DE2639284C3

DE2639284C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Feststellung der Anwesenheit von Gegenständen in einem bestimmten Überwachungsbereich

Info

Publication number: DE2639284C3
Application number: DE19762639284
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl.-Ing. 7035 Waldenbuch Meir
Original assignee: Bizerba Werke Wilhelm Kraut GmbH and KG
Current assignee: Bizerba SE and Co KG
Priority date: 1976-09-01
Filing date: 1976-09-01
Publication date: 1979-12-13
Also published as: DE2639284A1; DE2639284B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Feststellung der Anwesenheit von Gegenständen in einem bestimmten Überwachungsbereich, insbesondere zur Ermittlung unerlaubter Wegnahmen bei Ladendiebstählen, bei dem im Überwachungsbereich mittels zweier Erzeugereinrichtungen mindestens zwei magnetische Wechselfelder erzeugt und an den zu untersuchenden Gegenständen Markierungselemente angebracht werden, die, veranlaßt von den Wechselfeldern, ein der Auswertung dienendes Signal mit mindestens einer in bezug auf die ungestörte Wechselfeldverteilung unterschiedlichen Frequenz abstrahlen, bei dem die magnetischen Wechselfelder tnider Erzeugereinrichtungen zur Bildung eines gemeinsamen Magnetfeldes miteinander überlagert und derart unterschiedlich gewählt werden, daß im Überwachungsbereich ein bezüglich Richtung, Stärke und Position sich ständig änderndes Gesamtmagnetwechselfeld entsteht und bei dem ferner zur Unterdrückung einer lediglich auf die Verkopplung zurückzuführenden Oberwellen- oder Modulationsfrequenzbildung die Speisung der Erzeugereinrichtungen mit eingeprägtem Strom erfolgt, nach Patent 26 14 429. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Bei dem Verfahren nach dem Hauptpatent unterscheiden sich die Erregerfrequenzen der Magnetfelder so weit, daß sich nach Art einer Schwebung im Überwachungsbereich ein aus den beiden magnetischen Wechsel feldern der Erregersysteme zusammengesetztes, sich ständig änderndes Gesamtmagnetfeld ausbildet. Bei diesem Verfahren muß allerdings letztlich mehr als eine Frequenz erzeugt werden, um eine Schwebung ausbilden zu können. Dabei besieht auch die Möglichkeit, daß die Schwebungsfrequenz störend in Erscheinung tritt und sich durch Brummen, Zwitschern oder dergleichen bemerkbar macht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, den Vorschlag nach dem Hauptpatent so abzuwandeln, daß die Vermeidung von Blindstcllcn im Übcrwachungsbereich beibehalten wird, dabei jedoch trotz weileicr Vereinfachung ein rauschärmeres Arbeiten erzielt werden kann.

Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art aufgrund der Merkmale des Kennzeichens von Anspruch 1 gelöst. Die vorrichtungsmäßige Aufgabenlösung ergibt sich aus Anspruch 3.

Ein Hauptvorteil der Erfindung besteht darin, daß auf eine Frequenzkonstanz kaum geachtet zu werden braucht, da es unerheblich ist, ob die frei wählbare Erzeugerfrequenz praktisch um einige Hz über- oder unterschritten wird. Es treten keinerlei Amplituden-, Frequenz- und/oder Phasenmodulationen der Grundwellen auf, und es ergeben sich keine höherfrequenten Anteile, die sich störend auswirken könnten. Die Ansprüche 2 und 4 betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Die nachstehende Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigt Fig. 1 in einer schematischen Blockschaltbildan-Ordnung eine Grundschaltung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 die Phasenlage der beiden, den sogenannten Gatespulen zugeführten Ströme, die eingeprägt sind, und

Fig. 3a-3f die Verteilung der Feldlinien des sich jeweils bildenden Gesamtmagnetfeldes während einer Halbschwingung der Grundwelle bei konstanter Phasenverschiebung von 90° zu verschiedenen Zeitpunk-

Nach Fig. 1 wird so vorgegangen, daß von einem Oszillator 3 ein Erregersignal vorgegebener Frequenz, beispielsweise eine sinusförmige Spannung mit einer Frequenz von 10 kHz erzeugt wird. Über Verstärkerschaltungen 4a und 4b, denen eingangsmäßig das Erregersignal des Oszillators 3 zugeführt ist, werden dann die Spulen 1 und 2 gespeist, wobei hierbei auf die speisenden Ströme abgestellt wird, die der erzeugten Feldstärke //nach Phase und Amplitude entsprechen.

Die Verstärker 4a und 4b sind so ausgebildet, daß die den Spulen 1 und 2 zugeführten Ströme eingeprägt sind. Hierdurch gelingt es, daß nicht schon im Erzeugerbereich und bei Fehlen eines Markierungselements Modulationsfrequenzen oder Oberwellenfrequenzbänder erzeugt werden, die entweder störend sind oder zu einer selbsttätigenden Alarmgabe führen können.

Die Ausgangsströme /, und i₂ der Verstärker 4a und 4b sind in Fig. 2 in ihrer gegenseitigen Phasenlage entsprechend einer Phasenverschiebung von 90° dargestellt, d. h. bezogen auf den Koordinatenursprung handelt es sich bei dem Strom ι, um eine Sinusschwingung, bei dem Strom /₂ um eine Kosinusschwingung. Die Phasenverschiebung zwischen diesen beiden Strömen läßt sich erzielen mittels eines Phasenschiebers 5, der vor den Verstärker 4b geschaltet sein kann. Der Phasenschieber 5 kann auch hinter dem Verstärker 4b angeordnet sein; zweckmäßigerweise befindet er sich jedoch im Eingangskreis des Verstärkers 4b, da er in diesem Falle auf geringe Lei stung ausgelegt sein kann. Das Ausgangssignal des gemeinsamen Oszillators 3 gelangt daher unmittelbar auf den Eingang des Verstärkers 4e und über den Phasenschieber 5 auf den Eingang des Verstärkers 4b.

Der Verlauf der beiden Ströme I₁ und I₂ läßt sich durch die folgenden beiden bekannten Formeln beschreiben, aus denen auch die gegenseitige Phasenlage deutlich wird:

Z₁ = I sin wt

(, = 1 sin (cut+ 90°)

Wie für den Fachmann erkennbar, erzeugen die den beiden Spulen 1 und 2 zugeführten Ströme Z₁ und i₂ entsprechende, von den Spulen ausgehende Magnetfelder, die sich so, wie in den nachfolgenden Fig. 3a bis 3f gezeigt, zu einem Gesamtmagnetfeld vereinigen, welches in stetiger Umformung seines Aufbaus und der Richtung sekv»r Feldlinien begriffen ist.

Im (olgenden wird noch kurz auf die Erzeugung und Verteilung der Feldlinien in den einzelnen Fig. 3a bis 3f eingegangen. Die Fig. 3aentspricht der Verteilung der Magnetischen Feldlinien für den Zeitpunkt I = 0, zu einem Zeitpunkt also, zu welchem der Strom Z₁ und daher die in der Spule 1 erzeugte Feldstärke gleich Null ist und die von der Spule 2 erzeugte Feldstärke bei maximalem Strom (Z₂ = I) maximal ist. Zu

diesem Zeitpunkt konzentrieren sich die meisten Feldlinien im Bereich der Spule 2 und haben die angegebene Richtung, wobei einige Feldlinien auch die Spule 1 durchsetzen. Für ωί = 45° sind beide Ströme gleich groß, d. h. ι, = i₂= V₂VTT. Es ergibt sich ein gemeinsames Magnetfeld, ähnlich dem Magnetfeld, welches von einer Zylinderspule erzeugt wird. Für ωί = 90° haben die magnetischen Feldlinien ihre Richtung noch beibehalten (siehe Fig. 3c), sich jedoch in ihrer Intensität in den Bereich der Spule 1 verlagert, da zu diesem Zeitpunkt der Strom /, gleich Null ist.

Beträgt der Winkel ωί = 120°, so entwickeln sich im Überwachungsbereich zwischen den beiden Spulen gegenläufige Beziehungen der Feldlinienverteilung, wie Fig. 3d zeigt. Da der durch die Spule 2 fließende Strom /₂ zu diesem Zeitpunkt negativ und kleiner als der Strom in der Spule 1 ist, ergibt sich eine Verzerrung des Magnetfelds dahingehend, daß eine neutrale Zone oder Trennebene 6 sich näher bei der Spule 2 befindet; dies ist gerade umgektiat im Zeitpunkt mit dem Argument ω ι = 150°, wie die Fig. 3e zeigt und wie im übrigen leicht anhand der Kurvenverläufe der Fig. 2 nachgeprüft werden kann. Für ωί = 180°, d. h. nach einer Halbschwingung ergibt sich wieder die Feldvcrteilung entsprechend der Darstellung der Fig. 3 a, lediglich mit dem Unterschied, daß die Richtung der Feldlinien nunmehr entgegengesetzt verläuft. Nach diesem Zeitpunkt wiederholen sich dann auch bis zu ωί = 360° die in den Fig. 3a bis 3e gezeigten Feldlinienverteilungen, mit dem Unterschied, daß in dieser zweiten Halbperiode die Richtung der Feldlinien, nicht jedoch deren Konfiguration, umgekehrt ist, d. h. die an die Feldlinien gezeichneten Pfeile kehren ihre Richtung um.

Man erkennt, daß das sich im Überwachungsbereich aufbauende Gesamtmagnetfeld während einer Schwingung der Grundwelle erhebliche Änderungen in seinem Aufbau, seiner Richtung und seiner Gesamtkonfiguration räumlich und zeitlich aufweist, wobei auch besonders zu beachten ist, daß sich diese Konfigurationsänderungen mit einer Frequenz ereignen, die der Frequenz der Grundwelle entspricht. Das bedeutet, daß in einem Zeitraum von nur 50 usec (entsprechend einer Halbschwingung der Grundwelle) sämtliche Feldverteilungskonfigurationen entsprechend den Fig. 3a bis 3f einmal auftreten mit sämtlichen Zwischenpositionen, die sich selbstverständlich ebenfalls ereignen, denn die in den Fig. 3a bis 3f gezeichneten Feldverteilungen geben lediglich die Verteilungen an, die sich zu bestimmten, besonders einfach zu überprüfenden Zeitpunkten im Verlauf der Grundschwingungshalbwelle ergeben. Die AnJetungen erfolgen selbstverständlich im kontinuierlichen schnellen dynamischen Ablauf, und es ist leicht einzusehen, daß eine solche Verteilung der magnetischen Feldlinien das Entstehen sogenannter »blinder Stellen« verhindert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Feststellung der Anwesenheit von Gegenständen in einem bestimmten Überwachungsbereich, insbesondere zur Ermittlung unerlaubter Wegnahmen bei Ladendiebstählen, bei dem im Überwachungsbereich mittels zweier Erzeugereinrichtungen mindestens zwei magnetische Wechselfelder erzeugt und an den zu untersuchenden Gegenständen Markierungselemente angebracht werden, die, veranlaßt von den Wechselfeldern, ein der Auswertung dienendes Signal mit mindestens einer in bezug auf die ungestörte Wechselfeldverteilung unterschiedlichen Frequenz abstrahlen, bei dem die magnetischen Wechselfelder beider Erzeugereinrichtungen zur Bildung eines gemeinsamen Magnetfeldes miteinander überlagert und derart unterschiedlich gewählt werden, daß im Überwachungsbereich ein bezüglich Richtung, Stärke und Position sich ständigänderndes Gesamtmagnetwechselfeld entsteht und bei dem ferner zur Unterdrückung einer lediglich auf die Verkopplung zurückzuführenden Oberwellen- oder Modulationsfrequenzbildung die Speisung der Erzeugereinrichtungen mit eingeprägtem Strom erfolgt, nach Patent 26 14 429, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei zu überlagernden magnetischen Wechselfelder gleiche Frequenzen besitzen und daß ihnen eine konstante Phasendifferenz aufgeprägt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dec zwei magnetischen Wechselfeldern eine Phasentnffer· :iz von 90° erteilt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit zwei aus Spulenanordnungen bestehenden Erzeugereinrichtungen für mindestens zwei magnetische Wechselfelder und mit einer, vom Markierungselement abgestrahlte Signale mit mindestens einer in bezug auf die ungestörte Wechselfeldverteilung unterschiedlichen Frequenz, erfassenden Auswerteschaltung, wobei den Spulen der Erzeugereinrichtungen eingeprägte Wechselströme zugeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die den Spulen (1, 2) zugeführten Wechselströme gleicher Frequenz sind und eine konstante Phasendifferenz aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein eine konstante Frequenz erzeugender Oszillator (3) vorgesehen ist, dem die beiden Spulen (1,2) beaufschlagende Verstärkerschaltungen (4a, 4b) nachgeschaltet sind, und daß zwischen Oszillator (3) und einer der Verstärkerschaltungen (4b) eine Phasenschieberschaltung (5) zur Erzeugung einer konstanten Phasendifferenz von 90° angeordnet ist.