DE2316411B2 - Mit Mikrowellen- und elektrostatischem Feld arbeitendes Überwachungssystem zum Feststellen der Anwesenheit eines Empfänger-Rückstrahlers mit Signalmischeigenschaft - Google Patents

Description

4. Überwachungssystem nach Anspruch 1 oder 2,. dadurch gekennzeichnet, daß ein frequenzmoduliertes Signal (F i g. 5B) zur Erzeugung des niederfrequenten Feldes verwendet wird.

5. Überwachungssystem nach Anspruch 4 mit einer Frequenzmodulationseinrichtung zur Frequenzmodulation des das niederfrequente Feld erzeugenden Signals, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (81) zum Erzeugen eines Alarms mit der Frequenzmodulationseinrichtung (82) gekoppelt ist um einen Alarm nur dann zu erzeugen, wenn die ermittelten Modulationskomponenten eine umhüllende Schwingung (F i g. 5E) aufweisen, die die gleiche Form (F i g. 5D) wie das Modulationssignal (F ig. 5A) hat

6. Überwachungssystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Modulationssignal (F i g. 5A) die Form einer Rechteckschwingung hat

7. Überwachungssystem nach Anspruch 4,5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzmodulation des niederfrequenten Feldes einen Frequenzhub in der Größenordnung von 1 kHz hat

8. Überwachungssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das frequenzmodulierte niederfrequente Signal von einem Impulsgenerator (85) in Form eines spannungsgesteuerten Multivibrators erzeugt wird.

Die Erfindung betrifft ein Überwachungssystein gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein Überwachungssystem der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 2015 319 bekannt, und wird insbesondere zur Kontrolle von Waren in Geschäftes: und Warenhäusern verwendet, wobei der Empfänger-Rückstrahler als passive Marke ander Ware angebracht wird. Dabei weist der Empfänger ein SignalverarbeitUEgssystem auf, welches sowohl auf das ursprünglich gesendete Signal als auch auf das Rücksignal abspricht, sowie eine Einrichtung zum Analysieren der Eigenschaften der Rücksignale durch Bezugnahme auf die Eigenschaften der gesendeten Signale, um im Ansprechen auf die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Empfänger-Rückstrahlers verschiedene Signale zu erzeugen. Es ist ferner aus der CK-PS 4 97 009 bekannt, innerhalb des überwachten Raumes ein Feld elektromagnetischer Wellen aufrecht zuerhalten, wobei die vom Empfänger-Rückstrahler zurückgestrahlte Wellenenergie ermittelt wird und der Empfänger-Rückstrahler einen kapazitiven Schwingkreis und mindestens eine Rückstrahlantenne enthält, deren eines Ende mit dem kapazitiven Schwingkreis verbunden ist Dabei kann die Rückstrahlung der zweiten Harmonischen nachgewiesen werden.

Da alle der vorausgehend erwähnten, bekannten Anordnungen Hauptsender mit gepulsten Ausgängen verwenden und zeittaktgesteuerte Empfängersysteme, muß angenommen werden, daß die jeweiligen Empfänger eine Verzögerungsvorrichtung aufweisen, um das ausgesandte Signal aufzunehmen, bis das Rücksignal zu einem späteren Zeitpunkt von der Marke erhalten wird, worauf die Signale verglichen werden.

Beispielsweise wird beim Hauptsendesystem gemäß der vorausgehend aufgeführten DE-OS 2015 319 ein Signal mit einer Impulslänge von 10 ms erzeugt, während das Empfängersystem einen taktgesteuerten Durchlaßbereich von 300 ms aufweist

Ferner weist der Empfänger ein Zeittor auf, welches in einer bestimmten Zeitposition im Verhältnis zum Mikrowellensendertor eingestellt ist, woraus hervorgeht, daß das Zeittor im Empfänger nicht zur gleichen Zeit wie das Zeittor im Sender arbeitet, da es die benötigte Zeit für das Signal zur Marke und zurück berücksichtigen muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Überwachungssystem der eingangs genannten Art besonders einfach auszubilden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Mikrowellenfeld kontinuierlich ist.

Eine derartige Ausbildung wird durch die bekannten Anordnungen nicht offenbart, da diese wie die obige Erörterung erkennen läßt, Verzögerungskreise zum Halten der ausgestrahlten Mikrowellensignale zwecks späterem Vergleich mit den rückgestrahlten Signalen benötigen.

Als Folge der erfindungsgemäßen Ausbildung wird ein besonders einfach aufgebautes Überwachungssystem erhalten, bei welchem keine derartigen Verzögerungskreise erforderlich sind.

Die Erfindung wird anschließend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Überwachungssystems,

Fig.2 eine Kurvenschar der Signalformen an verschiedenen Stellen, die durch entsprechende Bezugszeichen im System nach F i g. 1 angegeben sind,

F i g. 3 ein Schaltbild eines Empfänger-Rückstrahlers mit Signalmischeigenschaften,

Fig.4 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Oberwachungssy-

stems, und

Fig.5 eine Kurvenschar, die die Signalformen an verschiedenen Stellen zeigt, die durch entsprechende Bezugszeichen im Überwacbungssysten: nach Fig.4 angegeben sind.

GemäS Fig. 1 hat ein mit 915MHz arbeitender UHF-Sender 10 die Funktion einer Mikrowellensignalquelle und sein Ausgang ist Ober eine Leitung 11 mit einem Eingang eines Zirkulstors 12 verbunden. Der Zirkulator 12 leitet das Signal von der Quelle 10 zu einer Leitung 13, die zu einem Verteiler-Kombinator-Element 14 fahrt Das Verteiler-Kombinator-Element 14 teilt die von dem Zirkulator empfangenen Signale in zwei Komponenten, die iängs der Leitungen 15 und 16 zu entsprechenden Mikrowellenantennenelementen 17 is und 18 weitergeleitet werden. Die Antennenelemente 17 und 18 können in entsprechenden Gestellen oder Gehäusen untergebracht sein, wie sie durch die Phantomlinien-Kisten 19 und 20 symbolirch dargestellt sind

Signale, die durch die Antennenelemente 17 und 18 aus dem angrenzenden Raum empfangen werden, werden fiber die Leitungen 15 und 16 zu dem Verteiler-Kombinator 14 zurückgeführt, danach kombiniert und über die Verbindung 13 zu dem Zirkulator zurückgeführt. Diese Signale werden dann durch den Zirkulator 12 zu der Leitung 21 geleitet, die zu dem ersten Detektor 22 führt Das Wesen des Zirkulators 12 besteht darin, daß obgleich der größte Teil des Signals von der Quelle 10 von der Leitung 11 zu der Leitung 13 μ geleitet wird, ein gewisser Faktor von der Leitung 11 zu der Leitung 21 hindurchgelassen wird. Diese durchgelassene Komponente des Mikrowellensignals von dem Sender 10 wird in dem ersten Detektor 22 zu einem Zwecke verwendet, der später noch vollständig beschrieben wird.

Das Ausgangssignal des ersten Detektors wird über eine Leitung 23 durch ein Bandpaßfilter 24 und über eine Leitung 26 zu einem AM-Detektor 25 geleitet Das Ausgangssignal von dem AM-Detektor 25 wird über -»ο eine Leitung 27 einem Eingang einer UND-Schaltung 28 zugeführt Zur gleichen Zeit wird das Signal auf der Leitung 27 durch eine NICHT- oder Inverterschaltung 29 dem einen Eingang einer zweiten UND-Schaltung 30 zugeleitet

Ein mit 100 Hz arbeitender und mit dem Bezugszeichen 31 bezeichneter freischwingender Multivibrator liefert sein Außgangssignal über eine Leitung 32 und einen Pufferverstärker 33 an eine Leitung 34, die zu dem Eingang eines impulsgesteuerten Niederfrequenzgene- so rators 35 führt Das Ausgangssignal des Generators 35 wird über eine Leitung 36 einem diskontinuierlichen Leiter 37 zugeführt, und zwar zu einem Zwecke, der noch erläutert wird. In dem vorliegenden Ausfühiungsbeispiel arbeitet der Generator 35 mit einer Frequenz von 22 kHz.

Das Ausgangssignal von dem Multivibrator 31 auf der Leitung 32 wird außerdem parallel dem zweiten . Eingang einer jeden der beiden UND-Schaltungen 28 und 30 zugeführt Das Ausgangssignal von der eo UND-Schaltung 28 wird über eine Leitung 38 dem Eingang eines Schrittzählers 39 zugeführt, dessen Ausgangssignal über eine Leitung 40 einem Eingang eines Impulskorrektors 41 zugeführt wird. Das Ausgangssignal von dem Impulskorrektor 41 wird über eine Leitung 42 einer Alanneinrichtung 43 zugeführt Ein Rücksetzsignal für den Schrittzähler 39 wird über eine Leitung 44 von dem Ausgangssignal der UND-Schaltung 30 abgeleitet

Unter der Annahme, daß das System von F i g. 1 zum Kontrollieren des Ausgangs eines Einzelhandelsgeschäftes oder ähnlichem verwendet werden soll, würden die beiden Antennenelemente 17 und 18 «rf den beiden Seiten des Ausgangs angebracht, um ein elektromagnetisches Feld in dem Raum dazwischen zu erzeugen. Vorzugsweise haben die Elemente 17 und 18 ein Strahlungsdiagramm, das im wesentlichen durch den zu kontrollierenden Raum begrenzt ist Der Leiter 37 kann über dem Gang angeordnet werden, um in dem gleichen Raum ein elektrostatisches Feld zu erzeugen, wenn dieser durch das Ausgangssignal von dem impulsgesteuerten Generator 35 relativ zu einem Bezugspotentialpunkt erregt wird. Ein (nicht dargestellter) geerdeter Leiter kann im Fußboden angeordnet werden, um nötigenfalls eine Rückleitung für die Signale zu schaffen und den Bezugspotentialpunkt zu bilden.

Es ist festgestellt worden, daß wenn ein kleines nichtlineares Element in Form eines Halbleiter-Gleichrichterchips oder ähnlichem mit Dipolantennenelementen der richtigen Länge gekoppelt ist, das Element als eine Signalmischschaltung arbeitet, indem es die beiden Signale von dem Mikrowellensender und dem Niederfrequenzimpulsgenerator nimmt, um mit dem letzteren Signal das erstere für eine Wiederausstrahlung zu modulieren. Ein solches Element, z. B. ein Dioden-Dipol, ist schematisch in F i g. 3 gezeigt wobei das nichtlineare Element oder der Gleichrichter 45 mit Dipolelementen 46 und 47 verbunden ist, die alle gemeinsam in einem Anhänger 48 eingebettet sind. Separate Kapazitäts- und Induktivitätselemente werden nicht benötigt Für einen wirksamen Betrieb bei 915 MHz sollte die Spitze-zu-Spitze-Länge der Elemente 45, 46 und 47 theoretisch eine Größe von 16,4 cm haben. In der Praxis kann sich eine geringe Abweichung von dem theoretischen Wert als nützlich erweisen. Durch geeignetes Falten der Enden der Dipolelemente in sich selbst zurück ist es möglich, den Aufbau in eine kleinere Gesamtform zu bringen.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist das Ausgangssignal des freischwingenden Multivibrators 31 eine Reihe von Rechteckimpulsen, wie sie in Kurve A gezeigt sind. Diese Impulse haben eine Dauer von ungefähr 2 ms. In dem vorliegenden Beispiel ist die Impulsfolgefrequenz 100 Hz. Die Impulse von dem Multivibrator 31 bewirken nach dem Durchlaufen des Puffers 33 das Einschalten des Generators 35, um Frequenz- oder Impulsstöße von demselben zu erzeugen. Dies ist in Fig.2 durch die Kurve B dargestellt Dadurch wird, wenn man annimmt, daß ein Anhänger 48 in dem Raum zwischen den Antennenelementen 17 und 18 vorhanden ist, ein Signal zu den Elementen 17 und 18 zurückgestrahlt, das aus einer Trägerkomponente mit 915MHz besteht, die durch einen Rechteckwellenstoß eines 22-kHz-Modulationssignal moduliert ist D. Iu das zu dem Verteiler-Kombinator 14 zurückgekehrte Signal hat eine Grundkomponente von 915MHz und Summen- und Differenzfrequenzen gieich 915,022 und 914,978 MHz. Diese Signale mischen sich mit dem durchgelassenen Signal von 915 MHz, das über die Leitung 21 dem Detektor 22 zugeführt wird. Der Detektor 22 kann eine Gleichrichtermischschaltung enthalten, um die Trägerfrequenz, d. h. den 915 MHz-Bestandteil zu eliminieren. In Zusammenarbeit mit dem Bandpaßfilter 24, das eine Mittenfrequenz von 22 kHz und eine Bandbreite von 2 kHz hat, wird auf der Leitung 26 ein Signal erzeugt, das eine Frequenz von 22 kHz besitzt und dem

22-kHz-Bestandteil entspricht der in dem durch die Antennenelemente 17 und 18 empfangenen modulierten Signal vorhanden ist.

Wenn man annimmt, daß der Anhänger weiter in dem zu überwachenden Raum ist, dann ahmt das aber die Leitung 26 dem AM-Detektor 25 zugeleitete Signal das Ausgangssignal des Generators 35 nach und hat die in Kurve Avon Fig.2 gezeigte Form. Der AM-Detektor 25 kann irgendein üblicher Detektor sein, der in der Lage ist, ein Gleichstrom-Ausgangssignal zu erzeugen, das der Amplitude des Eingangssignals proportional ist Wenn das Eingangssignal die in Kurve B in Fig.2 gezeigte Form hat, dann ist das Ausgangssignal des Detektors 25 so, wie es in Kurve Cin F i g. 2 gezeigt ist

Solange wie die Signale, die über die Leitung 27 von dem Detektor 25 zu der UND-Schaltung 28 geschickt werden, mit dem durch Kurve A von F i g. 2 dargestellten Ausgangssignal zusammenfallen, wird am Ausgang der UND-Schaltung 28 ein Impuls erzeugt der dem Schrittzähler 39 zugeleitet und durch diesen gezählt wird. Wenn der vorhergehende Zustand für eine Zeitdauer besteht, die ausreicht daß der Schrittzähler seine voreingestellte Kapazität erreichen kann, dann wird ein Ausgangsimpuls an den Impulsdehner 41 zur Erregung der Alarnieinrichtung 43 geleitet Im vorliegenden Beispiel liefert der Schrittzähler vorzugsweise einen Ausgangsimpuls nach 16 Eingangsimpulsen. Falls erwünscht, kann auch irgendein anderer Zähimodus benutzt werden.

Infolge der durch die Schaltung 29 bewirkten Umkehrung erzeugt die UND-Schaltung kein Ausgangssignal, so lange die Signale auf den Leitungen 32 und 27 gleich sind und zusammenfallen. Sobald jedoch die durch den AM-Detektor 25 gelieferten Signale verschwinden, wird durch die UND-Schaltung 30 ein Rücksetzimpuls geliefert um den Schrittzähler 39 zurückzusetzen. Dies tritt immer dann ein, wenn der Anhänger 48 aus dem überwachten Raum entfernt wird.

Wenn jedoch die Antennenelemente 17 und 18 ein Signal auffangen, das durch ein künstliches Gebilde hervorgerufen ist dann ist nicht wahrscheinlich, daß ein solches Gebilde eine Folge von 16 richtig geformten und zeitlich richtig liegenden Impulsen erzeugt Wenn, wie am Punkt 49 auf der Kurve C von F i g. 2 gezeigt kein Signal empfangen wird, dann wird ein Rücksetzimpuls 50, wie er in Kurve D von F i g. 2 dargestellt ist dem Zähler 39 zugeführt Wenn ein verkürzter Impuls 51, wie er in Kurve C'gezeigt ist von dem Detektor 25 geliefert wird, dann wird ein Rücksetzimpuls 52, wie er in Kurve D gezeigt ist, dem Zähler 39 zugeführt Es dürfte damit klar sein, daß der Zähler entweder durch das Nichtvorhandensein eines zurückkehrenden Impulses oder durch den Empfang eines fehlerhaften zurückkehrenden Impulses zurückgesetzt wird, um einen anderen Zählvorgang von neuem zu beginnen.

Wenn andererseits ein voller Zählzyklus empfangen wird, um den Impulsdehner 41 zu aktivieren, ist es möglich, daß der Schrittzähler einige Male zurückgesetzt wird, ohne den Alarm zu unterbrechen, bevor ein anderer gültiger Zahlimpuls empfangen wird. Durch richtiges Abstimmen der Zeitdauer des Impulsdehners 41 und der Anzahl der von dem Zähler 39 benötigten Zählimpulse ist es möglich, das Verhalten des Gesamtsystems zu optimieren, um zwischen gültigen Signalen und künstlichen Gebilden zu unterscheiden.

Obgleich das in F i g. 1 gezeigte System recht wirksam ist erreicht man gesteigerte Empfindlichkeit und Selektivität durch das im Folgenden unter Bezugnahme auf F i g. 4 erläuterte System. Wie dort gezeigt wird die Ausgangsenergie des UHF-Senders 55 über eine Leitung 56, durch ein entkoppelndes 3-dB-Dämpfungsglied 57 und ein Bandpaßfilter 58 zu einem Verteiler 59 geleitet Das Bandpaßfilter 58 hat eine Mittenfrequenz von 915 MHz. Der Verteiler 59 hat zwei Ausgänge, die über Leitungen 60 und 61 mit individuellen Antennenelementen 62 bzw. 63 verbunden sind. Die Antennenelemente 62 und 63 sollten auf gegenüberliegenden Seiten

ίο des zu kontrollierenden Bereiches in entsprechenden Gehäusen oder Sockeln, wie den durch die strichpunktierten Linien dargestellten Kästen 62 und 65 untergebracht werden. Auf diese Weise bilden die beiden Antennenelemente 62 und 63 ein elektromagnetisches

ι s Feld von Mikrowellenenergie in dem dazwischenliegenden Raum.

Ein zweites Paar von Antennenelementen 66 und 67 ist über den kontrollierten Raum hinweg gegenüber von den entsprechenden Sender-Antennenelementen 62 bzw. 63 angeordnet Die durch die Antennenelemente 66 und 67 aus dem Raum empfangenen Signale werden über entsprechende Leitungen zu den beiden Eingängen eines Kombinatorelementes 68 geleitet dessen gemeinsames Ausgangssignal über eine Leitung 69 und durch ein Bandpaßfilter 70 zu einem Eingang eines Gegentaktmischers 71 geleitet wird. Der zweite Eingang des Gegentaktmischers 71 wird über die Leitung 72 mit einem 915 MHz-Signal gespeist das von einem Niedrigpegelausgang des Senders 55 abgeleitet ist

Das Ausgangssignal von dem Gegentaktmischer 71 wird über eine Leitung 73 dem FM-Detektor 74 zugeführt dessen Ausgangssignal dem Eingang eines NAND-Gliedes 75 zugeführt wird. Das Ausgangssignal von dem NAND-Glied 75 wird über eine Leitung zu einem Eingang eines NAND-Gliedes 76 und über eine andere Leitung zu dem Eingang eines NAND-Gliedes 77 geleitet Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 77 wird dem einen Eingang eines NAND-Gliedes 78 zugeführt Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 76 wird dem Eingang eines 16-Zählers 79 zugeführt, dessen Ausgang über einen Impulsdehner 80 mit einer Alarmschaltung 81 verbunden ist Der Rücksetzanschluß des Zählers 79 ist mit dem Ausgang des NAND-Gliedes 78 verbunden.

4*> Ein Impulsgenerator 82 in Form eines spannungsgesteuerten Multivibrators, der mit wählbaren Folgefrequenzen zwischen 200 und 250Hz arbeitet ist mit seinem Ausgang über eine Leitung 83 mit einem Dämpfungsglied 84 verbunden, dessen Ausgangssignal

so dem Steuereingang eines als spannungsgesteuerter Multivibrator ausgebildeten Impulsgenerators 85 zugeführt wird. Der Generator hat eine Mittenfrequenz von 50 kHz. Als Folge der durch das Dämpfungsglied 84 von dem Generator 82 empfangenen impulsweisen Steuerung wird die Frequenz des Generators 85 mit ± 1 kHz zwischen 49 kHz und 51 kHz verschoben. Das Ausgangssignal des Generators 85 wird durch ein Resonanz-Tiefpaßfilter 86 geleitet, wodurch die Rechteckschwingung in ein sinusförmiges Signal gleicher Frequenz umgewandelt wird, das über eine Leitung 87 einem Leistungsverstärker 88 zugeführt wird. Der Ausgang des Leistungsverstärkers ist über getrennte Leitungen 89 und 90 mit entsprechenden Aufwärtstransformatoren 91 und 92 verbunden. Die (nicht dargestellten) Sekundärwicklungen der Transformatoren 91 und 92 sind in entsprechender Weise mit den beiden Gehäusen 64 und 65 verbunden, um Spannung an die zugeordneten Folienelemente 93 und 94 anzulegen. Die

Folien bilden eine spezielle Form eines nichtkontinuierlichen Leiters. Die den Folien 93 und 94 zugeführten Signale sind parallel zueinander und bilden ein elektrostatisches Feld zwischen den entsprechenden Folien und Masse, d.h. dem Bezugspotentialpunkt. Wirksame Ergebnisse wurden über einen 8 Fuß breiten Raum hinweg mit Folien oder Platten erzielt, die eine Abmessung von nicht mehr als 10 cm χ 10 cm hatten und durch ein Signal von etwa 245 V eff. erregt wurden. Sowohl die Erregungsspannung als auch die Foliengröße können abhängig von dem zu überwachenden Raum verändert werden.

Eine zweite Leitung 95 führt das Ausgangssignal des Generators 82 über einen Pufferverstärker 96 einem Yerzögerungsmultivibrator 97 zu. Das Ausgangssignal des Verzögerungsmultivibrators 97 wird über eine Leitung 98 dem Eingang eines Bezugsimpuls-Multivibrators 99 zugeleitet, dessen Ausgangssignal über die Leitung 100 dem zweiten Eingang eines jeden der beiden NAND-Glieder 76 und 78 zugeführt wird.

Die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung von F i g. 4 wird nunmehr unter Bezugnahme auf die in den verschiedenen Kurven von F i g. 5 gezeigten Signalformen beschriebenen, in denen die den einzelnen Kurven zugeordneten Buchstaben den in der F i g. 4 auftretenden Buchstaben entsprechen. Ein (nicht dargestellter) Wahlschalter kann dazu verwendet werden, die gewünschte Impulsfolgefrequenz für den Generator 82 zu wählen. Die wählbaren Folgefrequenzen können z. B. 200, 225 und 250 Hz sein. Im vorliegenden Beispiel ist die bevorzugte Folgefrequenz 200 Hz, obgleich Folgefrequenzen zwischen 100 und 500 Hz experimentell verwendet worden sind. Der Generator 82 liefert ein symmetrisches Rechteckausgangssignal, wie es in Kurve A von Fig.5 gezeigt ist Dieses Signal wird durch das Dämpfungsglied 84 zum Verschieben der Frequenz des Impulsgenerators 85 zwischen 49 kHz und 51 kHz auf den richtigen Pegel verkleinert. Da das Ausgangssignal des Generators 85 ein Rechtecksignal ist, wird es durch das Resonanz-Tiefpaßfilter 86 in ein sinusförmiges Signal umgewandelt, wie es in Kurve B von Fig.5 dargestellt ist Dieses Signal wird dann durch den Leistungsverstärker 88 verstärkt und dazu verwendet, die Folien 93 und 94 zur Erzeugung des elektrostatischen Feldes in dem überwachten Raum anzusteuern.

Wenn wie in dem Ausführungsbeispiel von F i g. 1 ein Empfänger-Rückstrahler, wie er in F i g. 3 gezeigt ist, in den kontrollierten Raum eingeführt wird, wird ein moduliertes Signal erzeugt, das durch die Empfangsantennenelemente 66 und 67 empfangen und dem Gegentaktmischer 71 zugeführt wird. Der Gegentaktmischer entfernt in bekannter Weise den 915 MHz-Trägerfrequenzanteil und liefert die 49 kHz und 51 kHz, die dabei festgestellt werden, über die Leitung 73 an den FM-Detektor 74 zur Umwandlung in einen Rechteckimpuls mit der in Kurve E von F i g. 5 gezeigten Form. Es ist selbstverständlich, daß der Detektor 74 ein üblicher Ratiodetektor oder ähnliches sein kann. Vorzugsweise ist der Eingang des Detektors 74 mit einem (nicht dargestellten) hochverstärkenden Verstärker-Begrenzer versehen, während der Ausgang des Detektors 74 ein (nicht dargestelltes) Tiefpaßfilter enthält, um die Beseitigung des 49 —51 -kHz-Anteils sicherzustellen.

Kurve Cvon F i g. 5 zeigt die von dem Verzögerungsmultivibrator 97 gelieferten Ausgangsimpulse. Es ist ersichtlich, daß die Vorderflanke eines von dem Multivibrator 97 erzeugten Impulses mit der Vorderflanke eines nach positiv gehenden in Kurve A gezeigten Ausgangsimpulses des Generators 82 zusammenfällt. Die Rückflanke des durch den Multivibrator 97 erzeugten Impulses kann durch passende (nicht dargestellte) Mittel eingestellt werden. Die durch den Multivibrator 97 verursachte Verzögerung wird dadurch gleich der normalen Verzögerung eingestellt, die die Signale beim Durchlaufen durch die Anordnung sowohl in das elektrostatische Feld als auch zurück auf dem modulierten Träger, durch den Gegentaktmischer

to und die Detektorschaltung erleiden.

Die Rückflanke des Impulses von dem Multivibrator 97 wird dazu verwendet, den Referenzimpuls-Multivibrator 99 auszulösen, dessen Ausgangssignal als Kurve D dargestellt ist. Die Vorderflanke des durch den Multivibrator 99 erzeugten Impulses fällt mit der Rückflanke des Ausgangsimpulses des Multivibrators 97 zusammen. Die Breite des durch den Multivibrator 99 erzeugten Impulses kann durch nicht dargestellte Mittel so eingestellt werden, daß diese Impulsbreite mit der Breite eines von einem tatsächlich in dem überwachten Raum vorhandenen Anhänger empfangenen Impulses zusammenfällt.

Wenn man beachtet, daß der FM-Detektor 74 so ausgebildet ist, daß er ein Gleichstromsignal eines Pegels als Folge eines 51-kHz-Eingangssignals und ein Gleichstromsignal eines zweiten Pegels als Folge eines 49-kHz-Signals erzeugt, dann kann man davon ausgehen, daß das von dem NAND-Glied 75 abgegebene Ausgangssignal die in Kurve E gezeigte Form haben wird, wenn sich ein Anhänger 48 in dem kontrollierten Raum befindet Die nachfolgende Arbeitsweise des Systems ist ganz ähnlich jener in Verbindung mit F i g. 1 früher beschriebenen. Wenn das Signal am Ausgang des NAND-Gliedes 75 eine Signalform oder Umhüllende hat die mit dem am Ausgang des Multivibrators 99 auf der Leitung 100 und als Kurve D dargestellten Signal übereinstimmt dann wird ein Zählimpuls in den Zähler 79 eingegeben. Nach 16 solchen Zählimpulsen wird ein Ausgangssignal zu dem Impulsdehner 80 weitergegeben, um die Alarmeinrichtung 81 zu erregen. Zu diesem Zweck kann irgend ein geeigneter Zähler verwendet werden. Beispielsweise kann Gebrauch gemacht werden von einer Reihenschaltung von vier J-K-Flip-Flops, die in bekannter Weise miteinander verbunden sind, um bei Beendigung einer Zählung von 16 ein Ausgangssignal zu erzeugen.

Sollte der Ausgangsimpuls von dem Detektor 74 wegen des Entfernens des Anhängers aus dem kontrollierten Raum oder wegen eines anderen Eingriffs

so unterbrochen werden, dann wird der Zähler in einer Weise zurückgesetzt die aus der vorhergehenden Erörterung und aus den Zeichnungen klar sein dürfte.

Zur weiteren Erklärung zeigt Kurve fein mögliches künstliches Signal, das von fremden Faktoren herrühren kann. Es sei darauf hingewiesen, daß der Zähler 79 sowohl an seiner Eingangs- als auch an seiner Rücksetzklemme durch negative Impulse gesteuert wird. Eingangsimpulse der in Kurve E gezeigten Art verursachen Zählimpulse der in Kurve F gezeigten Art, die durchsetzt sind mit Rücksetzimpulsen, wie sie in Kurve G gezeigt sind. Folglich wird der Zähler immer wieder zurückgesetzt und erreicht seinen Ausgabezählerstand nicht
Es sollte nun beachtet werden, daß sowohl mit der Schaltungsanordnung von Fig. 1 als auch mit der von Fig.4 ein Alarm nur erzeugt wird, wenn das festgestellte Niederfrequenzsignal eine Schwingungsumhüllende hat, die mit einem Ausgangssignal der

Impulsmodulationseinrichtung übereinstimmt. In dem System von F i g. 1 stellt der Multivibrator 31 die Impulsmodulationseinrichtung dar, während in dem System von Fig.4 die Impulsmodulationseinrichtung durch den Generator 82 verkörpert wird. Dieses Konzept ist in dem System von Fig.4 ausgedehnt worden, wo ein Alarm nur gegeben wird, wenn das festgestellte Niederfrequenzsignal mit einer Signalurnhüllenden frequenzmoduliert ist, die die gleiche Form

10

wie das Modulationssignal hat

In beiden Systemen sollte das Niederfrequenzsignal vorzugsweise nicht höher als 100 kHz sein. Es ist gefunden worden, daß solche Niederfrequenzsignale am besten zur Erzeugung des elektrostatischen Feldes verwendet werden. Andererseits sollte das Hochfrequenzsignal im Mikrowellenbereich liegen, so daß die physikalische Größe des Anhängers nicht übermäßig sein muß.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Überwachungssystem, durch welches in einem überwachten Raum die Anwesenheit eines Empfänger-Rückstrahlers für elektrische Signale mit Sigiuilmischeigenschaft festgestellt wird und durch welches in dem genannten Raum ein elektromagnetisches Mikrowellenfeld gleichzeitig mit einem elektrostatischen Feld niedriger Frequenz erzeugt wird, wobei das letztgenannte elektrostatische Feld im wesentlichen auf den genannten Raum beschrankt ist und der Empfänger-Rückstrahler, falls er sich im Raum befindet, ein Signal zurücksendet, das aus einem Träger und aus Modulationskomponenten besteht, die jeweils auf das erste bzw. zweite Feld zurückzuführen sind, die mittels eines Empfangers ermittelt werden, dadurch gekennzeichnc t, daß das Mikrowellenfeld kontinuierlich ist

2. Überwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB die das niederfrequente Feld erzeugende Elektrode (37; S3, 94) ein plattenartiges Teil enthält

3. Überwachungssystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Impuismodulationseiinrichtung (31) zur Impulsmodulierung des das niederfrequente Feld erzeugenden Signals (F i g. 2!B) und durch eine Einrichtung (43) zum Erzeugen eines Alarms, die mit der Impulsmodulationseinrichtung nur gekoppelt ist, wenn die ermittelten Modulationskomponenten eine umhüllende Schwingung (F i g. 2C) aufweisen, die mit einem Ausgangssignal (Fig.2A) der Impulsmodulationseinrichtung (31) übereinstimmt