석영 발진기를 이용한 인증 방법 및 시스템

석영 발진기를 이용한 인증 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR AUTHENTICATING USING A QUARTZ OSCILLATOR}

본 발명은 석영 발진기를 이용한 인증 방법 및 시스템에 관한 것이다.

통상 가짜 명품(knock-offs)으로 불리는 위조 소비재는 판매용의 위조 또는 모조 제품이다. 최근 위조 상품의 확산은 세계적으로 되었으며 위조 대상 제품의 범위가 현저하게 증가하였다.

손목시계는 위조에 노출되어 있으며, 수십 년 동안 위조되어 왔다. 위조 손목시계는 진품 손목시계의 부분 또는 전체의 불법 복제품이다. 스위스 세관 서비스의 추정에 따르면, 3 내지 4천만의 위조 손목시계가 매년 유통된다. 뉴욕시의 방문객에게 코트 안에 많은 이러한 위조 손목시계들을 가지고 염가로 판매하는 상인들이 거리에서 접근하는 것은 흔하고 진부한 일이다. 위조 제품은 외관상 진짜처럼 보일 수 있으나 표준 이하의 구성요소를 포함한다. 대단히 진짜처럼 보이지만 매우 낮은 품질의 위조 손목시계는 20불 이하의 싼 가격으로 팔릴 수 있다. 위조품의 질이 끊임없이 상승하여 이 문제는 점점 더 심각해지고 있다.

소비재를 위조로부터 보호하기 위해 사용되어 온 인증 방법들은 종종 물품에 특정한 재료, 코드, 또는 표시, 조각(engraving) 등을 표시하는 것에 기반한다. 그러나, 이들 방법은 대상의 성질 및 외관을 변경하며, 종종 대상의 디자인 및 그 시각적 외관이 최우선적인 중요성을 갖는 손목시계(및 다른 명품) 산업에는 허용될 수 없다. 또한, 외부의 표시는 복제 및 환경적 요소(마모, 먼지, 등)에 노출될 수 있다. 또한, 이들 방법은 제조 또는 배포 시점에서의 능동적인 개입과, 이에 따라 제조 과정의 중요한 변화를 요구한다.

쿼츠 시계는 시간을 유지하기 위하여 석영 결정 공진기에 의해 조절되는 전자 발진기를 사용하는 시계이다. 이 결정 발진기는 매우 정확한 주파수의 신호를 생성하며, 이에 따라 쿼츠 시계는 기계적 시계에 비해 적어도 한 차수 더 정확하다. 고유한 정확성과 낮은 제조비용은 쿼츠 시계 및 손목시계의 확산을 가져왔다. 1980년대까지, 쿼츠 기술은 부엌용 타이머, 알람 시계, 은행 금고 시한 자물쇠, 및 군수품의 시간 퓨즈와 같은 응용을 초기의 기계적인 밸런스 휠(balance wheel) 움직임으로부터 접수하였으며, 시계 제조에서 쿼츠 사태로 알려진 격변이다.

쿼츠 시계는 1980년대로부터 손목시계 및 시계 시장을 장악하였다. 석영 결정의 높은 Q 팩터 및 낮은 온도 계수로 인하여 이들은 가장 좋은 기계적 시계보다 더 정확하며, 가동부분의 제거는 쿼츠 시계를 더 튼튼하게 하고 주기적인 유지관리의 필요성을 제거하였다.

시계의 진정성을 평가할 때, 그 외관뿐 아니라 내부의 내용에 대해서도 가능한 한 많은 정보를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 조작이 시계의 성능 및/또는 무결성(예를 들면, 방수)에 영향을 줄 수 있고 제조사의 보증을 무효로 할 수 있는 특수한 장비와 과정을 필요로 하므로, 진정성을 확인할 때 시계를 열 필요가 없는 것이 바람직하다.

따라서, 시계를 열지 않고 비침습적이면서 가능한 한 신뢰할 수 있는 방법으로 시계를 인증할 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 목적은 비침습적이며 신뢰성 있는 시계 인증 방법을 제공하는 것이다.

이 목적은 독립항의 청구 대상에 의해 해결된다. 바람직한 실시예들은 종속항의 청구 대상이다.

본 발명의 실시예들의 양상은 적어도 하나의 석영 발진기, 및 적어도 하나의 변환기 중 적어도 하나를 포함하는 시계에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에서, 상기 적어도 하나의 석영 발진기는 석영-기반 전자 발진기이다.

본 발명의 다른 실시예에서, 각 석영-기반 전자 발진기는 석영 결정, 및 석영 결정을 구동하도록 구성된 전자 회로를 포함한다. 구동될 때, 석영 결정은 진동 전자 신호를 발생한다.

본 발명의 추가 실시예에서, 적어도 하나의 석영 발진기 중 적어도 하나의 석영 결정은 시계에 대한 시간 기준의 역할을 하는 공진 주파수를 갖는 압전 기계 공진기를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 시계는 시계를 구동 및/또는 작동하도록 구성된 전자 및/또는 전자기계적 회로를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 적어도 하나의 석영 발진기; 및 적어도 하나의 변환기 중 적어도 하나는 단일 석영 발진기를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 석영 발진기는 시계에 대한 시간-유지(time-keeping)를 수행하도록 구조화되고 구성된다.

본 발명의 추가 실시예에서, 석영 결정 및 석영 결정을 구동하는 전자 회로는 변형되지 않는다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 적어도 하나의 석영 발진기는 변형된 석영 발진기를 포함하며, 이는 변형된 석영 공진기가 발생하는 음향 신호 내의 추가 정보를 부호화하도록 변형된다.

본 발명의 실시예에서, 변형된 석영 발진기는 변형된 석영 결정을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 변형된 석영 발진기는 변형된 석영 결정 및 석영 결정을 구동하도록 구성된 변형된 전자 회로 및 상기 시계를 구동 및/또는 작동하도록 구성된 변형된 전자/전자기계적 회로 중 적어도 하나를 포함한다.

본 발명의 추가 실시예에서, 변형된 석영 발진기는 진폭 변조 및 주파수 변조 중 하나이다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 적어도 하나의 석영 발진기; 및 적어도 하나의 변환기 중 적어도 하나는 다수의 석영 발진기를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 다수의 석영 발진기는 시간 유지 목적으로 전용(專用)되는 제1 석영 발진기 및 상기 시계 내에 존재하며 시간 유지 목적으로 사용되지 않는 적어도 하나의 제2 석영 발진기를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 제1 석영 발진기 및 적어도 하나의 제2 석영 발진기 각각은 다른 주파수 영역을 갖는다.

본 발명의 추가 실시예에서, 적어도 하나의 제2 석영 발진기는 부호화된 신호를 방송(broadcast)하도록 작동할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 제1 석영 발진기의 주파수 영역은 적어도 하나의 제2 석영 발진기의 주파수 영역에 의존한다.

본 발명의 실시예에서, 적어도 하나의 제2 석영 발진기의 주파수 영역은 제1 석영 발진기의 주파수 영역에 의존한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 시간 유지 목적으로 전용되는 제1 석영 발진기, 상기 제1 석영 공진기를 구동하는 전자 회로, 및 상기 시계 내에 존재하며 시간 유지 목적으로 사용되지 않는 적어도 하나의 제2 석영 발진기는 변형되지 않는다.

본 발명의 추가 실시예에서, 적어도 하나의 제2 석영 발진기는 부호화된 정보를 갖는 음향 신호를 방출하도록 구조화되고 배열된다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 공진 주파수가 탐지되는 하나 또는 그 이상의 구성요소는 단일 공진기의 역할을 하는 둘 또는 그 이상의 구성요소를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 적어도 하나의 석영 발진기; 및 상기 적어도 하나의 변환기 중 적어도 하나는 적어도 하나의 석영 발진기 및 적어도 하나의 변환기를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 적어도 하나의 석영 발진기 및 적어도 하나의 변환기는 석영 발진기 및 변환기를 포함한다.

본 발명의 추가 실시예에서, 적어도 하나의 석영 발진기는 특정 신호음(tone)을 발생하도록 구조화되고 배열된다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 시계는 모바일 장치 내에 포함된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 시계는 손목시계이다.

본 발명의 다른 실시예에서, 시계는 모바일 장치를 포함한다.

본 발명의 실시예의 추가 양상은 시계 인증 방법에 관련된다. 방법은, 전기 신호를 얻기 위하여 시계에 의해 방출되는 음향 진동을 측정하는 단계; 상기 전기 신호의 적어도 하나의 영역으로의 변환을 수행하는 단계; 변환된 전기 신호로부터 식별 정보를 추출하는 단계; 추출된 정보를 적어도 하나의 기준 정보와 비교하는 단계; 및 비교에 기반하여 시계의 진정성(authenticity)을 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 시계는 적어도 하나의 석영 발진기, 및 적어도 하나의 변환기 중 적어도 하나를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 적어도 하나의 석영 발진기는 시간 유지 목적으로 전용되는 제1 석영 발진기 및 상기 시계 내에 존재하며 시간 유지 목적으로 사용되지 않는 적어도 하나의 제2 석영 발진기를 포함한다.

본 발명의 추가 실시예에서, 전기 신호는 측정된 음향 진동의 변화를 시간의 함수로 포함하는 크기 정보를 나타내며, 상기 전기 신호는 시계 내의 석영 발진기의 존재와 연관된 적어도 하나의 특정 신호음을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 전기 신호의 적어도 하나의 영역으로의 변환을 수행하는 단계는 전기 신호의 파워(power: 세기) 변화를 주파수의 함수로 나타내는 주파수-영역 파워 스펙트럼을 얻기 위하여 전기 신호를 주파수 영역으로 변환하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 방법은 시계 내의 석영 발진기의 존재와 연관된 적어도 하나의 특정 신호음에 대응하는 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 적어도 하나의 좁은 피크를 드러내기 위하여 주파수-영역 파워 스펙트럼을 처리하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 방법은 상기 적어도 하나의 좁은 피크에 대응하는 적어도 하나의 공진 주파수를 추출하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 추가 실시예에서, 추출된 정보를 적어도 하나의 기준 공진 정보와 비교하는 단계는 추출된 적어도 하나의 공진 주파수를 적어도 하나의 기준 공진 주파수와 비교하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 전기 신호는 석영 발진기의 음향 신호를 나타낸다.

본 발명의 실시예에서, 전기 신호는 석영 발진기의 음향 신호 및 시계의 하나 또는 그 이상의 다른 요소의 음향 신호를 나타낸다.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 전기 신호의 주파수 영역으로의 변환은 푸리에 변환 또는 고속 푸리에 변환을 포함한다.

본 발명의 추가 실시예에서, 석영 발진기에 의해 발생하는 음향 신호의 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 주 피크의 주파수는 인증 목적으로 사용된다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 석영 발진기에 의해 발생하는 음향 신호의 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 주 피크 및 하나 또는 그 이상의 덜 두드러진 피크의 주파수는 인증 목적으로 사용된다.

본 발명의 실시예에서, 석영 발진기에 의해 발생하는 음향 진동의 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 주 피크의 주파수와 하나 또는 그 이상의 다른 진동-생성 요소에 의해 발생하는 음향 진동의 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 하나 또는 그 이상의 피크는 인증 목적으로 사용된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 적어도 하나의 제2 석영 발진기에 의해 발생하는 음향 진동의 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 주 피크의 주파수는 인증 목적으로 사용된다.

본 발명의 추가 실시예에서, 방법은 전기 신호 내에 나타나는 측정된 음향 진동의 다수의 음향 이벤트의 하나 또는 그 이상을 약화하기 위하여 상기 전기 신호를 처리하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 전기 신호 내의 다수의 이벤트를 약화하기 위하여 전기 신호를 처리하는 단계는, 상기 전기 신호(S)를 샘플링하는 단계, 다수의 샘플의 절대값을 평균함으로써 상기 샘플링된 전기 신호(S)의 포락선(E)을 계산하는 단계, 및 상기 샘플링된 전기 신호(S)를 상기 샘플링된 전기 신호(S)의 상기 계산된 포락선(E)으로 나눈 비를 계산하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 적어도 하나의 좁은 피크를 드러내기 위하여 주파수-영역 파워 스펙트럼을 처리하는 단계는 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 배경 부분을 줄이고 뾰족한 피크를 유지하기 위하여 주파수-영역 파워 스펙트럼을 필터링하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 적어도 하나의 좁은 피크를 드러내기 위하여 주파수-영역 파워 스펙트럼을 처리하는 단계는: 상기 주파수-영역 파워 스펙트럼의 각 주파수(F)에 대하여, 상기 처리된 전기 신호의 주파수 영역으로의 상기 변환을 수행하는 단계에서 얻어진 복소수의 모듈(M(F)) 을 계산하는 단계; 및 상기 복소수의 상기 모듈(M(F))을 상기 복소수의 상기 모듈(M(F))과 직전 주파수에 대한 복소수의 모듈(M(F-1))의 차의 절대값 및 상기 복소수의 상기 모듈(M(F))과 직후 주파수에 대한 복소수의 모듈(M(F+1))의 차의 절대값과 곱하는 단계를 포함한다.

본 발명의 추가 실시예에서, 방법은 상기 계산하는 단계 및 곱하는 단계를 소정 수만큼 반복하는 단계; 및 상기 주파수-영역 파워 스펙트럼의 각 주파수(F)에 대하여 상기 반복된 계산 및 곱하기의 평균 결과(V(F))를 결정하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 방법은 상기 드러난 적어도 하나의 좁은 피크의 폭을 추출하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 방법은 상기 드러난 적어도 하나의 좁은 피크의 상대 진폭을 추출하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 방법은 시계 유지관리가 수행될 때 시계를 재보증하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 추가 실시예에서, 시계의 긍정적인 인증을 결정하는 문턱값은 시계의 연령에 의존하여 구성된다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 전기 신호의 적어도 하나의 영역으로의 변환을 수행하는 단계는 전기 신호의 시간-주파수 영역으로의 시간-주파수 영역 변환을 수행하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 전기 신호의 적어도 하나의 영역으로의 변환을 수행하는 단계는 전기 신호의 시간-주파수 영역으로의 시간-주파수 영역 변환을 수행하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 방법은 식별 정보를 드러내기 위하여 전기 신호를 처리하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 추가 실시예에서, 변환은 푸리에 변환, 짧은 시간 푸리에 변환, 가버 변환(Gabor transform), 위그너 변환(Wigner transform), 및 웨이블릿 변환 중 하나를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 전기 신호의 시간-주파수 영역으로의 시간-주파수 영역 변환을 수행하는 단계는 전기 신호의 주파수를 시간의 함수로 나타내고, 추출하는 단계는 전기 신호의 시간-주파수 표현 내의 크기 정보, 주파수 정보 및 시간 정보 중 적어도 하나를 추출하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 방법은 시계에 대한 고유한 식별자를 생성하기 위하여 추출된 크기 정보, 시간 정보 및 주파수 정보 중 적어도 하나를 사용하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 방법은 고유한 식별자에 기반하여 시계에 대한 기준 정보를 생성하는 단계를 더 포함하며, 기준 정보는 기준 크기 정보, 기준 시간 정보 및 기준 주파수 정보 중 적어도 하나를 포함한다.

본 발명의 추가 실시예에서, 방법은 스펙트럼 내에 추가 피크 세트를 발생하기 위하여 적어도 하나의 석영 발진기의 주파수를 변조하는 단계를 더 포함하며, 하나 또는 그 이상의 추가 피크 세트의 각 주파수는 인증 목적으로 사용된다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 적어도 하나의 석영 발진기의 주파수는 시간-가변 신호로 변조되며, 방법은 메시지 신호를 회복하기 위하여 발생한 음향 신호를 복조하는 단계를 더 포함한다.

발명의 실시예의 다른 양상은 시계 인증 방법에 관한 것이며, 시계는: 적어도 하나의 석영 발진기; 및 적어도 하나의 변환기 중 적어도 하나를 포함하고, 석영 발진기 및 석영 발진기를 구동하는 전자 회로 중 적어도 하나는 적어도 하나의 석영 발진기가 발생하는 음향 신호 내의 추가 정보를 부호화하도록 변형된다. 방법은, 신호 주파수 스펙트럼 내에 추가 피크 세트를 발생하도록 석영의 공진 주파수를 변조하는 단계, 전기 신호를 얻기 위하여 시계에 의해 방출되는 음향 진동을 측정하는 단계, 전기 신호로부터 식별 정보를 추출하는 단계, 추출된 정보를 적어도 하나의 기준 공진 정보와 비교하는 단계, 및 비교에 기반하여 상기 시계의 진정성을 결정하는 단계를 포함한다.

발명의 실시예에서, 하나 또는 그 이상의 추가 피크 세트의 각 주파수는 인증 목적으로 사용된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 석영 발진기의 주파수는 시간-가변 신호로 변조되며, 방법은 메시지 신호를 회복하기 위하여 발생한 음향 신호를 복조하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 추가 실시예에서, 방법은 시계에 대한 고유한 식별자를 생성하기 위하여 추출된 크기 정보를 사용하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 방법은, 전기 신호를 얻기 위하여 시계에 의해 방출되는 음향 진동을 측정하는 단계, 상기 전기 신호의 영역으로의 변환을 수행하는 단계, 변환된 전기 신호로부터 식별 정보를 추출하는 단계, 추출된 정보를 적어도 하나의 기준 정보와 비교하는 단계; 및 비교에 기반하여 상기 시계의 진정성을 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 방법은, 전기 신호를 얻기 위하여 시계에 의해 방출되는 음향 진동을 측정하는 단계로서, 크기 정보를 나타내는 상기 전기 신호는 측정된 음향 진동의 크기의 변화를 시간의 함수로 포함하고, 상기 전기 신호는 시계 내의 요소의 존재와 연관된 적어도 하나의 특정 신호음을 포함하는, 음향 진동을 측정하는 단계, 전기 신호의 파워의 변화를 주파수의 함수로서 나타내는 주파수-영역 파워 스펙트럼을 얻기 위하여 상기 전기 신호의 주파수 영역으로의 변환을 수행하는 단계, 적어도 하나의 특정 신호음에 대응하는 상기 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 적어도 하나의 좁은 피크를 드러내기 위하여 상기 주파수-영역 파워 스펙트럼을 처리하는 단계; 상기 적어도 하나의 좁은 피크에 대응하는 적어도 하나의 공진 주파수를 추출하는 단계, 추출된 적어도 하나의 공진 주파수를 적어도 하나의 기준 공진 주파수와 비교하는 단계, 및 비교에 기반하여 상기 시계의 진정성을 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 추가 실시예에서, 방법은, 전기 신호를 얻기 위하여 시계에 의해 방출되는 음향 진동을 측정하는 단계로서, 크기 정보를 나타내는 상기 전기 신호는 상기 측정된 음향 진동의 크기의 변화를 시간의 함수로 포함하고, 상기 전기 신호는 상기 시계 내의 석영 발진기의 존재와 연관된 적어도 하나의 특정 신호음을 포함하는, 음향 진동을 측정하는 단계, 전기 신호의 파워의 변화를 주파수의 함수로 나타내는 주파수-영역 파워 스펙트럼을 얻기 위하여 상기 전기 신호의 주파수 영역으로의 변환을 수행하는 단계, 적어도 하나의 특정 신호음에 대응하는 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 적어도 하나의 좁은 피크를 드러내기 위하여 주파수-영역 파워 스펙트럼을 처리하는 단계, 상기 적어도 하나의 좁은 피크에 대응하는 적어도 하나의 공진 주파수� � 추출하는 단계, 추출된 적어도 하나의 공진 주파수를 적어도 하나의 기준 공진 주파수와 비교하는 단계, 및 비교에 기반하여 상기 시계의 진정성을 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 방법은, 전기 신호를 얻기 위하여 시계에 의해 방출되는 음향 진동을 측정하는 단계로서, 크기 정보를 나타내는 상기 전기 신호는 상기 측정된 음향 진동의 크기의 변화를 시간의 함수로 포함하는, 음향 진동을 측정하는 단계, 시간 영역 내에서 전기 신호를 복조하는 단계, 복호화된 메시지를 드러내기 위하여 복조된 전기 신호를 복호화하는 단계, 복호화된 메시지를 적어도 하나의 기준 메시지와 비교하는 단계, 및 비교에 기반하여 상기 시계의 진정성을 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 방법은, 전기 신호를 얻기 위하여 시계에 의해 방출되는 음향 진동을 측정하는 단계로서, 크기 정보를 나타내는 상기 전기 신호는 측정된 음향 진동의 크기의 변화를 시간의 함수로 포함하고, 상기 전기 신호는 시계 내의 석영 발진기의 존재와 연관된 적어도 하나의 특정 신호음을 포함하는, 음향 진동을 측정하는 단계, 상기 전기 신호의 시간-주파수 영역으로의 시간-주파수 영역 변환을 수행하는 단계, 식별 정보를 드러내기 위하여 전기 신호를 처리하는 단계; 식별 정보를 적어도 하나의 기준 정보와 비교하는 단계, 및 비교에 기반하여 상기 시계의 진정성을 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 방법은, 탐지 신호를 전송하는 단계, 전기 신호를 얻기 위하여 탐지 신호에 응답하여 시계에 의해 방출되는 음향 진동을 측정하는 단계로서, 크기 정보를 나타내는 상기 전기 신호는 측정된 음향 진동의 크기의 변화를 시간의 함수로 포함하고, 상기 전기 신호는 시계 내의 변환기의 존재와 연관된 적어도 하나의 특정 신호음을 포함하는, 음향 진동을 측정하는 단계, 복호화된 메시지를 드러내기 위하여 전기 신호를 복호화하는 단계, 복호화된 메시지를 적어도 하나의 기준 메시지와 비교하는 단계, 및 비교에 기반하여 상기 시계의 진정성을 결정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시예의 추가 양상은, 적어도 두 개의 석영 발진기를 포함하며, 제1 석영 발진기는 시간 유지 목적으로 사용되고 상기 시계 내에 적어도 하나의 제2 석영 발진기가 존재하며 시간 유지 목적으로 사용되지 않는, 시계에 관한 것이다.

본 발명의 실시예의 추가 양상은, 시계에 대한 시간 기준의 역할을 하는 공진 주파수를 갖는 석영 결정 압전 기계적 공진기를 갖는 석영-기반 전자 발진기 및 석영 결정을 구동하고 진동 전자 신호를 발생하도록 구성된 전자 회로를 포함하는 적어도 하나의 석영 발진기, 및 적어도 하나의 변환기 중 적어도 하나를 포함하는 시계에 관한 것이다.

본 발명의 실시예에서, 적어도 하나의 석영 발진기 및 적어도 하나의 변환기 중 적어도 하나는 식별 신호를 방출하도록 구성된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 시계는 시계를 구동 및/또는 작동하도록 구성되는 전자 및/또는 전자기계적 회로를 더 포함한다.

본 발명의 실시예의 추가 양상은, 시계에 대한 시간 기준의 역할을 하는 공진 주파수를 갖는 석영 결정 압전 기계적 공진기를 갖는 석영-기반 전자 발진기 및 석영 결정을 구동하고 진동 전자 신호를 발생하도록 구성된 전자 회로를 포함하는 적어도 하나의 석영 발진기, 및 적어도 하나의 변환기 중 적어도 하나를 포함하는 장치에 관한 것이다. 적어도 하나의 석영 발진기 및 적어도 하나의 변환기 중 적어도 하나는 식별 신호를 방출하도록 구성된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 장치는 시계, 손목시계, 모바일 장치, 및 태블릿 중 적어도 하나를 포함한다.

다른 목적 및 추가의 특징과 함께, 본 발명의 완전한 이해를 위하여, 다음의 본 발명의 상세한 설명에 대한 참조가 다음의 예시적이며 비제한적인 도면과 함께 이루어질 수 있다.
도 1a는 발명의 실시예에 따른 동일한 모델 및 제조사의 5개의 다른 손목시계의 예시적인 정규화된 스펙트럼을 나타낸다.
도 1b는 발명의 실시예에 따른 동일한 손목시계에 대해 다른 시간에 획득된 예시적인 정규화된 스펙트럼을 명확함을 위하여 수직으로 오프셋된 스펙트럼과 수직으로 함께 나타낸다.
도 2는 발명의 실시예에 따른 동일한 손목시계에 대해 다른 시간에 획득된 예시적인 정규화된 스펙트럼을 명확함을 위하여 수직으로 오프셋된 스펙트럼과 함께 나타낸다.
도 3은 발명의 실시예에 따른 동일한 제조 및 모델의 3개의 개별 손목시계에 대해 측정된 신호 스펙트럼의 예시적이고 비제한적인 개요를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예의 양상에 따른 도 3의 스펙트럼의 두드러진 특징의 예시적이고 비제한적인 상세를 도시한다.
도 5는 발명의 실시예에 따른 1Hz(아래), 2Hz(가운데), 및 4Hz(위)에서 변조된 약 32768.5Hz의 고유 주파수를 갖는 석영 발진기의 예시적인 스펙트럼을 나타낸다.
도 6은 발명의 실시예에 따른 도 5에서와 같은 동일한 석영 발진기의 각각 1Hz, 2Hz, 3Hz, 4Hz, 5Hz, 4Hz, 3Hz, 2Hz, 1Hz에서 연속적인 5초의 간격으로 변조된 예시적인 복조된 신호를 나타낸다.
도 7은 발명의 실시예에 따른 약 32768.39Hz의 고유 주파수 f ₀ 를 갖는 석영 발진기 및 각각 f ₀ - 100Hz 및 f ₀ + 100Hz 주파수의 두 사인파로 여기되는 압전 변환기를 포함하는 장치의 예시적인 스펙트럼을 나타낸다.
도 8은 발명의 실시예에 따른 동일한 모델 및 제조사의 3개의 휴대전화의 예시적인 정규화된 스펙트럼을 나타낸다.
도 9는 발명의 실시예에 따른 동일한 휴대전화에 대해 다른 시간에 획득된 예시적인 정규화된 스펙트럼을 나타낸다.
도 10은 발명의 실시예에 따른 과정을 관리하는 예시적인 환경을 나타낸다.
도 11, 12 및 13은 본 발명의 실시예의 양상을 수행하는 예시적인 흐름을 나타낸다.
참조번호는 본 발명의 동일한 또는 동등한 부분에서 도면의 다양한 도를 통해 참조된다.

다음의 설명에서, 다양한 본 발명의 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.

여기에서 나타난 상세한 사항은 예로서 및 본 발명의 실시예의 예시적인 논의의 목적으로서만 제시된 것이며 본 발명의 원리와 개념적 양상에 대해 가장 유용하며 쉽게 이해될 수 있다고 생각되는 것을 제공하고자 제시된다. 이러한 점에서, 본 발명의 기본적인 이해를 위해 필수적인 것 이상으로 자세한 본 발명의 구조적인 상세를 나타내고자 의도하지 않으며, 설명은 도면과 함께 이 분야의 기술자에게 본 발명의 형태가 실제로 구현되는 방법을 명확하게 하도록 이루어진다.

여기에서 사용된 바와 같이, 단수 형태 "하나(a)", "하나(an)", 및 "그(the)"는 문맥이 명확하게 다르게 지시하지 않는 한 복수의 참조를 포함한다. 예를 들면, "자기 재료(a magnetic material)"에 대한 참조는 구체적으로 제외되지 않는 한 하나 또는 그 이상의 자기 재료의 혼합물을 또한 의미한다.

다르게 지시된 경우를 제외하고, 명세서 및 청구범위에서 사용되는 주파수, 시간 등과 같은 물리적 양을 나타내는 모든 숫자는 모든 경우에서 용어 "약(about)"에 의해 변경되는 것으로 이해된다. 따라서, 반대로 지시되지 않는 한, 명세서 및 청구범위에서 설명된 숫자 매개변수는 본 발명에 의해 획득되도록 추구되는 원하는 특성에 따라 변할 수 있는 근사이다. 적어도, 청구범위의 균등론의 적용을 제한하고자 하는 시도로 고려되지 않으며, 각 숫자 매개변수는 유효 숫자의 값과 통상의 반올림(rounding) 규칙에 비추어 해석되어야 한다.

추가로, 본 명세서 내의 수적 범위의 설명은 해당 범위 내의 모든 숫자 값과 범위의 개시로 간주된다. 예를 들면, 범위가 약 1로부터 약 50까지이면, 이는, 예를 들면, 1, 7, 34, 46.1, 23.7, 또는 이 범위 내의 임의의 다른 값 또는 범위를 포함하는 것으로 간주된다.

여기에서 개시된 다양한 실시예는 구체적으로 반대로 기재되지 않은 한 개별적으로 및 다양한 조합으로 사용될 수 있다.

쿼츠(quartz) 시계는 시간을 유지하기 위하여 석영 결정에 의해 조절되는 전자 발진기를 사용하는 시계이다. 이 결정 발진기는 매우 정확한 주파수를 갖는 신호를 생성한다. 일반적으로, 어떤 형태의 디지털 논리가 이 신호의 사이클을 세고 일반적으로 시, 분 및 초 단위인 숫자 시간 표시를 제공한다.

석영은 온도 변화에도 그 크기가 그다지 변하지 않는 이점을 갖는다. 예를 들면, 온도에 따라 형태가 변하지 않아야 하는 실험실 장비에 대해 용융된 석영이 자주 사용되는데, 왜냐하면, 그 크기에 기반하는, 석영 판의 공진 주파수가 현저하게 증가하거나 감소하지 않을 것이기 때문이다. 유사하게, 그 공진기의 형태가 변하지 않으므로, 쿼츠 시계는 온도 변화에 따라서도 상대적으로 정확하게 유지된다.

결정이 진동하는 주파수는 그 형태, 크기 및 석영이 절단된 결정면에 의존한다. 전극이 배치되는 위치가 또한 동조를 약간 변화시킬 수 있다. 결정이 정확하게 성형되고 배치되면, 이는 원하는 주파수에서 진동할 것이다. 예를 들면, 주파수에 의해 구동되는 15-비트 이진 디지털 카운터는 초당 한번 오버플로우(overflow)하여 초당 하나의 디지털 펄스를 생성할 것이다. 초당 펄스 출력은 많은 종류의 시계를 구동하는 데 사용될 수 있다.

시계 결정의 결정면과 동조는 사람의 손목 상의 손목시계 내부의 일반적인 온도인 25℃에서 가장 잘 작동하도록 설계될 수 있다. 정확하게 설계된 손목시계 케이스는 결정을 가장 정확한 온도 범위 내에 유지하기 위하여 인체의 일정한 온도를 사용하는 편리한 결정 오븐을 형성한다.

본 발명의 실시예에서, 석영 결정 공진기는 일반적으로 약 30,000Hz와40,000Hz 사이의 특정 주파수에서(예를 들면, 32,768Hz에서) 진동하도록 레이저-트림되거나(laser-trimmed) 또는 정밀 래핑된(precision lapped) 작은 튜닝 포크(tuning fork) 형태일 수 있다. 대부분의 시계에서, 공진기는, 예를 들면, 약 4mm 길이의 작은 캔 또는 납작한 패키지 내에 있다. 약 30,000Hz와 40,000Hz 사이의 주파수 범위는 손목시계의 저주파수 결정의 큰 물리적 크기와 손목시계 배터리의 수명을 감소시키는 고주파수 결정의 큰 전류 소비 사이의 절충을 나타낸다.

발명의 실시예의 양상에 따라, 다수의 전기적 작동 장치는 그 내부의 내용물의 특성인 진동을 방출하는 것이 발견되었다. 전기적 작동 장치의 주목할 만한 예는 쿼츠 시계와 모바일 장치(예를 들면, 휴대전화)를 포함한다. 예를 들면, 휴대전화는 적절한 시간을 유지하기 위하여 마이크로프로세서에 의존하지 않고 대신 쿼츠 시계를 사용한다. 방출되는 진동은 장치를 열지 않은 채로 측정될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 따라, 진동의 특성은 인증 및/또는 식별 목적으로 사용될 수 있다. 또한, 발명의 실시예에 따라, 장치는 특정한 정보(예를 들면, 식별자)를 부호화하는 진동을 방출하도록 제작될 수 있다.

단일 기존 석영( Single Existing Quartz )

본 발명의 실시예에서, 특정한 기능(예를 들면, 시간-유지 목적)을 수행하기 위하여 석영이 이미 있으며 물품(예를 들면, 시계)의 내부에 존재한다. 발명의 실시예의 양상에 따라, 이미 존재하는 석영이 또한 물품에 대한 식별자(예를 들면, 고유 식별자)를 제공하도록 사용될 수 있다.

비변형 장치( Non - modified device )

발명의 실시예의 양상에 따라, 석영 및/또는 석영을 구동하는 전자 회로는 변형되지 않는다(예를 들면, 석영 및/또는 석영을 구동하는 전자 회로를 그대로 취한다).

주 피크 주파수( Main Peak Frequency )

발명의 실시예의 양상에 따라, 석영 발진기에 의해 발생하는 음향 신호의 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 주 피크의 주파수가 식별 및/또는 인증 목적을 위해 사용될 수 있다.

발명의 실시예에서, 조사 대상인 물품의 진동을 추가로 처리, 기록, 분석, 저장 및/또는 기준 신호와 비교될 수 있는 측정 가능한 신호로 변환하기 위하여 변환기(transducer)가 사용된다.

예시적인 변환기는 진동을 전기 신호로 변환하도록 작동할 수 있는 마이크로폰, 가속도계 또는 진동계를 포함한다. 압전형의 접촉 마이크로폰이 이러한 목적에 적합한데, 이러한 종류의 장치는 저렴하고, 목표 진동에 민감하며, 공중 음향 환경(예를 들면, 대기) 잡음에는 민감하지 않기 때문이다. 일단 신호가 포착되면, 신호는 처리되어 신호로부터 정보가 추출된다.

인증될 시계에 의해 방출된 음향 진동이 측정된 후에, 본 발명의 실시예에서, 획득된 전기 신호는 전기 신호 내의 다수의 음향 이벤트가 약해지도록 처리될 수 있다. 본 발명의 예시적이며 비제한적인 실시예에 따르면, 전기 신호 내의 다수의 이벤트의 약화는 다음의 단계를 수행함으로써 달성될 수 있다. 먼저, 디지털 신호, 예를 들면, 16-비트 신호를 얻기 위하여, 소정 샘플링 주파수, 예를 들면, 96kHz에서 전기 신호 S가 샘플링된다. 다수의 샘플, 예를 들면, 마지막 200 샘플의 절대값을 평균함으로써 획득된 샘플 신호의 포락선 E가 계산된다. 이어서, 샘플링된 전기 신호 S가 샘플링된 전기 신호 S의 계산된 포락선 E로 나누어진 비 A 가 계산된다. 이 비 A = S/E의 계산은 큰 진동의 약화를 허용하며, 이에 따라 조용한 영역 동안의 약한 진동을 드러낸다.

본 발명의 실시예에서, 전기 신호 내의 다수의 음향 이벤트를 약화하기 위하여 전기 신호를 처리한 후에, 추가의 처리는, 예를 들면, 아날로그-디지털 변환, 증폭, 필터링(아날로그/디지털) 및/또는 시간 영역, 주파수 영역 및/또는 시간-주파수 영역으로 및/또는 이들로부터의 수학적 변환을 포함할 수 있다.

예를 들면, 실시예에서, 처리된 전기 신호의 파워의 변화를 나타내는 주파수-영역 파워 스펙트럼을 주파수의 함수로 얻기 위하여 처리된 전기 신호의 주파수 영역으로의 변환이 수행된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 주파수-영역 변환은 푸리에 변환이며, 바람직하게는 고속 푸리에 변환이다. 그러나, 다른 주파수-영역 변환이 또한 사용될 수 있다.

전기 신호 내의 음향 이벤트의 약화와 관련하여 위에서 언급된 예시적인 값으로 돌아가, 비 A 신호의 고속 푸리에 변환이 다수의(예를 들면, 많은 수의) 연속되는 값에 대해 수행된다. 비제한적인 예시적인 실시예에서, 130kHz에서 샘플링된 비 A 신호의 고속 푸리에 변환이 655,360의 연속적인 값에 대해 수행되었다. 이 분석은 65kHz까지의 주파수-영역 스펙트럼을 0.2Hz의 해상도로 획득하는 것을 허용한다. 일반적으로, 여기에서 나타난 값은 단지 예시적인 목적이며 본 발명의 원리를 제한하고자 하는 것이 아님이 이해되어야 한다. 또한, 예를 들면, 2초에서 2분의 범위일 수 있는, 다양한 분석 지속시간이 선택될 수 있다. 이 분야의 기술자라면, 스펙트럼이 쉽게 인식할 수 있는 피크를 갖도록 허용하는 비 A 신호의 초미세 주파수 분석이 수행될 수 있음을 이해할 것이다.

주파수-영역 파워 스펙트럼을 얻기 위하여 처리된 전기 신호의 주파수 영역으로의 변환이 수행된 후에, 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 좁은 피크(또는 다수의 좁은 피크들)를 드러내기 위하여 주파수-영역 파워 스펙트럼이 처리된다. 이 좁은 피크는 인증될 시계 내의 석영의 공진 주파수에 대응한다. 다수의 좁은 피크는 또한 인증될 시계 내의 기계적 부분 또는 다수의 기계적 부분들의 공진 주파수를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예는 석영(및, 실시예에서는, 기계적 부분들)의 공진 주파수의 정보를 추출하는 방법을 제시하며, 얻어진 공진 주파수 정보는 인증 목적으로 사용될 수 있다.

발명의 실시예에 따르면, 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 적어도 하나의 좁은 피크를 드러내기 위한 주파수-영역 파워 스펙트럼의 처리는, 배경 잡음 신호를 줄이고 뾰족한 피크를 유지하기 위하여, 예를 들면, 주파수에 대한 스펙트럼의 미분을 수행하거나 또는 스펙트럼의 웨이블릿 잡음제거(wavelet de-noising)에 의해 주파수-영역 파워 스펙트럼을 필터링하는 것을 포함한다.

다른 실시예에 따르면, 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 적어도 하나의 좁은 피크를 드러내기 위하여 주파수-영역 파워 스펙트럼을 처리하는 처리 단계를 수행하는 빠르고 편리한 방법은 다음의 단계를 포함한다. 첫째, 주파수-영역 파워 스펙트럼의 각 주파수 F에 대하여, 처리된 전기 신호의 주파수 영역으로의 변환을 수행하면서 얻어진 복소수 모듈 M(F)가 계산된다. 이어서, M(F)와 주파수의 이차 미분(double derivative)의 곱 V(F)이 계산된다. 이 곱셈은 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 좁은 피크를 드러내는 것을 허용하며, 이에 따라, 석영의 공진 주파수를 드러낸다. 복소수 모듈 M(F)에 복소수 모듈 M(F)과 직전 주파수 (F-1)에 대한 복소수 모듈 M(F-1) 사이의 차의 절대값을 곱한다. 얻어진 값에 다시 주파수 F에 대한 복소수 모듈 M(F)과 직후 주파수 (F+1)에 대한 복소수 모듈 M(F+1) 사이의 차의 절대값을 곱한다. 이 계산은 다음의 식(1)에 의해 요약된다.

V(F)= M(F) x abs(M(F)- M(F-1)) x abs(M(F)- M(F+1)) (1)

여기에서 abs(X)는 X의 절대값을 나타낸다.

본 발명의 실시예에 따르면, 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 식별된 좁은 피크에 대응하는 공진 주파수(또는 다수의 이러한 공진 주파수)가 추출된다. 실시예에서, 인증될 시계의 측정된 음향 진동의 주파수-파워 스펙트럼은 파워 스펙트럼 표시 내에서 석영 및 하나 또는 그 이상의 기계적 구성요소에 기인하는 다수의 주파수에서 여러 피크를 드러낼 수 있다.

예시적이며 비제한적인 실시예에서, 파워 스펙트럼 내에서 8개의 피크가 식별될 수 있으며, 그 파워 스펙트럼 값은 로그 스케일에서 600 이상이다. 파워 스펙트럼 내의 이들 피크는 0과 약 40kHz 사이에 포함되는 주파수 f ₀ 내지 f ₇ 로 식별될 수 있다. 이들 값은 예시적인 목적으로만 주어진 것이며 비제한적임을 유의하여야 한다. 특히, 파워 스펙트럼 내의 피크를 식별하기 위하여 600에서 설정된 문턱값의 특정한 예가 주어졌지만, 이 분야의 기술자라면 주파수 정보에 따라 원하는 주파수 피크의 양에 의존하여 다른 문턱값이 설정될 수 있음을 즉시 이해할 것이다. 예를 들면, 문턱값은 단지 몇 개의 피크만이 식별되도록 1000에서 설정될 수 있다.

인증될 시계의 측정된 음향 진동의 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 피크에 대응하는 각 주파수 f ₀ 내지 f ₇ 는 주파수-영역 파워 스펙트럼으로부터 추출될 수 있다.

이제, 추출된 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 식별된 피크의 공진 주파수 또는 주파수들이 기준 공진 주파수 또는 주파수들과 비교된다. 기준 공진 주파수는 사전에 저장되며 특정 시계 모델(또는 개별 품목)에 대해 상기 방법의 단계를 수행할 때 얻어진 값들에 대응한다. 시계 모델(또는 개별 품목)에 대해 공진 주파수 값을 저장함으로써, 기준 공진 주파수 정보가 저장되며, 이는 인증될 시계와의 비교에 사용될 수 있다. 비교 결과는 인증될 시계의 진정성에 대한 정보를 제공한다.

본 발명의 발명자들은 본 발명의 정확도 및 신뢰성이 동일한 모델의 시계들 사이의 차이조차 식별하는 것이 가능함을 관찰하였다. 실제로, 수제로 제작된 시계들은 고유하며, 동일한 모델의 두 시계도 언뜻 보아서는 감지할 수 없는 차이이지만 서로 다르다. 동일한 시리즈 및 동일한 회사의 다른 시계에 본 발명에서 강조된 원칙을 적용할 때, 대응하는 음향 측정이 다르며, 각 시계의 지문을 특징짓는 주파수 정보의 추출된 각 부분이 다름을 알 수 있다. 그러므로, 시계를 열지 않고 시계에 대해 식별자가 정의될 수 있다.

발명의 실시예에 따르면, 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 좁은 피크를 드러내기 위한 처리 단계는 반복되며, 주파수-영역 파워 스펙트럼의 각 주파수 F에 대하여, 반복되는 계산 및 곱셈 단계의 결과 V(F)의 평균이 계산된다. 이 평균값은 그래프 상에 표시되며, 다수의 좁은 피크가 식별될 수 있다. 본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법 단계들을 수행함에 의하여, 음향 이벤트 사이의 소음이 없는 영역에서 인증될 시계에 의해 방출되는 음향 진동의 기여가 강조 또는 "증폭"된다. 한편, 본 발명의 실시예에 따르면 전기 신호를 처리함에 의하여 큰 음향 이벤트의 기여는 감소된다. 그러므로, 본 발명의 실시예에 따른 단계들을 수행함에 의하여, 인증될 시계 내의 기계적 부분의 음향 진동에 대응하는 명확히 인식할 수 있는 좁은 피크가 추출될 수 있는 주파수-영역 파워 스펙트럼이 얻어진다. 이들 음향 진동은 이벤트 또는 서브-이벤트 동안 발생하는 큰 음향 이벤트와 비교할 때 상대적으로 약하지만, 이들 이벤트 또는 서브-이벤트와 비교할 때 상대적으로 오래 지속된다.

본 발명에 따른 시계 인증 방법의 실시예의 변형에 따르면, 인증될 시계의 음향 진동의 측정에 의해 얻어진 전기 신호 내의 다수의 이벤트를 약하게 하기 위한 전기 신호의 처리는 다른 처리 단계로 대체될 수 있다. 실제로, 큰 음향 이벤트를 약하게 하는 다른 가능성은 전기 신호를 그 평균 신호 진폭으로 나누는 것으로서, 평균 진폭은 신호의 절대값을 취하여 이를 저통과 필터로 필터링함으로써 얻어진다. 다른 가능성은 그 평균 신호 진폭이 주어진 문턱값 이상인 곳마다 전기 신호에 0을 곱하는 것이다. 마지막으로, 또 다른 가능성은 음향 이벤트의 시작으로부터 주어진 시간 구간 내에서 전기 신호에 0을 곱하는 것이다.

본 발명에 따른 시계 인증 방법의 실시예의 다른 변형에 따르면, 인증될 시계에 의해 방출되는 음향 진동의 시간-주파수 영역으로의 시간-주파수 변환이 상술한 주파수-영역 변환 대신 사용될 수 있다. 변환된 신호 내에 존재하는 주파수에 대한 정보만을 주는 주파수 영역으로의 변환과 달리, 시간-주파수 표현은 어떤 시간에 존재하는 주파수에 대한 정보를 제공한다.

이 변형에 따르면, 사용될 시간-주파수 변환은 이 분야의 기술자에게 사용 가능하며 알려진 여러 시간-주파수 변환 중 하나일 수 있다. 특히, 몇몇 가능한 변환을 들자면, 시간-주파수 표시로의 변환은 윈도우드 푸리에 변환(windowed Fourier transform) 및 웨이블릿 변환(wavelet transform) 중 하나일 수 있다.

웨이블릿 변환은, 예를 들면, C. Torrence and GP Compo, Bulletin of the American Meteorological Society , 79, 1998에 기재되어 있다. 연속 웨이블릿 변환은 시간-영역 신호 s(t), 인증될 시계에 의해 방출되는 측정된 음향 진동의 전기 신호, 측정된 음향 진동의 크기의 변화를 나타내는 전기 신호를 시간의 함수로 취하고, 이 시간-영역 신호를 다음의 식(2)에 의해 정의되는 시간-주파수 표현 W(f, t)로 변환한다.

여기에서:

- Ψ는 웨이블릿 함수(다수의 유형으로부터 선택될 수 있음); 및

- c 는 선택된 웨이블릿 함수에 의존하는 상수이다.

인증될 시계에 의해 방출되는 음향 진동을 측정함으로써 얻어진 전기 신호의 시간-주파수 표현으로부터 얻어지는 시간-주파수 정보를 이용함으로써, 시계의 진정성에 대한 정보가 유도될 수 있다. 이렇게 하기 위하여, 시간-주파수 정보가 시간-주파수 표현으로부터 추출되고, 시계 모델에 대해 사전 저장된 기준 시간-주파수 정보와 비교된다. 인증될 시계에 대해 추출된 시간-주파수 정보를 시계 모델에 대한 기준 시간-주파수 정보와 비교함으로써, 시계의 진품 여부가 유도될 수 있다.

하나의 예시적인 실시예에서, 변환기는 Witschi Electronic, Ltd.에 의해 제공되는 스탠드 마이크로폰 모델 13.1720이다. 마이크로폰으로부터의 신호는 사운드카드를 이용하여 16비트, 96kHz에서 샘플링되며, 약 45초 길이의 신호가 디지털 형태로 기록된다. 디지털 신호는 다시 고속 푸리에 변환 알고리즘을 이용하여 시간 영역으로 변환된다.

도 1a는 발명의 실시예에 따른 동일한 모델 및 제조사의 5개의 다른 손목시계의 예시적인 정규화된 스펙트럼을 나타낸다. 도 1a에 나타난 바와 같이, 표시된 각 스펙트럼이 37,770Hz 주위에 두드러진 피크를 가지고 있음이 명확하지만, 또한 각 피크는 약간씩 다른 주파수를 갖는다. 도 1a는 다른 시계들을 고유하게 식별할 수 있도록 하는 명확히 인식 가능한 좁은 피크가 추출될 수 있다는 사실을 나타낸다. 각 시계에 대해 식별된 피크는 다른 시계들에 대해 식별된 것들과는 다르다는 것이 명백하며, 이는 이들을 서로 구분하도록 허용한다.

발명의 실시예에 따르면, 모든 시험된 손목시계가 약 32,769.5-32,770.5Hz의 범위 내에서 피크를 나타낸다는 사실에 기반하여, 제1 정보(즉, 약 37,770Hz 주위의 두드러진 피크)가 손목시계의 일반적인 인증 시험을 위해 사용될 수 있다. 발명의 실시예에 따르면, 동일한 접근이 주어진 종류(예를 들면, 모델, 제조사, 유형, 등)의 모든 손목시계에 대해 사용될 수 있다.

발명의 실시예에 따르면, 주어진 개별 손목시계가 특정한 주파수에서 피크를 갖도록 예측된다는 사실에 기반하여, 제2 정보(즉, 각 피크의 약간씩 다른 주파수)가 개별 손목시계의 인증을 위해 사용될 수 있다. 그러므로, 다른 주파수에서 피크를 갖는 동일한 일련번호의 위조품은 즉시 그러한 것으로 식별되며, 진품의 자격을 잃는다.

발명의 실시예에서, 피크의 위치는 중심 주파수, 피크 주파수, 및/또는 가중 주파수에 의해 편리하게 정의될 수 있다. 또한, 피크의 위치는 이 분야의 기술자에게 알려진 다른 방법, 예를 들면, 데이터에 대해 적합한 함수(Lorentzian, Gaussian 등)의 최소자승법(least square fitting)에 의하여 편리하게 정의될 수 있다.

주어진 예에서, 주파수 영역 내의 피크는 상당히 날카로우며, 신호 대 잡음 비는 상당히 높다. 이들 특징 모두는 피크가 놓일 수 있는 위치의 정밀도(1/100Hz까지 또는 그보다 나은)에 유리한 영향을 준다. 이는 다시 측정의 식별 성능에 유리한 영향을 준다.

도 1b는 발명의 실시예에 따른 동일한 손목시계에 대해 다른 시간에 획득된 예시적인 정규화된 스펙트럼을 나타낸다. 도 1b에 나타난 바와 같이, 스펙트럼은 명확함을 위하여 수직으로 오프셋되어 있다. 도 1b의 동일한 손목시계의 반복된 측정에서 나타난 바와 같이, 피크 위치는 또한 상당히 안정적이며 재현 가능하게 측정될 수 있다. 주파수 피크는 모든 측정에서 동일 위치에서 일관되고 신뢰성 있게 발견된다.

석영이 시간-유지 목적으로 사용될 때, 예시적이며 비제한적인 실시예에서, 석영의 특정 주파수는 약 30,000Hz - 40,000Hz의 범위일 수 있다. 그 자체로, 실시예에서, 다른 물품들은 물품에 대한 식별자의 역할을 하는 다른 특정 피크 주파수를 가질 수 있다. 그러나, 다수의 물품을 구분하기 위하여 10,000Hz 범위의 전체 주파수만이 있을 수 있으므로, 발명자들은, 물품의 전체 수가 많으면(예를 들면, 1,000,000), 10,000Hz 범위는 물품 각각에 대해 기존 석영의 피크 주파수에만 기반하여 고유한 식별자를 획득하기에 충분한 스펙트럼을 제공하지 못할 수 있음을 예상한다. 발명의 실시예의 양상에 따라, 물품의 주 피크 주파수가 물품의 추가 정보와 결합될 수 있으며 이에 따라 물품에 대해 더 높은 수준의 식별 및/또는 인증을 제공할 수 있다.

주 및 덜 두드러진 피크 주파수( Main and Less Prominent Peak Frequencies )

본 발명의 추가 실시예에서, 석영에 의해 발생하는 음향 신호의 스펙트럼 내의 덜 두드러진 피크가 스펙트럼 내의 주 피크와 함께 사용될 수 있다. 즉, 석영은 주 영역 및 다른 더 작은 영역에서 주파수를 발생할 수 있다. 발명의 실시예의 양상에 따라, 음향 신호의 스펙트럼 내의 주 피크와 하나 또는 그 이상의 덜 두드러진 피크 모두를 사용함으로써, 물품(예를 들면, 시계)로부터 얻어지는 식별 정보의 양이 증가할 수 있으며, 이에 따라 더 높은 수준의 식별 및/또는 인증을 제공한다.

예를 들면, 도 1a에 나타난 바와 같이, 각 시계는 서로 구분될 수 있는 추가적인(예를 들면 덜 두드러진) 주파수 피크를 발생한다. 음향 신호의 스펙트럼 내의 주 피크와 하나 또는 그 이상의 덜 두드러진 피크 모두를 사용함으로써, 물품(예를 들면, 시계)으로부터 얻어지는 식별 정보의 양이 증가할 수 있으며, 이는 물품에 대한 더 높은 수준의 식별 및/또는 인증을 제공한다.

주 피크 주파수 및 다른 음향 신호

발명의 실시예의 다른 양상에 따르면, 식별 정보의 양을 증가시키기 위하여 물품에 의해 발생하는 다른 음향 신호가 분석될 수 있다. 예를 들면, 실시예에서, 시계의 하나 또는 그 이상의 기계적 구성요소, 예를 들면, 시계 바늘을 구동하는 모터에 의해 발생하는 진동, 바늘이 움직일 때 방출되는 똑딱거리는 소리, 또는 물품에 의해 생성되는 임의의 다른 진동 등이 측정될 수 있으며, 주 피크 주파수와 함께 사용되어 물품에 대한 더 높은 수준의 식별 및/또는 인증을 제공할 수 있다.

위에서 지적한 바와 같이, 다수의 좁은 피크가 또한 인증될 시계 내의 기계적 부분 또는 다수의 기계적 부분들의 공진 주파수를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 석영 자체가 아닌 장치의 부분들로부터 유래하는 측정된 음향 신호의 스펙트럼 내의 추가적인 주파수들이 고려될 수 있다. 손목시계의 경우, 이들은 바늘을 구동하는 모터, 바늘이 움직일 때 방출되는 똑딱거리는 소리(예를 들면, "똑딱(tick-tock)"), 및 손목시계의 기능과 연관된 다른 작동에 의해 발생하는 진동을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 석영 및 하나 또는 그 이상의 기계적 부분의 공진 주파수에 대한 정보가 추출되고, 결합된 공진 주파수 정보가 인증 및/또는 식별 목적으로 사용될 수 있다.

발명의 실시예의 양상에 따라, 결합된 공진 주파수 정보를 이용함으로써, 물품(예를 들면, 시계)으로부터 얻어지는 식별 정보의 양이 증가될 수 있으며, 이에 따라 더 높은 수준의 식별 및/또는 인증을 제공한다.

도 2는 발명의 실시예에 따른 동일한 제조사 및 모델의 3개의 개별 손목시계(1); (2); 및 (3)에 대해 측정된 신호 스펙트럼의 예시적이고 비제한적인 개요를 나타낸다. 각 시계에 대하여, 측정의 재현성을 설명하기 위하여 다른 시간에 획득된 두 측정값이 나타나 있다. 본 발명의 실시예의 양상을 더 명확하게 나타내기 위하여, 스펙트럼은 명확함을 위해 수직으로 오프셋되어 있다.

발명의 실시예의 양상에 따라, 스펙트럼을 추출하기 전에, 덜 확실한 특징을 억제하고 다른 것을 개선하기 위하여, 신호가 전처리될 수 있다. 예를 들면, 바늘이 움직이는 상대적으로 짧은 시간 구간 사이의 바늘이 움직이지 않는 상대적으로 긴 구간으로부터 주 기여가 나옴에 따라, 도 3은 도 2에 나타난 신호가, 예를 들면, 바늘의 움직임과 연관된 더 큰 소리를 억제하고, 움직임이 완료된 후(예를 들면, "잡음이 없는 영역" 스펙트럼 내에서) 남아 있는 희미한 잡음을 개선하기 위하여 전처리된 때 얻어진 스펙트럼의 개요를 나타낸다.

도 4는 본 발명의 실시예의 양상에 따른 도 3에 표시된 두 시계 (1), (2) 및 (3) 에 대해 얻어진 각 주파수-영역 파워 스펙트럼의 부분 상의 도 3의 스펙트럼의 식별 특징의 예시적이고 비제한적인 상세를 도시한다.

도 2-4는 다른 시계들을 고유하게 식별하도록 허용하는 명확히 인식 가능한 좁은 피크가 추출될 수 있다는 사실을 도시한다. 시계 (1)에 대해 식별된 피크가 시계 (2) 및 (3)에 대해 식별된 것들과 다르며, 시계 (2) 및 (3)이 서로 다른 것이 명백하며, 이에 따라 각 시계를 서로 구분하는 것을 허용한다.

변형된 장치( Modified device )

발명의 추가적인 실시예에서, 석영이 발생하는 음향 신호 내에 추가 정보를 부호화하기 위하여 석영 및/또는 석영을 구동하는 전자 회로가 변형될 수 있다.

추가 피크 세트를 발생하기 위하여 변조된 석영 진동

발명의 양상에 따라, 주파수 스펙트럼 내에 추가 피크 세트를 발생하기 위하여 석영의 진동이 변조될 수 있다(예를 들면, 진폭 변조 및/또는 주파수 변조). 이들 추가 피크의 각 주파수는 인증 및/또는 식별 목적으로 사용될 수 있다. 실시예에서, 예를 들면, 이들 추가 피크의 주파수는 물품이 인증될 수 있도록, 물품의 일련번호에 연결될 수 있다.

예를 들면, 발명의 실시예에서, 장치는, 예를 들면, 식별자로 사용될 수 있는 특정한 정보를 부호화하는 진동을 방출하도록 제작될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 석영 발진기의 주파수는 전자 회로에 의해 변조 신호 v(t) 로 그 고유 주파수에 관해 변조될 수 있다. 이전의 예에서와 동일한 마이크로폰과 사운드카드가 발생한 진동에 대응하는 신호 S _out (t) 를 획득하기 위하여 사용될 수 있다. 이 진동 및 대응하는 신호 S _out (t) 는 변조 신호 v(t) 를 부호화하며, 이는 당업자에게 알려진 적절한 신호 처리에 의해 회복될 수 있다.

도 5는 주파수 스펙트럼 내에 추가 피크 세트를 발생하기 위하여 석영의 주 주파수가 변조된 석영 발진기의 예시적인 스펙트럼(500)을 나타낸다. 예를 들면, 도 5에 나타난 바와 같이, 석영 발진기는 32768.5Hz의 고유 주파수(510)를 가지며, 추가 피크(515)를 제공하기 위하여 발명의 실시예에 따라 1Hz(아래), 2Hz(가운데), 및 4Hz(위)에서 변조된다. 도 5에 나타난 바와 같이, 변조 신호 v(t) 로서, 각각 1, 2, 및 4 Hz의 사인파를 사용하고 신호 S _out (t) 의 푸리에 변환을 취하여 3개의 결과가 얻어진다. 비제한적인 예에서, 3개의 다른 스펙트럼은 각각 숫자 1, 2, 및 4를 부호화하기 위하여 정의될 수 있다. 실시예에서, 예를 들면, 이들 추가 피크의 주파수는 물품이 인증될 수 있도록 물품의 일련번호에 연결될 수 있다.

시간-가변 신호로 변조된 석영 진동

발명의 실시예의 양상에 따라, 석영의 진동이 시간-가변 신호(예를 들면, 무선 전송에서와 같이) 변조될 수 있다(예를 들면, 진폭 변조 및/또는 주파수 변조). 발생된 신호는 이어서 복조되어 변조 신호를 회복할 수 있다.

도 6은 발명의 실시예에 따라 각각 1Hz, 2Hz, 3Hz, 4Hz, 5Hz, 4Hz, 3Hz, 2Hz, 1Hz에서 연속적인 5초의 간격으로 변조된 도 5에서 나타난 바와 같은 동일한 석영 발진기의 예시적인 복조된 신호(600)를 나타낸다. 도 6은 약 5초 길이의 연속적인 시간 구간(605, 610, 615, 620, 625, 630, 635, 640, 645) 동안, 복조 신호 v(t) 로서, 각각 1, 2, 3, 4, 5, 4, 3, 2 및 1Hz의 사인파를 사용하여 얻어진 결과를 보여준다. 이어서 신호 S _out (t) 가 발명의 실시예의 양상에 따라 이를 발진기의 고유 주파수(32,768.5178Hz)에서의 사인파로 곱함으로써 수치적으로 복조된다. 비제한적인 예에서, 신호는 시퀀스 123454321를 부호화하도록 정의될 수 있다.

석영 및/또는 전자 회로를 변형하는 다른 방법

본 발명의 다른 실시예에 따라, 석영이 발생하는 음향 신호 내에 추가 정보를 부호화하기 위하여 석영 및/또는 석영을 구동하는 전자회로를 변형하는 다른 방법이 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 실시예를 제한하지 않으면서, 석영 및/또는 석영을 구동하는 전자회로를 변형하는 다른 방법은 주파수 변조(FM), 진폭 변조(AM) 및 위상 변조(PM)를 포함한다. 또한, 실시예에서, 변조는 또한 아날로그(즉, 변조 신호가 아날로그 신호) 또는 디지털(즉, 변조 신호가 디지털 신호)일 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 디지털 변조 방법은 키잉(keying)에 기반한 것: 주파수 편이 변조(frequency shift-keying), 진폭 편이 변조(amplitude-shift keying) 및 위상 편이 변조(phase-shift keying)를 포함할 수 있다.

추가 석영(또는 다른 변환기)

본 발명의 다른 실시예에 따라, 인증 목적으로 음향 진동을 발생할 수 있는 제2 요소(예를 들면, 하나 또는 그 이상의 석영 요소 및/또는 다른 변환기) 가 장치에 추가된다. 실시예에서, 물품은 제1 석영 및 가능하게는 다른 목적(일반적으로 시간-유지)으로 사용되는 추가 석영을 이미 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 물품이 제1 석영과 다른 목적(예를 들면, 시간-유지)을 위한 추가 석영을 포함하면, 변환기(또는 다른 추가 석영)의 신호는 제1 석영 및/또는 추가 석영에 연결될 수 있다. 실시예에서, 이 제2 요소에 의하여 발생하는 진동 내에 특정 정보가 부호화된다. 실시예에서, 제2 요소는, 예를 들면, 제2 석영 또는 특정 압전 요소일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 석영(또는 다른 변환기)의 재료, 두께 및 폭을 고르고 시계 내의 특정한 배열을 선택함으로써, 주파수, 공진 폭 및 성능 계수(quality factor)와 같은 석영의 공진 주파수 특성이 정확히 구성될 수 있다. 소정 공진 주파수 특성을 갖는 이 석영을 시계 내로 도입함으로써, 본 발명의 실시예에 관해 설명된 방법 단계들이 인증될 시계에 적용될 수 있으며 인증은 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 소정의 알려진 공진 주파수의 탐색을 포함하므로 시계의 인증이 비상하게 개선될 수 있다. 위에서 언급된 원리들이 주파수-영역 파워 스펙트럼이 쉽게 인식할 수 있는 좁은 피크를 갖도록 허용하므로, 소정 공진 주파수 특성을 갖는 석영을 포함하는 시계의 인증은, 주파수-영역 파워 스펙트럼 내의 좁은 피크의 공진 주파수 또는 주파수들을 추출하는 단계 및 이들 추출된 공진 주파수들을 석영의 소정의 알려진 공진 주파수들과 비교하는 단계를 포함한다. 그러므로, 추가 석영은 시계 내로 일종의 서명을 도입하는 것을 허용하며, 이는 시계의 인증을 위해 사용될 수 있다.

그러나, 하나의 석영이 결정되고 생성되더라도, 시계의 제작에는 생산 허용오차가 있으므로, 주파수가 공지이어도, 동일한 것으로 보이는 두 석영 요소에 대하여, 본 발명에 따른 방법을 사용하여 효과적인 방식으로 결정될 수 있는 작은 차이가 있게 된다. 그러나, 위에서 이미 강조된 바와 같이, 본 발명의 발명자들에 의하여 본 발명의 신뢰성 및 정밀도가 이러한 작은 차이를 식별할 수 있는 것임이 관찰되었다. 따라서, 이는 명품 손목시계와 같은 시계에 대한 보호의 강도를 개선하여, 특정 손목시계의 정확한 복제를 불가능하게 한다.

비변형 장치

발명의 실시예의 양상에 따라, 석영 및/또는 석영을 구동하는 전자 회로는 변형되지 않는다(예를 들면, 석영 및/또는 석영을 구동하는 전자 회로는 그대로 사용된다). 이 경우에는, 그러나, 추가 석영이 시간-유지 목적으로 사용되지 않으므로, 추가 석영(또는 다른 변환기)의 특성이 더 자유롭게 선택될 수 있다.

주 피크 주파수

위에서 유사하게 설명된 바와 같이, 발명의 실시예의 양상에 따르면, 추가 석영에 의해 발생하는 음향 신호의 스펙트럼 내의 주 피크의 주파수가 식별 및/또는 인증 목적으로 사용될 수 있다.

주 및 덜 두드러진 피크 주파수

본 발명의 추가 실시예에서, 추가 석영(또는 다른 변환기)에 의해 발생하는 음향 신호의 스펙트럼 내의 하나 또는 그 이상의 덜 두드러진 피크가 스펙트럼 내의 주 피크와 함께 사용될 수 있다. 발명의 실시예의 양상에 따라, 음향 신호의 스펙트럼 내의 주 피크와 하나 또는 그 이상의 덜 두드러진 피크 모두를 사용함으로써, 물품(예를 들면, 시계)로부터 얻어지는 식별 정보의 양이 증가할 수 있으며, 따라서 더 높은 수준의 식별 및/또는 인증을 제공한다.

특정-구성의 석영(또는 다른 변환기)

발명의 추가 실시예에서, 석영 또는 다른 변환기는 메시지를 부호화하는 음향 신호를 방출하도록 구성(예를 들면, 가공(engineered))될 수 있다. 실시예에서, 예를 들면, 일련번호, 메시지 등을 부호화하기 위하여 신호는 임의로 길거나 및/또는 복잡할 수 있다.

도 7은 발명의 실시예에 따른 약 32,768.39Hz 의 고유 주파수 f ₀ (705)를 갖는 석영 발진기 및 각각 f ₀ - 100Hz 및 f ₀ + 100Hz 주파수의 두 사인파로 여기되는 압전 변환기를 포함하는 장치의 예시적인 스펙트럼(700)을 나타낸다. 도 7은 제2 요소의 여기 신호 u(t) 로 각각 f ₀ - 100Hz 및 f ₀ + 100Hz 주파수의 두 사인파를 사용하고 신호 S _out (t) 의 푸리에 변환을 취하여 얻어진 예시적이고 비제한적인 결과를 나타낸다. 비제한적인 예에서, 3개의 스펙트럼(705, 710, 715)이 각각 숫자 -100 및 100을 부호화하기 위하여 정의될 수 있다. 여기에서 주어진 예는 제한하는 것으로 받아들여져서는 안된다. 다른 신호들이 변조 및/또는 여기에 사용될 수 있으며, 발명은 다른 부호화 방법을 고려한다.

실시예에서, 시계는 두 석영 요소를 포함할 수 있으며, 제1 석영 요소는 시간-유지 목적으로 사용되고, 제2 석영 요소는 인증 목적으로 사용된다. 실시예에서, 제2 석영 요소는 소정 메시지 또는 임의의 메시지를 방송하도록 설계될 수 있다.

실시예에서, 두 석영 요소를 포함하는 시계에서, 제1 석영 요소는 제2 석영 요소에 연결될 수 있다. 예시적이고 비제한적인 실시예에서, 제1 석영 요소는 제2 석영 요소와 상관될 수 있다(예를 들면, 수학적으로 상관된다). 다른 예시적이고 비제한적인 실시예에서, 제2 석영 요소는 제1 석영 요소 기반으로 설계될 수 있다.

다른 실시예에서, 시계는 두 개보다 많은 (예를 들면, 세 개의) 석영 요소를 포함할 수 있으며, 제1 석영 요소는 시간-유지 목적으로 사용되고, 나머지 (예를 들면, 두 개의) 석영 요소는 인증 목적으로 사용된다. 실시예에서, 제2 석영 요소는 소정 메시지 또는 임의의 메시지를 방송하도록 설계될 수 있다.

실시예에서, 석영은 일정 범위의 가변성(예를 들면, 좁은 가변성)을 야기하도록 제조될 수 있으며, 각 장치의 석영의 피크 주파수는 가깝지만(예를 들면, 가변성 범위 내) 정확히 동일하지는 않다(예를 들면, 고유하다). 발명의 양상에 따라, 일정 범위의 가변성을 야기하도록 제조된 석영은 "일반적인" 제조 및/또는 모델 수준의 식별, 및 "특별한" 개별 인증 모두를 제공한다.

발명의 다른 실시예에서, 시계는 시간-유지 목적 및 식별 목적 양자를 위한 단일 석영 요소를 포함할 수 있다. 예를 들면 단일 석영이 (시간 유지를 위한) 펄스를 발생하는 제1 주파수를 방출하고, 예를 들면, 동시에 인증 메시지를 부호화하는 데 사용되는 제2 주파수를 방출하도록 설계될 수 있다.

추가 실시예에서, 시계는 시간-유지 목적을 위한 단일 석영 요소 및 식별 목적을 위한 변환기를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예의 발명자들에 의하여 발명의 실시예의 신뢰성 및 정밀도가 동일한 모델의 시계들 사이의 차이조차 식별할 수 있는 것임이 관찰되었다. 실제로, 생산 허용오차 때문에, 동일한 모델의 두 시계조차 서로 다르다. 본 발명 내에서 강조된 원칙을 동일한 시리즈 및 동일한 제조사로부터의 다른 시계들에 적용할 때, 대응하는 음향 측정치가 다르며, 각 시계의 지문을 특징짓는 추출된 관련 각 주파수 정보가 다른 것을 알 수 있다. 그러므로, 시계를 열지 않은 채로 시계에 대해 식별자(예를 들면, 고유 식별자)가 정의될 수 있다.

위에서는 시계(예를 들면, 손목시계)의 문맥에서 설명되었지만, 발명의 다른 실시예에 따르면, 모바일 장치(예를 들면, 휴대전화)가 동일한 식별/인증 접근을 사용할 수 있다. 도 8 및 9에 나타난 바와 같이, 동일한 모델 및 제조사의 다수의 휴대전화가 상술한 바와 같은 손목시계에서와 유사한 결과로 분석되었다.

도 8은 발명의 실시예에 따른 동일한 모델 및 제조사의 3개의 휴대전화의 예시적인 정규화된 스펙트럼을 나타낸다. 도 8에 나타난 바와 같이, 표시된 각 스펙트럼이 약 32,768.5Hz - 32,769.0Hz 주위에 두드러진 피크를 갖지만, 또한 각 피크가 약간 다른 주파수를 갖는 것이 명백하다.

도 9는 발명의 실시예에 따른 동일한 휴대전화에 대해 다른 시간에 획득된 예시적인 정규화된 스펙트럼을 나타낸다. 도 9의 동일한 휴대전화의 반복된 측정에서 나타난 바와 같이, 피크 위치가 또한 상당히 안정적이며 재현 가능하게 측정될 수 있다. 주파수 피크는 모든 측정에서 일관되고 신뢰성 있게 동일한 위치에서 발견된다.

도 1 및 8에서 나타난 바와 같이, 제품의 다른 모델(예를 들면, 각각 시계 및 휴대전화)은 다른 특징적 주파수 표현을 가질 것이다. 결과적으로, 인증될 시계의 주파수 표현을 이 특정 시계 모델에 대해 예측되는 기준 주파수 표현과 비교함으로써, 인증될 시계에 대한 진정성 정보가 유도될 수 있다. 그러므로, 인증될 시계의 진품 또는 위조품 여부가 유도될 수 있다. 또한, 도 1에 나타난 바와 같이, 동일한 모델의 손목시계가 다른 시간-주파수 표현을 나타낼 수 있으며, 시간-주파수 표현이 특정 시계에 대한 고유 식별자로 사용될 수 있다.

특정 시계의 상술한 측정값은 시간에 따라 변해서는 안된다(즉, 안정적으로 유지된다). 예를 들면, 손목시계의 구성요소가 접촉되거나 조작되지 않는 한, 특정 시계의 상술한 측정값은 변하지 않아야 한다. 물론, 시계의 유지관리에 따라(예를 들면, 시계가 개방될 때), 상술한 측정값이 영향을 받을 수 있다. 따라서, 시계의 유지관리가 수행될 때(예를 들면, 시계가 개방될 때), 시계는 다시 보증되어야 한다(예를 들면, 시계의 석영의 피크 주파수가 다시 포착되어야 하고, 하나 또는 그 이상의 상술한 측정의 결과가 식별되고 저장되어야 한다). 실시예에서, 시계가 재보증되면, 하나 또는 그 이상의 상술한 측정의 결과가 또한, 예를 들면, 데이터베이스 내에서, 시계 ID(예를 들면, 시계 일련번호)에 연결될 수 있다.

시계의 상술한 측정값은 시간에 대해 변해서는 안되지만, 발명의 실시예는 각 시계의 상술한 측정값의 일부가 시간에 따라 (예를 들면, 살짝) 변할 수 있음을 고려한다. 따라서, 발명의 실시예에 따라, 시계의 긍정적인 인증을 결정하는 문턱값이 시계의 연령에 따라 구성될 수 있다(예를 들면, 낮추어진다). 즉, 실시예에서, 더 오래된 시계는 저장된 시간 측정값, 주파수 측정값 및 /또는 크기 측정값 (또는 측정에 기반하여 저장된 식별자)과의 비교에 의한 긍정적인 인증에 대해 더 낮은 문턱값을 가질 수 있다. 실시예에서, 시간에 따른 시계의 변화(예를 들면, 임의의 특성 변화)를 고려하여 시계는 정기적으로(예를 들면, 매년) 재보증될 수 있다.

다른 고려되는 실시예에서, 시계의 분석은 두 개의 수준일 수 있다(예를 들면, 덜 강한 제1 수준 및 더 강한 제2 수준). 예를 들면, 제1 수준 분석(예를 들면, 초기 평가)에서, 시계가 진짜인지 결정하기 위하여(즉, 특정한 제조사 및 모델로 입증되기 위하여) 시계는 제조사 및 모델에 의해 식별될 수 있다(예를 들면, 주파수 범위 내의 피크를 사용하여). 이러한 제1 수준 분석으로, 평가는, 예를 들면, 시계가 실제로 특정 제조사 및/또는 모델인지 결정할 수 있다. 제2 수준의 분석은 시계에 대한 고유한 "지문(finger print)"을 식별하기 위하여 방출된 음향의 더 깊은 분석(예를 들면, 특정한 피크 또는 주파수 범위 내의 피크를 이용하여)을 포함할 수 있다. 이러한 고유한 "지문"은 데이터베이스 내에 저장되거나 및/또는 시계를 긍정적으로 식별하기 위하여 사전에 저장된 지문과 비교된다. 실시예에서, 제1 및 제2 수준의 분석 중 하나 또는 모두가 새로운 시계 또는 사전에 분석된 적 없는 중고 시계에 대해 이루어질 수 있다.

실시예에서, 석영 발진기는 수동 발진기로서, 예를 들면, 전력 없이 기계적 손목시계 내에 배열될 수 있다. 전력 없이, 발진기 내에 포함된 석영 결정은 주파수에서 공진할 수 있으며, 다른 에너지원(예를 들면, 충격)에 의해 활성화될 때 공진할 수 있다. 반대로, 능동 발진기로서, 전력(예를 들면, 사용되는 배터리로부터)이 사용되며, 신호가 전극을 갖는 석영으로 전송되어 시간 유지 목적의 진동을 발생한다. 능동 발진기에서, 석영 발진기를 구동하기 위하여 배터리 및 마이크로프로세서가 사용된다. 능동 발진기가 음향을 방출할 때, 그 기본 기능은 시간 기준으로서 동작하는 것이다. 발명은 일부 실시예에서, 능동 발진기가 기계적 손목시계 내에서 사용될 수 있는 것을 고려한다. 이러한 실시예는, 석영을 구동하기 위하여, 예를 들면, 전원(예를 들면, 배터리) 및 마이크로프로세서를 포함한다; 그러나, 기계적 손목시계는 시간 유지 목적을 위하여 기계적 움직임에 의존하므로 석영 발진기는 시간 유지 목적을 위해 사용되지 않는다. 이러한 예시적인 실시예에서, 석영 발진기는 본 발명의 실시예에 따라 식별 및 인증 목적으로 사용된다.

위에서는 손목시계 및 모바일 장치(예를 들면, 휴대전화)와 관련하여 서술하였지만, 본 발명은 다른 전기 장비 또는 장치에 적용될 수 있다. 석영 진동을 이용하는 대신, 본 발명의 실시예는, 예를 들면, 화면의 새로고침 속도(refresh rate) 또는 전기 장비 또는 장치 내의 반복적 활동의 작동의 일부 주파수를 사용할 수 있다.

시스템 환경

이 분야의 기술자에게 이해될 수 있는 바와 같이, 본 발명은 시계, 시스템, 방법 또는 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명은 전적으로 하드웨어 실시예, 전적으로 소프트웨어(변환기 및 A/D 컨버터를 제외하고) 실시예(펌웨어 상주 소프트웨어, 마이크로코드 등을 포함) 또는 소프트웨어 및 하드웨어 양상을 결합한 실시예의 형태를 취할 수 있으며, 이들은 여기에서 모두 "회로", "모듈" 또는 "시스템"으로 일반적으로 지칭된다. 또한, 본 발명은 매체 내에 구현된 컴퓨터-사용가능한 프로그램 코드를 갖는 표현의 임의의 유형 매체 내에 구현된 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있다.

하나 또는 그 이상의 컴퓨터 사용가능한 또는 컴퓨터 판독가능한 매체의 임의의 조합이 사용될 수 있다. 컴퓨터 사용가능한 또는 컴퓨터 판독가능한 매체는, 예를 들면, 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선, 또는 반도체 시스템, 기구, 장치 또는 전달 매체일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 컴퓨터 판독가능한 매체의 더 구체적인 예(비포괄적 목록)는 다음을 포함한다

- 하나 또는 그 이상의 전선을 갖는 전기적 연결

- 휴대용 컴퓨터 디스켓

- 하드 디스크

- 임의접근 메모리 (RAM)

- 읽기전용 메모리 (ROM)

- 삭제가능 프로그램가능 읽기전용 메모리 (EPROM 또는 플래시 메모리),

- 광섬유

- 휴대용 컴팩트 디스크 읽기전용 메모리 (CDROM)

- 광학 저장 장치

- 인터넷 또는 인트라넷을 지원하는 것과 같은 전송 매체

- 자기 저장 장치

- USB 키

- 인증서

- 천공 카드 및/또는

- 휴대전화

이 문서의 문맥에서, 컴퓨터 사용가능한 또는 컴퓨터 판독가능한 매체는 명령 실행 시스템, 기구 또는 장치에 의해 또는 이와 연결되어 사용하기 위한 프로그램을 포함, 저장, 통신, 전달, 또는 전송할 수 있는 임의의 매체이다. 컴퓨터 사용가능한 매체는 컴퓨터 사용가능한 프로그램 코드와 함께 구현된 베이스밴드 또는 반송파의 일부로 전달된 데이터 신호를 포함할 수 있다. 컴퓨터 사용가능한 프로그램 코드는 무선, 유선, 광섬유 케이블, RF 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 적절한 매체를 이용하여 전송될 수 있다.

본 발명의 동작을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드는 Java, Smalltalk, C++ 등과 같은 객체 지향 프로그래밍 언어 및 "C" 프로그래밍 언어 또는 유사한 프로그래밍 언어와 같은 통상적인 절차적 프로그래밍 언어를 포함하는 하나 또는 그 이상의 프로그래밍 언어의 임의의 조합으로 작성될 수 있다. 프로그램 코드는 독립형(stand-alone) 소프트웨어 패키지로서, 전체적으로 사용자 컴퓨터 상에서, 부분적으로 사용자 컴퓨터 상에서, 부분적으로 사용자 컴퓨터 상에서 및 부분적으로 원격 컴퓨터 상에서, 또는 전체적으로 원격 컴퓨터 또는 서버 상에서 실행될 수 있다. 후자의 시나리오에서, 원격 컴퓨터는 임의의 유형의 네트워크를 통해 사용자 컴퓨터와 연결될 수 있다. 이는, 예를 들면, 근거리 통신망(LAN) 또는 광역 통신망(WAN)을 포함할 수 있으며, 또는 외부 컴퓨터로의 연결이 이루어질 수 있다 (예를 들면, 인터넷 서비스 제공자를 이용한 인터넷을 통하여). 또한, 실시예에서, 본 발명은 현장 프로그래밍 지원 게이트 어레이(FPGA) 내에 구현될 수 있다.

도 10은 발명에 따른 과정을 관리하는 예시적인 환경(1900)을 나타낸다. 환경(1900)은 여기에서 기재된 과정을 수행할 수 있는 서버 또는 다른 컴퓨팅 시스템(1905)을 포함한다. 특히, 서버(1905)는 컴퓨팅 장치(1910)를 포함한다. 컴퓨팅 장치(1910)는 네트워크 인프라구조 또는 제3자 서비스 제공자의 컴퓨팅 장치( 이 중 임의의 것이 일반적으로 도 10 내에 표시되어 있다) 상에 상주할 수 있다.

실시예에서, 컴퓨팅 장치(1910)는 측정 도구(1945), 약화 도구(1950), 변환 도구(1955), 피크 식별 도구(1960), 추출 도구(1965), 식별 도구(1970), 비교 도구(1975), 및 진정성 결정 도구(1980)를 포함하며, 이들은 하나 또는 그 이상의 탐지된 음향을 측정하고, 하나 또는 그 이상의 탐지된 음향의 일부를 약화하고, 신호를 변환하고, 신호 내의 피크를 식별하고, 적어도 하나의 공진 주파수를 추출하고, 예를 들면, 전기 신호로부터 또는 상기 전기 신호의 시간, 주파수, 또는 시간-주파수 영역의 표현으로부터, 상기 다수의 음향 이벤트 중 하나의 크기에 대한 크기 정보, 상기 다수의 음향 이벤트 중 상기 하나에 대한 시간 정보, 및 상기 다수의 음향 이벤트 중 상기 하나의 주파수에 대한 주파수 정보 적어도 하나를 추출하고, 추출된 정보에 기반하여 식별자를 생성하고, 추 출된 정보를 저장된 정보와 비교하고(예를 들면 적어도 하나의 공진 주파수를 비교), 및 진정성을 결정한다, 예를 들면, 여기에서 기재된 과정들이다. 측정 도구(1945), 약화 도구(1950), 변환 도구(1955), 피크 식별 도구(1960), 추출 도구(1965), 식별 도구(1970), 비교 도구(1975), 및 진정성 결정 도구(1980)는 별도의 또는 결합된 모듈로서 메모리(1925A) 내에 저장된 프로그램 제어(1940) 내의 하나 또는 그 이상의 프로그램 코드로서 구현될 수 있다.

컴퓨팅 장치(1910)는 또한 프로세서(1920), 메모리(1925A), I/O 인터페이스(1930), 및 버스(1926)를 포함한다. 메모리(1925A)는 프로그램 코드의 실제 실행 동안 채용되는 로컬 메모리, 벌크 스토리지, 및 실행 동안 벌크 스토리지로부터 코드를 검색하는 회수를 줄이기 위하여 적어도 일부 프로그램 코드에 대한 임시 스토리지를 제공하는 캐시 메모리를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 장치는 임의접근 메모리(RAM), 읽기전용 메모리(ROM), 및 운영체제(O/S)를 포함한다.

컴퓨팅 장치(1910)는 외부 I/O 장치/자원(1935) 및 스토리지 시스템(1925B)과 통신한다. 예를 들면, I/O 장치(1935)는 임의의 유형의 통신 링크를 사용하여 개인이 컴퓨팅 장치(1910) 또는 임의의 장치와 상호작용할 수 있도록 하고 컴퓨팅 장치(1910)가 하나 또는 그 이상의 다른 컴퓨팅 장치와 통신할 수 있도록 하는 임의의 장치를 포함할 수 있다. 외부I/O 장치/자원(1935)은, 예를 들면, 핸드헬드(handheld) 장치, PDA, 핸드셋, 키보드, 스마트폰 등일 수 있다. 또한, 발명의 양상에 따라, 환경(1900)은 하나 또는 그 이상의 시계로부터 음향 진동(예를 들면, 음향 방출)을 측정하기 위한 측정 장치(1985)를 포함한다.

일반적으로, 프로세서(1920)는 메모리(1925A) 및/또는 스토리지 시스템(1925B)에 저장될 수 있는 컴퓨터 프로그램 코드(예를 들면 프로그램 제어(1940))를 실행한다. 또한, 발명의 양상에 따라, 프로그램 코드를 갖는 프로그램 제어(1940)는 측정 도구(1945), 약화 도구(1950), 변환 도구(1955), 피크 식별 도구(1960), 추출 도구(1965), 식별 도구(1970), 비교 도구(1975) 및 진정성 결정 도구(1980)를 제어한다. 컴퓨터 프로그램 코드를 실행하는 동안, 프로세서(1920)는 메모리(1925A), 스토리지 시스템(1925B) 및/또는I/O 인터페이스(1930)로/로부터 데이터를 읽거나 및/또는 쓸 수 있다. 프로그램 코드는 본 발명의 과정을 실행한다. 버스(1926)는 컴퓨팅 장치(1910) 내의 각 구성요소들 사이의 통신 링크를 제공한다.

컴퓨팅 장치(1910)는 설치된 컴퓨터 프로그램 코드를 실행할 수 있는 임의의 범용 컴퓨터 제품(예를 들면, 개인용 컴퓨터, 서버 등)을 포함할 수 있다. 그러나, 컴퓨팅 장치(1910)는 여기에서 기재된 과정을 수행할 수 있는 다양한 가능한 동등한 컴퓨팅 장치의 대표일 뿐임이 이해된다. 실시예에서, 컴퓨팅 장치(1910)에 의해 제공되는 기능성은 범용 및/또는 특수 목적의 하드웨어 및/또는 컴퓨터 프로그램 코드의 임의의 조합을 포함하는 컴퓨팅 제품에 의해 구현될 수 있다. 각 실시예에서, 프로그램 코드 및 하드웨어는 각각 표준 프로그래밍 및 엔지니어링 기술을 이용하여 생성될 수 있다.

유사하게, 컴퓨팅 인프라구조(1905)는 발명을 구현하기 위한 다양한 유형의 컴퓨터 인프라구조의 단순한 예시이다. 예를 들면, 실시예에서, 서버(1905)는 여기에서 기재된 과정을 수행하기 위하여, 네트워크, 공유 메모리 등과 같은 임의의 유형의 통신 링크를 통해 통신할 수 있는 둘 또는 그 이상의 컴퓨팅 장치(예를 들면, 서버 클러스터)를 포함한다. 또한, 여기에서 기재된 과정을 수행하는 동안, 서버(1905) 상의 하나 또는 그 이상의 컴퓨팅 장치가 임의 유형의 통신 링크를 사용하여 서버(1905) 외부의 하나 또는 그 이상의 다른 컴퓨팅 장치와 통신할 수 있다. 통신 링크는 유선 및/또는 무선 링크의 임의의 조합; 하나 또는 그 이상의 유형의 네트워크(예를 들면, 인터넷, 광역 통신망, 근거리 통신망, 가상 사설 네트워크 등)의 임의의 조합을 포함할 수 있으며; 및/또는 전송 기술 및 프로토콜의 임의의 조합을 사용할 수 있다.

흐름도

도 11, 12 및 13은 본 발명의 실시예의 양상을 수행하는 예시적인 흐름을 나타낸다. 도 11, 12 및 13의 단계들은 예를 들면 도 10의 환경 내에서 구현될 수 있다. 흐름도는 발명의 실시예의 고수준 블록도를 동등하게 나타낼 수 있다. 도 11, 12 및 13의 흐름도 및/또는 블록도는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 시스템, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품의 가능한 구현의 구조, 기능성 및 동작을 예시한다. 이런 면에서, 흐름도 또는 블록도의 각 블록은 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 표현할 수 있으며, 이들은 특정한 논리 함수를 구현하는 하나 또는 그 이상의 실행 가능한 명령을 포함한다. 또한, 일부 대안적인 구현에서, 블록 내에 언급된 기능이 도면 내에 언급된 순서와 다르게 일어날 수도 있음을 유의하여야 한다. 예를 들면, 연속적으로 나타난 두 블록이, 실제로는, 실질적으로 동시에 실행되거나, 또는 관련된 기능에 따라 블록들이 때로는 반대 순서로 실행될 수도 있다. 각 흐름도의 각 블록, 및 흐름도 예시의 조합이 상술한 바와 같이 특정한 기능 또는 동작을 수행하는 특정한 목적의 하드웨어-기반 시스템에 의해, 또는 특정 목적 하드웨어와 컴퓨터 명령 및/또는 소프트웨어의 조합에 의해 구현될 수 있다. 또한, 흐름도의 단계들은 클라이언트 서버 관계 내의 서버로부터 구현되고 실행될 수 있으며, 또는 이들은 사용자 워크스테이션으로 전달된 작동 정보와 함께 사용자 워크스테이션 상에서 실행될 수 있다. 실시예에서, 소프트웨어 요소는 펌웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로코드 등을 포함한다.

또한, 발명은 컴퓨터 또는 임의의 명령 실행 시스템에 의해 또는 이와 연관되어 사용하기 위한 프로그램 코드를 제공하는 컴퓨터 사용 가능한 또는 컴퓨터 판독 가능한 매체로부터 접근할 수 있는 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 컴퓨터 프로그램 제품은 도 10의 환경 내에서 구현될 수 있다. 이 명세서의 목적을 위하여, 컴퓨터 사용 가능한 또는 컴퓨터 판독 가능한 매체는 명령 실행 시스템, 기구 또는 장치에 의해 또는 이와 연관되어 사용하기 위한 프로그램을 포함, 저장, 통신, 전달 또는 전송할 수 있는 임의의 기구일 수 있다. 매체는 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선, 또는 반도체 시스템(또는 기구 또는 장치) 또는 전달 매체일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체의 예는 반도체 또는 솔리드 스테이트 메모리(solid state memory), 자기 테이프, 제거 가능한 컴퓨터 디스켓, 임의접근 메모리(RAM), 읽기전용 메모리(ROM), 강성 자기 디스크(rigid magnetic disk) 및 광 디스크를 포함한다. 광 디스크의 현재의 예는 콤팩트 디스크-읽기전용 메모리(CD-ROM), 콤팩트 디스크-읽기/쓰기(CD-R/W), 및 DVD 를 포함한다.

도 11은 시계에 대한 식별 코드를 생성하고 저장하는 예시적인 흐름(2000)을 나타낸다. 단계 2005에서, 측정 도구가 전기 신호를 얻기 위하여 음향 진동을 측정한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 단계 2010에서, 약화 도구가 상기 전기 신호 내의 다수의 음향 이벤트를 약화한다. 단계 2015에서, 변환 도구가 상기 처리된 전기 신호의 파워 변화를 나타내는 주파수-영역 파워 스펙트럼을 주파수의 함수로 얻는다. 단계 2020에서, 피크 식별 도구가 적어도 하나의 좁은 피크를 식별한다. 단계 2025에서, 추출 도구가 적어도 하나의 공진 주파수를 추출한다. 예를 들면, 추출 도구는 상기 전기 신호로부터 또는 상기 전기 신호의 시간, 주파수 또는 시간-주파수 영역의 표현으로부터, 시계 내의 요소의 존재와 연관된 적어도 하나의 특정 신호음을 포함하는 상기 다수의 음향 이벤트 중 하나의 크기에 대한 크기 정보(예를 들면, 석영 공진 주파수 및/또는 기계적 부분 공진 주파수), 상기 다수의 음향 이벤트 중 상기 하나의 시간 정보, 및 상기 다수의 음향 이벤트 중 상기 하나의 주파수에 대한 주파수 정보 중 적어도 하나를 추출한다. 단계 2030에서, 식별 도구는 상기 적어도 하나의 공진 주파수에 기반하여 식별 코드를 생성한다(예를 들면, 크기 정보, 시간 정보 및 주파수 정보 중 적어도 하나에 기반하여). 단계 2035에서, 식별 도구는 식별 코드를 스토리지 시스템, 예를 들면 데이터베이스에 저장한다.

도 12는 시계의 인증 및/또는 식별을 위한 예시적인 흐름(2100)을 나타낸다. 도 12에 나타난 바와 같이, 단계 2105에서, 측정 도구가 전기 신호를 얻기 위하여 음향 진동을 측정한다. 단계 2110에서, 약화 도구가 상기 전기 신호 내의 다수의 음향 이벤트를 약화한다. 단계 2115에서, 변환 도구가 상기 처리된 전기 신호의 파워 변화를 나타내는 주파수-영역 파워 스펙트럼을 주파수의 함수로 얻는다. 단계 2120에서, 피크 식별 도구가 적어도 하나의 좁은 피크를 식별한다. 단계 2125에서, 추출 도구가 적어도 하나의 공진 주파수를 추출한다. 예를 들면, 추출 도구는 상기 전기 신호로부터 또는 상기 전기 신호의 시간, 주파수 또는 시간-주파수 영역의 표현으로부터, 상기 다수의 음향 이벤트 중 하나의 크기에 대한 크기 정보, 상기 다수의 음향 이벤트 중 상기 하나에 대한 시간 정보, 및 상기 다수의 음향 이벤트 중 상기 하나의 주파수에 대한 주파수 정보 중 적어도 하나를 추출한다. 단계 2130에서, 식별 도구는 상기 적어도 하나의 공진 주파수에 기반하여 식별 코드를 생성한다(예를 들면, 크기 정보, 시간 정보 및 주파수 정보 중 적어도 하나에 기반하여). 단계 2135에서, 비교 도구는 얻어진 코드를 저장된 식별 코드와 비교한다. 단계 2140에서, 진정성 결정 도구는 얻어진 코드가 저장된 식별 코드와 맞는지 결정한다. 단계 2140에서, 진정성 결정 도구가 얻어진 코드가 저장된 식별 코드와 맞는다고 결정하면, 단계 2145에서, 시계는 진품으로 결정된다. 단계 2140에서, 진정성 결정 도구가 얻어진 코드가 저장된 식별 코드와 맞지 않는다고 결정하면, 단계 2150에서, 시계는 진품이 아닌 것으로 결정된다.

도 13은 시계의 인증 및/또는 식별을 위한 예시적인 흐름(2200)을 나타낸다. 도 13은 다음과 같이 설명되는 약어를 사용한다. QC1, 또는 석영 결정 1은 공진 주파수가 시계에 대한 시간 기준으로 사용되는 압전 기계적 공진기이다. ElO1, 또는 전자 회로는 시계에 대한 시간 기준의 역할을 하는 진동 전자 신호를 발생하기 위하여 QC1을 구동하기 위하여 사용된다. QO1은 QC1+ElO1로 이루어진 석영 기반 전자 발진기이다. ElD1, 또는 전자/전자-기계적 회로는, 예를 들면, 기준 진동의 계수(counting), 아날로그 시계의 바늘 전진, 디지털 시계의 디스플레이 구동 등 손목시계를 구동 및/또는 작동하기 위하여 사용된다. EMT, 또는 전자-기계적 변환기는 적절한 전기 신호로 구동될 때 음향 진동을 방출할 수 있는 요소이다. 실시예에서, EMT는 석영 결정(eg, QC2)이거나 아닐 수 있다.

실시예에서, 시계는 단일 석영 결정 공진기(예를 들면, 단일 기존 석영)을 포함할 수 있다. 실시예에서, 단일 석영 결정 공진기는 변형되지 않을 수 있다(예를 들면, 비변형 장치). 추가 실시예에서, 단일 석영 결정 공진기는 변형될 수 있다(예를 들면, 변형된 장치). 변형된 장치의 실시예에서, 석영 주 주파수는 추가 피크 세트를 발생하기 위하여 변조될 수 있다. 변형된 장치의 추가 실시예에서, 석영 주 주파수는 시간-가변 신호로 변조될 수 있다.

다른 실시예에서, 시계는 다수의 석영 결정 공진기(또는 다른 변환기) (예를 들면, 추가 석영 또는 다른 변환기)를 포함할 수 있다. 실시예에서, 다수의 석영 결정 공진기는 변형되지 않을 수 있다(예를 들면, 비변형 장치). 추가 실시예에서, 다수의 석영 결정 공진기는 변형될 수 있다(예를 들면, 변형된 장치). 변형된 장치의 실시예에서, 석영 주 주파수는 추가 피크 세트를 발생하기 위하여 변조될 수 있다. 변형된 장치의 추가 실시예에서, 석영 주 주파수는 시간-가변 신호로 변조될 수 있다. 변형된 장치의 추가 실시예에서, 석영(또는 다른 변환기)는 메시지를 부호화하는 음향 신호를 방출하도록 구성(예를 들면, 가공)될 수 있다(예를 들면, 특수하게-구성된 석영 또는 다른 변환기).

도 13에 나타난 바와 같이, 단계 2205에서, 시계가 제시된다. 단계 2210에서, 음향 신호가 획득된다. 단계 2215에서 시계가 하나 또는 그 이상의 추가 변환기를 포함하는지의 결정이 이루어진다. 단계 2215에서, 시계가 추가 변환기를 포함하지 않는 것으로 결정되면(즉, 시계가 단일 변환기 또는 석영 공진기를 포함), 단계 2220에서, 석영 결정 (또는 "QC1") 및 석영 결정을 구동하는 데 사용되는 전자 회로(또는 "El01")로 이루어진 석영 공진기(또는 석영-기반 전자 발진기)(또는 "QO1")의 변형 여부의 결정이 이루어진다. 단계 2220에서, 석영-기반 전자 발진기가 변형되지 않은 것으로 결정되면, 단계 2225에서, 석영-기반 전자 발진기 음향 신호만이 사용되었는지 여부의 결정이 이루어진다. 단계 2225에서, 석영-기반 전자 발진기 음향 신호만이 사용된 것으로 결정되면, 단계 2230에서, 주파수 영역 스펙트럼(예를 들면, 적어도 하나의 피크를 갖는)을 얻기 위하여 음향 신호의 푸리에 변환이 수행된다. 단계 2235에서, 시계 식별 특성을 위하여 주 주파수만이 사용되는지 여부에 대한 결정이 이루어진다. 단계 2235에서, 주 주파수만이 사용되는 것으로 결정되면, 단계 2240에서, 주 주파수가 저장되고 및/또는 하나 또는 그 이상의 기준 값과 비교된다(예를 들면, 인증 및/또는 식별을 위하여). 단계 2235에서 추가 주파수가 사용되는 것으로 결정되면, 단계 2245에서 주 및 추가 주파수가 저장되고 및/또는 하나 또는 그 이상의 기준 값과 비교된다.

단계 2225에서, 시계의 식별 특징이 석영 기반 전자 발진기 음향 신호만이 아니라, 추가적인 음향 신호인 것으로 결정되면, 단계 2250에서, 단지 주파수 정보만이 사용되었는지 여부의 결정이 이루어진다. 단계 2250에서, 단지 주파수 정보만이 사용된 것으로 결정되면, 단계 2255에서, 주파수 영역 스펙트럼(예를 들면, 주 및 추가 피크를 갖는)을 얻기 위하여 음향 신호의 푸리에 변환이 수행된다. 단계 2260에서, 주 및 추가 주파수가 저장되고 및/또는 하나 또는 그 이상의 기준 값과 비교된다. 단계 2250에서 주파수 정보가 배타적으로 사용된 것이 아닌지(예를 들면, 주파수 정보와 함께 추가 정보가 사용되거나 주파수 정보 외에 추가 정보가 사용되는지) 결정되고, 단계 2265에서, 시간-주파수 영역을 얻기 위하여 다른 변환(예를 들면, 웨이블릿, 스펙트로그램 등과 같은 시간-주파수 영역 변환)이 사용된다. 단계 2270에서, 시계에 대한 식별 정보가 저장되고 및/또는 하나 또는 그 이상의 기준 값과 비교된다.

단계 2220에서, 석영 기반 전자 발진기가 변형된 것으로 결정되면, 단계 2275에서, 단지 석영 결정 자체만이 변형되었는지 여부에 대한 결정이 이루어진다. 단계 2275에서, 석영 결정 자체만이 변형된 것으로 결정되면, 과정은 단계 2225에서 계속된다. 단계 2275에서, 석영 결정 자체 이상이 변형된 것으로 결정되면(예를 들면, 석영 결정을 구동하기 위하여 사용되는 전자 회로(예를 들면, "El01") 및/또는 시계를 구동하고 작동하기 위하여 사용되는 전자/전자기계적 회로 (예를 들면, "ElD1")이 또한 변형), 단계 2285에서, 석영 기반 전자 발진기(예를 들면, "QO1")가 AM 또는 FM 변조되었는지의 결정이 이루어진다. 단계 2285에서, 석영 기반 전자 발진기(예를 들면, "QO1")가 AM 또는 FM 변조된 것으로 결정되면, 단계 2290에서, 단지 주파수 정보만이 사용되었는지 여부의 결정이 이루어진다. 단계 2290에서, 단지 주파수 정보만이 사용된 것으로 결정되면, 단계 2295에서, 적어도 하나의 피크 주파수를 드러내는 주파수 영역 스펙트럼을 얻기 위하여 음향 신호의 푸리에 변환이 수행된다. 단계 2300에서, 주 피크 주파수 및 추가 피크 주파수들이 저장되고 및/또는 하나 또는 그 이상의 기준 값들과 비교된다.

단계 2290에서, 주파수 정보가 배타적으로 사용되지 않은 것으로 결정되면(예를 들면, 추가 정보(예를 들면, 시간 영역 정보)가 주파수 정보와 함께 사용되거나 추가 정보가 주파수 정보 없이 사용되면), 단계 2305에서, 신호(예를 들면, AM 또는 FM 변조된 신호)가 시간 영역으로 복조된다. 실시예에서, 복조는, 예를 들면, 반송 주파수에서 신호와의 비선형 믹싱(아날로그 및/또는 디지털)에 의해, 예를 들면, AM/FM 라디오 전송에서 이루어지는 것처럼 이루어질 수 있다. 단계 2310에서, 복조된 신호는 복호화되어 식별 메시지를 드러내고, 하나 또는 그 이상의 기준 값(예를 들면, 예측되는 식별 메시지)과 비교된다. 또는, 단계 2290에서, 주파수 정보가 배타적으로 사용되지 않은 것으로 결정되면(예를 들면, 추가 정보(예를 들면, 시간-주파수 영역 정보)가 주파수 정보와 함께 사용되거나 추가 정보가 주파수 정보 없이 사용되면), 단계 2315에서, 신호의 시간-주파수 변환이 수행될 수 있다. 실시예에서, 시간-주파수 변환은, 고려될 수 있는 다른 시간-주파수 변환 중에서, 예를 들면, 웨이블릿, 스펙트로그램(spectrogram), 짧은 시간 푸리에 변환(short-time Fourier transform)을 포함할 수 있다.

단계 2215에서, 시계가 하나 또는 그 이상의 추가 변환기(예를 들면, 추가 석영 결정 및/또는 전자기계적 변환기)를 포함하는 것으로 결정되면, 단계 2325에서, 추가 변환기가 석영-기반 전자 발진기(예를 들면, 석영 결정과 석영 결정을 구동하는 데 사용되는 전자 회로를 포함하는)인지 여부의 결정이 이루어진다. 단계 2325에서, 추가 변환기가 석영-기반 전자 발진기인 것으로 결정되면, 과정은 단계 2220으로 계속되어, 비제한적인 실시예에서, 예를 들면, 제1 석영 발진기(QO1) 및 제2 석영 발진기(QO2), 제2 석영 발진기(QO2)만, 또는 제2 석영 발진기(QO2) 및 제3 석영 발진기(QO3)에 대해 분석이 수행될 수 있다.

단계 2325에서, 추가 변환기가 석영 기반 전자 발진기가 아닌 것으로 결정되면, 단계 2335에서, 변환기로부터 식별 신호를 끌어내기 위하여 식별 신호(예를 들면, 적절한 전기 신호가, 예를 들면, 버튼을 누름에 따라) 추가 변환기로 전송될 수 있으며, 이는 임의의 긴 신호일 수 있다. 실시예에서, 변환기 및 탐지 시스템에 의해 지원되는 임의의 식별 신호가 전송될 수 있다. 예를 들면, 비제한적인 실시예에서, 식별 신호는 확산 스펙트럼 기술(주파수 호핑과 같은), 주파수 편이 변조(frequency shift keying) 등을 사용할 수 있다. 단계 2340에서, 식별 신호는 메시지를 식별하기 위해 복호화되며, 하나 또는 그 이상의 기준 값(예를 들면, 예측되는 메시지)과 비교된다.

본 발명이 구체적인 실시예를 참조로 설명되었지만, 이 분야의 기술자라면 발명의 진정한 정신과 범위를 벗어나지 않고 다양한 변화가 이루어질 수 있으며 균등물이 구성요소들을 대체할 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 본 발명의 기본적인 가르침을 벗어나지 않고 변경이 이루어질 수 있다.