DE3231595C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Markierungsplakette.
Aus der
US-PS 40 63 229 ist ein System bekannt, bei dem
Markierungsplaketten, die eine Halbleiterdiode oder dgl.
enthalten, für Überwachungszwecke an Artikeln befestigt
werden. Die Halbleiterdiode wirkt als nichtlineares
Impedanzelement mit einem elektrisch leitenden
Antennenelement zusammen. Dieses Impedanzelement spricht
auf die Energie eines Hochfrequenzfeldes an und kann einen
Teil dieser Energie als Hochfrequenzsignal wieder
zurücksenden.
Aus der US-PS 39 83 552 ist eine Markierungsplakette mit
laminiertem Aufbau bekannt, die eine leicht
magnetisierbare Schicht aus Permalloy und eine schwer
magnetisierbare Steuerschicht aus Vicalloy oder Remendur
enthält. Eine derartige Markierungsplakette wird, wenn die
Steuerschicht magnetisiert ist, durch einen Schaltkreis
festgestellt, der auf die Amplitude und Phase des
empfangenen zweiten harmonischen Signals anspricht. Ist
die Steuerschicht entmagnetisiert, so kann die
Markierungsplakette unerkannt passieren.
Somit weist diese Markierungsplakette einen Körper aus
einem Material von hoher Permeabilität und niedriger
Koerzitivkraft auf, der ein Niederfrequenzsignal
zurückzusenden vermag, wenn er in ein niederfrequentes
magnetisches Feld von hinreichender Stärke eingetaucht
wird.
Ein in umgekehrter Weise den entmagnetisierten Zustand der
Markierungsplakette ausnutzendes System ist in der US-PS
38 20 104 beschrieben. Danach enthält die Markierungsplakette einen
ersten länglichen ferromagnetischen Körper, der an dem zu
schützenden Objekt befestigt wird. Der erste
ferromagnetische Körper hat eine relativ niedrige
Koerzitivkraft und wirkt so, daß er ein feststellbares
Signal erzeugt, welches Harmonische der Grundfrequenz
enthält, wenn der in die Überwachungs- oder Abfragezone
kommt. Ferner enthält die Markierungsplakette einen
zweiten ferromagnetischen Körper neben dem ersten Körper,
dessen Koerzitivkraft größer als die des ersten ist. Eine
Deaktivierungseinrichtung dient dazu, den zweiten
ferromagnetischen Körper selektiv zu magnetisieren und
mehrere Paare wechselnder Magnetpole auf dem ersten Körper
zu erzeugen, um die Markierungsplakette zu deaktivieren.
Die deaktivierte Markierungsplakette erzeugt kein
feststellbares Signal, in dem die gewünschten Harmonischen
enthalten sind, wenn der damit versehene Gegenstand in die
Abfragezone kommt.
Somit weist diese Markierungsplakette einen Körper aus
einem Material von hoher Permeabilität und niedriger
Koerzitivkraft auf, der ein Niederfrequenzsignal
zuruckzusenden vermag, wenn er in ein niederfrequentes
magnetisches Feld eingetaucht wird.
Die Entwicklung der bekannten Markierungsplaketten zeigt
die ständigen Versuche, die Empfindlichkeit zu erhöhen und
Fehlalarmauslösungen durch andere Komponenten als durch die
Markierungsplaketten, für die das System ausgelegt ist, zu
verringern. Bei den ersten Systemen wurden Fehlalarme durch
Transistorradios ausgelöst, aufgrund der darin enthaltenen
Dioden und anderer nichtlinearer Bauteile, was leicht
einzusehen ist, jedoch auch durch weniger leicht zu
erkennende Objekte wie Kinderwagen, an denen oxidierte
Übergangsstellen vorhanden waren. Vergleichbare
Schwierigkeiten zeigten sich auch bei den magnetisch
arbeitenden Systemen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Markierungsplakette zu schaffen, die sowohl in
Hochfrequenzfeldern als auch in niederfrequenten
magnetischen Feldern mit höherer Zuverlässigkeit und
vergrößerter Vielseitigkeit arbeitet, wenn die mit der
Markierungsplakette versehenen Gegenstände erfaßt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine
Markierungsplakette, mit:
- - einem nichtlinearen Impedanzelement, welches mit wenigstens einem elektrisch leitenden Antennenelement verbunden ist, und
- - einem Körper aus einem Material hoher Permeabilität und niedriger Koerzitivkraft, der ein separat feststellbares Niederfrequenzsignal zurückzusenden vermag, wenn er in ein niederfrequentes magnetisches Feld eingetaucht ist,
- - wobei der Körper elektrisch mit dem Impedanzelement zur Bildung eines weiteren leitenden Antennenelementes verbunden ist,
- - so daß das Impedanzelement mit den an dieses angeschlossenen Antennenelementen auf die Energie eines Hochfrequenzfeldes anspricht, wenn es in dieses Hochfrequenzfeld eingetaucht ist und einen Teil der Energie in Form eines separat feststellbaren Hochfrequenzsignals zurücksendet, und
- - wobei alle Elemente miteinander einstückig vereint sind.
Die Erfindung weist folgende Vorteile auf: Das Anbringen
einer kombinierten Markierungsplakette, die sowohl eine
Diodencharakteristik wie auch eine Charakteristik
hochpermeablen magnetischen Materials hat, welche beide
festgestellt werden müssen, bevor ein Alarm ausgelöst
wird, stellt eine bessere Sicherung gegenüber Fehlalarm
dar. Die Markierungsplaketten lassen sich nach Belieben
leicht durch Magnetisieren oder Entmagnetisieren
aktivieren oder deaktivieren. So können die einzelnen
Plaketten wechselweise verwendet werden. Außerdem können
bei geringeren Anforderungen an die Sicherheit dieselben
Anhänger oder Markierungsplaketten nur mit dem HF-System
oder mit dem niederfrequenten elektromagnetischen System
arbeiten.
Gemäß vorteilhafter Ausbildung der Erfindung wird ein
Diebstahl-Überwachungssystem geschaffen, zu welchem die
voranstehend genannte Markierungsplakette gehört und das
durch einen HF-Sender und -Empfänger charakterisiert ist,
der mit den Mitteln zur Abstrahlung und zum Empfang
elektromagnetischer Energie für das Erzeugen eines Feldes
von HF-Wellen in einer Überwachungszone und für die
Feststellung irgendeines HF-Signals aus dieser Zone von
einer Markierungsplakette gekennzeichnet ist, sowie durch
einen elektromagnetischen Niederfrequenzsender und
-empfänger, der mit magnetfelderzeugenden und
-empfangenden Mitteln verbunden ist, um in der Zone ein
niederfrequentes elektromagnetisches Feld zu erreichen
und das gesondert feststellbare Signal von der
Markierungsplakette zu ermitteln, sobald ein solches
Signal innerhalb der Zone auftritt, und durch Mittel zur
Auslösung eines Signals, wenn gleichzeitig in der Zone das
HF-Signal und das getrennt feststellbare Signal von der
Markierungsplakette festgestellt werden.
Weitere Ausgestaltungen finden sich in den verbleibenden
Unteransprüchen.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden in der
Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele nachfolgend
näher beschrieben. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltschema eines die Erfindung
enthaltenden Systems;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Tür
durchgangs mit Überwachungseinrichtung;
Fig. 3 eine Draufsicht einer Markierungsplakette
gemäß der Erfindung, von der die Deckschicht
entfernt ist;
Fig. 4 eine Ansicht der Markierungsplakette der
Fig. 3 von rechts;
Fig. 5, 6, 7 und 8 Darstellungen von Schnitten durch
die Plakette nach den Schnittlinien 5-5, 6-6,
7-7 bzw. 8-8 in Fig. 3;
Fig. 9 eine vergrößerte Teilansicht eines Aus
schnitts aus der Plakette;
Fig. 10 das Blockschaltbild einer Deaktivierungsvor
richtung nach der Erfindung;
Fig. 11 eine leicht abgewandelte, dem Beispiel der
Fig. 3 ähnliche Ausführungsform der Plakette;
und
Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie 12-12 in Fig. 11.
In der Fig. 1 ist mit 10 insgesamt ein HF-Sender und
-Empfänger gezeigt, der mit Folienelementen 11 und 12
und Mikrowellen-Antennenelementen 13, 14, 15 und 16
verbunden ist, die auf zwei Säulen befestigt sind, die
schematisch durch strichpunktierte Umgrenzungslinien 17,
18 angedeutet sind. Als Sender und Empfänger 10 kann
eine Schaltung verwendet werden, wie sie in Verbindung
mit der Fig. 4 der US-PS 38 95 368 beschrieben ist.
Die Schaltung der Fig. 1 enthält ferner einen elektro
magnetischen Niederfrequenzsender und -empfänger 19,
der mit mehreren Wicklungen 20, 21, 22 und 23 verbunden
ist, die auf zwei Platten 24 und 25 angeordnet sind.
Sender und Empfänger 19 mit den Wicklungen 20 bis 23
finden sich in der US-Patentanmeldung Nr. 1 93 038 be
schrieben. Da die Einzelheiten im Aufbau von Sender und
Empfänger 10 bzw. 19 nicht Teil der Erfindung sind,
werden sie auch hier nicht näher beschrieben.
In jedem System wird von einer Detektorschaltung ein
Signal erzeugt und einer Alarmschaltung zugeführt. Ge
mäß der Erfindung wird der Anschluß innerhalb des HF-
Senders und -Empfängers 10 zwischen seinem Detektorkreis
und unabhängigen Alarm (nicht gezeigt) abgegriffen und
über eine Leitung 26 einem Eingang eines UND-Gatters 27
zugeführt. Zugleich wird die Verbindung im elektro
magnetischen Sender und Empfänger 19 zwischen seiner
Detektorschaltung und dem unabhängigen Alarm (nicht ge
zeigt) abgegriffen und über Leitung 28 einem zweiten
Eingang des UND-Gatters 27 zugeführt. Der Ausgang vom
UND-Gatter führt über Leitung 29 zu einem Hauptalarm
30.
Bei der Schaltung der Fig. 1 ist es nötig, daß beide
Vorrichtungen 10 und 19 ein positives Signal an das
UND-Glied 29 abgeben, damit letzteres den Hauptalarm
30 in Gang setzt. Fehlt eines der Signale auf den Lei
tungen 26 oder 28, so tritt der Hauptalarm 30 nicht in
Tätigkeit. Wenn jedoch die einzelnen Vorrichtungen 10
und 19 ihren unabhängigen Alarmkreis (nicht gezeigt)
haben, dann wird der jeweilige Alarmkreis unabhängig
davon betätigt, wenn der zugehörige Empfänger ein
Signal von einer Markierungsplakette von der Art em
pfängt, mit der der Empfänger zu arbeiten ausgelegt ist.
Fig. 2 zeigt einen typischen Aufbau des in der Fig. 1
beschriebenen Systems. Die Pfosten 17 und 18 enthalten
die Elemente 10 bis 16, während in den Tafeln oder
Platten 24 und 25 die Spulen 20 bis 23 untergebracht
sind. Die Baugruppe 19 kann in einem der Pfosten 17 oder
18 enthalten sein. Das UND-Glied 27 und der Hauptalarm
30 können entweder in den Pfosten oder an anderer Stelle
untergebracht sein.
Die weitere Betrachtung gilt nun den Fig. 3 bis 9, in
denen eine Markierungsplakette dargestellt ist, welche
nach den Gedanken der Erfindung ausgstattet ist. Die
Markierungsplakette hat die Form eines Anhängers 31
o. dgl. mit Papier oder einem sonstigen isolierenden
Substrat 32, auf das durch Aufkleben zwei rechteckige
Streifen aus magnetischem Material 33 und 34 mit einem
Spalt 35 dazwischen angebracht sind, worüber ein
J-förmiges leitendes Antennenelement 36 gedeckt ist, das
zusammen mit einem ergänzenden Antennenelement 37 eine
Dipolantenne bildet. Die Elemente 36 und 37 haben ent
sprechende Ansätze oder Flügel 38 und 39, die aufein
ander zugerichtet sind und einen schmalen Spalt 40
dazwischenlassen, der durch eine aus einem Halbleiter
chip 41 und einem Verbindungsleiter 42 bestehenden
Verbindung überbrückt ist, was am besten aus der Fig. 9
deutlich wird. Das Chip 41 ist in bekannter Weise auf
den Ansatz 38 aufgeklebt, während der Leitungsdraht 42
in bekannter Weise mit dem Fortsatz 39 verbunden ist.
Die Diode und die Leitung können durch ein Epoxit- oder
ein anderes verschließendes Medium gekapselt sein.
Schließlich deckt eine Schicht aus Papier oder einem
sonstigen Isoliermaterial 43 das Gesamte zum Schutz ab.
Die Deckschicht 43 ist in der Fig. 3 entfernt, damit die
Innenteile des Anhängers 31 sichtbar werden. Die Schnitt
ansichten der Fig. 5 bis 8 sind stark vergrößert und
auch in den Dimensionen überhöht, um die Einzelheiten
zu verdeutlichen. Speziell die Metallelemente sind
äußerst dünn und haben nur einige Hundertstel Millimeter
Stärke.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Markie
rungsplakette 31 kann das Antennenelement 37 aus einer
Aluminiumfolie gebildet sein, während das Antennenelement
36 aus einem Material hoher Permeabilität und geringer
Koerzitivkraft besteht, wie es als "Permalloy" bekannt
ist. Die Elemente 33 und 34 können aus Stücken aus
magnetischem Material von höherer Koerzitivkraft gegen
über dem Material im Element 36 bestehen. Kohlenstoff
stahl hat sich für diesen Zweck als geeignet erwiesen.
Der Draht 42 kann aus Aluminium sein und 25 µ Durch
messer haben. Es hat sich gezeigt, daß Werkstoffe wie
Permalloy eine ausreichende Leitfähigkeit besitzen, so
daß sie für HF-Energie, die in HF-Systemen auftritt,
als Antennenelemente arbeiten können, während sie
gleichzeitig die benötigten Harmonischen erzeugen, wenn
sie sich in einem niederfrequenten Elektromagnetfeld
befinden, wie es bei dieser Art System eingesetzt wird.
Bei dem vorliegenden Aufbau werden die Harmonischen
für den Betrieb des Niederfrequenzsystems jedoch nur
dann erzeugt, wenn die magnetischen Stücke 33 und 34
unmagnetisiert bleiben. Wenn die Stücke 33 und 34
magnetisiert werden, indem sie einem magnetisierenden
Feld von einer geeigneten Quelle, wie einem deaktivie
renden Magnetfeldgenerator mit Spulenanordnung 50 ge
mäß Fig. 10, dann wird der Anhänger 31 den Sender
empfänger 19 der Fig. 1 nicht aktivieren können, um
ein Alarmsignal hervorzubringen. Damit wird weder das
örtliche Alarmsignal (wenn vorhanden) noch das Haupt
alarmsignal 30 ausgelöst.
Die Fig. 11 und 12 zeigen eine Abwandlungsform der Mar
kierungsplakette, bei der die Antennenelemente 36 und
37 nun unmittelbar auf dem Substrat 32 angebracht sind,
während die Stücke aus magnetischem Material 52 und 51
mit hoher Koerzitivkraft auf dem Antennenelement 36 an
gebracht sind. In die Kante des Stückes 52 kann eine
Aussparung 53 eingeschnitten sein, damit das Halbleiter
chip 41 freiliegt. Der Vorteil des Ausführungsbeispiels
nach Fig. 11 und 12 gegenüber dem nach den Fig. 3 bis 8
besteht darin, daß seine Oberfläche, auf die die iso
lierende Deckschicht 43 aufgebracht wird, etwas glatter
ist. Diese Ausführungsform kann auch etwas leichter
herzustellen sein als die erstbeschriebene.
Claims (6)
1. Markierungsplakette mit:
- - einem nicht linearen Impedanzelement (41), welches mit wenigstens einem elektrisch leitenden Antennenelement (37) verbunden ist, und
- - einem Körper (36) aus einem Material hoher Permeabilität und niedriger Koerzitivkraft, der ein separat feststellbares Niederfrequenzsignal zurückzusenden vermag, wenn er in ein niederfrequentes magnetisches Feld eingetaucht ist,
- - wobei der Körper (36) elektrisch mit dem Impedanzelement (41) zur Bildung eines weiteren leitenden Antennenelements verbunden ist,
- - so daß das Impedanzelement (41) mit den an dieses angeschlossenen Antennenelementen (36, 37) auf die Energie eines Hochfrequenzfeldes anspricht, wenn es in dieses Hochfrequenzfeld eingetaucht ist und einen Teil der Energie in Form eines separat feststellbaren Hochfrequenzsignals zurücksendet, und
- - wobei alle Elemente (36, 37, 41) miteinander einstückig vereint sind.
2. Markierungsplakette nach Anspruch 1,
wobei in dem Verbund der Elemente weitere Elemente
(33, 34) aus einem Material hoher Koerzitivkraft
vorgesehen sind, die benachbart dem Körper (36) aus dem
Material hoher Permeabilität und niedriger Koerzitivkraft
angeordnet sind.
3. Markierungsplakette nach Anspruch 2,
wobei das eine leitfähige Antennenelement eine
bandförmige Gestaltung aus Nicht-Eisenmaterial hat und
als Dipolantenne mit dem Impedanzelement zusammenwirkt.
4. Diebstahlüberwachungssystem mit einer Markierungsplakette
nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
mit einem Hochfrequenzsender und -empfänger (10), der mit
Sende- und Empfangseinrichtungen zur Bildung eines
hochfrequenten elektromagnetischen Wellenfeldes in einer
Überwachungszone und zum Feststellen eines
Hochfrequenzsignals in der Zone, das von der
Markierungsplakette zurückgesendet wird, verbunden ist,
einem Niederfrequenzsender und -empfänger (19), der mit
Magnetfelderzeugungs- und -empfangseinrichtungen
verbunden ist, um in der Zone ein niederfrequentes Feld
zu erzeugen und ein separat feststellbares
Niederfrequenzsignal, das von der Markierungsplakette
zurückgesendet wird, festzustellen, und Mittel (27, 30)
zum Erzeugen eines Signals bei gleichzeitigem Auftreten
des Hochfrequenzsignals und des Niederfrequenzsignals.
5. Diebstahlüberwachungssystem nach Anspruch 4,
wobei wenigstens einer der Empfänger mit einer
unabhängigen Signaleinrichtung für die Abgabe einer
Anzeige ausgestattet ist, sobald dieser Empfänger ein
Signal empfängt.
6. System nach Anspruch 5,
wobei ein Deaktivierungsmagnetfeldgenerator (50)
vorgesehen ist, um wahlweise den magnetischen Zustand der
weiteren Elemente (33, 34) aus einem Material hoher
Koerzitivkraft zu verändern, um die Markierungsplakette
für den Niederfrequenzempfänger unentdeckbar zu machen.
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