DE2651042A1

DE2651042A1 - Identifizierungssystem

Info

Publication number: DE2651042A1
Application number: DE19762651042
Authority: DE
Inventors: Harm Fockens; Harm Jacob Kip
Original assignee: Nederlandsche Apparatenfabriek NEDAP NV
Current assignee: Nederlandsche Apparatenfabriek NEDAP NV
Priority date: 1975-11-14
Filing date: 1976-11-09
Publication date: 1977-07-07
Also published as: FR2331849A1; IT1069330B; NL7513348A; ES453283A1; GB1570877A; FR2331849B3; BE848241A

Description

-ι-

Anmelderin: Stuttgart, den 8.11.1976

N.V. Nederlandsche Apparaten- P 3279 X/Bl

fabriek NEDAP

P.O. Box 6_t

Groenlo

Niederlande

Vertreter:

Kohl er -ßfehwindling - Späth.
Patentanwälte
Hohentwielstraße 41
7000 Stuttgart 1

IDENTIFIZIERUNGSSYSTEM

Die Erfindung bezieht sich auf ein Identifizierungssystem zum Erkennen von Gegenständen oder Personen, die zu einer von einigen Klassen gehören und/oder von besonderen Mitgliedern einer Klasse.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Identifizierungssystem, bei dem feine oder mehrere Sendespulen angewendet werden, die einen Hochfrequenzwechseletrom führen, und eine oder mehrere Empfangsspulen, die zum Empfangen von Signalen dienen, die auf induktivem Wege zwischen der Sendespule und einem Plattchen Übertragen werden, das mit einem aus z.B. einer Spule und einem Kondensator bestehenden elektrischen Resonanzkreis versehen ist, und von der Spule dieses Resonanzkreises zur Empfangsspule, mit dem Zweck, die Anwesenheit eines mit einem Resonanzkreis versehen Plattchens im Wirkungsbereich der Sendeepülfe und der Empfangsspule zu ermitteln.

Solche Systeme sind bereits bekannt. In einem bekannten, in der US Patentschrift 2 693 525 beschriebenen System werden die Resonanzkreise, die aus einer fl&chefa Spule und einem Kondensator bestehen, durch einen Sender abgefragt, dessen Frequenz linear zwischen einer Mindest- und einer Höchstfrequenz hin und her schwingt. Die Resonanzfrequenz der Resonanzkreise liegt im Schwingberfcich dös Senders. Die Anwesenheit eines Resonanzkreises im Wirkungsbereich

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des Senders wird als eine Spannungsänderung des Senderaignals bemerkt, weil sich die Belastung des Sendekreises durch Energieabsorption des abgestimmten Kreises ändert.

Bei der Ermittlung der genannten Spannungsänderung wird auf die.Dauer dieser Spannungsänderung geachtet, die durch die Schwinggeschvindigkeit der Senderf-requenz und die elektrische Qualität der Resonanzkreise bestimmt wird, da auch durch metallene Gegenstände Spannungsänderungen entstehen können.

Der .Nachteil solcher Systeme ist in vielen Fällen, dass durch fremde Sender (z.B. Rundfunksender) und durch sich schnell bewegende Z-Ietallgegenstände Störsignale erzeugt werden können, die nahezu ebensolange dauern wie die durch die Plättchen mit Resonanzkreisen erzeugten Signale, wodurch falsche Ermittlung entstehen kann.

Mit der Erfindung wird bezweckt, diese Kachteile zu vermeiden und im allgemeinen ein zuverlässiges Identifizierungssystem zu schaffen, bei dem die Möglichkeit einer falschen Ermittlung ausser Betracht gelassen werden kann.

Zu diesem Zweck wird ein Identifizierungssystem der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsspule so angeordnet ist, dass sie keine magnetischen Kraftlinien, umfasst, die durch die Sendespule erzeugt werden.

Gemäss einer näheren Ausarbeitung der Erfindung wird ein System der eingangs beschriebenen Art dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsspule flach ist und so angeordnet ist, dass ihre Ebene die durch die Sendespule erzeugten magnetischen Kraftlinien im Bereich der Empfangsspule berührt. Weiter kann ein System der beschriebenen Art noch dadurch gekennzeichnet sein, dass die Sendespule flach ist und dass die Ebene der Sendespule senkrecht zur Ebene der Empfangsspule steht.

Gemäss einer weiteren Ausarbeitung der Erfindung wird ein System der eingangs beschriebenen Art dadurch gekennzeichnet, dass die Sendefrequenz periodisch linear in einem Frequenzbereich schwingt, der die Resonanzfrequenz des Resonanzkreises des Plättchen umfasst, wobei sowohl bei der ansteigenden wie

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bei der absteigenden Flanke der Frequenzschwingung die Anwesenheit des Resonanzkreises des Plättchens in einem bestimmten Raum ermittelt werden kann, und auch die Resonanzfrequenz des Plättchens.

Gemäss einer weiteren Ausarbeitung der Erfindung wird bei einem System der eingangs beschriebenen Art falscher Alarm dadurch vermieden, dass die " empfangenen Signale sowohl auf Dauer, Frequenz wie Form geprüft werden, während der Alarm auch unterdrückt wird, wenn eine übermässige Anzahl Signale mit unrichtiger Frequenz ermittelt wird.

Die Erfindung wird jetzt unter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemässen Identifizierungssystems und

Fig. 2 einige' Signalforman, die im System auftreten können.

Fig. 1 zeigt einen Schwingfrequenzgenerator 10, der einer Sendespule 12 einen Wechselstrom zuführen kann, dessen Frequenz während einer festen Zeit linear zunimmt von einer Frequenz F min auf eine Frequenz F max und anschliessend während derselben festen Zeit von F max auf F min abnimmt. Hierzu ist eine Steuereinheit 22 vorgesehen, die dem Schwingfrequenzgenerator über eine Leitung 11 während der Zeit, dass die Frequenz zunehmen muss, eine Gleichspannung +V zuführen kann. Wenn die Steuereinheit dem Schwingfrequenzgenerator keine Spannung zuführt, nimmt die Frequenz linear ab.

Ausser der Sendespule 12 ist eine Empfangsspule 16 vorgesehen, die so angeordnet ist, dass' sie im wesentlichen keine magnetischen Feldlinien des Felds der Sendespule umfasst. Hierzu können sowohl die Empfangsspule wie die Sendespule flach ausgebildet und mit senkrecht zueinander stehenden Ebenen angeordnet sein.

Wenn nun ein Plättchen, das mit einem Resonanzkreis lh versehen ist, in den Wirkungsbereich einer Sendespule geführt wird, wird der Resonanzkreis in

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Resonanz geraten, wenn die Sendefrequenz und die Resonanzfrequenz übereinstimmen Die Spule des resonierenden Kreises sendet dann ein Signal aus, dass im allgemeinen eine andere Richtung hat als das Feld der Sendespule, weil die Möglichkeit, dass das Plättchen sich gerade parallel zur Sendespule erstreckt, sehr gering ist. Dieses durch das Plättchen verursachte Signal kann also wohl durch die Empfangspule aufgefangen und anschliessend ermittelt werden. Das Plättchen arbeitet also als Energieübertragungsstation zwischen Sendseite und Empfangsseite. Der Resonanzkreis \\ gerät jeweils in Resonanz, wenn die Sendefrequenz die Resonanzfrequenz des Resonanzkreises passiert. Hierdurch entstehen auf der Empfangsseite impulsförmige Signale, die einem Ruhesignal, das durch andere Quellen (z.B. Leckfeld unmittelbar vom Sender oder Störfelder) verursacht wird, überlagert werden.

Da die Amplitude dieses Ruhesignals erheblich variieren kann, ist die Empfangsspule mit einem Regelverstärker 18 verbunden, der die durchschnittliche Amplitude des Ruhesignals konstant hält und die durch den abgestimmten Kreis λ\ verursachte Amplitudenmodulation vertieft.

Weiter ist der Regelverstärker 18 mit einem gleichrichtenden und ermittlenden Ausgangskreis versehen, so dass nur die Umhüllende des Signals einem Diskriminator 20 zugeführt wird. Die impulsförmigen Signale, die von den Resonanzkreisen kommen und dadurch eine bestimmte Grundfrequenz haben, werden im Diskriminator durch eine Schaltung mit einer Bandpasscharakteristik von Störsignalen abgetrenn die eine höhere oder niedrigere Grundfrequenz haben. Die impulsförmige Signale mit der richtigen Grundfrequenz werden einem Impulsermittlungskreis 23 zugeführt

Der Impulsermittlungskreis kann durch Forravergleich, z.3. durch Integration des Signals oder durch Bemusterung des Signals, feststellen, ob der Impuls wohl oder nicht von einem Resonanzkreis kommt, so dass z.B. von einem Rundfunksender kommende Impulse ausser Betracht gelassen werden. Impulse mit der richtigen Form werden an den Identifizierungskreis 2k weitergeleitet. Dieser Kreis stellt fest, ob der Impuls sowohl in der ansteigenden wie in der absteigenden Flanke der Schwingfrequenz vorhanden war und ob der Impuls in einem Zeitabschnitt auftritt, in dem die Schwingfrequenz der Resonanzfrequenz eines zu ermittlenden Plättchens entspricht. Wenn beide Bedingungen erfüllt sind, wird über eine Leitung einem Endermittlungskreis 27 ein vorläufiges Alarmsignal 26 zugeführt.

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Wenn der Identifizierungskreis 2k feststellt, dass ausserhaXb des genannten Zeitabschnitts während einer vollständigen Frequenzschwingung mehr als ein Impuls empfangen wird, wird das Alarmsignal einige Zeit gesperrt.

Im Endermittlungskreis 27 wird festgestellt, ob in einer bestimmten Periode (z.B. 0,1 see) während mehr als z.B. 30% der Anzahl Frequenzschwingungen ein vorläufiges Alarmsignal erzeugt worden ist; wenn dies der Fall ist, wird ein endgültiges Alarmsignal 28 erzeugt.

Die Frequenzschwingung kann in einige Frequenzbänder verteilt werden. Wenn nun Resonanzkreise mit unterschiedlicher Resonanzfrequenz angewendet werde: wobei jede Resonanzfrequenz einer bestimmten Klasse von Gegenständen oder Personen entspricht, ist es möglich, nicht nur die Anwesenheit eines mit einem Resonanzkreis versehenden Plättchens zu ermitteln, sondern auch zu bestimmen, zu welcher Klasse das ermittelte Plättchen gehört und also zu welcher Klasse der Gegenstand oder die Person gehört, auf dem bzw. auf der sich das Plättchen befindet.

Dies alles kann auf einfache Weise erreicht werden, wenn der Identifizierungskreis 2h mehrfach ausgebildet wird.

Fig. 2A zeigt die Signalform des elektrischen Spannungssignals, das aus der Steuereinheit 22 über eine Leitung 11 dem Schwingfrequenzgenerator 10 zugeführt wird.

Fig. 2B zeigt die Schwingung der Senderfrequenz als Funktion der Zeit. Die Zeit, während der die Frequenz zunimmt, wird durch die Anwesenheit von Spannung an der Signalverbindung 11 bestimmt. Die Frequenz nimmt ab, wenn die Spannung an dieser Leitung nicht anwesend ist. Für die Einfachheit der Kreise des Empfangsteils ändert sich die Frequenz vorzugsweise linear, aber auch eine nicht-lineare Variation ist möglich.

Fig. 2C zeigt das Spannungssignal, das durch die ungewünschte, aber dennoch oft anwesende direkte Kopplung zwischen Sendespule 12 und Empfangsspule 16 und durch Kopplung über den Resonanzkreis des Plättchens in der Spule 16 entsteht.

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An äen Zeitpunkten, dass die schwingende Frequenz den Wert der Resonanzfrequenz eines Resonanzkreises eines Plättchens hat, ist das Signal grosser (oder kleiner). In der Figur ist dies durch die Punkte A und C angegeben. Am. Punkt B handelt es sich um einen Störimpuls, der durch den Identifizierungskreis wegen seines unrichtingen Erscheinungsmoments abgewiesen wird.

Fig. 2D zeigt das Ausgangssignal des Regelverstärkers 18, wobei die durchschnittliche Amplitude des Ruhesignals im wesentlichen konstant ist, so dass die durch die zusätzliche Kopplung eines Resonanzkreises eines Plättchens oder eine Störung von nahezu derselben Dauer überlagerten Signale deutlich erkennbar sind.

Systeme, wie diese im vorigen beschrieben sind, können für Betriebsbewachungsysteme angewendet werden, indem z.B. jeder Arbeitnehmer mit einem Plättchen mit Resonanzkreis versehen wird und alle zu bewachenden Eingänge von Gebäuden, Abteilungen u. dgl. mit Resonanzkreisen zur Ermittlung der Anwesenheit von Plättchen mit einer Sende-Empfang-Vorrichtung versehen werden, zusammen .mit einer andersartigen Ermittlungsvorrichtung zur Ermittlung des Passierens einer Person (z.B. eine Unterbrechung eines InfrarotlichtStrahls). Wenn nun eine Person passiert, wird ein Alarm ausgelöst, es sei denn, dass zugleich ein Plättchen mit einem Resonanzkreis mit einer zum Eingang gehörenden Frequenz ermittelt wird.

Systeme mit den geeigneten Eigenschaften können auch als Diebstahlverhinderungssystem angewendet werden, wenn die Plättchen mit Resonanzkreisen auf Gütern befestigt werden, die die Ausgänge des Gebäudes nicht passieren dürfen. Wenn dennoch festgestellt wird, dass ein Plättchen mit einen Resonanzkreis ein mit einer Sende-Empfang-Vorrichtung versehenes Tor passiert, dann wird Alarm gegeben.

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Leerseite

Claims

AHSPRUECHE

©Identifizierungssystem mit wenigstens einer Sendespule, einem mit einem Resonanzkreis versehenen Plättchen und wenigstens einer Empfangsspule zur Ermittlung der Anwesenheit des Plättchens im Wirkungsbereich der Sendespule in Zusammenarbeit mit einem Identifizierungskreis, dadurch gekennzeichnet, dass die .Empfangsspule so angeordnet ist, dass sie keine magnetischen Kraftlinien umfasst, die durch die Sendespule erzeugt werden.
2. Identifizierungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfangsspule flach ist und so angeordnet ist, dass ihre Ebene die durch die Sendespule erzeugten magnetischen Kraftlinien im Bereich der Empfangsspule berührt.
3. Identifizierungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendespule flach ist und dass die Ebene der Sendespule senkrecht zur Ebene der Empfangsspule steht.
H. Identifizierungssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendefrequenz periodisch linear in einem Frequenzbereich schwingt, der die Resonanzfrequenz des Resonanzkreises des Plättchens umfasst, wobei sowohl bei der ansteigenden wie bei der absteigenden Flanke der Frequenzschwingung die Anwesenheit des Resonanzkreises des Plättchens in einem bestimmten Raum ermittelt werden kann, und auch die Resonanzfrequenz des Plättchens.
5. Identifizierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schaltung auf der Empfangsseite mit Bandpasscharakteristik, die nur Impulssignale durchlässt, deren Grundfrequenz der Grundfrequenz der von Plättchen mit Resonanzkreisen kommenden Signale nahezu entspricht.
6. Identifizierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet· .durch einen Impulsermittlungskreis, der ermitteln kann, cB die Form der nach Gleichrichtung des durch die Empfangsspule empfangenen Signals entstandenen Impulse wohl oder nicht der Form der von einem Plättchen mit einem Resonanzkreis kommende Impulse entspricht.

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ORIGINAL INSPECTED
7· Identifizierungssystem nach einem der vorhergehenäen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Identifizierungskreis, um zu bestinmen, ob die Impulse was die Frequenz im ursprünglichen Signal betrifft von einem Plättchen mit einem Ermittlungskreis oder von Störquellen kommen, wobei der Identifizierungskreis bei Ermittlung von mehr als einer bestimmten Anzahl Impulse von Störquellen durch Sperrung eines vorläufigen Alarmsignals vermeidet, dass falscher Alarm gegeben wird.
8. Identifizierungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Endermittlungskreis, der bestimmt, ob das vorläufige Alarmsignal in einer bestimmten Periode wenigstens eine vorher bestimmte, feste Anzahl Male aufgetreten ist, bevor ein endgültiges Alarmsignal gegeben wird.

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