DE2551348A1

DE2551348A1 - Antishoplifting resonant tag equipment - has perpendicular exciting and detecting coils to prevent interference from extraneous signals

Info

Publication number: DE2551348A1
Application number: DE19752551348
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Jank; Juergen Dipl Phys Rheder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-11-15
Filing date: 1975-11-15
Publication date: 1977-05-18

Abstract

A monitoring system is used in which persons or goods are fitted with resonating tags the passage of which is detected on passing through a gate, especially as an antishoplifting device. It was an exciting coil and a receiving coil to radiate a signal to the resonator and to receive its feed-back signal. The two coils are arranged at right angles to prevent coupling between them, and the system is not sensitive to extraneous signals.

Description

Vorrichtung zur Erkennung von ResonatormarkenDevice for recognizing resonator marks

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erkennung von Resonatormarken in einem Uberwachungsbereich, mit einer den Resonator anregenden Sendespule und einer von dem Resonator anregbaren Empfangsspule.The invention relates to a device for recognizing resonator marks in a monitoring area, with a transmitter coil exciting the resonator and a receiving coil that can be excited by the resonator.

Es ist bekannt, an Personen oder Sachen Resonatormarken anzubringen, um drahtlos und ohne genauere Überprüfung feststellen zu können, ob die Person oder Sache z.B.It is known to attach resonator marks to people or things, to be able to determine wirelessly and without a more detailed check whether the person or Thing e.g.

eine Tür oder eine Schleuse passiert. Ein derartiges Erkennungssystem eignet sich insbesondere auch zur Verhinderung von Ladendiebstählen, wenn an den zu verkaufenden Gegenständen Resonatormarken befestigt sind. Wenn sich am Ausgang des Geschäftes eine Schleuse befindet, bei deren Passieren Resonatormarken festgestellt werden können, kann auf einfache Weise ermittelt werden, ob ein Kunde unbefugterweise einen nicht bezahlten Gegenstand bei sich führt. Beim ordnungsgemäßen Kauf werden die Resonatormarken an der Kasse oder Warenausgabe von der Ware abgenommen.passing a door or an airlock. Such a detection system is particularly suitable for preventing shoplifting if at the Items to be sold resonator marks are attached. When at the exit of the shop is a lock, when passing through it resonator marks are detected can be easily determined whether a customer is unauthorized carries an item that has not been paid for. When properly purchased will be the resonator marks are removed from the goods at the checkout or at the goods counter.

Die Resonatormarken enthalten im einfachsten Falle einen Schwingkreis.-Es ist auch bekannt, aktive Resonatormarken zu verwenden, die verstärkende Bauelemente enthalten und entweder induktiv oder über eine kleine Batterie mit Strom versorgt werden können.In the simplest case, the resonator marks contain an oscillating circuit.-Es It is also known to use active resonator brands, the reinforcing components included and powered either inductively or by a small battery can be.

Eine Schwierigkeit besteht darin, zu verhindern, daß die von der Sendespule ausgehenden Wellen an der Empfangsspule von denjenigen Wellen unterschieden werden müssen, die von dem Resonator ausgesandt werden. Zur Ermöglichung dieser Unterscheidung sind verschiedene Möglichkeiten entwickelt worden. Beispielsweise kann der Resonator eine Nichtlinearität enthalten, so daß er Oberwellen erzeugt.One difficulty is to prevent that from the transmitter coil outgoing waves at the receiving coil can be distinguished from those waves that are sent out by the resonator. To enable this distinction various possibilities have been developed. For example, the resonator contain a non-linearity so that it generates harmonics.

Die Empfangsspule ist selektiv nur auf die Oberwellen eingestellt und reagiert nicht auf das Signal der Sendespule.The receiving coil is selectively set only for the harmonics and does not respond to the signal from the transmitter coil.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Sende signal mit einer anderen Energieart, z.B. Ultraschall, abzustrahlen als das Rücklaufsignal. Schließlich ist bereits vorgeschlagen worden, das Sendesignal impulsweise abzustrahlen und dann jeweils plötzlich abbrechen zu lassen. Das Sendesignal regt den Resonator an, der jedoch nach Beendigung des Impulses noch ausschwingt. Dieses Ausschwingen des Resonators kann von der Empfangsspule festgestellt werden.Another possibility is to use a to emit a different type of energy, e.g. ultrasound, than the return signal. In the end has already been proposed to emit the transmission signal in pulses and then to stop each time suddenly. The transmitted signal excites the resonator, which however, after the end of the pulse it still swings out. This swinging out of the resonator can be detected by the receiving coil.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der eine direkte Beeinflussung der Empfangsspule durch die Sendespule mit hoher Sicherheit ausgeschlossen ist und die demnach einen hohen Grad an Störsicherheit aufweist.The object of the invention is to provide a device of the type mentioned at the beginning Kind of creating a direct influence on the receiving coil by the Transmitting coil is excluded with a high degree of certainty and therefore a high degree has interference immunity.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Sendespule und die Empfangsspule mit ihren Windungsflächen rechtwinklig zueinander stehen, so daß die direkte Kopplung dieser Spulen minimal ist.To solve this problem it is proposed according to the invention that the transmitter coil and the receiver coil with their Curved surfaces at right angles stand to each other, so that the direct coupling of these coils is minimal.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet nach dem Variometerprinzip, nach dem die Kopplung zweier Spulen durch Veränderung des Winkels, den die Spulenachsen mitein,-ander bilden, variiert werden kann. Die Sende spule und die Empfangsspule sind an der Schleuse rechtwinklig zueinander angeordnet, was bedeutet, daß im Idealfalle überhaupt keine gegenseitige Beeinflussung vorhanden ist.The device according to the invention works according to the variometer principle, after which the coupling of two coils by changing the angle made by the coil axes form with one another, can be varied. The transmitting coil and the receiving coil are arranged at right angles to each other at the lock, which means that in the ideal case there is no mutual interference at all.

Wird ein Resonator in die Spule eingebracht, so wird er durch die Sendespule erregt. Er beginnt daher zu schwingen und erregt seinerseits die Empfangsspule. Der Resonator bildet also das Brückenglied, über das die beiden Spulen miteinander gekoppelt werden. Ist kein Resonator in der Schleuse bz. im Erkennungsbereich vorhanden, so findet keine gegenseitige Beeinflussung der beiden Spulen statt und die Empfangsspule bleibt stromlos.If a resonator is introduced into the coil, it is activated by the Transmitter coil energized. It therefore begins to oscillate and in turn excites the receiving coil. The resonator thus forms the bridge member via which the two coils connect to one another be coupled. If there is no resonator in the lock or in the detection area, so there is no mutual influence between the two coils and the receiving coil remains de-energized.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Sendespule an einen Sender angeschlossen, dessen Frequenz sich periodisch um eine Mittenfrequenz ändert,und die Resonanzfrequenz der Spule liegt in dem von dem Sendrüberstrichenen Frequenzbereich. Dabei wird die Resonanzfrequenz des von der Sendespule und gegebenenfalls einem Kondensator gebildeten Schwingkreises in jedr Periode der niederfrequenten Steuerspannung des Oszillators zweimal durchlaufen. Die damit verbundene Spannungsüberhöhung an der Resonatorspule teilt sich bei Vorhandensein eines Resonators auch der Empfangsspule mit. An ihr tritt eine Spannung auf, die im Rhythmus der Modulationsfrequenz amplitudenmodiliert ist.In an advantageous embodiment of the invention, the transmitter coil is on a transmitter is connected, the frequency of which changes periodically around a center frequency changes, and the resonance frequency of the coil is in that swept by the transmitter Frequency range. The resonance frequency of the transmitter coil and possibly a capacitor formed resonant circuit in each period of the low frequency Run through the control voltage of the oscillator twice. The associated increase in voltage If a resonator is present, the receiving coil is also shared at the resonator coil with. A voltage occurs across it, which amplitude-modulates in the rhythm of the modulation frequency is.

Zweckmäßigerweise ist an die Empfangsspule ein Demodulator und ein Gleichrichter angeschaltet. Mit dem Demodulator wird die niederfrequente Modulationsfrequenz wiedergewonnen, also diejenige Frequenz, mit der die Schwingungen des Oszillators verändert werden. Das Niederfrequenzsignal kann gleichgerichtet und gegebenenfalls einem Integrator zugeführt werden.A demodulator and a demodulator are expediently connected to the receiving coil Rectifier switched on. With the demodulator, the low-frequency modulation frequency recovered, that is, the frequency with which the oscillator oscillates to be changed. The low frequency signal can be rectified and optionally be fed to an integrator.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die einzige Figur der Zeichnung näher erläutert.In the following, an embodiment of the invention is referred to explained in more detail on the single figure of the drawing.

In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung als Blockschaltbild dargestellt. Die Sendespule 10 und die Empfangsspule 11 stehen rechtwinklig zueinander. Sie bilden die Schleuse. Ihre Größe und Anordnung ist so gewählt, daß zwei etwa gleich große Durchgänge für Personen entstehen. In der Zeichnung ist die Sendespule 10 mit zwei Windungen und die Empfangsspule 11 mit einer Windung dargestellt. Die Windungszahlen können den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend frei gewählt werden.In the drawing, the device according to the invention is shown as a block diagram shown. The transmitting coil 10 and the receiving coil 11 are at right angles to one another. They form the lock. Their size and arrangement is chosen so that two approximately passages of the same size for people are created. In the drawing is the transmitter coil 10 shown with two turns and the receiving coil 11 with one turn. the The number of turns can be freely selected according to the respective requirements.

Die Sendespule 10 bildet zusammen mit einem an ihre Drahtenden angeschlossenen Kondensator 12 einen Schwingkreis.The transmitter coil 10 forms together with one connected to its wire ends Capacitor 12 has an oscillating circuit.

Dieser Schwingkreis wird von einer Wechselstromquelle 13 erregt. Die Frequenz der Wechselstromquelle 13 ist durch ein Steuergerät 14 periodisch verändcrbar. Die Frequenz dieser periodischen Anderun£en wird im folgenden als "Modulationsfrequenz" bezeichnet. Der Wechselstrom, der durch die Sendespule 10 hindurchfließt, ist mit einem Hub von 5 bis 10 % um seine Mittenfrequenz, die einige 10 kIIz beträgt, frequenzmoduliert. Die Modulationsfrequenz liegt im Bereich von 15 bis 30 Hz.This resonant circuit is excited by an alternating current source 13. the The frequency of the alternating current source 13 can be changed periodically by a control device 14. The frequency of these periodic changes is hereinafter referred to as the "modulation frequency" designated. The alternating current that flows through the transmitter coil 10 is with frequency-modulated with a stroke of 5 to 10% around its center frequency, which is a few 10 kIIz. The modulation frequency is in the range from 15 to 30 Hz.

Wegen der rechtwinkligen Anordnung der beiden Spulen 10 und 11 wird normalerweise in der Empfangsspule 11 keine oder eine verhältnismäßig kleine konstante Spannung induziert. Bringt man nun einen Resonator 15 (Schinglcreis) in die Schleuse, so wird durch die induktive Verkettung der drei Spulen eine größere Spannung in der Empfangsspule 10 induziert. Die Spannungsänderung kann zur Erkennung des Resonators in der Schleuse benutzt werden.Because of the right-angled arrangement of the two coils 10 and 11 is normally none or a relatively small constant in the receiving coil 11 Voltage induced. If you now bring a resonator 15 (Schinglcreis) into the lock, the inductive linkage of the three coils creates a higher voltage in the receiving coil 10 induced. The change in voltage can be used to identify the resonator can be used in the lock.

Wenn von einem Resonator gesprochen wird, so sind hierunter in erster Linie passive Schwingkreise zu verstehen, die von dem Feld der Sendespule angeregt werden. Es ist allerdings nicht ausgeschlossen, auch aktive Resonatoren zu verwenden. Wichtig ist im Rahmen der Erfindung, daß die Kopplung von der Sende spule 10 zur Empfangsspule 11 über ein irgendwie geartetes anderes Bauteil (Resonator) erfolgt.When speaking of a resonator, these are the first Line to understand passive resonant circuits excited by the field of the transmitter coil will. However, it is not impossible to use active resonators as well. It is important in the context of the invention that the coupling of the transmitting coil 10 to Receiving coil 11 takes place via some other type of component (resonator).

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden die beiden Teile 13 und 14 einen Wobbelgenerator, dessen Ausgangsfrequenz sich periodisch ändert. Da in jeder Periode zweimal die Resonanzfrequenz des aus der Spule 10 und dem Kondensator 12 gebildeten Schwingkreises durchlaufen wird, entsteht periodisch eine Spannungsüberhöhung. Das von der Sendespule 10 abgestrahlte Signal wird also zusätzlich zu der schon vorhandenen Frequenzmodulierung noch amplitudenmoduliert. Befindet sich ein Resonator 15 in der Schleuse, dann wird an der Empfangsspule 10 eine Spannung zeugt, die im Rhythmus der doppelten Modulationsfrequenz amplitudenmoduliert ist.In the present exemplary embodiment, the two parts form 13 and 14 a wobble generator whose output frequency changes periodically. There twice the resonance frequency of the coil 10 and the capacitor in each period 12 formed resonant circuit is run through, periodically a voltage increase occurs. The signal emitted by the transmitter coil 10 is therefore in addition to that already existing frequency modulation still amplitude modulated. There is a resonator 15 in the lock, then a voltage is generated on the receiving coil 10, which in the Rhythm of double the modulation frequency is amplitude modulated.

Diese Spannung wird einem Hochfrequenzverstärker 16 zugeführt, dessen Ausgang mit einem Amplitudendemodulator verbunden ist. Das Ausgangssignal des Amplitudendemodulators hat eine Frequenz, die der doppelten Modulationsfrequenz entspricht. Hinter dem Demodulator befindet sich ein selektiver Niederfrequenzverstärker 18, dessen Maximalverstärkung genau auf die zweifache Modulationsfrequenz gelegt ist. Dadurch wird die gesamte Anordnung außerordentlich empfindlich und gleichzeitig spezifisch in bezug auf den Resonator. Der erzielbare Störspannungsabstand beträgt ca. 1 : 100.This voltage is fed to a high-frequency amplifier 16, the Output is connected to an amplitude demodulator. The output signal of the amplitude demodulator has a frequency that is twice the modulation frequency. Behind the Demodulator is a selective low frequency amplifier 18, its maximum gain is placed exactly at twice the modulation frequency. This will make the entire Arrangement extremely sensitive and at the same time specific with respect to the Resonator. The achievable signal-to-noise ratio is approx. 1: 100.

An den Ausgang des Niederfrequenzverstärkers 18 ist ein Gleichrichter 19 und an dessen Ausgang ein Integrator 20 geschaltet. In der Gleichrichterstufe 19 wird aus der verstärkten Niederfrequenzspannung eine Gleichspannung gewonnen, die in dem Integrator 20 integriert wird.At the output of the low frequency amplifier 18 is a rectifier 19 and an integrator 20 connected to its output. In the rectifier stage 19 a DC voltage is obtained from the amplified low-frequency voltage, which is integrated in the integrator 20.

Der Ausgang des Integrators 20 ist über eine Schwellenwertschaltung 21 an einen Alarmgeber 22 oder dgl. angeschlossen. Der Integrator 20, der durch die angelegte Gleichspannung aufgeladen wird, kann periodisch über ein Steuersignal an dem Rücksetzeingang RS auf Null zurückgestellt werden.The output of the integrator 20 is through a threshold circuit 21 to an alarm device 22 or the like. Connected. The integrator 20 through the applied DC voltage is charged, can periodically via a control signal be reset to zero at the reset input RS.

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Claims

Claims 1. Device for recognizing resonator marks in one Monitoring area, with a transmitter coil exciting the resonator and one of the resonator excitable receiving coil, d a d u r c h e -k e n n n z e i c h n e t that the transmitting coil (10) and the receiving coil (11) with their winding surfaces are at right angles to each other so that the direct coupling of these coils is minimal is.

2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the transmitter coil (10) is connected to a transmitter (13) whose Frequency changes periodically around a center frequency, and that the resonance frequency the transmitter coil (10) lies in the frequency range swept by the transmitter (1)).

3. Apparatus according to claim 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the signal from the receiving coil (11) is demodulated and rectified and controls an alarm device (22).

4. Apparatus according to claim 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that in connection with a rectifier circuit (19) an integrator (20) is provided, which is followed by a threshold value circuit (21).