NL8503167A - Anti-winkeldiefstalsysteem met vergrote gevoeligheid. - Google Patents

Description

V:

*„v,—«- 'V

- 1 - N.V. Ned. Apparatenfabriek NEDAP Groenig.

Anti-winkeldiefstalsysteem met vergrote gevoeligheid.

De uitvinding betreft een elektronisch anti-winkeldiefstalsysteem, in het bijzonder een elektronisch anti-winkeldief stalsysteem, waarin gebruik gemaakt wordt van het absorptie principe.

5 Dergelijke anti-winkeldiefstalsystemen bestaan enerzijds uit een verzameling van detectieplaatjes, waarin zich een luchtspoel, of een spoel op een ferrietstaaf, en een condensator bevinden. De condensator staat parallel aan de spoel geschakeld en deze componenten vormen samen een 10 resonantiekring.

Anderzijds bestaat een dergelijk anti-winkeldiefstalsysteem uit één of meer elektronische ondervragingscircuits, die één of meer doorgangsgebieden bewaken. Een elektronisch ondervragingscircuit, voortaan zend/ontvanger genoemd, 15 zal een alarmsignaal afgeven als een detectieplaatje in een doorgang gedetecteerd wordt.

Het detectieplaatje, dat op de te beschermen goederen aangebracht wordt, wordt bij de verkoop verwijderd.

Indien nu een goed zonder af te rekenen uit een winkel 20 meegenomen wordt naar buiten, dan zal een detectieplaatje, dat nog aan het goed zit, de doorgang passeren, die doorlopen moet worden om de winkel te kunnen verlaten, en daarbij door de zend/ontvanger gedetecteerd worden.

Figuur 1 geeft een blokschema van een elektronisch anti-25 winkeldiefstalsysteem weer. Zender 10 genereert een hoog frequente draaggolf, die continu in frequentie heen en weer zwaait (ook wel met de vakterm "wobbelen" aangeduid) .

De gemiddelde frequentie van de draaggolf bedraagt bijv.

1800 kHz, terwijl de frequentie-deviatie 300 kHz top-top 30 bedraagt. De wobbelfrequentie is in deze systemen relatief laag en bedraagt in dit voorbeeld 130 Hz.

De zend/ontvangspoel 20 wordt aangestuurd door de hoogfrequente draaggolf uit de zender 10. Deze spoel staat naast een doorgang opgesteld en vormt in het ruimtelijke -Ml : ~ 'Z '1 ' - v ί % * - 2 - gebied van de doorgang een magnetisch wisselveld.

Ingeval een detectieplaatje 30 de doorgang passeert induceert dat magnetisch wisselveld een elektromotorische kracht (e.m.k.) in de spoel van het detectieplaatje.

5 Indien de resonantiefrequentie van de afgestemde kring in het detectieplaatje overeenstemt met de frequentie van het magnetisch wisselveld, dan zal de kring gaan uitslingeren, waarbij het de benodigde energie zal onttrekken aan het magnetisch wisselveld. Is de frequentie van dat 10 wisselveld ongelijk aan de resonantiefrequentie, dan zal de kring niet uitslingeren en dus geen energie uit het veld absorberen.

Nu wordt de resonantiefrequentie van het detectieplaatje zo gekozen, dat die frequentie ongeveer samenvalt met de ge-15 middelde frequentie van de draaggolf, waarmee de zend/ ontvangspoel aangestuurd wordt. Het detectieplaatje zal dus alleen energie uit het magnetisch wisselveld absorberen op die momenten, waarop de zwaaiende draaggolffrequentie de resonantiefrequentie passeert (de bandbreedte van de re-20 sonantiekring in het plaatje is veel kleiner dan de fre-quentiezwaai). In het grootste deel van de tijd valt de frequentie van de draaggolf buiten de resonantiefrequentie en treedt er geen absorptie op. De aanwezigheid van een detectieplaatje wordt dus herkend aan energieabsorptie uit 25 het magnetisch wisselveld op een specifieke draaggolf-frequentie, ofwel omdat de frequentiezwaai periodiek is, aan absorptie of specifieke tijdstippen.

Daar echter de draaggolffrequentie in een continue beweging over de resonantiecurve van de kring in het detectieplaatje 30 heen zwaait zal de absorptie een verloop hebben dat analoog is aan de resonantiecurve. Deze resonantiecurve wordt bepaald door de kwaliteitsfaktor (Q-faktor) van de kring en is voor alle detectieplaatjes, behorende bij een systeem, op pro-ductietoleranties na, gelijk. Het verloop van de absorptie 35 in de tijd, dus de pulsvorm na omzetting in een videofrequent signaal in de ontvanger 40, is dus ook kenmerkend voor de aanwezigheid van een detectieplaatje, en kan voor de her-s - ·. '} rA

"y -,J -v,i j «r - .1·^ y.

- 3 - kenning gebruikt worden. Energieabsorptie door het detec-tieplaatje uit het magnetisch wisselveld veroorzaakt een extra afgifte van elektrische energie vanuit de zend/ ontvangspoel 20 aan het veld, wat elektrisch meetbaar 5 wordt in de vorm van een serieverliesweerstand in de spoel, die bij absorptie toeneemt. Om deze serieverliesweerstand (Rs) te kunnen meten, wordt in serie met de zend/ontvang-spoel een serie condensator aangebracht, zodat de condensator en de zend/ontvangspoel met zijn serieverliesweer-10 stand een serieresonantiekring vormen.

Op de resonantiefrequentie wordt dan als (serie-)kring-impedantie de serieweerstand gemeten.

Zonder aanwezigheid van een detectieplaatje is de te meten serieverliesweerstand RsO gelijk aan de serieverliesweer-15 stand R1 van de zend/ontvangspoel zelf, waarin tevens alle andere stationaire verliesfactoren afkomstig uit de directe omgeving van de spoel betrokken zijn. Met behulp van de theorie van de elektrische transformatoren kan afgeleid worden, dat de verhouding tussen de serie-20 verliesweerstand Rs1 bij aanwezigheid van een detectie-plaatje en RsO wordt gegeven door: (Rsl/RsO) = 1 + K.Q1.K.Q2 waarin verder: K = de koppelfaktor tussen de zend/ontvangspoel en de spoel in het detectieplaatje 25 Q1 = de kwaliteitsfaktor van de seriekring, die de zendontvangspoel bevat, Q2 = de kwaliteitsfaktor van de resonantie-kring in het detectieplaatje.

Uit deze betrekking blijkt dat voor een maximaal contrast 30 met/zonder absorptie, Rsl/RsO, zowel Q1 als Q2 zo groot mogelijk dient te zijn. Voor de kwaliteitsfaktor van het detectieplaatje Q2 levert dat geen probleem op, immers hoge Q2 levert een hoge opslingering op in de resonantie-kring en een smalle bandbreedte.

35 Een smalle bandbreedte is juist ook gewenst voor een goede herkenbaarheid van de absorptie door het detectieplaatje.

Ö 5 Λ ^ Λ λ *7 Λ > * - 4 -

De kwaliteitsfaktor van de zend/ontvangkring wordt echter beperkt doordat de bandbreedte van de resonantie van de zend/ontvangkring minimaal zo groot moet zijn, dat de totale frequentiezwaai van de draaggolf binnen die re-5 sonantieband valt. Immers zou de bandbreedte smaller zijn, dan stijgt de seriekringimpedantie snel buiten de resonan-tieband en ontstaan er, na transformatie naar videofre-quente signalen, signalen met een pulsvorm, die niet meer onderscheidbaar zijn van de pulsvorm, die de absorptie 10 door een detectieplaatje oplevert. Voor de goede herkenbaarheid moet Q1 laag zijn, terwijl voor een maximale signaalopbrengst, en dus maximale signaal/ruisverhouding, Q1 zo hoog mogelijk moet zijn.

In de bekende elektronische anti-winkeldiefstalsystemen, 15 die werken volgens het absorptieprincipe of meer algemeen volgens het veldverstoringsprincipe, wordt Q1 zodanig gekozen, dat de bandbreedte van de zend/ontvangkring juist de gehele frequentiezwaai omvat, dus in het bovengenoemde voorbeeld: 20 Q1 = 1800 / 300 = 6

In het elektronisch anti-winkeldiefstalsysteem volgens de uitvinding wordt Q1 zo hoog mogelijk gekozen, waarbij er voor gezorgd wordt dat de zend/ontvangkring ten alle tijde in resonantie is op de momentele frequentie van 25 de draaggolf. Daar de frequentie van de draaggolf continu varieert, betekent dit dat deüzend/antvangkring in afstemming meegevarieerd moet worden met de draaggolffrequentie. Figuur 2 toont dit principe uitgewerkt in een blokschema. Wobbelspanninggenerator 12 genereert de stuurspanning 30 waarmee zowel de hoogfrequente oscillator 14 als de zend-ontvangspoel 20 m.b.v. stuur- en afstemcircuit 24 in frequentie gevarieerd worden.

In het blokschema van figuur 2 wordt een zg. voorwaartse regeling van de afstemfrequentie van zend/ontvangspoel 35 getoond. Een alternatief is een teruggekoppelde regeling, waarin een hulpcircuit 26 bepaalt of de zend/ontvangkring in resonantie is, bijv. door het faseverschil tussen de ^ 'J Λ i «s ** t - * t Λ / : j / - 5 - stroom in de kring en de spanning over de kring te meten. Aan de hand daarvan kan een regelspanning afgegeven worden aan het afstemcircuit dat de afstemming zodanig bij regelt, dat de zend/ontvangkring in resonantie komt bij elke draag-5 golffrequentie. Figuur 3 geeft dat in een blokschema weer. De teruggekoppelde regeling heeft als voordeel boven de voorwaartse regeling dat invloeden uit de omgeving, die een verstemming van de zend/ontvangkring tot gevolg kunnen hebben, automatisch gecompenseerd worden.

10 De frequentie-afhankelijke absorptie door het detectie-plaatje veroorzaakt een (kleine) fasemodulatie tussen de spanning over en de stroom in de zend/ontvangkring.

De spanning over de serie-impedantie van de zend/ontvangkring kan beschouwd worden als de vectoriële som van 15 de spanning, gegenereerd door de zender, en de spanning, die het gevolg is van inductie in de zend/ontvangspoel door de kringstroom in de resonantiekring van het detectie-plaatje. Daar deze kringstroom al naar gelang de draag-golffrequentie lager dan wel hoger is dan de resonantie-20 frequentie, negentig graden voor dan wel na ijlt, zal de kleine vector van de geïnduceerde spanning een zwaai van honderdtachtig graden maken t.o.v. de vector van het uitgezonden signaal. Het resultaat is dat de resulterende vector een kleine fasezwaai maakt als de draaggolffre-25 quentie de resonantiefrequentie van het detectieplaatje passeert.

Figuur 4 toont het vectordiagram, waarin 1 de vector is die het zendersignaal voorstelt, 2 de vector die de geïnduceerde spanning tengevolge van de kringstroom in 30 het detectieplaatje, en 3 de resulterende vector.

Duidelijk is dat een grote fasezwaai van de relatief kleine vector 2 een kleine fasezwaai geeft aan de resultante 3.

Deze fasemodulatie wordt dus ook gedetecteerd in het fasemeetcircuit dat de regelspanning moet afleveren om 35 de zend/ontvangkring bij te stemmen.

Uit de regelspanning kan dus het videofrequente pulssignaal gedestilleerd worden d.m.v. een hoogdoorlatend filter.

..)0/

* V

- 6 -

Dit filter moet de laagfrequente signaalcomponenten, die gerelateerd zijn aan het wobbelsignaal van de zender, onderdrukken. Tevens kan de regelspanning, die naar het af-stemcircuit geleid wordt, gefilterd worden van de hoogfre-5 quente signaalcomponenten, die het absorptiepulssignaal oplevert, om onnodige tegenkoppeling, en daarmee signaalver-lies van het absorptiepulssignaal, tegen te gaan.

Figuur 5 geeft het bovenstaande weer in een blokschema. Figuur 6 geeft een gecombineerde oplossing weer. Hierin 10 krijgt het afstemcircuit voor de zend/ontvangspoel een voorwaartse regelspanning aangeboden vanuit de wobbelspanning-generator 12.

Hiermee loopt de afstemming van de zend/ontvangkring mee met de draaggolffrequentie.

15 In het uitgangssignaal van de fasevergelijker komt de wob-belspanning dan niet meer voor. De terugkoppelregelspanning wordt dan gebruikt om invloeden vanuit de omgeving op de afstemming van de zend/ontvangspoel te corrigeren. In de resterende ontvangerschakeling 40 kunnen bestaande technieken 20 toegepast worden. De tijdgleuventechniek, zoals bekend uit de Nederlandse octrooi-aanvrage nr. 7513348 is toepasbaar enerzijds, maar anderzijds de techniek toepasbaar bekend uit de Nederlandse octrooi-aanvrage 8202951. Hierin wordt het signaal afkomstig van het detectieplaatje onderscheiden van 25 stoorsignalen d.m.v. vergelijking van de niveau's van verschillende frequentiecomponenten. Figuur 7 geeft voor deze laatste oplossing een compleet blokschema.

' ” ” - Λ ,y —.<j . ; /··· :i

Claims (5)

1. Een electronisch anti-winkeldiefstalsysteem volgens het veldverstoringsprincipe, bestaande uit een zender, die een in frequentie zwaaiend hoogfrequente draaggolf opwekt, een zend/ontvangspoel die een hoogfrequent magne-5 tisch wisselveld opwekt, bijbehorende detectieplaatjes die elk een resonantiekring bevatten, welke resonantie-kringen inductief kunnen koppelen met de zend/ontvangspoel, en een ontvangercircuit die de, via de genoemde inductieve koppeling ontvangen signalen van een detec-10 tieplaatje kan herkennen, met het kenmerk, dat de zend/ ontvangkring een bandbreedte bezit die kleiner is dan de frequentiezwaai van de draaggolf en welke zend/ontvang-kring zodanig gelijk met de draaggolffrequentie mee versteld wordt, dat de zend/ontvangkring steeds in resonan-15 tie is op de momentele draaggolffrequentie.

2. Een electronisch anti-winkeldiefstalsysteem volgens kenmerk 1, met het kenmerk, dat het regelsignaal, benodigd om de zend/ontvangkring te verstemmen, afgeleid wordt van het signaal dat de hoogfrequente oscillator, die de 20 draaggolf genereert, in frequentie doet zwaaien.

3. Een electronisch anti-winkeldiefstalsysteem volgens kenmerk 1, met het kenmerk, dat het regelsignaal, benodigd om de zend/ontvangkring te verstemmen, afgeleid wordt uit een fasemeetinrichting die het faseverschil tussen de 25 spanning over de zend/ontvangkring en de stroom in de zend/ontvangkring meet, welk faseverschil een maat is voor de fout in de afstemming van de zend/ontvangkring, waarbij de regelspanning in zodanige vorm aan de afstem-inrichting van de zend/ontvangspoel wordt toegevoerd dat 30 de fout in de afstemming wordt gecorrigeerd.

1. V - 8 - ♦ > 4» Een electronisch anti-winkeldiefstalsysteem volgens kenmerk 3, met het kenmerk dat op de fasemeetinrichting een ontvangerschakeling is aangesloten zodanig dat door de absorptie van de resonantiekring in het detectie-5 plaatje veroorzaakte frequentie-afhankelijke fase- draailng een signaal doorgegeven wordt aan de ontvangerschakeling.

5. Een electronisch anti-winkeldiefstalsysteem volgens de kenmerken 2 en 4, met het kenmerk, dat de zend/ ontvang-10 kring zowel verstemd wordt door een signaal dat afgeleid wordt van het stuursignaal voor de hoogfrequente oscillator, alsook verstemd wordt door een regelsignaal dat afgeleid wordt uit een fasemeetinrichting waarmee een fout in de afstemming gecompenseerd wordt. " ; ' 0 ; 0 /