EP0319637B1

EP0319637B1 - Magnetisches Diebstahl- bzw. Einbruch-Sicherungssystem sowie hierfür geeignetes Sensor-Metallelement

Info

Publication number: EP0319637B1
Application number: EP88104515A
Authority: EP
Inventors: Erhard Klein
Original assignee: Karl Harms Handels-Gmbh & Co KG
Current assignee: Karl Harms Handels-Gmbh & Co KG
Priority date: 1987-12-10
Filing date: 1988-03-22
Publication date: 1995-05-10
Anticipated expiration: 2008-03-22
Also published as: EP0319637A3; DE3741780C2; EP0319637A2; JPH01169600A; ATE122489T1; DE3853767D1; ES2074423T3; DE3741780A1; US5008649A

Description

Die Erfindung betrifft ein Diebstahlsicherungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, wie es aus der DE 35 41 536 A1 gattungsmäßig bekannt ist.
Bei diesem vorbekannten Diebstahlsicherungssystem bestehen die Sensor-Drahtelemente im wesentlichen aus amorphem Material, wobei zumindest ein Teil des Drahtes bei Deaktivierung kristallisierbar ist. Die Sensor-Drahtelemente werden jeweils im Bereich eines von einer Feldspule erzeugten periodischen Magnetfeldes symmetrisch angesteuert, wobei zwar jeweils bei Umkehrung der magnetischen Polarität in der Hystereseschleife aufgrund bekannter physikalischer Effekte eine große Barkhausen-Unstetigkeit (Large Barkhausen Jump) entsteht, also ein für "normale" Metallgegenstände atypisches Signal, jedoch aufgrund der Art der Ansteuerung ein symmetrisches Signal.
Dabei vertraut das Diebstahlsicherungssystem gemäß der DE 35 41 536 A1 darauf, daß vergleichbare atypische Signale von der der Feldspule zugeordneten Induktionsspule durch andere Gegenstände nicht erzeugt werden, und gibt sich im übrigen auch mit einer qualitativen Detektierung eines solchen an sich atypischen Signals für die dadurch veranlaßte Auflösung eines Alarms grundsätzlich zufrieden.
Mit diesem bekannten Diebstahlsicherungssystem waren zwar zuvor bekannte Diebstahlsicherungssysteme unter gewissen Gesichtspunkten zu verbessern. Es hat sich aber gezeigt, daß es bei Verwendung des aus der DE 35 41 536 A1 bekannten Systems dennoch zu einer nicht unbetrachtlichen Anzahl von Fehlalarmen kommen kann, die stets für alle Beteiligten außerordentlich unangenehm sind und in Verkaufsstätten sehr häufig den Verlust wenigstens des betreffenden Kunden zur Folge haben, da sich ein Kunde den Unannehmlichkeiten eines Fehlalarms nicht erneut aussetzen will. Zu diesen Fehlalarmen kann es insbesondere deshalb kommen, weil Personen nicht selten irgendwelche Gegenstände bei sich führen, die im Bereich der Feld- und Induktionsspule ein qualitativ ähnliches Signal auslösen, und weil bei der Detektierung keine Quantifizierung der erzeugten Signale erfolgt, die zumindest zu einer Reduzierung der auftretenden Fehlalarme führen könnte.
Um die Identifizierungsgenauigkeit zu erhöhen, kann man zwar die Frequenzspektren der erzeugten Impulssignale untersuchen und in geeigneter Weise qualifizieren, doch ist hierfür ersichtlich eine relativ komplizierte und aufwendige Apparatur mit einer Empfängerspulenanordnung erforderlich, deren Ausgang über eine Empfängervorrichtung an einen Plotter und eine Spektralanalysevorrichtung angeschlossen ist, so daß eine auf diese Weise bewirkte Reduzierung von Fehlalarmen durch Identifizierungsverbesserung der erzeugten Signale in der Regel schon vom erforderlichen Aufwand her ausscheidet, ganz abgesehen davon, daß derartige Einrichtungen relativ wartungsintensiv sind.
Es kommt hinzu, daß auch die Deaktivierung der Sensor-Drahtelemente beim Stand der Technik gemäß der DE 35 41 536 A1 für ein Diebstahlsicherungssystem, wie es bspw. und insbesondere in Supermärkten o. dgl. vorteilhaft einzusetzen ist, technisch kompliziert und daher wenig geeignet erscheint. Dabei setzt eine erste Ausführungsform zunächst schon einmal voraus, daß das Sensor-Drahtelement zwischen Substrat- und Deckschichten eingebettet ist, und daß zwei Kontakte vorgesehen sind, welche eine Isolation des Sensor-Drahtelementes durchdringen müssen, wobei der eine Kontakt an eine Stromversorgung angeschlossen und der andere Kontakt mit Erde verbunden ist, so daß sich ein Kondensator in einen zwischen den beiden Kontakten liegenden Abschnitt des Sensor-Drahtelementes entlädt und hierdurch dessen Temperatur über die Spannungsentlastungstemperatur des Materials anhebt.
Bei einer ggf. nicht mechanisch-elektrischen Ausgestaltung der Deaktivierungseinheit ist ein Laser vorgesehen, dessen Strahlen auf einen zu kristallisierenden Teil (oder das ganze Drahtelement) gerichtet werden, um diesen (ggf. lokal) zu erhitzen.
Gemäß einer dritten Ausführungsform der Deaktivierungseinrichtung ist bei dem bekannten Diebstahlsicherungssystem das Sensorelement mit interner Verspannung in Laminatschichten eingeschlossen, die durch Hitze schrumpfbar sind, wobei zur Deaktivierung die Laminate mit Heißluft beaufschlagt werden, so daß sich das Sensorelement entspannen und damit seine innere Verspannung verlieren kann.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das vorbekannte gattungsgemäße Diebstahlsicherungssystem insbesondere hinsichtlich seiner Signal-Identifizierungsgenauigkeit erheblich zu verbessern und damit die Gefahr von Fehlalarmen derart zu reduzieren, daß diese praktisch ausgeschlossen sind. Dabei soll das Diebstahlsicherungssystem darüber hinaus nicht nur bzgl. seiner Sensorelemente vereinfacht und verbilligt werden. Schließlich soll auch die (befugte) Deaktivierung der Sensorelemente erheblich einfacher und mit geringerem Aufwand möglich sein.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.
Dabei sei darauf verwiesen, daß ein Wiegand-Draht an sich bekannt ist. Bei einem Wiegand-Draht handelt es sich um ein aus ferromagnetischem Material bestehendes Drehtelement, welches aufgrund bestimmter Behandlung bei der Fertigung einen weichmagnetischen Kern und einen hartmagnetischen Mantel (Schale) aufweist, wie diese bspw. in der US 42 47 601 oder der Z. "messen + prüfen/automatik", Mai 1984, S. 236-239, beschrieben ist.
Wird an einem bzgl. Kern und Schale durch ein ausreichend starkes Magnetfeld mit einer Sättigungsfeldstärke gleichgerichtet (positiv oder negativ orientiert) vormagnetisierten Wiegand-Draht ein anschwellendes Magnetfeld angelegt, das (mit einem Feldstärke-Ausgangswert 0 oder einem relativ geringen FeldstärkeAusgangswert beginnend) in entgegensetzer Richtung zum Vormagnetisierungsfeld ansteigt, so verbleibt der Magnetisierungszustand des Wiegand-Drahtes zunächst in seinem Vormagnetisierungszustand. Überschreitet die Feldstärke einen auch als Zündfeldstärke bezeichneten Schwell- bzw. Grenzwert, so ändert sich bei Erreichen der Zündfeldstärke zunächst nur die Magnetisierungsrichtung des weichmagnetischen Kerns; diese klappt nämlich spontan um.
Befindet sich der Wiegand-Draht bei diesem Umklappen der Magnetisierungsrichtung des weichmagnetischen Kerns in einer Induktionsspule, so erzeugt die mit dem Umklappen der Kern-Magnetisierungsrichtung verbundene Flußänderung in der Induktionsspule einen auch als Rücksetzimpuls bezeichneten Spannungsimpuls mit einer - wegen der magnetischen Kopplung zwischen Kern und Schale - relativ kleinen Amplitude.
Bleibt die Feldstärke des an einen Wiegand-Draht angelegten Magnetfeldes danach unterhalb eines zweiten Grenzwertes, die bei ihrem Überschreiten auch zur Ummagnetisierung der hartmagnetischen Schale führen würde, und läßt man nach dem Umklappen der Magnetisierungsrichtung des weichmagnetischen Kerns nach Überschreiten der Zündfeldstärke das angelegte Magnetfeld wieder in der Ursprungsrichtung ansteigen, so klappt die Magnetisierungsrichtung des weichmagnetischen Kerns bei Erreichen der Zündfeldstärke wieder ih die Ursprungsrichtung um. Da das Magnetfeld der Schale in diesem Zustand dem angelegten äußeren Feld gleichgerichtet ist und dieses gleichsam unterstützt, bewirkt die magnetische Kopplung zwischen Schale und Kern hierbei eine relativ hohe Flußänderungsgeschwindigkeit und damit ein relativ starkes Signal, welches be einem angelegten periodischen Wechselfeld quasi sta tisch ist.
Dabei läßt sich ersichtlich bei ein und demselben Wie gand-Draht entweder ein symmetrisches oder ein asymmetrisches Signal erzeugen, und zwar ergibt sich ein symmetrisches Signal dann, wenn der Wiegand-Draht in beiden Richtungen jeweils hinsichtlich Kern und Mantel gesättigt wird. Werden dagegen während jedes Durchgangs durch den ersten Quadranten aufgrund einer entsprechend hohen Feldstärke Kern und Schale positiv gesättigt und wird im dritten Quadranten nur der Kern gesättigt, so ergibt sich aufgrund einer solchen asymmetrischen Erregung ein asymmetrisches Signal, dessen Art bzw. Form mithin von der Ansteuerung bzw. Erregung des Wiegand-Drahtes abhängt, wie dieses in der US 42 47 601 beschrieben ist.
Aufgrund des Umstandes, daß das erfindungsgemäße Diebstahlsicherungssystem mit einer asymmetrischen Ansteuerung der Sensor-Drahtelemente und damit mit asymmetrischen Impulssignalen arbeitet, die von "normalen" Metallgegenständen nicht erzeugt werden, ergibt sich bereits mit relativ einfachen Mitteln eine hohe Identifizierungsgenauigkeit und damit eine extrem geringe Anzahl von Fehlalarmen.
Da über diese qualitative Identifizierung hinaus aber noch eine quantitative Signalidentifizierung vorgesehen ist, bei welcher die Amplitude des positiven Signals mit der Amplitude des negativen Signals (und zwar nicht nur durch an sich bereits höchst zweckmäßige Differenzbildung, sondern durch Quotientenbildung) verglichen wird und nur dann ein Alarm ausgelöst wird, wenn das Amplitudenverhältnis der erzeugten Impulse einen vorgegebenen Grenzwert von vorzugsweise 3 : 1 überschreitet, ist mit dem erfindungsgemäßen Diebstahlsicherungssystem der Anteil von Fehlalarmen praktisch auf 0 zu reduzieren, da es praktisch ausgeschlossen ist, daß irgendein anderer Gegensatnd ein atypisches, asymmetrisches Signal erzeugt, dessen Amplitudenverhältnis dann auch noch einen vorgegebenen Grenwert von bspw. 3 : 1 überschreitet.
Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in Unteransprüchen beschrieben.
Insbesondere die Funktions- und Arbeitsweise wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine stark schematisierte Zeichnung noch weiter erläutert. Es zeigt:

Fig. 1: eine schematische Darstellung eines an einer Kasse eines Supermarktes angeordneten Kontroll-Gates, wobei im oberen linken Teil von Fig. 1 ein gesicherter Gegenstand teilweise perspektivisch vergrößert herausgezeichnet ist, in Richtung des Pfeiles I in Fig. 2 gesehen;
Fig. 2: eine Draufsicht auf die Darstellung gemäß Fig. 1 in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1 gesehen;
Fig. 3: einen Schnitt durch die Darstellung gemäß Fig. 1 in Richtung der Schnittlinie III-III gesehen, also eine seitliche Draufsicht auf das einen Raumauslaß bildende Kontroll-Gate in Ausgangsrichtung gesehen;
Fig. 4: eine Draufsicht auf ein Preisschild (etwa in Originalgröße) für die Waren, wobei das Preisschild zugleich das Sicherungsetikett bildet und ein als Wiegand-Draht ausgebildetes Sensor-Metallelement enthält, in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 5 gesehen; und
Fig. 5: eine Seitenansicht des Preis-/Sicherungsetikettes gemäß Fig. 4 in Richtung des Pfeiles V in Fig. 4 gesehen.

Die Fig. 1 bis 3 der Zeichnung zeigen die Anwendung eines erfindungsgemäßen Sicherungssystems als Diebstahl-Sicherungssystem in einem Supermarkt, von dem lediglich ein als Kontroll-Gate 1 ausgebildeter Raumauslaß beispielhaft dargestellt ist.
Die zu sichernden Gegenstände, bei denen es sich im vorliegenden Falle mithin um Waren 2 handelt, die von einem Kunden 3 entsprechenden Warenvorräten (bspw. Regalen) entnommen worden sind, um sie käuflich zu erwerben, werden von dem Kunden 3 bei Annäherung an eine dem Kontroll-Gate 1 vorgeordnete Kasse 4 auf einem Förderband 5 abgelegt und der Kassiererin 6 zugefördert, welche die entsprechenden Preise, die jeweils einem Preisschild 7 zu entnehmen sind, in die Kasse 4 eintippt und den Kaufbetrag mit dem Kunden 3 abrechnet.
Die Preisschilder 7 sind in den Fig. 4 und 5 etwa in Originalgröße dargestellt. Sie bestehen jeweils aus einem fest auf die betreffende Ware 2 aufklebaren Papieretikett, an dessen Unterseite ein als Sensor-Metallelement 8 dienender Abschnitt eines Wiegand-Drahtes fest angeordnet ist. Bereits an dieser Stelle sei darauf verwiesen, daß die Sensor-Metallelemente 8 ggf. auch innerhalb der Waren 2 bzw. ihrer Verpackung angeordnet sein könnten, so daß sie von Kunden 3 überhaupt nicht erkennbar sind.
Im Bereich des einen Raumauslaß bildenden Kontroll-Gates 1 ist eine Feldspule 9 angeordnet, die in Fig. 1 mit einer strichpunktierten Linie angedeutet ist. Wie insbesondere aus Fig. 3 erkennbar ist, umgibt die Feldspule 9 das Kontroll-Gate 1 ringförmig. Ihre Höhe H beträgt 2,2 m und ihre Breite B 0,8 m, so daß ein Kunde 3 nach dem Abrechnungsvorgang das Kontroll Gate 1 mühelos passieren kann.
Die in dem Supermarkt auf Vorrat gehaltenen, zum Kauf angebotenen Waren 2 sind jeweils mit wenigstens einem Sicherungsetikett versehen, welches zugleich das Preisschild 7 bildet. Dieses ist bei den Waren 2.2 und 2.3 (s. Fig. 1 und 2) der Fall, während die Ware 2.1 mit drei Sicherungsetiketten 7 (gemäß den Fig. 4 und 5) versehen ist, wobei das jeweils aus einem Wiegand-Draht bestehende Sensor-Metallelement 8 in seiner Längserstreckung gemäß den oben links in Fig. 1 (dort ist die Ware 2.1 in vergrößerter Darstellung teilweise perspektivisch herausgezeichnet) erkennbaren Pfeilen x bzw. y bzw. z in unterschiedlicher Richtung verläuft, wobei die Richtungen x, y und z jeweils senkrecht zueinander stehen.
Die als Sensor-Metallelemente 8 dienenden Wiegand-Drähte sind in ihrem aktiven Zustand magnetisiert. Dieser Aktivierungszustand wird bei ordnungsgemäßer Abrechnung dadurch in einen deaktivierten Zustand überführt (da das Diebstahl-Sicherungssystem ja bei ordungsgemäßem Kauf nicht etwa einen Alarm auslösen soll), indem die als Sensor-Metallelemente 8 dienenden Wiegand-Drähte im Bereich der Kasse 4 entmagnetisiert werden. Zu diesem Zwecke wird im Bereich des Förderbandes 5 mittels einer in Fig. 1 mit einer strickpunktierten Linie angedeuteten Feldspule 10 ein zunächst relativ starkes magnetisches Wechselfeld erzeugt, welches in Richtung auf das Kontroll-Gate 1 in seiner Stärke immer weiter verringert wird, so daß die Deaktivierung der Sensor-Metallelemente 8 bei ordnungsgemäßem Kauf selbsttätig erfolgt. Um zu verhindern, daß dabei etwa auch von einem Kunden 3 mitgeführte Waren 2 bzgl. ihrer/ihres Sensor-Metallelemente(s) 8 deaktiviert werden, ist die Feldspule 10 zu dem parallel zur Kasse 4 verlaufenden Durchgang 11 hin abgeschirmt.
Die gesamte Sicherungseinrichtung wird (erst) eingeschaltet, wenn sich ein Kunde 3 dem Bereich der Kasse 4 nähert. Durchquert er dabei eine Lichtschranke 12 (s. Fig. 2), so bewirkt dieses ein Einschalten eines Ein-Platinen-Rechners 13, der für mehrere (ggf. sämtliche) Kontroll-Gates 1 des betreffenden Supermarktes arbeitet und zunächst einmal bewirkt, daß ein Frequenzgenerator 14, der ebenfalls für mehrere (ggf. sämtliche) Kontroll-Gates 1 des Supermarktes arbeitet, in Betrieb gesetzt wird. Der Frequenzgenerator 14 bezieht seine Stromversorgung aus dem Drehstromnetz und erzeugt eine sinusförmige Spannung, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel maximal 67 V beträgt. Dabei liefert er einen Spitzenstrom von 15 A. Die von dem Frequenzgenerator 14 erzeugte Wechselfrequenz beträgt ca. 600 Hz. Die Frequenz regelt das System selbsttätig auf die Resonanzfrequenz der Feldspule 9 ein.
Der induktive Widerstand der Feldspule 9 wird durch eine entsprechend dimensionierte Kapazität ausgeglichen, wobei als Resonanzfrequenz ein dem Frequenzgenerator 14 entsprechender Wert von 600 Hz gewählt wird. Da die Kapazität aus diskreten Bauelementen zusammengesetzt ist, die nicht nur einer gewissen Toleranz sondern auch einer gewissen Alterung unterliegen, läßt sich die Resonanzfrequenz nicht immer genau einstellen.
Um dennoch einen minimalen Widerstand zu realisieren und ein maximales Magnetfeld zu erzeugen, ist - wie bereits angedeutet worden ist - vorgesehen, daß sich der Frequenzgenerator 14 selbsttätig auf die tatsächlich vorhandene genaue Resonanzfrequenz einpendelt.
Die in einer Höhe h von 0,9 m an den beiden vertikalen Schenkeln der Feldspule 9 angeordneten Induktionsspulen 15, 15 sind ebenfalls so orientiert, daß sie Magnetfeldänderungen umsetzen, deren Vektor in Durchgangsrichtung des Pfeiles 16 weist. Die Induktionsspulen 15, 15 sind so ausgelegt, daß sie eine möglichst geringe Eigenkapazität aufweisen und enthalten keinen Metallkern.
Wird ein mit einem aktiven Sensor-Metallelement 8 versehener Gegenstand 2 nicht im Bereich der Kasse 4 (also mittels des von der Feldspule 10 im Bereich des Förderbandes 5 erzeugten magnetischen Wechselfeldes) deaktiviert, da der betreffende Kunde ihn nicht zur Abrechnung auf das Förderband 5 legt, sondern bspw. in einer Tasche, unter einem Mantel od.dgl. in illegitimer Weise mit sich führt, und durchquert dieser Kunde 3 das Kontroll-Gate 1 und erreicht dabei einen Bereich, in dem das von der Feldspule 9 erzeugte magnetische Wechselfeld die vorgesehene Zündfeldstärke von 17 A/cm überschreitet (bei dieser Gelegenheit sei angemerkt, daß der Schenkelquerschnitt der Feldspule 9 etwa 8 cm² beträgt, und daß die Feldspule 9 150 Kupferdrahtwindungen aufweist, die ohne weiteres mit einem Spitzenstrom von 15 A belastbar sind, wobei der Innenwiderstand 4 Ω beträgt, wobei das Magnetfeld in der Spulenmitte 17 (s. Fig. 3) also etwa in 1,1 m Höhe über dem Untergrund 18 und etwa 0,4 m vom jeweiligen Seitenrand entfernt am schwächsten ist), so ist der Frequenzgenerator 14 über den von der Lichtschranke 12 in Gang gesetzten Rechner 13 bereits in Betrieb und der sich im magnetisierten, aktiven Zustand befindliche Wiegand-Draht (= Sensor-Metallelement) 8 liefert aufgrund seiner Ansteuerung mit einem Wechselfeld von 600 Hz je Sekunde 600 positive und negative Impulse aufgrund seiner mit entsprechender Frequenz ständig vorgenommenen Ummagnetisierung. Die Induktionsspulen 15, 15, in denen die Impulse erzeugt werden, leiten diese einer Filterelektronik 19 zu, in welcher das an den Induktionsspulen 15, 15 anliegende Signal verstärkt und so ausgefiltert wird, daß am Ausgang der Filterelektronik 19 ein Signal anliegt, welches dem Rechner 13 zugeführt wird. Der Rechner 13 überprüft zunächst die Wahrscheinlichkeit, ob es sich bei diesem Signal auch mit Sicherheit um Wiegand-Impulse handelt, die von einem als Sensor-Metallelement 8 dienenden Wiegand-Draht erzeugt worden sind. Hierfür berechnet der Rechner 13 das Amplitudenverhältnis der Amplitude eines positiven Impulses und eines nachfolgenden negativen Impulses, die stark unterschiedlich sind, wenn die Feldstärke einen oberen Grenzwert nicht überschreitet, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel bei etwa 25 A/cm liegt. Ist das Amplitudenverhältnis bei dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel wenigstens 3:1, so geht der Rechner 13 aufgrund entsprechender Progammierung davon aus, daß die von ihm festgestellten Impulse von einem aktiven, nicht deaktivierten Wiegand-Draht stammen, und löst an einer Blinkleuchte 20 einen optischen sowie an einem Signalhorn 21 einen akustischen Alarm aus, wobei ggf. gleichzeitig die Ein- und Ausgangstüren des Supermarktes selbsttätig verschlossen werden können,wenn dieses gewünscht ist. Der betreffende Kunde kann mithin sodann einer entsprechenden Kontrolle unterzogen werden.
Stellt der Computer 13 dagegen zwar Wiegand-Impulse fest, ermittelt andererseits aber, daß deren Amplitudenverhältnis unter dem für eine Alarmauslösung vorgesehenen Amplituden-Grenzverhältnis von 3:1 liegt, so geht der Rechner davon aus, daß es sich um ein deaktiviertes Etikett handelt, und löst mithin keinen Alarm aus. Dieses ist also insbesondere dann der Fall, wenn ein als Sensor-Metallelement 8 dienender Wiegand-Draht im Bereich des Förderbandes 5 durch ein zunächst sehr starkes und danach kontinuierlich abnehmendes magnetisches Wechselfeld deaktiviert worden ist. In diesem entmagnetisierten Zustand sind die Amplituden von positivem und negativem Impuls gleichgroß.
Es ist ohne weiteres erkennbar, daß es bei dem erfindungsgemäßen Sicherungssystem praktisch nicht zu einer Auslösung von Fehlalarmen kommen kann. Denn zum einen werden derartige Wiegand-Impulse eben nur von Wiegand-Drähten erzeugt, die mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit nicht von Kunden mit sich geführt werden. Selbst wenn dieses wider Erwarten der Fall sein sollte, so müßte sich der entsprechende Wiegand-Draht darüber hinaus noch in einem aktivierten Zustand befinden und das Verhältnis seiner positiven und negativen Impulse (bzw. umgekehrt) müßte den Grenzwert von 3:1 überschreiten. Alles dieses ist so gut wie ausgeschlossen, so daß ein Alarm in der Tat nur dann ausgelöst wird, wenn ein Kunde auch tatsächlich eine entsprechend gesicherte Ware 2 unlegitimiert an der Kasse 4 vorbeiführt, um sie zu stehlen.
Wie bereits weiter oben ausgeführt worden ist, können die Wiegand-Drähte ohne weiteres zusammen mit einem üblichen Preisschild 7 auf die zu sichernde Ware 2 aufgeklebt werden, wobei ein etwa 1 cm langer Wiegand-Draht völlig ausreicht, und wobei dessen Durchmesser bspw. lediglich 0,25 mm betragen kann. Trotz dieser geringen Dimensionen ist ein derartig ausgebildetes Sensor-Metallelement 8 aber nicht etwa durch Ritzen mit dem Fingernagel od.dgl. unwirksam zu machen.
Wie bereits weiter oben dargelegt worden ist, erzeugt ein derartiger Wiegand-Draht 8 dann einen relativ starken, ohne weiteres auswertbaren Impuls, wenn seine Längsachse nicht zu stark vom Magnetvektor (s. Pfeil 16) des von der Feldspule 9 erzeugten Magnetfeldes abweicht. Führt ein Dieb eine entsprechend gesicherte Ware 2 mit sich, deren Sensor-Metallelement 8 sich beim Durchqueren des Kontroll Gates 1 bspw. zufällig in Vertikalrichtung befindet, so würde hierdurch kein hinreichend starker Impuls in den Induktionsspulen 15 induziert werden. Dieses kann man ggf. in Kauf nehmen, wenn man einerseits davon ausgehen kann, daß es sich bei den zu sichernden Waren 2 nicht um sehr hochwertige Güter handelt, und andererseits davon ausgeht, daß ein Dieb eine derartige Verkaufsstätte mehr oder weniger regelmäßig heimsucht, so daß er dann nach statistischen Grundsätzen im Mittel bei jedem zweiten oder dritten Diebstahl ermittelt werden und nach entsprechender Bestrafung mit Hausverbot belegt werden kann.
Will man dagegen die Sicherheit noch erhöhen (bspw. weil es sich bei den zu sichernden Waren zumindest teilweise um hochwertigere Güter handelt), so könnte- wie weiter oben bereits dargelegt - ggf. eine zweite Feldspule 9 und ggf. auch sogar eine dritte Feldspule 9 installiert werden, deren Magnetvektorachsen winklig (ggf. rechtwinklig) zueinander verlaufen, wobei dann die Sicherheit einer Diebstahlerfassung entsprechend erhöht wird. Eine andere Möglichkeit besteht jedoch ersichtlich auch darin, daß nicht die Installation entsprechend aufwendig vorgesehen wird, sondern daß hochwertigere Güter mit zwei oder drei Sensor-Metallelementen 8 versehen werden, deren Längsachsen jeweils im Winkel, vorzugsweise rechtwinklig, zueinander verlaufen. Auf diese Weise ist bspw. der in den Fig. 1 und 2 angedeutete Gegenstand 2.1 gesichert, der oben links in Fig. 2 noch einmal teilweise vergrößert herausgezeichnet ist. Es ist erkennbar, daß die Ware 2.1 mit drei Sicherungsetiketten 7 versehen ist, deren als Wiegand-Draht ausgebildetes Sensor-Metallelement 8 sich jeweils rechtwinklig zu den beiden anderen Wiegand-Drähten 8, 8 erstreckt. Bei einer derartigen Sicherung hat ein Dieb keinerlei Chance, die Feldspule 9 ohne Alarmauslösung zu durchqueren, da sich stets einer der Wiegand-Drähte 8 in einer Parallelstellung oder Quasi-Parallelstellung zum Magnetvektor 16 der Feldspule 9 befindet. Eine solche Sicherung mit mehreren Wiegand-Drähten 8 ist preislich ohne weiteres vertretbar, da derartige Sensor-Metallelemente 8 nicht wie beim vorbekannten Stand der Technik 6 bis 25 Pfg. kosten, sondern 0,5 Pfg., so daß ersichtlich ein Materialaufwand von weniger als einem halben Pfennig wirtschaftlich tragbar ist, wenn hierdurch eine praktisch einhundertprozentige Diebstahlsicherung zu erzielen ist.
Um die Anzeigesicherheit noch weiter zu erhöhen, können die als Sensor-Metallelemente 8 dienenden Wiegand-Drähte ggf. auch in die Ware 2 bzw. deren Verpackung integriert werden, so daß ein potentieller Dieb, der mit einem derartigen Sicherungssystem vertraut ist, praktisch keinerlei Möglichkeit hat, die Sensor-Metallelemente aufzuspüren und ggf. zu entfernen, wenn er eine bestimmte Ware 2 stehlen will.
Trotz dieser ungewöhnlich hohen Alarmmeldesicherheit ist ein Fehlalarm praktisch ausgeschlossen, da der Rechner 13 und die Filterelektronik 19 ohne weiteres so auszubilden bzw. zu programmieren sind, daß andere Impulse, die etwa von atmosphärischen Störungen oder irgendwelchen elektromagnetischen Störimpulsen stammen, erkannt werden bzw. bei der Filterung abgefiltert werden. Selbst wenn irgendwelche metallischen Gegenstände in den Bereich der Feldspule 9 gebracht werden, die bei magnetischer Anregung irgendwelche Impulse aussenden, ist auch hier eine Unterscheidung ohne weiteres möglich und gegeben, da - wie ausgeführt - letztlich nur bei einem asymmetrischen Amplitudenverhältnis (bestimmter Größe) ein Alarm ausgelöst wird, die Asymmetrie der positiven und negativen Impulse aber eine Besonderheit des Wiegand-Effektes bzw. des nach oder mit diesem Effekt arbeitenden Wiegand-Drahtes ist, der bei keinen anderen metallischen Materialien auftritt. Ein Fehlalarm ist demgemäß nur dann denkbar, wenn ein Kunde ein aktives Wiegand-Element bei sich trägt, welches kein Sensor-Metallelement 8 des Sicherungssystems ist. Da Wiegand-Drähte aber lediglich in Drehzahl- und Durchflußmessern eingesetzt werden, und es nicht üblich ist, derartige Geräte bei einem Einkauf in einem Supermarkt, einem Besuch einer Ausstellung od.dgl. bei sich zu führen, ist ein Fehlalarm mithin praktisch ausgeschlossen.
Dabei sind mit dem erfindungsgemäßen Sicherungssystem praktisch alle denkbaren Waren sicherbar, wobei lediglich die Sicherung stark magnetischer Produkte (bspw. magnetische Konservendosen) problematisch ist, da sie ggf. eine Erregung des Wiegand-Drahtes verhindern können.
Außer dem vorstehend beschriebenen und in der beigefügten Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel, welches sich auf einen Supermarkt bezieht, können selbstverständlich auch alle möglichen anderen Verkaufs- oder Ausstellungsstätten, Büchereien etc. mit einem erfindungsgemäßen Sicherungssystem in vorteilhafter Weise versehen werden.
Wie weiter oben bereits dargelegt worden ist, eignet sich das erfindungsgemäße Sicherungssystem ersichtlich auch als Einbruch-Sicherungssystem bspw. auch für private Haushalte. Werden dabei die nach außen führenden Raumauslässe wie Fenster und Türen, Boden- und Kellerluken etc. jeweils mit wenigstens einer Feldspule versehen, die dann zweckmäßigerweise bereits beim Bau (ggf. auch nachträglich) in die den betreffenden Raumauslaß umgebende Wand bzw. in den Boden eingelassen wird, und werden die zu sichernden Gegenstände jeweils (an möglichst unsichtbarer Stelle) mit einem Wiegand-Draht versehen (in diesem Falle ist selbstverständlich auch eine Anbringung zahlreicher Wiegand-Drähte kostenmäßig ohne weiteres tragbar), so wird in analoger Weise dann ein Alarm ausgelöst, wenn ein mit wenigstens einem Wiegand-Draht gesicherter Gegenstand durch einen Raumauslaß nach außen befördert wird, da er sodann bei aktivierter Feldspule in wenigstens einer Induktionsspule einen Wiegand-Impuls auslöst, der nach seiner Erkennung zur Auslösung eines Alarms führt. Eine derartig ausgebildete Einbruch-Sicherungsanlage ist gegenüber bekannten Einbruch-Sicherungsanlagen insoweit noch vorteilhafter, weil sie als solche nicht zu erkennen und praktisch von unlegitimierten Einbrechern auch nicht auszuschalten ist, da der vorzugsweise vorzusehende Frequenzgenerator an irgendeiner versteckten Stelle eines Hauses,einer Wohnung od.dgl. so installiert werden kann, daß er praktisch nicht auffindbar ist, und da es insbesondere bei größeren Gegenständen für Einbrecher praktisch unmöglich ist, nach Wiegand-Drähten zu suchen, wobei sie im übrigen nie sicher sein können, ob sie an einem bestimmten Gegenstand (bspw. einem kostbaren Möbelstück, einem Teppich od.dgl.) tatsächlich sämtliche Wiegand-Drähte aufgefunden haben, wenn ihnen das Sicherungssystem als solches bekannt ist und sie bspw. von einem Gegenstand bereits drei oder vier Wiegand-Drähte entfernt haben.

BEZUGSZEICHENLISTE

(LIST OF REFERENCE NUMERALS)

¹'kapazitiven' (capacitive) in the German text is adjectival, indicating a missing noun, presumably 'Widerstand' ('reactance').
²Translator's Note: 'Igel' in German generally means 'hedgehog', 'porcupine', 'urchin', i.e. anything of which the spikes/spines extend in all directions.

Claims

Diebstahlsicherungssystem zum Sichern von in einem Raum - insbesondere einer Selbstbedienungs-Verkaufsstätte wie einem Supermarkt - befindlichen Gegenständen gegen unbefugtes Entwenden, bei dem
a) die zu sichernden Gegenstände jeweils mit wenigstens einem Sensor-Drahtelement versehen sind, mit dem im Bereich eines von einer Feldspule erzeugten periodischen Magnetfeldes beim Überschreiten eines dem Magnetisierungszustand des Sensor-Drahtelements entgegengerichteten Feldstärke-Grenzwertes in einer Induktionsspule ein impulsartiges Signal zu erzeugen ist;

b) die Induktionsspule mit einer Detektiereinrichtung verbunden ist, mittels welcher die in der Induktionsspule erzeugten Signale zu überprüfen und ggf. einer Alarmeinrichtung zwecks Auslösung eines Alarms zuzuleiten sind; und

c) eine Deaktivierungsstation vorhanden ist, an welcher Sensor-Drahtelemente von befugt aus dem Raum zu entfernenden Gegenständen zu deaktivieren sind,
gekennzeichnet durch die Verwendung (wenigstens) eines Abschnittes einen weichmagnetischen Kern und einen hartmagnetischen Mantel aufweisenden Wiegand-Drahtes als Sensor-Drahtelement (8), welcher durch Vormagnetisierung aktivierbar ist, wobei zur an sich bekannten Erzeugung eines asymmetrischen Signals durch ein aktiviertes Sensor-Drahtelement (8) im Bereich der Feldspule (9, 10) und der Induktionsspule (15) die Feldstärkeamplitude des von der Feldspule (9, 10) erzeugten magnetischen Wechselfeldes größer ist als die Kern-Zündfeldstärke, aber kleiner als die Mantel-Zündfeldstärke; und wobei das von einem Sensor-Drahtelement (8) erzeugte Signal von der Detektiereinrichtung (13) zunächst daraufhin überprüft wird, ob es ein asymmetrisches Wiegand-Draht-Signal ist, in dem die Amplitude des positiven und negativen Impulses verglichen wird und nur dann ein Alarm ausgelöst wird, wenn das Amplitudenverhältnis der erzeugten Impulse einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
Sicherungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Sensor-Drahtelement (8) verwendeten Wiegand-Draht-Abschnitte jeweils eine Länge von ca. 5 bis 20 mm aufweisen.
Sicherungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegand-Draht-Abschnitte (8) jeweils eine Länge von ca. 1 cm aufweisen.
Sicherungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegand-Draht-Abschnitte (8) einen Durchmesser von ca. 0,15 bis 0,4 mm aufweisen.
Sicherungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegand-Draht-Abschnitte (8) einen Durchmesser von 0,25 mm aufweisen.
Sicherungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Raumauslaß (1) eines zu sichernden Raumes wenigstens eine den Raumauslaß (1) ringförmig umgehende Feldspule (9) sowie wenigstens eine Induktionsspule (15) angeordnet sind.
Sicherungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß einem Raumauslaß (1) wenigstens zwei Feldspulen (9, 9) zugeordnet sind, deren Mittelachsen (16) bzw. Magnetvektoren im Winkel zueinander verlaufen.
Sicherungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Anordnung von zwei Feldspulen (9, 9) an einem Raumauslaß (1) deren Mittelachsen (16) bzw. Magnetvektoren im wesentlichen senkrecht zueinander verlaufen.
Sicherungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldspule(n) (9, 9) von einem Frequenzgenerator (14) mit einer (Erreger-)Frequenz von ca. 400 bis 800 Hz erregt wird (werden).
Sicherungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzgenerator (14) selbsttätig einzuschalten ist, wenn eine Person (3) sich ihm nähert, und/oder selbsttätig auszuschalten ist, wenn sich eine Person (3) von ihm entfernt hat.
Sicherungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Feldspule (9) ein kapazitiver Widerstand zugeschaltet ist, wobei die Resonanzfrequenz des durch die Induktivität der Feldspule (9) und die zugeschaltete Kapazität geschaffenen Resonanz-Systems im wesentlichen gleich der Erregerfrequenz des Frequenzgenerators (14); und daß der Frequenzgenerator (14) so ausgebildet ist, daß sich seine (Erreger-)Frequenz selbsttätig auf die jeweilige Resonanzfrequenz des aus der Induktivität der Feldspule (9) und dem zugeschalteten kapazitiven gebildeten Resonanz-System einstellt.
Sicherungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an zwei parallelen Schenkeln jeder Feldspule (9) jeweils eine Induktionsspule (15) angeordnet ist, wobei die Induktionsspulen (15, 15) so orientiert sind, daß sie Anderungen des von der Feldspule (9) erzeugten Magnetfeldes umsetzen, deren Vektor parallel zur Mittelachse (16) der Feldspule (9) verläuft.
Sicherungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens einen Induktionsspule (15) eine elektronische Filtereinrichtung (19) nachgeordnet ist, mittels welcher von einem Sensor-Drahtelement (8) erzeugte Signale auszufiltern sind; daß der (den) Induktionsspule(n) (15, 15) bzw. einem Verstärker bzw. der Filtereinrichtung (19) ein Rechner (13) nach- bzw. zugeordnet ist, der zu aktivieren ist, wenn eine Person (3) sich einem Raumauslaß (1) nähert; daß der Rechner (13) sodann den Frequenzgenerator (14) ansteuert; und daß der Rechner (13) sodann als Detektiereinrichtung bei einem Empfang eines Signals dessen Überprüfung vornimmt.
Sicherungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektiereinrichtung (13) nur dann einen Alarm auslöst, wenn das Amplitudenverhältnis der erzeugten Impulse (wenigstens) etwa 3:1 ist.
Sicherungssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zu sichernder Gegenstand (2) mit wenigstens zwei winklig zueinander angeordneten Wiegand-Draht-Abschnitten (8, 8) gesichert wird.
Sicherungssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegand-Draht-Abschnitte (8, 8) im wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufen.
Sicherungssystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als zwei ggf. igelförmig angeordnete Wiegand-Draht-Abschnitte (8) vorgesehen sind.