DE10321969B4

DE10321969B4 - Method and device for detecting a given substance in a container

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Publication number: DE10321969B4
Application number: DE2003121969
Authority: DE
Inventors: Clemens Dr. 91080 Fiebiger; Joachim Dr. 91154 Waigel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2003-05-15
Filing date: 2003-05-15
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2023-05-16
Also published as: DE10321969A1

Abstract

Verfahren zum Aufspüren eines vorgegebenen Stoffs in einem Behälter mit folgenden Schritten: a) Bereitstellen einer einen Sensor (4) zur spezifischen Erfassung des Stoffs und eine einen Transponder (7) aufweisenden ersten Sende-/Empfangseinrichtung zur Übermittlung eines das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein des Stoffs anzeigenden ersten Signals umfassenden Erfassungseinheit, b) Einbringen der Erfassungseinheit in den Behälter, c) Bereitstellen einer Ausleseeinheit mit einer zur ersten Sende-/Empfangseinrichtung korrespondierenden zweiten Sende-/Empfangseinrichtung, d) Übermittlung des ersten Signals mittels der Erfassungseinheit und Empfangen des ersten Signals mittels der Ausleseeinheit, e) Erzeugen eines zweiten Signals mittels der Ausleseeinheit, wenn das erste Signal das Vorhandensein des Stoffs anzeigt.A method for detecting a given substance in a container with the following steps: a) Providing a sensor (4) for specific detection of the substance and a first transmitting / receiving device having a transponder (7) for transmitting the presence or absence of the substance indicating first signal comprising detection unit, b) introducing the detection unit into the container, c) providing a readout unit with a second transmitting / receiving device corresponding to the first transmitting / receiving device, d) transmitting the first signal by means of the detection unit and receiving the first signal by means of the read-out unit, e) generating a second signal by means of the read-out unit when the first signal indicates the presence of the substance.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufspüren eines vorgegebenen Stoffs in einem Behälter, insbesondere in einem Gepäckstück.The invention relates to a method and a device for detecting a predetermined substance in a container, in particular in a piece of luggage.

Wegen der Zunahme terroristischer Anschläge besteht in jüngerer Zeit das Bedürfnis, zu transportierende Waren und Gepäckstücke auf deren Inhalt hin zu überprüfen. So werden an Flughäfen routinemäßig Gepäckstücke mittels Röntgenstrahlung geprüft. Damit können insbesondere Gegenstände unterschiedlicher Dichte identifiziert werden. Mittels herkömmlicher Röntgenuntersuchungen können u. a. metallische Gegenstände ohne weiteres erkannt werden. Insbesondere flüssige, gelförmige, plastische oder pulverförmige Sprengstoffe unterscheiden sich in ihrer Dichte kaum von der Dichte beispielsweise von Lebensmitteln. Sie sind mittels herkömmlicher Röntgenverfahren in der Praxis kaum zu identifizieren. Sofern derartige verdächtige Stoffe in einem Gepäckstück anhand ihrer Geometrie identifiziert werden, ist eine manuelle Durchsuchung des Gepäckstücks erforderlich. Dazu muss besonders geschultes Personal bereitgehalten werden. Infolge manueller Untersuchungen von Gepäckstücken kommt es zu unerwünschten Verzögerungen. Abgesehen davon kann es auch bei einer manuellen Durchsuchung geschehen, dass geschickt versteckte Stoffe nicht aufgefunden werden.Because of the increase in terrorist attacks, there has recently been a need to check the goods and luggage being transported for their contents. For example, baggage is routinely checked at airports by X-ray radiation. In particular, objects of different density can thus be identified. By means of conventional X-ray examinations u. a. metallic objects are readily recognized. In particular, liquid, gel-like, plastic or powdery explosives hardly differ in their density from the density of foods, for example. They are hardly identifiable by conventional X-ray methods in practice. If such suspicious materials in a piece of luggage are identified by their geometry, a manual search of the baggage is required. For this purpose, specially trained personnel must be kept available. As a result of manual baggage inspections, undesirable delays occur. Apart from that, it can also happen during a manual search that cleverly hidden substances are not found.

Neben herkömmlichen Röntgenverfahren ist es bekannt, Röntgenkleinwinkelstreuungsverfahren (EDX) insbesondere zum Aufspüren pulverförmiger Sprengstoffe einzusetzen. EDX-Verfahren sind ebenfalls nicht dazu geeignet, flüssige, ein- und oligokristalline Sprengstoffe zu identifizieren. Auch mit dem Einsatz von EDX-Verfahren wird die Häufigkeit manueller Durchsuchungen von Gepäckstücken nicht wesentlich vermindert.In addition to conventional X-ray methods, it is known to use X-ray small-angle scattering methods (EDX), in particular for detecting powdery explosives. EDX processes are also unsuitable for identifying liquid, single and oligocrystalline explosives. Even with the use of EDX techniques, the frequency of manual baggage searches is not significantly reduced.

Die DE 100 13 992 A1 beschreibt ein Analysesystem, bei dem zur Frischeüberwachung von Lebensmittel ein optischer Bio- und Chemosensor innerhalb einer das Lebensmittel umgebenden Verpackung aufgenommen ist. Der Frischegrad des Lebensmittels kann anhand der jeweiligen Färbung des Bio- und Chemosensors erkannt werden.The DE 100 13 992 A1 describes an analysis system in which for food freshness monitoring an optical biochemical and chemical sensor is incorporated within a packaging surrounding the food. The freshness of the food can be recognized by the color of the biosensor and chemosensor.

Die DE 197 56 697 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Stückgut-Röntgentomosynthese. Dabei wird der Inhalt eines Gepäckstücks mittels eines röntgentomographischen Bilds sichtbar gemacht.The DE 197 56 697 A1 describes a device for general cargo X-ray tomosynthesis. The content of a piece of luggage is made visible by means of an X-ray tomographic image.

Aus der DE 43 14 742 C2 ist ein Verfahren zur hochgenauen Datengewinnung aus der Luft mittels eines Flugzeugs bekannt. Am Flugzeug ist ein Messgerät angebracht. Die damit gewonnen Daten werden exakt mit Positionsdaten des Flugzeugs kolleliert.From the DE 43 14 742 C2 is a method for high-precision data acquisition from the air by means of an aircraft known. A gauge is attached to the aircraft. The data thus obtained are collated exactly with position data of the aircraft.

Die DE 101 09 534 A1 betrifft ein Verfahren sowie ein Vorrichtung zum Nachweis von Fumiganzien in Luftproben. Dabei wird eine Luftprobe aus dem Erdreich angesaugt und nachfolgend mittels eines masseempfindlichen Sensors analysiert.The DE 101 09 534 A1 relates to a method and apparatus for detecting fumigants in air samples. An air sample is sucked out of the soil and subsequently analyzed by means of a mass-sensitive sensor.

Die DE 196 41 196 C2 betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Detektieren von Objekten am Boden. Dabei ist eine Messsonde mit einer tragbaren Daten- und Verbindungseinheit verbunden, welche die mit der Sonde erfassten Daten auswertet und die Ergebnisse auf einem Bildschirm darstellt.The DE 196 41 196 C2 relates to a method and apparatus for detecting objects on the ground. In this case, a measuring probe is connected to a portable data and connection unit, which evaluates the data recorded with the probe and displays the results on a screen.

Die DE 101 20 687 A1 offenbart ein organisch-elektronisches Bauteil. Die organischen Elemente sind mit geeigneten Schichten gegen den Einfluss von Licht und/oder Luft und/oder einer Flüssigkeit geschützt.The DE 101 20 687 A1 discloses an organic-electronic component. The organic elements are protected with suitable layers against the influence of light and / or air and / or a liquid.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es sollen insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung angegeben werden, mit denen sicher und zuverlässig vorgegebene, in einem Behälter aufgenommene Stoffe identifizierbar sind. Nach einem weiteren Ziel der Erfindung soll damit die Häufigkeit manueller Durchsuchungen von Gepäckstücken vermindert werden.The object of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art. In particular, a method and a device are to be specified with which safe and reliable predetermined substances taken up in a container can be identified. Another object of the invention is to reduce the frequency of manual searches of luggage.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 18 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 17 und 19 bis 29.This object is solved by the features of claims 1 and 18. Advantageous embodiments emerge from the features of claims 2 to 17 and 19 to 29.

Zur Lösung der Aufgabe ist ein Verfahren zum Aufspüren eines vorgegebenen Stoffs in einem Behälter, insbesondere einem Gepäckstück, mit folgenden Schritten vorgesehen:

a) Bereitstellen einer einen Sensor zur spezifischen Erfassung des Stoffs und eine einen Transponder aufweisende erste Sende-/Empfangseinrichtung zur Übermittlung eines das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein eines Stoffs anzeigenden ersten Signals umfassenden Erfassungseinheit,
b) Einbringen der Erfassungseinheit in den Behälter,
c) Bereitstellen einer Ausleseeinheit mit einer zur ersten Sende-/Empfangseinrichtung korrespondierenden zweiten Sende-/Empfangseinrichtung,
d) Übermittlung des ersten Signals mittels der Erfassungseinheit und Empfangen des ersten Signals mittels der Ausleseeinheit und
e) Erzeugen eines zweiten Signals mittels der Ausleseeinheit, wenn das erste Signal das Vorhandensein des Stoffs anzeigt.

To achieve the object, a method for detecting a predetermined substance in a container, in particular a piece of luggage, is provided with the following steps:

a) provision of a sensor for a specific detection of the substance and a transponder-having first transceiver device for transmitting a detection signal indicating the presence or the absence of a substance comprising a first detection unit,
b) introducing the detection unit into the container,
c) providing a readout unit with a second transmitting / receiving device corresponding to the first transmitting / receiving device,
d) transmission of the first signal by means of the detection unit and receiving the first signal by means of the readout unit and
e) generating a second signal by means of the readout unit when the first signal indicates the presence of the substance.

Mit dem vorgeschlagenen Verfahren kann sicher und zuverlässig ein in einem Behälter enthaltener Stoff aufgespürt werden. Es kann insbesondere auf ein manuelles Durchsuchen von Gepäckstücken verzichtet werden. Das vorgeschlagene Verfahren ist relativ einfach und kostengünstig durchführbar. Die Erfassungseinheit kann in Form eines beispielsweise die Größe einer Zigarettenschachtel aufweisenden Kästchens ausgeführt werden. Es lässt sich ohne weiteres mit herkömmlichen Röntgenverfahren zur Gepäckkontrolle kombinieren. Bei einer geeigneten Ausgestaltung des Verfahrens ist es sogar denkbar, dass damit herkömmliche Röntgenverfahren ersetzt werden können.With the proposed method can safely and reliably a in a container be trapped substance contained. In particular, a manual search of luggage can be dispensed with. The proposed method is relatively simple and inexpensive to carry out. The detection unit can be designed in the form of, for example, the size of a pack of cigarettes having box. It can easily be combined with conventional X-ray baggage inspection procedures. In a suitable embodiment of the method, it is even conceivable that conventional X-ray methods can thus be replaced.

Unter einem ”Behälter” wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein von einer Hülle umgebener Raum verstanden, bei dem auf Grund der Umhüllung ein Austausch von darin befindlichen Gasen mit der Umgebung nicht oder nur erschwert möglich ist. Im Raum enthaltene für den aufzuspürenden Stoff spezifische Gase weisen im Raum eine höhere Konzentration als in der Umgebung auf.For the purposes of the present invention, a "container" is understood as meaning a space surrounded by an envelope, in which, due to the envelope, an exchange of gases therein with the environment is impossible or only possible with difficulty. Gases specific to the substance to be detected in the room have a higher concentration in the room than in the surrounding area.

Nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung werden die vom Sensor erfassten Werte drahtlos von der Erfassungseinheit an eine Ausleseeinheit übertragen. Damit ist eine besonders einfache und flexible Prüfung auf vorgegebene Stoffe in Behältern möglich. Eine solche Erfassungseinheit kann einem Passagier beispielsweise zusammen mit dem Ticket mit der Weisung ausgehändigt werden, dieses in dem zu transportierenden Gepäckstück zu verstauen.According to an essential feature of the invention, the values detected by the sensor are transmitted wirelessly from the detection unit to a readout unit. This makes a particularly simple and flexible test for specified substances in containers possible. Such a detection unit may, for example, be handed to a passenger together with the ticket with the instruction to stow it in the piece of luggage to be transported.

Vorteilhafterweise wird eine den Sensor enthaltende Messeinrichtung mittels eines Funksignals nach dem Schritt lit. b eingeschaltet. Damit wird sichergestellt, dass eine in der Erfassungseinheit enthaltene Stromversorgungseinrichtung geschont wird. Eine Manipulation durch den Passagier wird ausgeschlossen.Advantageously, a measuring device containing the sensor by means of a radio signal after the step lit. b turned on. This ensures that a power supply device contained in the detection unit is spared. Manipulation by the passenger is excluded.

Weiter hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dass als erstes Signal ein Ja-/Nein-Signal bereitgestellt wird. Es wird also bereits in der Erfassungseinheit, z. B. mittels eines geeigneten Mikroprozessors, entschieden, ob der aufzuspürende Stoff in dem Behälter enthalten ist oder nicht. Das Ergebnis wird an die Ausleseeinheit übermittelt. Ferner kann mittels der ersten Sende-/Empfangseinrichtung ein die Erfassungseinheit identifizierendes Identifikationssignal übermittelt werden. Damit wird sichergestellt, dass die Erfassungseinheit authentisch ist. Es wird eine Manipulation oder ein Austausch der Erfassungseinheit unterbunden.Furthermore, it has proven to be expedient for a yes / no signal to be provided as the first signal. So it is already in the detection unit, z. B. by means of a suitable microprocessor, decided whether the substance to be detected is contained in the container or not. The result is transmitted to the readout unit. Furthermore, an identification signal identifying the detection unit can be transmitted by means of the first transmitting / receiving device. This ensures that the capture unit is authentic. It is prevented a manipulation or replacement of the detection unit.

Das Identifikationssignal wird zweckmäßigerweise gemeinsam mit dem ersten Signal an die Ausleseeinheit übermittelt. Das ermöglicht eine besonders schnelle Auswertung.The identification signal is expediently transmitted together with the first signal to the readout unit. This allows a particularly fast evaluation.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung können mittels des Sensors eine Vielzahl verschiedener vorgegebener Stoffe spezifisch erfasst und das erste Signal kann erst nach einem Vergleich des/der erfassten Stoffs/Stoffe mit einer in der Erfassungseinheit enthaltenen Stoffbibliothek gemäß einer vorgegebenen Regel erzeugt werden. Insbesondere bei der Kontrolle von Gepäckstücken ist es in der Praxis zweckmäßig, dass der Sensor zum Aufspüren einer Vielzahl von Stoffen oder Stoffgemischen geeignet ist. Bei den Stoffen kann es sich um Sprengstoffe, Rauschgift, giftige Substanzen oder dgl. handeln. Vom Sensor identifizierte Stoffe können zunächst mit einer Stoffbibliothek abgeglichen werden, in der vorgegeben ist, bei welchen Stoffkombinationen ein erstes Signal ausgelöst wird. Die Empfindlichkeit des vorgeschlagenen Verfahrens wird damit erhöht. Ein Fehlalarm wird vermieden.According to a particularly advantageous embodiment, a multiplicity of different predefined substances can be detected specifically by means of the sensor and the first signal can be generated only after a comparison of the substance (s) detected with a substance library contained in the detection unit according to a predetermined rule. In particular, in the control of luggage, it is expedient in practice that the sensor is suitable for detecting a variety of substances or mixtures of substances. The substances may be explosives, intoxicants, toxic substances or the like. The substances identified by the sensor can first be matched with a substance library which specifies the substance combinations in which a first signal is triggered. The sensitivity of the proposed method is thus increased. A false alarm is avoided.

Als Sensor wird zweckmäßigerweise ein Halbleiter-Gassensor oder ein aus einer Mehrzahl von Halbleiter-Gassensoren gebildetes Sensorarray verwendet. Derartige Halbleiter-Gassensoren sind nach dem Stand der Technik bekannt. Es wird dazu beispielsweise auf LEMME, Helmuth ”Sensor schnuppert Bratenduft”, Elektronik 17/2002, Seiten 42 bis 48 verwiesen. Der Inhalt dieser Veröffentlichung wird hiermit einbezogen.The sensor used is expediently a semiconductor gas sensor or a sensor array formed from a plurality of semiconductor gas sensors. Such semiconductor gas sensors are known in the art. For example, reference is made to LEMME, Helmuth "Sensor sniffs frying scent", Electronics 17/2002, pages 42 to 48. The content of this publication is hereby incorporated.

Insbesondere zur routinemäßigen Kontrolle einer Vielzahl von Behältern, insbesondere Gepäckstücken, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dass der Behälter an der Ausleseeinheit, vorzugsweise mittels eines Förderbands, vorbeigeführt wird. Der Behälter kann dabei kontinuierlich bewegt werden. Das ermöglicht einen Durchsatz einer Vielzahl von Behältern.In particular, for the routine control of a plurality of containers, in particular pieces of luggage, it has proven to be expedient that the container is guided past the read-out unit, preferably by means of a conveyor belt. The container can be moved continuously. This allows a throughput of a variety of containers.

Insbesondere zur Untersuchung einer Vielzahl von Gepäckstücken ist es zweckmäßig, dass infolge der Erzeugung des zweiten Signals das Gepäckstück, vorzugsweise automatisch, ausgesondert wird. Die ausgesonderten Gepäckstücke können beispielsweise einer manuellen Durchsuchung unterzogen werden.In particular, for the examination of a plurality of items of luggage, it is expedient that, as a result of the generation of the second signal, the piece of luggage, preferably automatically, is discarded. For example, the discarded baggage may be subjected to a manual search.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass mittels einer Röntgenvorrichtung die Dichteverteilung im Behälter erfasst wird. So können beispielsweise in Gepäckstücken enthaltene Metallteile identifiziert werden. Insbesondere Waffen können so sicher und zuverlässig erkannt werden. Bei Abweichung einer vorgegebenen Dichteverteilung kann der Behälter, vorzugsweise automatisch, ausgesondert werden. Zu diesem Zweck können bei Gepäckstücken Waffen beispielsweise mittels eines vorgegebenen Mustererkennungsverfahrens identifiziert und das entsprechende Gepäckstück kann dann automatisch ausgesondert werden.According to a further embodiment, it is provided that the density distribution in the container is detected by means of an X-ray device. For example, metal parts contained in luggage can be identified. In particular, weapons can be detected so safely and reliably. In case of deviation of a predetermined density distribution of the container, preferably automatically, be discarded. For this purpose, weapons can be identified in pieces of luggage, for example, by means of a predetermined pattern recognition method and the corresponding piece of luggage can then be automatically discarded.

Der Behälter kann ferner mittels Röntgenkleinwinkelstreuung untersucht und bei einer Abweichung von vorgegebenen Werten ausgesondert werden. Damit ist es möglich, im Behälter, insbesondere in Gepäckstücken, enthaltene pulverförmige Sprengstoffe zu identifizieren. The container may also be inspected by small angle X-ray scattering and discarded at a deviation from predetermined values. This makes it possible to identify powdery explosives contained in the container, in particular in pieces of luggage.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, dass die Erfassungseinheit zu Kalibrierung einer Röntgenvorrichtung ein Kalibriermittel umfasst. Bei einem solchen Kalibriermittel kann es sich um Metalldrähte, Metallfolien oder dgl. handeln. Das ermöglicht eine automatische Kalibrierung einer Röntgenvorrichtung. Damit ist eine besonders genaue und effektive Röntgenuntersuchung des Behälters möglich.It has proven to be particularly advantageous for the detection unit to include a calibration means for calibrating an X-ray device. Such a calibration means may be metal wires, metal foils or the like. This allows automatic calibration of an X-ray device. For a particularly accurate and effective X-ray examination of the container is possible.

Nach weiterer Maßgabe der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Aufspüren eines vorgegebenen Stoffs in einem Behälter vorgesehen mit

aa) einer Erfassungseinheit, welche einen für den Stoff spezifischen Sensor und eine einen Transponder aufweisende erste Sende-/Empfangseinrichtung zur Übermittlung eines das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein des Stoffs anzeigenden ersten Signals umfasst und
bb) einer Ausleseeinheit, welche eine zur ersten Sende-/Empfangseinrichtung korrespondierende zweite Sende-/Empfangseinrichtung zum Empfangen des ersten Signals aufweist.

According to another aspect of the invention, a device for detecting a predetermined substance in a container is provided with

aa) a detection unit which comprises a sensor specific to the substance and a first transceiver having a transponder for transmitting a first signal indicating the presence or absence of the substance, and
bb) a read-out unit, which has a second transmitting / receiving device corresponding to the first transmitting / receiving device for receiving the first signal.

Mit einer solchen Vorrichtung ist ein einfaches und kostengünstiges Aufspüren eines in einem Behälter ggf. enthaltenen vorgegebenen Stoffs möglich. Wegen der drahtlosen Übertragung des das Vorhandensein oder das Nichtvorhandensein des vorgegebenen Stoffs anzeigenden ersten Signals ist es möglich, die Behälter unabhängig von der Auswerteeinheit zu bewegen. Das ermöglicht die schnelle Prüfung einer Vielzahl von Behältern nacheinander.With such a device, a simple and cost-effective detection of a predetermined substance possibly contained in a container is possible. Because of the wireless transmission of the first signal indicating the presence or absence of the given substance, it is possible to move the containers independently of the evaluation unit. This allows the rapid testing of a large number of containers in succession.

Wegen der vorteilhaften Ausgestaltungsmerkmale wird auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen. Die dort beschriebenen Merkmale finden sinngemäß auch auf die Vorrichtung Anwendung.Because of the advantageous design features, reference is made to the preceding description. The features described therein also apply mutatis mutandis to the device application.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist selbstverständlich nicht nur auf die Prüfung von Gepäckstücken, beispielsweise an Flughäfen, beschränkt. Es ist beispielsweise auch möglich, die erfindungsgemäße Erfassungseinheit zur Überwachung von Fertigungsprozessen zu verwenden. So kann die Erfassungseinheit verwendet werden, um eine Aushärtereaktion von Kunststoffen, das Vulkanisieren von Gummi oder dgl. anzuzeigen. Grundsätzlich kann jede chemische Reaktion überwacht werden, die in einem Behälter durchgeführt wird. Zur Übermittlung eines das Vorhandensein des aufzuspürenden Stoffs anzeigenden ersten Signals ist es nicht erforderlich, eine Wand des Behälters zu durchbrechen, um so eine Kabelverbindung zur Ausleseeinheit herzustellen. Die vorgeschlagene Vorrichtung ist universell einsetzbar.The application of the device according to the invention is of course not limited to the inspection of luggage, for example at airports. For example, it is also possible to use the detection unit according to the invention for monitoring production processes. Thus, the detection unit may be used to indicate a curing reaction of plastics, vulcanization of rubber or the like. In principle, any chemical reaction that takes place in a container can be monitored. In order to transmit a first signal indicating the presence of the material to be detected, it is not necessary to break through a wall of the container so as to establish a cable connection to the readout unit. The proposed device is universally applicable.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Erfassungseinheit und 1 a schematic representation of a detection unit and

2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens. 2 a flowchart of a method.

In 1 ist schematisch eine Erfassungseinheit gezeigt. In einem Gehäuse 1 ist eine Stromversorgung 2 vorgesehen. Es handelt sich dabei um eine Batterie oder einen Akku. Auf einer Platine 3 ist ein Sensorarray 4 aufgenommen. Es handelt sich dabei um ein aus Halbleiter-Gassensoren gebildetes Sensorarray mit einer (hier nicht gezeigten) Heizvorrichtung. Auf der Platine 3 ist ferner ein Mikroprozessor 5 aufgenommen, der Mess-, Steuer- und sonstige erforderliche Aufgaben erfüllt. Mit 6 ist eine Speichereinheit bezeichnet, in der Daten über vorgegebene aufzuspürende Stoffe gespeichert sind. Mit 7 ist ein Transponder bezeichnet, der mittels einer (hier nicht gezeigten) Ausleseeinheit auslesbar ist.In 1 schematically a detection unit is shown. In a housing 1 is a power supply 2 intended. It is a battery or a rechargeable battery. On a circuit board 3 is a sensor array 4 added. This is a sensor array formed from semiconductor gas sensors with a heating device (not shown here). On the board 3 is also a microprocessor 5 which fulfills measurement, control and other required tasks. With 6 is a storage unit called, are stored in the data on predetermined substances to be detected. With 7 a transponder is designated which can be read out by means of a read-out unit (not shown here).

Die Funktion der Auswerteeinheit ist folgende:
Im Behälter enthaltene Stoffe entlassen in die Gasatmosphäre über die Zeit eine bestimmte Anzahl von Molekülen. Diese Moleküle werden auf den äußerst empfindlichen Halbleiter-Gassensoren des Sensorarrays 4 angelagert. Je nach angelagertem Stoff liefert das Sensorarray 4 ein bestimmtes Messergebnis an den Mikroprozessor 5. Dieses wird dort weiter verarbeitet und mittels Vergleich der in der Speichereinheit 6 gespeicherten Werte wird der Stoff identifiziert. Sofern es sich bei dem Stoff um einen vorgegeben Stoff handelt, wird ein erstes Signal erzeugt, das über den Transponder 7 mittels einer geeigneten (hier nicht gezeigten) Ausleseeinheit ausgelesen werden kann. In dem Mikroprozessor 5 oder der Speichereinheit 6 kann außerdem ein Identifikationscode gespeichert sein, der ständig über den Transponder abgefragt werden kann. Ein solcher Identifikationscode dient zum Nachweis der Authentizität der Erfassungseinheit. Schließlich kann eine (hier nicht gezeigte) Vorrichtung vorgesehen sein, um die Erfassungseinheit mittels eines Funksignals ein- und auszuschalten.The function of the evaluation unit is the following:
Substances contained in the container release a certain number of molecules into the gas atmosphere over time. These molecules are located on the extremely sensitive semiconductor gas sensors of the sensor array 4 attached. Depending on the attached material supplies the sensor array 4 a specific measurement result to the microprocessor 5 , This is further processed there and by comparing the in the memory unit 6 stored values, the substance is identified. If the substance is a given substance, a first signal is generated via the transponder 7 can be read by means of a suitable (not shown here) readout unit. In the microprocessor 5 or the storage unit 6 In addition, an identification code can be stored, which can be queried constantly via the transponder. Such an identification code serves to prove the authenticity of the detection unit. Finally, a device (not shown here) can be provided to switch the detection unit on and off by means of a radio signal.

In 2 sind anhand eines Flussdiagramms die Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Bei dem hier beispielhaft beschriebenen Verfahren handelt es sich um ein routinemäßiges Verfahren zur Überprüfung von Gepäckstücken an einem Flughafen.In 2 are shown with reference to a flow chart, the steps of a method according to the invention. The method described here by way of example is a routine method of checking baggage at an airport.

In einem ersten Schritt erhält der Passagier zusammen mit der Bordkarte eine Erfassungseinheit, wie Sie in 1 gezeigt ist. Der Identifikationscode der Erfassungseinheit befindet sich auf der Bordkarte entweder in gedruckter oder in für den Passagier nicht sichtbarer gespeicherter Form wieder. So kann eine Zuordnung der Erfassungseinheit des Gepäckstücks und des Passagiers erfolgen.In a first step, the passenger, together with the boarding pass, receives a registration unit, as in 1 is shown. The identification code of the detection unit is located on the boarding pass either in printed or in not visible to the passenger stored form. Thus, an assignment of the detection unit of the baggage item and the passenger can take place.

In einem zweiten Schritt muss der Passagier nun die Erfassungseinheit in das aufzugebende Gepäckstück einpacken. Dieser Vorgang lässt sich ohne weiteres schnell und einfach bewältigen. Das Gepäckstück mit der darin aufgenommenen Erfassungseinheit gelangt dann über ein Förderband in die Gepäckverteilung des Flughafens.In a second step, the passenger now has to pack the registration unit into the checked-in piece of luggage. This process can easily be handled quickly and easily. The piece of luggage with the detection unit received therein then passes through a conveyor belt in the luggage distribution of the airport.

In einem dritten Schritt wird mittels eines Funksignals kurze Zeit nach dem Aufsetzen des Gepäckstücks auf das Förderband die Erfassungseinheit eingeschaltet. Die Erfassungseinheit führt einen Selbsttest durch und liefert an eine (hier nicht gezeigte) Auswerteeinheit ein Signal, mit der der ordnungsgemäße Betrieb angezeigt wird. Falls ein solches Signal von der ersten Auswerteeinheit nicht empfangen wird, wird das Gepäckstück automatisch aussortiert und ggf. manuell durchsucht.In a third step, the detection unit is switched on by means of a radio signal a short time after placing the item of luggage on the conveyor belt. The detection unit carries out a self-test and supplies to a (not shown here) evaluation unit a signal with which the correct operation is displayed. If such a signal is not received by the first evaluation unit, the item of luggage is automatically sorted out and optionally searched manually.

Sofern die Erfassungseinheit einen ordnungsgemäßen Betrieb anzeigt, wird das Gepäckstück zu seinem Bestimmungsort weiter transportiert. Dabei vergehen in der Regel 30 bis 60 Minuten. In dieser Zeit lösen sich von jedem sicherheitsrelevanten Stoff so viele Moleküle, dass sie mittels des Sensorarrays 4 in einem vierten Schritt erfasst und nachgewiesen werden können. Mittels des Mikroprozessors 6 und der Speichereinheit 7 wird in Abhängigkeit des Messergebnisses ein Antwortsignal erzeugt (Schritt 5), das in einem sechsten Schritt mittels der (hier nicht gezeigten) Ausleseeinheit aus dem Transponder 7 ausgelesen wird. Ist das Signal positiv, d. h. es wird das Vorhandensein eines vorgegebenen Stoffs angezeigt, so wird das Gepäckstück automatisch aussortiert und einer weiteren Prüfung, z. B. mittels Röntgenstrahlung unterzogen. Es kann anschließend ggf. auch manuell durchsucht werden.If the registration unit indicates proper operation, the baggage will be transported to its destination. It usually takes 30 to 60 minutes. During this time, so many molecules are released from each safety-related substance that they are detected by the sensor array 4 can be detected and proven in a fourth step. By means of the microprocessor 6 and the storage unit 7 In response to the measurement result, a response signal is generated (step 5 ), in a sixth step by means of the (not shown here) readout unit from the transponder 7 is read out. If the signal is positive, ie the presence of a given substance is displayed, the item of baggage is automatically sorted out and subjected to further testing, eg. B. subjected to X-radiation. It can then also be searched manually if necessary.

Sofern ein Antwortsignal nicht erzeugt wird, d. h. ein vorgegebener Stoff ist im Gepäckstück nicht enthalten, wird das Gepäckstück auf dem üblichen Weg weiter zum Flugzeug transportiert (Schritt 7).If a response signal is not generated, ie a predetermined substance is not contained in the item of luggage, the item of luggage is transported in the usual way on to the aircraft (step 7 ).

Das vorgeschlagene Verfahren kann selbstverständlich mit einer herkömmlichen Röntgenüberprüfung der Gepäckstücke kombiniert werden. Ferner ist es möglich, zusätzlich EDX-Röntgenverfahren zur weiteren Prüfung der Gepäckstücke einzusetzen.The proposed method can of course be combined with a conventional X-ray inspection of the luggage. Furthermore, it is possible to additionally use EDX X-ray methods for further checking of the luggage.

Vor dem Verladen des Gepäckstücks in das Flugzeug wird die Erfassungseinheit mittels eines Funksignals wieder ausgeschaltet.Before loading the item of luggage into the aircraft, the detection unit is switched off again by means of a radio signal.

Nach Ankunft des Passagiers am Bestimmungsort und bei Entgegennahme des Gepäckstücks muss nun lediglich die Erfassungseinheit wieder entnommen und beispielsweise bei der Passkontrolle abgegeben werden.After arrival of the passenger at the destination and upon receipt of the baggage now only the detection unit must be removed again and delivered, for example, at the passport control.

Mit dem vorgeschlagenen Verfahren können Gepäckstücke mit hoher Zuverlässigkeit auf alle sicherheitsrelevanten Stoffe schnell und kostengünstig untersucht werden. Die in den vorgeschlagenen Erfassungseinheiten vorgesehenen Sensoren sind derart sensitiv, dass es nahezu ausgeschlossen ist, dass ein in einem Gepäckstück aufgenommener sicherheitsrelevanter Stoff unerkannt bleibt.With the proposed method luggage with high reliability can be examined quickly and inexpensively on all safety-related substances. The sensors provided in the proposed detection units are so sensitive that it is virtually impossible for a safety-relevant substance accommodated in a piece of luggage to go undetected.

Claims

Method for detecting a given substance in a container, comprising the following steps: a) providing a sensor ( 4 ) for the specific detection of the substance and a transponder ( 7 b) introducing the detection unit into the container, c) providing a read-out unit with a second transmission / reception device corresponding to the first transmission / reception device Receiving device, d) transmitting the first signal by means of the detection unit and receiving the first signal by means of the readout unit, e) generating a second signal by means of the readout unit, when the first signal indicates the presence of the substance.

Method according to claim 1, wherein one of the sensors ( 4 ) containing measuring device by means of a radio signal after step lit. b is turned on.

Method according to one of the preceding claims, wherein a yes / no signal is provided as the first signal.

Method according to one of the preceding claims, wherein an identification signal identifiable by the detection unit is transmitted by means of the first transmitting / receiving device.

Method according to one of the preceding claims, wherein the identification signal is transmitted together with the first signal to the readout unit.

Method according to one of the preceding claims, wherein by means of the sensor ( 4 ) a plurality of different predetermined substances can be detected specifically and the first signal is generated only after a comparison of the detected substance / s with a substance library contained in the detection unit according to a predetermined rule.

Method according to one of the preceding claims, wherein a sensor used is a semiconductor gas sensor or a sensor array formed from a plurality of semiconductor gas sensors.

Method according to one of the preceding claims, wherein the container is guided past the read-out unit.

The method of claim 8, wherein the container is passed past the read-out unit by means of a conveyor belt.

Method according to one of the preceding claims, wherein the piece of luggage is discarded as a result of the generation of the signal.

A method according to claim 10, wherein as a result of the generation of the signal the item of luggage is automatically discarded.

Method according to one of the preceding claims, wherein the density distribution in the container is detected by means of an X-ray device.

Method according to one of the preceding claims, wherein the container is discarded when deviating from a predetermined density distribution.

The method of claim 13, wherein in case of deviation from a predetermined density distribution of the container is automatically discarded.

Method according to one of the preceding claims, wherein the container is examined by means of small-angle X-ray scattering and discarded at a deviation from a predetermined value.

Method according to one of the preceding claims, wherein the detection unit for calibrating an X-ray device comprises a calibration means.

Method according to one of the preceding claims, wherein the container is a piece of luggage.

Device for detecting a predefined substance in a container with aa) a detection unit which contains a sensor ( 4 ) and a transponder ( 7 ) first transmitting / receiving device ( 7 ) for transmitting a first signal indicating the presence or absence of the substance, and bb) a read-out unit which transmits a signal to the first transceiver ( 7 ) has corresponding second transmitting / receiving device for receiving the first signal.

Apparatus according to claim 18, wherein the detection unit comprises a switchable with a radio signal means for commissioning.

Apparatus according to claim 18 or 19, wherein the first signal is a yes / no signal.

Device according to one of claims 18 to 20, wherein the detection unit comprises a means ( 6 ) for storing and transmitting an identification signal.

Device according to one of claims 18 to 21, wherein a plurality of sensors ( 4 ) is provided for detecting a plurality of predetermined substances.

Device according to one of claims 18 to 22, wherein a means ( 6 ) is provided for storing a substance library and for comparing the detected substance / s with the substances stored in the substance library and for generating the first signal according to a predetermined rule.

Device according to one of claims 18 to 23, wherein an X-ray device is provided for determining a density distribution in the container.

Device according to one of claims 19 to 24, wherein a means for separating the container from a plurality of containers is provided in deviation from a predetermined density distribution.

Device according to one of claims 18 to 25, wherein a small-angle X-ray scattering measuring device for detecting identifiable substances in containers is provided.

Device according to one of claims 18 to 26, wherein the detection unit in a housing ( 1 ) is recorded.

Apparatus according to claim 27, wherein in the housing ( 1 ) a power supply ( 2 ) is recorded.

Device according to one of claims 18 to 28, wherein the sensor is a semiconductor gas sensor or a sensor array formed from a plurality of semiconductor gas sensors ( 4 ).