que es
eléctricamente conductor y posicionado detrás del electrodo de
oscilación y que se extiende a través del trayecto. El dispositivo
incluye además una disposición de procesamiento de la señal
conectada a los electrodos de medición y que recibe las señales de
salida de los mismos para producir una señal de medición. La
disposición de procesamiento de la señal también recibe la señal de
oscilación que varía con el tiempo como señal de referencia. La
disposición de procesamiento de la señal procesa la señal de
medición respecto a la señal de referencia para detectar un cambio
de las propiedades eléctricas de la misma provocadas por el paso de
un hilo de seguridad conductor por los electrodos.
Con la disposición tal como se ha descrito
anteriormente, el hilo de seguridad provoca un primer cambio de la
capacidad con el electrodo anterior de medición cuando el hilo de
seguridad está entre el electrodo anterior y el electrodo de
oscilación. Un movimiento adicional del documento provoca que a
continuación el hilo de seguridad se sitúe entre el electrodo de
oscilación y el electrodo posterior alargado. Estos cambios de la
capacidad provocan los cambios de amplitud y desplazamiento de fase
de la señal de medición respecto a la señal de referencia que se
pueden detectar fácilmente. La disposición con el electrodo anterior
en un lado del electrodo de oscilación y el electrodo posterior,
alargado, de medición, en el lado opuesto del electrodo de
oscilación permite separar las señales provocadas por el hilo de
seguridad, respecto a las provocadas por los cambios de la distancia
de separación.
También se ha observado con la presente
invención, que el posicionamiento de los electrodos respecto al
trayecto puede ser bastante amplio del orden de entre 1 y 1,2 mm y
el espacio entre el electrodo anterior y el electrodo de oscilación
es también aproximadamente 1 mm y se observan las mismas distancias
de separación entre el electrodo de oscilación y el electrodo
posterior. No obstante, esta distancia de separación relativamente
grande reduce la intensidad de las señales de medición, también
reduce significativamente la influencia, sobre la amplitud de las
señales de medición, de la oscilación del billete a medida que pasa
a lo largo del trayecto. Este resultado está asociado a la
dependencia no lineal de la señal de medición respecto a la
distancia de separación. Una distancia mayor reduce la posibilidad
de atasco del documento respecto a la práctica anterior de reducción
o minimización de la distancia de separación.
Según un aspecto de la invención el generador de
señales produce una señal de oscilación que tiene una frecuencia
comprendida en el intervalo de 50 a 150 MHz. Este intervalo de
frecuencias es útil respecto a las distancias de separación mayores
y las distancias de separación entre los electrodos.
En una forma de realización preferida, se
proporcionan dos disposiciones sensoras en relación de oposición a
cada lado del trayecto de la moneda. Se usan frecuencias diferentes
para reducir la interferencia. Con esta disposición, el movimiento
de la moneda fuera de la línea central hace que aumente la señal en
una disposición sensora y hace que se reduzca la señal en la
disposición sensora opuesta. Las señales se procesan y la evaluación
se basa en las señales de ambas disposiciones sensoras.
Un dispositivo para validar la autenticidad de un
documento que tiene una filigrana en la cara del documento, según la
presente invención, comprende una disposición de accionamiento para
mover el documento de forma longitudinal a lo largo de un trayecto
predeterminado del dispositivo, un generador que produce una señal
de oscilador que varía con el tiempo de alta frecuencia, un
electrodo oscilador alargado que es el electrodo anterior, alargado,
de medición, que es un electrodo posterior, alargado, de medición,
que es eléctricamente conductor y está conectado a dicho generador
que aplica dicha señal del oscilador que varía con el tiempo al
mismo, estando posicionado dicho electrodo oscilador alargado de
manera que se extiende a través de dicho trayecto. Un electrodo
anterior, alargado, de medición, es eléctricamente conductor y está
posicionado delante de dicho electrodo oscilador y se extiende a
través de dicho trayecto. Un electrodo posterior, alargado es
eléctricamente conductor y está posicionado detrás de dicho
electrodo oscilador y se extiende a través de dicho trayecto. Una
disposición de procesamiento de la señal está conectada a dichos
electrodos de medición y recibe las salidas de los mismos y produce
una señal de medición. La disposición de procesamiento de la señal
también recibe la señal del oscilador que varía con el tiempo como
señal de referencia. La disposición de procesamiento de la señal
procesa la señal de medición respecto a las señales de referencia en
relación con cambios en la variación de la amplitud y el
desplazamiento de fase entre ellas provocados por el paso de la
filigrana por los electrodos.
La presente invención está relacionada con
mejoras en un dispositivo para validar la autenticidad de un
documento que tiene una pluralidad de características de seguridad
que pueden ser detectadas mediante sensores y comparadas con señales
de referencia para obtener una valoración de la autenticidad del
documento y en el que una de las características de seguridad es una
filigrana. El dispositivo comprende un sensor óptico y un sensor de
capacidad, una disposición de accionamiento para mover el documento
de forma longitudinal a lo largo de un trayecto predeterminado del
dispositivo por delante de dichos sensores. Se proporciona una
disposición de procesamiento para procesar las señales de dichos
sensores y comparar las señales de referencia con las señales
recibidas y proporcionar una valoración de la autenticidad del
documento. El sensor de capacidad está posicionado de manera que
explora la filigrana y el sensor de capacidad responde a la
presencia de dicha filigrana permitiendo la identificación de la
misma.
Se muestran unas formas de realización preferidas
de la invención en los dibujos, en los cuales:
la Figura 1 es una vista en sección parcial de
un validador de moneda;
la Figura 2 es una vista superior parcial que
muestra la disposición sensora de electrodos;
la Figura 2a es una vista superior de un
documento que contiene un hilo de seguridad;
la Figura 3 muestra la disposición general de
procesamiento de la señal;
la Figura 4 muestra una forma de realización
alternativa de la invención;
la Figura 5 muestra un equivalente esquemático
de la disposición sensora de electrodos;
la Figura 6 muestra un equivalente esquemático
de la disposición sensora de electrodos cuando se detecta un billete
que contiene un hilo de seguridad;
la Figura 7 es una representación gráfica de un
billete de 50 dólares de Estados Unidos que presenta varias
características de seguridad;
la Figura 8 es una representación de las
lecturas de la capacidad de un billete de 50 dólares de Estados
Unidos de la Figura 7; y
la Figura 9 muestra la respuesta de la señal de
un sensor de capacidad a través de la sección central del billete de
50 dólares de Estados Unidos.
El validador 2 de moneda tiene una sección 4 de
procesamiento que colabora con y guía documentos validados hacia la
caja 6 de seguridad. Una sección 4 de procesamiento tiene una
entrada 10 que permite que el usuario introduzca inicialmente el
documento en el validador después de lo cual una disposición 14 de
accionamiento controla el movimiento del documento a lo largo del
trayecto predeterminado indicado con la referencia 12. A medida que
el documento se mueve a lo largo de este trayecto predeterminado, es
evaluado por los sensores 16 y 24 para determinar si es auténtico.
Si se determina que es auténtico, entonces se hace pasar hacia la
caja 16 de seguridad. Si es rechazado, normalmente la disposición 14
de accionamiento invierte y expulsa el documento a través de la
entrada 10.
Existen varias formas diferentes de evaluar la
validez de un documento y normalmente un validador tal como el
mostrado con la referencia 2 usa varias técnicas diferentes de
detección mediante sensores y de evaluación para determinar si un
billete es auténtico. Por ejemplo, esto puede incluir dispositivos
emisores de luz para determinar patrones reflejados, sensores
magnéticos y/o sensores de capacidad.
El sensor de capacidad de la Figura 2 comprende
un electrodo 32 de oscilación con una parte 33 de conexión. Un
electrodo anterior 34 de medición está posicionado delante del
electrodo 32 de oscilación respecto a la dirección de desplazamiento
del documento a través del validador. En el lado opuesto del
electrodo de oscilación se proporciona un electrodo posterior 36 de
medición y los electrodos de medición tanto anterior como posterior
están separados respecto al electrodo de oscilación por una
distancia similar indicada con la referencia 31. La disposición
incluye también electrodos 50 de protección a tierra asociados a las
partes 33, 35 y 37 de conexión. La flecha 9 muestra la dirección de
desplazamiento de un documento por delante de los electrodos y se
puede observar que cada uno de los electrodos está situado
transversalmente respecto a la anchura de documento y
transversalmente respecto a la dirección de desplazamiento indicada
con la referencia 9. Se muestra genéricamente un documento 7 y el
mismo se alimenta de manera que pasa por los electrodos 32, 34 y 36.
El documento 7, tal como se muestra en la Figura 2a tiene un hilo 21
de seguridad que se extiende transversalmente respecto a la anchura
del documento. Este hilo de seguridad es eléctricamente conductor y
bien puede ser continuo o bien puede tener segmentos discretos
eléctricamente conductores. El hilo de seguridad continuo produce
una señal más intensa y este será el que se describirá en primer
lugar.
A medida que el hilo 21 de seguridad pasa por el
electrodo anterior 34, entra en el intersticio entre el electrodo
anterior 34 y el electrodo 32 de oscilación. Esto efectivamente
acopla los dos electrodos y produce un aumento repentino de la
intensidad y un cambio del desplazamiento de fase de la señal del
electrodo 34. A medida que el documento continúa moviéndose a lo
largo del trayecto predeterminado, el acoplamiento de capacidad del
electrodo anterior y el electrodo de oscilación se reduce. Cuando el
hilo 21 de seguridad pasa sobre el electrodo de oscilación, a
continuación comienza a acoplarse al electrodo posterior 36.
La Figura 3 muestra una vista general de la
disposición de procesamiento de la señal. El generador 38 de la
señal de alta frecuencia alimenta una señal hacia el electrodo 32 de
oscilación. Esta señal de alta frecuencia se suministra también al
detector síncrono 46. De este modo, al detector síncrono 46 se le
suministra una señal 44 de referencia que es básicamente la señal de
alta frecuencia que está siendo alimentada hacia el electrodo 32 de
oscilación. El detector síncrono 46 recibe la señal 47 del electrodo
anterior de medición y la señal 45 del electrodo posterior. Se
determina la diferencia entre estas señales y la misma produce otra
señal 49 de medición. El detector síncrono 46 usa la señal 49 de
medición y la señal 44 de referencia para formar la señal de salida,
dependiendo de los cambios de amplitud y de la fase de la señal de
entrada respecto a la señal de referencia. En particular, las
polaridades de las señales de salida del detector síncrono
indicativas del paso del hilo de seguridad por los electrodos
anterior y posterior son opuestas.
La disposición de procesamiento de la señal
también puede funcionar satisfactoriamente en el régimen en el que
se registra solamente el desplazamiento de fase. Este régimen tiene
lugar cuando las amplitudes de cada entrada de las señales de alta
frecuencia del detector síncrono son suficientemente grandes para su
saturación. En nuestros sensores esto se consigue bien mediante la
aplicación de electrodos largos o bien a amplitudes altas de las
señales del generador.
Volviendo a la Figura 2, se puede observar que
los tres electrodos son bandas paralelas de conductores sostenidas
por una película dieléctrica 51. El electrodo de oscilación está en
el centro del área activa del sensor. Los electrodos de medición son
paralelos y simétricos respecto al electrodo de oscilación y forman
la misma capacidad con este último. El tamaño de los espacios entre
el electrodo de oscilación y los electrodos de medición se escoge
basándose en consideraciones que se describirán más detalladamente.
Las partes de conexión de los electrodos de medición y el electrodo
de oscilación se extienden de manera que proporcionan la conexión
con los terminales correspondientes de la unidad sensora. Entre
estas partes de conexión están los conductores de protección que
están conectados al terminal de tierra.
Tal como se muestra en la Figura 3, la salida del
detector síncrono 46 se alimenta a un amplificador C/A 48. Esto
permite un procesamiento adecuado de la señal y permite que se
convierta en una señal digital de cara a la valoración.
Los electrodos están situados en el validador
sobre el trayecto y se tira del documento longitudinalmente a través
del dispositivo. Con esta disposición, el hilo de seguridad es
paralelo al eje longitudinal de los electrodos. Cuando se tira del
documento por debajo del sensor, ciertas partes del billete de banco
pasan por debajo del sensor en orden secuencial. Como el carácter
dieléctrico del papel del billete de banco y el colorante usado en
el procedimiento de impresión son bastante uniformes, las fases y
amplitudes de las señales de los electrodos de medición respecto a
la del electrodo de oscilación siguen siendo en general iguales.
Además, se puede apreciar que incluso si se produce alguna variación
de la separación del documento respecto al sensor, esta se produce
en ambos electrodos de medición con lo cual los cambios de
separación esencialmente se anulan.
La Figura 5 muestra un esquema del circuito
equivalente del puente de capacidades creado por la disposición de
los electrodos 32, 34, 36 y 50 en el sensor. El circuito 51 de
puente registra un cambio de la capacidad y la fase cuando una banda
de seguridad de un billete de banco pasa sobre el mismo. El esquema
representa un sensor energizado por el oscilador 38 de alta
frecuencia proporcionado en el electrodo 44 y que no presenta ningún
billete de banco cerca del sensor. Las señales 47 y 45 de salida se
alimentan hacia el detector síncrono.
Tal como se muestra en la Figura 5, el circuito
51 de puente comprende dos secciones: una primera sección asociada
al electrodo anterior y una segunda al electrodo posterior. En la
primera sección, la capacidad 52 es creada por el campo eléctrico
entre el electrodo anterior 34 y el electrodo 32 de oscilación. La
capacidad 54 está formada por el electrodo anterior 36, el electrodo
50 de protección a tierra y la capacidad de entrada del detector
síncrono 2. En la segunda sección, la capacidad 56 está formada por
el electrodo posterior 36, el electrodo 32 de protección a tierra y
la capacidad de entrada del detector síncrono 2. A las capacidades
53 y 54 están acopladas también las resistencias óhmicas de entrada
del detector síncrono 2; los valores de estas resistencias son del
mismo orden de magnitud que las impedancias de las capacidades del
puente a la frecuencia de funcionamiento. Debido a su presencia,
cualquier cambio de la capacidad del brazo del puente conduce a un
cambio del desplazamiento de la fase de la señal en la entrada
correspondiente del detector síncrono 2 respecto a la señal de
referencia.
La Figura 6 muestra las capacidades presentes en
el circuito 51 de puente a medida que la banda de seguridad pasa 21
por el mismo, en el que las capacidades están formadas entre la
banda y cada electrodo, aumentando de este modo la capacidad total
del circuito 51 de puente. Estas se indican como capacidades 60, 62,
64 y 66.
La magnitud de la capacidad 66 entre la banda 21
de seguridad y tierra 50 depende del tipo de banda 21 de seguridad.
Una banda continua de metal creará un valor de capacidad
relativamente grande para la capacidad 66; una serie de secciones
metálicas discretas en la banda 21 de seguridad creará una capacidad
pequeña aunque la misma se puede diferenciar respecto a la señal en
la que no existe ningún hilo de seguridad.
A medida que la banda de seguridad pasa entre el
electrodo anterior y el electrodo de oscilación, la impedancia de
las capacidades asociadas a la banda de seguridad en la primera
sección del circuito de puente aumenta considerablemente. A
continuación, cuando la banda de seguridad pasa entre los electrodos
posterior y del generador, las impedancias de las capacidades
correspondientes en la segunda sección del circuito de puente
aumentan considerablemente.
Estos cambios en las impedancias desequilibran el
circuito de puente, lo cual a su vez cambia la fase y la amplitud de
la señal de alta frecuencia alimentada hacia la entrada del detector
síncrono. Especialmente, las señales asociadas al paso de la banda
cerca de los electrodos anterior y posterior están desfasadas entre
sí.
De este modo, como consecuencia del paso de la
banda de seguridad cerca del sensor en la salida del detector
síncrono 46, se produce un aumento del voltaje en primer lugar en
una polaridad y a continuación en la polaridad opuesta. Este
voltaje, después de ser amplificado con el amplificador C/A 48 es
suficiente para el procesamiento posterior de la señal. El uso del
amplificador C/A posibilita la reducción de los requisitos de
equilibrio del puente y el detector síncrono 46 de tal manera que no
se requieren ajustes manuales para conseguir el equilibrio.
Básicamente en este sistema existe la suficiente tolerancia de
manera que incluso si el puente está ligeramente desequilibrado, la
señal sigue siendo fácil de detectar. Esto simplifica la circuitería
y el coste de la misma.
Cuando el billete de banco pasa a lo largo del
trayecto en el validador, la distancia entre el billete de banco y
el sensor puede variar. Dichas variaciones son debidas al billete de
banco específico, es decir, puede tener ondulaciones o dobleces y su
posición en la guía varía. Esta posición de separación variable crea
un ruido adicional que puede contribuir a desequilibrar el puente en
el momento del paso de los billetes de banco y por el otro lado
produce cambios en la amplitud de la señal formada por la banda de
seguridad conducida. Aumentando la separación del sensor respecto a
la línea central del trayecto predeterminado, la influencia de las
variaciones de la distancia entre el sensor y el billete de banco
sobre la amplitud de las señales se reduce. Se sabe que estas
arrugas, etcétera, provocan una ondulación a medida que el billete
de banco para a través del validador y esta ondulación está
comprendida típicamente en el intervalo de 0,2 a 0,3 mm.
Preferentemente el sensor está situado con una separación de entre 3
y 5 veces esta distancia de oscilación respecto a la línea central y
preferentemente está separado de forma aproximada entre 1 y 1,2 mm.
Con esta disposición se puede tolerar la oscilación. La eliminación
completa de la oscilación no es práctica y es probable que provoque
atascos.
Se ha descubierto que esta disposición también se
puede usar para hilos de seguridad eléctricamente conductores que
son continuos o en segmentos discretos. Básicamente los cambios en
las señales de salida de los sensores son opuestos para los hilos de
seguridad continuos y discretos debido al efecto de capacidad del
hilo de seguridad en cada caso. De todos modos, esta detección del
sensor funciona para ambos tipos de hilos de seguridad y permite
reconocer su tipo debido a la variación de la forma de la señal de
salida.
Se puede apreciar que la invención puede
comprender el uso de uno o dos sensores. En una forma de realización
de un sensor descrita anteriormente, un único circuito de puente
proporciona todas las señales para el detector síncrono.
En una forma de realización de dos sensores, dos
sensores están situados en el dispositivo de validación, de tal
manera que están en oposición mutua y el documento a validar pasa
entre ellos. La Figura 1 muestra un validador con dos sensores, 16 y
24. La disposición de dos sensores permite la generación de una
señal de capacidad acumulativa a medida que una banda de seguridad
para entre los sensores. Las dos disposiciones sensoras se
proporcionan en lados opuestos de la guía de tal manera que un
cambio en la posición aumenta la señal de una disposición sensora y
reduce la señal de la otra disposición sensora. La combinación de
las señales contribuye a reducir el efecto de la oscilación.
La Figura 4 muestra un diagrama de bloques de la
disposición de dos sensores. Esencialmente, la disposición de dos
sensores tiene dos disposiciones de procesamiento de la señal
funcionalmente idénticas, aunque independientes. Cada disposición de
procesamiento de la señal funciona como la disposición descrita en
la Figura 3.
La Figura 4 muestra cada disposición sensora
diferenciada respecto a la otra con las notaciones de sufijo A y B.
Como tales, las dos disposiciones de procesamiento de la señal
comprenden los detectores síncronos 46A y 46B, los generadores 38A y
38B de alta frecuencia, los amplificadores 48A y 48B, las señales
45A, 45B, 47A y 47B de electrodos y las señales 44A y 44B de
referencia. Las salidas de los amplificadores 48A y 48B se alimentan
hacia la disposición sumadora 49 de señales, que produce la señal 70
de salida, que se puede convertir en una señal digital para
procesarla.
Si los billetes oscilan cuando pasan por un
sensor, la distancia del billete respecto al sensor variará. Dos
sensores permiten que el sistema de validación compense la distancia
de oscilación de un documento respecto a un único sensor. Cuando un
documento pasa entre los dos sensores, estará más cerca de uno de
los sensores. Como tal, la señal de salida acumulativa de los dos
sensores reduce la variación de la señal provocada por la
oscilación. Para minimizar cualquier interferencia cruzada entre las
señales de un sensor respecto al otro, cada uno de los generadores
38A y 38B de alta frecuencia genera frecuencias que son diferentes
entre sí y que no son armónicas mutuamente. La diferencia entre los
generadores debe quedar fuera de los anchos de banda de los
amplificadores CA de los sensores. Por ejemplo, las frecuencias de
los generadores presentan preferentemente una diferencia del 10% al
20% en el intervalo de funcionamiento de 50 a 150 MHz.
El billete de banco de 50 dólares de Estados
Unidos mostrado en general con la referencia 100 en la Figura 7,
tiene una multitud de características de seguridad fijadas que se
comunican al billete en el momento de la fabricación del mismo. Un
hilo 102 de seguridad está incrustado en el papel del documento y
puede ser detectado por un sensor de capacidad. Existen varias
características de impresión tales como la 106 que están diseñadas
específicamente haciendo que resulte difícil la reproducción de esta
imagen. Además de estas características, el papel también puede
incluir una filigrana 104. La filigrana y las características de
impresión se consideran típicamente características visuales del
documento mientras que el hilo 102 de seguridad es algo que es
detectado por sensores. La posición de estas diversas
características de seguridad se fija para cada denominación de
billetes de banco y por lo tanto, es posible explorar un billete de
banco, identificar la denominación específica del mismo, y comprobar
los resultados explorados con la señal de referencia para determinar
si el billete es auténtico.
Con el sensor de capacidad descrito en las
figuras anteriores, es posible reconocer algunas de estas
características de seguridad en la exploración del billete. Por
ejemplo, en la exploración de la capacidad mostrada en la Figura 8,
el hilo 102 de seguridad provoca la respuesta 112 que se corresponde
en general con la posición del hilo de seguridad. Además, puede
observarse cómo la filigrana 104 que es una característica de
seguridad visual, produce una cambio de capacidad que es detectado
por el sensor de capacidad. El cambio de capacidad debido a la señal
de la filigrana se muestra en general con la referencia 114.
La Figura 9 muestra una respuesta tomada a través
de una posición central de un billete y puede observase cómo el hilo
102 de seguridad produce la respuesta 122 y también puede observarse
cómo la filigrana 104 ha producido una respuesta 124. Se ha
observado que la filigrana 104 se puede detectar usando el sensor de
capacidad y puede proporcionar información adicional usada para
proporcionar una predicción sobre si el billete es auténtico. Se
cree que el procedimiento de aplicación de la filigrana y la tinta
asociada a la filigrana establece una capacidad específica que puede
ser detectada mediante sensores y reconocida. Esta señal es en
general coherente para una denominación específica de un
billete.
Aunque en el presente documento se han descrito
detalladamente varias formas de realización preferidas de la
presente invención, aquellos expertos en la técnica apreciarán que
en las mismas se pueden realizar variaciones sin desviarse respecto
al espíritu de la invención o el ámbito de las reivindicaciones
adjuntas.
Claims (12)
1. Un dispositivo para validar la autenticidad de
un documento que tiene un hilo de seguridad eléctricamente conductor
que se extiende a través del documento, comprendiendo dicho
dispositivo un trayecto predeterminado (12) a lo largo del cual se
mueve de forma longitudinal un documento y un generador (38) que
produce una señal de oscilador que varía con el tiempo de alta
frecuencia;
caracterizado porque el dispositivo
comprende:
- \bullet
- una disposición (14) de accionamiento para mover el documento de forma longitudinal a lo largo del trayecto predeterminado del dispositivo,
- \bullet
- un electrodo oscilador alargado (32) que es eléctricamente conductor y está conectado a dicho generador, que aplica al mismo dicha señal del oscilador que varía con el tiempo, estando posicionado dicho electrodo oscilador alargado de manera que se extiende en general a través de dicho trayecto,
- \bullet
- un electrodo anterior, alargado, (34) de medición, que es eléctricamente conductor y posicionado delante de dicho electrodo oscilador y que se extiende a través de dicho trayecto,
- \bullet
- un electrodo posterior, alargado, (36) de medición, que es eléctricamente conductor y posicionado detrás del electrodo oscilador y que se extiende a través de dicho trayecto,
- \bullet
- una disposición (46) de procesamiento de la señal conectada a dichos electrodos de medición y que recibe las salidas de los mismos y que produce una señal de medición, recibiendo también dicha disposición de procesamiento de la señal dicha señal de oscilador que varía con el tiempo como señal de referencia, procesando dicha disposición de procesamiento de la señal dicha señal de medición respecto a dicha referencia para detectar la variación de amplitud y los cambios del desplazamiento de fase entre ellas provocados por el paso de un hilo de seguridad conductor por dichos electrodos.
2. Un dispositivo para validar la autenticidad de
un documento según la reivindicación 1 en el que cada uno de dichos
electrodos alargados de medición está separado respecto a dicho
electrodo oscilador por aproximadamente 1 mm.
3. Un dispositivo para validar la autenticidad de
un documento según la reivindicación 2 en el que dichos electrodos
por término medio están separados aproximadamente 1 mm respecto a un
documento cuando este se mueve por delante de dichos electrodos.
4. Un dispositivo para validar la autenticidad de
un documento según la reivindicación 3 en el que el generador de
señales produce una señal de oscilador que tiene una frecuencia
comprendida en el intervalo de 50 a 150 MHz.
5. Un dispositivo para validar la autenticidad de
un documento según la reivindicación 4 en el que dicho dispositivo
está diseñado para validar papel moneda de Estados Unidos.
6. Un dispositivo para validar la autenticidad de
un documento según la reivindicación 1 en el que dicha disposición
de procesamiento incluye un detector síncrono (46) que compara una
señal diferencial obtenida a partir de dichos electrodos de medición
con dicha señal de referencia y detecta dichos cambios de fase.
7. Un dispositivo para validar la autenticidad de
un documento según la reivindicación 6 en el que dicha disposición
de procesamiento incluye además un amplificador CA (48) para
amplificar una señal de salida de dicho detector síncrono.
8. Un dispositivo para validar la autenticidad de
un documento según la reivindicación 7 que incluye electrodos (50)
de protección asociados a conductores de cada electrodo para reducir
las contribuciones no deseadas en las señales de los electrodos de
medición o el electrodo oscilador debido a cambios de la capacidad
detectados por los conductores.
9. Un dispositivo para validar la autenticidad de
un documento según la reivindicación 1 en el que dicho trayecto
incluye una guía de documentos que mantiene un documento separado
respecto a los electrodos por al menos 0,5 mm.
10. Un dispositivo para validar la autenticidad
de un documento según la reivindicación 9 en el que dicha guía de
documentos acepta el movimiento de dicho documento aproximándose o
alejándose de dichos electrodos más o menos 0,3 mm respecto a una
línea central de dicha guía.
11. Un dispositivo según cualquier reivindicación
precedente en el que dicha disposición de procesamiento de la señal
también detecta variaciones de la amplitud y cambios del
desplazamiento de fase provocados por una filigrana (106) en el
documento que pasa por dichos electrodos.
12. Un dispositivo según cualquier reivindicación
precedente en el que dicha disposición de procesamiento incluye un
detector síncrono (46) que compara una señal diferencial obtenida a
partir de dichos electrodos de medición respecto a dicha señal de
referencia para detectar cambios de la fase y amplitud.
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