SE457577B - Apparat och saett foer detektering i en kontrollzon av en foersaeljningsvara - Google Patents

Description

¿s7 577 svängningsförlopp i själva upptäckningsutrustning. Man har föreslagit att minska den störande inverkan av andra strål- ningskällor genom att utföra övervakningsapparaten så att den är känslig endast för en viss specifik resonansfrekvens hos kretsarna på de skyddade föremålen. Det är emellertid i prak- tiken svårt att åstadkomma en resonans hos dessa kretsar vid exakt samma frekvens. Dessutom är kretsarna ibland utsatta för avstämningsändringar, exempelvis när de placeras i närheten av metall eller en annan resonanskrets. Detta skyddar heller icke mot övergående svarsreaktioner eller kontinuerligt elektriskt brus hos andra kretsar än de övervakade resonanskretsarna, varvid signaler uppträder vid samma resonansfrekvens som den övervakade resonanskretsen.

Föreliggande uppfinning eliminerar ovan beskrivna olägen- heter med teknikens ståndpunkt och möjliggör ett förfarande och en apparat för elektroniskt upptäckande av stöld av det slag där en elektrisk resonanskrets som uppbäres på de skydda- de varorna detekteras med hjälp av en kontrollpuls följd av detektering av den erhållna signalen som utstrålas från eller alstras av resonanskretsen, varvid detekteringen icke ogynn- samt påverkas genom närvaron av utstrâlad energi från andra källor eller intill belägen övervakningsutrustning.

Enligt föreliggande uppfinning alstras kontrollsignaler i form av korta pulser av elektromagnetfältenergi i kontroll- zonen. Dessa pulser är skilda av mellanrunu Under varje mel- lanrum detekteras den elektromagnetiska energin i kontroll- zonen. Såsom en reaktion på en förutbestämd grad av variation i den i mellantiderna detekterade elektromagnetiska energin igångsättes en alarm. Uppfinningen utnyttjar det faktum att en elektrisk resonanskrets fortsätter att vara i resonans med en förutbestämd avklingningshastighet sedan den mottagit en akti- verande puls. gående svängningsförlopp i det pulsalstrande systemet och själva detektorn, eftersom dylika förlopp avklingar och upphör nästan omedelbart efter den aktiverande pulsen, metallföremål inom området och även från vilka ävenledes kan komma i reso- Härigenom urskiljs resonanskretsen från över- 457 577 nans, men endast för en ytterst kort period. Uppfinningsprin- cipen urskiljer resonanskretsen även från kontinuerligt elekt- riskt brus som kan innefatta resonanskretsens resonansfrekvens men som fortsätter med en relativt konstant amplitud utan avklingning. Genom att detekteringen baseras på den hastighet med vilken de detekterade signalerna avklingar. är det möjligt att använda en detektoranordning som icke är exakt avstämd på en speciell frekvens. Härigenom minskas noggrannhetskraven för de detekteringsmålet bildande resonanskretsarnas avstämning.

Detektorapparaten kan därigenom även ha en bred frekvensreak- tion.

Uppfinningen kan användas i samband med en sån inpack- ningsdisk, där en detektoranordning är anordnad för detekte- ring av närvaron av en resonanskretsetikett på ett föremål som inpackas för en kund, varigenom försäljaren vid disken påmin- nes om att etiketten borde avlägsnas. Sådana detektoranord- ningar vid inpackningsbordet har byggts och praktiskt använts med framgång. Uppfinningen kan även tillämpas i samband med ett utgångsdetektorsystem, där en antenn är anordnad i en port eller annan utgång från ett skyddat område för detektering av genomgången av skyddade föremål från det skyddade området.

Utgångsdetekteringsanordningen har ännu icke blivit praktiskt byggd, men är en i samband med uppfinningen tänkbar tillämp- ning. __ Speciellt använder uppfinningen de signalerxsom detekte- ras i pauserna efter ett flertal kontrollpulser. Detta sker genom en uppdelning av pauserna mellan de enskilda pulserna i olika tidssegment och genom inriktning av de i motsvarande tidssegment detekterade signalerna i motsvarande signalackumu- latorer, exempelvis lågpassfilter. Signalnivåerna i de olika signalackumulatorerna jämföres kontinuerligt och då skillnaden i den ackumulerade signalnivån i ackumulatorerna uppnår en förutbestämd grad, igångsättes en alarm.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen kommer att beskrivas här nedan med ledning av bifogade ritningar, i vilka i457 577 4 fig. 1 är en sidovy av en kassadisk, där en första utfö- ringsform av uppfinningen används, fig. 2 är en planvy uppifrån av utföringsformen enligt fig. l, fig. 3 är en delvis schëmatisk perspektivvy av en i sam- band med utföringsformen enligt fig. fig. 1 använd etikett, 4 är ett blockschema av utföríngsformen enligt fig. l, fig. 5 visar en serie av vågformer som åskådliggör drift- sättet för utföringsformen enligt fig. 1, fig. 6A och 6B är detaljerade strömkretsscheman av utfö- ringsformen enligt fig. 1, och fig. 7 är en perspektivvy av en annan utföringsform av föreliggande uppfinning.

Såsom ovan framhållits hade vid tidpunkten för inlämning av föreliggande ansökan utföringsformen enligt fig. l-6 redan varit byggd, medan utföringsformen enligt fig. 7 ännu icke har byggts men har föreslagits och ansetts lämplig för praktisk användning.

Utföringsformen enligt fig. 1 användes i samband med ett elektroniskt system för upptäckande av stöld, system enligt US patent nr 3 500 373. met användes för skyddande av varor, affär, exempelvis ett Stöldupptäckningssyste- exempelvis livsmedel i en mot stöld genom otillåten bortföring. De skyddade varorna är försedda med speciella märken innehållande elekt- riska resonanskretsar. När ett föremål med en därvid fastsatt etikett av detta slag transporteras genom en utgång eller en port från ett skyddat område, framkallas en bestämd elektro- magnetisk störning vid porten eller utgången.

Denna störning detekteras och en alarm sätts igång. När de skyddade varorna köpes och betalas avlägsnar kassören etiketten från varorna vilka då kan bäras genom porten eller utgången utan att alarmen startas.

Vid utföringsformen enligt fig. l upptäckes en marke- ringsetikett för erhållande av en påminnelse till kassören att etiketten ännu icke borttagits från varan sedan den köpts och 457 577 betalats. Såsom visas i fig. l mottager kassören 12 i en affär inköpta föremål 14 vid en inpackningsdisk 10. Före inköpet uppbär föremålen 14 speciella etiketter. Såsom schematiskt visas i fig. 3 är i varje sådan etikett 16 en elektrisk reso- nanskrets bestående av en spole 18 och en kondensator 20 in- byggd. Etiketterna 16 kan vara fastsatta vid föremålen 14 genom en magnetiskt frigöringsbar fastsättning 22, exempelvis enligt US patent nr 3 911 534. Om ett föremål 14 föres bort från affären eller ett skyddat område däri med etiketten 16 fortfarande fastsatt därvid, framkallar resonanskretsen i eti- ketten en elektromagnetisk störning som detekteras och fram- kallar en alarmering. Vid varje korrekt genomfört inköp lämnar kunden 22 (fig. 1) föremålet 14 vid inpackningsdisken 10, där kassören 12 tar emot betalning och inför den i kassaregistret 24. Kassören placerar därefter etiketten 16 på ett speciellt verktyg 24 för avlägsnande av etiketten från föremålet innan föremålet inpackas eller på annat sätt förberedas för utläm- ning till kunden 22. Det speciella verktyget 26 kan vara en avtagningsanordning av i US patent nr 3 748 936 visat slag eller utgöras av en kraftig permanent magnet, om en magnetiskt frigöringsbar fastsättningsanordning användes på etiketten 16.

I inpackningsdisken 10 är inbyggd en detekteringsanord- ning 28 enligt föreliggande uppfinning. Såsom visas i fig.2 innefattar detekteringsanordningen en sändarantenn 30 i form av en rektangulär slinga med två varv, en mottagarantenn 32'i form av en två varvs rektangulär-"B"-formad slinga belägen precis innanför sändarantennen, och en elektronisk modul 34 till vilken antennerna 30 och 32 är anslutna. Den elektro- niska modulen 34 kommer att beskrivas närmare längre fram.

Sedan kassören 12 färdigställt det inköpta föremålet 14 för utlämning till kunden 22 för kassören föremålet tvärs över inpackningsdisken 10 över antennerna 30 och 32. Området på inpackningsdisken ovanför antennerna 30 och 32 bildar en kontrollzon. När sändarantennen 30 tillföres energi, alstrar den elektromagnetfält i kontrollzonen vilka inducerar strömmar i resonanskretsen på en etikett 16 i zonen, och i etikett- 457 577 kretsen flytande ström alstrar elektromagnetiska störningar eller fält vilka i sin tur inducerar ström i mottagarantennen 32. Om etiketten 16 icke avlägsnats från föremålet detekteras den genom detektoranordningen 28 och en alarm 36 startas, som påminner kassören om att etiketten skall avlägsnas.

Den elektroniska modulen 34 i detektoranordningen 28 visas såsom blockdiagram i fig.4.

Den innefattar en klocka 38, som är ansluten till en räknare-avkodare 40. Klockan 38 alstrar pulser med en frekvens av omkring 120 kilohertz som tillföres räknaren-avkodaren 40. Räknaren-avkodaren 40 divide- rar dessa pulser med åtta och alstrar utgångspulser efter varandra vid åtta olika utgångsklämmor (a), (b), (c), (dL (e), (f), (g) och (h). Två av utgångsklämmorna (a) och (e) är anslutna till en pulsformningskrets 42 som alstrar ytterst skarpa spikpulser. Dessa spikpulser förstärkes i en effekt- förstärkare 44 och överföres därefter till sändarantennen 30.

Sändarantennen 30 alstrar ett motsvarande skarpt och kort- varigt elektromagnetiskt kontrollfält; detta kontrollfält in- ducerar elektriska strömmar i etikettens 16 resonanskrets, då etiketten befinner sig i närheten av sändarantennen. Härvid stör resonanskretsen det elektromagnetiska kontrollfältet genom utstrålning av egna elektromagnetiska fält vid dess resonansfrekvens. Dessa utstrålade fält från etikettens reso- nanskrets framkallar en induktion av motsvarande strömmar i mottagarantennen 32. I v 4 vara ansluten till en bandpassförstärkare 46 med variabel förstärkning.

Mottagarantennen 32 visas i fig.

Genom för- stärkaren 46 passerande signaler detekteras i en kvadratisk detektor 48 och förstärkas i en lågfrekvensförstärkare 50. Ut- effekten från förstärkaren 50 förstärkas i en förstärkare 52 med automatisk förstärkningsreglering och âterföres över en förstärkningsregleringsledning 53a för inställning av band- passförstärkarens 46 förstärkning. En annan uteffekt från låg- frekvensförstärkaren 50 tillföres över en ledning 53b till en analog strömställare 54 och därifrån till första och andra ackumulatorer eller lågpassfilter 56 och 58. 457 577 Fyra andra utgångsklämmor (c), (d), (g) och (h) på räkna- ren-avkodaren 40 är även anslutna till en analog strömställare 54. Signalerna vid dessa klämmor tvingar strömställaren 54 att leda signaler från lågfrekvensförstärkaren 50 in i de första och andra ackumulatorerna eller lågpassfiltren 56 och 58 vid förutbestämda tidpunkter. Dessa ackumulatorer eller filter ackumulerar elektriska laddningar i enlighet med signalerna från lågfrekvensförstärkaren 50 som tillföres dem vid en tid- punkt som bestämmes genom signalerna på klämmorna (cL (d), (g) och (h) hos räknaren-avkodaren 40. De andra utgångskläm- morna (b) och (f) på räknaren-avkodaren 40 är icke anslutna till någon annan krets. De i ackumulatorerna eller filtren 56 och 58 ackumulerade laddningarna jämföres i en spänningskompa- rator 60. Då spänningsladdningen i den första ackumulatorn eller lâgpassfiltret 56 överstiger den som ansamlats i den andra ackumulatorn eller lågpassfiltret 58 med en förutbestämd grad (motsvarande en referens-ineffekt 62) alstras en uteffekt genom spänningskomparatorn. Denna uteffekt tillföres en alarm- aktiveringskrets 64 som åstadkommer en förlängning av ut- effekten i tiden. Denna förlängda uteffekt tillföres en alarm- driftkrets 66 som igångsätter alarmen 36.

Uteffekterna (a)och_(e)från räknaren-avkodaren 40 som tillföres pulsformningskretsen 42 tillföres även en NOR-grind 68 som i sin tur alstrar en förstärkarutlösningssignal på en utlösningsledning 70. Denna utlösningsledning är ansluten till bandpassförstärkaren 46 och tvingar den att möjliggöra en de- tektering av signaler från mottagarantennen 32 i den kvadra- tiska detektorn 48 endast under en förutbestämd varaktighet efter förekomsten av en kontrollsignal.

Det sätt på vilket detektoranordningen 28 arbetar för de- tektering av elektromagnetiska störningar som alstras av etiketten l6 kan avläsas av tidsschemat enligt fig. 5. Såsom tidigare framhållits, alstrar klockan 38 pulser med en frek- vens av omkring 120 KHz. Dessa pulser som visas i kurvan (C) i fig. 5 ligger på ett avstånd av 8,3 psek. och dessa pulser har en bredd av omkring 6,usek. Räknaren-avkodaren 40 alstrar en 457 577 8 uteffekt på var och en av dess olika utgångar (a). (b). (C), (d),(e), (fL (g) och GU efter varandra under tidsavståndet mellan på varandra följande pulser från klockan 38. Dessa ut- effekter visas genom motsvarande kurvor (a), (b), (c), (d), (e), (f), (g) och (h) i fig. 5.

Kurvan N i fig. 5 återger utspänningen från NOR-grinden Det visar sig att denna spänning blir negativ under upp- trädandet av varje puls från utgångarna (a naren-avkodaren 40. u 68. ) och (e) hos räk- Kurvan T i fig. antennen 30. 5 representerar spänningen över sändar- Det visar sig att sändarantennen mottager en stor och ytterst smal negativ spikspänning vid början av varje puls från utgångarna (a) och (e) hos räknaren-avkodaren 40. Dessa negativa spänningsspikar uppgår till företrädesvis omkring 24 volt och har en varaktighet av mindre än 1 psek" företrädes- vis O,3 psek.

Dessa skarpa negativa spänningsspikar tvingar sändarantennen 30 att alstra motsvarande skarpa kontrollpulser i form av elektromagnetiska fält i närheten av in packnings- disken 10.

Kontrollpulserna är skilda genom mellanrum motsva- rande fyra pulser från klockan 38 eller omkring 33)1sek. Om ett föremål 14 med därvid fastsatt etikett 16 ligger på inpackningsdisken, då dessa kontrollpulser alstras, kommer de elektromagnetiska kontrollfälten att inducera ett växelströms- flöde i etikettens resonanskrets. Detta inducerade strömflöde i etikettkretsen fortsätter efter slutet av var je kortvarig kontrollpuls, varvid amplituden för växelströmsflödet i etikettkretsen minskar med en hastighet motsvarande Q-värdet hos etikettkretsen. Etikettströmmen alstrar i sin tur en mot- svarande elektromagnetisk störning i form av ett elektromagne- tiskt fält med stegvis avklingande amplitud i närheten av etiketten.

Det av etikettkretsen alstrade, stegvis avklingande elektromagnetfältet inducerar ett motsvarande strömflöde i mottagarantennen 32. Under varaktigheten av pulsen (a) eller (e) från räknaren-avkodaren 40, dvs. en varaktighet av omkring 8 psek. efter kontrollpulsen, hindrar NOR-grinden 68 bandpass- 457 577 förstärkaren 46 att släppa genom några av mottagarantennen 32 mottagna signaler. Härigenom isoleras mottagaren från de av sändarantennen alstrade fälten med stor amplitud. Såsom fram- går av kurvan T, kommer spänningen över sändarantennen icke till nollvärdet omedelbart efter den negativa spänningsspikens alstring. Tvärtom blir sändarspänningen positiv och återgår därefter så småningom till nollvärdet. Genom att bandpassför- stärkaren 46 hindras från att släppa genom signaler under en period av 8;1sek. efter bildandet av en kontrollpuls, säker- ställer man, att icke någon i sändaren alstrad störning kommer att övergå på mottagaren.

Kurvan R i fig. 5 framställer den långsamt avklingande signalen från etiketten 16 som övergår in i mottagaren sedan en NOR-grind 68 har utlöst bandpassförstärkaren 46, dvs. efter de första 8 psek. efter utsändning av sändarkontrollpulsen.

Den mottagna signalen detekteras i den kvadratiska detektorn 48 och lågfrekvensförstärkaren 50 och tillföres därefter analogströmställaren 54. Det bör observeras att den mottagna signalen sträcker sig över återstående delen av mellanrummet mellan på varandra följande kontrollpulser och att den avklin- gar med exponentiell hastighet. Detta är en egenskap som ute- slutande förekommer hos en resonanskrets med högt Q-värde och det är den egenskap som utnyttjas för detektering av etikett- krets-signalen och isolering av denna från elektriskt brus.

Enligt föreliggande uppfinning detekteras avklingningshastig- heten hos den genom kurvan R i fig. 5 framställda signalen och sedan det fastslagits att den uppgår till en förutbestämd grad motsvarande den hos etikettkretsen, utlöses alarmen. Avkling-_ ningsgraden fastställes genom inledande av den mottagna signalen i olika ackumulatorer eller lâgpassfilter 56 och 58 under olika tidsavsnitt i varje mellantid mellan på varandra följande kontrollpulser och genom jämförande av amplituderna hos signalerna i ackumulatorerna eller filtrerna 56 och 58.

När denna skillnad uppnått en förutbestämd storlek, utlöses alarmen 36.De olika tidsavsnitten fastlägges genom analog- strömställaren 54, som arbetar under inverkan av signaler från 457 577 10 daren 40 för utsändning av signaler motsvarande de detekterade elektromagnetiska fälten in i ackumulatorerna 56 och 58 vid olika tidsavsnitt i varje intervall.

Kurvan F representerar de spänningar som tillföres ana- logströmställaren 54 från utgångarna (c) och (d) på räknaren- avkodaren 40, och kurvan S representerar den spänning som tillföres analogströmställaren 54 från räknaren-avkodarens ut- gångar (g) och (h). Då utgångarna (c) och (g) är positiva, sänder analogströmställaren 54 den detekterade signalen från lågfrekvensförstärkaren in i den första ackumulatorn eller lågpassfiltret 56. När utgångarna (d) och (h) är positiva, sänder analogströmställaren 54 den detekterade signalen från lågfrekvensförstärkaren in i den andra ackumulatorn eller låg- passfiltret 58. Såsom tidigare förklarats, mottar lågpassfilt- ren 56 och 58 icke någon signal under de första Bjisek. igângsättning av en kontrollsignal. karen 46 hålles i efter eftersom bandpassförstär- overksamt tillstånd under denna tid. Icke någon av ackumulatorerna eller filtren 56 och 58 mottager heller någon signal under de följande 8 psek., dvs. under de positiva uteffekterna (b) och (f) från räknaren-avkodaren, eftersom dessa uteffekter icke är anslutna till analogström- ställaren 54. Den andra perioden på Bjlsek. efter igångsätt- ning av varje kontrollpuls användes icke för alstring av en alarm, eftersom under denna tid bandpassförstärkaren 46 akti- veras genom NOR-grinden 68 och måste komma till_ett stabilt driftstiiiståna.

Det visar sig även att till följd av uteffekterna (c) och (g) från räknaren-avkodaren 40 analogströmställaren 54 sänder de detekterade mottagarsignalerna in i den första ackumulatorn eller lågpassfiltret 56 under den tredje perioden på 8)1sek. efter igångsättning av varje kontrollpuls. Till följd av ut- effekterna (d) och (h) sändes de detekterade mottagarsignaler- na på liknande sätt in i den andra ackumulatorn eller lågpass- filtret 58 under den fjärde perioden på 8,nsek. efter igång- sättning av varje kontrollpuls.

Således föreligger efter varje kontrollpuls en fördröj- 457 577 ll ning av omkring 16 psek. Då mottagna och detekterade signaler införes i den första ackumulatorn eller lågpassfiltret 56 under en tidsperiod av omkring 8_psek., och därefter införes de mottagna och detekterade signalerna in i den andra ackumu- latorn eller lågpassfiltret 58 ävenledes under en tidsperiod av omkring 8_psek. Då en resonanskrets på en etikett aktive- rats genom kontrollpulsen, kommer den på grund av dess höga Q- värde att fortsätta att vara i resonans efter den första tids- perioden av 16 psek; amplituden för den fältstörning som fram- kallas av dess resonans minskar emellertid med en förutbestämd hastighet, som ävenledes är beroende av dess Q-värde. Således kommer under de tredje och fjärde periodernas om 8 nsek. var- aktighet efter kontrollpulsen amplituden av den i den första ackumulatorn eller lågpassfiltret 56 införda detekterade sig- nalspänningen att vara större än amplituden för den detektera- de signalspänningen som införes i den andra ackumulatorn eller lågpassfiltret 58. De i ackumulatorerna eller lågpassfiltren 56 och 58 ansamlade signalspänningarna jämföres i spännings- komparatorn 60; om spänningen i den första ackumulatorn eller lågpassfiltret 56 är större än spänningen i den andra ackumu- latorn eller lågpassfiltret 58 med ett belopp motsvarande en referensspänning som tillföres en referensklämma 62 på kompa- ratorn 60, alstrar spänningskomparatorn en alarmalstrande ut- effekt. _ Uteffekten från spänningskomparatorn 60 kan,vara endast en mycket liten del av en sekund. Följaktligen tillföres denna uteffekt alarmaktiveringskretsen 64 där den tänjes till en förutbestämd tidslängd beroende på den tid som alarmen skall vara i gång. Signalen från alarmaktiveringskretsen 64 tillfö- res därefter alarmdriften 66 där den förstärkes i och för igångsättning av alarmen 36.

Av ovanstående beskrivning torde framgå att föreliggande uppfinning är baserad på detektering av resonanskretsmärken och dessas urskiljning från brus och andra elektriska kretsar på grundval av Q-värdet hos märkena. Detta betyder att de av märkets reaktion under pâ varandra följande tidsavsnitt i mel- 457 577 12 lantiden mellan kontrollpulserna alstrade signalerna jämföres och att vid upptäckten av en förutbestämd amplitudändring en alarmalstringssignal alstras. Uppfinningen förbigår brus, eftersom brusamplituden icke ändrar sig med en förutbestämd hastighet på samma sätt som den avklingande signalen från etikettens resonanskrets. Detta betyder att i frånvaro av en ett betydande elektriskt brus amplitu- den hos den under de tredje och fjärde perioderna påišpsek. detekterade signalerna efter en kontrollpuls kommer att vara nästan lika, uteffekt. etikett men närvaro av så att spänningskomparatorn 60 icke alstrar en Dessutom påverkas uppfinningsföremålet icke genom närvaron av elektriskt brus, eftersom brusspänningen helt enkelt likformigt tillföres de båda ackumulatorerna eller låg- passfiltren 56 och 58 och den detekterade etikettsignalspän- ningen överlagras av brusspänningarna. Brusspänningarna ut- släcker varandra helt enkelt i komparatorn 60, men spännings- skillnaden till följd av etikettkretsen kommer att detekteras.

Uppfinningsföremålet urskiljer även resonanskretsetiket- ter från andra elektriska kretsar och metallföremål som icke har ett högt Q-värde. Sådana kretsar och föremål kan förmås att utsända elektromagnetiska fältstörningar under inverkan av kontrollpulsen, men kommer att på grund av sitt låga Q-värde att avklinga mycket snabbt i avseende på strömflödet, sedan kontrollpulsen avslutats¿ Genom fördröjning av detektering under en period av omkring l6)1sek. efter kontrollpulsen-är således anordningen enligt uppfinningen icke utsatt för inver- kan av närbelägna elektriska kretsar eller andra metallföre- mål, vilkas resonans kommer att ha upphört vid denna tidpunkt.

Det har visat sig att uppfinningen arbetar bra, då Q-värdet hos etikettens resonanskrets uppgår till omkring 120, resonanskretsar med ett Q detekteras. fastän -värde av mindre än 100 ävenledes kan Uppfinningsföremålet är i mycket låg grad känsligt för effekten av en avstämningsändring i etiketten. Skälet härför är att bandpassförstärkaren 46 och den kvadratiska detektorn 48 arbetar för detektering av signaler inom ett brett frek- 457 577 13 vensband. Anordningen detekterar icke närvaron av en etikett till följd av den omständigheten att den framkallar störningar i elektromagnetfältet vid en given frekvens utan detekterar i stället närvaron av en etikett på grundval av den omständighet att etiketten fortsätter att vara i resonans och att framkalla störningen i elektromagnetfältet som pågår och avklingar med en förutbestämd hastighet efter kontrollpulseñ.

I den föredragna utföringsformen är etikettkretsarna ut- förda med en resonansfrekvens av omkring 1980 KHz och ett Q- värde av omkring 120. Bandpassförstärkaren 46, den kvadratiska detektorn 48 och lågfrekvensförstärkaren S0 är anordnade att detektera signaler i området 1500-2500 KHz. Om två sådana eti- ketter placeras på varandra, alstrar de en resonansfrekvens av omkring 1600 KHz och ett Q-värde av omkring 100. Denna ändrade resonansfrekvens ligger väl inom anordningens detekterings- bandbredd, och det erhållna Q-värdet är fortfarande tillräck- ligt högt för att upprätthålla en bestämd avklingningsresonans under en tillräckligt lång tidsperiod efter en kontrollpuls för att resonansen skall kunna detekteras. Även om den breda bandbredden, dvs. 1500-2500 KHz, hos mottagaren ligger inom utsändningsbandbreddén för amplitudmo- dulerade radiostationer. kommer den icke att påverkas av sänd- 'ningarna från dessa stationer. För det första kommer signaler från radiostationer på avstånd från mottagarantennen 32 att likformigt tillföras de båda slingorna av dess_"8“-form och kommer att utsläcka varandra. För det andra alstrar radiosänd- ningarna icke den stegvis avtagande signalamplituden som kän- netecknar en resonansetikett.

Detektorapparaten enligt föreliggande uppfinning undviker även tänkbara felalarmeringar genom att den kräver detektering av ett flertal reaktioner från en resonansetikett. Detta åstadkommes i ackumulatorerna eller lågpassfiltren 56 och 58.

Varje ackumulator eller filter ackumulerar en laddning motsva- rande amplituden av de där tillförda detekterade signalerna. Även om en resonansetikett påverkar den första ackumulatorn eller lågpassfiltret 56 att anta en högre spänning än den 457 577 14 andra ackumulatorn eller lågpassfiltret 58, blir skillnaden mellan de båda spänningarna icke större än den vid referens- klämman 62 på spänningskomparatorn 60 inställda referensspän- ningen. Spänningsladdningarna i ackumulatorerna eller lågpass- filtrerna 56 och 58 avklingar ganska långsamt, och om vid nästa kontrollpuls resonansetiketten fortfarande är närvaran- de, införes detekterade spänningar i ackumulatorerna eller lågpassfiltrerna 56 och 58 för ökning av respektive laddning och ytterligare ökning av laddningsskillnaden. Slutligen. då omkring åtta sådana ökningar framkallats genom ett motsvarande antal på varandra följande kontrollpulser, blir skillnaden i den ackumulerade laddningení.de båda ackumulatorerna eller lågpassfiltrerna 56 och S8 tillräckligt stor för att överväga gentemot den vid spänningskomparatorn 60 tillförda referens- spänningen, så att spänningskomparatorn alstrar en uteffekt.

Uppfinningen innebär även speciella fördelar genom att detektoranordningens drift icke ogynnsamt påverkas genom när- varon av andra närbelägna detektoranordningar. Skälet härför är att amplituderna för de signaler som alstras genom svep- frekvens- eller andra kontinuerliga kontrolldetektoranord- ningar icke varierar på samma sätt som en avklingande signal från en resonansetikett. Närbelägna kontrollanordningar av pulstyp påverkar heller icke anordningens drift i ogynnsam riktning, eftersom varje anordning har en något avvikande klockfrekvens, och uppträdandet av kontrollpulserna från den ena anordningen är icke i synkronism med detekteringsperioder- na hos en annan närbelägen anordning: Således är det ytterst osannolikt att den andra anordningen utlöses genom kontroll- pulserna från den första anordningen.

Fig. 6A och 68 utgör ett fullständigt strömkretsschema över den föredragna strömkretsen för var och en av bestånds- delarna i blockschemat enligt fig. 4. Kretsarna enligt fig. GA och 6B har byggts och provats och visat sig fungera tillfreds- ställande. I strömkretsscheman enligt fig. 6A och 6B användes streckade inramningslinjer för att Visa de komponenter som tillhör de enskilda blocken i blockschemat enligt fig. 4. 457 577 15 värdena för de olika motstånden, kondensatorerna och spolarna samt tillverkaren och typen för andra komponenter som visas i fig. 6 framgår av följande tabeller.

MOTSTÃND - (Värden i ohm. K betyder kiloohm.) R 1-200 R11-15K R21-100 R 2-zoo R12-1oo Rzz- lk R 3-100 R13-12x n23~ 1K R 4-12x R14-12K R24-100 R 5-12k R15- 6,sx R25-100 R 6- s,ex R16- a,aK R26- 1K R 7- 5,eK R17- 6,aK R27- 1K R s- 5,6K Rls- 6,8K Ras-100 R 9- s,6K R19-240 R29- 9,1K R1o-15k Rzo-240 Rao- 4,7x R31- 4,7x R41-1oK R51- 3,6K R32- 4,7x R42-2oK Rsz-22oK R33- 4,vK R43-zox Rss- 1,sk R34-12K R44- 5,1K RS4- 1,sK Ras-240 R45-lok Rss-220K use- zk R46-lok Rss-zsox R37- ax 347-1oK Rsv-1oK Raa- ax à4s- s,1K _Rse- 1x Ras-390 R49- s,1K Rs9- lk R40-39k Rso- 3,6K Reo- 1K R61-750 Res- 1K R62- 1K Res- 10 R63- 10 R67-51 Re4-750 Rea-sx 457 577 KoNDENsAToRER (värden i 1-80-380 2- 0,01 3- 0,01 4- 5,5-40 5-47 6- 0,01 7- 0,01 8- 5,5-40 9-47 C10- 0,1 OOOOOÛOOÛ C31-15 C32-22 C33- 0,001 C34-100 C35-100 SPOLAR L1-27 mikrohenry L2-39 mikrohenry LIKRIKTARE CR 1-1N914 CR 2-1N9l4 CR 3-1N914 CR 4-lN914 CR 5-IN914 PF UF UF PF PF UF UF PF PF UF UF UF UF PF PF 16 C11- 0,1 UF C12- 0,001 UF C13- 0,001 UF C14- 0,001 UF C15- 0,001 UF C16- 0,1 UF C17- 0,1 UF C18- 0,1 UF C19- 0,1 UF C20- 2,2 UF C36-1000 UF C37- 0,1 UF C38-1000 UF C39- 0,1 UF CR 6-L.E.D.

CR 7-1N2070 CR 8-1N2070 CR 9-1N2070 CR10-L.E.D. farad. PF betyder pikofarad.

UF betyder mikrofarad.) C21- 2,2 C22-15 C23- 0,01 C24-15 C25- 0,1 C26- 0,01 C27-470 C28-15 C29-15 C30-15 UF UF UF UF UF UF PF UF UF UF 457 577 17 TRANSISTORER och INTEGRERADE KRETSAR Q l-Q B Motorola MPS 5172 Q 9 Motorola MJE 1100 QIO-Ql3 - Motorola MPS 5172 Ql4-Ql5 2N22l9A U1-Motorola MC 1496L U2-Texas Instruments TL082 U3-National NE 555 U4-Mocóroia Mc 140225 US-Motorola MC 140163 U6-Texas Instruments TL082 U7-Texas Instruments TL082 VRl-Motorola MC 7815 VR2-Motorola MC 7805 VR3-Motorola MC 7915 VR4-Motorola MC 7905 Siffrorna på trâdförbindelserna hos de fasta komponenter- na anger stiftförbindelserna för dessa komponenter.

Såsom framgår av fig. 6A och 6B utgöres klockan 38 av den fasta komponenten U3 och tillhörande motstånd och kondensato- rer. Den alstrar vågformen C enligt fig. 5, som i den visade utföringsformen är en serie av fyrkantsvågpulser med en frek- vens av 120.000 pulser per sekund.

Räknaren-avkodaren 40 består av den fasta komponenten U4.

Denna anordning mottar pulsföljden från klockan 38 och alstrar åtta pulsserier med lägre upprepningshastighet, som visas under beteckningarna (a)-(h) i fig. 5. Dessa pulsers höga nivåer har samma tidsvaraktighet som klockperioden och inträf- far efter varandra.

NOR-grinden 68 innefattar en del av den fasta komponenten U8, likriktaren CR3 och tillhörande motstånd. Denna krets mot- tar uteffekterna (a) och (e) från räknaren-avkodaren 40 och 457 577 18 alstrar en puls som kopplar bandpassförstärkaren 46 bort, då antingen uteffekten (a) eller (e) befinner sig på hög nivå.

Pulsformningskretsen 42 innefattar kondensatorerna C34 och C35 samt motstånden R6l och R64, vilka utgör differentie- ringsorgan. Tidskonstanterna för dessa kretsar är så inställda att de alstrar en smal puls vid sina respektive utgångar, när- helst ineffekten ändras från ett lågt till ett högt tillstånd.

Denna krets har dubbla ingångar och utgångar. Den matas över dubbla parallella buffertar bestående av transistorerna Ql0 och Qll från utgångarna (a) och (e) på räknaren-avkodaren 40.

Pulsformningskretsens 42 utgångar är över buffertar bestående av transistorerna Q12 och Ql3 anslutna till effektförstärkaren 44.

Effektförstärkaren 44 innefattar transistorerna Ql4 och Q15 vilka mottar dubbla ineffekter från pulsformningskretsen 42. Transistorerna Ql4 och Ql5 drivs såsom klass C och leder ström från effekttillförseln (CR9, C36 och C37) genom sändar- antennen 30 då den ena eller den andra av ineffekterna från pulsformningskretsen befinner sig i sitt höga tillstånd.

Pulsformningskretsen 42 och effektförstärkaren 44 är i denna utföringsform anordnade att tillföra sändarantennen 30 energi med en spänningsspik av omkring 24 volt och en bredd av nándre än l psek. och företrädesvis omkring 0,3 psek.

Mottagarantennen 32 (fig. 2) övervakar det magnetfält som alstras av etikettresonanskretsen.

Mottagarantennen är lindad i form av en "BW Den reagerar på signaler som alstras i antennens närhet men annulerar eller förkastar signaler som mottas från större avstånd.

Bandpassförstärkaren 46 innefattar transistorerna Ql, Q2, Q3. Q4. QS. Q6. Q7 och Q8 samt spolarna Ll och L2 samt till- hörande motstånd och kondensatorer. så att de bildar en förstärkare med Sâr Dessa element är kopplade förskjutet avstämda kret- som förstärker mottagarantennens signal. Bandpasset för denna förstärkare är 400 KHz centrerad på etikettströmkret- sens resonansfrekvens. Bandpassförstärkaren mottager förutom signalen från antennen en aktiveringssignal över ledningen 70 457 577 19 från NOR-grinden 68. Denna aktiveringssignal är närvarande och inkopplar förstärkaren närhelst signalen motsvarande den av utgångarna (a) och (e) på räknaren-avkodaren 40 represente- rade tidsperioden befinner sig i lågt tillstånd (jfr. kurvorna (a) och (e) i fig. SL Härigenom säkerställes att den direkt från sändarantennen 30 till mottagarantennen 32 överförda signalen icke förstärks och förs vidare till detektorn 48.

Ytterligare en signal tillföres utmed ledningen 53 från förstärkaren 52 med automatisk förstärkningsreglering till kopplingspunkten mellan motstånden R4 och R5 för inställning av bandpassförstärkarens förstärkningsgrad på sådant sätt att den genomsnittliga uteffekten från den kvadratiska detektorn 48 hålles konstant.

Den kvadratiska detektorn 48 innefattar den fasta kompo- nenten Ul och tillhörande motstånd och kondensatorer. Denna anordning är utformad såsom en fyrakvadrants-multiplikator och har sina båda ingångarna anslutna till bandpassförstärkarens 46 utgång. Genom denna anordning blir detektorns uteffekt kva- draten av bandpassförstärkarens uteffekt. Detektorn 48 åstad- kommer även en kraftig förstärkning av den detekterade signalen.

Lågfrekvensförstärkaren SO innefattar den fasta komponen- ten U8 samt tillhörande motstånd och kondensatorer. Förstär- karen åstadkommer en förstärkning och verkar såsom ett låg- passfilter genom att förstärka endast lågfrekvenskomponenterna från den kvadratiska detektorn 48. Uteffekten från lågfrek- vensförstärkaren överföres såsom ineffekter till förstärkaren 52 med automatisk förstärkningsreglering samt till analog- strömställaren 54.

Förstärkaren 52 med automatisk förstärkningsreglering innefattar en del av den fasta komponenten U2, likriktarna CRl och CR2 samt tillhörande motstånd och kondensatorer. Denna förstärkare jämför signalnivån vid dess ingång från lågfrek- vensförstärkaren 50 med en referensnivå och utsänder över ledningen 53a till bandpassförstärkaren 46 en signal som ökar förstärkningen hos bandpassförstärkaren om dess ingångsnivå är 457 577 20 för låg eller minskar förstärkningen hos bandpassförstärkaren om dess ingångsnivå är för hög. Denna regleringsverkan optime- rar bandpassförstärkarens förstärkning för signalbetingelserna vid dess ingång sådana de mottas från mottagarantennen.

Analogströmställaren 54 innefattar den fasta komponenten U4 och mottar detekterade signalineffekter över en ledning 53b från lågfrekvensförstärkaren 50. Analogströmställaren 54 för- binder signalledningen 53b från lågfrekvensförstärkaren med den första signalackumulatorn eller lågpassfiltret 56 under de tidsperioder då höga uteffekter uppträder vid klämmorna (c) och (9) på räknaren-avkodaren 40 (jfru kurvorna (c) och (g) i fig. 5). Analogströmställaren 54 förbinder även signalledning- en 53b från lågfrekvensförstärkaren 50 med den andra signal- ackumulatorn eller lågpassfiltret 58 under de tidsperioder då höga uteffekter uppträder vid klämmorna (d) och (h) på räknaren-avkodaren (jfr. kurvorna (d) och (h) i fig- 5).

Härigenom kan ackumulatorerna eller lågpassfiltren 56 och 58 uppladdas till genomsnittsnivån för uteffekten från lågfrek- vensförstärkaren 50 som föreligger under den tid då var och en av dem genom analogströmställaren 54 är ansluten till låg- frekvensförstärkaren.

Spänningskomparatorn 60 innefattar den fasta komponenten en del av komponenten U7 samt tillhörande motstånd och kondensatorer.

U6, Denna anordning alstrar en uteffekt närhelst den ackumulerade signalnivân från ackumulatorn eller lågpass- filtret 56 överstiger den i ackumulatorn eller lågpassfiltret 58 med ett belopp som är större än en över motståndet R52 tillförd referensineffekt.

Alarmaktiveringskretsen 64 innefattar återstående delen av komponenten U7, likriktarna CR4 och CRS samt tillhörande motstånd och kondensatorer. Denna krets upprätthåller en in- effekt till alarmdriftkretsen 66 under en förhandsinställd tid efter det att dess ineffekt från spänningskomparatorn 60 ändras från dess aktiva nivå (med hög uteffekt) till dess in- aktiva nivå (med låg uteffekt). Denna reglering säkerställer att alarmuteffekten kommer att fortsätta under åtminstone en 457 577 21 förutbestämd minsta tidsperiod även vid yttersk kortvariga reaktioner från den detekterade etiketten.

Alarmdriftkretsen 66 innefattar transistorn Q9 samt lik- riktarna CR6 och CR7. Denna krets åstadkommer en elektrisk förbindelse till alarmen, när den mottar en ineffekt från var- aktighetskretsen 64.

Alarmen 36 är en bredband-audiogenerator som alstrar en summerton så snart den startas genom alarmdriften, varigenom införandet av en resonanskrets i kontrollzonen signaleras.

I fig. 7 visas uppfinningens tillämpning såsom själva stöldupptäckningssystemet. Såsom visas i fig. 7, passerar en kund 80 genom porten 82 från det skyddade området 84 i en affär eller ett annat ställe där skyddade försäljningsvaror 86 förekommer. Varorna 86 uppbär därvid fastsatta resonanskrets- etiketter 88. En sändarantenn 90 är anordnad på portens 82 golv och en mottagarantenn 92 är anordnad ovanför. Antennerna kan vara konstruerade på í US patent nr 4 135 184 visat och beskrivet sätt och de bildar mellan sig en kontrollzon. Dessa antenner är anslutna till elektroniska moduler 94 och 96 av samma konstruktion som de i samband med fig. 5, 6A och 6B ovan beskrivna och de arbetar på samma sätta När kunden 80 lämnar det skyddade området 84 genom porten 82 och passerar genom kontrollzonen som begränsas av antennerna 90 och 92, kommer varje resonanskretsetikett som fortfarande är fastsatt vid ett av kunden buret föremål att detekteras och en alarm, exempel- vis ett ovanför anordnat alarmljus 98, kommer att utlösas.I utföringsformen enligt fig. 7 förefaller det lämpligt att kontrollsignalerna som tillföras sändarantennen 90 är i form av pulser med en höjd av 100 volt och mindre än en mikrosekunds varaktighet, företrädesvis omkring 0,3 mikro- sekunder. Mellantiderna mellan pulserna bör vara av omkring samma storleksordning som ovan beskrivits i samband med utfö- ringsformen enligt fig. 1.

Claims (26)

457 577 22 PATENTKRAV

1. Apparat för detektering i en kontrollzon av en försälj- ningsvara på vilken en etikett innehållande en elektrisk reso- nanskrets är fastsatt. vilken apparat innefattar: _ organ för alstring av kontrollsignaler i form av korta pulser av elektromagnetisk fältenergi i kontrollzonen, vilka pulser är skilda från varandra genom pauser, organ för detektering av elektromagnetisk energi i kontrollzonen under pausen efter varje puls, k ä n n e t e c k n a d av organ för igångsättning av ett alarm såsom gensvar på att en förutbestämd grad av variation av elektromagnetisk energi detekterats inom pauserna.

2. Apparat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att organen för utlösning av alarm innefattar organ för jämförande av amplituderna av signaler som alstras under olika tids- avsnitt inom varje paus.

3. Apparat enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda tidsavsnitt inträffar efter en förutbestämd tid i anslutning till varje puls för att svängningsförlopp i alstrings- och detekteringsorganen och reaktioner från andra föremål än resonanskretsarna i kontrollzonen skall hinna av- klinga efter varje puls. av att organen för utlösning av alarm innefattar organ för inriktning av signaler motsvarande den detekterade elektromagnetiska fältenergin in i olika signalackumulatorer med olika tidsav- snitt i varje paus och organ för jämförande av amplituderna hos signalerna i ackumulatorerna.

4. Apparat enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d

5. Apparat enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att organen för inriktning av signalerna innefattar en strömstäl- lare.

6. Apparat enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att strömställaren påverkas av en tidsinställningsklocka som manövrerar organen förfalstring av kontrollsignaler. 457 577 23

7. Apparat enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att tidsinställningsklockan och strömställaren är anordnade att alstra två sådana tidsavsnitt i varje paus.

8. Apparat enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att tidsinställningsklockan och strömställaren är anordnade så att de två tidsavsnitten ligger intill varandra.

9. Apparat enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att varje signalackumulator är ansluten och anordnad att ackumule- ra detekterade signaler under motsvarande tidsavsnitt i ett flertal pauser.

10. Apparat enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att organen för jämförande av amplituderna hos signalerna i varje ackumulator är inställda att alstra en utsignal, då skillnaden i de detekterade signalerna som ackumuleras i ackumulatorerna svarar mot skillnaden som alstras i ett flertal på varandra följande pauser genom en i kontrollzonen befintlig resonans- krets.

11. ll. Apparat enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att organen för detektering av elektromagnetisk energi i kontroll- zonen innefattar en grind, som styrs genom organen för alstring av kontrollsignaler för att förhindra organen för detektering av elektromagnetisk energi att arbeta under en förutbestämd tid efter varje puls.

12. Apparat enligt krav ll, k ä n n e t e c] den förutbestämda tiden är tillräcklig att tillåta avklingning av elektriska svängningsförlopp inom sändar- och detekterings- organen.

13. Apparat enligt krav ll, k ä n n e t e c k n a d av att den förutbestämda tiden är tillräcklig att tillåta avklingning av elektriska reaktioner från andra föremål i kontrollzonen som icke uppbär en elektrisk resonanskrets.

14. Apparat enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att organen för utlösning av alarm innefattar ett par signalacku- mulatorer, en elektrisk strömställare anordnad att motta detekterade signaler från detektororganen, vilken elektrisk strömställare är anordnad att omkopplas genom organen för 457 577 24 alstring av elektriska signaler för inriktning av de detekte- rade signalerna i en av nämnda ackumulatorer under ett första tidsavsnitt i varje paus och in i den andra ackumulatorn under ett andra tidsavsnitt i varje paus.

15. Apparat enligt krav 14. k.ä n n e t e c k n a d av att organen för alstring av kontrollsignaler innefattar en klocka för alstring av en kontinuerlig serie av pulser, en räknare för alstring av nämnda pulser i tur och ordning på olika utgångsklämmor, en generator för kontrollpulser ansluten till en av klämmorna, medan den elektriska strömställaren är ansluten till andra av dessa klämmor.

16. Apparat enligt krav 15, k ä n n e t e c k n a d av att organen för detektering av elektromagnetisk energi innefattar en grind, anordnad att öppnas under inverkan av signaler från ytterligare en klämma på räknaren för att förhindra igångsätt- ning av detekteringsorganen under en förutbestämd tid efter varje kontrollpuls.

17. Apparat enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att organen för alstring av kontrollsignaler samt organen för detektering av elektromagnetisk energi innefattar antennorgan anordnade på översidan av en disk på vilken försäljningsvaror förberedas för utlämning till en kund.

18. Apparat enligt krav 17, k ä n n e t e c k n a d av att antennorganen innefattar en_sändarantenn som bildar en del av organen för alstring av kontrollsignaler och en mottagarantenn som bildar en del av organen för detektering av elektromagne- tisk energi.

19. l9. Apparat enligt krav 18, k ä n n e t e c k n a d av att mottagarantennen har formen av två i motsatta riktningar lin- dade slingor.

20. Apparat enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att organen för alstring av kontrollsignaler samt organen för detektering av elektromagnetisk energi innefattar antennorgan anordnade utmed en utgång från ett skyddat område i vilket försäljningsvaror förekommer på vilka etiketter innehållande en resonanskrets är fastsatta. 457 577 25

21. Sätt att i en kontrollzon detektera en försäljningsvara på vilken en etikett innehållande en elektrisk resonanskrets är fastsatt, varvid kontrollsignaler i form av korta pulser av elektromagnetisk fältenergi alstras i kontrollzonen, vilka pulser är skilda från varandra genom pauser, att elektro- magnetisk energi i kontrollzonen detekteras under pausen efter varje puls, k ä n n e t e c k n a t av att ett alarm utlöses såsom gensvar på att en förutbestämd grad av varia- tion av elektromagnetisk energi detekterats inom pauserna.

22. Sätt enligt krav 21, k ä n n e t e c k n a t av att utlösning av alarmen utföres genom separat ackumulering av signaler motsvarande den detekterade elektromagnetiska fält- energin som inträffar under olika tidsavsnitt i varje paus, jämförande av de separat ackumulerade signalernas amplituder och utlösning av alarmen när en förutbestämd skillnad förelig- ger mellan de jämförda amplituderna.

23. Sätt enligt krav 21, k ä n n e t e c k n a t av en förutbestämd tidsperiod efter varje puls tillräcklig för att tillåta en avklingning av elektriska reaktioner från andra föremål i kontrollzonen som icke uppbär en elektrisk resonans- krets.

24. Sätt enligt krav 21, k ä n n e t e c k n a t av att signaler som inträffar under motsvarande tidsavsnitt i ett flertal pauser ackumuleras och jämföres.

25. Sätt enligt krav 21, k ä n n e t e c k n a_t av att signaler som inträffar vid två tidsavsnitt i varje paus jäm- föres.

26. Sätt enligt krav 25, k ä n n e t e c k n a t av att de två tidsavsnitten ligger intill varandra.