DE2820166C3

DE2820166C3 - Vorrichtung und Verfahren zum Entdecken des unerlaubten Vorbeiführens von Waren

Info

Publication number: DE2820166C3
Application number: DE2820166A
Authority: DE
Inventors: Eugene Benjamin Woodbury N.Y. Novikoff
Original assignee: Knogo Corp
Current assignee: Knogo Corp
Priority date: 1977-05-09
Filing date: 1978-05-09
Publication date: 1981-07-23
Also published as: JPS5412288A; US4118693A; JPS5857797B2; FR2390784B1; IT1103127B; IT7849258A0; AU504357B1; CA1115805A; FR2390784A1; DE2820166B2; DE2820166A1; GB1585303A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Entdecken des unerlaubten Vorbeiführens von mit einem speziellen Bauteil versehenen Waren an einer Abfragezone gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer solchen bekannten Entdeckungsvorrichtung (US-PS 35 00 373) werden an einer Überwachungs- bzw.

Abfragezone bei Wobbeifrequenzen elektromagnetische Wellen erzeugt, wobei ein einen auf eine der Frequenzen abgestimmten Resonanzkreis enthaltendes Bauteil elektrische Störungen verursacht, die Empfängerseitig erfaßt werden. Bei einer anderen bekannten elektromagnetisch wirkenden Entdeckungsvorrichtung (FR-PS 7 63 681) weist eine zu überwachende Ware, beispielsweise ein Bibliotheksbuch, ein spezielles Bauteil oder eine Markierung mittels eines speziellen sättigbaren magnetischen Materials, beispielsweise Permalloy, auf. Nahe einem Ausgang aus dem überwachten Bereich ist eine große Spule angeordnet, die mit einem elektrischen Wechselsignal versorgt ist, derart, daß ein entsprechendes Wechsel-Abfragemagnetfeld in der Abfragezone innerhalb des Bereiches nahe des Ausgangs erzeugt wird. Wenn das das Bauteil tragende Buch durch das Wechsel-Abfragemagnetfeld hindurchgeführt wird, das heißt, durch den Ausgang getragen werden soll, wandelt das Bauteil einen Teil der Wechsel-Abfragemagnetfeldenergie in anc'sre Wechsel-Magnetfelder bei verschiedenen Harmonischen der Grundfrequenz des Abfragemagnetfeldes um. In einem Empfänger werden ausgewählte Frequenzen dieser Harmonischen erfaßt und wird abhängig von einer Erfassung ein akustischer Alarm ausgelöst.

Bei den bekannten Vorrichtungen muß einerseits den Spulen hohe Energie zugeführt werden und erfolgt andererseits eine relativ starke Streuung der Abfragemagnetfelder, so daß unter Umständen lediglich sich nahe der Abfragezone befindliche, das Bauteil tragende Waren einen Alarm auslösen können, ohne daß deren Entfernung aus dem überwachten Bereich geplant wäre.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Entdekkungsvorrichtung bzw. ein Entdeckungsverfahren anzugeben, bei dem bei vergleichsweise niedrigem Energieverbrauch eine sichere Erfassung nur durch die Abfragezone geführter, mit dem Bauteil versehener Waren erreichbar ist

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und bei einem Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 11 gelöst.

Die Erfindung wird durch die Merkmale der Unteransprüche weitergebildet.

Durch das Vorsehen einer strahlungsgekoppelten Antennenschaltung mit einem Resonanzkreis wird eine starke Konzentration eines elektromagnetischen Feldes in Abfragerichtun^' erreicht. Dabei ist die Feld\ erteilung außerordentlich gleichförmig. Durch die Strahlungskopplung werden nämlich sekundäre elektromagnetische Wellen einer Frequenz ausgelöst, die der der von der Abfrageantennenspule abgegebenen entspricht. Dadurch, daß die sekundären elektromagnetischen Wellen ausschließlich durch Strahlungskopplung ausgelöst werden, befinden sie sich in exakter Phasen- und Frequenzbeziehung mit der von der Abfrageantennenspulen abgegebenen primären elektromagnetischen Wellen, und zwar mit einer Phasenverschiebung von exakt 90°, so daß durch die Überlagerung der beiden elektromagnetischen Wellen keine Auslöschung auftreten kann.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten beiden Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung, teilweise schematisch, der Anordnung einer Warenentdeckungsvorricht'jng, bei der die Erfindung angewendet ist,

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung eines Buches, das ein spezielles Bauteil oder eine Markierung aufweist, die seine Entdeckung durch die Vorrichtung gemäß F i g. 1 ermöglichen,

F i g. 3 ist eine perspektivische Darstellung ähnlich der in F i g. 1 gezeigten, die eine gegenwärtig bevorzugte Anordnung von Antennen in der Warenentdeckungsvorrichtung zeigen, und

F i g. 4 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung, welche Details der Antennenanordnung gemäß F i g. 3 zeigt

Die Warenentdeckungsvorrichtung gemäß F i g. 1 kann beispielsweise in einer Bibliothek angeordnet sein, um gegen die unerlaubte Entfernung von Büchern, Schallplatten etc. aus dem Bibliotheksgelände zu schützen. In einem derartigen Fall weist die zu schützende Ware ein Bauteil oder eine Markierung auf, die einen dünnen länglichen Streifen aus leicht sättigbarem magnetischem Material wie Permalloy enthält Das Bauteil oder die Markierung, die auf der zu schützenden Ware versteckt angeordnet werden kann, kann eine Länge von etwa 18 cm, eine Breite von 0,32 cm und eine Dicke von etwa 0,025 mm aufweisen.

F i g. 2 zeigt die Anordnung eines Bauteiles oder einer Markierung 10 (in gestrichelten Linien dargestellt) entlang des Rückens des zu schützenden Buches 12. Das Bauteil 10 besteht vorzugsweise aus Permalloy-Material, wie in der vorher erwähnten französischen Patentschrift 7 63 681 beschrieben.

Wenden wir und wieder zur F i g. 1 zurück, so ist eine Türe bzw. ein Durchgang 14 dargestellt, der einen Ausgang aus dem geschützten Bereich, beispielsweise dem Bibliotheklesesaal 16, bildet. Ein Paar von großen Antennenschleifen, enthaltend eine Sendeschleife 18 und eine Empfängerschleife 20, sind im Leseraum 16 im Anschluß an die Türe 14 und einander gegenüber angeordnet. Die Antennenschleifen 18 und 20 sind in parallelen Ebenen angeordnet; wenn eine Person 22 aus dem Lesesaal 16 durch die Türe 14 herausgeht, muß er zwischen den Antennenschleifen 18 und 20 hindurch. Der Bereich zwischen den Antennenschleifen 18 und 20 besteht aus einer Abfragezone 24, wobei die durch die und in der Vorrichtung erzeugten elektromagnetischen Wirkungen, was später beschrieben wird, in erster Linie in der Abfragezone 24 stattfinden. So wird das Bauteil 10 mit der Entdeckungsvorrichtung elektromagnetisch reagieren und einen Alarm auslösen, wenn das das Bauteil 10 (Fig.2) enthaltende Buch 12 durch die Person 22 durch die Abfragezone 24 getragen wird; es findet jedoch keine Wechselwirkung statt und es wird kein Alarm ausgelöst, wenn sich das mit dem Bauteil 10 versehene Buch 12 an anderen Stellen des Leseraumes 16 fern der Abfragezone 24 befindet; auch wird kein Alarm ausgelöst, wenn eine andere Ware, die nicht mit einem speziellen Bauteil oder einer speziellen Markierung versehen ist, durch die Abfragezone 24 hindurchgelangt.

Die Sendeantennenschleife 18 enthält eine flache, ausgedehnte, im wesentlichen rechtwinklige Abfrageantennenspule 26, die aus mehreren Windungen eines isolierten, elektrisch leitenden Drahtes besteht. Um die Abfrageantennenspule 26 an ihrer Stelle zu halten, kann ein Brett oder eine Stützeinrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen werden. Die Enden der Abfrageantennenspule 26 werden über Drähte 28 mit einem Oszillator und Verstärker 30 verbunden; und diese sind ihrerseits zu ihrer Steuerung durch eine Steuereinheit 32 angeschlossen. Der Oszillator und Verstärker 30 dient

dazu, an die Abfrageantennenspule 26 einen elektrischen Wechselstrom einer im wesentlichen einzigen Frequenz zu liefern. Die vorliegende Erfindung befaßt sich nicht mit den Einzelheiten dieses Bauteiles, weiche im Interesse der Klarheit nicht weiter beschrieben werden. Vorrichtungen zur Lieferung von elektrischen Wechselströmen an eine Spule sind wohl bekannt, beispielsweise ist eine derartige Anordnung im vorher erwähnten französischen Patent 7 63 681, Picard, beschrieben. In ähnlicher Weise sind die Einzelheilen der Steuereinheit 32 nicht für die vorliegende Erfindung wesentlich und werden daher im Interesse der Klarheit nicht beschrieben. Im wesentlichen dient die Steuereinheit 32 dazu, den Oszillator und Verstärker 30 ein- und auszuschalten; wenn sich beispielsweise die Person 22 der Abfragezone 24 annähert, kann eine Schalteir.rsch tung, beispielsweise ein photoelektrisches System, oder ein druckempfindlicher Schalter auf dem Boden (nicht gezeigt) durch den Durchgang der Person in die Überwachungszone betätigt werden, wobei die Steuereinheit 32 auf diese Schalteinrichtung anspricht, um den Oszillator und Verstärker 30 einzuschalten.

Die Sendeantennenschleife 18 enthält auch eine ebene, im wesentlichen rechteckige Vormagnetisierungsspule 34, die ebenfalls aus einigen Windungen eines isolierten, elektrisch leitenden Drahtes besteht. Die Vormagnetisierungsspule 34 hat im wesentlichen die gleiche Größe und Form wie die Abfrageantennenspule 26 und ist so befestigt, daß sie innerhalb oder an der Abfrageantennenspule 26 anliegt. Für Zwecke der Klarstellung ist die Vormagnetisierungsspule 34 so angeordnet, daß sie innerhalb der Sendespule liegt; jedoch ist irgend eine andere Anordnung, welche die Vormagnetisierungsspule 34 so anordnet, daß sie eng an die Größe, die Form und die Lage der Sendespule angelehnt ist, ausreichend. Die Enden der Vormagnetisierungsspule 34 werden über Leitungen 36 mit einer Gleichhochspannungsquelle wie einer Batterie 38 und einer Stromsteuerungseinrichtung wie einem Rheostat 40 in Reihe mit der Spule und Batterie verbunden. Eine lineare Drosselspule 41 ist in Serie zur Batterie 38 angeordnet, um gegen ein Zirkulieren von durch die Abfrageantennenspule 26 induzierten Wechselströmen zu schützen.

Die Empfängerantennenschleife 20 besteht aus einer Empfängerantennenspule 42, die im Aufbau der Abfrageantennenspule 26 bzw. der Vormagnetisierungsspule 34 ähnlich ist die jedoch an der gegenüberliegenden Seite der Abfragezone 24 angeordnet ist. Die Enden der Empfängerantennenspule 42 sind über Leitungen 44 mit einem Empfänger 46 verbunden; und dieser ist seinerseits mit einer Alarmeinrichtung 47 verbunden. Der Empfänger 46 kann irgend eine Vorrichtung sein, die zum Entdecken von ausgewählten Signalen an den Leitungen 44 geeignet ist, die durch elektromagnetische Störungen in der Abfragezone 24 erzeugt werden, die auf die Empfängerantennenspule 42 einwirken. Insbesondere ist der Empfänger 46 so abgestimmt daß er ein Ausgangssignal erzeugt wenn die elektromagnetischen Störungen, die auf die Empfängerantennenspule 42 einwirken, Frequenzen enthalten, die irgendwelche oder besonders ausgewählte Harmonische der Frequenz des Oszillators und Verstärkers 30 darstellen. Die Alarmeinrichtung 47 kann irgend eine Einrichtung sein, die zum Erzeugen eines audio- oder visuellen Ausgangssignales geeignet sind, beispielsweise das Klingeln eine- Glocke oder das Aufleuchten eines Lichtes, in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Empfängers 46. Es können auch Einrichtungen (nicht gezeigt) vorgesehen werden, um eine Türe oder ein Drehkreuz im Weg der Abfragezone 24 zu versperren, wenn der Empfänger 46 ein einen Alarm auslösendes Ausgangssignal erzeugt.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich nicht auf die besonderen Ausgestaltungen des Empfängers 46 und der Alarmeinrichtung 47, so daß aus Gründen der Vereinfachung und Klarheit diese Einzelheiten weggelassen wurden, es genügt zu sagen, daß jeder geeignete Empfänger und jede geeignete Alarmeinrichtung verwendet werden können, die schon in der vorher erwähnten französischen Patentschrift 7 63 b81. Picard. beschrieben und dargestellt wurden.

Eine Antennenspule 50 mil flachem, ausgedehntem Aufbau ist so dargestellt daß sie quer zur Abfragezone 24 gegenüber der Abfrageantennenspule 26 angeordnet ist. Die Antennenspule 50 besteht ebenfalls aus einigen Windungen eines elektrisch leitenden Drahtes und weist im wesentlichen die gleiche Größe und Form wie die Abfrageantennenspule 26 auf. Für Zwecke der Beschreibung ist die Aniennenspule 50 so dargestellt, daß sie an die Empfängerantennenspule 42 angrenzt oder mit ihr verschachtelt ist; jedoch ist jede beliebige Anordnung.

welche die Antennenspule 50 quer zur Abfrageantennenspule 26 anordnet geeignet. Vorzugsweise sollte die Antennenspule 50 parallel zur Sendeantennenspule und zu ihr ausgerichtet sein. Die Enden der Antennenspule 50 sind über Leitungen 52 an einen Kondensator 54 angeschlossen, um einen elektrischen Resonanzkreis zu bilden. Während F i g. 1 in diagrammatischer Form einen einzelnen Kondensator 54 zeigt, so ist verständlich, daß mehrere Kondensatoren in Reihe oder parallel zueinander vorgesehen werden können, um einen geeigneten Betrag der Kapazität für den Resonanzkreis zu erhalten.

Die Kapazität des Kondensators 54 wird in Übereinstimmung mit der Induktivität der Antennenspule 50 gewählt um einen elektrischen Resonanzkreis zu bilden, dessen Resonanzfrequenz der Frequenz gleich ist, bei der der Abfrage-Oszillator und -Verstärker 30 die Abfrageantennenspule 26 steuert. Es sei bemerkt, daß der durch die Antennenspule 50 und den Kondensator 56 gebildete elektrische Resonanzkreis weder mit dem Sendesystem noch mit dem Empfängersystem (leitend) verbunden ist

Beim Betrieb der Entdeckungsvorrichtung veranlaßt die Steuereinheit 32 den Oszillator und Verstärker 30 zur Lieferung von elektrischem Wechselstrom an die Abfrageantennenspule 26, und diese erzeugt ihrerseits in der Abfragezone 24 elektromagnetische Wechsel-Abfragewellen. Diese Wellen werden im folgenden »primäre Abfragewellen« bezeichnet Bei der gegenwärtig bevorzugten Vorrichtung beträgt die Frequenz der primären Abfragewellen, d. h. die Grundfrequenz, 2^ kHz. Der Empfänger wird nicht auf die Grundfrequenz von 2J5 kHz abgestimmt sondern statt dessen auf irgendeine ausgewählte Harmonische dieser Frequenz, vorzugsweise auf eine gerade Harmonische wie die sechste (d.h. 15kHz). Wenn nunmehr eine Person 22 eine geschützte Ware, beispielsweise ein Buch 12, in die Abfragezone 24 hineinbringt so wandelt das Permalloy-Bauteil 10 (Fig.2) an dem Buch einen Teil der Energie der elektromagnetischen Wechsel-Abfragewellen, die auf das Bauteil 10 auffallen, in andere elektromagnetische Wechsel-Wellen bei Frequenzen um, welche Harmonische der Grundfrequenz sind {Z5 kHz).

Es stellt sich heraus, daß ein dünner Streifen aus Permalloy eine viel größere Amplitude der sechsten Harmonischen unter den gegebenen Umständen erzeugt als andere Materialien; daher ist es durch eine Anzeige der Signale an der sechsten Harmonischen der Grundfrequenz möglich, lediglich solche Waren zu entdecken, die speziell mit Permalloy-Streifen markiert oder ausgestaltet wurden. Die Entdeckung der sechsten Harmonischen wird durch Vorsehen von geeigneten Frequenzfiltereinrichtungen in Verbindung mit der Empfängerantennenspule 42 und dem Empfänger 46 durchgeführt. Derartige Filtereinrichtungen sind allgemein bekannt und geeignete Einrichtungen sind in der vorher erwähnten französischen Patentschrift 7 63 681, Picard, dargestellt und beschrieben. Wenn der Empfänger 46 die Anwesenheit von elektromagnetischen Weilen an der sechsten Harmonischen (d. h. bei 15 kHz) entdeckt, so sendet er ein Signal an die Alarmeinrichtung 47, um sie zu betätigen und die Anwesenheit eines Buches 12 oder einer anderen Ware, die ein aktives Bauteil 10 aufweist, zu signalisieren.

Das Vorspannungssystem, das die Vormagnetisierungsspule 34 und die Einrichtung zur Lieferung von Gleichstrom eines vorbestimmten Wertes durch die Vormagnetisierungsspule 34 enthält dient dazu, die Ansprechempfindlichkeit des Bauteils 10 zu verbessern. Die Art, in der dies geschieht, ist im Detail in der US-Pantentanmeldung 7 15 568, Eugene B. Novikoff, beschrieben.

Die Antennenspule 50 und der Kondensator 54 gemäß der vorliegenden Erfindung dienen dazu, eine gleichförmigere Verteilung der elektromagnetischen Abfragewellen durch den Abfragebereich zu erhalten, als dies lediglich mit der Abfrageantennenspule 26 möglich ist. Dies wird mittels einer induktiven Kopplung entlang der Abfragezone 24 zwischen Abfrageantennenspule 26 und Antennenspule 50 durchgeführt die einen Stromfluß im Resonanzkreis, der die Antennenspule 50 und den Kondensator 54 enthält induziert Da die Antennenspule 50 und der Kondensator 54 so gewählt sind, daß sie bei der Frequenz in Resonanz geraten, bei der die Abfrageantennenspule 26 unter Energiezufuhr gesetzt wird, wird eine maximale Strahlungskopplung erzielt und im strahlungsgekoppelten bzw. passiven Kreis wird ein großer Stromfluß induziert Dieser große Stromfluß erzeugt selbst im Abfragebereich elektromagnetische Wellen. Diese elektromagnetischen Wellen, die von der Antennenspule 50 emittiert werden, werden im folgenden »sekundäre Abfragewellen« bezeichnet Da diese sekundären Abfragewellen quer zur Abfragezone 24 von der Abfrageantennenspule 26 herrühren, wirken sie mit den primären Abfragewellen zusammen, die direkt von der Abfrageantennenspule 26 ausgesendet werden, um die Verteilung der elektromagnetischen Feldstärke durch die Abfragezone 24 hindurch gleichförmiger zu machen. Wenn daher ein Bauteil 10 an der Empfängerseite der Abfragezone 24 ist sof empfängt sie eine minimale elektromagnetische Feldstärke direkt von der Abfrageantennenspule 26, aber sie empfängt eine maximale t>o elektromagnetische Feldstärke von der Antennenspule 50. Wegen ihrer erheblichen Größe und starken Kopplung mit der Abfrageantennenspule 26 kann die Antennenspule 50 ein großes elektromagnetisches Feld erzeugen, wenn sie auch nicht getrennt unter Energiezufuhr gesetzt wird. Diese Kopplung wird maximiert wenn die Antennenspule 50 etwa die gleiche Größe und Form wie die Abfrageantennenspule 26 aufweist und

20

25

30

35

40

45

50

55 wenn sie zur Abfrageantennenspule 26 parallel und zu ihr ausgerichtet ist.

Es stellte sich heraus, daß die sekundären Abfragewellen von der Antennenspule 50 nicht mit den durch die Abfrageantennenspule 26 erzeugten primären Abfragewellen interferieren. Dies ist deswegen der Fall, da die durch die Antennenspule 50 erzeugten sekundären Abfragewellen genau 90° phasenverschoben zu den durch die Abfrageantennenspule 26 erzeugten primären Abfragewellen sind. Daher tritt nirgendwo in der Abfragezone 24 ein Auslöschen von Wellen auf.

Da die durch die Antennenspule 50 erzeugten sekundären Abfragewellen aus der Kopplung zwischen der Abfrageantennenspule 26 und der Antennenspule 50 herrühren, folgt weiter, daß die von den beiden Spulen 26, 50 herrührenden Wellen eine exakte PhasenbeziehuRg zueinander haben., so daß keine Probleme einer Trift oder der Synchronisierung auftreten.

F i g. 3 und 4 zeigen eine Antennenanordnung, die gegenwärtig für die Ausführung der Erfindung bevorzugt wird.

Wie in F i g. 3 dargestellt ist, ist an gegenüberliegenden Seiten der Türe 14 ein Sendeantennenrahmen 60 und ein Empfängerantennenrahmen 62 angeordnet, die der Sendeantennenschleife 18 bzw. der Empfängerantennenschleife 20 von F i g. 1 entsprechen. Der Sendeantennenrahmen 60 enthält einen rechtwinkligen kastenförmigen Sockel 64, der sich am Boden erstreckt, und ein Paar von rechtwinkligen offenen Rahmen 66 und 68, die diagonal versetzt sind, sich jedoch teilweise überschneiden. Die Rahmen selbst sind hohl und stellen eine Umhüllung und eine Stütze für die Sende- bzw. die Vormagnetisierungsspule dar. Der Empfängerantennenrahmen 62 hat ähnlichen Aufbau und enthält ebenfalls einen Sockel 70, an dem diagonal versetzt und teilweise sich schneidend offene rechteckige Rahmen 72 und 74 angeordnet sind. Die Rahmen 72 und 74 stellen eine Umhüllung und eine Stütze für die Empfängerbzw, die Antennenspule dar.

Die Sockel 64 und 70, an denen die Rahmen 66,68,72 und 74 gestützt werden, können dazu verwendet werden, um verschiedene elektrische Bauteile einschließlich des Sendekreises, des Vorspannungskreises, des Steuerkreises, des passiven Kreises, des Empfängerkreises und der Alarmeinrichtung der Vorrichtung zu umhüllen.

Bei der auseinandergezogenen Darstellung der F i g. 4 sind eine erste und eine zweite Empfängerspule 76 bzw. 78 vorgesehen, die den rechtwinkligen offenen Rahmen 72 und 74 entsprechen und innerhalb derselben angeordnet sind. Die Spulen 76 und 78 sind in entgegengesetzter Richtung gewickelt und in Reihe miteinander verbunden, wie durch den Querleiter 80 dargestellt ist Wie angezeigt sind die Spulen 76 und 7S über die Leitungen 44 mit dem Empfänger 46 und der Alarmeinrichtung 47 (in F i g. 4 nicht gezeigt) verbunden. Wenn die Spulen 76 und 78 durch die Anwesenheit von elektromagnetischen Wechselfeldern unter Energiezufuhr gesetzt werden, so erzeugen sie in den Leitungen 44 elektrische Weehselsignale und liefern diese Signale an den Empfänger 46. Falls diese Signale Anteile bei der besonderen harmonischen Frequenz enthalten, auf welche der Empfänger 46 abgestimmt ist (beispielsweise die sechste Harmonische der Abfragefrequenz), so erzeugt der Empfänger 46 ein Signal, um die Alarmeinrichtung 47 zu betätigen.

Wie in F i g. 4 gezeigt ist sind auch eine erste und eine zweite Antennenspule 82 bzw. 84 vorgesehen, die

ebenfalls den Rahmen 72 und 74 entsprechen und innerhalb dieser angeordnet sind. Die Antennenspulen 82 und 84 sind über einen Querleiter 86 in Serie miteinander verbunden und in der gleichen Richtung auch gewickelt. Die Enden der Spulen 82 und 84 sind über die Leitungen 36 mit dem Kondensator 54 verbunden. Bei dieser Anordnung ist der Kondensator 54 eine Bank von parallel miteinander verbundenen Kondensatoren die auf dem Sockel 70 befestigt sind.

Die Sende- bzw. die Vormagnetisierungsspule, die innerhalb der Rahmen 66 und 68 vorgesehen sind, sind in der vorliegenden Zeichnung nicht dargestellt. Diese sind jedoch vorzugsweise die gleichen, wie die in der US-Patentanmeldung 7 15 568 gezeigten. Wie dort beschrieben ist, enthält die Antennenspule zwei Spulen, von denen jede in einem anderen der Rahmen 66 und 68 enthalten ist. Diese Spulen sind in der gleichen Richtung gewickelt und in Serie miteinander verbunden. Die Vormagnetisierungsspule enthält ebenfalls zwei Spulen, von denen jede in einem anderen der Rahmen 66 und 68 angeordnet ist. Die Vormagnetisierungsspulen sind ebenfalls in Serie miteinander verbunden, aber in entgegengesetzten Richtungen gewickelt.

Bei der gegenwärtig bevorzugten Anordnung erstrekken sich die Rahmen 66 und 68 des Sendeantennenrahmens 60 und die Rahmen 72 und 74 des Empfängerantennenrahmens 62 jeweils annähernd 75 cm entlang jeder Seite und überlappen sich um etwa 25 cm in horinzontaler Richtung (Maß »a«) und um etwa 38 cm in vertikaler Richtung (Maß »b«).

Die Rahmen 72 und 74 des Empfängerantennenrahmens 62 weisen etwa die geiche Größe und Anordnung wie die Rahmen 66 und 68 des Sendeantennenrahmens 60 auf. Auch die Empfängerspulen 76 und 78 sowie die Antennenspulen 82 und 84 haben im wesentlichen den gleichen Aufbau, die gleiche Größe und Anordnung wie die Abfrageantennenspulen. Es sei bemerkt, daß die Antennenspulen mit den Abfrageantennenspulen, die in den Rahmen 66 und 68 vorgesehen sind, ausgerichtet sind. Es sei betont, daß zwischen den Sendespulen und den Antennenspulen 82 und 84 quer zur Abfragezone eine maximale induktive Kopplung erzielt wird.

Die Vorrichtung gemäß Fig.3 und 4 arbeitet in gleicher Weise wie die Vorrichtung gemäß F i g. 1; jedoch wird die besondere Antennenausgestaltung gemäß F i g. 3 und 4 bevorzugt, weil dort eine verbesserte Verteilung der Magnetfeldanteile unterschiedlicher Orientierung erreicht wird und deshalb eine bessere Empfindlichkeit für alle möglichen Ausgangswege und alle möglichen Ausbildungen des Bauteils bzw. der Markierung.

Es wurde festgestellt, daß es die hier beschriebene Anordnung der Antennenspulen ermöglicht, den Betrag des durch die Sendespule fließenden elektrischen Stromes um die Hälfte zu reduzieren, gegenüber dem Stromfluß ohne Antennenspule; dennoch wird die Leistung der Vorrichtung wegen der gleichförmigen Feldverteilung, welche durch die passive Antennenspule erzielt wird, erheblich verbessert.

Zusammenfassend befaßt sich die vorliegende Erfindung mit einem elektromagnetischen Waren-Entdekkungssystem derart, wobei ein Bauteil bzw. eine Markierung mit frequenz-selektiven elektrischen Eigenschaften bestimmte elektromagnetische Wirkungen in Abhängigkeit von einem elektromagnetischen Wechselfeld erzeugt. Quer zu einer Überwachungszone von einer Abfrageantenne entfernt ist ein großer elektrischer Resonanzkreis angeordnet und induktiv mit der Abfrageantenne gekoppelt, um sekundäre elektromagnetische Wellen zu erzeugen, die mit den von der Abfrageantenne herrührenden primären elektromagnetischen Wellen zusammenwirken, um eine verbesserte Verteilung der elektromagnetischen Feldstärke in der Abfragezone zu erreichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Entdecken des unerlaubten Vorbeiführens von mit einem speziellen Bauteil versehenen Waren an einer Abfragezone, mit

einer Abfrageantennenspule neben der Abfragezone,

einem elektrischen Oszillator, der zur Energieversorgung mit der Abfrageantennenspule verbunden ist, um in der Abfragezone elektromagnetische Wellen zu erzeugen,

einer Empfängerantennenspule neben der Abfragezone und

einer mit der Empfängerantennenspule verbündenen Empfängereinrichtung, die abhängig von bestimmten elektromagnetischen Störungen, die durch Wechselwirkung eines an einer geschützten Ware vorgesehenen Bauteils mit den durch die Abfrageantennenspule erzeugten elektromagnetischen Wellen ein Alarmsignal erzeugt,
gekennzeichnet durch
eine strahlungsgekoppelte Antennenschaltung mit einer Antennenspule (50, 82, 84) neben der Abfragezone, die gegenüber der Abfrageantennenspule (26) versetzt angeordnet ist, und
ein mit der Antennenspule (50, 82, 84) verbundenes kapazitives Schaltungsteil (54), das mit dieser einen Resonanzkreis bildet, dessen Resonanzfrequenz im wesentlichen gleich der durch den elektrischen Oszillator (30) erzeugten Frequenz ist und der so angeordnet ist, daß er lediglich durch induktive Kopplung mit der Abfrageantennenspule erregbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenspule (50, 82, 84) der Abfrageantennenspule (26) gegenüberliegend angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenspule (50, 82, 84) im wesentlichen fluchtend zur Abfrageantennenspule (26) ausgerichtet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenspule (50, 82, 84) im wesentlichen parallel zur Abfrageantennenspule (26) angeordnet ist.

5 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenspule (50, 82, 84) im wesentlichen die gleiche Größe wie die Abfrageantennenspule (26) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis f>, dadurch gekennzeichnet, daß die Antennenspule (50, 82, 84) mit der Abfrageantennenspule (26) längs der Abfrage7one induktiv gekoppelt ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis h. dadurch gekennzeichnet, daß die *\ntennenspule (50, 82, 84) an die Empfangerantennenspule (42, 76, 7S) angrenzt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nahe der Abfrageantennenspule (26) eine Vormagnetisiemngsspule (34) vorgesehen und mn einer elektrischen Vorspannungsquelle (38) verbunden ist, um ein Vormagnetisierungsgleichfeld zu erzeugen, das dem von der Abfrageantennenspule (26) erzeugten Magnetfeld überlagert ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierungsspule (34) so ausgelegt ist, daß sie in der Abfragezone ein Vormagnetisierungsfeld erzeugt, das im wesentlichen die gleiche Konfiguration wie das durch die Abfrageantennenspule (26) erzeugte Magnetfeld hat.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrageantenne (26) einen ebenen, ausgedehnten Aufbau aufweist und sich längs einer Seite der Abfragezone erstreckt und daß die Antennenspule (50, 82, 84) ebenfalls einen ebenen ausgedehnten Aufbau aufweist und sich längs der gegenüberliegenden Seite der Abfragezone parallel zur Abfrageantennenspule (26) und zu dieser fluchtend ausgerichtet ist.

11. Verfahren zum Entdecken des unerlaubten Vorbeiführens von Waren an einer Abfragezone, bei dem spezielle Bauteile an den zu schützenden Waren vorgesehen sind, durch die in einem elektromagnetischen Abfragefeld einer bestimmten Frequenz vorbestimmte elektromagnetische Störungen erzeugt werden können,

bei dem ein erstes und ein zweites elektromagnetisches Abfragefeld mit vorgegebener Frequenz mittels einer ersten bzw. einer zweiten mit Abstand davon angeordneten Quelle neben der Abfragezone erzeugt werden,

bei dem die mit dem Bauteil versehene Ware durch die Abfragezone geführt wird,
bei dem die Abfragezone in bezug auf das Auftreten der vorbestimmten elektromagnetischen Störungen überwacht wird,

bei dem derartige Störungen erfaßt werden, und
bei dem ein Alarmsignal bei Erfassung einer derartigen Störung erzeugt wird, wobei das von der ersten Quelle stammende elektromagnetische Feld dadurch erzeugt wird, daß eine Abfrageantennenspule von einem mit ihr gekoppelten Oszillator mit Energie versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das von der zweiten Quelle stammende elektromagnetische Feld dadurch erzeugt wird, daß ein elektrischer Resonanzkreis, der auf die vorbestimmte Frequenz abgestimmt ist, mit der Abfrageantennenspule induktiv gekoppelt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite elektromagnetische Feld mit einer Phasenbeziehung von etwa 90° zum ersten elektromagnetischen Feld erzeugt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Resonanzkreis lediglich durch induktive Kopplung mit der Abfrageantennenspule mit Energie versorgt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13. dadurch gekennzeichnet, daß ein Vormagnetisierungsgleichfeld erzeugt wird, dessen Intensität und dessen Feldkonfiguration der Intensität bzw. der Konfiguration des durch die Abfrageantennenspule erzeugten Magnetfeldes entspricht.