EP1477949A1 - Method and application to mark a threshold of distance - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Verfahren zur Markierung von Entfernungsgrenzen durch 2 oder mehrere gleichartige Baueinheiten
- zur Sicherung von Wertgegenständen vor Taschendiebstahl oder Verlust
- Zur Sicherung größerer Wertgegenstände, z.B. Bilder
- zur Alarmierung bei Unterschreitung von minimalen Abständen oder Überschreitung von maximalen Abständen
- zum Einsatz bei Spielzeugen, z. B. Puppen, die zu weinen anfangen, wenn sie getrennt werden.
- to secure valuables from pickpocketing or loss
- To secure larger valuables, e.g. pictures
- for alarming when the minimum distances are undershot or the maximum distances are exceeded
- for use in toys, e.g. B. Dolls that start to cry when separated.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht aus mindestens 2 nahezu gleichartigen Baueinheiten, die Sende- und Empfangseinrichtungen enthalten, über die die Baueinheiten untereinander drahtlos in Verbindung treten können. Jede der Baueinheiten sendet Signale aus, die von anderen Baueinheiten empfangen werden. Vorzugsweise sind diese Signale Impulsfolgen, die eine gegenseitige Identifikation ermöglichen. Jede dieser Baueinheiten hat auch die Möglichkeit, über diese wechselweise empfangenen Signale die Entfernung von einer oder mehreren anderen Baueinheiten zu bestimmen. Wenn eine voreingestellte Entfernung überschritten wird, wird eine Signalisierung ausgelöst, die zur Ein- oder Abschaltung von optischen, mechanischen, akustischen Signalen oder einem weiteren Sender mit größerer Reichweite dient. Die Entfernungsbestimmung kann z. B. durch die Signallaufzeit erfolgen, wobei von einer Baueinheit ein Impuls ausgesendet wird, der von einer zweiten Baueinheit empfangen wird. Nach Ende dieses Impulses sendet die zweite Baueinheit sofort ihrerseits einen Impuls aus, der von der ersten Baueinheit empfangen wird. Aus dem Zeitabstand zwischen dem Ende des ersten Impulses und dem Empfang des Impulses von der zweiten Baueinheit kann die Entfernung der zweiten Baueinheit von der ersten berechnet werden. Eine zweite Möglichkeit besteht in der Messung der empfangenen Signalfeldstärke, die mit der Entfernung abnimmt und bei bekannter Sendefeldstärke einen Rückschluß auf die Entfernung ermöglicht. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Messung der Signalphase, die sich mit der Entfernung ändert.The method according to the invention consists of at least 2 almost identical types Units that contain transmitting and receiving devices through which the units can connect to each other wirelessly. Each of the units sends signals received by other units. These are preferably signals Pulse sequences that enable mutual identification. Each of these building blocks has also the possibility of using these alternately received signals to distance to determine one or more other units. If a preset If the distance is exceeded, a signaling is triggered which leads to the entry or exit Deactivation of optical, mechanical, acoustic signals or another transmitter serves with greater range. The distance determination can e.g. B. by the Signal runtime take place, whereby a pulse is sent by a unit, which by a second unit is received. At the end of this pulse, the second one sends Unit in turn immediately emits a pulse that is received by the first unit. From the time interval between the end of the first pulse and the receipt of the Impulse from the second assembly can remove the second assembly from the first calculated. A second possibility is to measure the received one Signal field strength that decreases with distance and one with known transmission field strength Allows conclusion on the distance. Another possibility is measurement the signal phase that changes with distance.
Die Figure 1 zeigt die prinzipielle Funktionsweise eines Systems mit 2 gleichen Baueinheiten.
Jede Baueinheit besteht aus einem Sender 1, einem Empfänger 2, einer
Entfernungsmeßeinrichtung mit Schwellwertschalter 3 und einer Signalisierung 4 die durch
den Schwellwertschalter von 3 ein- oder ausgeschaltet wird.
Der Sender 1 von Baueinheit 1 sendet ein Signal aus, das vom Empfänger 2 von Baueinheit 2
empfangen wird. Ebenso sendet der Sender 1 von Baueinheit 2 ein Signal aus, das von
Empfänger 2 der Baueinheit 1 empfangen wird. Diese drahtlosen Verbindungen sind durch
die strichlierten Linien zwischen den beiden Baueinheiten angedeutet.
In beiden Baueinheiten wird über die Entfernungsmeßeinrichtung die relative Entfernung
überwacht und der Schwellwertschalter schaltet bei Überschreiten der voreingestellten
Entfernungsschwelle in beiden Baueinheiten die Signalisierung ein- oder aus. Es ist
vorteilhaft, den Schwellwertschalter mit einer Hysterese auszustatten, so dass es genau an der
Entfernungsgrenze nicht zu einem dauernden Ein- und Ausschalten der Signalisierung
kommt.Figure 1 shows the principle of operation of a system with 2 identical units. Each unit consists of a
The
In both units, the relative distance is monitored via the distance measuring device and the threshold switch switches the signaling on or off in both units when the preset distance threshold is exceeded. It is advantageous to equip the threshold switch with a hysteresis so that the signaling is not permanently switched on and off precisely at the distance limit.
Der Einsatz des Verfahrens zur Sicherung von Wertgegenständen vor Verlust oder Taschendiebstahl erfolgt folgendermaßen: Zur Sicherung z. B. einer Brieftasche eignet sich vorteilhaft eine Baueinheit (da sie zur Sicherung dient, auch Sicherungseinheit genannt) in Form einer Münze oder einer Scheckkarte, die in die Brieftasche gesteckt wird. Eine zweite Baueinheit die auch Zentraleinheit genannt werden soll wird im Normalfall am Körper getragen, z.B. in einer Innentasche der Kleidung. Wird nun die Brieftasche verloren oder gestohlen, so geben beide Baueinheiten bei Überschreiten der voreingestellten Entfernungsgrenze einen Alarm ab. Durch den Alarm der am Körper getragenen Zentraleinheit wird der Eigentümer der Brieftasche auf den Verlust oder den Diebstahl aufmerksam, durch einen akustischen Alarm der Sicherungseinheit in der Brieftasche kann die Lage der Brieftasche geortet werden. Wenn die beiden Geräte über einen Code aufeinander abgestimmt sind, ist auch ein eindeutiger Eigentumsbeweis möglich, da der Alarm nur dann verstummt, wenn die beiden Baueinheiten wieder nahe genug beisammen sind. Durch einen allgemein bekannten charakteristischen Alarm der Sicherungseinheit läßt sich auch eindeutig feststellen, wer der Dieb ist, bzw bei einer Diebsbande, wer von der Bande gerade die Brieftasche hat. Mit der am Körper befindlichen Zentraleinheit lassen sich Verbindungen mit mehreren Sicherungseinheiten herstellen und dadurch mehrere Wertgegenstände sichern, z.B. neben der Brieftasche auch noch der Schlüsselbund und eine Tasche. Sowohl die Sicherungseinheiten als auch die Zentraleinheiten lassen sich mit der heutigen Technologie sehr klein und preisgünstig herstellen, sodass der Preis für die Baueinheiten wesentlich geringer ist, als der entstehende Schaden bei Verlust oder Diebstahl.The use of the procedure to secure valuables from loss or Pickpocketing takes place as follows: B. a wallet is suitable advantageous a structural unit (since it serves for security, also called security unit) in In the form of a coin or credit card that is placed in the wallet. A second The unit that is also called the central unit is normally on the body worn, e.g. in an inside pocket of clothes. If the wallet is lost or stolen, so give both units when exceeding the preset Distance limit an alarm. By the alarm of those worn on the body Central unit becomes the owner of the wallet on loss or theft attentive, by an audible alarm of the security unit in the wallet the location of the wallet can be located. If the two devices have a code are coordinated, a clear proof of ownership is also possible, since the The alarm is only silenced when the two units are close enough again are. By a well-known characteristic alarm of the security unit also clearly determine who the thief is, or in the case of a gang of thieves, who of the Gang just got the wallet. With the central unit on the body Establish connections with several fuse units and thereby several Secure valuables, e.g. besides the wallet also the keychain and one Bag. Both the security units and the central units can be used with the Today’s technology is very small and inexpensive to manufacture, so the price for that Units is much less than the damage caused by loss or theft.
Eine weitere Verbesserung läßt sich dadurch erreichen, dass die Sicherungseinheit nur durch
einen speziellen Schlüssel abgeschaltet werden kann. Wenn der Schlüssel in die
Sicherungseinheit gesteckt wird, ist die Sicherungseinheit abgeschaltet. Wenn jedoch ein
falscher Schlüssel gesteckt wird, erfolgt ein sofortiger Alarm. Dadurch wird es Dieben auch
unmöglich, einen Alarm zu unterdrücken. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Schlüssel in
die Zentraleinheit gesteckt werden muß, um die Zentraleinheit für die spezielle
Sicherungseinheit zu aktivieren. Dadurch kann es zu keinem Verlust des Schlüssels kommen.
Bei abgeschaltetem System steckt der Schlüssel in der Sicherungseinheit (siehe Figure 3), bei
aktiviertem System steckt der Schlüssel in der Zentraleinheit (Figure 2). Steckt der Schlüssel
in keiner Einheit, gibt die aktivierte Sicherungseinheit einen Alarm ab.
Die beiden Funktionszustände mit Schlüssel sind in Figure 2 und 3 dargestellt. Dabei ist
Baueinheit 2 als Zentraleinheit und Baueinheit 1 als Sicherungseinheit ausgerührt. Wenn der
Schlüssel in Figure 2 an der Zentraleinheit (Baueinheit 2) steckt, sind beide Baueinheiten
aktiviert und das System ist aktiviert. Wenn jedoch nach Figure 3 der Schlüssel an der
Sicherungseinheit (Baueinheit 1 ) steckt, sind beide Baueinheiten deaktiviert und das System
daher auch.
Der Schlüssel kann dabei mechanisch, elektrisch oder elektronisch sein. Ein mechanischer
Schlüssel aktiviert Schalter, ein elektrischer Schlüssel legt spezielle Potentiale an elektrische
Kontakte und ein elektronischer Schlüssel übermittelt einen elektronischen Code.A further improvement can be achieved in that the security unit can only be switched off using a special key. If the key is inserted into the security unit, the security unit is switched off. However, if an incorrect key is inserted, an immediate alarm is given. This also makes it impossible for thieves to suppress an alarm. It is particularly advantageous if the key has to be inserted into the central unit in order to activate the central unit for the special security unit. This prevents the key from being lost. When the system is switched off, the key is in the security unit (see Figure 3), when the system is activated, the key is in the central unit (Figure 2). If the key is not in any unit, the activated security unit issues an alarm.
The two functional states with the key are shown in Figures 2 and 3.
The key can be mechanical, electrical or electronic. A mechanical key activates switches, an electrical key applies special potentials to electrical contacts and an electronic key transmits an electronic code.
Bisherige Versuche, wirksame Diebstahlsicherungen zu machen, haben gewisse Nachteile. So
hat z.B. das in der Gebrauchsmusterschrift DE 201 04 457 U1 beschriebene Verfahren ein in
einem elektronischen Gerät eingebauten Sender und einen vom Besitzer des Gerätes
getragenen Empfänger. Bei Überschreiten einer gewissen Distanz wird im Empfänger ein
Alarm ausgelöst. Im Falle eines Diebstahls macht dieser Alarm den Besitzer des Gerätes zwar
darauf aufmerksam, daß sein Gerät gestohlen wurde, wenn der Dieb das Gerät aber in einer
Tasche verschwinden läßt, kann der Bestohlene den Dieb und den Aufenthalt seines Gerätes
nicht erkennen.
Ähnliche Probleme gibt es bei Geräten nach der Offenlegungsschrift DE 199 41 580 A 1. Hier
wird auch ein Sender und ein Empfänger benutzt, wobei der Empfänger als Tranponder oder
passiver Signalbeeinflusser ausgebildet sein kann. Wenn der Empfänger nicht als
Transponder oder passiver Signalbeeinflusser ausgebildet ist, ist nach diesem System auch
nur ein Alarm entweder am gesicherten Gut oder beim Besitzer möglich. Wird der Alarm
beim Besitzer ausgelöst, so gibt es dasselbe Problem wie bei der Gebrauchsmusterschrift DE
201 04 457 U1. Wird der Alarm am gesicherten Gut ausgelöst, so kann er vom Besitzer
überhört werden, da man laufend Signale von Handys oder elektronischen Spielen hört und
daher auf solche Signale nicht unbedingt reagiert. In der Offenlegungsschrift DE 199 41 580
A 1 wird auch eine Rückmeldung des Empfängers an den Sender mit Hilfe eines
Transponders oder durch passive Empfängerverfahren in Erwägung gezogen. In diesem Fall
ist die Alarmierung am gesicherten Objekt und bei dem Besitzer gleichzeitig möglich, eine
optimale Vorgangsweise zur Sicherung von Objekten vor Diebstahl oder Verlust. Nachteil der
passiven Verfahren und Transpondern ohne eigene Energieversorgung auf der
Empfangsbaugruppe ist jedoch die geringe Empfindlichkeit eines solchen Systems und damit
die hohe Empfindlichkeit gegen Störungen. Der Sender muß hohe Energien liefern, damit der
Alarm nicht bereits in zu geringer Entfernung ausgelöst wird. Die Sendeenergie muß um den
Faktor 10 bis 50 über der Sendeenergie liegen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
notwendig ist. Bei Transpondern mit eigener Energieversorgung fällt zwar auch dieses
Problem weg, es gibt aber noch den wesentlichen Nachteil, dass Sender und Empfänger
unterschiedlich aufgebaut sind. Dadurch müssen zwei unterschiedliche Baugruppen
entwickelt und gefertigt werden, wodurch ein technischer Nachteil durch umständlichere
Fertigung gegeben ist, der sich auch in einen Kostennachteil gegenüber der
erfindungsgemäßen Lösung auswirkt.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, dass alle Baugruppen
voneinander unabhängig versuchen, die Verbindung untereinander aufrecht zu erhalten und
die Entfernung zueinander zu messen. Dadurch kann der Verbindungsaufbau und die
Entfernungsmessung unter den Baugruppen schneller erfolgen und die Beeinflussung durch
Störungen aus der Umwelt kann geringer gehalten werden. Attempts to date to make effective anti-theft devices have certain disadvantages. For example, the method described in utility model DE 201 04 457 U1 has a transmitter built into an electronic device and a receiver carried by the owner of the device. When a certain distance is exceeded, an alarm is triggered in the receiver. In the event of theft, this alarm notifies the owner of the device that his device has been stolen, but if the thief hides the device in a pocket, the victim cannot identify the thief and the location of his device.
Similar problems exist with devices according to the published patent application DE 199 41 580 A1. Here, a transmitter and a receiver are also used, the receiver being able to be designed as a transponder or passive signal influencer. If the receiver is not designed as a transponder or passive signal influencer, according to this system only an alarm is possible either on the secured property or at the owner. If the alarm is triggered by the owner, there is the same problem as with the utility model DE 201 04 457 U1. If the alarm is triggered on the secured property, it can be ignored by the owner, since signals from cell phones or electronic games are constantly being heard and therefore do not necessarily react to such signals. In the published patent application DE 199 41 580
Another advantage of the solution according to the invention is that all modules independently of one another try to maintain the connection with one another and measure the distance from one another. As a result, the connection can be established and the distance measured between the modules can be carried out more quickly and the influence of disturbances from the environment can be kept to a minimum.
Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit, dass jede Baueinheit einen speziellen Code
aussenden kann, der eine eindeutige Identifizierung ermöglicht und peinliche
Verwechslungen ausschließt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch vorteilhaft zur Sicherung größerer
Wertgegenstände z. B. von Bildern oder Skulpturen in Museen und Kirchen verwendet
werden. Eine Baueinheit wird als Sicherungseinheit an dem zu sichernden Gegenstand
angebracht und eine zweite Baueinheit als Zentraleinheit vorteilhaft an verborgener Stelle in
der Nähe angebracht. Wenn nun der zu sichernde Gegenstand entfernt wird, wird durch den
Schaltvorgang der Zentraleinheit vorteilhaft über eine Standverbindung ein Alarm in einer
Zentrale ausgelöst. Der Schaltvorgang der Sicherungseinheit kann entweder einen akustischen
Alarm auslösen, oder besonders vorteilhaft einen stillen Alarm über einen Sender mit
größerer Reichweite. Durch diesen Sender kann mit Peilgeräten die Lage des gesicherten
Gegenstandes auch noch zu späteren Zeiten ermittelt werden und so die Aufklärung eines
Diebstahls erleichtert werden.Another advantage is the possibility that each unit can send out a special code that enables clear identification and eliminates embarrassing confusion.
The method according to the invention can also advantageously be used to secure larger valuables such. B. of pictures or sculptures in museums and churches. One structural unit is attached to the object to be secured as a security unit and a second structural unit is advantageously attached as a central unit at a hidden location nearby. If the object to be secured is now removed, the switching process of the central unit advantageously triggers an alarm in a central unit via a dedicated connection. The switching process of the security unit can either trigger an acoustic alarm or, particularly advantageously, a silent alarm via a transmitter with a longer range. With this transmitter, the position of the secured object can also be determined at a later time using direction finders, thus making it easier to investigate theft.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch zur Überwachung von Entfernungsgrenzen eingesetzt werden.
- Wenn sich Kinder z. B. nicht zu weit vom Vater, der Mutter oder einer anderen Aufsichtsperson entfernen sollen, so können vorteilhaft auch Baueinheiten nach diesem Verfahren eingesetzt werden. Wenn das Kind zu weit von der Aufsichtsperson entfernt ist, wird einerseits die Aufsichtsperson darauf aufmerksam gemacht, andererseits kann dem Kind vorteilhaft über Sprachausgabe gesagt werden, daß es wieder zurückkommen soll.
- Beim Auto können vorteilhaft Abstandswarngeräte nach diesem Verfahren eingesetzt werden. Dabei werden bei zu geringem Abstand beide Autofahrer gewarnt. Der vordere Autofahrer weiß durch das Signal, daß der nachfolgende Autofahrer auf den zu geringen Abstand aufmerksam gemacht wurde. Bei einem Unfall infolge zu geringem Abstand und einer automatischen Aufzeichnung der Alarmierung können damit rechtliche Beweise geliefert werden.
- If children z. B. should not be too far away from the father, mother or another supervisor, units can advantageously be used according to this method. If the child is too far away from the supervisor, the supervisor is made aware of this on the one hand, and on the other hand the child can advantageously be told via voice output that he should come back again.
- Distance warning devices can advantageously be used in the car using this method. Both drivers are warned if the distance is too short. The front driver knows from the signal that the following driver has been made aware of the insufficient distance. In the event of an accident due to a short distance and an automatic recording of the alarm, legal evidence can be provided.
Die Baueinheiten können folgendermaßen aufgebaut sein:
- Übertragung mit Schall, vorzugsweise Ultraschall. Die Sendeeinrichtung ist ein Signalgenerator und ein Ultraschallgeber, die Empfangseinrichtung ist ein Ultraschallmikrophon mit Verstärker. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Ultraschallgeber auch gleichzeitig als Ultraschallmikrophon verwendet werden kann, und die beiden Funktionen abwechselnd ausgenützt werden.
- Übertragung mit magnetischen Wechselfeldern. Die Sendeeinrichtung ist ein Signalgenerator der elektromagnetische Dipole ansteuert die ein magnetisches Wechsel- oder Drehfeld erzeugen, die Empfangseinrichtung ist ein Detektor für magnetische Wechselfelder, vorzugsweise ein induktiver Signalaufnehmer mit nachfolgendem Verstärker. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die elektromagnetischen Dipole des Senders auch gleichzeitig als induktive Signalaufnehmer der Empfangseinrichtung verwendet werden können, und die beiden Funktionen abwechselnd ausgenützt werden.
- Übertragung mit Funk. Die Sendeeinrichtung ist ein Signalgenerator und eine Funkantenne, die Empfangseinrichtung ist eine Empfangsantenne und ein nachfolgender Verstärker für diese Funksignale. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Funkantenne auch gleichzeitig als Empfangsantenne verwendet werden kann und die beiden Funktionen abwechselnd ausgenutzt werden.
- Durch Messung des Empfangspegels bei bekanntem Sendepegel
- Durch Messung des Zeitintervalls zwischen einem von einer Baueinheit
gesendeten Impuls und
dem von der 2. Baueinheit gesendeten Antwortimpuls. Das Zeitintervall setzt sich aus der Laufzeit von der ersten zur zweiten Baueinheit, aus der Reaktionszeit der 2. Baueinheit und derLaufzeit von der 2.Baueinheit zur 1. Baueinheit zusammen. - Durch Phasenmessung zwischen einem internen Referenzsignal und dem Empfangssignal von der anderen Baueinheit.
- Transmission with sound, preferably ultrasound. The transmitting device is a signal generator and an ultrasound transmitter, the receiving device is an ultrasound microphone with an amplifier. It is particularly advantageous if the ultrasound generator can also be used simultaneously as an ultrasound microphone and the two functions are used alternately.
- Transmission with alternating magnetic fields. The transmitting device is a signal generator which controls electromagnetic dipoles which generate an alternating magnetic or rotating field, the receiving device is a detector for alternating magnetic fields, preferably an inductive signal sensor with a subsequent amplifier. It is particularly advantageous if the electromagnetic dipoles of the transmitter can also be used simultaneously as inductive signal pickups of the receiving device, and the two functions can be used alternately.
- Radio transmission. The transmitting device is a signal generator and a radio antenna, the receiving device is a receiving antenna and a subsequent amplifier for these radio signals. It is particularly advantageous if the radio antenna can also be used simultaneously as a receiving antenna and the two functions can be used alternately.
- By measuring the reception level at a known transmission level
- By measuring the time interval between a pulse sent by one module and the response pulse sent by the second module. The time interval is made up of the running time from the first to the second unit, the reaction time of the second unit and the running time from the second unit to the first unit.
- By measuring the phase between an internal reference signal and the received signal from the other module.
Besonders vorteilhafte Kombinationen sind Ultraschallübertragung mit Laufzeitmessung (da die Schallgeschwindigkeit relativ klein ist) und Übertragung mit magnetischen Wechselfeldern niederer Frequenz mit Feldstärkemessung (da im Nahbereich die magnetische Feldstärke mit zunehmender Entfernung sehr stark abnimmt) Sowie Funkübertragungen mit Phasenmessung.Particularly advantageous combinations are ultrasound transmission with Runtime measurement (since the speed of sound is relatively low) and transmission with magnetic alternating fields of low frequency with field strength measurement (since in The magnetic field strength is very close with increasing distance decreases) As well as radio transmissions with phase measurement.
Claims (3)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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