DE3231595A1

DE3231595A1 - Auf hf- und magnetenergie ansprechende diebstahlueberwachungsplakette und system

Info

Publication number: DE3231595A1
Application number: DE19823231595
Authority: DE
Inventors: George G. 33315 Fort Lauderdale Fla. Pinneo; Jon N. 33433 Boca Raton Fla. Weaver
Original assignee: Sensormatic Electronics Corp
Current assignee: Sensormatic Electronics Corp
Priority date: 1981-09-04
Filing date: 1982-08-25
Publication date: 1983-03-17
Also published as: US4413254A; FR2512557A1; CA1187155A; DE3231595C2; IT1192503B; GB2110506B; ES8401653A1; SE456703B; BE894301A; IT8209506A0; MX152708A; BR8205178A; SE8205025D0; FR2512557B1; SE8205025L; NL8203454A; ES515482A0; JPS5853782A; AR229279A1; GB2110506A

Description

SENSORMATIC ELECTRONICS CORPORATION DEERFIELD BEACH / USA
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Auf HF- und Magnetenergie ansprechende Diebstahlüberwachungsplakette und System

Die Erfindung betrifft Markierungsplaketten für die Uberwachung oder Kontrolle und Systeme, die derartige Plaketten verwenden. Plaketten dieser Art und solche Systeme werden in weitem Ausmaß dazu verwendet, das unerlaubte Entfernen von Gegenständen aus überwachten Bereichen zu verhindern.

Die bekannten Markierungssysteme lassen sich in zwei Hauptkategorien aufteilen. Bei der einen Kategorie werden HF-Signale, gewöhnlich im Mikrowellenbereich, eingesetzt, wozu auf die US-PS 4 063 229 verwiesen wird. Diese Druckschrift beschreibt ein System, bei dem Sensor-Sender-' piaketten, die eine Halbleiterdiode o. dgl. enthalten, für die Uberwachungszwecke an den Artikeln befestigt werden. Es sind außerdem spezielle Anhänger oder Plaketten beschrieben, die Schichten oder Lagen aus Ferritmaterial enthalten, welches durch ein geeignetes Magnetfeld magnetisiert oder entmagnetisiert werden kann, um dadurch das Verhalten der Plaketten zu verändern und sie zu deaktivieren.

In einem verbesserten HF-System, in dem ein Mikrowellenträgersignal mit einem Niederfrequenzsignal, durch das ein elektrostatisches Feld erzeugt wird, kombiniert ist (US-PS 3 895 368), wird von einem elektromagnetischen Feld Gebrauch gemacht, das der Markierungsplakette eingekoppelt wird, welche ein Material von hoher Permeabilität und geringer Koerzitivkraft enthält und in der Lage ist, feststellbare harmonische Frequenzen zu erzeugen, wenn es in ein Wechselmagnetfeld von hinreichender Stärke eingebracht wird. Ein zu dieser zweiten Kategorie gehörendes verbessertes System ist in der US-Patentanmeldung Serial No. 193 der Anmelderin vom Oktober 1980 beschrieben. Danach ist in der US-PS 3 983 552 eine Diebstahlerkennungsplakette mit laminiertem Aufbau beschrieben, die eine leicht magnetisierbare Schicht aus Permalloy und eine schwer magnetisierbare Steuerschicht aus Vicalloy oder Remendur enthält. Eine derartige Markierungsplakette wird, wenn die Steuerschicht magnetisiert ist, durch einen Schaltkreis festgestellt, der auf die Amplitude und Phase des empfangenen Signals zur zweiten harmonisch anspricht. Ist die Steuerschicht entmagnetisiert, so kann die Markierungsplakette unerkannt passieren.

Ein in umgekehrter Weise den entmagnetisierten Zustand der Markierungsplakette ausnutzendes System ist in der US-PS 3 820 104 beschrieben. Danach enthält die Markierung ein erstes längliches ferromagnetisches Element, das an dem zu schützenden Objekt befestigt wird. Das erste ferromagnetische Element hat eine relativ niedrige Koerzitivkraft und wirkt so, daß es ein feststellbares Signal exzeugt, welches Harmonische der Grundfrequenz enthält, wenn es in die Überwachungsoder Abfragezone kommt. Ferner enthält die Markierungsplakette ein zweites ferromagnetisches Element neben

dem ersten Element, dessen Koerzitivkraft größer als die es ersten ist. Eine Deaktivierungseinrichtung dient dazu, das zweite ferromagnetische Element selektiv zu magnetisieren und mehrere Paare wechselnder Magnetpole auf dem ersten Element zu erzeugen, um die Markierungsplakette zu deaktivieren. Die deaktivierte Markierungsplakette erzeugt kein feststellbares Signal, in dem die gewünschten Harmonischen enthalten sind, wenn der damit versehene Gegenstand in die Abfragezone kommt. Die Entwicklung der beiden Kategorien von Markenerkennungssystemen zeigt die ständigen Versuche, die Empfindlichkeit zu erhöhen und Fehlalarmauslösungen durch andere Komponenten als die Plaketten, für die das System ausgelegt ist, zu verringern. Die ersten HF-Systeme wurden durch Transistorradios ausgelöst aufgrund der darin enthaltenen Dioden und anderer nichtlinearer Bauteile, was leicht einzusehen ist, jedoch auch durch weniger leicht zu erkennende Gründe wie Kinderwagen, an denen oxidierte Übergangsstellen vorhanden waren. Vergleichbare Schwierigkeiten zeigten sich auch bei den magnetisch arbeitenden Systemen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Markierungsplakette und ein System mit höherer Zuverlässigkeit und vergrößerter Vielseitigkeit zu schaffen, weshalb die Vorteile beider Kategorien genützt werden.

Es wird gemäß der Erfindung eine Markierungsplakette geschaffen, die in Kombination erste passive Mittel enthält, die auf die Energie in einem Feld von HF-Wellen reagieren, wenn sie in dieses Feld eingebracht werden, wobei sie einen Teil der Energie als feststellbares und unterscheidbares HF-Signal zurückstrahlen, ferner zweite passive Mittel, um gesondert ein feststellbares Signal zurückzustrahlen, wenn sie in ein niederfrequen-

tes Elektromagnetfeld eingebracht werden, und den zweiten passiven Mitteln zugeordnete weitere Mittel, um wahlweise in feststellbarer und unterscheidbarer Weise den Rückstrahlcharakter des Signals der zweiten passiven Mittel zu verändern, wobei alle diese Mittel in einer einzigen Baugruppe vereinigt sind.

IQ Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein System geschaffen, zu welchem die voranstehend genannte Markierungsplakette gehört und das durch einen HF-Sender und-Empfänger charakterisiert ist, der mit den Mitteln zur Abstrahlung und zum Empfang elektromagnetischer Energie für das Erzeugen eines Feldes von HF-Wellen in einer Überwachungszone und für die Feststellung irgendeines HF-Signals aus dieser Zone von einer Markierungsplakette gekennzeichnet ist, sowie durch einen elektromagnetischen Niederfrequenzsender und -empfänger, der mit magnetfeiderzeugenden und -empfangenden Mitteln verbunden ist, um in der Zone ein niederfrequentes elektromagnetisches Feld zu errichten und das gesondert feststellbare Signal von der Markierungsplakette zu ermitteln, sobald ein solches Signal innerhalb der Zone auftritt, und durch Mittel zur Auslösung eines Signals, wenn gleichzeitig in der Zone das HF-Signal und das getrennt feststellbare Signal von der Markierungsplakette festgestellt werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung werden in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele nachfolgend näher beschrieben. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltschema eines die Erfindung enthaltenden Systems;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Türdurchgangs mit Überwachungseinrichtung;

Fig. 3 eine Draufsicht einer Markierungsplakette

gemäß der Erfindung, von der die Deckschicht entfernt ist;

jQ Fig. 4 eine Ansicht der Markierungsplakette der

Fig. 3 von rechts;

Fig. 5, 6, 7 und 8 Darstellungen von Schnitten durch die Plakette nach den Schnittlinien 5-5, 6-6, 7-7 bzw. 8-8 in Fig. 3;

Fig. 9 eine vergrößerte Teilansicht eines Ausschnitts aus der Plakette;

Fig. 10 das Blockschaltbild einer Deaktivierungsvor-

richtung nach der Erfindung;

Fig. 11 eine leicht abgewandelte, dem Beispiel der

Fig. 3 ähnliche Ausführungsform der Plakette; ^und

Fig. 12 einen Schnitt nach der Linie 12-12 in Fig.

In der Fig. 1 ist mit 10 insgesamt ein HF-Sender und -Empfänger gezeigt, der mit Folienelementen 11 und 12 und Mikrowellen-Antennenelementen 13, 14, 15 und 16 verbunden ist, die auf zwei Säulen befestigt sind, die schematisch durch strichpunktierte Umgrenzungslinien 17, 18 angedeutet sind.- Als Sender und Empfänger 10 kann eine Schaltung verwendet werden, wie sie in Verbindung mit der Fig. 4 der US-PS 3 895 368 beschrieben ist.

Die Schaltung der Fig. 1 enthält ferner einen elektromagnetischen Niederfrequenzsender und -empfänger 19, der mit mehreren Wicklungen 20, 21, 22 und 23 verbunden ist, die auf zwei Platten 24 und 25 angeordnet sind. Sender und Empfänger 19 mit den Wicklungen 20 bis 23 finden sich in der US-Patentanmeldung Nr. 193 038 beschrieben. Da die Einzelheiten im Aufbau von Sender und JQ Empfänger 10 bzw. 19 nicht Teil der Erfindung sind, werden sie auch hier nicht näher beschrieben.

In jedem System wird von einer Detektorschaltung ein Signal erzeugt und einerAlarmschaltung zugeführt. Ge-

^g maß der Erfindung wird der Anschluß innerhalb des HF-Senders und -Empfängers 10 zwischen seinem Detektorkreis und unabhängigen Alarm (nicht gezeigt) abgegriffen und über eine Leitung 26 einem Eingang eines UND-Gatters zugeführt. Zugleich wird die Verbindung im elektro-

2Q magnetischen Sender und Empfänger 19 zwischen seiner Detektorschaltung und dem unabhängigen Alarm (nicht gezeigt) abgegriffen und über Leitung 28 einem zweiten Eingang des UND-Gatters 27 zugeführt. Der Ausgang vom UND-Gatter führt über Leitung 29 zu einem Hauptalarm ³⁰·

Bei der Schaltung der Fig. 1 ist es nötig, daß beide Vorrichtungen 10 und 19 ein positives Signal an das UND-Glied 29 abgeben, damit letzteres den Hauptalarm 30 in Gang setzt. Fehlt eines der Signale auf den Leitungen 26 oder 28, so tritt der Hauptalarm 30 nicht in Tätigkeit. Wenn jedoch die einzelnen Vorrichtungen und 19 ihren unabhängigen Alarmkreis (nicht gezeigt) haben, dann wird der jeweilige Alarmkreis unabhängig davon betätigt, wenn der zugehörige Empfänger ein Signal von einer Markierungsplakette von der Art empfängt, mit der der Empfänger zu arbeiten ausgelegt ist.

Fig. 2 zeigt einen typischen Aufbau des in der Fig. 1 beschriebenen Systems. Die Pfosten 17 und 18 enthalten c die Elemente 10 bis 16, während in den Tafeln oder Platten 24 und 25 die Spulen 20 bis 23 untergebracht sind. Die Baugruppe 19 kann in einem der Pfosten 17 oder 18 enthalten sein. Das UND-Glied 27 und der Hauptalarm 30 können entweder in den Pfosten oder an anderer Stelle "I^Q untergebracht sein.

Die weitere Betrachtung gilt nun den Fig. 3 bis 9, in denen eine Markierungsplakette dargestellt ist, welche nach den Gedanken der Erfindung ausgstattet ist. Die ,c Markierungsplakette hat die Form eines Anhängers 31 o. dgl. mit Papier oder einem sonstigen isolierenden Substrat 32, auf das durch Aufkleben zwei rechteckige Streifen aus magnetischem Material 33 und 34 mit einem Spalt 35 dazwischen angebracht sind, worüber ein J-förmiges leitendes Antennenelement 36 gedeckt ist, das zusammen mit einem ergänzenden Antennenelement 37 eine Dipolantenne bildet. Die Elemente 36 und 37 haben entsprechende Ansätze oder Flügel 38 und 39, die aufeinander zugerichtet sind und einen schmalen Spalt 40 dazwischenlassen, der durch eine aus einem Halbleiterchip 41 und einem Verbindungsleiter 42 bestehenden Verbindung überbrückt ist, was am besten aus der Fig. 9 deutlich wird.· Das Chip 41 ist in bekannter Weise auf den Ansatz 38 aufgeklebt, während der Leitungsdraht 42 in bekannter Weise mit dem Fortsatz 39 verbunden ist.

Die Diode und die Leitung können durch ein Epoxit- öder ein anderes verschließendes Medium gekapselt sein. Schließlich deckt eine Schicht aus Papier oder einem sonstigen Isoliermaterial 4 3 das Gesamte zum Schutz ab.

Die Deckschicht 4 3 ist in der Fig. 3 entfernt, damit die Innenteile des Anhängers 31 sichtbar werden. Die Schnittansichten der Fig. 5 bis 8 sind stark vergrößert und

auch in den Dimensionen überhöht, um die Einzelheiten zu verdeutlichen. Speziell die Metallelemente sind äußerst dünn und haben nur einige Hundertstel Millimeter Stärke.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Markierungsplakette 31 kann das Antennenelement 37 aus einer Aluminiumfolie gebildet sein, während das Antennenelement 36 aus einem Material hoher Permeabilität und geringer Koerzitivkraft besteht, wie es als "Permalloy" bekannt ist. Die Elemente 33 und 34 können aus Stücken aus magnetischem Material von höherer Koerzitivkraft gegenüber dem Material im Element 36 bestehen. Kohlenstoffstahl hat sich für diesen Zweck als geeignet erwiesen. Der Draht 42 kann aus Aluminium sein und 25 μ. Durchmesser haben. Es hat sich gezeigt, daß Werkstoffe wie Permalloy eine ausreichende Leitfähigkeit besitzen, so daß sie für HF-Energie, die in HF-Systemen auftritt, als Antennenelemente arbeiten können, während sie gleichzeitig die benötigten Harmonischen erzeugen, wenn sie sich in einem niederfrequenten Elektromagnetfeld befinden, wie es bei dieser Art System eingesetzt wird.

Bei dem vorliegenden Aufbau werden die Harmonischen für den Betrieb des Niederfrequenzsystems jedoch nur dann .erzeugt, wenn die magnetischen Stücke 33 und 34 unmagnetisiert bleiben. Wenn die Stücke 33 und 34 magnetisiert werden, indem sie einem magnetisierenden Feld von einer geeigneten Quelle, wie einem deaktivierenden Magnetfeldgenerator mit Spulenanordnung 50 gemäß Fig. 10, dann wird der Anhänger 31 den Senderempfänger 19 der Fig. 1 nicht aktivieren können, um ein Alarmsignal hervorzubringen. Damit wird weder das örtliche Alarmsignal (wenn vorhanden) noch das Hauptalarmsignal 30 ausgelöst.

Die Fig. 11 und 12 zeigen eine Abwandlungsform der Markierungsplakette, bei der die Antennenelemente 36 und 37 nun unmittelbar auf dem Substrat 32 angebracht sind, während die Stücke aus magnetischem Material 52 und 51 mit hoher Koerzitivkraft auf dem Antennenelement 36 angebracht sind. In die Kante des Stückes 52 kann eine Aussparung 53 eingeschnitten sein, damit das Halbleiter-

jQ chip 41 freiliegt. Der Vorteil des Ausführungsbeispiels nach Fig. 11 und 12 gegenüber dem nach den Fig. 3 bis besteht darin, daß seine Oberfläche, auf die die isolierende Deckschicht 43 aufgebracht wird, etwas glatter ist. Diese Ausführungsform kann auch etwas leichter

lg herzustellen sein als die erstbeschriebene.

Folgende Vorteile sind mit der Erfindung gekoppelt. Das Anbringen einer kombinierten Markierungsplakette, die sowohl eine Diodencharakteristik wie auch eine Charakteristik hochpermeablen magnetischen Materials hat, welche beide festgestellt werden müssen, bevor ein Alarm ausgelöst wird, stellt eine bessere Sicherung gegenüber Fehlalarm dar. Die Markierungsplaketten lassen sich nach Belieben leicht durch Magnetisieren oder Entmagnetisieren aktivieren oder deaktivieren. So können die einzelnen Plaketten wechselweise verwendet werden. Außerdem können bei geringeren Anforderungen an die Sicherheit dieselben Anhänger oder Markierungsplaketten nur mit dem HF-System oder mit dem niederfrequenten elektromagnetischen System arbeiten.

Leerseite

Claims

SENSORMATIC ELECTRONICS CORPORATION DEERFIELD BEACH / USA

Auf HP- und Magnetenergie ansprechende Diebstahlüberwachungsplakette und System

Patentansprüche

/ 1 Λ Markierungsplakette, gekennzeichnet durch eine Kombination eines nichtlinearen Impedanzelementes, das mit wenigstens einem nichtleitenden Antennenelement verbunden ist, mit einem Körper aus einem Material hoher Permeabilität und niedriger Koerzitivkraft, der so dimensioniert und gestaltet ist, daß er ein separat feststellbares Signal rückstrahlt, wenn er sich in einem niederfrequenten Elektromagnetfeld befindet, und Stücke aus Material hoher Koerzitivkraft, die benachbart dem Körper an- · geordnet sind, um in feststellbarer und unterscheidbarer Weise den Signalrückstrahlcharakter des Körpers zu verändern, wenn die Stücke aus magnetisierbarem Material magnetisiert sind, wobei das Impedanzelement mit dem mit ihm verbundenen Antennenelement auf die Energie eines HF-Feldes anspricht, wenn es sich in diesem befindet, und einen Teil dieser Energie als feststellbares und unterscheidbares HF-Signal zurückstrahlt, und die Elemente, der Körper und die Stücke alle miteinander einstückig vereint sind.
2. Markierungsplakette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper mit dem Impedanzeleraent elektrisch leitend verbunden ist und dadurch ein weiteres leitfähiges Antennenelement bildet.
3. Markierungsplakette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine leitfähige Antennenele-

2Q ment eine bandförmige Gestaltung aus Nicht-Eisenmaterial hat und als Dipolantenne für das Impedanzelement mit dem ebenfalls bandförmigen Körper zusammenwirkt.

,c
4. Markierungsplakette, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Kombination erste passive Mittel aufweist, die aufgrund der Energie in einem Feld aus HF-Wellen einen Teil dieser Energie als feststellbares und unterscheidbares HF-Signal zurücksenden, zweite passive Mittel zum Rückstrahlen eines getrennt feststellbaren Signals, wenn die Plakette sich in einem niederfrequenten Elektromagnetfeld befindet, und den zweiten passiven Mitteln zugeordnete Mittel, um wahlweise in feststellbarer und unterscheidbarer Weise den Signalrückstrahlcharakter der zweiten passiven Mittel zu verändern, wobei alle Mittel in einem einstückigen Aufbau zusammengefaßt sind.
5. System mit einer Markierungsplakette gemäß Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen HF-Sender und -Empfänger (10), der mit Sende- und Empfangseinrichtungen für elektromagnetische Energie zur Bildung eines HF-Wellenfeldes in einer Uberwachungszone und zum Feststellen eines HF-Signals in der Zone, das von gg der Markierungsplakette ausgeht, verbunden ist, einen elektromagnetischen Niederfrequenzsender und -empfänger (19), der mit Magnetfelderzeugungs- und

empfangseinr ichtun gen verbunden ist, uin in der Zone ein niederfrequentes elektromagnetisches Feld zu erzeugen und das separat feststellbare Signal von der Markierungsplakette festzustellen, sobald es in der Zone auftritt, und Mittel (27, 30) zum Erzeugen eines Signals bei gleichzeitigem Auftreten des HF-Signals und des gesondert feststellbaren Signals von .β der Markierungsplakette in der Zone.
6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Empfänger mit einer unabhängigen Signaleinrichtung für die Abgabe einer Anzeige

-ρ- ausgestattet ist, sobald dieser Empfänger das Signal, für das er gebaut ist, empfängt.
7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (50) vorgesehen sind, um wahlweise den Zu-

2ß stand der Mittel zum Ändern des Signalrückstrahlcharakters der zweiten passiven Mittel zu verändern, um die Markierungsplakette für den Niederfrequenzempfänger unentdeckbar zu machen.

„₅
8. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel dazu ausgebildet sind, wahlweise den Zustand der Mittel zum Ändern des Signalrückstrahl- »

Charakters der zweiten passiven Mittel zu verändern,

um die Markierungsplakette für den Niederfrequenz-QQ empfänger unentdeckbar zu machen.