SE429382B - SET AND APPARATUS FOR DETECTION OF UNAUTHORIZED PASSAGE OF FOREMAL THROUGH A QUESTION ZONE - Google Patents

Description

7305292-5 vågor. Den parasitiska resonanskretsen är avstämd tillresonans vid primärvågornas frekvenss När frågeantennen matas blir den induktivt kopplad till parasitspolen, och orsakar resonans hos parasitkretsen. Detta orsakar i sin tur sekundära elektromagne- tiska vågor att utsändas vid samma frekvens från parasitantenn- spolen så att en mera enhetlig intensitet hos frågesignalen upp- rättas genom hela frågezonen. Den parasitiska kretsen matas en- dast via den elektromagnetiska kopplingen med frågeantennen så att den naturligt hâlles i perfekt fas och frekvensförhållande till primärvågorna från frågeantennen. Dessa sekundärvågor från parasitkretsen är dessutom i 900 fasförhållande med primär- vågorna från frågeantennen så att ingen motverkan resulterar ur närvaron av dessa olika vågor. 7 ' Sålunda har ganska brett skisserats de viktiga egenskaper- d na hos föreliggande uppfinning så att den detaljerade beskriv- ningen bättre kan förstås och att föreliggande bidrag till tek- niken bättre kan inses. Det finns naturligtvis ytterligare egenskaper hos uppfinningen vilka kommer att beskrivas mera fullständigt nedan. 7305292-5 waves. The parasitic resonant circuit is tuned to resonance at the frequency of the primary waves. When the interrogation antenna is fed, it becomes inductively connected to the parasite coil, and causes resonance of the parasite circuit. This in turn causes secondary electromagnetic waves to be emitted at the same frequency from the parasitic antenna coil so that a more uniform intensity of the interrogation signal is established throughout the interrogation zone. The parasitic circuit is fed only via the electromagnetic coupling with the interrogation antenna so that it is naturally kept in perfect phase and frequency ratio to the primary waves from the interrogation antenna. In addition, these secondary waves from the parasite circuit are in a 900 phase relationship with the primary waves from the interrogation antenna so that no counteraction results from the presence of these different waves. Thus, the important features of the present invention have been quite broadly outlined so that the detailed description may be better understood and the present contribution to the art may be better understood. There are, of course, further features of the invention which will be described more fully below.

Fackmannen inser att idén på vilken denna upptäckt är grundad med lätthet kan utnyttjas som grundval för konstruktion av andra arrangemang för att genomföra ändamålet med denna upp- finning. Det är därför viktigt att denna upptäckt kan betraktas som omfattande sådana ekvivalenta arrangemang som ej avviker från uppfinningens grundtanke och ram.Those skilled in the art will recognize that the idea on which this discovery is based can easily be used as a basis for constructing other arrangements for carrying out the object of this invention. It is therefore important that this discovery can be considered as encompassing such equivalent arrangements which do not deviate from the basic idea and scope of the invention.

Två utföringsformer av uppfinningen har valts i beskriv- ande och förklarande syfte och visas i bifogade ritningar vilka utgör en del av beskrivningen i vilken fig 1 är en perspektivvy delvis i schematisk form av en installation av ett föremåls detekteringssystem vari föreligg- ande uppfinning ingår, fig 2 är en perspektivvy av en bok utrustad med ett mål eller markerare för att möjliggöra detektering av densamma genom systemet enligt fig 1, fig 3 är en perspektivvy liknande fig 1, men utvisande ett för närvarande föredraget arrangemang av antenner i föremåls- detekteringssystemet, och å fig 4 är en sprängperspektivvy i vilken framgår detaljer av antennarrangemanget enligt fig 3. 7805292-5 Föremålsdetekteringssysteminstallationen enligt fig 1 kan t ex vara belägen i ett bibliotek för att skydda mot obe- hörigt avlägsnande av böcker, skivor osv från bibliotekshuset.Two embodiments of the invention have been selected for descriptive and explanatory purposes and are shown in the accompanying drawings which form part of the description in which Fig. 1 is a perspective view partly in schematic form of an installation of an object detection system in which the present invention is incorporated; Fig. 2 is a perspective view of a book equipped with a target or marker to enable detection thereof by the system of Fig. 1; Fig. 3 is a perspective view similar to Fig. 1, but showing a presently preferred arrangement of antennas in the object detection system, and Fig. 4 is an exploded perspective view showing details of the antenna arrangement of Fig. 3. The object detection system installation of Fig. 1 may, for example, be located in a library to protect against unauthorized removal of books, disks, etc. from the library housing.

I ett sådant fall är föremålet som skall skyddas försett med ett mål eller markerare vilken innefattar en tunn utdragen remsa av lätt mättningsbart magnetiskt material som permalloy.In such a case, the object to be protected is provided with a target or marker which comprises a thin elongate strip of easily saturable magnetic material such as permalloy.

Målet eller markeraren, vilka kan gömmas på föremålet som skall skyddas kan ha en längd av omkring 18 cm, en bredd av 0,32 cm och en tjocklek av omkring 0,025 mm.The target or marker, which can be hidden on the object to be protected, can have a length of about 18 cm, a width of 0.32 cm and a thickness of about 0.025 mm.

Fig 2 visar placeringen av ett mål eller markerare 10 (visad med streckad kontur)längs ryggen av en bok 12 för att skydda den. Markeraren 10 är företrädesvis av permalloymaterial som visas i förut nämnda franska patentskrift 763 681.Fig. 2 shows the placement of a target or marker 10 (shown in dashed outline) along the back of a book 12 to protect it. The marker 10 is preferably of permalloy material shown in the aforementioned French patent specification 763 681.

För att återvända till fig 1 visas en utgång 14 vilken bildar en utgångspassageväg från ett skyddat område sådant som ett biblioteksläsrum 16. Ett par stora antenngrupper vilka inne- fattar en sändargrupp 18 och en mottagargrupp-20 är placerade i läsrummet 16 nära och på motsatta sidor om dörröppningen 14.To return to Fig. 1, an output 14 is shown which forms an exit passageway from a protected area such as a library reading room 16. A pair of large antenna groups which include a transmitter group 18 and a receiver group 20 are located in the reading room 16 near and on opposite sides on the doorway 14.

Antenngrupperna 18 och 20 är anordnade i parallella plan, och när en kund 22 träder ut från läsrummet 16 genom dörröppningen 14 måste han passera mellan antenngrupperna 18 och 20. Området mellan antenngrupperna 18 och 20 utgör en frågezon 24 och de elektromagnetiska effekter som alstras genom och på systemet som kommer att beskrivas nedan, äger rum primärt i frågezonen. När sålunda boken 12 vilken uppbär markeraren 10 (fig 2) bäres av kunden 22 genom frågezonen 24 kommer markeraren 10 att reagera elektromaqnetiskt med detekteringssystemet för att alstra ett alarm.Ebckkommer ingen ömsesidig inverkan och inget alarm att alstras när den målförsedda boken befinner sig vid andra positioner i läsrummet 16 bort från frågezonen 24 och inget alarm kommer att alstras när andra artiklar, vilka ej är skyddade med ett speciellt mål eller markerare, passerar genom frågezonen.The antenna groups 18 and 20 are arranged in parallel planes, and when a customer 22 exits the reading room 16 through the doorway 14, he must pass between the antenna groups 18 and 20. The area between the antenna groups 18 and 20 constitutes a question zone 24 and the electromagnetic effects generated by and on the system which will be described below, takes place primarily in the question zone. Thus, when the book 12 carrying the marker 10 (Fig. 2) is carried by the customer 22 through the interrogation zone 24, the marker 10 will react electromagnetically with the detection system to generate an alarm. No mutual action and no alarm will be generated when the targeted book is at others. positions in the reading space 16 away from the interrogation zone 24 and no alarm will be generated when other articles, which are not protected by a particular target or marker, pass through the interrogation zone.

Sändarantenngruppen 18 omfattar en flat utbredd i huvud- sak rektangulär frågespole 16 vilken är tillverkad av ett flertal varv isolerad elektriskt ledande tråd. Panel- eller stöd- organ (ej visade) kan vara anordnade för att hålla frågespolen på plats. Ändarna av frågespolen 26 är anslutna via ledningar 28 till en oscillator och förstärkare 30, och denna i sin tur är 7805292-5 ansluten för att styras via en styrenhet 32. Oscillatorn och förstärkaren tjänar till att mata elektrisk växelström av i hu- vudsak en enda frekvens till frågespolen 26. Föreliggande upp- finning gäller ej detaljer hos denna komponent och följaktligen kommer för tydlighets skull dessa detaljer att icke beskrivas här. Anordningar för att mata växelström till en spole är väl kända och en sådan anordning beskrives i förut nämnda franska patentskrift 763 681. På liknande sätt är detaljerna i styren- heten 32 ej väsentliga för föreliggande uppfinning och för tydlighets skull kommer dessa ej att beskrivas. I huvudsak tjänar styrenheten 32 till att slå till och från oscillatorn och förstärkaren; när t ex en kund närmar sig frâgezonen 24 aktive- ras ett omkopplingssystem av något slag, t ex ett fotoelektriskt system eller ett tryckkänsligt system på golvet (ej visat) vid passage av kunden in i frågezonen och styrenheten 32 ger gensvar på detta omkopplingsorgan för attslå till oscillatorn och för- stärkaren 30. 7 Sändarantenngruppen 18 omfattar också en plan i huvudsak rektangulär förspänningsspole 34 vilken också är tillverkad av ett flertal varv isolerad elektriskt ledande tråd. Förspännings- spolen är i huvudsak av samma storlek och form som frågespolen 26 och är monterad för att hysas inom eller ligga mot frågespolen 26. I förklarande syfte visas förspänningsspolen 34 att ligga inom sändarspolen, dock kan vilket som helst arrangemang som placerar förspänningsspolen så att den nära följer storleken, formen och positionen för sändaren vara tillfyllest. Ändarna av förspänningsspolen 34 är anslutna via ledningar 36 till en lik- förspänníngskälla sådan som ett batteri 38 och till en ström- styrningsanordning sådan som en reostat 40 i serie med spolen och batteriet. En linjär spärrspole 41 är anordnad i serie med batteriet 38 för att skydda mot cirkulation av växelströmmar vilka induceras från fràgespolen 26.The transmitter antenna array 18 comprises a flat, generally rectangular interrogation coil 16 which is made of a plurality of turns of electrically conductive wire insulated. Panel or support means (not shown) may be provided to hold the interrogation coil in place. The ends of the interrogation coil 26 are connected via lines 28 to an oscillator and amplifier 30, and this in turn is connected to be controlled via a control unit 32. The oscillator and amplifier serve to supply electrical alternating current of essentially a single frequency to the interrogation coil 26. The present invention does not apply to details of this component and consequently, for the sake of clarity, these details will not be described here. Devices for supplying alternating current to a coil are well known and such a device is described in the aforementioned French patent specification 763 681. Similarly, the details of the control unit 32 are not essential to the present invention and for the sake of clarity they will not be described. Essentially, the controller 32 serves to turn on and off the oscillator and amplifier; when, for example, a customer approaches the interrogation zone 24, a switching system of some kind is activated, for example a photoelectric system or a pressure sensitive system on the floor (not shown) when the customer enters the interrogation zone and the control unit 32 responds to this switching means for switching to the oscillator and amplifier 30. The transmitter antenna array 18 also includes a plane of substantially rectangular bias coil 34 which is also made of a plurality of turns of electrically conductive wire. The bias coil is substantially the same size and shape as the interrogation coil 26 and is mounted to accommodate within or abut the interrogation coil 26. For explanatory purposes, the bias coil 34 is shown to lie within the transmitter coil, however, any arrangement that places the bias coil so that it closely follows the size, shape and position of the transmitter to be most adequate. The ends of the bias coil 34 are connected via leads 36 to a DC bias source such as a battery 38 and to a current control device such as a rheostat 40 in series with the coil and the battery. A linear locking coil 41 is arranged in series with the battery 38 to protect against circulation of alternating currents which are induced from the interrogating coil 26.

Mottagarantenngruppen 20 består av en mottagar- spole 42 vilken kan vara liknande i konstruktion som den för fråge- och förspänningsspolarna 46 och 34, men belägen på mot- satta sidan av frågezonen 24 från dessa spolar. Ändarna hos mottagarspolen 22 är anslutna via trådar 44 till en mottagare 46, och denna i sin tur är ansluten till ett alarm 47. Mottaga- ren 46 kan vara vilken som helst anordning som kan detektera 7805292-5 valda signaler på trådarna 44 vilka är alstrade genom elektro- magnetiska störningar i frágezonen 24 vilka verkar på mottagar- spolen 42. I all synnerhet avstämmes mottagaren 46 till att alstra en utgångssignal när de elektriska störningarna vilka verkar på mottagarspolen 42 omfattar frekvenser vilka ligger vid en eller flera valda övertoner av oscillatorfrekvensen och för- stärkaren 30. Alarmet 47 kan vara vilken som helst anordning som kan alstra ljud eller visuell utsignal, sådan som ringningen av en klocka eller tändningen av ett ljus som gensvar på utsignaler från mottagaren 46. Organ (ej visade) finns också anordnade för att låsa en dörr eller ett vändkors i frågezonsbanan när mottaga- ren 46 alstrar en alarmaktiverande utsignal.The receiver antenna group 20 consists of a receiver coil 42 which may be similar in construction to that of the interrogation and bias coils 46 and 34, but located on the opposite side of the interrogation zone 24 from these coils. The ends of the receiver coil 22 are connected via wires 44 to a receiver 46, and this in turn is connected to an alarm 47. The receiver 46 may be any device which can detect selected signals on the wires 44 which are generated. by electromagnetic interference in the interrogation zone 24 which acts on the receiver coil 42. In particular, the receiver 46 is tuned to generate an output signal when the electrical interference which acts on the receiver coil 42 comprises frequencies which are at one or more selected harmonics of the oscillator frequency and for the amplifier 30. The alarm 47 may be any device capable of generating sound or visual output, such as the ringing of a bell or the lighting of a candle in response to output signals from the receiver 46. Means (not shown) are also provided to lock a door or a turnstile in the interrogation zone path when the receiver 46 generates an alarm activating output signal.

Föreliggande uppfinning avser icke de specifika detaljer- na hos mottagaren 46 och alarmet 47 och för klarhets och enkel- hets skull har dessa detaljer utelämnats, det är tillfyllest att säga att lämpliga motagar- och alarmorgan redan finns beskrivna och visade i detalj i den förut nämnda franska patentskriften 763 681.The present invention does not relate to the specific details of the receiver 46 and the alarm 47 and for the sake of clarity and simplicity these details have been omitted, it is sufficient to say that suitable receiver and alarm means are already described and shown in detail in the aforementioned French Patent Specification 763,681.

En parasitspole 50 av plan utbredd utformning visas place- rad över frågezonen 24 från frågeantennspolen 26. Parasitspolen 50 är också tillverkad av flera varv av elektriskt ledande tråd och är i huvudsak av samma storlek och form som frågeantennspo- len 26. I belysande syfte visas parasitspolen 50 att ligga i närheten av eller hopbyggd med mottagarspolen 42, dock är vilket som helst arrangemang som placerar parasitspolen över från frågeantennspolen 26 till fyllest. Företrädesvis bör parasit- spolen vara parallell med och inriktad mot sändarantennspolen. Ändarna av parasitspolen 50 är anslutna via ledningar 52 över en kondensator 54 för att bilda en elektrisk resonanskrets. I fig 1 visas schematiskt en enda kondensator 54, men det är under- förstått att flera kondensatorer kan anslutas i serie eller parallellt med varandra för att ge rätt mängd kapacitans för kretsen.A parasitic coil 50 of flat widespread design is shown placed over the interrogation zone 24 from the interrogation antenna coil 26. The parasitic coil 50 is also made of several turns of electrically conductive wire and is substantially of the same size and shape as the interrogating antenna coil 26. For illustrative purposes, 50 to be in the vicinity of or assembled with the receiver coil 42, however, any arrangement that places the parasite coil over from the interrogation antenna coil 26 is at its fullest. Preferably, the parasite coil should be parallel to and aligned with the transmitter antenna coil. The ends of the parasite coil 50 are connected via wires 52 across a capacitor 54 to form an electrical resonant circuit. Fig. 1 schematically shows a single capacitor 54, but it is understood that several capacitors can be connected in series or in parallel with each other to give the right amount of capacitance for the circuit.

Kapacitansen hos kondensatorn 54 är vald i överens- stämmelse med induktansen hos parasitspolen 50 för att bilda en elektrisk resonanskrets vars resonansfrekvens är lika med frekvensen vid vilken frågeoscillatorn och förstärkaren 30 driver frågeantennspolen 26. Det bör märkas att den elektriska resonanskretsen vilken bildas av parasitspolen 50 och kondensa- vsoszazés torn 54 ej är anslutna vare sig till sändarsystemet eller till mottagarsystemet.The capacitance of the capacitor 54 is selected in accordance with the inductance of the parasitic coil 50 to form an electric resonant circuit whose resonant frequency is equal to the frequency at which the interrogator oscillator and amplifier 30 drive the interrogating antenna coil 26. It should be noted that the electric resonant circuit formed by the parasitic coil 50 and condensa- vsoszazé tower 54 is not connected to either the transmitter system or the receiver system.

Vid funktion hos detekteringssystemet, orsakar styren- heten 32 oscillatorn och förstärkaren 30 att mata elektrisk växelström till frågespolen 26 och denna i sin tur alstrar växlande elektromagnetiska frågevågor i frågezonen 24. Dessa vågor hänföres här till som "primärfrågevågor". I det för när- varande föredragna systemet är frekvensen hos primärfrågevågorna, dvs grundfrekvensen 2,5 kHz. Mottagaren är ej avstämd till grundfrekvensen på 2,5 kHz utan istället är den avstämd till någon vald överton av denna frekvens, företrädesvis en jämn överton sådan som den sjätte (dvs 15 kHz). När nu en kund 22 bringar en skyddad artikel sådan som boken 12 in i frågezonen 24, omvandlar permalloymålet 10 (fig 2)på boken en del av energin hos de växlande elektromagnetiska frågevâgorna vilka infaller på detta, till andra växlande elektromagnetiska vågor vid frekvenser vilka är övertoner av grundfrekvensen (2,5 kHz).During operation of the detection system, the controller 32 causes the oscillator and amplifier 30 to supply alternating current to the interrogation coil 26 and this in turn generates alternating electromagnetic interrogation waves in the interrogation zone 24. These waves are referred to herein as "primary interrogation waves". In the presently preferred system, the frequency of the primary interrogation waves, i.e. the fundamental frequency, is 2.5 kHz. The receiver is not tuned to the fundamental frequency of 2.5 kHz but instead is tuned to any selected harmonic of this frequency, preferably a smooth harmonic such as the sixth (ie 15 kHz). Now, when a customer 22 brings a protected article such as the book 12 into the interrogation zone 24, the permalloy target 10 (Fig. 2) of the book converts some of the energy of the alternating electromagnetic interrogation waves which fall thereon to other alternating electromagnetic waves at frequencies which are harmonics of the fundamental frequency (2.5 kHz).

Man har funnit att en tunn remsa av permalloy kommer att alstra en mycket större amplitud av den sjätte övertonen under dessa förhållanden än andra material och genom att följaktligen övervaka signaler vid sjätte övertonen av grundfrekvensen är det möjligt att detektera endast de föremål vilka speciellt har markerats eller målsatts med permalloyremsor. Denna sjätte över- tonsdetektering âstadkommes genom att anordna lämpliga frekvens- filtrerande organ i förening med mottagarspolen 42 och mottaga- ren 46. Sådana filtreringsorgan är väl kända och lämpliga organ visas och beskrives i ovan nämnda franska patentskrift 763 681.It has been found that a thin strip of permalloy will produce a much larger amplitude of the sixth harmonic under these conditions than other materials and consequently by monitoring signals at the sixth harmonic of the fundamental frequency it is possible to detect only those objects which have been specially marked or targeted with permalloy strips. This sixth harmonic detection is achieved by arranging suitable frequency filtering means in conjunction with the receiver coil 42 and the receiver 46. Such filtering means are well known and suitable means are shown and described in the above-mentioned French patent specification 763 681.

När mottagaren 46 detekterar närvaron av elektromagentiska vågor vid den sjätte övertonen (15 kHz) sänder den en signal till alarmet 47 för att aktivera detta och signalerar närvaron av en bok 12 eller ett annat föremål som uppbär en aktiv markerare 10.When the receiver 46 detects the presence of electromagnetic waves at the sixth harmonic (15 kHz), it sends a signal to the alarm 47 to activate it and signals the presence of a book 12 or other object carrying an active marker 10.

Förspänningssystemet innefattande förspänningsspolen 34 och organ för matning av likström av ett förutbestämt värde genom spolen tjänar att förbättra gensvaret för målet 10. Sättet på vilket detta äger rum beskrives i detalj i vårtamerikanska patent 4 326 198.The biasing system comprising the bias coil 34 and means for supplying direct current of a predetermined value through the coil serves to improve the response of the target 10. The manner in which this takes place is described in detail in spring U.S. Patent 4,326,198.

Parasitspolen 50 och kondensatorn 54 enligt föreliggande uppfinning tjänar till att ge en mera enhetlig fördelning av 7805292-5 de elektromagnetiska frågevågorna genom hela frågeområdet än som är möjligt med endast en frågeantennspole 26. Detta åstad- kommes medelst induktiv koppling över fràgezonen 24 mellan fråge- och parasitspolarna 26 och 50 vilket inducerar strömflöde i resonanskretsen innefattande parasitspolen 50 och dess konden- sator 54. Eftersom spolen 50 och kondensatorn 54 är valda att resonera vid frekvensen vid vilken frågantennspolen 26 matas, åstadkommes maximal koppling och ett stort strömflöde induceras i parasitkretsen. Detta stora strömflöde genererar själv elektro- magnetiska vågor i frågeområdet. Dessa elektromagnetiska vågor vilka utsänds från parasitspolen 50 hänföres här till som "sekun- därfrâgevägor". Eftersom dessa sekundärvågor över frågezonen 24 härrör från frågeantennspolen 26 samarbetar de med primärfråge- vågorna vilka utsändes direkt från frâgeantennspolen för att göra fördelningen av den elektriska fältstyrkan mera enhetlig genom hela frågezonen. När sålunda ett mål 10 är på mottagar- sidan av frågezonen 24 mottar det ett minimum av elektromagne- tisk fältstyrka direkt från frågeantennspolen 26 men den mottar maximal elektromagnetisk fältstyrka från den parasitiska antenn- spolen 50. På grund av dess stora storlek och väsentlig koppling med frågeantennspolen 26, kan parasitspolen 50 ge ett större elektromagnetiskt fält trots att det ej är separat matat. Denna koppling är maximum när parasitspolen 50 är omkring samma stor- lek och konfiguration som frågeantennspolen 26 och när den är parallell med och inriktad mot frågeantennspolen.The parasite coil 50 and the capacitor 54 of the present invention serve to provide a more uniform distribution of the electromagnetic interrogation waves throughout the interrogation area than is possible with only one interrogation antenna coil 26. This is accomplished by inductive coupling across the interrogation zone 24 between the parasitic coils 26 and 50 which induce current flow in the resonant circuit including the parasitic coil 50 and its capacitor 54. Since the coil 50 and the capacitor 54 are selected to resonate at the frequency at which the demand antenna coil 26 is fed, maximum coupling is provided and a large current is induced in the parasite circuit. This large current flow itself generates electromagnetic waves in the demand area. These electromagnetic waves which are emitted from the parasite coil 50 are referred to herein as "secondary demand paths". Since these secondary waves across the interrogation zone 24 originate from the interrogation antenna coil 26, they cooperate with the primary interrogation waves which are transmitted directly from the interrogation antenna coil to make the distribution of the electric field strength more uniform throughout the interrogation zone. Thus, when a target 10 is on the receiving side of the interrogation zone 24, it receives a minimum of electromagnetic field strength directly from the interrogation antenna coil 26 but it receives maximum electromagnetic field strength from the parasitic antenna coil 50. Due to its large size and substantial coupling with interrogation coil 26, the parasite coil 50 can provide a larger electromagnetic field even though it is not fed separately. This connection is maximum when the parasite coil 50 is about the same size and configuration as the interrogation antenna coil 26 and when it is parallel to and aligned with the interrogation antenna coil.

Man har också funnit att de sekundära frågevågorna från parasitantennspolen 50 ej interfererar med primärfràqevâgorna som genereras av frågeantennspolen. Orsaken till detta. är att sekundär- vågorna vilka genereras via parasitantennspolen 50 är precis 900 ur fas med primärvàgorna vilka genereras genom frågeantenn- spolen 26. Sålunda inträffar ingen vâgupphävning någonstans i frågezonen 24.It has also been found that the secondary interrogation waves from the parasitic antenna coil 50 do not interfere with the primary interrogation waves generated by the interrogation antenna coil. The reason for this. is that the secondary waves which are generated via the parasitic antenna coil 50 are exactly 900 out of phase with the primary waves which are generated by the interrogation antenna coil 26. Thus, no wave cancellation occurs anywhere in the interrogation zone 24.

Det inses vidare att eftersom sekundärfrågevågorna vilka framställs genom parasitantennspolen 50 härrör ur kopplingen mellan frägeantennspolen 26 och parasitantennspolen 50, vågorna som utgår från de två spolarna är exakt fastrelaterade och därför inträffar inga problem med drift eller synkronisering.It is further understood that since the secondary interrogation waves produced by the parasitic antenna coil 50 originate from the coupling between the interrogation antenna coil 26 and the parasitic antenna coil 50, the waves emanating from the two coils are exactly fixed and therefore no problems with operation or synchronization occur.

Fig 3 och 4 visar ett antennarrangemang vilket för när- varande är föredraget för att utföra föreliggande uppfinning. '7805292-5 Som visas i fig 3 finns vid motsatta sidor om dörrutgången 14 anordnade en särkuantauçanel 60 och en mottagarantennpanel 62 vilka respektive svarar mot sändare och mottagarantenngrupperna 18 och 20 enligt fig 1. Denna sändarantennpanel 60 infattar en rektangulär lådliknande bas 64 vilken sträcker sig längs golvet och ett par rektangulära öppna ramar 66 och 68 vilka är diagonalt frånskjutna varandra men partiellt skär varandra. Ramarna själva är ihåliga och de ger inneslutning och stöd för sändarna och för- spänningsspolar. Mottagarpanelen,ärav liknande konstruktion och innefattar en bas 70 på vilken är monterade diagonalt från var- andra och delvis genomskärande öppna rektangulära ramar 72 och 74. Ramarna 72 och 74 ger inneslutning och stöd för mottagar- och parasitantennspolar. Fundamenten 64 och 70 på vilka ramarna 66, 68, 72 och 74 är uppburna kan användas för att innesluta skilda elektriska komponenter omfattande sändare, förspänning, styrning, parasítkrets, mottagare och alarmdelar hos systemet.Figures 3 and 4 show an antenna arrangement which is presently preferred for carrying out the present invention. As shown in Fig. 3, at opposite sides of the door outlet 14 there is arranged a separate antenna panel 60 and a receiver antenna panel 62 which respectively correspond to transmitters and the receiver antenna groups 18 and 20 according to Fig. 1. This transmitter antenna panel 60 comprises a rectangular box-like base 64 which extends along the floor and a pair of rectangular open frames 66 and 68 which are diagonally offset from each other but partially intersect. The frames themselves are hollow and they provide containment and support for the transmitters and bias coils. The receiver panel, of similar construction and comprising a base 70 on which are mounted diagonally from each other and partially intersecting open rectangular frames 72 and 74. The frames 72 and 74 provide containment and support for receiver and parasite antenna coils. The foundations 64 and 70 on which the frames 66, 68, 72 and 74 are supported can be used to enclose various electrical components comprising transmitter, bias, control, parasite circuit, receiver and alarm parts of the system.

Med hänvisning till sprängskissen (fig 4) framgår att det finns anordnat första och andra mottagarspolar 76 och 78 vilka mot- svarar och passar inom de rektangulära öppna ramarna 72 och 74.Referring to the exploded view (Fig. 4), it will be seen that first and second receiver coils 76 and 78 are provided which correspond to and fit within the rectangular open frames 72 and 74.

Spolarna 76 och 78 är lindade i motsatta riktningar och de är anslutna i serie som visas genom den överkorsande linjen 80.The coils 76 and 78 are wound in opposite directions and they are connected in series as shown by the crossover line 80.

Spolarna 76 och 78 är som visas anslutna via ledningar 44 till mottagaren 46 och alarmet 47 (ej visat i fig 4). När spolarna 76 och 78 matas vid närvaron av växlande elektromagnetiska fält alstrar de växlande elektriska signaler i trådarna 44 och matar dessa signaler till mottagaren 46. Om dessa signaler om- fattar komponenter vid den speciella harmoniska frekvensen till vilken mottagaren är avstämd (dvs den sjätte övertonen av fråge- frekvensen), alstrar mottagaren en signal för att aktivera alarmet 47.The coils 76 and 78 are as shown connected via lines 44 to the receiver 46 and the alarm 47 (not shown in Fig. 4). When the coils 76 and 78 are fed in the presence of alternating electromagnetic fields, the alternating electrical signals are generated in the wires 44 and feed these signals to the receiver 46. If these signals comprise components at the particular harmonic frequency to which the receiver is tuned (i.e. the sixth harmonic of the interrogation frequency), the receiver generates a signal to activate the alarm 47.

Som visas i fig 4 finns också anordnade första och andra parasitspolar 82 och 84 vilka också överensstämmer med och passar inom ramarna 72 och 74. Parasitspolarna 82 och 84 är an- slutna i serie i en överkorsningsledning 86 och de är lindade i samma riktning. Ãndarna av spolarna 82 och 84 är anslutna via ledningarna 36 till parasitkondensatorn 54. I detta arrangemang kan parasitkondensatorn 54 vara ett antal parallellt anslutna kondensatorer monterade i basen 70.As shown in Fig. 4, there are also arranged first and second parasite coils 82 and 84 which also correspond to and fit within the frames 72 and 74. The parasite coils 82 and 84 are connected in series in a crossover line 86 and they are wound in the same direction. The ends of the coils 82 and 84 are connected via the leads 36 to the parasitic capacitor 54. In this arrangement, the parasitic capacitor 54 may be a number of capacitors connected in parallel mounted in the base 70.

Sändar- och förspänningsspolarna vilka uppbäres inom ramar- 7805292-s na 66 och 68 visas icke i föreliggande ritningar. Dock är dessa företrädesvis samma som visas i vår amerikanska patentskrift 4 326 198. spolar vardera innehållen i de olika ramarna 66 och 68. Dessa Som beskrivs i denna, innefattar antennspolen två spolar är lindade i samma riktning och är anslutna i serie. För- spänningsspolen innefattar också två spolar vardera uppburen i en av de olika ramarna 66 och 68. Förspänningsspolarna är också anslutna i serie men de är lindade i motsatta riktningar.The transmitter and bias coils which are supported within frames 66 and 68 are not shown in the present drawings. However, these are preferably the same as shown in our U.S. Pat. No. 4,326,198. Coils each contain the contents of the various frames 66 and 68. As described herein, the antenna coil comprises two coils wound in the same direction and connected in series. The bias coil also includes two coils each supported in one of the different frames 66 and 68. The bias coils are also connected in series but they are wound in opposite directions.

I det för närvarande föredragna arrangemanget utsträcker sig vardera ramarna 66 och 68 av sändarantennpanelen 60 och ramarna 72 och 74 av mottagarpanelen 62 ungefär 75 cm längs var- dera sidan och de överlappar varandra med omkring 25 cm i den horisontella riktningen (dimension "a“) och omkring 38 cm i den vertikala riktningen (dimension "b").In the presently preferred arrangement, each of the frames 66 and 68 of the transmitting antenna panel 60 and the frames 72 and 74 of the receiving panel 62 extend approximately 75 cm along each side and they overlap each other by about 25 cm in the horizontal direction (dimension "a"). and about 38 cm in the vertical direction (dimension "b").

Ramarna 72 och 74 för mottagarantennpanelen 62 är omkring samma storlek och arrangemang som ramarna 66 och 68 för sändar- antennpanelen 60. Också mottagarspolarna 76 och 78 och parasit- spolarna 82 och 84 är av i huvudsak samma konstruktion, storlek och arrangemang som frågespolarna. Det bör också märkas att parasitspolarna ligger i linje med frågespolarna uppburna i ramarna 66 och 68. Det inses således att den maximala induktiva kopplingen åstadkommes mellan sändarspolarna och parasitspolarna 82 och 84 över frågezonen.The frames 72 and 74 for the receiving antenna panel 62 are about the same size and arrangement as the frames 66 and 68 for the transmitting antenna panel 60. Also the receiving coils 76 and 78 and the parasite coils 82 and 84 are of substantially the same construction, size and arrangement as the interrogation coils. It should also be noted that the parasitic coils are aligned with the interrogation coils supported in frames 66 and 68. Thus, it is understood that the maximum inductive coupling is provided between the transmitter coils and the parasitic coils 82 and 84 across the interrogation zone.

Systemet enligt fig 3 och 4 fungerar på samma sätt som systemet enligt fig 1, dock föredras den speciella antennkonstruk- tionen som användes i arrangemanget enligt fig 3 och 4 eftersom de ger en förbättrad fördelning av magnetiska fältkomponenter av olika orientering och därför ett bättre gensvar för alla möjliga utgångsbanor och alla möjliga màlkonstruktioner.The system of Figs. 3 and 4 operates in the same manner as the system of Fig. 1, however, the special antenna construction used in the arrangement of Figs. 3 and 4 is preferred because they provide an improved distribution of magnetic field components of different orientation and therefore a better response to all possible starting paths and all possible target constructions.

Man har funnit att parasitspolarrangemangen vilka besk- rivits här gör det möjligt att reducera mängden elektrisk ström som flyter i sändarspolen med hälften av den som erfordras utan parasitspole, och ändå förbättras systemprestanda i hög grad på grund av den enhetliga fältfördelningen som parasitspolen ger.It has been found that the parasitic coil arrangements described herein make it possible to reduce the amount of electric current flowing in the transmitter coil by half that required without a parasitic coil, and yet system performance is greatly improved due to the uniform field distribution provided by the parasitic coil.

Uppfinningen har sålunda beskrivits med hänvisning till föredragna utföringsformer av densamma, och det är uppenbart för fackmannen inom detta område uppfinningen berör, att olika änd- ringar ooh modifieringar kan göras på denna utan avsteg från uppfinningens grundtanke och ram som den definieras genom bifogade krav.The invention has thus been described with reference to preferred embodiments thereof, and it will be apparent to those skilled in the art that the invention relates that various changes and modifications may be made thereto without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Claims (11)

7805292-5 10 PATENTKRAV7805292-5 10 PATENT CLAIMS 1. l. Sätt att detektera obehörig passage av föremål genom en frågezon, k ä n n e t e c k n a t av stegen att på de artiklar som skall skyddas, anordnas speciella mål vilka kan alstra förutbestämda elektromagnetiska störningar som gensvar på infallet på detta av ett elektromagnetiskt frågefält av förutbestämd frekvens, generering från första och andra åtskilda källor i närheten av nämnda frågezon, första och andra elektromagnetiska frågefält vid nämnda förutbestämda frekvens, förflyttning av ett målsatt föremål genom nämnda frågezon, övervakning av nämnda frågezon för närvaro av nämnda förutbestämda elektromagnetiska störningar, detektering av sådana störningar och alstrande av en alarmsignal vid en sådan detektering, det elektromagnetiska fältet från nämnda första källa genereras genom matning av en frågeantennspole från en oscillator vilken är kopplad till densamma och det elektromag- netiska fältet från nämnda andra källa genereras genom att induktivt koppla en elektrisk resonanskrets, vilken är avstämd till nämnda förutbestämda frekvens, till nämnda frågeantenn- spole.1. l. Method of detecting unauthorized passage of objects through an interrogation zone, characterized by the steps that on the articles to be protected, special targets are arranged which can generate predetermined electromagnetic interference in response to the incidence thereof of an electromagnetic interrogation field of predetermined frequency. , generation from first and second separate sources in the vicinity of said interrogation zone, first and second electromagnetic interrogation fields at said predetermined frequency, movement of a target object through said interrogation zone, monitoring of said interrogation zone in the presence of said predetermined electromagnetic interference, and detection of such interference. generating an alarm signal upon such detection, the electromagnetic field from said first source is generated by feeding an interrogation antenna coil from an oscillator connected thereto and the electromagnetic field from said second source is generated by inductively coupling an electric resonant circuit. ts, which is tuned to said predetermined frequency, to said interrogation antenna coil. 2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda andra elektromagnetiska fält genereras vid ett fasför- hållande till nämnda första elektromagnetiska fält av i huvud- sak 9o°.2. A method according to claim 1, characterized in that said second electromagnetic field is generated at a phase relationship to said first electromagnetic field of substantially 90 °. 3. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda elektriska resonanskrets är elektriskt matad enbart genom induktiv koppling till nämnda frågeantennspole.3. A method according to claim 1, characterized in that said electrical resonant circuit is electrically supplied only by inductive connection to said interrogation antenna coil. 4. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av stegen att elektriskt mata en frågeantennspole i närheten av nämnda frågezon vid nämnda förutbestämda frekvens för att alstra elektromagnetiska primärvågor i nämnda zon, induktivt koppla nämnda frågeantennspole till en elektrisk resonanskrets '7805292-5 ll avstämd till nämnda förutbestämda frekvens och placerad i när- heten av nämnda frågezon och vilken utsänder sekundära elektromagnetiska vågor från nämnda elektriska resonanskrets.4. A method according to claim 1, characterized by the steps of electrically supplying an interrogation antenna coil in the vicinity of said interrogation zone at said predetermined frequency to generate primary electromagnetic waves in said zone, inductively coupling said interrogation antenna coil to an electrical resonant circuit. said predetermined frequency and located in the vicinity of said interrogation zone and which emits secondary electromagnetic waves from said electrical resonant circuit. 5. Sätt enligt krav l eller 4, k ä n n e t e c k n a t av att en kontinuerlig förmagnetisering är anordnad vilken har en intensitet och konfiguration som svarar mot intensiteten och konfigurationen hos det magnetiska fält som alstras genom nämnda frågeantenn.5. A method according to claim 1 or 4, characterized in that a continuous pre-magnetization is provided which has an intensity and configuration corresponding to the intensity and configuration of the magnetic field generated by said interrogation antenna. 6. Apparat för detektering av obehörig passage av föremål genom en frågezon av ett stölddetekteringssystem, k ä n n e - t e c k n a d av en frågeantenn (18) anordnad nära nämnda zon (24), ett elektriskt generatororgan (30, 32) anslutet till frågeantennen (18) för matning av nämnda frågeantenn vid en förutbestämd frekvens, en elektrisk parasitresonanskrets (50, 54) avstämd att komma i resonans vid nämnda förutbestämda frekvens, varvid nämnda elektriska parasitresonanskrets innefattar en parasitspole (50) anordnad i närheten av nämnda frågezon (24) åtskild från nämnda frågeantenn (18) men induktivt kopplad till densamma över utrymmet mellan nämnda frågeantenn (18) och nämnda parasitspole (50), åtminstone ett mål (10) anordnat att monteras på en vara (12) som skall skyddas, varvid målet uppvisar elektriska karakteristika som är sådana att när målet placeras i zonen (24) stör det det elektromagnetiska fältet i denna på ett förutbestämt sätt, samt en mottagande anordning (42, 46) anordnad att avkänna den störning som förorsakas av målet och aktivera ett alarm (47) såsom gensvar på denna störning.Apparatus for detecting unauthorized passage of objects through an interrogation zone of a theft detection system, characterized by an interrogation antenna (18) arranged near said zone (24), an electric generator means (30, 32) connected to the interrogation antenna (18) for feeding said interrogation antenna at a predetermined frequency, an electric parasitic resonant circuit (50, 54) is tuned to resonate at said predetermined frequency, said electric parasitic resonant circuit comprising a parasitic coil (50) arranged in the vicinity of said interrogating zone (24) separated from said interrogation antenna (18) but inductively connected thereto across the space between said interrogation antenna (18) and said parasitic coil (50), at least one target (10) arranged to be mounted on a product (12) to be protected, the target having electrical characteristics which are such that when the target is placed in the zone (24) it interferes with the electromagnetic field therein in a predetermined manner, as well as a receiving device (42, 46) arranged a tt detect the disturbance caused by the target and activate an alarm (47) in response to this disturbance. 7. Apparat enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda elektriska parasitresonanskrets (50, 54) innefattar en parasitspole (50) ansluten över en kondensator (54).Apparatus according to claim 6, characterized in that said electrical parasitic resonant circuit (50, 54) comprises a parasitic coil (50) connected across a capacitor (54). 8. Apparat enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda parasitresonanskrets (50, 54) matas enbart genom induk- tiv koppling med nämnda frågeantenn.Apparatus according to claim 6, characterized in that said parasitic resonant circuit (50, 54) is supplied only by inductive connection with said interrogating antenna. 9. Apparat enligt krav 6 och 8, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda frågeantenn (18) är av flat utbredd konstruktion och utsträcker sig längs ena sidan av nämnda frågezon (24) och 7305292-5 12 nämnda parasítspole (50) är också av plan utbredd konfigura- tion och är placerad längs motsatta sidan av nämnda frågezon (24) parallellt med och i linje med nämnda frågeantenn (l8LApparatus according to claims 6 and 8, characterized in that said interrogation antenna (18) is of flat widespread construction and extends along one side of said interrogation zone (24) and said parasite coil (50) is also planar. widespread configuration and is located along the opposite side of said interrogation zone (24) parallel to and in line with said interrogation antenna (18L). 10. Apparat enligt krav 6, 8 eller 9, k ä n n e t e c k n a d av att den vidare innefattar ett magnetiskt förspänningsorgan (34) anordnat att alstra i nämnda frågezon (24) en kontinuerlig magnetisk förspänning vilken har en konfiguration och intensitet med likartat mönster som det magnetiska fält som alstras av nämnda frågeantenn (18LApparatus according to claim 6, 8 or 9, characterized in that it further comprises a magnetic biasing means (34) arranged to generate in said interrogation zone (24) a continuous magnetic bias which has a configuration and intensity with a pattern similar to the magnetic one. field generated by said interrogation antenna (18L) 11. ll. Apparat enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda förspänningsspole (34) är anordnad i närheten av nämnda frågeantenn (18) och är ansluten till en elektrisk för- spänningskälla (38) för att ge en kontinuerlig magnetisk för- spänning på det magnetiska fältmönstret vilket alstras genom nämnda frågeantenn.11. ll. Apparatus according to claim 10, characterized in that said bias coil (34) is arranged in the vicinity of said interrogation antenna (18) and is connected to an electrical bias source (38) to provide a continuous magnetic bias voltage on the magnetic field pattern. which is generated by said interrogation antenna.