DE19519932A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Metalldetektion mit integrierter Transponderabfrage - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Metalldetektion mit integrierter Transponderabfrage für den Sicherheits- und Überwachungssektor, insbesondere zum Einsatz in Eingangskontrollen, wie z. B. Sicherheitsschleusen, zu sicherheitsrelevanten Räumen, wie Banken, Botschaften, Militäranlagen, Flughäfen und anderen Anlagen, die vor dem unkontrollierten Zutritt von bewaffneten Personen geschützt werden müssen.

Bekannte Metalldetektoren bestehen aus einer oder mehreren Sendespulen, einer oder mehreren Empfängerspulen und einer Verarbeitungselektronik, die Signaländerungen im Kontrollbereich überwacht und ein elektromechanisches Sicherheitssystem aktiviert, wenn die von den Empfängerspulen empfangenen Signale von einer vorgewählten Referenz abweichen. Eine derartige Abweichung kann beispielsweise von dem Durchgang von metallischen Gegenständen, wie z. B. einer Waffe, durch den Kontrollbereich ausgelöst werden.

Damit metallische Gegenstände, die sich in der Nähe der Sende­ bzw. Empfängerspulen des Metalldetektors befinden und Magnetfelder, die von äußeren Quellen, wie z. B. einer Motorzündung, erzeugt werden, die Funktion des Metalldetektors nicht beeinflussen, besitzen sowohl die Sende- als auch die Empfängerspulen im allgemeinen eine multipolare Anordnung, d. h. Polaritäten mit unterschiedlichem Vorzeichen wechseln sich ab, so daß sich Störsignale sich am Empfänger gegenseitig aufheben oder nur ein sehr kleines Signal ergeben.

Die Frequenzen, bei denen die Metalldetektoren arbeiten, liegen im niederfrequenten Bereich, im allgemeinen zwischen 1 KHz und 10 KHz, so daß sehr dünne Metallfolien, wie z. B. Zigarettenpackungen, dünne Bleche oder andere Metallgegenstände, wie sie üblicherweise von Personen getragen werden, wie z. B. Schlüssel oder Münzen, keine so große Änderung des von den Sendern erzeugten magnetischen Feldes hervorrufen, daß ein Alarm oder ein elektromagnetisches Sicherheitssystem ausgelöst wird.

Die Sende- und Empfängerspulen in Metalldetektoren sind daher so aufgebaut, daß das erzeugte elektromagnetische Feld in einen relativ kleinen Raum gerichtet ist, und daher die Anwesenheit von mit Waffen vergleichbaren metallischen Gegenständen nur in dem kleinen überwachten Durchgangsbereich registriert wird, der durch den Bereich zwischen den Sende- und Empfangsantennen definiert ist.

Darüber hinaus sind normalerweise eine Vielzahl derartiger Spulen vorgesehen, die in unterschiedliche Richtungen orientiert sind, so daß, unabhängig von der Orientierung und dem Weg der metallischen Gegenstände im überwachten Bereich, ein ausreichend hoher Induktionsstrom erzeugt wird.

Schließlich ist festzustellen, daß das magnetische Feld, welches von den Sendern des Metalldetektors ausgestrahlt wird, relativ schwach gewählt wird, so daß es keinen Schaden bei Personen mit Herzschrittmachern erzeugen kann.

Daneben sind Transponderdetektoren bekannt, die eine Antenne aufweisen, die üblicherweise aus einer ausgedehnten, homopolaren Wicklung besteht, die als Sender wirkt und in der Nähe des überwachten Zugangsbereichs angeordnet ist, und wobei außerdem elektronische Karten vorgesehen sind, die eine Empfangs- und Sendeeinrichtung für ein elektromagnetisches Feld aufweisen, die immer dann angeregt wird, wenn sie in das von der Antenne ausgestrahlte elektromagnetische Feld eintritt, und die daraufhin ein kodiertes Signal aussendet. Wenn das von der Karte ausgestrahlte elektromagnetische Signal von der gleichzeitig als Empfänger wirkenden homopolaren Antenne empfangen wird, wird das Signal analysiert und, wenn die Zugangsberechtigung des Trägers der Karte erkannt wird, kann beispielsweise ein elektromechanisches Sicherheitssystem ausgeschaltet werden und der Träger der elektronischen Karte kann den kontrollierten Bereich betreten.

Im Gegensatz dazu können Personen, die eine derartige Transponderkarte nicht tragen oder die über eine Transponderkarte verfügen, die nicht das für den spezifischen Sicherheitsbereich erforderliche Signal aussendet, das Sicherheitssystem nicht überwinden und in den kontrollierten Bereich nicht eintreten.

Mit Hilfe des Transponderdetektors ist eine Fernabfrage der elektronischen Karte möglich, so daß der Träger der Karte nicht anhalten muß, wenn er eine kontrollierte Sicherheitsschleuse passieren will.

Diese Transponderdetektoren arbeiten in einem Frequenzbereich von 50 bis 450 KHz, damit kleine Karten mit Spulen von nur wenigen Wicklungen eingesetzt werden können. Darüber hinaus muß bei der üblicherweise verwendeten homopolaren Antenne und dem entlang ihrer Achse konzentrierten elektromagnetischen Feld dieses Feld relativ stark sein, so daß die Karte im gesamten überwachten Durchgangsbereich auch in den Fällen abgefragt werden kann, in denen die Karte hinsichtlich des vom Sender ausgestrahlten magnetischen Flusses nicht perfekt orientiert ist.

Die höhere Intensität des elektromagnetischen Feldes, die insbesondere dazu nötig ist, den Transponder auch bei schlechter Orientierung zu aktivieren, führt andererseits dazu, daß optimal orientierte Transponderkarten auch dann stimuliert werden können, wenn sie sich in der Nähe, aber immer noch außerhalb des überwachten Durchgangsbereichs befinden. Dieser Effekt ist, vom Sicherheitsstandpunkt aus betrachtet, nachteilig, denn beispielsweise können Personen, die unmittelbar vor dem Träger der Karte den überwachten Durchgang durchqueren, das Sicherheitssystem so überwinden.

Die beiden oben vorgestellten Detektorarten, d. h. der Metalldetektor und der Transponderdetektor, arbeiten also nach völlig unterschiedlichen Prinzipien, so daß der Aufbau und die funktionelle Verarbeitungslogik dieser Systeme bisher nicht kombiniert werden konnten, um beispielsweise eine erhöhte Sicherheit bei gleichzeitiger Erhöhung des Personendurchsatzes, etwa einer Sicherheitsschleuse, zu ermöglichen.

Es ist nämlich wünschenswerte daß berechtigte Personen, beispielsweise Sicherheitspersonal, einen Metalldetektor ohne Alarm auszulösen auch dann durchqueren können, wenn sie Metallgegenstände, wie Waffen, tragen, die normalerweise einen Alarm oder das Auslösen eines elektromechanischen Sicherheitssystems hervorrufen würden. Hierzu wäre es erforderlich, daß der Metalldetektor beim Durchtritt von berechtigten Personen mit einer geringeren Empfindlichkeit als im üblichen Betrieb arbeitet.

Insgesamt sollte also höchstmögliche Sicherheit und ein möglichst hoher Personendurchsatz kombiniert werden.

Bekannte Systeme, die diese prinzipiell gegensätzlichen Erfordernisse vereinigen wollen, kombinieren beispielsweise einen Metalldetektor mit biometrischen Lesegeräten oder mit Magnetkarten-Lesegeräten, wobei berechtigte Personen dadurch identifiziert werden, daß im ersten Fall charakteristische Körpermerkmale erkannt bzw. im zweiten Fall die auf der Magnetkarte gespeicherte Information mit einer von der Person einzugebenden Geheimnummer verglichen werden. Wenn mittels biometrischem Lesegerät oder Magnetkarten-Lesegerät erkannt wird, daß es sich um eine berechtigte Person handelt, wird die Empfindlichkeit des Metalldetektors verringert oder er wird ganz ausgeschaltet, so daß diese Person auch dann den Sicherheitsbereich betreten kann, wenn sie größere metallische Gegenstände mit sich führt.

Mit derartigen Sicherheitssystemen sind jedoch einige Nachteile verbunden. Zwar wird die Sicherheit einerseits erhöht, andererseits aber sind berechtigte Personen gezwungen, entweder eine biometrische Kontrolle über sich ergehen zu lassen oder ihre persönliche Magnetkarte in ein Lesegerät einzugeben und die entsprechende Geheimnummer einzutippen. Dies ist einerseits mit einem zusätzlichen Zeitaufwand verbunden und andererseits wird diese Zusatzkontrolle meist offen durchgeführt, so daß die Personen, denen ein Zutritt mit niedrigem Überwachungsniveau gestattet ist, leicht von dritten Personen identifiziert werden können.

Darüber hinaus sind mit biometrischen Kontrollen häufig hygienische Probleme verbunden.

Die oben beschriebenen Sicherheitssysteme sind daher für den praktischen Einsatz nicht geeignet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine geeignete technische Lösung zu finden, die eine Kombination von Transponderkarte und Metalldetektor ermöglicht und gleichzeitig eine Integration der entsprechenden elektrischen Schaltungen gestatten sollte, damit eine Kombination dieser beiden Systeme mit so geringen Kosten wie möglich durchgeführt werden kann. Darüber hinaus sollte ein derartiger Detektor vermeiden, daß berechtigte Personen beim Eintritt in den Kontrollbereich zusätzliche Maßnahmen durchführen müßten. Dabei sollte sichergestellt sein, daß die Empfindlichkeit des Metalldetektors nur dann reduziert ist, wenn sich die berechtigten Personen in dem überwachten Durchgang befinden, so daß insbesondere verhindert wird, daß nicht autorisierte Personen, die direkt vor oder hinter der durch die Transponderkarte berechtigten Person die Sicherheitsschleuse durchqueren, nur mit niedriger Empfindlichkeit kontrolliert werden.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Metalldetektion mit automatisch veränderbarer Sensitivität in Sicherheitsschleusen, wobei man elektromagnetische Wellen einer bestimmten Frequenz "foi" in das zu überwachende Volumen sendet, die aus dem Volumen empfangene Strahlung der Frequenz "foi" detektiert und mittels einer nachgeschalteten Elektronik Änderungen der registrierten Strahlung auswertet, wobei ein Sicherheitssystem aktiviert wird, wenn die von Metallteilen induzierten Änderungen der elektromagnetischen Strahlung einen bestimmten Schwellwert übersteigen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man berechtigten Personen einen Durchgang durch die Sicherheitsschleuse ohne Auslösen des Sicherheitssystems ermöglicht, indem man die berechtigten Personen mit einer Transponderkarte ausstattet, man die Transponderkarte in der Sicherheitsschleuse automatisch aktiviert, daß die Transponderkarte nach Aktivierung eine elektromagnetische Strahlung der Frequenz "foi ± Δf" aussendet und daß man diese Frequenz registriert und damit das Sicherheitssystem desaktiviert.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein integrierter Metall- und Transponderdetektor für Sicherheitsschleusen mit Sendemitteln, die eine niederfrequente elektromagnetische Strahlung einer Frequenz "foi" aussenden, und Empfangsmitteln für diese Strahlung, der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Metalldetektor außerdem Mittel zur Detektion von kodierten Informationssignalen einer Frequenz "foi ± Δf" aufweist, die von einer Transponderkarte ausgestrahlt werden, wenn die Transponderkarte durch die Strahlung der Sendemittel des Metalldetektors aktiviert wird, wobei die Transponderkarte einen aktiven Schaltkreis mit einer Spule aufweist, der für Signale der Frequenz "foi" hochohmig abgeschlossen ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen integrierten Metall- und Transponderdetektors ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.

Ein derartig zusammengesetzter Detektor besitzt zahlreiche Vorteile:

• - er verwendet zumindest die Sende- und Empfangsantennen des Metalldetektors zur Detektion der Transpondersignale, was den Aufbau des Detektors beträchtlich vereinfacht und wodurch dieser billiger herstellbar ist, wobei gleichzeitig ein verbesserter ästhetischer Eindruck erreicht wird, weil die sichtbaren Spulen als flache Platten oder schmale Säulen ausgeführt werden können;
• - er verwendet die elektronische Schaltung der Detektorkomponente des Metalldetektors zur Aufbereitung der empfangenen Signale, und zwar sowohl der Signale des Metalldetektors als auch der Signale des Senders der Transponderkarte;
• - er verwendet die von ausgeklügelten Metalldetektoren her bekannten mehrfachen und multipolaren elektromagnetischen Felder, was zu einer höheren Sicherheit, unabhängig von Weg und Orientierung, sowohl der aufzuspürenden metallischen Gegenstände als auch der Transponderkarte führt;
• - er nutzt niederfrequente magnetische Felder geringer Intensität, die nicht der Überwachung durch Emissionsschutzbehörden unterliegen und die nach internationalen Standards für Träger von Herzschrittmachern und für schwangere Frauen als ungefährlich gelten;
• - er verwendet elektromagnetische Felder, die im wesentlichen auf den überwachten Durchgangsbereich zwischen den Sende- und Empfangsantennen beschränkt bleiben;
• - die Transponderkarte wird beim Durchgang durch die Sicherheitsschleuse nur dann aktiviert, wenn sie sich genau in dem Bereich zwischen den Sende- und Empfangsantennen befindet, so daß verhindert wird, daß Karten abgefragt werden, die sich in der Nähe der Antennen, aber immer noch außerhalb des überwachten Bereichs befinden, so daß die Gefahr verringert ist, daß die Betriebsgrößen des Metalldetektors geändert werden, solange noch nichtberechtigte Personen kontrolliert werden;
• - es werden Transponderkarten mit - getrennten oder gemeinsamen - Sende- und Empfangsspulen verwendet, die bei den für die Metalldetektion verwendeten Frequenzen hochohmig abgeschlossen sind, so daß ein Durchtritt der Karte selbst das elektromagnetische Feld bei diesen Frequenzen nicht verändert, so daß diese Karten für den Metalldetektor quasi "unsichtbar" sind. Darüber hinaus führt dies zu einem geringen Energieverbrauch, so daß die Lebensdauer des eingebauten elektrischen Generators, beispielsweise einer Batterie, erhöht ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel, bei dem die Sende- und Empfangsantennen in plattenartigen Trägern angeordnet sind und das durch eine in einem Kasten befindliche Elektronik gesteuert wird, wobei die Elektronik mit einem elektromechanischen Verschlußsystem und einem akustischen Alarmgeber verbunden ist;

Fig. 2 ein Blockdiagramm der elektrischen Schaltung des Metalldetektors mit einer nachgeschalteten Elektronik, die sowohl Signale des Metalldetektors als auch der von der Transponderkarte ausgesendeten elektromagnetischen Strahlung verarbeiten kann;

Fig. 3 ein Blockdiagramm, das die elektronische Schaltung der aktiven Transponderkarte mit eingebautem Generator illustriert;

Fig. 4 ein Blockdiagramm der elektronischen Schaltung der Transponderkarte, deren Sende- und Empfangsspule für die zur Metalldetektion verwendeten Frequenzen hochohmig abgeschlossen ist.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Sicherheitsschleuse dargestellt, wobei die Sendespulen Txi und die Empfangsspulen Rxi (i steht jeweils für natürliche Zahlen 1, 2, . . .) in Platten 1, 2 angeordnet sind. Beispielhaft ist eine Transponderkarte 3 dargestellt, die sich gerade in dem überwachen Bereich der Sicherheitsschleuse befindet. Die Sende- und Empfangsspulen sind mit einem Gehäuse 4 verbunden, in dem sich die Detektorelektronik befindet. Der Ausgang der Detektorelektronik ist im vorliegenden Beispiel einerseits mit einem elektromechanischen Verschlußsystem 5 und andererseits mit einem akustischen Alarm 6 verbunden. Es versteht sich jedoch, daß noch weitere Vorrichtungen, insbesondere auch optische Alarmsysteme, Protokolldrucker, Computer usw. mit dem Ausgang der Auswerteelektronik verbunden sein können.

In Fig. 2 ist mit LogTxRx eine elektronische Steuerung für die Sendergruppen und wenigstens eine Empfangsgruppe bezeichnet. Die Sendespulen Tx1, Tx2, Txn weisen jeweils einen vorgeschalteten Verstärker AT1, AT2, ATn auf. Die in der gegenüberliegenden Platte 2 untergebrachten Empfangsspulen Rx1, Rx2, Rxm besitzen jeweils zugeordnete Eingangsstufen, die beispielsweise einen Vorverstärker enthalten können. Die Sender Txi senden Strahlung der Frequenz "foi" aus, die von den Empfangsspulen Rxi empfangen werden kann. Darüber hinaus werden mit den Empfangsspulen Rxi auch die Signale der Transponderkarte, die bei einer Frequenz von "foi ± Δf" ausgestrahlt werden, empfangen. Signale beider Frequenzen werden von der jeweiligen Eingangsstufe ARi weiterverarbeitet. Nach der Eingangsstufe werden die Signale entsprechend ihrer Frequenz in zwei Arme aufgetrennt und separat weiterverarbeitet. In Fig. 2 ist dies für die Signale der Empfängerspule Rx1 näher dargestellt. Die Signale des Metalldetektors bei einer Frequenz "foi" werden über einen Demodulator DEM1, einen Filter FIL1 und einen Wandler CON1 weiterverarbeitet. Entsprechende Baugruppen, d. h. Demodulator DES1, Filter FIS1 und Wandler COS1 sind auch für die Signale der Transponderkarte, d. h. für Signale der Frequenz "foi ± Δf" vorgesehen. Die so aufbereiteten Signale werden von einem Computer MC weiterverarbeitet und analysiert. Dieser Computer steuert dann auch die entsprechenden Sicherheitssysteme 5, 6.

In Fig. 3 ist die Elektronik der Transponderkarte als Blockdiagramm dargestellt. Man erkennt einen Generator E für elektrische Energie, einen Verstärker A, einen Trigger TR, einen Mikrocomputer MIC und einen Signalgeber für kodierte Signale. L bezeichnet eine Spule, die sowohl als Sende- als auch als Empfangsspule dient.

In Fig. 4 ist der Sender des Transponders näher dargestellt. Er weist insbesondere einen Sendeverstärker ATX, eine Zusatzimpedanz Z und den als Sende- und Empfangsspule L dienenden elektromagnetischen Wandler auf. Außerdem erkennt man einen Verstärker ARX für die bei einer Frequenz "foi" empfangenen Signale und einen Mikroprozessor MP, dessen Signale mit einer Frequenz "foi ± Δf" ausgestrahlt werden, wobei diese Frequenz im Bereich der Frequenz "foi" liegt, mit dieser aber nicht identisch ist.

Die in den Zeichnungen dargestellte, bevorzugte Ausführungsform der Erfindung weist zwei Detektoren auf, die zusammen integriert sind. Der erste Detektor dient zur Registrierung metallischer Gegenstände, die den überwachten Durchgang durchqueren und wird so reguliert, daß wenn ein metallischer Gegenstand den überwachten Bereich durchquert und eine Änderung des magnetischen Feldes hervorruft, die höher als ein vorbestimmter Grenzwert ist, ein Sicherheitssystem ausgelöst wird, so beispielsweise das elektromechanische Bauteil 5 oder den Alarmgeber 6. Das elektromechanische Bauteil 5 ist üblicherweise mit einer oder mehreren Türen verbunden, die den Zugang von Personen oder Gegenständen in den sicherheitsrelevanten Bereich unterbrechen können. Der Alarmgeber 6 kann in einem solchen Fall beispielsweise ein akustisches Warnsignal aussenden. Es können beispielsweise aber auch optische Signale ausgelöst oder aufgezeichnete Durchsagen abgespielt werden.

Das zweite Detektionssystem beruht auf einer Transponderkarte, wobei ein Sende- und Empfangssystem mit der elektronischen Transponderkarte wechselwirkt und wobei diese Wechselwirkung dazu führt, daß der Träger der Karte auch dann die Sicherheitsschleuse 1, 2 durchqueren kann, wenn er metallische Gegenstände mit sich führt, die normalerweise eine Aktivierung des Sicherheitssystems 5, 6 aufgrund der Wirkung der Metallgegenstände auf den Metalldetektor zur Folge hätte.

Die elektronische Transponderkarte 3 weist eine Spule L mit mehreren Windungen auf, wobei der Stromkreis hochohmig für Frequenzen "foi" des Magnetfeldes abgeschlossen ist, die zur Detektion von Metallgegenständen verwendet werden. Daher verursacht die Transponderkarte selbst keine wesentliche Änderung des Magnetfeldes bei diesen Frequenzen in der Sicherheitsschleuse. Aufgrund des hochohmigen Abschlusses wird in der Transponderkarte nur ein sehr geringer Strom bei einer Frequenz "foi" induziert, wenn sich die Transponderkarte in dem elektromagnetischen Feld der Sicherheitsschleuse befindet. Dieser geringe Strom ist jedoch in der Lage, den Trigger TR der Transponderkarte auszulösen, wodurch der Mikrocomputer MIC aktiviert wird, der die Sendergruppe TC steuert. In der Folge wird ein kodiertes Signal bei einer Frequenz "foi ± Δf" ausgestrahlt. Letzteres ist ebenfalls ein niederfrequentes Signal in der Nähe der Frequenz "foi", aber nicht identisch mit dieser Frequenz. Die Empfangselektronik des integrierten Metall- und Transponderdetektors kann daher die von den Sendespulen Txi ausgesandte Strahlung von der von der Transponderkarte 3 ausgesandten Strahlung unterscheiden. Insbesondere werden die vom Mikrocomputer MIC oder vom Mikroprozessor MP ausgehenden Signale durch die Verstärker TC bzw. ATX verstärkt und zur Spule L weitergeleitet.

In Fig. 4 ist die zusätzliche Impedanz Z dargestellt, die gemeinsam mit der Induktivität der Spule L ein Resonanzsystem für Signale der Frequenz "foi ± Δf" bildet, so daß Signale bei dieser Frequenz einen höheren Strom erzeugen, wodurch in der Spule L ein elektromagnetisches Feld erzeugt wird, das ausgestrahlt und leicht von den für den Metalldetektor und die Transponderkarte gemeinsamen Empfängern Rxi registriert werden kann. Gleichzeitig ist der Z-L-Kreis so ausgelegt, daß er für die für den Metalldetektor spezifischen Frequenzen "foi" eine sehr hohe Impedanz aufweist, welche die entsprechenden Ströme weitestgehend minimiert, so daß das vom Metalldetektor verwendete Magnetfeld nicht geändert wird. Dadurch ist die Karte 3 für den Metalldetektor praktisch unsichtbar. Beim Durchgang einer derartigen Karte durch die Sicherheitsschleuse wird selbst dann kein Alarm ausgelöst, wenn die kodierten Signale der Transponderkarte den Träger als nicht zugangsberechtigt ausweisen, weil er beispielsweise lediglich für einen anderen Sicherheitsbereich eine Zugangsberechtigung besitzt. In diesem Fall wird die Karte 3 vom Metalldetektor nicht erkannt und ihr Träger wird wie jede andere, unbekannte oder fremde Person kontrolliert.

Im wesentlichen besteht die Erfindung also aus einem Metalldetektor und einer Transponderkarte, die beide dieselben Sende- und Empfangsantennen verwenden. Diese Antennen können beispielsweise in säulen- oder plattenartigen Aufbauten 1, 2 oder in anderen an sich bekannten Strukturen enthalten sein. Die beiden integrierten Detektoren verwenden zur Detektion von Metallgegenständen niederfrequente Signale einer Frequenz "foi", wobei diese Frequenz auch zur Aktivierung der Transponderkarte verwendet wird, während die Transponderkarte selbst niederfrequente Signale einer Frequenz "foi ± Δf" ausstrahlt, wobei Δf ein Frequenzintervall bezeichnet, das einerseits die gleichzeitige Detektion von Metalldetektions- und Transponderfrequenzen mit denselben Empfangsantennen und andererseits die Trennung dieser beiden Signale bei der elektronischen Weiterverarbeitung ermöglicht.

Der integrierte Detektor, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, weist eine bestimmte Anzahl von Sendern Txi auf (wobei "i" bevorzugt 5 ist) und eine gleiche oder verschiedene Anzahl Empfangseinheiten Rxi, wenigstens jedoch eine Empfangseinheit, wobei eine gemeinsame Eingangsstufe ARI für alle von einer Empfangseinheit empfangenen Signale vorgesehen ist. Nach dieser Eingangsstufe, in der die Signale verstärkt werden, werden sie entsprechend ihrer Frequenzen in zwei Arme aufgetrennt, wobei der erste Arm (DEMi, FILi, CONi) die Signale einer Frequenz "foi", analysiert, die zur Detektion von Metallgegenständen dienen und der zweite Arm (DESi, FISi, COSi) die Signale der Frequenz "foi ± Δf" auswertet, die von der Transponderkarte 3 ausgesendet werden. Bei dieser Signalauswertung werden die Signale von einem Demodulator DESi demoduliert, dann werden Störsignale durch den Filter FISi entfernt und schließlich das gewünschte Signal in einem Analog-Digital-Wandler umgewandelt und als digitales Signal an den Mikrocomputer MC übertragen, wo eine weitere Auswertung stattfindet. Beispielsweise kann in dem Computer überprüft werden, ob das von der Transponderkarte 3 ausgesendete kodierte Signal zu einer berechtigten Person gehört - beispielsweise, im Fall einer Bank, eines Angestellten oder eines bekannten Klienten - wobei die Empfindlichkeit des Metalldetektors verringert wird, um diesen Personen den Durchgang auch mit größeren Metallgegenständen zu ermöglichen, ohne daß Alarm ausgelöst und Verschlußvorrichtungen blockiert werden, wobei die Vorrichtung dennoch die Fähigkeit behält, metallische Gegenstände ab einer bestimmten Größe zuverlässig zu entdecken.

Vorteilhaft handelt es sich bei den Transponderkarten 3 um aktive elektronische Karten, d. h. sie besitzen ihren eigenen elektrischen Generator und arbeiten meist unter Verwendung von miniaturisierten Batterien E, und sie verfügen üblicherweise über ein oder zwei Spulen zum Empfang der Signale einer Frequenz "foi" und zur Ausstrahlung einer Frequenz "foi ± Δf". Im Fall der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen wird statt zwei getrennter Spulen nur eine gemeinsame Spule verwendet, wobei die Anordnung in jedem Fall dadurch charakterisiert ist, daß sie eine hohe Impedanz für Ströme einer Frequenz "foi" aufweist. Dadurch wird gewährleistet, daß beim Durchgang durch die Sicherheitsschleuse nur ein äußerst geringer Strom in den Windungen der Spule L induziert wird, so daß keine Änderung des von den Sendern des Metalldetektors erzeugten elektromagnetischen Feldes stattfindet und die Transponderkarte von den Empfängerspulen nicht registriert wird, folglich also kein Alarm ausgelöst wird.

In Reihe mit der Spule L der elektronischen Transponderkarte 3 ist eine Impedanz Z angeordnet, wobei diese Impedanz so gewählt ist, daß die Masche des Stromkreises, welche die Z-L- Reihenschaltung enthält, einen Resonanzkreis mit niedrigem Widerstand für Signale der Frequenz "foi ± Δf"" darstellt. Somit arbeitet die Karte als Sender für diese Frequenzen und erzeugt ein elektromagnetisches Feld, das von den Empfangsantennen Rxi des integrierten Detektors registriert werden kann.

Somit ist die Karte 3 einerseits für den Metalldetektor unsichtbar, andererseits kann das Transpondersignal von den Empfangsantennen Rxi registriert werden, wenn sich die Karte in dem von den Sendeantennen 1 und Empfangsantennen 2 begrenzten Raum der Sicherheitsschleuse befindet.

Claims (8)

1. Verfahren zur Metalldetektion mit automatisch veränderbarer Sensitivität in Sicherheitsschleusen (1, 2), wobei man elektromagnetische Wellen einer bestimmten Frequenz "foi" in das zu überwachende Volumen sendet, die aus dem Volumen empfangene Strahlung der Frequenz "foi" detektiert und mittels einer nachgeschalteten Elektronik Änderungen der registrierten Strahlung auswertet, wobei ein Sicherheitssystem (5, 6) aktiviert wird, wenn die von Metallteilen induzierten Änderungen der elektromagnetischen Strahlung einen bestimmten Schwellwert übersteigen, dadurch gekennzeichnet, daß man berechtigten Personen einen Durchgang durch die Sicherheitsschleuse ohne Auslösen des Sicherheitssystems ermöglicht, indem man die berechtigten Personen mit einer Transponderkarte (3) ausstattet, man die Transponderkarte (3) in der Sicherheitsschleuse automatisch aktiviert, daß die Transponderkarte (3) nach Aktivierung eine elektromagnetische Strahlung der Frequenz "foi ± Δf" aussendet und daß man diese Frequenz registriert und damit das Sicherheitssystem desaktiviert.

2. Integrierter Metall- und Transponderdetektor für Sicherheitsschleusen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, mit Sendemitteln (Txi), die eine niederfrequente elektromagnetische Strahlung einer Frequenz "foi" aussenden, und Empfangsmitteln (Rxi) für diese Strahlung, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalldetektor außerdem Mittel zur Detektion von kodierten Informationssignalen einer Frequenz "foi ± Δf" aufweist, die von einer Transponderkarte (3) ausgestrahlt werden, wenn die Transponderkarte (3) durch die Strahlung der Sendemittel (Txi) des Metalldetektors aktiviert wird, wobei die Transponderkarte (3) einen aktiven Schaltkreis mit einer Spule (L) aufweist, der für Signale der Frequenz "foi" hochohmig abgeschlossen ist.

3. Integrierter Metall- und Transponderdetektor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und die Empfangsmittel (Txi, Rxi) und die Mittel zur Detektion der Signale der Transponderkarte (3) dieselben Sende- und Empfangsantennen umfassen.

4. Integrierter Metall- und Transponderdetektor gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Transponderkarte durch niederfrequente Strahlung der Frequenz "foi" aktiviert wird.

5. Integrierter Metall- und Transponderdetektor gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionsmittel für Metall und für Signale der Transponderkarte (3) jeweils niederfrequente elektromagnetische Strahlungen empfangen, deren Frequenzen nicht identisch, aber benachbart sind.

6. Integrierter Metall- und Transponderdetektor gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Detektion der Transpondersignale wenigstens eine für die empfangenen Signale gemeinsame Eingangstufe (ARi) aufweisen, ferner eine Signalweiche, welche die Signale in zwei Arme auftrennt, wobei der erste Arm Demodulator-, Filter- und Wandlermittel (DEMi, FILi, CONi) für Signale der Frequenz "foi" aufweist, während der zweite Arm Demodulator-, Filter- und Wandlermittel (DESi, FISi, COSi) für Signale der Frequenz "foi ± Δf"" der Transponderkarte (3) umfaßt.

7. Integrierter Metall- und Transponderdetektor gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er elektronische Transponderkarten (3) umfaßt, die einen eigenen Generator (E) für elektrische Leistung und ein oder zwei Spulen (L) aufweisen, die für die zur Metalldetektion verwendeten Signale der Frequenz "foi" hochohmig abgeschlossen sind.

8. Integrierter Metall- und Transponderdetektor gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule(n) (L) der elektronischen Transponderkarte mit einer Impedanz (Z) so in Reihe geschalten ist (sind), daß der Stromkreis für Transpondersignale der Frequenz "foi ± Δf" eine niedrige Impedanz und für Metalldetektorsignale der Frequenz "foi" eine hohe Impedanz aufweist.