Способ идентификации жетона из светопроницаемого материала с люминофором и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Его использование в турникетах, телефонных автоматах и т.п. позволяет повысить эксплуатационную надежность и достоверность идентификации жетона. Способ основан на регистрации излучения возбужденного люминофора при облучении лицевой поверхности жетона световым потоком и на сравнении этого излучения с заданным значением. Поставленная цель достигается тем, что излучение возбужденного люминофора регистрируют с торцевой поверхности дискообразного жетона при равномерном облучении его лицевой поверхности световым потоком. Устройство содержит источник 1 излучения, установленный в окне жетонопровода 9 со стороны лицевой поверхности жетона 2, фотоприемники 4, 5 и пороговые элементы 6, 7. В устройство введен формирователь 8 управляющих сигналов для определения направления движения жетона, а фотоприемники 4, 5 установлены в окне жетонопровода 9 со стороны торцевой поверхности жетона 2. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к способам и устройствам контроля жетонов, идентификационных карт и ценных бумаг.

Предлагаемое устройство и способ могут быть использованы в аппаратуре контроля подлинности жетонов, выполненных из светопроницаемого материала, а именно в контрольно-пропускных автоматах (турникетах), в автоматах бытового обслуживания населения, в телефонных автоматах и т.д.

Известны оптические способы и устройства для контроля подлинности различных плоских предметов (кредитных карт, ценных бумаг и т.д.), в которых используется как контрольное вещество люминофор, нанесенный в виде меток [1], или люминофор, нанесенный слоем [2]. Данные способы и устройства основаны на принципе регистрации вторичного излучения люминофора при освещении его источниками инфракрасного или ультрафиолетового излучения.

Недостатком таких способов является низкая достоверность контроля подлинности при использовании в автоматических системах контроля, вызванная низкой износоустойчивостью наносимого слоя (метки) люминофора на контролируемый предмет.

Известен оптический способ и устройство контроля подлинности монет (жетонов) из светопроницаемого материала [3], в которых используется регистрация светового потока, промодулированного маской, нанесенной на контролируемый жетон, при транспортировании жетона вдоль источника видимого излучения.

Недостатком такого способа и устройства контроля является низкая эффективность использования его в автоматических системах контроля массового применения. Данный недостаток обусловлен специальными требованиями к контрольному жетону (маска, эксцентрические окружности и т.д.), значительно повышающие стоимость его изготовления.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому способу является оптический способ идентификации подлинности жетона из светопроницаемого материала и устройство для реализации этого способа [4]. При реализации способа регистрируют световой поток, пропускаемый цветным прозрачным жетоном или жетоном, содержащим люминофор, в момент его нахождения между источником и приемником излучения, и сравнивают действительные значения измеренного излучения с заданным. Съем пропускаемого жетоном излучения осуществляется с плоскости жетона, противоположной освещаемой.

Устройство содержит, по меньшей мере, два точечных источника излучения видимого спектра и соответствующие фотоприемники, сгруппированные попарно, двухпороговую схему сравнения на компараторах, подключенную к выходам фотоприемников для идентификации жетонов, и ломаный канал транспортирования жетонов с поворотом на 180^о для защиты от попыток извлечения жетона из устройства, например, за нить после его сравнения. Недостатками такого способа и устройства идентификации жетонов являются низкая эксплуатационная надежность, низкая достоверность идентификации из-за вынужденного использования двухпороговых схем сравнения (настройка на любой прозрачный пластиковый жетон) и конструктивно сложный канал транспортирования жетона.

Цель настоящего изобретения - повышение эксплуатационной надежности и достоверности идентификации способа и устройства для идентификации жетона, а также упрощение канала транспортирования жетонов.

Для этого в способе жетон, выполненный в виде диска из светопроницаемого материала с люминофором, равномерно по всей лицевой поверхности освещают излучением с длиной волны возбуждения люминофора жетона, с помощью жетона фокусируют излучение возбуждения (вторичное излучение) люминофора, сфокусированный световой поток регистриpуют на торцевой поверхности (ребре) жетона, сравнивают действительные значения измеренного излучения с заданным. При этом за счет того, что для формирования регистрируемого фотоприемником потока используется весь объем жетона, а съем излучения осуществляется с ребра жетона с помощью фотоприемников, настроенных на длину волны вторичного излучения люминофора, достигается снижение чувствительности метода измерения к изменению оптических свойств жетона, что повышает эксплуатационную надежность способа и достоверность идентификации.

Для достижения указанной цели устройство содержит источник излучения с длиной волны возбуждения люминофора жетона, выполненный в виде лампы объемного излучения с отражателем, два фотоприемника, настроенных с помощью светофильтра на длину волны вторичного излучения люминофора, расположенные над ребром жетона, два пороговых элемента, выполненных, например, на триггерах Шмидта и формирователь управляющих сигналов (схему определения направления движения жетона), подключенный к выходам пороговых элементов и выполненный, например, на двух мультивибраторах и элементе И. Съем пропускаемого жетоном излучения осуществляется с ребра жетона. Жетон выполнен в виде диска из светопроницаемого материала с люминофором.

При этом, за счет того, что в устройстве используются фотоприемники, настроенные на длину волны вторичного излучения люминофора жетона, и однопороговые (цифровые) схемы сравнения, достигается существенное повышение достоверности идентификации жетона (настройка на прозрачный пластиковый жетон, содержащий люминофор с конкретными длинами волн возбуждения и вторичного излучения), а за счет введения схемы определения направления движения жетона, которая вырабатывает сигнал "Уст."0" исполнительного устройства при попытках извлечения жетона из устройства, например, за нить после его срабатывания, достигается существенное упрощение конструкции канала транспортирования жетона (линейный канал).

На фиг. 1, 2 показана структурная схема устройства для реализации способа идентификации жетона из светопроницаемого материала.

Устройство содержит источник излучения 1, направляемого на исследуемый жетон 2, светофильтр 3, фотоприемники 4, 5, пороговые элементы 6, 7, формирователь 8 управляющих сигналов и жетонопровод 9 (канал транспортирования).

Способ идентификации жетона из светопроницаемого материала заключается в следующем. Жетон 2, представляющий собой плоский диск, выполненный из светопроницаемого материала, в состав которого введены (суспензированы) добавки люминофора, вводят по жетонопроводу 9 в зону, освещаемую источником излучения 1. Жетон 2 освещают перпендикулярно его лицевой поверхности с помощью источника излучения 1. Жетоном 2 фокусируют излучение люминофора на его ребре. Световой поток, излучаемый с ребра жетона, регистрируют приемниками 4, 5 и сравнивают пороговыми элементами 6, 7 с эталонным значением.

Устройство идентификации работает следующим образом. Жетон 2 с добавками люминофора загружается в жетонопровод 9 и попадает в зону, освещаемую источником излучения 1. Источник излучения выполнен в виде лампы объемного излучения с отражателем и настроен на длину волны возбуждения люминофора жетона 2 с помощью светофильтра либо путем подбора лампы с необходимым спектром излучения. Световой поток источника излучения 1 через отверстие, предусмотренное в канале 9, падает на боковую поверхность жетона 2, перпендикулярно его лицевой поверхности. В случае, если жетон 2 выполнен из светопроницаемого материала (например, пластика) с добавками люминофора с частотой возбуждения фотолюминисценции, соответствующей частоте излучения источника 1, излучение люминофора, отражаясь от поверхностей жетона 2, фокусируется на ребре жетона, выполненного в форме диска. В случае, если длина волны излучения возбужденного люминофора жетона 2 соответствует длине волны, пропускаемой светофильтром 3, то световой поток, излучаемый жетоном 2, регистрируется последовательно на фотоприемниках 4, 5, выполненных, например, на фототранзисторах, и сравнивается на пороговых элементах 6, 7, выполненных, например, на триггерах Шмидта, с эталонным значением. В случае идентификации жетона по вышеуказанным параметрам и правильного направления движения жетона, определенного формирователем 8 управляющих сигналов, выполненным, например, на двух мультивибраторах и элементе И, устройство выдает сигнал разрешения включения исполнительного устройства. В случае неправильного направления движения жетона устройство вырабатывает сигнал "Уст.0" исполнительного устройства.

Формула изобретения

СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ ЖЕТОНА ИЗ СВЕТОПРОНИЦАЕМОГО МАТЕРИАЛА С ЛЮМИНОФОРОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.

1. Способ индентификации жетона из светопроницаемого материала с люминофором, основанный на регистрации излучения возбужденного люминофора при облучении лицевой поверхности жетона световым потоком и сравнения интенсивности этого излучения с заданным значением, отличающийся тем, что излучение возбужденного люминофора регистрируют с торцевой поверхности дискообразного жетона при равномерном облучении его лицевой поверхности световым потоком.

2. Устройство для индентификации жетона из светопроницаемого материала с люминофором, содержащее источник излучения, размещенный в первом окне жетонопровода со стороны лицевой поверхности жетона, первый и второй фотоприемники, выходы которых соединены с входами одноименных пороговых элементов, отличающееся тем, что в него введен формирователь управляющих сигналов, фотоприемники установлены во втором окне жетонопровода со стороны торцевой поверхности дискообразного жетона и расположены вдоль жетонопровода, источник излучения снабжен отражателем светового потока в направлении первого окна, выходы пороговых элементов подключены к соответствующим входам формирователя управляющих сигналов, выходы которого являются выходами устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2