用于验证电传导安全特征的设备和方法以及用于电传导安全特征的验证设备与流程

1.本发明优选地涉及在包括表面传感器以及具有安全特征的对象的设备上验证包括电传导安全特征的对象(这些对象优选地是文件、(银行)卡和/或产品包装)的方法或制造所述设备的方法，用于实施该方法以及用于在电容式表面传感器上验证具有导电安全特征的文件的系统或套件(kit)。


背景技术：

2.本发明涉及但不限于用于验证或认证电传导安全特征(例如全息图、安全条(strip)、安全线(thread)和贴片(patch))的安全且简单的方法。
3.上述安全特征尤其被用作文件、银行票据、证券、身份证和文件以及高价值产品和包装上的真实性特性，并用于防止文件被伪造。与其他印刷图案或印刷结构相比，一般的电传导安全特征和特别的全息图难以伪造或模仿，因此用于保护有价文件。然而，对于消费者和最终用户而言，诸如全息图之类的电传导安全特征难以验证真实性和/或原创性。安全特征通常由最终用户目视检查。特别地，检查在一定的条件下变得可见的颜色变化效果、运动效果、3d效果和其他效果。例如，这种效果的可检测性受到光照、视角、文件移动等的影响。总而言之，需要大量关于各自安全特征的知识才能做出关于真实性的声明。最终用户通常无法获得这些知识，并且相应文件的发布者也难以沟通。
4.因此，需要提供用于认证最终用户容易访问且不需要观察者主观判断的电传导安全元件的方法。
5.在现有技术中，存在各种用于测试电传导安全特征的方法。
6.ep1760670描述了一种通过光学方法验证全息图的设备。
7.现有技术中已知的大多数方法都基于光学方法，并且在任何情况下都需要特定设备来评估或验证安全特征。因此，这些方法不适合最终消费者使用，但主要针对价值链上的利益相关者，例如，批发商、中间商、银行、官方等。
8.从现有技术中还已知一些基于电子相互作用的方法。
9.us 2001054901描述了一种用于检查光学衍射特征的真实性的方法，其中向特征施加电压并且检测信号并将其与存储的信号进行比较。
10.wo 2012038434描述了一种电容性信息载体，其中至少一个电传导的触摸结构设置在非电传导的基底上，以及一种用于记录信息的系统和方法，所述系统和方法包括电容性信息载体、电容式表面传感器、两个元件之间的接触以及相互作用，所述相互作用使得连接至表面传感器的数据处理系统能够评估信息载体的触摸结构，并且能够触发与信息载体相关联的事件。所要求保护的触摸结构的特征在于它复制了指尖的特性。借助于评估位置数据的电容式表面传感器从信息载体收集信息。这种方法有一些缺点，将在下面更详细地解释。
11.de 102012023082描述了一种用于使扁平的便携式数据载体(尤其是有价文件)与
终端设备相互作用的方法。评估是基于由具有“电容式显示器”的终端设备评估的位置数据。评估是基于确定触敏电容式表面受电传导结构影响的位置，即评估是基于静态信号。这种评估方法有一些缺点，将在下面解释。
12.wo 2018/119525 a1描述了借助于电容式触摸屏从安全文件中取得信息。基于位置数据来评估电容性信号。
13.在提到的所有三个文件中，识别的信号都是基于位置进行评估的。位置数据的评估有一些缺点。特别是在申请wo 2012038434和de 102012023082中，要被检测的电传导结构需要具有一定的结构特征。这通常以圆或椭圆的形式实现。这些元件的设计方式是，当与电容式表面传感器有效接触时，它们可以模拟指尖的性质。
14.例如，圆通常通过电传导的线结构来互连并且具有在8mm /
‑
3mm范围内的直径。
15.当前使用的电容式触摸屏旨在尽可能可靠地识别来自人类手指的输入。为了“使用”这样的屏幕作为用于电传导结构的输入设备，电传导结构的设计已经尽可能适应来自手指或指示笔(stylus)的输入。如果电传导结构明显较小，则它们通常不被电容式触摸屏的触摸控制器识别或被忽略。如果电传导结构明显较大，则检测到的位置是不可再现或不可区分的。此外，当太大的电传导元件与电容式触摸屏接触时，通常会发生所谓的“取消事件”，即触摸控制器不评估或忽略/过滤掉相应的信息。
16.如果要通过电容式触摸屏可靠且可再现地检测电传导结构，这会导致对电传导结构的狭窄限制或严格的设计规则。换句话说，这种结构的设计自由度受到严重限制并主要由读出技术确定。这对提供尽可能防篡改的安全特征具有不利影响。
17.在申请wo 2018/119525a1中，当安全文件与电容式触摸屏主动接触时，手指或指示笔沿着不均匀的表面滑动。“电容性信号[被评估]作为位置的函数”，其中似乎需要访问原始数据。
[0018]
申请wo 2018/119525 a1仅描述了不均匀结构的材料相关的变化，并未涉及不均匀结构的设计或形式。在图形中，显示了不均匀区域的通用图案，诸如不同宽度的条。不均匀区域覆盖了银行票据或安全文件的大部分。
[0019]
现有技术中描述的用于安全特征的电容检测的方法一方面在安全元件的设计方面非常有限，另一方面不利于被市场上广泛使用的终端设备(诸如智能手机或平板电脑)读出，因为通常不准许访问电容值的原始数据。
[0020]
发明目的
[0021]
本发明的目的是提供一种验证电传导安全特征的方法，其与现有技术相比在安全特征的设计和配置方面具有显著增加的自由度。具体地，本发明的目标是能够借助于市场上广泛使用的终端设备(智能手机、平板电脑)实现对对象(例如文件)的实际可检测性或验证，并且所述终端设备能够在不进一步修改该设备的情况下再现性地检测电传导安全特征。


技术实现要素：

[0022]
该目的由独立权利要求的特性解决。在从属权利要求中描述了本发明的优选实施方式。
[0023]
在一个方面，本发明优选地涉及一种在具有电容式表面传感器的装置上验证具有
电传导安全特征的对象的方法，所述方法包括以下步骤：
[0024]
a.提供一种包括电容式表面传感器的设备
[0025]
b.提供具有电传导安全特征的对象
[0026]
c.将对象放置在电容式表面传感器上
[0027]
d.使用输入装置对对象进行动态输入，以在表面传感器上生成时间相关特性信号
[0028]
e.对在表面传感器上的输入期间检测到的时间相关信号进行评估，其中评估包括检测电传导安全特征内的边缘。
[0029]
本发明描述了一种借助于电容式表面传感器对电传导安全特征(例如全息图)进行认证或验证的方法。电容式表面传感器的一种特定形式是电容式触摸屏，如今它作为组合输入和输出接口被包含在所有常见智能手机中。电容式表面传感器也可以针对特定应用进行专门设计和配置。
[0030]
电传导安全特征，特别是全息图，通常包括金属化层，即它们通常是电传导的。如果电传导结构或元件与电容式表面传感器有效接触，则在电传导元件和表面传感器之间发生局部电容性相互作用，即安全特征或全息图局部地改变表面传感器中的电容。这种局部电容变化可以通过表面传感器的电子评估系统来检测，并借助于硬件和软件进一步被处理。
[0031]
本发明实现了对安全特征的电子且显著地更安全的检查，该安全特征迄今为止只能借助于几乎每个公民都能使用的设备的情况下进行光学评估。换言之，验证安全特征真实性的方法不是唯一的，而是适用于非常广泛的目标群体。
[0032]
两者都在有价文件领域，例如银行票据和用于识别目的的贵重文件，诸如id卡、护照、身份识别证明、签证贴纸、出生证明以及契约、经公证的文件等，伪造正变得越来越普遍。品牌产品、药品或其他高价值商品也被伪造，并对最终消费者或价值链中的其他参与者构成潜在威胁。
[0033]
根据本发明的认证方法优选的特征是用户、安全特征和智能手机或检查设备之间的交互性相互作用。如本文所述，安全特征的改进检查导致在应用侧使用这些安全特征或使用这些安全特征的文件作为数字应用的访问密钥的可能性。
[0034]
例如，用户可以在他们的智能手机上以电子方式独立检查银行票据的真实性。验证后，银行票据会在智能手机上激活，例如附加信息，诸如对于银行票据或汇率的其他安全特征的注释。该识别功能还可以用于通过声学、视觉或通过其他方法以无障碍的方式传达银行票据的类型、面额或其他信息。
[0035]
同样，身份识别证明或支付卡可配备有可根据本发明以电子方式读取的个人安全特征。除了电子验证真实性之外，这还能够同时识别用户并因此访问数字用户帐户，通过例如银行分行中的读取器或直接在用户的智能手机上。尤其是在电子政务和电子银行领域，本发明因此能够提供对数字服务的新颖且安全的访问密钥。
[0036]
发明人已经成功地开发了结构设计规则，该规则对电传导安全特征的光学设计具有尽可能小的限制性影响，甚至将其自身集成到光学设计中，同时能够通过电容式表面传感器进行可再现的评估。令人惊讶的是，这种结构设计特别可以通过在安全特征的结构内提供边缘来实现。
[0037]
术语边缘(edge)优选地被理解为表示安全特征内的传导区域和非传导区域之间
的过渡部。在这里，例如，传导区域和非传导区域可以以条的形式交替。同样，任何线形的非传导中断，例如直线、圆形、椭圆形、矩形、三角形、星形等，都可能存在于平面的、大致均匀的电传导区域中(见图3至图6)。平面的电传导区域和非传导中断之间的过渡部代表本发明意义内的边缘。在沿着优选方向的横向分布图中，本发明含义内的边缘因此优选的特征是以传导材料在从非传导区域到传导区域的过渡部处的突然上升(或下降)(或反之亦然)。突然优选地意味着在与传导区域和非传导区域的尺寸相比极小的距离上增大或减小。在横向分布图中，边缘优选的特征是传导材料的大致垂直的上升或下降。根据本发明认识到，通过优选线性的滑动移动可以特别可靠地检测作为边缘出现的不均匀性。
[0038]
此外，可以通过脱金属(demetalization)非常自由地提供用于结构化的任何设计
‑
甚至回顾性地
‑
由此可以进行特别安全的编码。脱金属可以优选地包括从金属安全特征去除例如条形区域。有利地，脱金属还可以用于将任何其他设计(圆形、椭圆形、矩形、三角形、星形等)的线形中断引入平面的、优选均匀的电传导区域中。通过提供多种设计选项，安全特征可以被单独编码到特别高的程度，以满足最高的安全要求。
[0039]
这种评估或检查电传导安全特征的方法也可以称为确定所谓的“电容性足迹”。从现有技术中，迄今为止还没有已知的方法来专门检测电传导结构的边缘并因此在无需访问原始数据的情况下借助电容式触摸屏来确定几乎任何设计元件的形状。这种方法允许在设计电传导安全元件时有很大的设计自由度。
[0040]
需要说明的是，目前常见的电容式触摸屏不输出电容值。作为应用(app或网站)的开发人员，通常无法访问所谓的原始数据或电容值。这些数据由触摸控制器(集成电路)从表面传感器的电极网格记录和预处理，并以所谓的触摸事件的形式输出。这些关于触摸事件的信息，对于应用的开发者是可用的，通常包括信息id(相应触摸的编号)、类型(触摸开始、触摸移动、触摸结束、触摸取消)、x坐标、y坐标和时间戳。在一定的条件下，开发人员可以访问附加信息，诸如触摸或输入的直径。在应用或app的开发中，必须将自己限制在这些数据上。
[0041]
wo 2018/119525 a1中描述的用于检测在安全文件的厚度、介电常数或电导率方面具有10％小偏差的不均匀区域的方法在不访问来自表面传感器的原始数据或电容值的情况下是不可行的，并且在因此借助当前智能手机或终端设备的情况下是不适用的。只有通过对来自表面传感器的原始数据进行非常复杂的评估，这种评估在理论上才是可行的。实际上，相应软件程序或应用的开发人员无法访问原始数据。使用由普通触摸控制器提供的数据简单地转移到评估是不可能的。
[0042]
相反，根据本发明的方法允许显著简化的评估，这也可以特别地借助于市场上可买到的智能手机来实现。
[0043]
优选地，本发明既涉及安全特征形式的设备或包括这种安全特征的文件，又涉及用于检查安全特征的方法。
[0044]
安全特征优选地包括至少一个电传导结构。因为电传导安全特征的特征特别在于电传导结构的结构化，所以术语电传导安全特征和电传导结构可以部分同义地使用。
[0045]
在实践中，此安全特征应用于要保护的对象或物品。在本发明的含义内，要保护的物品或要保护的对象特别地是要保护的文件或卡片状对象。这些术语优选地被同义地使用。在本发明的含义内，对象也可以被称为验证对象。
[0046]
在优选实施方式中，该方法的特征在于对象是文件，优选地对象是银行票据；对象是卡片状对象，优选地对象是银行卡或信用卡；和/或对象是产品包装。
[0047]
例如，要保护的对象可以包括：
[0048]
‑
文件，例如契约、合同、动产文据、出生证明
[0049]
‑
公证文件
[0050]
‑
证券、银行票据、支票
[0051]
‑
银行卡、信用卡
[0052]
‑
身份识别证明、id卡、员工身份识别证明、访问控制系统的身份识别证明
[0053]
‑
保修证书、医药产品包装、产品包装、吊牌
[0054]
‑
产品保护标签、标签、安全贴纸、贴纸
[0055]
‑
不限于上述各者。
[0056]
在进一步优选的实施方式中，根据本发明的安全特征优选地被应用到非电传导的基底材料，例如，纸、硬纸板、合成纸、银行票据纸、层压件、塑料、箔、木材或其他非电传导的基底或载体材料。因此，该对象优选地包括非传导基底(例如，银行票据的纸张)和应用于该基底的电传导安全特征。非传导区域优选地由基底构成，而传导区域由安全特征限定。传导区域和非传导区域之间的过渡部优选地表征可以根据本发明检测的那些边缘。在优选的实施方式中，验证安全特征真实性的方法可以包括以下步骤：
[0057]
‑
提供电传导安全特征(应用于文件或产品)
[0058]
‑
提供终端设备，例如配备有电容式触摸屏的智能手机。
[0059]
‑
在终端设备上提供软件(app)或访问网站
[0060]
‑
将安全特性或包含安全特性的文件放置在终端设备的电容式触摸屏上
[0061]
‑
借助输入设备执行输入，例如借助手指，例如通过在包括安全特征的文件停留在终端设备的电容式触摸屏上的同时用手指在安全特征上执行滑动手势
[0062]
‑
记录和处理所谓的触摸数据，终端设备提供这些触摸数据以在软件中进一步处理。
[0063]
‑
评估、检查、比较或解码触摸数据，并在设备上显示安全检查的结果或在设备上执行特定动作。
[0064]
在优选实施方式中，电传导安全特征可以包括以下特性。
[0065]
在优选实施方式中，电传导安全特征包括被优选地结构化的金属和/或其他传导材料。最小或最大结构变量优选地从(表面传感器的)电极网格的几何结构以及从手指/输入装置的几何结构产生。
[0066]
本发明优选地还包括用于检查或验证设备(优选地是文件)的对象和方法。对象的检查可以旨在确定安全特征的真实性或原创性。设备的检查借助于过电容式表面传感器来执行，例如借助于智能手机或其他终端设备的电容式触摸屏。使用这种终端设备的优势主要在于其广泛的分布和持续的可用性。因此，可以随时随地检查文件。电容式触摸屏主要设计用于借助于手指手势进行操作。图形用户界面的多功能操作可以借助于不同的手指手势来实现，例如点击、用一根或更多根手指滑动、缩放和其他变化。从技术上讲，电容式触摸屏通常由发射和接收电极的网格组成，例如，这些电极彼此正交地布置。
[0067]
在本发明的含义内，术语“电容式表面传感器”优选地指的是电子设备的输入接
口。“电容式表面传感器”的一种特定形式是触摸屏，它除了作为输入接口外，还用作输出设备或显示器。带有电容式表面传感器的设备能够感知外部影响或相互作用(例如表面上的触摸或接触)以及借助于相关联的逻辑对其进行评估。例如，这种表面传感器用于促进机器的操作。通常，表面传感器设置在电子设备中，电子设备可以是但不限于智能手机、移动电话、显示器、平板计算机、平板笔记本电脑、触摸板设备、图形输入板、电视、pda、mp3播放器、轨迹板和/或电容式输入设备。
[0068]
优选地，这些是多点触摸电容式表面传感器。这种表面传感器优选地被配置为同时检测多个触摸，从而允许例如在触摸屏上显示的元素被旋转或缩放。
[0069]
术语“包括表面传感器的设备”或“包含表面传感器的设备”的序列优选地指的是电子设备，诸如上述电子设备，其能够进一步评估由电容式表面传感器提供的信息。在优选实施方式中，设备是移动终端。在本文件中，术语“终端”和“设备”用作彼此的同义词，并且每者都可以由各自的其他术语代替。
[0070]
触摸屏优选也被称为触觉屏、表面传感器或传感器屏。表面传感器不必与显示器或触摸屏结合使用，即不必具有显示器。在本发明的含义内同样优选的是，表面传感器可见地或不可见地集成在设备、对象和/或装置中。
[0071]
表面传感器特别地包括至少一个有源电路，优选地被称为触摸控制器，其可以连接到电极结构。表面传感器在现有技术中是已知的，其电极包括彼此不同的电极组，例如在它们的功能方面不同。在本发明的含义内，这种电极结构优选地也被称为“电极网格”。在本发明的含义内优选的是，表面传感器的电极网格包括电极组，其中电极组例如在它们的功能方面彼此不同。例如，这些电极可以是发射和接收电极，在特别优选的布置中，这些电极可以以列和行的形式布置，即，特别是构成至少一个发射电极和至少一个接收电极彼此相交或重叠的节点或交叉点。优选地，交叉的发射电极和接收电极在节点区域中彼此对齐，使得它们彼此形成大致90
°
角。
[0072]
诸如大致/基本上、大约、约等的术语优选地描述小于
±
20％、优选地小于
±
10％、甚至更优选地小于
±
5％并且特别地小于
±
1％的公差范围。大致/基本上、大约、约等的规格也总是公开并包括所提及的确切值。
[0073]
优选地，在表面传感器的发射电极和接收电极之间构成静电场，其对变化或电容性相互作用敏感地作出反应。例如，可以通过用手指、传导对象和/或电传导结构来触摸表面传感器的表面来引起这些变化。电容性相互作用，例如电荷流出到手指或传导对象，特别地导致静电场内电位的局部变化，这优选由以下事实引起，例如，发射和接收电极之间的电场由于被电传导结构的接触表面接触而造成的局部减小。优选地，由触摸控制器的电子设备检测并进一步处理电位条件的这种变化。
[0074]
为此，优选地，触摸控制器以这样的方式控制电极，即在每种情况下在一个或更多个发射电极和一个或更多个接收电极之间传输信号，该信号优选地可以是电信号，例如电压、电流或电位(差值)。电容式表面传感器中的这些电信号优选地由触摸控制器评估并且针对设备的操作系统被处理。
[0075]
从触摸控制器传输到操作系统的信息描述了所谓的单独“触摸”或“触摸事件”，其中的每者都可以被认为是单独检测的触摸或可以被描述为单独的输入。这些触摸优选地由参数“触摸的x坐标”、“触摸的y坐标”、“触摸时间戳”和“触摸类型”来表征。参数“x坐标”和
“
y坐标”描述输入在触摸屏上的位置。每对坐标优选地与描述输入何时在相应位置发生的时间戳相关联。参数“触摸事件类型”描述了触摸屏上输入的检测状态。尤其是，触摸开始、触摸移动、触摸结束和触摸取消的类型是本领域技术人员已知的。电容式表面传感器上的触摸输入可以借助参数触摸开始、至少一个触摸移动和触摸结束以及相关联的坐标和时间戳来描述。
[0076]
优选地，并且在现有技术中已知为多点触摸技术，可以同时评估多个触摸输入。投射电容式触控技术(pct)是允许多点触摸操作的此类技术的一个示例。
[0077]
在移动终端的标准使用中，电极之间的电场由于被手指或电传导对象触摸而局部减小，即“电荷被排走(drawn off)”。类似地，将具有电传导安全特征的对象放置在触摸控制器上并使用输入装置对其进行动态输入也会改变电场并产生特性信号或被触摸控制器检测到。
[0078]
在本发明的含义内，“在表面传感器上的动态输入期间产生或检测到的信号”优选地理解为表示作为在输入序列期间电传导结构、输入装置和表面传感器之间的电容相互作用的结果由表面传感器检测到的信号。因此，它优选地是动态信号，例如以触摸事件的顺序坐标位置的形式，其由表面传感器处理。因此，检测到的或产生的信号优选也被称为时间相关信号。或者，检测到的或产生的信号优选地也被称为路径相关信号。“路径”优选地是指输入手势或在输入序列期间由输入装置覆盖的路径以及所得的(resulting)触摸事件的顺序坐标位置。
[0079]
在本发明的含义内，输入装置优选地是手指或特定的指示笔，例如触摸笔。优选地，输入装置能够改变表面传感器内的行电极和列电极之间的电容耦合。优选地，输入装置被配置为触发电容式触摸屏上的触摸事件。特别地，由于触摸屏针对人类手指输入进行了优化，因此可以优选模仿形状、大小和/或手指与表面传感器之间的电容相互作用的任何输入装置。
[0080]
电容式触摸屏上手指接触区域的直径大约为7mm至8mm。大多数商用触摸屏都针对此范围内触摸输入的精确位置检测进行了优化。如果现在要使用触摸屏来检测电传导结构，则必须在电传导结构的设计(大小、形状、几何结构、外形、内部结构化等)中遵守有关最小和最大大小的一定的边界条件。如上所述，如果要通过电容式触摸屏可靠且可再现地检测电传导结构，这会导致对电传导结构的狭窄限制或严格的设计规则。换句话说，这种结构的设计自由度受到严重限制，并且主要由读出技术确定。完全出乎意料的是，通过对电传导结构的设计进行微小调整，几乎所有电传导安全特征的设计都可以以电容方式读取。因此，可以提供既满足美观要求又满足最终用户易于检查的要求的电传导安全特征。
[0081]
如果基于位置数据读出电传导结构，如现有技术中常见的，则电传导结构在单独元件的最小和最大大小、传导路径/连接的布置和单独元件之间的距离方面受到限制。
[0082]
如果电传导结构明显小于手指在触摸屏上的接触点的平均直径(7mm至8mm)，则电容式触摸屏的触摸控制器通常不会检测到此类电传导的单独元件或忽略此类电传导的单独元件。根据设备的不同，直径<3mm
‑
5mm的元件会受此影响。
[0083]
如果电传导结构明显大于手指在触摸屏上的接触点的平均直径(7mm至8mm)，则检测到的位置是不可再现或不可区分的。根据应用的不同，例如，在所谓的“手掌误触”(通过手掌球识别不需要的输入)范围内，触摸控制器会忽略此类输入，或者在与电容式触摸屏有
效接触的电传导元件太大的情况下，会发生所谓的“触摸取消事件”，即触摸控制器不评估或忽略/过滤掉相应的信息。
[0084]
如果电传导结构符合上述关于大小的限制，则元件之间的距离对于可靠和可再现的检测也很重要。如果两个单独元件靠得太近，触摸控制器不会将输入解释为两个单独元件，而是解释为一个更大的元件。这种效果可以描述为触摸点的合并，发生在距离<6mm
‑
10mm(中心到中心)的位置，具体取决于终端或触摸控制器。
[0085]
由于上述限制，现有技术中描述的电传导特征的设计自由度受到严重限制。本发明描述了一种用于对电传导结构进行电容式读取的新方法，其因此在电传导安全特征的设计中允许显著更大的设计自由度。与触摸事件的基于位置的评估相反，发明人已经开发了触摸数据的基于时间或时间相关的评估，其更加灵活、防篡改并且同时更加稳健。
[0086]
在优选实施方式中，电传导安全特征包括彼此流电分离(galvanically separated)的至少两个单独元件，其中，优选地，当对电传导安全特征执行动态输入时，单独元件的开始区域和/或末端区域或者单独元件的正面或背面可以被检测为边缘。例如，动态输入可以是输入装置在整个安全特征上的大致直线的滑动移动。速度分布图中的跳跃可以优选地如用于检测边缘所描述的那样被利用。
[0087]
在另一优选实施方式中，该方法的特征在于，电传导安全特征的几何结构特别是关于边缘的存在确定电容式表面传感器中的时间相关信号的曲线，优选地，电传导安全特征的几何结构是电传导安全特征的形状、外形、轮廓和内部结构化。术语“内部结构化”或“内部结构”优选地表征安全特征的(整体)外形内的传导区域和非传导区域的分配。
[0088]
安全特征的内部结构化可以优选地由布置在安全特征内的单独元件限定。单独元件的布置、它们的几何设计和由它们产生的边缘赋予安全特征独特的内部结构。
[0089]
例如，设计有较少数量的较宽条形单独元件的安全特征与设计有大量较细条形单独元件的安全特征具有不同的内部结构，由此整体两个安全特征的外部几何结构可以相同。
[0090]
特别优选地，安全特征的单独内部结构化可以通过脱金属来实施，即优选地随后从平面层去除传导区域。参考以上示例，可以从具有相同外部形状的安全特征去除不同数量和尺寸的条以获得不同的内部结构。
[0091]
有利地，除了条形修改之外，可以提供任何其他内部结构化并且借助于该方法进行可靠区分。例如，可以将多个不同的线形中断(包括圆形、椭圆形、矩形、三角形、星形等)引入到均匀区域中。具有高度个性化“内部结构”的安全特征可以通过中断的定位(例如星形、圆形、螺旋形等的定位)以及通过它们的设计来获得(见图3至图6)。
[0092]
复杂线形中断的插入也优选导致形成流电分离的单独元件。例如，引入连续的圆形中断(见图7)会产生大量流电分离的单独元件。最里面的单独元件具有圆形形状并且被越来越多的环形单独元件包围，这些环形单独元件被外部的单独元件包围。线形中断可以具有小线宽，例如小于3mm，优选地小于2mm，特别优选地小于1mm，优选的是线形中断具有的线宽是至少10μm，优选地至少50μm，特别优选地至少100μm。
[0093]
在表面传感器上放置这种经过修改的安全特征时，基于位置的触摸事件评估无法接近解决复杂结构。相比之下，根据本发明的边缘检测甚至允许基于对触摸事件的速度分布图的评估来区分这样的复杂结构。有利地，为了验证目的不需要内部结构的完整表征。相
反，对于与具有其他修改的安全特征十分不同的优选方向，可检测边缘产生特性信号是足够的。
[0094]
在另一优选实施方式中，该方法的特征在于电传导安全特征包括至少两个彼此流电分离的单独元件，其中，优选地，当对电传导安全特征执行动态输入时，单独元件的开始区域和/或末端区域或电传导安全特征中的中断可被检测为边缘。
[0095]
在本发明的含义内，单独元件的开始区域和末端区域是这些单独元件的边缘区域，其中在沿着优选方向或移动方向的动态输入期间在第一(开始)时间检测单独元件的第一边缘区域，并在第二(结束)时间检测第二边缘区域。
[0096]
在另一优选实施方式中，该方法的特征在于动态输入包括输入装置在整个安全特征上的大致直线的滑动移动，滑动移动平行或正交于安全特征的最大尺寸。
[0097]
优选地，可以沿着滑动方向和/或沿着相反地交替的滑动方向多次重复滑动移动。
[0098]
穿过安全特征的大致直线的滑动移动优选地是沿着优选方向或滑动方向与安全特征连续接触而不改变方向或间隔的运动。
[0099]
该移动可以是重复的，从而在移动完成后，输入装置与安全特征的接触结束——例如通过移除输入装置。随后，可以从先前执行的滑动移动的起点开始沿着相同的滑动方向重复滑动移动。起点或终点不必精确确定。而是，优选地在安全特征的外部轮廓之外选择它就足够了，使得后者被完全滑动。
[0100]
在进一步的实施方式中，可以反向重复直线滑动运动。在这方面，与先前的移动相比，从先前的滑动移动的终点开始的随后的滑动移动是镜像反转的，其中输入装置优选地不停止先前的滑动移动与随后的滑动移动之间的接触。特别优选地，还可以重复地执行具有相反地交替的滑动方向的滑动移动序列。例如，在日常语言中，这可以理解为“来回滑动”或“摩擦”。
[0101]
安全特征的尺寸优选地对应于与安全特征相关联的两个大致沿直径相对的边缘点之间的距离，最大可能的尺寸优选地是安全特征上的两个这样的边缘点之间的最大可能距离。
[0102]
本领域技术人员还能够将关于术语“平行”和“正交”的所描述的方法实施方式适用于其他取向或实施方式。例如，本领域技术人员将理解当滑动移动与安全特征的最大尺寸不平行或正交时如何相应地调整方法，使得根据本发明的所有优点仍然适用。因此，本领域技术人员知道他们可以在多大程度上偏离“平行”、“正交”特征并且仍然实现根据本发明的优点。
[0103]
在另一优选实施方式中，该方法的特征在于多个传导区域和非传导区域沿着安全特征的至少一个优选方向交替，使得当沿着优选方向执行动态输入时，在传导区域和非传导区域之间的过渡部可以被检测为边缘。传导区域也可以理解为通过非传导区域彼此流电分离的单独元件。如上所述，根据本发明的方法还允许基于边缘检测识别或区分复杂形状的单独元件，其中，该方法优选地通过沿优选方向连续出现边缘来可靠地识别单独元件的布置和/或形状。
[0104]
在本发明的含义内优选的是，通过输入装置与安全特征之间的相对移动在表面传感器上产生的时间相关或路径相关信号通过安全特征的结构化被改变，特别是其不均匀性或边缘，并且特别不同于直接在表面传感器上执行的输入装置的输入，即优选地不使用文
件或卡片状对象或不存在电传导安全特征。特别地，区分以下两种情况：一方面，用输入装置在表面传感器上的直接动态输入；另一方面，以下动态输入，其中具有电传导安全特征的文件或卡片状对象插入在输入装置和表面传感器之间。
[0105]
在这点中，可以优选地将表面传感器上的用输入装置的直接输入称为参考输入。在本发明的含义内优选的是，安全特征的结构影响直接动态输入的变化，由此在表面传感器上产生与时间相关的信号。在本发明的一个优选实施方式中，电传导安全特征的传导区域和非传导区域在大小、间距和形状方面以以下的方式形成：使得电容式表面传感器上的时间相关信号产生自相对于利用输入装置的参考输入而改变的相对运动，该参考输入是在不使用安全特征的情况下发生。这导致信号的调制、定义、改变、失真或移位。
[0106]
在本发明的优选实施方式中，在电容式表面传感器上所得的时间相关信号或路径相关信号与参考信号相比较在位置、速度、方向、形状、信号的间歇性、频率和/或信号强度方面至少部分地改变，所述参考信号是在不使用电传导安全特征的情况下利用输入装置执行的参考输入确定的。在本发明的含义内优选的是，可以优选地通过所提出的方法生成所得的时间相关信号。基于以在电传导结构的单独元件上的直的线性移动(大致直线的滑动移动)形式的示例输入，这优选地意味着在本发明的含义内，由于由电传导安全特征引起的调制，生成的时间相关信号与输入装置的直的线性输入相比可以具有不同的位置、方向、形式、速度和/或信号强度，即由表面传感器检测，例如，在空间上偏移、扭曲和/或移位，具有与直的线性移动不同的形状(大致直线的滑动移动)，指向不同的方向或具有意外的信号强度。
[0107]
例如，作为使用本发明含义内的输入装置的示例，当用户在电容式表面传感器上滑动他们的手指时，表面传感器大致在表面传感器的屏幕上的某些位置处检测到这种移动，这些位置实际上是用手指(即输入装置)触摸。手指的直的线性移动将优选地被表面传感器检测为大致直的、线性的、均匀的移动。在本发明的含义内，这种不存在卡片状对象的输入优选地被称为参考输入。
[0108]
在本发明的上下文中，优选地旨在将电传导安全特征布置在输入装置和表面传感器之间。优选地，该安全特征包括电传导的单独元件。
[0109]
在本发明的一种可能的实施方式中设想，用户在具有安全特征的对象上(特别是在安全特征上)移动手指。在这种情况下，对象优选地搁置在表面传感器上，使得用户手指的移动使用户触摸的电传导结构的单独元件通过激活它们而对表面传感器“可见”。发明人已经认识到，通过使用包括电传导安全特征的对象，表面传感器上的输入可以与参考输入相比被改变。在本发明的含义内，这种改变优选地被称为调制。它优选地由通过与输入装置接触而被激活的电传导结构的单独元件引起，允许表面传感器检测它们，通过对象上的单独元件的布置使所得的时间相关信号在空间上失真，例如，与参考输入相比较而言。例如，如果输入装置在没有电传导安全特征的对象上沿假想直线移动，则表面传感器将输入装置的线性移动检测为参考输入。然而，如果在输入装置和其上存在电传导结构的单独元件的表面传感器之间存在对象，则检测到的移动速度会出现特性偏差。
[0110]
因此，当输入装置移过安全特征时，它逐渐与电传导元件有效接触，即输入装置逐渐覆盖电传导元件。当输入装置到达电传导单独元件时，在该时间点，表面传感器上所得的信号的位置优选地沿该时间点与输入装置有效接触的单独元件的中点的方向移位。中央点
优选地定义为单独元件的几何重心(区域重心)。
[0111]
在一个具体示例中，当对象在表面传感器上并且对象和表面传感器之间大致没有相对移动时，输入装置在对象上沿y方向以匀速沿着一条假想的直线移动。只要输入装置不与电传导元件接触，所得的时间相关或位移相关信号的特征在于触摸基本上在时间戳和相应的y坐标方面不同，其中信号的速度基本上对应于输入装置的移动速度(并且实际上是恒定的)。当输入装置到达电传导的单独元件时，在此时间点所得的信号的位置优选地沿单独元件的方向或者更准确地沿单独元件的中心的方向突然移位，即，与先前的触摸相比，单独的触摸相对于y坐标的移位显著更多。使用所得的时间相关信号的各个触摸的参数，可以计算速度分布图。在输入装置到达电传导的单独元件的位置处，速度分布图表现出突然急剧上升，即在该区域中所得的信号的速度很快。如果输入装置在电传导的单独元件上方进一步移动，则所得信号的速度再次逐渐衰减，直到输入装置到达单独元件的中心点或几何区域重心。在进一步移动时，速度再次缓慢上升，然后一旦输入装置离开或不再与电传导元件接触，速度就会突然下降或衰减，具有显著负上升。在本发明的含义内优选的是，特别是当输入装置与电传导的单独元件接触或输入装置与电传导的单独元件之间的接触结束时，可以检测速度分布图的波动。
[0112]
换句话说，信号在这些点突然改变。基于“跳跃”，即基于时间相关信号的突然变化的速度，可以清楚地检测到电传导元件的边缘。通常速度分布图是不对称的，即速度有高的上升的跳跃之后速度有较慢衰减。通过确定和评估曲线的斜率，可以在数学上研究速度分布图中的这种上升。这种不对称导致特别可靠的边缘检测。当离开电传导的单独元件时，时间相关信号的速度分布图也会突然变化。由于信号的不对称性，可以在解码过程期间检测是否已经到达电传导的单独元件的前边缘或后边缘，即输入装置那时是否已经到达或离开电传导的单独元件。因此，可以检测电传导安全特征的复杂结构。术语单独元件的前边缘和后边缘或开始区域和末端区域应关于输入装置在电传导安全特征上的相应移动方向来理解。
[0113]
在优选实施方式中，该方法的特征在于，在使用速度分布图检测边缘时考虑边缘处速度分布图的时间不对称曲线，其中优选地在前边缘处具有速度的陡峭上升的跳跃之后接着是具有微弱衰减的速度的缓慢衰减。在后边缘处，急剧下降之后接着是平坦的上升。
[0114]
在优选实施方式中，该方法的特征在于，使用速度分布图检测边缘要考虑边缘处速度分布图的时间不对称曲线，其中优选地在后边缘处，速度缓慢上升之后跟随的是具有急剧下降的跳跃。
[0115]
术语陡峭上升和微弱衰减优选相对于彼此理解并且指的是速度在一段距离上的变化量。
[0116]
关于前边缘的区域中的速度分布图，速度跳跃随后优选地是峰值，峰值随后是速度下降。就绝对值而言，峰值之前区域中速度分布图的速度上升或斜率显著大于峰值后速度的衰减或负斜率。例如，峰值前的斜率可能增大为2、3、4倍或更大。不对称性可以按照通过峰值的竖向轴线来象征性地定义，该竖向轴线将速度分布图的曲线分成出现在峰值之前的区域和出现在峰值之后的区域。峰值前的区域与其后的区域不对称。
[0117]
关于后边缘的区域中的速度分布图，速度的缓慢上升随后优选地有峰值，随后是速度的急剧下降。就绝对值而言，峰值之前的区域中速度分布图的速度上升或斜率显著小
于峰值后的速度的衰减或负斜率。例如，峰值前的斜率可能减小为1/2、1/3、1/4或更小。不对称性可以根据通过峰值的竖向轴线来形象地定义，其将速度分布图的曲线分成出现在峰值之前的区域和出现在峰值之后的区域。峰值前的区域与其后的区域不对称。
[0118]
这些差异是边缘出现的高度特性，可以可靠地与速度分布图中的其他跳跃或变化区分开来。此外，不对称的发生也可能与边缘前后的传导区域和非传导区域的分配有关。
[0119]
在优选实施方式中，因此也可以基于边缘的区域中的速度分布图的时间不对称曲线来确定是前边缘(优选地在传导区域的开始处)还是后边缘(优选地在传导区域的一端)已用输入装置被滑动。在时间相关信号的速度分布图中，边缘分别由峰值标记。峰值前后速度分布图斜率的评估能够区分前边缘和后边缘。
[0120]
在进一步的实施方式中，输入装置在电传导安全特征上的重复的来回移动(具有相反地交替的滑动方向的滑动移动)是优选的。有利地，这导致沿不同滑动方向在边缘上的多次滑动。当到达和/或离开电传导安全特征或其单独元件时的所有“跳跃”的组合评估允许对电传导安全特征的甚至更精确的边缘确定。因此，可以更精确地确定安全特征的内部结构或“电容性足迹”。
[0121]
术语速度分布图优选地指的是点到点速度，即两个触摸事件之间的速度。它是根据两个连续触摸事件的路径差和时间差的商计算得出的：v(y)＝δy/δt。为了说明效果，点到点速度或触摸到触摸速度的图形表示作为沿输入装置移动的坐标的函数，例如作为触摸屏的y坐标的函数，这很有用。这种表示可以被称为信号的速度分布图，并且可以作为解码过程的一部分由软件算法进行处理和评估。可以以时间相关的方式或以路径相关的方式来评估信号的速度分布图。在表面传感器上产生的特性信号可以称为时间相关信号或路径相关信号。
[0122]
一旦在电容式触摸屏上进行输入，触摸控制器就会输出一定数量的触摸数据或触摸事件，这些数据或触摸事件由终端上的软件进一步处理。对于市售设备，该触摸数据大致包括以下信息：
[0123]
‑
id(相应触摸的识别号)，
[0124]
‑
类型(触摸开始、触摸移动、触摸结束、触摸取消)，
[0125]
‑
x坐标，
[0126]
‑
y坐标和
[0127]
‑
时间戳。
[0128]
在某些情况下，(带有触摸屏的移动设备的软件)开发人员可以获得更多信息，诸如触摸的直径。利用这些数据，可以重建用户的输入，并可以触发适当的或指定的动作。
[0129]
如果将电传导安全特征放置在电容式触摸屏上，并且手指或其他输入设备在电传导结构上滑动，则信号会因输入设备(手指)和电传导结构的组合影响而被调制或改变。因此，触摸控制器输出一组触摸数据或触摸事件，它们是所使用的电传导安全特征以及用户的输入手势的特性。这些数据由终端上的软件进一步处理或通过网络连接发送到服务器并在那里进行评估。
[0130]
由输入与输入装置的组合以及电传导安全特征的影响所得的信号不同于没有电传导安全特征影响的参考信号。参考信号大致映射输入手势，即该信号的特征在于将输入映射为数据信号的一组触摸事件。例如，在最简单的情况下，该组触摸事件包括：
[0131]
‑
带有移动开始位置坐标的开始触摸事件。
[0132]
‑
在触摸开始和触摸结束之间具有不同坐标的多个移动触摸事件
[0133]
‑
手势结束位置的结束触摸事件
[0134]
所有事件都由时间戳标识，因此也可以根据时间进行评估。出于解释的目的，在此引入该术语。参考信号的生成优选地不是本发明的一部分。
[0135]
由输入与输入装置的组合以及电传导安全特征的影响产生的特性信号不同于(虚拟)参考信号。一旦输入装置与电传导安全特征或电传导结构接触并且两个对象(输入装置和电传导结构)都与电容式表面传感器有效接触，则时间相关信号经受变化，例如以位移、偏差、加速、减速、中断、删除、分割或类似效果的形式。当手指或输入装置离开电传导结构时，信号也表现出特性特征。如果电传导结构在某点处中断，例如通过有针对性的脱金属，则在该点处的特性信号通常的特征是移动方向和/或移动速度的突然变化。
[0136]
优选地通过软件来评估特性信号。在优选实施方式中，用特性信号训练所谓的机器学习模型，即基于选定的参数记录和表征或分类特定电传导安全特征的一组信号。合适的参数包括但不限于：
[0137]
‑
信号的总持续时间
[0138]
‑
信号的长度
[0139]
‑
信号的幅度
[0140]
‑
信号长度
[0141]
‑
触摸事件的绝对数量
[0142]
‑
每个轨迹的触摸事件数(直方图)
[0143]
‑
触摸事件的空间密度
[0144]
‑
与先前触摸事件的距离
[0145]
‑
事件到事件的速度
[0146]
‑
偏差的对称性
[0147]
可以为整个信号以及信号的某些区域或选定区域确定所提到的大多数参数。机器学习模型将记录的数据分配类型。有了足够数量的训练数据，该模型可以用于对任何输入或触摸数据量进行分类，即检查原创性/真实性。
[0148]
在另一优选实施方式中，该方法的特征在于特性信号相对于速度分布图被评估并且边缘的检测基于速度分布图来执行。由于速度分布图的不对称性，因此尤其可以有利地检测是否已到达电传导的单独元件的前边缘或后边缘，即输入装置是否那一刻已到达或离开电传导的单独元件。如果彼此流电分离的两个电传导元件彼此靠近并一个接一个地与输入装置接触，则第一元件的后边缘的影响或冲击以及由第二元件的前边缘重叠造成的影响。因此，可以检测电传导安全特征的复杂结构。在文件的进一步过程中，将借助于实施方式的示例来说明这种评估。
[0149]
在进一步优选的实施方式中，该方法的特征在于特性信号相对于速度分布图被评估并且边缘检测基于速度分布图被执行并且特性信号另外相对于空间偏差或其他调制被评估。例如从wo 2018 141478 a1已知，通过提供优选地包括多个单独元件的电传导结构，可以偏转(deflect)或调制动态输入。这里优选的意思是电传导结构，或优选其单独元件被配置成引起表面传感器上的信号的偏转，所生成的时间相关信号相对于没有电传导结构的
输入装置的参考输入而被改变或调制。在触摸数据的评估中不同参数的组合能够实现更大的差异和/或更高程度的操作安全性。
[0150]
根据本发明的对象或安全特征(适用于根据上述方法的电容读出)包括电传导结构，电传导结构的特征在于以下描述的特性。电传导结构包括多个单独元件。这些单独元件可以根据其功能分为两种不同的类型：活性元件和非活性元件(active and inactive elements)。活性元件是以这样的方式设计的元件，即它们可以根据所描述的方法被检测，即适用于在电容式表面传感器上产生特性信号。这样的元件有一定的最小大小。非活性元件(无活性元件、被动元件)是不可检测的，即它们太小以至于它们不会在电容式表面传感器上产生特性信号，或者可以生成的信号与可以在不与电传导元件结合的情况下仅通过使用输入装置生成的信号相差不大。
[0151]
关于它们的最大大小，(单独)元件大致受到以下事实的限制：超过一定大小，它们会导致不可再现的信号、干扰信号或所谓的触摸取消效应。
[0152]
换句话说，单独元件的合适大小和几何结构取决于它们通过电容式触摸屏的可检测性。设计过程的目的一方面是提供可以产生可再现信号的单独元件，另一方面是不要在电容式触摸屏上产生不需要的信号或干扰信号
[0153]
在本说明书中，电传导结构或电传导安全特征的尺寸优选定义如下：电传导结构的宽度横向或大致正交于输入装置的预期移动方向延伸；该长度沿输入装置的移动方向或平行于输入装置的预期移动方向延伸。
[0154]
在另一优选实施方式中，该方法的特征在于电传导安全特征包括至少两个单独元件或活性区域，所述至少两个单独元件或活性区域的间距为至少10μm，优选地为至少50μm。两个单独元件的优选最小间距以特别可靠的方式确保待检测的特性信号有利地在两个区域之间的过渡部(边缘)处再现速度分布图的跳跃，从而可以基于信号来区分安全特征。
[0155]
两个单独元件之间的间隔可以优选地由线形中断构成，例如借助于脱金属。因此，线形中断也应优选具有至少10μm、优选至少50μm的线宽。
[0156]
在优选实施方式中，线形中断以及单独元件的间距小于3mm，优选小于2mm、小于1mm。借助于在10μm与3mm之间、优选地在50μm到2μm或50μm与1mm之间的中断的极小线宽，因而可以在小区域上实施各种不同的结构化。在优选的实施方式中，为此使用脱金属方法，例如借助于激光或化学蚀刻。本领域技术人员已知，脱金属的生产具有一定的公差。
[0157]
在这种情况下，也可以优选为中断实施特别细的线宽，使得它们在视觉上不显眼。
[0158]
在一些实施方式中，线形中断以及因此单独元件的间距因此也可以优选地小于500μm、小于200μm或小于100μm。有利地，借助于根据本发明的边缘检测，甚至可以可靠地检测到这种细的中断。
[0159]
在另一优选实施方式中，该方法的特征在于电传导安全特征包括至少两个单独元件或活性区域，所述至少两个单独元件或活性区域的宽度在1mm和15mm之间和/或所述至少两个单独元件或活性区域的长度在6mm和30mm之间。单独元件可以按所描述的长度或宽度大小配置在区域中。
[0160]
在另一优选实施方式中，长度是单独元件的最大尺寸，其中宽度大致正交于长度。
[0161]
在另一优选实施方式中，电传导安全特征包括至少两个单独元件或活性区域(active region)，其中每个单独的活性元件的面积在10mm2和450mm2之间。
[0162]
下表总结了单独元件的尺寸以及设计电传导安全特征的设计规则。电传导结构的相关参数分别针对非活性元件(即不可检测元件)和活性元件(即可检测元件)给出。给出的值是通过对当前可用的带有电容式触摸屏的普通智能手机的实验确定的。本领域技术人员将认识到，不同类型的表面传感器可能需要适用于设计电传导结构的设计规则。
[0163][0164]
电传导结构的总面积优选为至少15mm2并且其最大值受触摸屏或触摸显示器的大小限制。
[0165]
上表中给出的单独元件的数量级以及用于设计电传导安全特征的设计规则与准备本说明书时常用的表面传感器的特征有关。特别地，诸如表面传感器的分辨率和电极网格的几何结构之类的特征，例如电极网格的行和列之间的距离影响各个元件的合适数量级。在下表中，这些量级被概括为表面传感器的电极网格的空间周期长度l的倍数。
[0166]
在另一优选实施方式中，该方法的特征在于电传导安全特征包括至少两个单独元件或活性区域，所述至少两个单独元件或活性区域的宽度在0.2l和4l之间和/或所述至少两个单独元件或活性区域的长度在1.2l和8l之间，其中l优选地表示表面传感器的电极网格的空间周期长度。
[0167][0168]
电传导结构的总面积优选至少为1*l2，其最大值受触摸屏大小的限制。
[0169]
下面结合优选实施方式对本发明作进一步说明。
[0170]
在特定实施方式中，电容式触摸屏可以用在用于电传导安全特征的电容式检查的终端中，例如智能手机、平板电脑的电容式触摸屏或者在信息或自助服务终端中的电容式触摸屏。例如，银行票据通常包含安全条或安全线。通过将银行票据放置在电容式触摸屏上并沿着或跨过此类安全特征执行手势，电容式触摸屏中会生成特性动态信号，可以使用软件算法对该信号进行评估。
[0171]
如参考以下附图更详细地描述的，例如，可以使用输入装置或手指沿着电传导结构或安全特征做出手势。电传导结构优选地为一个或更多个部分并且可以包括中断。
[0172]
有利地，可以在检测到的时间相关信号中识别这些中断或边缘。为了阐明信号曲线，记录触摸事件并将其表示为例如相应xy坐标处的点(见图2)是很有用的。触摸事件或点逐渐出现在触摸屏上，即在时间上有偏移。对应于安全特征上的电传导结构的边缘，在触摸点或时间相关信号的另外大致均匀的曲线中出现中断或间隙。
[0173]
优选地，评估是基于时间相关信号的速度分布图(见图2c)。对于每个触摸点，时间戳在带有电容式触摸屏的普通终端是可用的，并且时间戳可以用于评估软件中的信号分布图。可以根据当前查看的触摸事件和先前触摸事件的xy坐标和时间戳为每个触摸事件计算速度(参见图2c)。特别地，当使用输入装置执行滑动手势时，电传导结构或电传导安全特征中的边缘和/或中断导致时间相关信号的跳跃，因此速度分布图的变化也变得可检测。根据该速度分布图，可以得出关于电传导结构的形状、外形、内部结构化和/或轮廓的结论，从而可以检测、认证、验证或区分电传导安全特征。
[0174]
特别地，时间相关信号中的跳跃与电传导结构或安全特征中的边缘相关，即边缘优选地在传导区域和非传导区域之间的过渡部处。这种检测既特别快速又可靠。此外，这种检测是特别防篡改的。在没有电传导安全特征的情况下，实际上不可能产生这样的信号。因此可以明确地证明安全特征或包括安全特征的文件(或对象)在输入时出现在触摸屏上。这种对象存在的证明有许多不同的应用领域。
[0175]
在另一优选实施方式中，该方法的特征在于对象的验证包括区分、验证、电容检测和/或认证。
[0176]
术语“区分”、“验证”、“电容检测”和“认证”彼此部分地同义，并且包括相同和/或相似的概念内容。在本发明的含义内，验证尤其优选地能够实现不同安全特征之间的“区分”，这进而能够实现应用安全特征的对象之间的“区分”。另一方面，安全特征的认证优选地是检查这种特征的真实性。这样的使用示例可能与例如与伪造有关的银行票据的验证高度相关。
[0177]
在另一优选实施方式中，该方法的特征在于，在对象被放置在表面传感器上之后，输入装置被放置在电传导安全特征上，并且优选地对象被用输入装置保持压在表面传感器上，由此通过在输入装置和电容式表面传感器之间拉动对象来执行动态输入。所描述的替代方案通过输入装置与安全特征之间的相对移动来生成时间相关信号(就像之前描述的实施方式一样)。与前面的实施方式不同，相对移动是由安全特征被“拉过”而输入装置基本固定就位引起的。在这种情况下，在电容式触摸屏上生成的时间相关信号的基本特征在于触摸事件在电容式表面传感器上的输入装置的位置周围振荡，并且该移动具有特定的速度分布图。
[0178]
速度分布图的说明：
[0179]
在本发明的含义内，还可以优选地发生速度变化，即例如输入装置的快速移动被调制成缓慢的时间相关信号。还可以优选的是，时间相关信号具有特定的速度分布图。例如，如果输入装置在没有电传导结构的卡片状对象上沿着一条假想的直线移动，那么表面传感器将检测到作为参考输入的表示直线并且具有几乎恒定的速度的时间相关信号。然而，如果现在在输入装置和表面传感器之间存在卡片状对象，在该表面传感器上存在电传导结构的单独元件，例如，在卡片状对象上的特定间隔处，那么当输入装置在卡片状对象上移动时，表面传感器将检测到具有特定速度分布图的所得的信号。在这种情况下，当输入装置在卡片状对象上移动时，输入装置逐渐与卡片状对象上的电传导元件形成电容或流电有效接触，即输入装置逐渐覆盖电传导元件。当输入装置到达电传导的单独元件时，此时所得的信号的位置优选地在单独元件的中心的方向上偏移。
[0180]
在一个具体示例中，输入装置在卡片状对象上以大致均匀的速度沿y方向的假想直线移动。只要输入装置不与电传导元件接触，所得的时间相关信号的特征在于触摸根据时间戳和相应的y坐标而显著不同，信号的速度大致对应于输入装置的移动速度(并且几乎是恒定的)。如果输入装置到达电传导的单独元件，则此时所得的信号的位置优选地在单独元件的方向上或在单独元件的中心的方向上移动，即与之前的触摸相比，单独的触摸相对于y坐标的偏移显著更多。可以使用所得的时间相关信号的单独触摸或触摸事件的参数来计算速度分布图。在本发明的含义内优选的是，当输入装置与电传导的单独元件接触时，速度分布图的变化特别明显。换句话说，信号在这些点突然改变。基于“跳跃”，即基于时间相关信号的突然改变的速度，可以清楚地检测到电传导元件的边缘。通常，速度分布图是不对称的，即具有速度高的上升的跳跃之后是速度的较慢衰减。
[0181]
术语速度分布图优选地指的是点到点速度，即两个触摸事件之间的速度。它是根据两个连续触摸事件的路径差和时间差的商计算得出的：v(y)＝δy/δt。为了说明效果，点到点速度或触摸到触摸速度的图形表示作为沿输入装置移动的坐标的函数，例如作为触
摸屏的y坐标的函数，这很有用。这种表示可以被称为信号的速度分布图，并且可以作为解码过程的一部分由软件算法进行处理和评估。
[0182]
在进一步评估速度数据的过程中，例如，确定点到点或触摸到触摸速度的平均值以及评估相对于平均速度的局部偏差的整体信号可能是有用的。可以更优选地不是将用于进一步的信号处理的所有确定的速度值用作绝对数字，而是将它们转换为相对数据或对数据进行归一化。该步骤使得能够对很大程度上独立于输入装置的移动速度的信号进行评估。
[0183]
用于评估信号的其他合适参数包括：
[0184]
‑
信号的总持续时间
[0185]
‑
信号的长度
[0186]
‑
信号的幅度
[0187]
‑
信号频率
[0188]
‑
触摸事件的绝对数量
[0189]
‑
每个轨迹的触摸事件数(直方图)
[0190]
‑
触摸事件的空间密度
[0191]
‑
与先前触摸事件的距离
[0192]
‑
偏差的对称性
[0193]
本领域技术人员已知，安全特征或全息图或者位于对象的表面上，或者(特别是在多层卡的情况下)位于多层体(对象)的内层上。如果电传导安全特征优选地是所谓的安全线，则这例如部分存在于表面上并且部分嵌入纸中。这种线在证券纸的制造过程中已经嵌入到纸中，例如用于制造银行票据。借助于这里描述的本发明，即使导电安全特征部分或完全嵌入多层对象中，也可以对导电安全特征进行电子验证。电容式表面传感器中信号的生成基于表面传感器、电传导安全特征和可能的输入装置之间的电容相互作用。输入装置和表面传感器都不需要直接流电接触。
[0194]
在另一方面，本发明优选地涉及用于在具有电容式表面传感器的设备上执行所述方法的对象，优选地文件、(银行)卡或产品，其中所述对象包括电传导安全特征，并且其中，所述电传导安全特征具有沿至少一个优选方向结构化有传导区域和非传导区域，以便在将对象放置在电容式表面传感器上并且借助于输入装置对对象执行动态输入以沿优选方向生成时间相关特性信号之后，传导区域和非传导区域之间的过渡部可以被检测为边缘。
[0195]
本领域技术人员将认识到，结合开头描述的用于验证具有电容式表面传感器的设备上的具有电传导安全特征的对象的方法公开的优选实施方式和优点同样适用于要求保护的对象。同样，对象的所述优选实施方式，特别是对象的安全特征，可以优选地用于要求保护的方法中。
[0196]
在另一优选实施方式中，本发明涉及一种用于执行所述方法的对象，该对象包括电传导安全特征，该安全特征具有沿至少一个优选方向的传导区域和非传导区域的结构，以便在将对象放置在电容式表面传感器上并且借助于输入装置对对象执行动态输入以沿优选方向生成时间相关特性信号之后，传导区域和非传导区域之间的过渡部可以被检测为边缘。
[0197]
在另一优选实施方式中，该对象的特征在于，电传导安全特征的几何结构特别是
关于边缘的存在确定电容式表面传感器中的时间相关信号的曲线，优选地，该电传导安全特征的几何结构是电传导安全特征的形状、外形、轮廓以及内部结构化。
[0198]
在另一优选实施方式中，对象的特征在于电传导安全特征被应用在非电传导的基底材料上。
[0199]
在另一优选实施方式中，该对象的特征在于电传导安全特征包括至少两个彼此流电分离的单独元件，优选地可以在对电传导安全特征执行动态输入时将单独元件的开始和/或末端区域检测为边缘。在另一优选实施方式中，所述对象的特征在于，所述安全特征的结构化通过脱金属来执行，其中所述脱金属优选包括借助于化学蚀刻工艺或借助于激光去除电传导区域，优选地去除条形区域或线形中断。本领域技术人员基于其专业知识或标准文献已知各种脱金属过程(除其他外参见，monika kassmann(编辑)，grundlagen der verpackung:leitfaden f
ü
r die verpackungsausbildung(包装基础：包装跨学科培训指南)，2014年第二次修订和扩展版，德国标准化研究所(din)e.v.beuth verlag gmbh berlin)。
[0200]
在优选实施方式中，该对象的特征在于，一种安全特征包括平面的、优选大致均匀的传导区域，其中存在线形中断(线性非传导区域)，线形中断优选地将平面传导区域划分为两个或更多个流电分离的单独元件。大致均匀优选地意味着平面区域由具有电传导材料的均匀表面形成，除了线形中断(参见例如图6)。线形中断可以优选地具有例如小于3mm、小于2mm、小于1mm的小线宽，优选地线形中断具有至少10μm，优选至少50μm，特别优选至少100μm的线宽。
[0201]
特别地，还可以实现更复杂的结构化，例如通过星形、圆形、三角形等非传导线，这些非传导线已经集成到平坦的、优选大致均匀的传导区域中。
[0202]
在特别优选的实施方式中，例如通过涂漆、套印、层压、过胶(oversticking)或本领域技术人员已知的类似方法部分或完全覆盖电传导安全特征，特别是全息图。为了实施根据本发明的方法，覆盖层被设计成光学透明的还是不透明的，即电传导安全特征的部分是否可能被覆盖是不相关的。由于根据本发明的电容评估的优点，被覆盖的安全特征仍然可以以其完整的(未覆盖的)形式和特性被检测到。
[0203]
通过对电传导安全特征进行有针对性的脱金属，即有针对性地去除电传导材料，可以特定地改变电容式表面传感器中的信号。这种脱金属可以通过(保护性)漆的部分印刷和随后的化学蚀刻工艺实施，或者非常精细地通过激光进行，以使其对人眼不可见。然而，这种与电传导安全特征中的流电中断相对应的脱金属改变了电容式表面传感器上的时间相关信号。
[0204]
本发明的一个实施方式包括将电传导安全特征与光学上相似或相同外观的非电传导的色彩层组合。借助非电传导的色彩结构的情况下，可以补充或扩展或改变电传导安全特征的光学设计，而这对电传导安全特征的电容检测没有任何影响，即这种非电传导元件对触摸屏有被动影响。电传导安全特征和附加的非电传导元件的这种组合的目的是，例如，隐藏脱金属，以在安全特征的设计中实现更大的自由度、安全特征的光学变化等。
[0205]
本发明的另一实施方式包括将电传导安全特征与附加电传导层组合，即添加附加印刷传导元件。这个附加的电传导层可以是可见的或者可以是不可见的或透明的。在任何情况下，附加的电传导层或元件都会改变在触摸屏上可检测到的信号。作为电传导层的附
加导电油墨可使用各种印刷方法施用，例如凹版印刷、凹雕印刷、凹雕术、挠性版印刷、丝网印刷、胶版印刷、喷墨印刷或箔施用方法，例如冷箔施用、烫印或热热转移印刷。对于电传导的光学透明层，例如，基于电传导聚合物、金属氧化物或碳纳米管的材料是可用的。
[0206]
在另一优选实施方式中，所描述的方法的特征在于电传导安全特征被另一印刷的电传导元件修改。
[0207]
在另一优选实施方式中，所述方法的特征在于电传导安全特征与非电传导元件一起存在。这优选地对应于电传导安全特征与光学上相似或相同外观的非电传导油墨层的组合。
[0208]
在优选实施方式中，电传导层可以与电传导安全特征直接接触(流电接触)。或者，也可以使用保护漆作为中间层。在这种情况下，在电传导安全特征和附加印刷电传导元件之间存在电容耦合。此外，在施用之后可以覆盖电传导安全元件的所谓的释放漆或底漆或保护漆防止与印刷的电传导层直接流电接触。这种变化可以是特别有利的，例如，保护电传导安全特征的金属化免于腐蚀或与电传导油墨的成分的相互作用。在任何情况下，无论是在流电耦合还是电容耦合的情况下，在触摸屏上所得的信号都会被电传导元件改变。
[0209]
所提及的两种实施方式的组合(电传导安全特征与非电传导油墨组合和电传导安全特征与电传导油墨组合)当然也是可能的。
[0210]
电传导结构或安全特征优选由非电传导基底上的电传导区域构成，其中安全特征中电传导区域的中断形成非传导区域。
[0211]
在本发明的优选实施方式中，基底由非电传导材料组成，优选塑料、纸、银行票据纸、纸板、复合材料、陶瓷、纺织品或上述材料的组合。特别地，基底是优选挠性且重量轻的非电传导材料。可以使用半透明或不透明基底。优选的塑料包括特别是pvc、petg、pv、petx、pe和合成纸。
[0212]
在优选实施方式中，安全特征或电传导结构由电传导材料形成，优选选自以下各者：电传导油墨、金属、金属化箔、金属颗粒或纳米颗粒、电传导颗粒，特别是炭黑，石墨、石墨烯、ato(氧化锑锡)、电传导聚合物，特别是pedot:pss(聚(3,4
‑
乙烯二氧噻吩)、聚苯乙烯磺酸盐)、pani(聚苯胺)、ito、edot、盐、聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、传导纤维和其他传导材料类型或涂层，或它们的组合。
[0213]
薄层电阻优选是指应用在基底上的层中的材料的电阻。通常，薄层电阻缩写为r
s
，单位为欧姆/平方(ohm/square)。特别优选的是具有小于100,000ohms/sq，优选小于10,000ohms/sq或1,000ohms/sq的薄层电阻的电传导层。
[0214]
在优选实施方式中，电传导结构或安全特征的区域中的电传导材料的面积覆盖率为100％。还可以优选的是，电传导结构的区域中的电传导材料的面积覆盖率小于100％，即电传导结构没有完全填充有电传导材料。在这种情况下，优选的是，电传导结构的单独元件被封闭的轮廓线包围。在轮廓线内，单独元件填充有例如配置成在各个单独元件内形成电传导路径的网格、模块化网格或不规则填充图案。例如，为了节省电传导材料，这种变化可能是优选的。优选地，电传导结构的单独元件内的电传导材料的面积覆盖率大于25％，更优选地大于40％并且最优选地大于60％。
[0215]
在优选实施方式中，电传导结构或安全特征可以借助于箔转移方法(例如冷箔转移、热冲压、箔转移方法和/或热转移)应用于卡片状对象的优选挠性基底材料，而不限于这
些应用方法。特别地，印刷方法，诸如胶版印刷、凹版印刷、挠性版印刷和/或丝网印刷可以用于生产卡片状对象和/或使用基于例如金属颗粒、纳米颗粒、碳、石墨烯和/或电传导聚合物的电传导油墨的喷墨方法，但不限于这些印刷方法和/或材料。在本发明的含义内还可以优选地通过至少一个另外的层来覆盖电传导结构，该层可以是基于纸或基于膜的层压材料或至少一个漆/油墨层。该层可以是光学透明的或不透明的。
[0216]
在另一方面，本发明优选地涉及制造和/或修改具有电传导安全特征的对象的方法，该方法包括：
[0217]
a.提供包含电传导表面的安全特征，优选金属表面，安全特征可选地应用到非传导基底
[0218]
b.表面至少部分脱金属以形成具有传导区域和非传导区域的结构，
[0219]
c.在非传导基底上的对象上可选地应用电传导安全特征
[0220]
从而获得具有安全特征的对象，该安全特征已经通过至少部分脱金属进行修改，使得在将应用有电传导安全特征的对象放置在电容式表面传感器上并且借助于输入装置对所述对象进行动态输入以沿优选方向生成时间相关特性信号之后，传导区域和非传导区域之间的过渡部可以被检测为边缘。
[0221]
通过这样的程序，可以获得具有特别灵活设计的安全特征，它满足最高的安全要求，因此也可以用于验证特别有价值的对象(有价文件)等。
[0222]
在这点上，安全特征的修改可以在应用到诸如银行票据纸的非传导基底上之前和随后进行。相比，可以优选地在可选地存在于载体材料上的暴露的安全特征上和在已经应用到对象上的安全特征上进行脱金属。
[0223]
术语脱金属优选地意味着从安全特征去除电传导区域。该术语是本领域技术人员已知的，尤其是全息箔(优选金属箔)设计领域的技术人员。在所述工艺的上下文中，去除的电传导材料也可以是金属，但术语脱金属也意指去除本发明意义内的其他传导材料。
[0224]
例如，安全特征可以包括几乎均匀的平面电传导区域，该区域通过去除电材料的线形条而被个体化(见图6)。通过脱金属产生的中断优选也称为脱金属。
[0225]
在优选实施方式中，使用激光束和/或化学蚀刻进行脱金属。
[0226]
在进一步优选的实施方式中，制造和/或修改的方法的特征在于通过对电传导安全特征的脱金属产生的传导区域和非传导区域在大小、间距和形状方面被配置，使得相对于由不使用对象的情况下用输入装置的参考输入所产生的参考信号来修改从输入装置与对象之间的相对运动所得的电容式表面传感器上的时间相关信号。
[0227]
本领域技术人员将认识到，结合开头描述的用于在具有电容式表面传感器的设备上验证具有电传导安全特征的对象的方法公开的优选实施方式和优点同样适用于所要求保护的用于制造和/或修改安全特征的方法，反之亦然。
[0228]
在另一方面，本发明涉及一种用于执行所述方法的系统，优选地用于在具有电容式表面传感器的设备上验证具有电传导安全特征的对象，包括：
[0229]
a.根据本发明或其优选实施方式的对象
[0230]
b.具有电容式表面传感器的设备
[0231]
其中，对象包括安全特征，该安全特征被设计成在将对象放置在电容式表面传感器上并使用输入装置对对象执行动态输入以生成时间相关特性信号之后，可以发生对在表
面传感器上的输入期间检测到的时间相关信号的评估，该评估包括在电传导安全特征内的边缘的检测。
[0232]
根据本发明的系统优选地适应于检测和评估由对表面传感器的动态输入产生的信号，以便验证对象。
[0233]
在优选实施方式中，系统包括数据处理单元，该处理单元被配置为评估生成的信号，其中，软件(“app”)优选地安装在数据处理单元上，该数据处理单元包括用于评估检测到的信号(特别是用于检测边缘)的命令，以及用于将检测到的信号与训练数据进行比较的命令，其中，执行对象的验证优选地是通过对信号的评估和与训练数据的比较和/或用于将关于生成的信号的信息或特性数据发送到服务器设备来进行的，所述服务器设备与所述设备进行数据连接，以及所述服务器设备被配置为借助于上述命令进行评估，其中，软件优选地被配置成建立安全数据连接并接收和显示在服务器设备上执行的命令的结果语句。
[0234]
将检测到的信号处理为一组触摸事件优选地由操作系统或电子设备(诸如智能手机)的触摸控制器来执行。安装在数据处理单元上的软件(“app”)优选地基于检测到的一组触摸事件来评估信号。软件优选地包括用于评估检测到的时间相关信号的命令，如针对该方法详细描述的。本领域技术人员将认识到，结合用于评估检测到的信号或将其与训练数据进行比较的方法公开的优选实施方式或步骤优选地由包括相应命令的软件(“app”)执行。
[0235]
在另一优选实施方式中，软件至少部分地以云服务或互联网服务的形式提供，其中设备经由互联网将触摸数据或触摸事件传输到云中的应用。同样在这种情况下，在数据处理单元上提供软件(“app”)，包括用于评估检测到的信号的命令，特别是用于检测边缘，以及用于将检测到的信号与训练数据进行比较，其中优选地通过对信号的评估和与训练数据的比较来执行对象的验证。
[0236]
然而，安装在设备数据处理单元上的软件不一定在设备上独立执行所有计算密集型步骤。相反，关于检测到的时间相关信号或触摸事件组的数据被传输到云(具有外部数据处理单元)中的软件应用，用于与训练数据进行比较和/或用于确定信号的特性。在一种优选实施方式中，记录或获取触摸数据的软件也可以是设备的浏览器。
[0237]
作为云服务的软件，优选地包括将信号与训练数据进行比较的命令，处理以一组触摸事件的形式的信号并将结果发送回包括表面传感器的设备或发送回安装在设备的软件或浏览器。设备上的软件可以优选地进一步处理结果并且例如控制它们的显示。
[0238]
当下面描述软件的优选特性时，本领域技术人员认识到这些优选等同地适用于完全在设备上执行步骤的软件和已经外包到云服务的外部数据处理单元的一些(优选计算密集的)步骤的软件，这些步骤诸如确定速度分布图或边缘的检测及其与训练数据的比较。本领域技术人员将认识到，对检测信号的预期评估应理解为统一的概念，而不管算法的哪些步骤是在设备本身上或由云上的外部数据处理单元执行的。例如，在优选实施方式中，对用于检测信号边缘的速度分布图的确定也可以由设备上的软件来执行，并将边缘或速度分布图与云服务外包的训练数据进行比较。
[0239]
在另一优选实施方式中，该系统的特征在于包括表面传感器的设备将生成的信号处理为一组触摸事件，并且软件和/或服务器设备基于该组触摸事件执行评估。
[0240]
触摸事件优选地是指当触摸控制器检测到的电子参数改变时，由具有电容式表面
传感器的设备的操作系统提供的软件事件。
[0241]
操作系统优选地是指与设备的硬件(特别是电容式表面传感器或触摸控制器)通信并使其他程序(诸如软件(“app”))能够在设备上运行的软件。带有电容式表面传感器的设备的操作系统示例包括适用于iphone、ipad和ipod touch的apple的ios或用于运行各种智能手机、平板电脑或媒体播放器的android。操作系统控制和监测所述设备的硬件，特别是电容式表面传感器或触摸控制器。优选地，所要求保护的系统的操作系统提供反映检测到的信号的一组触摸事件。
[0242]
作为对安全特征的动态输入的大致直线的滑动运动可以被识别为例如触摸开始、触摸移动和触摸结束，并且触摸的x或y坐标和时间戳用于计算时间历程和速度分布图。
[0243]
如果沿着y轴上的直线的滑动运动在安全特征上以大致均匀的速度发生，那么从触摸计算的平均速度对应于输入装置的运动速度并且几乎是恒定的。如上面详细解释的，速度分布图中的“跳跃”发生在传导区域和非传导区域之间的过渡部部处。特别地，当到达电传导的单独元件时的前边缘或当离开电传导的单独元件时的后边缘导致速度的特性上升和衰减。软件优选地被配置为基于各个触摸或触摸事件的参数来计算速度分布图，并且分析速度分布图中的波动或跳跃，从而检测边缘。
[0244]
数据处理单元优选地是适合并被配置用于接收、发送、存储和/或处理数据，优选地是触摸事件的数据。数据处理单元优选地包括集成电路、处理器、处理器芯片、微处理器和/或用于处理数据的微控制器、以及数据存储器，例如硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)或甚至用于存储数据的闪存。相应的数据处理单元存在于带有表面传感器的商用电子设备中，诸如移动终端或智能设备。
[0245]
软件(“app”)可以用任何编程语言或基于模型的开发环境编写，如c/c 、c#、objective
‑
c、java、basic/visualbasic或kotlin。计算机代码可以包括以专用于读出或控制或设备的另一硬件组件的专有计算机语言编写的子程序。特别是，软件确定信号的边缘或跳跃(最好基于触摸事件组)，以便将这些与训练数据集进行比较以进行验证。
[0246]
为此目的，如上所述，软件优选地获取速度分布图以及(如果需要的话)进一步的动态特性，其在动态输入的执行期间表征检测到的信号，特别是关于边缘的存在。
[0247]
动态特性数据可以优选地是一组触摸事件的局部速度、局部最大值、最小值、局部偏转和/或幅度。
[0248]
动态特性的总体，特别地包括速度分布图以及它们的跳跃或波动和偏差，其表征检测到的信号，所述总体可以优选地组合在数据集中，该数据集可以与训练数据集进行比较以便识别或验证应用的安全特征。
[0249]
在优选实施方式中，使用先前从记录、训练数据或校准数据创建的机器学习模型(人工神经网络)进行数据集的匹配。例如，可以为此目的生成训练数据，其中将具有安全特征的设备放置在表面传感器上并且记录多个动态输入，优选地是滑动移动。例如，可以生成关于特定安全特征的训练数据集。用于没有边的参考结构或更复杂的内部结构的训练数据集也是可以想到的。
[0250]
优选地，术语训练数据是指允许声明在要验证的安全特征上生成检测到的信号的可能性的任何数据。优选地，训练数据可以存储在数据处理单元上的计算机可用或计算机可读介质上。工业中使用的任何文档格式都可能是合适的。训练数据可以存储在单独的文
档或数据库中和/或可以集成到软件中(例如在源代码中)。优选地，训练数据构成由算法计算的统计模型的基础。在学习阶段之后，统计模型能够对任何输入数据进行分类或解释。在一种优选实施方式中，机器学习模型被配置为在使用期间甚至在初始学习阶段完成之后继续学习，因此该模型随着时间变得更加准确或者能够适应变化的环境，诸如市场上出现的新型智能手机或识别或发现的假冒产品。
[0251]
由于安全特征的可能设计的复杂度以及软件可以在给定适当评估的情况下重建此复杂度所用的高度的精确度，因此这种验证特别安全并且防止被操纵。使用机器学习模型来执行对象的验证特别适合评估触摸数据，因为这些数据发生变化很大。根据设备表面传感器的类型、操作系统、安全特征的设计、可能的生产变化或公差以及用户的个人输入，大量不同的变体都是有效信号。为了以高度的检测精度和确定性来验证或检测这些，机器学习模型的使用特别适合并且优于静态算法。
[0252]
基于进一步的、优选动态的特性值的确定，软件还可以执行一系列可信性(plausibility)检查以排除对信号的任何操纵。
[0253]
例如，对于滑动移动，软件优选地将输入的时间历史以及速度分布图与训练数据进行比较，以对于预期的边缘或中断检查对称或不对称跳跃(无论它们在安全特征中的位置如何)是否以的可信概率发生。
[0254]
对检测到的信号的动态特性(特别是速度分布图)的确定，以及与训练数据集的比较，优选地允许检查信号的可信性以及将其分配给用于验证或认证目的的训练数据。借助于软件的评估可以以各种方式实施并且可以包括几个步骤。优选地，包括表面传感器的设备的设备参数，例如可以首先确定表面传感器或触摸屏的分辨率。
[0255]
这允许包括一组触摸事件步骤的信号被优选地预过滤并且信号的特定特性被放大或调节。有利地，该软件因此不限于特定类型的设备，而是可以为不同的电子设备提供最佳结果。
[0256]
对信号进行滤波后，可以通过计算诸如信号的时间曲线、速度和数据密度等参数来检查信号的可信性。通过与已知或校准的训练数据的比较和/或与限定的阈值的比较和/或由统计模型进行的处理，因此可以可靠地排除任何操纵。
[0257]
特别优选地，随后确定或计算信号的多个不同的特性值和参数。为此，可以确定触摸事件的开始、结束、移动、终止、坐标、几何性质的信息、时间戳、局部速度、局部最大值、最小值、局部偏转和/或幅度的特性值，等其他事项。
[0258]
特别地，特性值应该适合于比较检测到的信号以及通过电传导安全特征对信号的修改。随后，可以比较获得的数据集和(例如位于数据库中的)训练数据集以优选地使用机器学习算法对信号进行解码。解码优选地意味着将检测到的信号分配给已知安全特征的预期信号或通过统计机器学习模型将检测到的信号分配类别。
[0259]
在另一方面，本发明涉及一种用于执行在此描述的方法的套件，该方法用于验证在具有电容式表面传感器的设备上具有电传导安全特征的对象，该套件包括：
[0260]
a.一种用于执行该方法的对象，包括电传导安全特征，该电传导安全特征具有沿着至少一个优选方向结构化有传导区域和非传导区域，以便在将对象放置在电容式表面传感器上并且借助于输入装置对对象进行动态输入以沿优选方向生成时间相关特性信号之后，传导区域和非传导区域之间的过渡部可被检测为边缘，以及
[0261]
b.用于安装在包含表面传感器的设备上的软件(“app”)，该软件包括用于评估检测到的信号(特别是用于检测边缘)的命令，以及用于将检测到的信号与训练数据进行比较的命令，其中，优选地，所述对象进行验证是基于对所述信号的评估和与所述训练数据的比较和/或用于将关于所生成的信号的信息或特性数据发送到服务器设备，所述服务器设备与所述设备进行数据连接，所述服务器设备被配置为通过上述命令进行评估，优选地，该软件被配置成建立安全数据连接并接收和显示在服务器设备上执行的命令的结果语句。
[0262]
可选地，该套件还可以包括用于在设备上安装软件和/或执行所述程序的指令。
[0263]
本领域技术人员将认识到，结合所描述的方法或对象公开的优选实施方式和优点同样适用于要求保护的系统或套件，并反之亦然。
[0264]
应当注意，前述描述以及以下实施方式的优点、特性和细节可以各自单独地或者也可以以任何组合来优选以实现本发明。因此，与本发明的各个方面相关的公开可以总是相互参照。
附图说明
[0265]
在下文中，将借助于示例和附图更详细地解释本发明，但不限于这些。
[0266]
附图简要说明
[0267]
图1a至图1c是使用有价文件(10银行票据)和智能手机的方法的优选实施方式的图示。
[0268]
图2a至图2c是使用具有三个单独元件和智能手机的简单电传导安全特征的方法的另一实施方式的图示。
[0269]
图3a至图3c是各种优选的电传导安全特征的图示。
[0270]
图4是与非传导油墨层结合的优选安全特征的图示。
[0271]
图5是具有附加印刷电传导元件的优选安全特征的描述。
[0272]
图6是借助于脱金属对全息图或安全特征进行可能修改的示意图。
[0273]
图7是所述方法的替代实施方式的图示，其中具有安全特征的有价文件在输入装置和电容式表面传感器之间被拉过。
[0274]
图8是具有优选安全特征的银行票据的图示，该优选安全特征包括安全线或所谓的窗口线
[0275]
图9是说明本发明进一步方面的概览图。
具体实施方式
[0276]
图1a示出了有价文件10，特别是银行票据，其在终端22的电容式触摸屏20上具有以安全条形式的电传导安全特征14，以及示出了输入装置30，手势32是利用该输入装置30沿着安全条14执行的。时间相关信号50的信号曲线、信号的偏转以及速度分布图52由以下各者来确定或固定：电传导特征14的几何形状以及借助于输入装置30沿着安全条14(在安全条14或其部分上或横向于安全条14)执行的手势32。
[0277]
一系列银行票据中的银行票据10的安全特征14通常在几何形状、构造或设计、宽度、长度、单独元件16的数量、元件16之间连接的设计、窗口的存在、脱金属18的位置和设计以及其他特征方面有所不同。当有价文件10与电容式表面传感器20接触并且使用输入装置
30沿着安全特征14执行手势32时，这些特征的总体/总和在电容式表面传感器20上产生特性信号50。该特性信号50可以是以时间相关信号52形式的动态信号。由此，可以在借助软件的情况下确定安全特征的所谓“电容性足迹”。
[0278]
图1b示出了时间相关信号50的表示。为了说明信号曲线，记录触摸事件并将其表示为例如相应xy坐标处的点是很有用的。触摸事件或点在触摸屏20上逐渐创建，即与手势32的执行在时间上偏移并在时间上相关。为清楚起见，在电容式触摸屏20的xy坐标系中收集显示触摸点，就好像它们已被记录一样。
[0279]
图1c示出了时间相关信号50的速度分布图52。时间戳可以用于具有电容式触摸屏20的公共终端22中的每个触摸点，并且可以用于评估软件中的信号曲线。可以根据当前查看的触摸事件和先前触摸事件的xy坐标和时间戳为每个触摸事件计算速度。在图1c的图示中，信号的速度显示为信号50的y坐标的函数。每个安全特征14具有单独的速度分布图52。
[0280]
图2a至图2c示出了基于速度分布图分析来检测在电容式触摸屏20上具有单独条的电传导安全特征14的方法。
[0281]
图2a示出了具有布置在基底材料12上的电传导结构14的文件10。文件被放置在终端22的电容式触摸屏20上，在这种情况下是在智能手机的电容式触摸屏上。输入装置30或手指用于沿着电传导结构14执行手势32。电传导结构14为一个或更多个部分并且可以包括多个电传导的单独元件16并且具有中断。
[0282]
图2b示出了时间相关信号50的表示。该表示对应于图1b的信号表示。参考图2a，对应于文件10上的电传导结构14的中断，可以在触摸点的其他大致均匀的曲线中看到中断或间隙。
[0283]
图2c示出了时间相关信号50的速度分布图52。对于每个触摸点或触摸事件，时间戳在具有电容式触摸屏20的公共终端22中可用并且可以用于在软件中评估信号曲线。可以根据当前查看的触摸事件和先前触摸事件的xy坐标和时间戳为每个触摸事件计算速度。这在图2c中示出。可以看出，电传导结构14引起信号的跳跃并因此也引起速度分布图52的变化。从该速度分布图52，可以得出关于电传导结构14的结论，因此可以检测、验证或区分电传导安全特征14。
[0284]
图3a是应用到对象10的另一电传导安全条14的图示。如在前面的图中所描述的，输入装置30用于沿着安全条14执行手势32，输入装置30搁置在电容式触摸屏20上。安全条14在手势32的方向上具有不同的脱金属18。这些可以是不同的形状，例如星形。在脱金属部18的区域中，电传导安全特征14在某些地方在安全特征14的整个宽度上被电中断，而在其他地方仅部分地被电中断。
[0285]
图3b示出了有价文件10，特别是具有以全息贴片形式的电传导安全特征14的银行票据，其中电传导特性14的几何形状以及特别是脱金属区域18确定检测到的信号的偏转以及速度分布图52。
[0286]
图3c示出了具有全息图的身份卡10，诸如身份识别证明或银行卡。使用输入装置30，可以通过手势32在表面传感器20上产生特性信号50，如图1b和图2b所示。
[0287]
图4示出了图3a中所示的安全特征14的另一实施方式。此处，电传导安全特征14由具有相同光学外观的非传导涂料层19补充。因此，对于用户而言，安全特征14是电传导的或非电传导的或具有脱金属18的点在视觉上是不明显的。例如，目的是隐藏脱金属层18并允
许在设计安全特征等方面具有更大的自由度。
[0288]
图5是其中电传导安全特征14被补充有附加层或附加印刷电传导元件17的实施方式的图示。该附加层17可以是可见的或者可以是不可见的或透明的。在任何情况下，它都会改变信号。图4和图5的实施方式的组合在这里也是可能的。
[0289]
图6示出了全息图14的三个不同变体，它们在内部结构或边缘的出现方面不同。全息图14或电传导安全特征14都具有相同的外部几何结构和形状。它们在部分脱金属18方面有所不同。左全息图14没有被脱金属。中间全息图14已经通过竖向中断被部分地脱金属。右全息图14已通过45
°
角的线形脱金属18被改变。这些脱金属18可以做得非常精细，以至于它们对于人眼是不可见的，即在视觉上所示的三个全息图14看起来相同。然而，可以利用根据本发明的方法，有利地通过借助市售智能手机的电容识别来进行可靠的区分或验证。
[0290]
图7是替代使用变体的图示
‑
作为至此描述的情况的替代：具有安全元件14的文件10被放置在表面传感器20上并且输入装置30在电传导安全元件上滑动14
‑
以下相互作用是可能的：
[0291]
‑
文件/装置10放置在表面传感器20上
[0292]
‑
输入装置30放置在电传导安全特征14上(从而将文件10压到表面传感器20上)
[0293]
‑
文件10在输入装置30和电容式触摸屏20之间被拉动。
[0294]
作为至此使用描述的变体的替代，图7显示了另一变体：包括电传导安全特征14的文件10搁置在表面传感器20上并且通过输入装置30被固定或压在表面传感器20上。文件10现在在输入装置30和电容式触摸屏20之间被拉动，使得输入装置30与电传导安全特征14接触。在此过程中，输入装置30和表面传感器20大致不相对于彼此移动。由于文件10的这种移动，安全特征14与输入装置30接触，而输入装置已经与表面传感器20在操作上接触。同时，电容式触摸屏20上的信号50被偏转或改变。
[0295]
图8示出了另一实施方式。银行票据10通常包含安全线或所谓的窗口线作为安全特征14。这种安全线14嵌入银行票据纸12中并且在银行票据10中的限定点处到达纸面(窗口)。在顶视图中，安全线14是部分可见的。在透明视图中，这种窗口线在其整个长度上都是可见的。对观察者来说，似乎这样的线14被编织到纸12中。这种类型的线14在造纸过程中被插入银行票据10中。将金属化安全线14作为窗口线插入纸12中会产生特性电容信号，该信号可以通过智能手机22的触摸屏20进行评估。当执行输入手势32时，手指或输入装置30逐渐接触窗口线14的窗口区域和非窗口区域。换句话说，输入装置32与窗口线交替地进行流电有效接触和电容有效接触，或者金属线14与输入装置30之间的距离根据输入装置当前是否在窗口区域上或在输入手势期间介于两者之间而变化。通过对这种金属化安全线14的结构或设计进行调整，可以在智能手机22上生成和验证可再现的信号。每当输入装置接触窗口区域和非窗口区域之间的边界时，信号显示出例如与输入装置30的或多或少恒定的移动速度相比的显著变化。
[0296]
图9示出了基于特定市场的安全证明的概览图，该图示出了本发明的两个相关方面。第一应用侧方面涉及结合智能手机20的银行票据10的认证，其中根据本发明的电容式验证可以通过光学认证来补充。本发明的第二方面涉及一系列潜在的软件服务，例如：
[0297]
‑
提供有关银行票据10及其安全特征的信息14
[0298]
‑
与支付应用的协同作用
[0299]
‑
从联邦州银行和中央银行提供信息
[0300]
‑
协助公民识别面额，例如协助视障人士
[0301]
这些应用可以通过根据本发明的电传导安全特征14的电容检测以成本有效、环境友好、符合(compliant)数据保护和用户友好的方式提供。
[0302]
参考标记
[0303]
10 对象，例如文件或银行卡
[0304]
12 基底材料
[0305]
14 电传导安全特征(全息图、条、线、贴片)
[0306]
16 电传导元件
[0307]
17 印刷电传导元件
[0308]
18 脱金属
[0309]
19 非电传导元件
[0310]
20 电容式触摸屏或表面传感器
[0311]
22 设备
[0312]
30 输入设备(手指、笔)
[0313]
32 动态输入或操作轨迹(手势)
[0314]
50 时间相关信号的显示
[0315]
52 时间相关信号的速度分布图