TW400508B - An alarm element - Google Patents

Description

經濟部中央標準局男工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（I ) 本發明係Η於一形成一局部警報系統之警報單元。 此一轚報單元較宜使用於財物保全糸統，然而其亦可 使用於其他財物或商品上，提供一標箍，而可在後續電性 讀取之後供一種或其他方式使用。 供財物保護或保全之許多不同型式之警報系統已見於 專利文獻中。此等糸統為用以防止財物在未經付費之情況 下由商店或商家中取走•而其通常包括一些警報單元之形 式以附加至物品或商品上Κ提供保護，及一感测器配置固 定安装於商店出口附近，當一警報軍元被攜帶至商店出口 附近時，此感測器配置藉助於某種形式之遙控感測装置而 產生一警報信號。 遙控感測通常藉由發射一交變磁場而促成，其中一警 報單元的存在與否，可藉由測得該警報單元之交變磁場之 改變而得知。 該警報軍元可為一窄長形及薄條之高度導磁性材料， 而其特性為當其在一交變磁場之作用下*具有高階諧波之 發射作用。此已知的基本理論使小型化及價格低廉之譬報 單元可藉由複雜及相當昂貴的感測或偵測裝置而測得。此 等型式之物品保護或防盜警報特別適於每曰販賣之商店及 商家使用，並揭露於歐洲專利說明書ΕΡ 0 1532 8 6號案及其他公開刊物上。 已知的警報軍元亦可包括一籣軍電子諧振電路。在此 例中，當諧振電路中之綫圈相當大時，一簡軍及低廉之感 -3- 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） m - 1 - I - I -- - - --1'· -- LH ^i·— an 1^1 n i - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)< - 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _B7_ 五、發明説明（V) 測装置可被使用，蘋此而同時獲致一良好之Q值，因為至 外部磁場之耩合也相當大。在此等考盧狀況下，該線圈即 包含在一警報板髓或標截内，並薄由一些鎖固装置以種固 固定於欲保護之物品上。如前所述，由於商店之環境常包 含有導電材料之迴路而使諧振之昇高為類似於該等由警報 單元所產生，雖有誤動作警報雞於避免之情況，然此類型 警報系統之感測或偵測裝置可相對地較簡軍及較為低廉。 一種避免錯誤警報之方法為令警報軍元形成為一除頻 器，如美國專利說阱耆4，670，740案揭霣一警報 單元即為形成一除頻器之型式。此一除頻器可合理地建構 為僅箱一嬢圈及一電容二極體。 在此例中·由一發射線圈所發射之磁場即必須相當地 強，因為警報軍元在逮離其諧振頻率之頻率下將能量吸收 之故。此等型式之低廉及簡軍的警報簞元因此僅有低程度 之響懕及S敏度。 歐洲專利說明書EP 0 469 769號案界定 一提昇響應或S敏度之方法，即為在兩互為連接之磁共振 霄路存在時達成。其一霣路接收一具有一第一頻率之第一 磁場。接收之能量被傳埵至其他發送一半頻率之磁場的共 振電路。此亦為涉及除頻器。縱令響腥相較於僅使用一姐 諧振電路有所提昇，然此一警報軍元為昂貴及複雜者。 本發明係闞於一可解決上述問題之警報單元。此警報 單元為一極簡單及極低廉之構造及其信號可合理測得，且 -4- 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --------^-1 裝---„--Γ 訂------W 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)· 、 經濟部中央標準局男工消費合作社印製 A7 _B7__ 五、發明説明（七） 錯誤警報之響聲亦可輕易地免除掉。 因此，本發明為翮於一形成一局部警報系統之警報軍 元，及建構為接收一具有頻率F及由發射器發射出之交變 磁場，而其亦可建構為無須額外能量之下而可重新發射一 可由一接收器接收及測得之交變磁場。本發明之警報軍元 之特徴為在於具有一包括一線圈、一霣容二極體及一霣阻 串瞄形成於一封閉霣路内之電路及一並瞄跨接在電阻上之 電容器；而該線圈及該電容二極體之電容量為當跨於二極 髓之電壓為零伏特時，形成一具有諧振頻率F之諧振電路 〇 本發明此時將配合附圖對本發明解釋性之實施例做更 詳盡的掲霣，其中： 第一_ :為描述一監視糸統之方塊圖； 第二Η :為描逑一警報單元之電路圜； 第三圖：為描述一接收器之方瑰圖；及 第四圃：為以翮面方式描述一接收及測得之信號。 第一画為以圖形方式描述一物品防護或保護之糸統， 其包括一警報單元1 ，其建構做為接收由一發射器2所發 射具有頻率F之交變磁場，而其亦建構為用Μ在無需額外 能量之情況下重新傳送一交變磁場，此重送之磁埸將由一 接收器3所接收及測得。該發射器2為連接至發射線圈， 而該接收器3為埋接至接收媒靨。該發射及接收線圈可安 置於一或多涸互為隔開之阻播物4，5之上，Μ界定形成 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4规格（210X297公釐） n m n ml 1---- mu 11 i tn 1^1 In 1^1 _^ϋ nn tru、一-eJ-1 s - - —^n 1^1 m -/ I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)_ 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（中） 一可在當人們離開商店時必須通過之搜査區域或偵測區域 。第一圖顯示一轚報軍元1配置在搜査匾域内。當在搜査 區域存在有一警報軍元時，即可被測知，該接收器3將送 出一信號至一缠當的警報顯示裝置6上，如一燈光信號及 /或為一轚音信號。 此類型之物品防護糸統於現今屬極為習知且已知有許 多不同型式。 本發明之警報軍元有一霣路，包括一線圈L、一霣容 二極體D及一電阻RK—封閉電路相互串聪連接，及一如 二圔並瞄跨接於該霄阻R上之罨容器C。該線圈L及該霣 容二極髖内之電容量形成一具有諧振點在頻率F之諧振轚 路，亦即為在該二極體D端電壓為零伏特時，該發射器2 磁場發射之頻率。 以一實施例而論，該電容器C之電容量為極大於該電 容二極體D之電容量。而结果為使該電容器C將有一對電 路之線圈及二極體之諧振頻率較不顯著之影響，而該電阻 R兩端之交變電壓為較低者。 本發明為基於瞭解為何以此一警報單元在該搜査區域 内獲致一缌磁場之間欺性變化，並為由該接收線圈或線圈 們及該接收器3所接收。此間歆性變化為如振幅改變或一 適當型式之變化而令接收器測知。 Μ此方式，即獲得一僅需極低功率磁場發射之糸统， 事S上，該警報單元有相同於該發射頻率之諧振頻率。該 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --------裝---K---^訂---- ^^^1 IK.— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)· _ 經濟部令央揉準局員工消費合作社印裝 A7 B7_ 五、發明説明（<) 警報單元亦產生一極容易被測得或感知之信號。該警報單 元之價格相較於前述界定之除頻器為例亦属低廉，任何額 外花費僅為兩低廉之元件，僅為該電姐R及電容器C而已 。更者，由於該警報軍元賦予間欺變化昇高之故，錯誤警 報極不可能發生，此乃由於使用該轚報單元之商店或商家 通常為不包括裝置本身，故可由接收器所收受之間躭性變 化可瞭解為由一警報軍元所送達者。 因此，該媒圈L與電容二極體D相互配合後，即當在 電容二極體之端電壓為零伏特時*形成一具有諧振在一頻 率F之諧振電路。當該線圈L為在諧振頻率F之交變磁場 產生作用時，一交變電壓為建立在電容二極體D兩蟠。Μ 此觀點，時間常數為由該諧振霣路LD的頻寬所決定。當 該電容二極體D之端電壓達到二極體D之順向電壓時，該 二極體即開始導通，而電容器C被充電。該諧振頻率因此 被取代而能量的儲存於諧振電路L D内之大部份能量即轉 變為直流電，而儲存於電容器C中。此步騄為相當快速。 每當電容器C被充電時，該振通電路不再處於諧振，因此 在外部磁場上僅有一較不明顯的作用。此時*其週期的大 小為由該電阻R及該電容器C決定，該電容器C之端電壓 將如此地低而導致該諧振霣路L D由外部磁場位置重新吸 收能量及重覆前述步驟。 因此，該警報簞元即視為一振幅調變發射器之動作方 式，其載波為同步於由該偵测器配置所發射之信號。此載 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS } Α4规格（210Χ297公釐） -V .1 裝---J---*—訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)· · 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（k) 波及旁波兩者為在諧振電路之頻寬内調缠，此意謂著該警 報單元做為一發射器及做為一接收器時均有效。 依據一較佳實施例而論，該電容二極鼉D為在端電壓 為零伏特時，有一高董之導函數dC/d U。導函數值越 高*則二體在一給定之電壓變化下之轚容量變化越大。此 蕙諝著，一高的専函數數值將可使用較弱的磁場，且可在 一發射磁場於一預定強度下*產生較大之可測得的振幅變 化。一適於達成此目的之霣容二極髖指定為BB 1 05。 依據一較佳實施例中，電姐R之阻值及霣容器C之電 容量為選定在電容器C之放電時間常數為在0♦1〜5毫 秒者。 例如，當R = 200K歐姆、C=1 OOOpF及F = 8MHz時，此步驟約需0 ♦ 5奄秒。此步驟將因此在 一頻率為2KH z狀態下重覆進行。 一該頻率F之逋宜的頻率範圍為約在5 KH z至1 0 G Η z之間。 依據一較佳實施例，其中該頻率F為約在1·5ΜΗ Ζ及1 5ΜΗΖ，該發射器2建構為可發射一具有頻率F 之頻率調變磁場，而該調變頻率為20至200ΗΖ及含 有一頻率摄1，用以降低該警報單元之元件所需之容許誤 差，而在遭到高功率音頻發射器之干播之際，可同時降低 接收器之偵測装置之響應或靈敏度。 較宜令頻率搌通在前述頻率F之頻率範圃為超過+/ -8 - 本紙張尺度適用中困國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠） —------丨裝----—^訂------^線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)f 經濟部中央標準局男工消費合作社印袈 A7 ΒΊ_ 五、發明説明（1) 一 2%，但亦可為在頻率F之1 0%以内，而該頻率摄盪 將較宜在頻率F之+ /— 5%者。 實際上，例如宜令發射器之頻率調變在一調變頻率為 2 5 HZ，及有一發射頻率之頻率搌盪量為在+ /_ 5% 者。 依據本發明一較佳實施例，當頻率F上昇至相應[於該 調變頻率時，該發射器建構為僅用於發射，而在頻率下降 時不進行發射。 此賦予之優點為令儲存於警報單元之能量為在一頻率 攝盪重新開始時完全地消耗掉，亦即意謂著該警報軍元發 射之脈衝信號將發生在相對於調變之特定時間内。K便於 對脈衝進行偵測。 依據另一實施例，其中頻率F為在5KHZ至500 KHZ之範圍内，該調變頻率為|«機而且可達到約1 0K Η Z之頻率。然而該頻率攞邇及該調變頻率必須選定為可 使發射器發射之信號F及旁波帶將落於通常為在該諧振頻 率之頻帶内。此即產生極有效抑制干擾之效果，特別是在 同時使用幾個譬報糸統時格外有效。在此例中，該頻率摄 遒將有相同於警報單元之譜振頻帶之振幅位準。 第一圈描述之圖面，包括一發射器2及一接收器3。 如第八圖該發射器包括一提供有一發射天線8之振盪器7 。在前述實施例之例子中，由振盪器產生之信號可在將被 發射之前予Μ調變。此等效果為藉由加入一調變器9達成 本紙張尺度逋用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） --------裝---^--^-訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)， 400508 A7 B7 五、發明説明（艺） 。該接收器3由一接收天線1 0接收信號。該接收天線簡 r (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 軍地包括一或多個調諧線围構成。該接收器3包括一第一 混波器11，其中所接收之信號為與發射信號混波。 因此，在接收器中使用一與載波頻率混合之頻率，其 為一偵測振幅調變信號之一般性方法。 直流電壓及高頻信號為向下送出至混波器11，並加 入有一第一帶通溏波器1 2。此即保留一具有如第四圖所 示型態之測得信號。 為獲得一非相位性信號，提供一並聪於該第一混波器 1 1及第一帶通漶波器1 2之相位移電路1 5 ·可偏移發 射信號90度。此信號為施加於一第二混波器1 6，而其 中之接收信號為向下混波。該向下混波信號為在一第二帶 通滅波器1 7内進行濾波，而濾波後之信號則送至一檢波 電路1 3。由第一帶通漶波器獲得之信號亦可送至檢波電 路。該檢波電路1 3建構為可由該帶通漶坡器送來之信號 予以選定具有最高偵測振幅之信號。 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 該等脈衝1 4形成一脈衝串，具有一警示板體或標籤 之特徴的頻率，亦即為前述步驟所重覆之頻率。在已描述 之實施例中，該步驟為在2KHZ之頻率重覆。在第四圃 中，該參考符號V表示電壓（即振幅），而t表示時間。 此信號為因此發生在帶通漶波器之下游。 依據一簡化苴施例，該偵測電路1 3可配置在該帶通 漶波器之下游位置，在此例中賦予一窄的頻霣。該偵測電 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4洗格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 400508 A7 _B7_ 五、發明説明（1 ) 路僅偵澜一由脈銜串引出之信號的發生與否，其中一脈衝 串之發生顯示該轚示軍元1位於搜査區域。該偵測電路然 後將傳送一信號至警報顯示裝置6。 在一更佳的實施例中，該偵測電路1 3建構為用Μ偵 測該脈街重覆頻率及/或脈衝串型式之脈衡，及用Κ判定 是否需令一警報顯示。在此例中，該偵測電路可包括一微 處理器*其為程式化Κ判定該脈衝重覆頻率及/或用Κ分 析脈街之型式及用Κ對該脈衡重覆頻率及一預定頻率比較 *及/或用Μ對脈衝之型式及一預定型式相互比較。 此苴施例極為安全而可免除誤警報，此乃由於其不僅 偵測脈衝串型式之振幅變化，而且因為干擾而產生之錯誤 脈衝重覆頻率及/或脈衡型式之所有脈衝串均可予以排除 掉。 在前述已對數個解釋性的實施例加Μ說明。將可瞭解 的是，各實施例將可予Μ修改。例如，該接收器及該發射 器可為一不同構造。更者，警示單元之組件方面亦可有較 前述方式更大的變動。 故本發明因此並非限制為如前述及揭示之實施例而已 ，而可達成之變動將由Κ下申請專利範圍界定之。 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） in ml ml 1^1 nn «In llkr··· 11- m ----- —r^i *<SJnn ! —1 m -- ---- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)A ·

Claims (1)

1. AX / A8 B8 C8 D8 修正 經濟部中央標隼局員工消费合作社印製 400δ〇δ六、申請專利範圍 1. 一種警報軍元（4)，形成一警報系統之部件及 建構成用Μ接收一具有頻率F並藉由一發射器（2)發射 之交變磁場’其中該警報軍元建櫛成用以重新發射一交變 磁場而無需一額外能量，此交變磁場由警報糸統中之一接 收器（3)所接收及測得，其特徽在於·· 該警報軍元（4)有一霣路，此電路包括在一封閉霣 路中成串聪之一媒圈（L)、一霣容二極« (D)及一霣 阻（R)、以及包括一®容器（C)並》連接在該霣阻（ R)兩端；Κ及該線圈（L)和該霣容二捶體（D)中的 霣容量形成一諧振霣路，當二極M (D)端霣壓為零伏特 時，此諧振®路在頻率F諧振。 2 *如申請專利範圃第1項所述之警報軍元，其特激 在於：該電容器（C)之霣容量為遠大於該霣容二極體之 霄容量。 3 ·如申請專利範画第2項所逑之警報單元，其特徽 在於：該電阻（R)之阻值及該霣容器（C)之霣容量為 選定在電容器（C)之放霣時間常數為0·1〜5毫秒。 4 ♦如申請專利範園第1、2或3項述之警報單元· 其特激在於：該發射器（2)建構成用Μ發射一頻率F為 介於1 · 5ΜΗΖ〜1 5ΜΗΖ間，調變頻率為20〜2 0 0ΗΖ及一頻率振通之頻率調變磁場，用以降低形成該 警報單元之部件之组件（L，R，C，D)之基本誤差， 同時用Μ抑制干播。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（21.0 X 297公釐） -. ·· I !11 — I- 1---I 1 I t -- - I j —1 —II —I- I - I— n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)^ · AX / A8 B8 C8 D8 修正 經濟部中央標隼局員工消费合作社印製 400δ〇δ六、申請專利範圍 1. 一種警報軍元（4)，形成一警報系統之部件及 建構成用Μ接收一具有頻率F並藉由一發射器（2)發射 之交變磁場’其中該警報軍元建櫛成用以重新發射一交變 磁場而無需一額外能量，此交變磁場由警報糸統中之一接 收器（3)所接收及測得，其特徽在於·· 該警報軍元（4)有一霣路，此電路包括在一封閉霣 路中成串聪之一媒圈（L)、一霣容二極« (D)及一霣 阻（R)、以及包括一®容器（C)並》連接在該霣阻（ R)兩端；Κ及該線圈（L)和該霣容二捶體（D)中的 霣容量形成一諧振霣路，當二極M (D)端霣壓為零伏特 時，此諧振®路在頻率F諧振。 2 *如申請專利範圃第1項所述之警報軍元，其特激 在於：該電容器（C)之霣容量為遠大於該霣容二極體之 霄容量。 3 ·如申請專利範画第2項所逑之警報單元，其特徽 在於：該電阻（R)之阻值及該霣容器（C)之霣容量為 選定在電容器（C)之放霣時間常數為0·1〜5毫秒。 4 ♦如申請專利範園第1、2或3項述之警報單元· 其特激在於：該發射器（2)建構成用Μ發射一頻率F為 介於1 · 5ΜΗΖ〜1 5ΜΗΖ間，調變頻率為20〜2 0 0ΗΖ及一頻率振通之頻率調變磁場，用以降低形成該 警報單元之部件之组件（L，R，C，D)之基本誤差， 同時用Μ抑制干播。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（21.0 X 297公釐） -. ·· I !11 — I- 1---I 1 I t -- - I j —1 —II —I- I - I— n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)^ · 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 4QG508_S__ 六、申請專利範圍 5 *如申請專利範圓第4項所述之警報軍元*其特激 在於：該頻率振盪為超通頻率F+/—2%，但低於1 0 %;且該頻率摄盪較宜為頻率F之+/—5%。 6 ·如申請專利範圍第1、2或3項所逑之警報單元 ，該頻率F為設在5KHZ〜500KHZ之範匾内，其 特徴在於：該發射器（2)建構成用K發射一諝變頻率為 嫌櫬之頻率調變磁場。 7 ·如申請専利範画第1 ，2或3項所述之警報軍元 ，其特激在於：該發射器（2)建構成用以僅在當相應於 調變頻率之頻率F上昇時發射，而當頻率下降時不發射。 8 ·如前述申請專利範圍第1 ，2或3項任何一項所 述之警報單元，其中為由警報軍元（4)因該霣路而重新 發射之交變磁場，包含一具有一給定脈衝重覆頻率之脈衡 串，其特徵在於： 該接收器（3)包括一偵測電路（12，13)，其 建構成用K偵測該脈衝重覆頻率及/或娠衡之型式，亦用 Μ比較該脈衝重覆頻率與一預定頻率及/或用Μ分析脈衡 之型式及當發現在該脈銜重覆頻率之間及/或該脈街型式 之間為符合時，用以傳送一信號至一警報顬示装置（6) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I , --------裝----------訂------ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)‘ r ·