DE2819952A1 - Detektiersystem - Google Patents

Detektiersystem

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DE2819952A1 DE19782819952 DE2819952A DE2819952A1 DE 2819952 A1 DE2819952 A1 DE 2819952A1 DE 19782819952 DE19782819952 DE 19782819952 DE 2819952 A DE2819952 A DE 2819952A DE 2819952 A1 DE2819952 A1 DE 2819952A1
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    • G08B13/2474—Antenna or antenna activator geometry, arrangement or layout

Description

2819352
Anmelaerin:
N.V. Nederlandsche Apparaten-
fabriek NEMP
Oude Winterswijkseweg 7i
Groenlo,
Niederlande
Vertreter:
Stuttgart, den 5. Mai 1978 P 3542 S/Bl
Kohler-Schwindling-Späth
Patentanwälte
Hohentwielstraße 4-1
7000 Stattgart 1
Detektiersystem
Die Erfindung bezieht -sich auf ein Detoktiersystem, das dazu verwendet werden kann, Personen, Vieh oder Güter, die sich durch eine bestimmte Zone bewegen, zu detektieren und gegebenenfalls zu identifizieren. Ein solches System umfasst normalerweise eine Anzahl Tore, die mit Mitteln zur Erzeugung eines Magnetfeldes versehen sind und die je eine Detektierzone für Plättchen mit eingebetteten elektrischen Schwingungskreisen bilden. Die Plättchen werden von den zu detektierenden Personen mitgetragen oder sind an den zu detektierenden Gütern oder dem zu detektierenden Vieh befestigt.
Es ist ein Nachteil dieser bekannten Systeme, dass z.B. bei Verwendung als System zum Schütze vor Ladendiebstahl, aber auch wohl bei anderen Anwendungen, für eine zweckmässige, räumlich bestimmte Detektierung die Tore ziemlich schmal sein müssen. Bei bekannten Systemen werden Tore verwendet, die ca. 1 m breit sind. Würde man breitere Tore benutzen, so wäre es möglich, dass sich zwei oder mehrere Personen gleichzeitig durch das Tor bewegen. Wenn eine dieser Personen einen mit einem Plättchen mit Schwingungskreis versehenen Gegenstand mit sich führt, ist es nicht recht möglich, zu bestimmen, welche Person den gesicherten Gegenstand trägt; m.a.W., die räumliche Selektivität der bekannten Systeme ist schlecht. Weiter bilden verhältnismässig schmale Tore Hindernisse in Durchgängen, wie beispielsweise Ein-/Ausgänge von Läden, was im Zusammenhang mit Feuerwehrvorschriften auf Bedenken stossen kann.
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Cr
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu beseitigen. Dazu wird ein Detektiersystem der beschriebenen Art erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass jedes Tor mindestens zwei räumliche Detektierbereiche umfasst.
Im Nachfolgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung einiger Ausführungsformen näher beschrieben. Es zeigen darin:
Fig. 1 schematisch ein Detektiersystem, auf das sich die Erfindung bezieht;
Fig. 2 einige Frequenzspektren zur Erläuterung des Systems nach Fig. 1;
Fig. 3 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemässen Systems;
Fig. 4 eine Erweiterung des Systems nach Fig. 3;
Fig. 5 den Verlauf der Magnetfelder im System nach Fig. 4;
Fig. 6 eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Systems;
Fig. 7 den Verlauf der Magnetfelder im System nach Fig. 6; und
Fig. 8 eine noch andere Aus führung3form eines Tores eines erfindungsgemässen Systems.
Das in Fig. 1 wiedergegebene System umfasst eine erste Sendevorrichtung I und eine zweite Sendevorrichtung II. Die erste Sendevorrichtung sendet ein Signal mit einer Frequenz f , während die zweite Sendevorrichtung ein Signal mit einer Frequenz f_ sendet. Beide Signale können durch ein Detektierplättchen W aufgefangen werden. Das Plättchen W enthält einen Resonanzkreis mit einer Spule L, einem Kondensator C und einem nichtlinearen Element D, das z.B. eine Diode sein kann.
Weiter umfasst das System noch eine Empfangsvorrichtung R, die beim Empfang eines Signals mit einer vorbestimmten Frequenz eine Alarmvorrichtung in Betrieb setzen kann. Um die Falschalarmmöglichkeit einzuschränken, kann eines der Sendesignale moduliert sein, z.B. in Amplitude, und kann kontrolliert werden, ob das empfangene Signal ebenfalls diese Modulation enthält, bevor die Alarmvorrichtung erregt wird. Dazu ist in Fig. 1 noch ein Modula-
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tor M abgebildet, der verbunden ist mit der Sendevorrichtung II und mit einer Modulationskontrollvorrichtung MC, der zugleich das Ausgangssignal des Empfängers R zugeführt wird. Der Ausgang der Modulationskontrollvorrichtung ist mit einer Alarmvorrichtung verbunden.
Fig. 2 zeigt zur Klarstellung der Wirkung des Systems nach Fig. 1 einige Frequenzspektren. Teil A von Fig. 2 zeigt die gegenseitige Lage der Frequenzen f und f , die durch die Sendevorrichtungen I bzw. II gesendet werden. Aus Fig. 2A geht auch hervor, dass die Amplitude der Signale mit Frequenz f grosser ist als die der Signale mit Frequenz f_.
Im Teil B von Fig. 2 ist die Resonanzkurve des sich in den Detektier— plättchen W befindenden Schwingungskreises wiedergegeben» Die Resonanzfrequenz ist f., aber f liegt so, dass die Schwächung des Schwingungskreises bei f„ noch nicht sehr gross ist.
Teil C von Fig. 2 gibt an, welche Frequenzen wieder durch die Detektierplättchen gesendet werden, wenn diese sich im Feld der Sendevorrichtungen I und II befinden. Neben den Frequenzen f. und f„ wird noch eine dritte Frequenz f gesendet, wofür gilt: f = 2f,~f_. Die Frequenz f_ entsteht als Folge des nichtlinearen Elements D. Die Frequenzen f und f„ sind so gewählt, dass die Amplitudenkennlinie des Schwingungskreises bei f_ relativ zum Wert bei f. noch nicht viel gesunken ist.
Teil D von Fig. 2 zeigt schliesslich die Frequenzansprechkennlinie des Empfängers R. Aus der Frequenzansprechkennlinie geht hervor, dass der Empfänger nur auf Signale mit Frequenz f_ oder mit einer Frequenz, die sehr wenig von f abweicht, anspricht.
Für das im Vorstehenden beschriebene System sind Spulen erforderlich, um Magnetfelder zu bilden, auf die ein Detektierplättchen ansprechen kann. Für jede Frequenz kann eine gesonderte Spule verwendet werden, so dass ein Tor dann drei Spulen enthält, und zwar zwei Sendespulen und eine Empfangsspule. Es ist jedoch auch möglich, Spulen kombiniert für zwei oder gar drei Signale zu verwenden. Bei den bekannten Systemen umfasst ein Tor oft eine liegende Spule, z.B. im Torboden, und eine oder mehrere vertikal angeordnete Spulen. Die Breite des Tores wird dabei durch die Abmessungen der liegenden Spule bestimmt. Macht man jedoch die liegende Spule sehr
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breit, so ist von irgendeiner räumlichen Selektivität nicht mehr die Rede.
Um diesen Nachteil zu beseitigen, wird in jedem Tor erfindungsgemäss eine Anzahl nebeneinander liegender Spulen angewandt.
Fig. 3 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemässen Detektiersystems. Eine Sendevorrichtung I erregt eine zugeordnete Sendespule CI. Die Sendespule CI ist in der Seitenwand 30 eines Tores P untergebracht. Im Boden 31 des Tores P ist eine Spule CII angebracht, die durch eine zweite Sendevorrichtung II erregt wird. Die Spule CII dient im vorliegenden Beispiel auch als Empfangsspule und ist dazu mit einer Empfangsvorrichtung R gekoppelt. Zwischen der Spule CII einerseits und der Sendevorrichtung II, sowie dem Empfänger R ist eine Gabelschaltung D vorhanden, die in passender Weise die Sendesignale und die Empfangssignale trennt. Neben der Spule CII liegt im Torboden eine zweite Spule CII'. Diese Spule CII' ist mit einem gesonderten Empfänger R1 verbunden. Weiter ist in der anderen Seitenwand 32 des Tores eine vertikale Sendespule CI1 untergebracht. Die Spulen CI1 und CII* können ebenfalls durch die Sendevorrichtungen I bzw. II oder durch gesonderte Sendevorrichtungen erregt werden. Auf diese Weise werden innerhalb des Tores zwei Detektierfeider erzeugt. Wenn ein Detektierplattchen W sich oberhalb der Spule CII befindet, wird der Empfänger R ein Alarmsignal abgeben und wenn ein Detektierplattchen W sich oberhalb der Spule CII' befindet, wird der Empfänger R1 ein Alarmsignal abgeben.
Es ist klar, dass ein in der beschriebenen Weise aufgebautes Tor die zweifache Breite eines herkömmlichen Tores haben kann.
Es wird bemerkt, dass die vertikalen Spulen als Sende/Empfangsspulen und die horizontalen Spulen als Sendespulen benutzt werden könnten.
Fig. 4 zeigt schematisch die Art und Weise, wie eine Anzahl Tore nach Fig.3 nebeneinander angeordnet werden können. Der Pfeil 40 gibt die Bewegungsrichtung der Detektierplattchen an; im Falle eines Systems zum Schütze vor Ladendiebstahl ist dies die Gehrichtung der Klienten, die das Geschäft verlassen.
In Fig. 5 ist schematisch der Verlauf der erzeugten Magnetfelder angegeben. Die Felder der Spulen CI und CI' sind mit H angegeben und die Felder der
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Spulen CII und CII1 sind mit H angegeben.
Obgleich in den Figuren die kombinierten Sende/Empfängerspulen CII und CII1 jeweils im Boden eines Tores liegen, können die Sende/Empfängerspulen ebensogut in der Decke eines Tores angeordnet sein. Auch eine Kombination von Spulen in der Decke und Spulen im Boden ist möglich. Eine solche Kombination ist empfehlenswert, wenn auf auseinandergehenden Höhen eine gute Detektion notwendig ist. Weiter können die Sende/Empfängerspulen versetzt angeordnet sein.
Fig. 6 zeigt eine andere Ausarbeitung des Erfindungsgedankens. Alle Spulen liegen hier in einer horizontalen Ebene, auch die ausschliesslich als Sendespulen dienenden Spulen. Alle Sendespulen CI, die ein Magnetfeld H mit einer Frequenz f. bilden, können mit einer einzigen Sendevorrichtung verbunden sein. Alle Spulen CII, die sowohl dazu dienen, ein Magnetfeld H mit einer Frequenz f„ zu bilden, als auch ein durch eine Detektierplatte W erzeugtes Signal mit einer Frequenz f~ zu detektieren, können ebenfalls mit einer einzigen Sendevorrichtung verbunden sein. Die Spulen CII sollen jedoch wohl jeweils mit einem gesonderten Empfänger verbunden sein. Auf diese Weise kann eine beliebige Anzahl Detektiereinheiten d nebeneinander gebildet v/erden, ohne dass vertikale Zwischenwände notwendig sind.
Fig. 7 zeigt den Verlauf der durch die Spulen CI und CII gebildeten Magnetfelder für zwei Detektiereinheiten. Zwei Spulen CI bilden dabei gemeinsam ein Magnetfeld, dessen Feldlinien die zwischenliegende Spule CII ganz umschliessen. Die Magnetkopplung zwischen den Spulen CI einerseits und den Spulen CII andererseits ist bei dieser Ausgestaltung minimal.
Auch bei dieser Ausgestaltung der Sende- und Sende/Empfängerspulen können die Spulen im Boden, in der Decke oder in beiden, gegebenenfalls in der Gehrichtung relativ zueinander verschoben angeordnet sein.
Es wird bemerkt, dass bei allen beschriebenen Ausführungsformen Mittel vorgesehen sein können, die Stärke von durch benachbarte Empfängerspulen empfangenen Signalen miteinander vergleichen zu können, um in Grenzfällen genauer bestimmen zu können, wo sich das Detektierplättchen befindet.
Zu demselben Zweck ist ea möglich, die benachbarten Sende/Empfängerspulen zugeführten Signale verschieden zu codieren, z.B. durch Amplitudenmodulation,
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und die zugeordneten Empfänger mit Detektoren für die betreffenden Codierungen zu versehen.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausfuhrungsformen der Erfindung wurden jeweils zwei oder mehrere horizontale Spulen angewandt. In manchen Umständen kann das von Nachteil sein, da im Boden oder in der Decke angeordnete Leitungen oder die Armierung eines Betongebäudes Störsignale erzeugen.
Eine erste Möglichkeit, diesen Nachteil zu beseitigen, besteht in der Anwendung elektrisch leitender Schirme zwischen den betreffenden Spulen und den in der Umgebung vorhandenen Störungsquellen. Mit solchen Schirmen werden das Detektierfeld und das Störungsfeld räumlich beschränkt und voneinander getrennt.
Eine zweite Möglichkeit, den geschilderten Nachteil zu beheben, ist die Anwendung von ausschliesslich vertikalen Spulen, zwischen denen zwei Detektierzonen nebeneinander liegen. Diese Lösung kann gegebenenfalls mit der Anwendung von elektrisch leitenden Schirmen kombiniert werden, die dann die Felder von nebeneinander liegenden Toren voneinander abschirmen.
Das alles ist in Fig. 8 abgebildet.
Fig. 8 zeigt zwei Säulen 80 und 81, in denen sich jeweils zwei ineinander liegende Spulen CI, CII, bzw. CI1, CII' befinden. Die Spulen CI und CI1 sind ebensowie bei den eher beschriebenen Ausfuhrungsformen mit einer Sendevorrichtung I verbunden und die Spulen CII und CII' sind mit einer Sendevorrichtung II verbunden. Die Spulen CII und CII' dienen weiter als Empfängerspulen für das von einem Detektierplättchen ausgesendete Signal und sind dazu über eine Gabelschaltung D mit einem Empfänger R bzw. R1 verbunden. Um eine gute räumliche Selektivität zu erreichen, wird eine Vergleichsschaltung V angewandt, welche die Stärke der von den Empfängern R und R1 empfangenen Signale vergleichen kann, um zu bestimmen, ob das Detektierplättchen sich links oder rechts im Tor befindet. Weiter sind elektrisch leitende Schirme 83 und 84 abgebildet, welche die erzeugten Felder auf den zwischen den Säulen 80 und 81 liegenden Raum beschränken. Auf diese Weise kann eine Anzahl Tore nebeneinander angeordnet werden, ohne dass gegenseitige Iteeinftussung auftritt.
Es ist auch möglich,in jeder Säule nur eine Spule anzuwenden, der über
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eine Multiplexvorrichtung beide Sendesignale zugeführt werden und die auch als Empfängerspule dient.
Verschiedene Abwandlungen der beschriebenen Ausführungsformen liegen dem Fachmann nahe. Solche Abwandlungen werden dafür gehalten, im Rahmen der Erfindung zu liegen.
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Leerseiie

Claims (22)

ANSPRUECHE λ
1. t>etektiersystem mit wenigstens einem Tor, das mit Sendeinitteln zur
Bildung eines Magnetfeldes und mit Empfängermitteln, ein von einem mit einem Schwingungskreis versehenen Detektierplättchen ausgesendetes Signal zu empfangen, versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Tor mindestens zwei räumliche Detektierzonen umfasst.
2. Detektiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Tor eine linke Seitenwand hat, in der eine erste Sendespule angeordnet ist, und eine rechte Seitenwand, in der eine zweite Sendespule angeordnet ist; und dass in wenigstens einer im wesentlichen horizontalen Ebene zwischen den Seitenwänden in zwei nebeneinander liegenden Bereichen Sende/Empfängerspulen angeordnet sind.
3. Detektiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Tor eine linke Seitenwand hat, in der eine erste Sende/Empfängerspule angeordnet ist, und eine rechte Seitenwand, in der eine zweite Sende/Empfängerspule angeordnet ist; und dass in wenigstens einer im wesentlichen horizortalen Ebene zwischen den Seitenwänden in zwei nebeneinander liegenden Bereichen Sendespulen angeordnet sind.
4. Detektiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Tor aus mindestens drei abwechselnd in wenigstens einer horizontalen Ebene liegenden Sendespulen und Sende/Empfängerspulen besteht,
5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Sendespulen mit einer einzigen ersten Sendevorrichtung verbunden sind; dass alle Sende/Empfängerspulen mit einer einzigen zweiten Sendevorrichtung verbunden sind; und dass alle Sende/Empfängerspulen je mit einer gesonderten Empfängervorrichtung verbunden sind.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass alle Sendespulen mit einer einzigen ersten Sendevorrichtung verbunden sind; dass benachbarte Sende/Empfängerspulen jeweils über verschiedene Codiervorrichtungen mit einer einzigen zweiten Sendevorrichtung verbunden sind; und dass jede Sende/Empfängerspule mit einer gesonderten Empfängervorrichtung verbunden ist, die die von der Codiervorrichtung bewirkte Codierung wiedererkennen kann.
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7. System nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Mittel, die Stärke der von benachbarten Sende/Empfängerspulen empfangenen Signale miteinander zu vergleichen.
8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der horizontalen Ebene liegenden Spulen relativ zueinander versetzt in den einander benachbarten Bereichen gelagert sind.
9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Tor eine im wesentlichen horizontale Bodenfläche und eine im wesentlichen horizontale Deckenfläche aufweist, und dass in beiden Flächen eine oder mehrere Spulen liegen.
10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen in der Bodenfläche relativ zu den Spulen in der Deckenfläche versetzt angeordnet sind.
11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Seite mindestens einer Sende- oder Sende/Empfänger— spule ein elektrisch leitender Schirm angeordnet ist.
12. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Tor eine linke, vertikal gerichtete Zusammensetzung aus Sende- und Sende/Empfängerspulen und eine rechte, vertikal gerichtete Zusammensetzung aus Sende- und Sende/Empfängerspulen umfasst, um im zwischenliegenden Bereich zwei Detektierfeider zu erzeugen.
13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zusammensetzung aus einer einzigen Spule besteht, der über eine Multiplexvorrichtung zwei Sendefrequenzen zugeführt werden und die auch mit einem Empfänger verbunden ist.
14. System nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Detektierzone abgewandten Seite der Spulen ein elektrisch leitender Schirm angeordnet ist.
15. System nach oinein der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass alle Sendespulen mit einer einzigen ersten Sendevorrichtung ver-
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bunden sind; dass alle Sende/Empfängerspulen mit einer einzigen zweiten Sendevorrichtung verbunden sind; und dass alle Sende/Empfängerspulen je mit einer gesonderten Empfängervorrichtung verbunden sind.
16. System nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Sendesignal jeder Sende/Empfängerspule über eine eigene Codiervorrichtung zugeführt wird und dass jede Sende/Empfängerspule mit einer gesonderten Empfängervorrichtung verbunden ist, die die Codierung wiedererkennen kann.
17. System nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Vergleichsvorrichtung, die die Stärken der von den Sende/Empfängerspulen eines Tores empfangenen Signale vergleichen kann.
18. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Resonanzfrequenz des Schwingungskreises des Detektierplättchens im wesentlichen mit einer ersten in einer Detektierzone ausgesendeten Frequenz (f ) zusammenfällt; und dass eine zweite, gleichzeitig in jeder Detektierzone ausgesendete Frequenz (f„) nahe der erste Frequenz (f.) und weit innerhalb des Resonanzbereiches des Schwingungskreises liegt; dass mit dem Schwingungskreis ein nichtlineares Element verbunden ist, das aias den Sendefrequenzen eine dritte Frequenz (f_) bilden kann, die ebenfalls innerhalb des Resonanzbereiches des Schwingungskreises liegt, jedoch auf der anderen Seite der ersten Sendefrequenz als die zweite Sendefrequenz.
19. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtlineare Element eine Halbleiterdiode ist.
20. System nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Frequenz höher liegt als die erste Frequenz und dass die durch das nichtlineare Element gebildete dritte Frequenz gleich dem Zweifachen der ersten Frequenz abzüglich der zweiten Frequenz ist.
21. System nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungskreis aus einer einzigen Spule (L) und einem einzigen Kondensator (C) besteht.
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22. System nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingungskreis und das nichtlineare Element einen in das Detektierplättchen eingebetteten integrierten Kreis bilden.
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