DE3122239A1

DE3122239A1 - Diebstahlkontrollgeraet

Info

Publication number: DE3122239A1
Application number: DE19813122239
Authority: DE
Inventors: James G. 33065 Coral Springs Fla. Farrar; Douglas A. Narlow
Original assignee: Sensormatic Electronics Corp
Current assignee: Sensormatic Electronics Corp
Priority date: 1980-06-09
Filing date: 1981-06-04
Publication date: 1982-06-03
Also published as: SE454472B; BR8103624A; JPH0230554B2; ES502845A0; IE51208B1; JPS5725093A; GB2078469A; AR225083A1; GB2078469B; MX150904A; FR2484095B1; NL8102753A; SE8103576L; IE811258L; BE889153A; US4281321A; ES8204200A1; CA1169525A; FR2484095A1

Description

HOPPMANN · EITUS & PARTNER o

PATENTANWÄLTE

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-197ί) . DlPL.-l NG. W. EITLE · OR.RER. N AT. K. HOFFMANN . DIPt. -ING. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELIASTRASSE A · D-8000 MO NCH EN Bl . TELEFON (089) 911087 · TELEX 05-29619 (PATH E)

35 041 p/hl

Sensormatic Electronics Corporation, Deerfield Beach, Florida / V.St.A.

Diebstahlkontrollgerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Diebstahlskontrolle. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Gerät zum Erfassen des Vorhandenseins eines Mitteilungselementes in einer unauthorisierten Zone.

Für den Zweck der Kontrolle des Diebstahls wurde es bisher bereits vorgeschlagen, speziell konstruierte Markierungen an zu schützenden Artikeln anzubringen, welche Markierungen authorisiert deaktiviert oder von den Gegenständen entfernt werden mußten, bevor sie in den kontrollierten Bereich gelangen. In der US-Patentschrift 3 895 ist ein Gerät beschrieben, bei dem ein Mikrowellensignalgenerator eine elektromagnetische Welle in einen zu überwachenden Raum einbringt, um ein erstes Feld einzurichten. Ein impuls- oder frequenzmodulierter Niedrigfrequenzgenerator wird verwendet, um einem diskontinuierlichen Leiter eine Spannung zur Einrichtung eines zweiten Feldes elektrostatischer Natur über den zu kontrollierenden Raum einzurichten. Die Anwesenheit eines passiven Elektromagnetwellen-Miniatur-Empfänger-Rückstrahlers in Form

einer Halbleiterdiode, verbunden mit einer Dipolantenne, verursacht die Rückstrahlung der Niedrigfrequenzkomponente moduliert auf der Mikrowellenkomponente als Träger. Das Vorderende eines Empfängersystems wird auf das Mikro-Wellenfrequenzsignal abgestimmt. Ein Koinzidenzkreis erregt einen Alarmkreis, wennimmer das Erfassungssignal mit einer ursprünglichen Modulationsumhüllenden zusammenfällt, die auf den Niedrigfrequenzgenerator aufgebracht ist. Das Patent enthält eine allgemeine Feststellung dahingehend, daß der diskontinuierliche Leiter über den zu schützenden Bereich ausgedehnt werden kann und daß ein geerdeter Leiter im Boden angeordnet sein kann, um einen Rückkehrweg der elektrostatischen Signale vorzusehen, wenn dies nötig ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der in dem genannten Patent beschriebenen Art befinden sich Podeste bzw. Sockel an entgegengesetzten Seiten des zu schützenden Durchganges, welche Sockel Folienelemente zur Einrichtung eines elektrostatischen Feldes enthalten. Bei einem besonderen Beispiel haben die Folienelemente der . vorgenannten Art eine Größe von 10 cm χ 10 cm (4" χ 4") und werden von einem 245 V RMS-Signal erregt.

Es wurde jedoch herausgefunden, daß, wenn die elektrostatischen Feldradiatoren innerhalb der Sockel und oberhalb des. Bodenniveaus angeordnet sind, es schwierig ist, das elektrostatische Feld auf den Raum zu begrenzen, welcher zwischen den Sockeln kontrolliert werden soll. Wenn die abgestrahlte Energie über die gewünschten Grenzen hinausragt, bezieht sich dies auf eine überreichweite, überreichweiten sind unerwünscht, da sie den Bodenbereich in der Nähe des kontrollierten Durchganges abschneiden, wo markierte Artikel legitim lokalisiert oder von irgendjemanden transportiert werden können, ohne einen Alarm auszulösen.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein System zu schaffen, mit dem ein von Käufern zu passierender Raum sicher dahingehend erfaßt werden kann, daß Gegenstände nicht unauthorisiert aus einem geschlossenen Raum entfernt· werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung ein Gerät mit der im vorgenannten Patent beschriebenen Art vor, bei dem ein Überbereich infolge der Unfähigkeit der Begrenzung des elektrostatischen Feldes auf den gewünschten Bereich erheblich reduziert, wenn nicht sogar eliminiert wird. In Übereinstimmung mit der Erfindung wird vorgesehen, ein überwachungssystem zum Erfassen der Anwesenheit eines miniatur-elektromagnetischen Wellen-Empfänger-Rückstrahlers in einem kontrollierten Raum mit einer Signalmischfähigkeit, umfassend in Kombination Mittel zum Erzeugen eines elektromagnetischen Mikrowellensignals durch den kontrollierten Raum, eine Quelle für Niedrigfrequenzsignale, eine mit der Quelle für die Niedrigfrequenzsignale gekuppelten Elektrode, Signalerfassungsmittel, die mit dem Raum zur Aufnahme der Signale davon gekuppelt sind und Signale erfassen, die zu den Niedrigfrequenzsignalen in Bezug stehen, nur wenn sie aufgenommen werden als Modulation eines Trägersignals, dessen Frequenz ein vorbestimmtes Verhältnis zu dem der Mikrowellensignale trägt, und Mittel, die mit den Erfassungsmitteln zum Vorsehen eines Alarms in Erwiderung auf die Erfassung der Signale gekuppelt ist, die mit den Niedrigfrequenzsignalen im Verhältnis stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode für die Anordnung entlang dem Bewegungsweg des Empfänger-Rückstrahlers durch den genannten Raum für die direkte Kapazität konstruiert ist, die mit dem Empfänger-Rückstrahler gekuppelt ist, wennimmer letzterer im Raum vorhanden ist.

— π —

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung . ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer die vorliegende Erfindung verkörpernden Installation,

Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des entsprechend dem Stand der Technik erzeugten Wellenfeldes ,

Fig. 3 eine andere schematische Ansicht, ähnlich der Fig. 2, jedoch mit der Darstellung des Betriebes gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Elektrodengebildes in Form einer Bodenmatte für die Verwendung beim System gemäß Figur 1,

Fig. 5 ein Blockdiagramm eines typischen Schaltkreises für die Verwendung im Zusammenhang mit der Elektrode gemäß Fig. 4 beim System gemäß Fig. 1 und

Fig. 6 ein phragmentarisch.es, schemafcisches Diagramm einer weiteren Einzelheit des Schaltkreises gemäß Fig. 5.

In allen Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen dieselben oder ähnliche Teile.

In Figur 1 ist eine typische Installation dargestellt, die. aus Sockeln 10 und 11 besteht, die an entgegengesetzten Seiten eines zu kontrollierenden Durchgangs angeordnet sind. Beispielsweise kann der Durchgang der Ausgang eines Kaufhauses sein, um sicherzustellen, daß Waren nicht unauthorisiert aus dem Kaufhaus entfernt werden. Auf dem Boden zwischen den Sockeln 10 und 11 ist eine Matte 12 angeordnet, auf die ein Fußgänger, hier ein Käufer, treten muß, wenn er den kontrollierten Raum passiert. Bei der Darstellung wird eine Einzelperson dargestellt, wie sie versucht, einen Warengegenstand 13 tragend zwischen die Sockel 10 und 11 zu gehen. Eine Empfänger-Rückstrahlvorrichtung 14 ist am Warengegenstand befestigt. Bei den dargestellten Umständen ist es erwünscht, daß das System einen Alarm erzeugt, um den Dieb fassen zu können.

Beim im vorgenannten Patent beschriebenen bekannten System befindet sich die Elektrode 15 für das elektrostatische Feld (siehe Fig. 2) vorzugsweise an einer von zwei Seiten des zu kontrollierenden Durchgangs, und zwar in einem gewissen Abstand über dem Boden 16. Der elektronische Kreis 17 zum Erregen der Elektrode 15 wird entsprechend der Darstellung in Fig. 2 geerdet, so daß das elektrostatische Feld zwischen der Elektrode 15 und dem Boden 16 erzeugt wird. Dieses elektrostatische Feld wird durch die unterbrochenen Linien 18 und 19 begrenzt. Zum Zweck der Darstellung wird angenommen, daß die Grenzen 18 und 19 jenseits einer gewünschten Breite W liegen, welche Breite den zu schützenden Bereich dokumentiert. Wenn ein Empfänger-Rückstrahler in Form einer Markierung 20 in den Raum gelangt, kann der Energieverlauf, welcher die Markierung 20 mit dem Erfassungssystem verbindet,

mit der Phantomlinie 21 zusammenfallen. Es ist erwünscht, daß eine andere Markierung außerhalb der Grenzen des zu schützenden Bereiches, wie beispielsweise bei 22, ebenso mit dem elektrostatischen Feld in Verbindung gebracht wird und den zu erzeugenden Alarm verursacht.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung befindet sich die Elektrode zur Erzeugung des elektrostatischen Feldes auf dem Boden, wie dies in Figur 1 dargestellt ist und wirkt mit dem Empfänger-Rückstrahler zusammen. Wie dies schematisch in Figur 3 dargestellt ist. Hinsichtlich der Tatsache, daß im allgemeinen eine Überwachungsmarkierung in den kontrollierten Raum eingebracht werden kann, nur wenn diese von einem Fußgänger getragen wird, wird es geschätzt, daß eine Kondensatorelektrode in der Matte 12 unmittelbar über einen Weg 23 kapazitiv mit dem Empfänger-Rückstrahler 24 durch den Körper der Einzelperson 25 und den Warengegenstand 26 am Arm der Person gekuppelt wird. Infolge der direkten kapazitiven Kupplung mit irgendeiner Sache, die mit der Matte 12 in Berührung gerät, kann die zur Matte geführte Erregerenergie bezeichnend unter dem reduziert werden, was der Elektrode 15 des Systems gemäß Figur 2 zugeführt wird. Daher kann das elektrostatische Feld im wesentlichen auf die Grenze der Matte 12 begrenzt werden, und zwar ohne inkonsequente Spülung oder überreichweite über den Umfang der Matte.

Die Einzelheiten der Matte 12 werden nun im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben. Die Matte 12 besteht aus einer leitenden Grundplatte 27, einer offenen Gitterelektrodenschicht 28 und einer Schicht aus dielektrischem Material 29, die sich zwischen dem Gitter 28 und der Grundplatte 27 befindet. Eine obere Beschichtungslage 30 aus isolierendem Material bedeckt vollständig das Gittergebilde 28 und

ist in Fig. 4 an den Ecken nur weggebrochen dargestellt, um die darunterliegende Gitterstruktur freizugeben. Ein koaxiales oder abgeschirmtes Kabel 31 ist mit seinem zentralen Leiter an die Gitterelektrode 28 angeschlosaen, während die Abschirmung mit den leitenden Grundplatte 27 verbunden ist. Ein getrennter Erdungsdraht 32 kann unmittelbar mit der Grundplatte 27 verbunden sein.Weitere Einzelheiten der Matte werden später beschrieben, und zwar nach der Beschreibung des Steuerkreises gemäß Fig. 5 und 6, auf die nunmehr Bezug genommen wird.

Ein kristallgesteuerter Oszillator 35 versorgt einen Hybridkreis 36, welcher seinerseits zwei Abstrahlantennengebilde 37 und 38 versorgt, um durch den zu kontrollierenden Raum ein elektromagnetisches Wellensignal zu schicken. Solch ein Signal kann eine Frequenz von 915 MHz haben. Wenn ein Empfänger-Rückstrahler 39 sich im Raum zwischen den Antennen 37 und 38 befindet, wird dieser durch die von diesem abgegebene Energie verkettet und eine rückgestrahlte Komponente des Signals wird von denselben Antennen 37 und 38 aufgenommen und zurück zum Hybridkreis 36 gebracht. Den Hybridkreis 36 erreichende einkommende Signale verlassen diesen über einen Ausgangsweg 40 zu dem Eingang eines Empfängers 41, welcher die Signale bei einer Frequenz von 160 kHz erfaßt. Wenn solche Signale mit einer besonderen Charakteristik empfangen wurden, wird ein Alarmkreis 42 erregt, welcher über eine Leitung 43 am Ausgang des Empfängers 41 angeschlossen ist. Wie zuvor erwähnt, ist es für ein niedrigfrequentes Signal notwendig, auf das Mikrowellenträgersignal moduliert zu werden, um den Alarmkreis zu erregen. Für diesen Zweck ist ebenfalls eine Niedrigfrequenzsignalquelle vorgesehen, welche beim vorliegenden Beispiel aus einem 320 kHz Oszillator 44 besteht, dessen Ausgang über einen Trennverstärker 45

mit einem Kreis 36 verbunden ist zum Teilen der Frequenz durch 4 und Versorgen eines Steuersender-Leistungsverstärkerkreises 47. So erscheint ein 80 kHz Signal am Ausgang dieses Leistungsverstärkers 47, welcher über eine Leitung 48 mit der Kondensatormatte verbunden ist. Entsprechend der Darstellung in Figur 6 ist der Ausgang des Leistungsverstärkers 47 über einen einstellbaren Induktor 49 und eine Durchführung 50 mit einem Verbindungspunkt

51 und der Erde verbunden. Ein Präzisionskondensator

52 ist zwischen dem Verbindungspunkt 51 und der Erde angeschlossen. Die Auswahl des Kondensators 52 hängt von der Kapazität der vom System anzutreibenden Matte 12 ab. Ebenso ist der zentrale Leiter 53 eines Längenabschnittes des. abgeschirmten Kabels 31, dessen Abschirmung 54 geerdet ist, mit dem Verbindungspunkt 51 verbunden. Das andere Ende des Leiters 53 ist mit der Gitterelektrode 28 der Matte 12 verbunden, während die Grundplatte 27 geerdet ist. Für den Fachmann ist erkennbar, daß die Induktivität des Induktors 49 so eingestellt werden kann, daß sie mit der Gesamtkapazität der Matte 12 in Resonanz sich befindet, welche Kapazität durch die Matte 12, das abgeschirmte Kabel 31, den Kondensator 52 und die Durchführung repräsentiert wird. Zum Zwecke der Darstellung sind nachfolgend verschiedene Mattendimensionen tabellenartig, zusammen mit den Kapazitäten dargestellt, die für die Verwendung bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geeignet erscheinen.

Dimension der Kapazität - pf .

Matte (cm) Matte Kond. 52

50,8 χ 50,8

(20" χ 20") 1538 2450

50,8 χ 66,04

(20" χ 26") 2000 1988

66,04 χ 81,3

(26" χ 32") 3200 788

Die Durchführung 50 hat eine Kapazität zur Erde von ungefähr 20 pf., während das abgeschirmte Kabel 0,61 m (2 ft.) lang sein und eine Streukapazität von ungefähr 9,14 pf./m (30 pf./ft.) haben kann. Die nominale Induktivität des Induktors 49 beträgt ungefähr 978 μη. So beträgt die Gesamtkapazität zwischen der Erde und dem Induktor 49 ungefähr 4050 pf.

Es ist bevorzugt, ein Gitter oder ein anderes durchbrochenes Element für die Elektrode 28 zu verwenden, um vergrößerte Abmessungen zu erhalten, ohne unnötig die Kapazität des Gebildes zu vergrößern. Bei den vorliegenden Beispielen wird ein Aluminiumgitter mit einem offenen Bereich von ungefähr 64 % der Gitterdimension verwendet. Die oben aufgelisteten Mattengrößen können zwischen Sockeln verwendet werden, die zwischen ungefähr 61 cm bis 99 cm (24" bis 39") voneinander entfernt sind, wobei die besondere Mattengröße gewählt wird, die am besten zwischen den Sockeln sitzt.

Wenn sich die Markierung im kontrollierten Raum befindet, verursacht diese ein Trägersignal, welches von den Antennen 37 und 38 aufgenommen wird und zumindest durch die zweite Harmonische des Signals moduliert wird, mit dem die Matte 12 versorgt wird. Dies bedeutet, daß ein 80 kHz Signal zur Markierung gebracht wird, welches ein 160 kHz Signal verursacht, um auf dem Trägersignal für die Erfassung durch den Empfänger 41 moduliert zu werden. Eine zusätzliche Modulation oder Veränderung der Überwachungssignale kann im System beinhaltet sein, um die Unterdrückung von Falschalarmen zu unterstützen. Jedoch sind solche Modifikationen nicht Teil der vorliegenden Erfindung und müssen daher nicht beschrieben werden.

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Leerseite

Claims

HOFFMANN · EITLE & PARTNKR ' ^im * ^

PAT E N TAN W Λ Γ/Γ Ε

DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . D I P L.-l N G. W. E ITl E · D R. R E R. N AT. K. H O F FM AN N · D I PL.· I N G. W. LEHN

DIPL.-ING. K. FDCHSlE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABEllASTRASSE 4 · D-8000 MO NCH EN 81 . TELE FON (089) 911087 · TELEX 05-29419 (PATH E)

35 041 p/hl

Sensormatic Electronics Corporation, Deerfleld Beach, Florida / V.St.A.

Diebstahlkontrollgerät

Patentansprüche

überwachungssystem zum Erfassen der Anwesenheit eines miniatur-elektromagnetisehen Wellen-Empfänger-Rückstrahlers in einem kontrollierten Raum mit einer Signalmischfähigkeit, umfassend in Kombination Mittel zum Erzeugen eines elektromagnetischen Mikrowellensignals durch den kontrollierten Raum, eine Quelle für Niedrigfrequenzsignale, eine mit der Quelle für die Niedrigfrequenzsignale gekuppelte. Elektrode, Signalerfässungsmittel, die mit dem Raum zur Aufnahme der Signale davon gekuppelt sind und Signale erfassen, die zu den Niedrigfrequenzsignalen in Bezug stehen, nur wenn sie aufgenommen werden als Modulation eines Trägersignals, dessen Frequenz ein vorbestimmtes Verhältnis zu dem der Mikrowellensignale trägt,

und Mittel, die mit den Erfassungsmitteln zum Vorsehen eines Alarms in Erwiderung auf die Erfassung der Signale gekuppelt ist, die mit den Niedrigfrequenzsignalen im Verhältnis stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode für die Anordnung entlang dem Bewegungsweg des Empfänger-Rückstrahlers (14; 39; 41) durch den genannten Raum für die direkte Kapazität konstruiert ist, die mit dem Empfänger-Rückstrahler gekuppelt ist, wennimmer letzterer im Raum vorhanden ist.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (15) eine Komponente eines Kondensatorgebildes ist, welches im kontrollierten Raum auf einem Boden angeordnet ist, auf dem ein durch den genannten Raum tretender Fußgänger zu treten gezwungen ist, und zwar hinsichtlich einer kapazitiven Kupplung damit.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode aus einem leitenden Gitter (28) besteht, welches auf eine leitende Platte mit einer dazwischen befindlichen dielektrischen Materialschicht laminiert ist und daß die Quelle der Niedrigfrequenzsignale zwischen dem Gitter und der leitenden Platte gekuppelt ist.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das leitfähige Gitter mit einer Schicht von isolierendem Material bedeckt ist.
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität zwischen dem Gitter und der leitfähigen Platte des Kondensatorgebildes innerhalb des

Bereiches von ungefähr 1538 bis ungefähr 3200 Pikofarad liegt.
6. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensatorgebilde mit dem Ausgang der Quelle für die Niedrigfrequenzsignale in Serienschaltung verbunden ist, die auf Resonanz stimmbar ist.
7. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle der Niedrigfrequenzsignale konstruiert ist zum Versorgen des Kondensatorgebildes mit einem Signal einer ersten Frequenz, daß der Empfänger-Rückstrahler konstruiert ist zum Mischen der ersten Frequenz mit dem Mikrowellensignal zur Erzeugung einer zweiten oder höheren Harmonischen der genannten ersten Frequenz als Modulation überlagert einem Trägersignal, dessen Frequenz ein vorbestimmtes Verhältnis zu dem der Mikrowellensignale hat und daß die Signalerfassungsmittel zur Erfassung der Harmonischen der Niedrigfrequenzsignale konstruiert sind.