Einrichtung zur drahtlosen Identifizierung von Objekten beim Passieren einer räumlichen Schranke Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur draht losen Identifizierung von Objekten beim Passieren einer räumlichen Schranke, zu welchem Zwecke Schranke und Objekt mit Sendern und Empfängern ausgerüstet sind.
Zur automatischen drahtlosen Identifizierung beson ders ausgewählter Objekte während der Passage einer bestimmten räumlichen Schranke sind bereits verschie dene Einrichtungen bekannt geworden, die darauf be ruhen, dass eine Wechselwirkung zwischen dem zu iden tifizierenden Objekt und einer festen Station auftritt. Man kann z.B. das zu identifizierende Objekt mit einem Hochfrequenzsender versehen, der beim Passieren der Schranke einen dort befindlichen Empfänger zur Erzeu gung eines Signals veranlasst.
Der Nachteil aller auf diesem Prinzip beruhenden Einrichtungen besteht darin, dass der mit dem zu identifizierenden Objekt verbundene Sender vor und während des Identifizierungsvorgangs ein geschaltet sein muss und daher u.U. unzulässig hohe Anforderungen an dessen Stromversorgung stellt. Dieser Nachteil wird vermieden, wenn der mit dem zu identi fizierenden Objekt verbundene Sender automatisch erst dann eingeschaltet wird, wenn dieses in den Bereich des Schrankenraumes gelangt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Einrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein mit dem Objekt verbundener Hochfrequenzsender durch einen ebenfalls mit dem Objekt verbundenen Emp fänger eingeschaltet oder durch die Empfangssignal- leistung betrieben wird, sobald das Objekt in das Feld eines zur Schranke gehörenden Senders gelangt, und dass die Hochfrequenzstrahlung des Objektsenders von einem festen zur Schranke gehörenden Hochfrequenzempfänger aufgenommen wird, der ein Anzeige- oder Alarmsignal auslöst.
Von dem Anwendungszweck wird es abhängen, ob die den Objektsender auslösende Schrankenstrahlung zweckmässig aus sichtbarem oder unsichtbarem Licht, oder aus Hochfrequenzwellen besteht.
Eine spezielle Anwendung findet die Einrichtung zur Aufdeckung von Diebstählen ausgewählter Objekte, wobei ein Alarm ausgelöst wird, sobald der Dieb eine ihm nicht bekannte unsichtbare Schranke mit dem ge stohlenen Objekt durchquert.
Die Verfolgung des identifizierten Objekts auch aus- serhalb eines engeren Schrankenbereiches kann ermög licht werden, wenn durch geeignete Schaltungsanordnung der einmal eingeschaltete Objektsender auch bei einer für die Einschaltung nicht mehr ausreichenden Schran- kenstrahlung auf den Objektempfänger weiter in Betrieb bleibt, so dass der Empfang des Objektsenders durch andere feste oder bewegliche Empfänger ermöglicht wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgen den anhand der beiliegenden Zeichnung näher beschrie ben. Es stellen dar: Fig. 1 das Blockschaltbild einer einen Hochfrequenz sender als festen Schrankensender aufweisenden Identi- fizierungseinrichtung, Fig. 2 die Prinzipschaltung eines solchen Gerätes, das von einer mit dem Objekt verbundenen Batterie ge speist wird, Fig. 2a die Prinzipschaltung eines solchen Gerätes, das ohne zusätzliche Objektbatterie aus der Energie des Schrankensenders betrieben wird,
Fig. 3 die Prinzipschaltung eines optisch ausgelösten Objekt-Hochfrequenzsenders.
Die gestrichelten Linien A in Fig. 1 stellen den wirk samen Schrankenraum dar. Der dauernd in Betrieb be findliche zur Schranke gehörende Hochfrequenzsender 1 strahlt seine Energie in den durch die Linien A begrenz ten Raum vermittels der Antenne 2 ab. Zu der festen Station der Schranke gehört ferner der Hochfrequenz empfänger 3, dessen Empfangsantenne 4 das gewünschte Signal des Objektsenders aufnehmen kann. Das zu iden tifizierende bewegliche Objekt 10 enthält einen Emp fänger 11, der seine Empfangsenergie über eine dem Verwendungszweck angepasste Antenne 12 erhält.
Das gleichgerichtete Empfangssignal löst den ebenfalls mit dem Objekt 10 verbundenen Objektsender 13 aus, der seine Energie aus der vom Objekt mitgeführten Batterie 15 bezieht und ein Hochfrequenzsignal über die Antenne 14 abstrahlt. Dieses Signal wird von dem Schranken empfänger 3 aufgenommen und löst hierüber die Anzeige- oder Alarmeinrichtung 5 aus. Zur Ersparung von Batte riestrom der Objektstation wird der den Objektsender 13 auslösende Objektempfänger 11 zweckmässigerweise stromlos betrieben.
Der Objektempfänger 11 und der Objektsender 13 sind in Fig. 2 näher erläutert. Die Empfangsenergie ge langt von der Antenne 12 auf den auf die Frequenz des Senders 1 abgestimmten Schwingungskreis; bestehend aus der Spule 111 und dem Kondensator 112. Die an diesem Schwingkreis entstehende Hochfrequenzresonanz- spannung wird durch die Diode 113 gleichgerichtet und erzeugt am Widerstand 114 eine Richtspannung, die durch den Kondensator 115 geglättet wird. Der Objekt sender 13 enthält einen Schwingungskreis bestehend aus der Spule 131 und dem Kondensator 132. Zusammen mit dem Transistor 133 und dem Blockkondensator 134 stellt dieser Schwingungskreis einen Hochfrequenzsen- der dar.
Die Basispannung des Transistors 133 wird über den Widerstand 135 als Hochfrequenzsperre durch die am Widerstand 114 auftretende Richtspannung dar gestellt. Solange auf den Empfänger 11 kein Hochfre- quenzsignal trifft, ist der Widerstand 114 spannungslos, und der Sender kann nicht anschwingen. Sobald jedoch ein Signal auf den Empfänger 11 trifft, öffnet die am Widerstand 114 stehende Richtspannung die Basis-Emit- terstrecke des Transistors 133, der nunmehr aus der Batterie 15 Strom entnimmt und den Sender zum An schwingen bringt.
Es hängt von der Dimensionierung der Schaltelemente des Senders 13 ab, ob dieser nur solange schwingt, als der Empfänger 11 ein Hochfre- quenzsignal empfängt, oder ob der Sender sich durch seine eigene Schwingungsenergie auch nach Ausbleiben des vom Empfänger 11 empfangenen Hochfrequenz signals weiter in Betrieb erhält, um so im Rahmen der Kapazität der Batterie 15 längere Zeit aktiv zu bleiben, so dass der Objektsender 13 vom Schrankenempfänger 3 oder anderen festen oder beweglichen Empfängern längere Zeit auch ausserhalb des Schrankenraumes auf genommen werden kann.
Fig. 2a zeigt, in welcher Weise der Objektsender 13a aus der vom Objektempfänger 11 empfangenen Leistung ohne eine zusätzliche Batterie 15 gespeist werden kann. Die vom Empfänger 11 gelieferte Richtspannung speist sowohl den Sendekreis des Transistors 133a als auch über den Widerstand 135a dessen Basiskreis. Solange der Empfänger 11 eine genügend hohe Richtspannung liefert, wird auf diese Weise ein Hochfrequenzsignal vom Objektsender erzeugt.
Die Auslösung des Objektsenders 13 kann auch auf optischem Wege erfolgen. In diesem Falle stellt der Sender 1 ein Fig. 1 eine sichtbares oder unsichtbares Licht abstrahlende Quelle dar, das vom Lichtempfänger 11 aufgenommen wird. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist die wirksame Empfangsanlage durch das Fotoelement 21 dargestellt, das auf den Widerstand 214 arbeitet. Die an diesem Widerstand stehende Fotospannung speist bzw. löst den Sender 13 in derselben Weise aus wie im Falle der Hochfrequenzstrahlung des Schrankensenders, wie vorstehend beschrieben worden ist.
Der Vorteil der Einrichtung besteht darin, dass die mit dem Objekt verbundene Batterie nur während des Identifizierungsvorganges belastet wird, und dass aus diesem Grunde Batterien kleinster Kapazität zu einer sicheren Erkennung ausreichen. Bei genügender Lei stung des Schrankensenders können u.U. selbst diese Batterien entfallen. Das Gerät kann somit sehr klein und billig gehalten werden.
Device for wireless identification of objects when passing a spatial barrier The invention relates to a device for wireless identification of objects when passing a spatial barrier, for which purpose the barrier and object are equipped with transmitters and receivers.
For automatic wireless identification of particular selected objects during the passage of a certain spatial barrier, various devices have already become known that rely on the fact that an interaction occurs between the object to be identified and a fixed station. One can e.g. the object to be identified is provided with a high-frequency transmitter which, when passing the barrier, causes a receiver located there to generate a signal.
The disadvantage of all devices based on this principle is that the transmitter connected to the object to be identified must be switched on before and during the identification process and therefore, under certain circumstances. places impermissibly high demands on its power supply. This disadvantage is avoided if the transmitter connected to the object to be identified is only switched on automatically when it comes into the area of the barrier area.
This object is achieved according to the invention by a device which is characterized in that a high-frequency transmitter connected to the object is switched on by a receiver also connected to the object or operated by the received signal power as soon as the object enters the field of a barrier belonging to the barrier Transmitter arrives, and that the high-frequency radiation of the object transmitter is received by a fixed high-frequency receiver belonging to the barrier, which triggers a display or alarm signal.
It will depend on the purpose of the application whether the barrier radiation triggering the object transmitter expediently consists of visible or invisible light, or of high-frequency waves.
The device has a special application for the detection of theft of selected objects, an alarm being triggered as soon as the thief crosses an invisible barrier with the stolen object that is unknown to him.
Tracking of the identified object outside a narrower barrier area can also be made possible if, by means of a suitable circuit arrangement, the object transmitter, once switched on, remains in operation even when the barrier radiation to the object receiver is no longer sufficient, so that the reception of the Object transmitter is made possible by other fixed or movable receivers.
Embodiments of the invention are described in more detail below with reference to the accompanying drawings. The figures show: FIG. 1 the block diagram of an identification device having a high-frequency transmitter as a fixed barrier transmitter, FIG. 2 the basic circuit of such a device, which is fed by a battery connected to the object, FIG. 2a the basic circuit of such a device , which is operated from the energy of the barrier transmitter without an additional object battery,
3 shows the basic circuit of an optically triggered high-frequency object transmitter.
The dashed lines A in Fig. 1 represent the effective seed barrier space. The permanently in operation be sensitive to the barrier belonging high-frequency transmitter 1 radiates its energy in the limited space by the lines A by means of the antenna 2 from. The fixed station of the barrier also includes the high-frequency receiver 3, the receiving antenna 4 of which can receive the desired signal from the object transmitter. The movable object 10 to be identified contains a receiver 11 which receives its received energy via an antenna 12 adapted to the intended use.
The rectified received signal triggers the object transmitter 13, which is also connected to the object 10, which draws its energy from the battery 15 carried by the object and emits a high-frequency signal via the antenna 14. This signal is picked up by the barrier receiver 3 and triggers the display or alarm device 5. To save battery power from the object station, the object receiver 11 which triggers the object transmitter 13 is expediently operated without current.
The object receiver 11 and the object transmitter 13 are explained in more detail in FIG. The received energy ge reached from the antenna 12 on the tuned to the frequency of the transmitter 1 oscillation circuit; consisting of the coil 111 and the capacitor 112. The high-frequency resonance voltage generated in this resonant circuit is rectified by the diode 113 and generates a rectified voltage at the resistor 114, which is smoothed by the capacitor 115. The object transmitter 13 contains an oscillating circuit consisting of the coil 131 and the capacitor 132. Together with the transistor 133 and the blocking capacitor 134, this oscillating circuit represents a high-frequency transmitter.
The base voltage of the transistor 133 is provided through the resistor 135 as a high-frequency block by the directional voltage occurring at the resistor 114 is. As long as no high-frequency signal hits the receiver 11, the resistor 114 is de-energized and the transmitter cannot start to oscillate. As soon as a signal hits the receiver 11, however, the directional voltage across the resistor 114 opens the base-emitter path of the transistor 133, which now draws current from the battery 15 and makes the transmitter oscillate.
It depends on the dimensioning of the switching elements of the transmitter 13 whether it only vibrates as long as the receiver 11 receives a high-frequency signal, or whether the transmitter continues to operate due to its own vibration energy even after the high-frequency signal received by the receiver 11 has not been received receives in order to remain active for a longer time within the scope of the capacity of the battery 15, so that the object transmitter 13 can be received by the barrier receiver 3 or other fixed or movable receivers for a longer period of time outside the barrier area.
2a shows the manner in which the object transmitter 13a can be fed from the power received by the object receiver 11 without an additional battery 15. The directional voltage supplied by the receiver 11 feeds both the transmission circuit of the transistor 133a and its base circuit via the resistor 135a. As long as the receiver 11 supplies a sufficiently high directional voltage, a high-frequency signal is generated by the object transmitter in this way.
The object transmitter 13 can also be triggered optically. In this case, the transmitter 1 represents a source which emits visible or invisible light and which is picked up by the light receiver 11. As shown in FIG. 3, the effective receiving system is represented by the photo element 21, which operates on the resistor 214. The photo voltage across this resistor feeds or triggers the transmitter 13 in the same way as in the case of the high-frequency radiation of the barrier transmitter, as has been described above.
The advantage of the device is that the battery connected to the object is only loaded during the identification process, and that for this reason batteries of the smallest capacity are sufficient for reliable identification. If the barrier transmitter has sufficient power, even these batteries are not required. The device can thus be kept very small and cheap.