[0001] Die Erfindung betrifft ein System bzw. eine Anordnung zum Sichern von in einem wenigsten
einen Raumauslaß aufweisenden Raum, insbesondere einer (Selbstbedienungs-)Verkaufsstätte
(wie bspw. einem Supermarkt), befindlichen Gegenständen gegen Diebstahl bzw. gegen
Einbruchdiebstahl, wobei die zu sichernden Gegenstände jeweils mit wenigstens einem
magnetisch aktivierbaren Sensor-Metallelement versehen sind, mit einer an jedem Raumauslaß
anzuordnenden ersten Einrichtung zum Erzeugen eines Magnetfeldes, in dessen Bereich
jeweils ein an einem zu sichernden Gegenstand angeordnetes, magnetisch aktiviertes
Sensor-Metallelement bei Überschreiten eines Feldstärke-Grenzwertes ein detektierbares
Signal erzeugt, und mit einer der ersten Einrichtung zugeordneten zweiten Einrichtung,
mittels welcher ein erzeugtes Signal zu detektieren und bei seinem Auftreten einer
Alarmeinrichtung zuzuleiten ist, um einen Alarm auszulösen.
[0002] Die Erfindung betrifft weiterhin ein hierfür geeignetes Sensor-Metallelement sowie
die Verwendung eines Abschnittes eines Wiegand-Drahtes als Sensor-Metallelement für
ein magnetisches Sicherungssystem der hier in Rede stehenden Art.
[0003] Wenn vor- oder nachstehend von einem "Raumauslaß" die Rede ist, so braucht es sich
hierbei - insbesondere bei einer Verwendung des erfindungsgemäßen Systems als Waren-Diebstahlsicherung
in einer Verkaufs- oder Ausstellungsstätte - nicht notwendigerweise um einen Ausgang
des betreffenden Raumes zu handeln, der entweder ins Freie oder in einen anderen Raum
führt und demgemäß in eine Begrenzungsmauer des betreffenden Raumes eingelassen ist.
Vielmehr kann es sich gerade dann auch um einen innerhalb des betreffenden Raumes
(bspw. an einer Kasse) angeordneten, auf geeignete Weise begrenzten Durchgang od.dgl.
handelt, wie er auf dem einschlägigen Fachgebiet i.a. als Kontroll-Gate bezeichnet
wird, also um eine Passage, welche Personen zum Verlassen des Raumes bzw. eines abgegrenzten
Raumteils passieren müssen, wenn sie den betreffenden Raum bzw. Raumteil verlassen
wollen. Dagegen wird es sich bei Verwendung des erfindungsgemäßen Systems als Einbruch-Sicherungssystem
in aller Regel um einen üblichen Ein-/Ausgang und darüber hinaus um Fenster, Boden-
oder Kellerluken u.dgl. handeln, also um Raumauslässe, die in einer Wand, der Decke
oder dem Boden des zu sichernden Raumes vorhanden sind.
[0004] Eine Sicherung von in Verkaufsstätten zum Verkauf bereitgehaltener Waren gegen Diebstahl
ist nicht nur bei relativ hochwertigen Waren, sondern auch bei geringerwertigen Gegenständen
geboten, da es sich bedauerlicherweise bei derartigen Eigentumsdelikten nicht um Einzelfälle
handelt, die etwa auf hochwertigere Güter beschränkt sind. Vielmehr geht man aufgrund
entsprechender Untersuchungen davon aus, daß bspw. in sogenannten Supermärkten oder
ähnlichen Verkaufsstätten, in denen die auf Vorrat gehaltenen Waren jeweils bei Bedarf
von Kunden (i.a. in einen Einkaufskorb oder -wagen) aufgenommen und sodann an einer
Kasse bezahlt werden, der durch Diebstahl entstehende Warenverlust sich praktisch
auf alle angebotenen Waren bezieht und insgesamt mehr als 1 % des gesamten Umsatzes
beträgt. Diese Größe ist nicht zuletzt im Hinblick auf die relativ geringen Gewinnspannen
derartiger Verkaufsstätten mithin äußerst hoch und erfordert entsprechende Gegenmaßnahmen.
[0005] Neben verschiedenen anderen Versuchen zur Verwirklichung einer effektiven Sicherung
von Waren gegen Diebstahl sind unterschiedliche Systeme auf magnetischer Basis bekanntgeworden,
die jedoch sowohl in technischer Hinsicht (einschließlich ihrer Effektivität) als
auch in wirtschaftlicher Hinsicht trotz des bereits lange bestehend in Bedarfes noch
immer in höchstem Maße unbefriedigend sind. Dabei eignen sich derartige bekannte
magnetische Diebstahlsicherungssysteme häufig schon wegen der zu tätigenden Investitionen
bzgl. der erfor derlichen Einrichtungen einerseits und der zu verwendenden Sensorelemente
andererseits schon von vornherein nur für einen begrenzten Einsatz. Denn wenn bspw.
die durchschnittliche Gewinnspanne eines Supermarktes bei 1 % des Warenwertes liegt
und der Wert einer bestimmten Ware bspw. DM 5,-- beträgt, so ist es offensichtlich
wirtschaftlich unsinnig, einen derartigen Gegenstand mit einem (nicht wiederverwendbaren)
Sensor-Metallelement zu sichern, dessen Beschaffungskosten sich auf 6 Pfg. belaufen
und damit in der Größe des zu erzielenden Gewinns liegen. Dabei ist das vorstehende
Beispiel keineswegs aus der Luft gegriffen, sondern liegt sogar am unteren Ende der
Kostenskala für derartige Sensorelemente. Andere Sensor-Metallelemente zur Verwendung
bei magnetischen Diebstahl-Sicherungssystemen kosten sogar das Mehrfache (bspw. ca.
0,25 DM) und lassen sich demgemäß schon aus wirtschaftlichen Gründen allenfalls bei
sehr hochwertigen Waren mit entsprechendem Warenwert einsetzen. Die bekannten Diebstahl-Sicherungssysteme
auf magnetischer Basis weisen jedoch darüber hinaus auch, wie bereits angedeutet,
erhebliche technische Mängel auf, wie weiter unten noch im einzelnen erläutert werden
wird. Dabei besteht ein besonders schwerwiegender Mangel u.a. darin, daß es relativ
häufig zu Fehlalarmen kommt. Fehlalarme verzögern jedoch nicht nur den vorgesehenen
zügigen Verkaufsablauf (und führen auf diese Weise zu einer entsprechenden Verärgerung
von Kunden), sondern wirken sich sehr häufig auch dahingehend aus, daß Kunden, die
aufgrund eines Fehlalarms als vermeintlicher Dieb entlarvt worden sind und sich einer
entsprechenden Überprüfungsprozedur unterziehen müssen, eine mit einem derartigen
Diebstahl-Sicherungssystem versehene Verkaufsstätte zukünftig meiden, weil ihnen die
Gefahr eines Fehlalarms zu groß ist und die mit einer - wenngleich unzutreffenden
- Verdächtigung verbundenen Umstände unangenehm sind, so daß auf dieser Weise einer
Verkaufsstätte im Verlaufe der Zeit ein nicht unbeträchtlicher Umsatz verlorengeht.
[0006] Bei bekannten Diebstahl-Sicherungssystemen der hier in Rede stehenden Gattung bestehen
die jeweils an einem zu sichernden Gegenstand zu befestigenden Sensor-Metallelemente
jeweils aus einem Metallstreifen, der aus einem hochpermeablen Metall bzw. einer
entsprechenden Metallegierung mit ausgeprägt rechteckiger Hysteresisschleife besteht.
Dabei müssen die die Sensorelemente bildenden Metallstreifen mit einem gesonderten
Sicherungsetikett an einem zu sichernden Gegenstand befestigt werden, weil die üblicherweise
zur Auszeichnung verwendeten Preisschilder zu klein sind, um mit einem derartigen
Metallstreifen versehen werden zu können. Eine Länge von bspw. 7 cm ist aber für die
Sensor-Metallelemente gängiger Systeme erforderlich, um die erwünschten Signale
überhaupt erzeugen, zu können. Dabei sei sogleich an dieser Stelle darauf verwiesen,
daß aufgrund dieser erforderlichen Dimensionierung und damit notwendigen gesonderten
Etekettierung die Sicherungskosten bei einem derartigen System auch noch dadurch weiter
erhöht werden, daß es eines zusätzlichen Arbeitsganges bedarf, um einen zu sichernden
Gegenstand mit einem derartigen Sensorelement zu versehen.
[0007] Ein weiterer Nachteil derartiger oder ähnlich ausgebildeter Sensorelemente besteht
darin, daß sie aufgrund ihrer Größe relativ gut von potentiellen Dieben erkennbar
sind, und sich demgemäß leicht entdecken und ggf. durch Abreißen od.dgl. unwirksam
machen lassen. Bei bestimmten Sensorelementen für bekannte elektromagnetische Diebstahl-Sicherungssysteme,
bei denen die Sensorelemente in der Art einer gedruckten Schaltung ausgebildet sind,
die auf einem entsprechenden Sicherungsetikett angebracht ist, bedarf es nicht einmal
eines Entfernen des Sensorelementes, um dieses unwirksam zu machen. Vielmehr reicht
es hierfür bereits aus, wenn einzelne Leitungsabschnitte mittels eines scharfen Gegenstandes
durchtrennt werden, wofür ggf. bereits ein Fingernagel ausreichen kann.
[0008] Wird bei einem derartigen Diebstahl-Sicherungssystem ein mit einem magnetisch aktivierten
Sensor-Metallelement versehener Gegenstand zu einem Raumauslaß, in einem Supermarkt
od.dgl.,also bspw. einem benachbart einer Kasse angeordneten Kontroll-Gate gebracht,
an dem mittels einer entsprechenden Einrichtung ein magnetisches (Wechsel-)Feld erzeugt
wird, so werden hierdurch in einer entsprechenden Einrichtung, die im wesentlichen
aus einer Induktionsspule besteht, aufgrund der nicht-linearen Hysteresisschleife
des Materials des Sensor-Metallelementes u.a. Oberwellen induziert, die mittels einer
geeigneten elektronischen Filtereinrichtung ausgewertet werden können, so daß beim
Auftreten entsprechender Oberwellen ein akustischer oder/und optischer Alarm ausgelöst
wird (ggf. kann darüber hinaus zusätzlich auch bspw. der Raumauslaß geschlossen werden),
wenn ein entsprechend gesicherter Gegenstand unbefugt aus dem betreffenden Raum entfernt
wird.
[0009] Wird dagegen ein entsprechend gesicherter Gegenstand ordnungsgemäß bezahlt und erst
danach durch einen entsprechend ausgerüsteten Raumauslaß verbracht, so wird seine
Magnetisierung beim bzw. nach dem Bezahlen so deaktiviert, daß beim Passieren des
Raumauslasses keine Oberwellen auftreten, die ein Signal für eine unbefugte Entfernung
eines gesicherten Gegenstandes liefern.
[0010] Konkret besteht die Einrichtung eines derartigen bekannten Diebstahl-Sicherungssystems
mithin außer den bereits wiederholt erwähnten streifenförmigen Sensor-Metallelementen,
der die Aufnahmespule bildenden Induktionsspule und der Filterelektronik aus einer
Erregerspule, welche das elektromagnetische Wechselfeld erzeugt. Dieses treibt den
aus einem weichmagnetischen Metall bestehend en Sicherungsstreifen bis in die Sättigung
und erzeugt in ihm sodann aufgrund des Wechselfeldes Ummagnetisierungsvorgänge, die
mit der Induktionsspule erfaßt werden. Dabei wird sodann mittels der Filterelektronik
zweckmäßigerweise die Grundfrequenz unterdrückt und es werden lediglich die (i.a.
zwischen der zweiten und zwanzigsten Oberwelle liegenden, häufig bis in das 100-kHz-Gebiet
reichenden) Harmonischen ausgewertet, wobei es wichtig ist, daß diese Oberwellen bereits
bei relativ kleinen Erregerfeldstärken angeregt werden, mit denen die vorbekannten
Systeme arbeiten, daß sich diese zu erzeugenden und auszuwertenden Oberwellen aber
möglichst dennoch von Signalen abheben, die nicht von Sensor-Metallelementen, sondern
von Gegenständen erzeugt werden, die in Kunde ggf. bei sich führt oder aber ordnungsgemäß
als Kaufware deklariert und bezahlt hat. Um diese ohnehin nicht hundertprozentig erfüllbaren
Anforderungen im wesentlichen realisieren zu können, muß das Magnetmaterial eines
derartigen als Sensor-Metallelement dienenden Sicherungsstreifen sowohl äußerst hochpermeabel
als auch ausgeprägt rechteckig bzgl. seiner Hystereseschleife sein. Diese Anforderungen
werden von bestimmten Co-reichen, weichmagnetischen, amorphen Legierungen gut erfüllt,
die annähernd magnetostriktionsfrei sind. Dabei ermöglicht eine Kombination eines
magnetisch aktiven Streifens mit einem magnetisch halbharten Material, die Sicherungsfunktion
eines Sensor-Metallelementes bei berechtigter Mitnahme eines entsprechend gesicherten
Artikels außer Funktion zu setzen. Hierzu wird bspw. der halbharte Teil des Metallstreifens
durch ein äußeres Feld gezielt aufmagnetisiert und linearisiert auf diese Weise die
Kennlinie des magnetisch aktiven Streifens bzw. Streifenteils, wodurch die das bei
unberechtigter Mitnahme erwünschte Signal liefernden Oberwellen in ihre Amplitude
so stark reduziert werden, daß sie von der Filterelektronik nicht mehr als Oberwellen
erkannt werden und kein Alarmsignal mehr auslösen. Leider bleibt es auch diesbezüglich
nicht selten bei dem entsprechenden Wunsch und es kommt trotz entsprechender Aufmagnetisierung
durch Fehldeutung zur Auslösung eines Fehlalarmes.
[0011] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorgenannten
und weiterer Nachteile ein Sicherungssystem der eingangs beschriebenen Gattung zu
schaffen, welches sowohl in technischer als auch in wirtschaftlicher Hinsicht die
zu stellenden Anforderungen erfüllt. Dabei soll in technischer Hinsicht mithin einerseits
zwar sicherzustellen sein, daß eine Mitnahme eines unlegitimiert mitgeführten Gegenstandes
(zumindest mit einer hinreichend großen statistischen Wahrscheinlichkeit) auch tatsächlich
festgestellt wird, andererseits aber mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit
ein Auslösen eines Fehlalarms vermieden wird. In wirtschaftlicher Hinsicht sollen
mit dem erfindungsgemäßen Sicherungssystem die erforderliche Investitionen bzgl. der
erforderlichen Einrichtungen und insbesondere auch der erforderlichen Sensor-Metallelemente
erheblich zu reduzieren sein, und zwar zum einen durch entsprechend geringe Beschaffungskosten
und zum anderen durch eine erhebliche Verringerung der Anbringungskosten (bspw. dadurch,
daß ein Sensor-Metallelement sich mit einem Preisschild an einem zu sichernden Gegenstand
anbringen läßt). Darüber hinaus sollen sich die erfindungsgemäßen Sensor-Metallelemente
für das erfindungsgemäße Sicherungssystem (aufgrund möglichst geringer Größe) von
potentiellen Dieben möglichst schlecht erkennen bzw. auffinden und bei einem evtl.
Auffinden außer Kraft setzen lassen. Schließlich soll das erfindungsgemäße Sicherungssystem
sich mit entsprechenden Vorteilen ggf. auch als Einbruch-Sicherungssystem verwenden
lassen. Ein weiterer Teil der der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Aufgabenstellung
liegt in einer neuen Verwendung eines weiter unten noch im einzelnen beschriebenen
Wiegand-Drahtes, wie dieses weiter unten noch im einzelnen beschrieben wird.
[0012] Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß zunächst einmal darin, daß die
Sensor-Metallelemente jeweils so ausgebildet sind, daß sie im aktiven Zustand in
einem Bereich des Magnetfeldes, in dem die Feldstärke größer ist als ein unterer Grenzwert
(= Zündfeldstärke) ein eindeutiges Signal erzeugen, welches von sonstigen magnetischen
bzw. magnetisierbaren Gegenständen in einem magnetischen Erregerfeld nicht erzeugt
wird, sondern von einem magnetisierbaren Gegenstand nur dann erzeugt wird, wenn dieser
einer speziellen Behandlung unterzogen worden ist, und daß die an jedem Raumauslaß
angeordnete erste Einrichtung aus wenigstens einer (ersten) Feldspule mit horizontaler
Mittelachse besteht, welche den betreffenden Raumauslaß ringförmig umgibt, und deren
Höhe und Breite so ausgebildet ist, daß eine Person sie in Richtung ihrer Mittelachse
durchqueren kann.
[0013] Um die Auswertung des zu erzeugenden Signals mittels der i.a. im wesentlichen aus
einer Filterelektronik od.dgl. bestehenden zweiten Einrichtung zu vereinfachen, ist
in an sich bekannter Weise vorgesehen, daß das von der ersten Einrichtung erzeugte
Magnetfeld ein Wechselfeld ist, so daß auf diese Weise ein quasistationäres Signal
zu erzeugen ist, welches sich erheblich besser auswerten läßt als ein singuläres
Signal.
[0014] Gemäß einer höchstbevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das System
so ausgebildet, daß das von der zweiten Einrichtung - vorzugsweise wenigstens einer
Induktionsspule der zweiten Einrichtung - zu detektierende Signal ein Impuls ist,
der aus weiter unten noch im einzelnen dargelegten Gründen bevorzugt asymmetrisch
ist.
[0015] Eine höchstbevorzugte Ausbildung eines erfindungsgemäßen Sensor-Metallelementes liegt
in dessen Ausgestaltung als Wiegand-Draht, dessen Länge bevorzugt (lediglich) etwa
5 bis 20 mm und insbesondere für eine unmittelbare Verwendung im Zusammenhang mit
üblichen Preisschildern nur ca. 1 cm beträgt, wobei der Durchmesser ca. 0,15 bis 0,4
mm betragen kann und bei einer höchstbevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
ca. 0,25 mm ist.
[0016] Bei dem sog. Wiegand-Draht handelt es sich um ein magnetisches Drahtspeicherelement,
welches von dem aus der Literatur bekannten Wiegand-Effekt Gebrauch macht, der darin
besteht, daß ein aus bestimmten ferromagnetischem Material bestehende Draht, der einer
bestimmten Behandlung unterzogen worden ist, seine Magnetisierungsrichtung spontan
ändert, wenn er von einem magnetischen Feld beaufschlagt wird, dessen Feldstärke einen
bestimmten Grenzwert (= Zündfeldstärke) überschreitet. Ein Wiegand-Draht besteht grundsätzlich
aus zwei Abschnitten mit unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften, wobei die Koerzitivkraft
des einen Abschnittes wesentlich über der Koerzitivkraft des anderen Abschnittes
liegt, obwohl der Draht über seinen Querschnitt eine im wesentlichen gleichmäßige
chemische Zusammensetzung aufweist. Wird bspw. ein Draht aus einem ferromagnetischen
Material mit feiner Kornstruktur einer Längsspannung unterworfen, die ausreicht, um
ihn dauerhaft zu leiten, und danach einer zyklischen Torsionsbeanspruchung ausgesetzt,
nach deren Abschluß die Längsspannung vom Draht abgenommen wird, so entsteht hierdurch
ein Wiegand-Draht, bei dem die Abschnitte unterschiedlicher Koerzitivkraft einerseits
aus seinem Mantelabschnitt und andererseits aus seinem Kernabschnitt bestehen, wie
dieses bspw. in der DE-PS 21 43 326 beschrieben ist.
[0017] Die weiter oben bereits erwähnte spontane Änderung der Magnetisierungsrichtung eines
Wiegand-Drahtes bei Überschreiten einer bestimmten Zündfeldstärke, die in der Literatur
auch als Large-Barkhausen-Discontinuity oder Large-Barkhausen-Jump bezeichnet wird,
induziert in einer hinreichend nahe angeordneten Induktionsspule einen Spannungsimpuls,
der etwa die Form einer Gauß'schen Glockenkurve aufweist, und eine Halbwertbreite
von bspw. ca. 20 µs haben kann.
[0018] Da es für die Ansteuerung und Auswertung ersichtlich zweckmäßig ist, nicht lediglich
ein singuläres dynamisches Signal zu erzeugen, wie dieses der Fall ist, wenn ein Wiegand-Draht
in ein magnetisches Gleichfeld gebracht wird, dessen Feldstärke die Zündfeldstärke
übersteigt, wird mit der ersten Einrichtung zum Erzeugen eines Magnetfeldes bevorzugt
in an sich bekannter Weise ein periodisches magnetisches Wechselfeld erzeugt, so
daß mittels einer solchen Erregung mithin quasistationäre Signale zu erzeugen sind.
Ein solches Wechselfeld ist mit einem Frequenzgenerator zu erzeugen, dessen Frequenz
bei einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung im Bereich von 400
bis 800 Hz liegt, wobei der Frequenzgenerator nicht ständig in Betrieb sein muß, sondern
bevorzugt nur dann selbsttätig einzuschalten ist, wenn sich eine Person ihm nähert,
und demgemäß auch bevorzugt selbsttätig wieder ausgeschaltet wird, wenn die Person
sich von ihm entfernt. Dieses ist durch einfachste schaltungstechnische Maßnahmen
(bspw. durch eine Lichtschranke) zu realisieren.
[0019] Wie bereits aus den vorstehenden Ausführungen für den zuständigen Fachmann mit hinreichender
Deutlichkeit zum Ausdruck gekommen sein dürfte, handelt es sich bei dem sog. Wiegand-Draht
um ein Sensor-Metallelement, welches im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders
geeignet ist, und zwar sowohl in technischer Hinsicht als auch unter wirtschaftlichen
Gesichtspunkten. Damit soll jedoch nicht etwa zum Ausdruck gebracht werden, daß es
nicht andere mögliche Ausgestaltungen von für die Erfindung geeigneten Sensor-Metallelementen
gibt, die in technischer und/oder wirtschaftlicher Hinsicht wenigstens annähernd
gleiche Vorteile bieten.
[0020] So ist bspw. der von der Firma Vakuumschmelze GmbH Hanau-Berlin produzierte und
vertriebene sog. Impulsdraht ein Element, welches im Rahmen der vorliegenden Erfindung
höchst vorteilhaft einzusetzen ist. Bei diesem sog. Impulsdraht handelt es sich um
einen Verbund-Draht, bei dem ein innenliegender Schaltkern durch ein Mahtelmaterial
unter Zugspannung gehalten wird. Parallel zu dem Verbund-Draht ist ein Permanentmagnetdraht
vorzugsweise gleicher Länge und etwa gleichen Durchmessers angeordnet, wobei übliche
Abmessungen derartiger Impulsdrähte bei einem Durchmesser von ca. 0,1 bis 0,2 mm
liegen und eine Länge von etwa 10 bis 20 mm zur Verwendung als magnetischer Sensor
ausreicht. Derartige Impulsdrähte geben (ohne Stromversorgung) als magnetisches
Schaltelement Spannungsimpulse bis zu 2 V ab, wobei zur Impulsauslösung lediglich
ein ummagnetisierendes Feld von nur ca. 20 A/cm erforderlich ist und die Impulshalbwertbreite
im Bereich von ca. 12 µs liegt. Derartige Impulsdrähte werden bisher zur Erfassung
von Magnetfeldern sowie zur Speicherung von Informationen eingesetzt.
[0021] Wie bereits weiter oben dargelegt worden ist, besteht die jeweils an einem Raumauslaß
angeordnete Einrichtung wenigstens aus einer Feldspule, die u.a. so dimensioniert
ist, daß ihre Höhe etwa 2 m (bspw. 2,2 m) und ihre Breite etwa 1 m (bspw. 0,8 m) ist,
so daß eine Person die Feldspule mühelos durchschreiten kann, wenn diese den Raumauslaß
gleichsam ringförmig umgibt, wobei der untere Schenkel der Feldspule bei einem Diebstahl-Sicherungssystem
zweckmäßigerweise versenkt im Boden des betreffenden Raumes versenkt angeordnet ist
und bei einer Verwendung des erfindungsgemäßen Sicherungssystems als Einbruch-Sicherungssystem
auf die übrigen Schenkel der Feldspule in einer Wand bzw. der Decke des betreffenden
Raumes eingelassen sein können.
[0022] Es hat sich gezeigt, daß ein Schenkelquerschnitt einer Feldspule von etwa 5 bis
15 cm² bei einer Windungszahl einer im wesentlichen aus Kupferdraht bestehenden Feldspule
von etwa 100 bis 200 Windungen völlig ausreicht, um mit auch im übrigen elektrischen
Werten beherrschbare Größe und vor allem auch einem Wiegand-Draht hinreichend kleiner
Dimensionierung den erstrebten Effekt zu erzielen.
[0023] Dabei kann bei Anordnung nur einer Feldspule an einem Raumauslaß ein mit einem nicht
deaktivierten Wiegand-Draht versehener, unlegitimiert mitgenommener Gegenstand dann
nachgewiesen werden, wenn die Längsachse des Wiegand-Drahtes im wesentlichen mit
dem Vektor des von der Feldspule erzeugten, erregenden magnetischen Wechselfeldes
im wesentlichen übereinstimmt, so daß bei einer derartigen Anordnung mithin bereits
mehr als ein Drittel aller zufälligen Raumlagen eines als Wiegand-Draht ausgebildeten
Sensor-Metallelementes mit Sicherheit erkannt und gemeldet werden und demgemäß ein
Dieb, der erfahrungsgemäß eine bestimmte Verkaufsstätte nicht nur einmal regelmäßig
heimsucht, statistisch bei jedem dritten bis zweiten Diebstahl ermittelt wird.
[0024] Um die Meldesicherheit zu vergrößern, nämlich zu verdoppeln, kann die jeweils einem
Raumauslaß zugeordnete erste Einrichtung (wenigstens) eine weitere zweite Feldspule
aufweisen, deren Mittelachse im Winkel zur Mittelachse der ersten Feldspule verläuft.
Verlaufen dabei die Mittelachsen der ersten und der zweiten Feldspule senkrecht zueinander,
so ist damit ersichtlich ein weiteres gutes Drittel aller denkbaren zufälligen Lagen
des als Wiegand-Draht ausgebildeten Sensor-Metallelementes zu erfassen, und eine
hundertprozentige Nachweissicherheit ist ersichtlich dadurch zu realisieren, daß
ggf. auch noch eine dritte Feldspule vorgesehen wird, deren Magnetvektor senkrecht
zum Magnetvektor der ersten und zweiten Feldspule verläuft. Da insbesondere die Anordnung
einer dritten Feldspule im Hinblick auf den Umstand, daß sie an einem passierbaren
Raumauslaß anzuordnen wäre, gewisse Schwierigkeiten machen kann, kann die gleiche
Nachweissicherheit ersichtlich aber auch dadurch erreicht werden daß ein zu sichernder
Gegenstand mit mehreren Sensor-Metallelementen versehen wird, deren Längsachse jeweils
rechtwinklig zueinander steht. Dieses erfordert zwar einen größeren Aufwand, der sich
jedoch insbesondere bei hochwertigeren Gütern ggf. durchaus lohnen kann und auch wirtschaftlich
vertretbar ist, wenn man bedenkt, daß ein erfindungsgemäß ausgebildetes Sensor-Metallelement
einen Kostenaufwand von lediglich etwa 0,5 Pfg. erfordert, der mithin etwa 2 bis 3
Größenordnungen (!) kleiner ist als für Sensor-Metallelemente vergleichbarer Systeme.
[0025] Wird ein als Wiegand-Draht ausgebildetes Sensor-Metallelement vormagnetisiert und
überschreitet die Zündfeldstärke nicht einen oberen Grenzwert, der bspw. bei einer
vorgesehenen Zündfeldstärke von 16 A/cm den Wert 25 A/cm nicht überschreitet, so ist
das von einem aktiven Sensor-Metallelement bei Beaufschlagung durch das magnetische
Wechselfeld in der zweiten Einrichtung erzeugte Impulsbild asymmetrisch; der positive
Impuls ist dabei nämlich (bedeutend) höher als der negative Impuls oder umgekehrt.
Dagegen sind positiver und negativer Impuls im entmagnetisierten Zustand gleichgroß.
Dieser Effekt ist in hervorragender Weise dafür zu nutzen, um als Wiegand-Draht ausgebildete
Sensor-Metallelemente bei dem erfindungsgemäßen Sicherungssystem zu deaktivieren,
was dann geschieht, wenn ein entsprechend gesicherter Gegenstand nach Bezahlung legitim
durch einen Raumauslaß verbracht wird.
[0026] Wie bereits weiter oben angedeutet worden ist, besteht die zweite Einrichtung des
erfindungsgemäßen Sicherungssystems im wesentlichen aus wenigstens einer Induktionsspule
mit vorzugsweise nachgeordneter Filtereinrichtung. Dabei hat es sich als besonders
zweckmäßig herausgestellt, wenn an zwei parallelen Schenkeln jeder Feldspule jeweils
eine Induktionsspule angeordnet ist, wobei auch die Induktionsspulen sinnvollerweise
so orientiert sind, daß sie Änderungen des Magnetfeldes umsetzen, deren Vektor parallel
zu Mittelachse der Feldspule bzw. zu deren Magnetvektor verläuft.
[0027] Die Induktionsspulen sind vorzugsweise mit geringer Eigenkapazität ohne Metallkern
ausgebildet.
[0028] Der den Spulen nachgeordneten Filtereinrichtung, mittels welcher von einem Sensor-Metallelement
erzeugte Signale auszufiltern (bzw. andere Signale auszufiltern und die zu einer Alarmauslösung
führenden Signale durchzulassen) sind, kann ein Rechner nach- bzw. zugeordnet sein,
der den Prozeßablauf bestimmt, wobei die Anordnung so getroffen sein kann, daß der
Rechner (bspw. mittels einer Lichtschranke) zu aktivieren ist, wenn eine Person sich
einem Raumauslaß nähert, daß der Rechner sodann den Frequenzgenerator ansteuert, um
ihn in Betrieb zu setzen, und daß der Rechner weiterhin bei einem Empfang von Signalen
nicht in jedem Falle für die Auslösung eines Alarms sorgt, wenn ihm ein irgendwie
geartetes Impulssignal gemeldet wird (wie dieses in Ausgestaltung der vorliegenden
Erfindung durchaus der Fall sein kann), sondern daß er zunächst einmal die Wahrscheinlichkeit
überprüft, daß es sich bei diesen Signalen tatsächlich um von einem Sensor-Metallelement
erzeugte Signale handelt. Dieses kann insbesondere bei Verwendung eines Wiegand-Drahtes
für die Ausbildung der Sensor-Metallelemente erfindungsgemäß in hervorragender Weise
dadurch erfolgen, daß der Rechner das Amplitudenverhältnis der positiven und negativen
Impulse überprüft, die in der Induktionsspule/den Induktionsspulen aufgrund des
von der Feldspule/den Feldspulen erzeugten magnetischen Wechselfeldes bei der jeweiligen
Ummagnetisierung erzeugt werden, wobei zur weitere Reduzierung von Fehlalarmen nur
dann ein Alarm ausgelöst wird, wenn ein vorgegebenes Amplitudenverhältnis von positiver
und negativer Amplitude (bzw. umgekehrt) erreicht bzw. überschritten wird. Will man
Fehlalarme praktisch völlig ausschließen, so kann man den Rechner so programmieren,
daß ein Alarm nur dann ausgelöst wird, wenn dieses Amplitudenverhältnis bspw. 2:1
oder bspw. 3:1 ist.
[0029] Die gesamten Investitionskosten für ein erfindungsgemäßes Sicherungssystem sind verglichen
mit vergleichbaren bekannten Systemen gering. Dieses wird u.a. dadurch erreicht, daß
es ohne weiteres möglich ist, für sämtliche zu sichernden bzw. gesicherten Raumauslässe
eines Raumes nur einen einzigen Rechner und auch nur einen Frequenzgenerator einzusetzen.
Denn in der Regel betreten bspw. in einem Supermarkt nicht sämtliche Kunden, die sich
gerade an einer Kasse und damit vor einem Raumauslaß (Kontroll-Gate) befinden, den
Raumauslaß gleichzeitig, und es ist noch unwahrscheinlicher, daß mehrere Diebe genau
zum gleichen Zeitpunkt einen Raumauslaß passieren. Demgemäß reicht es aus, wenn der
Rechner, bei dem es sich um einen Ein-Platinen-Computer handeln kann, die Feldspule(n)
aus einem zentralen Frequenzgenerator mit Strom versorgt, wenn sich ein Kunde dem
betreffenden Raumausgang nähert, zumal ersichtlich mehrere Raumauslässe quasi gleichzeitig
angesteuert werden können, da ein Meßvorgang jeweils nur einen Bruchteil einer Sekunde
dauert. Demgemäß sind für einen zu sichernden Raumausgang jeweils nur wenigstens
eine Feldspule sowie wenigstens eine Induktionsspule erforderlich, wobei es allerdings
auch zweckmäßig sein kann, wenn jedem zu sichernden bzw. gesicherten Raumausgang eine
gesonderte Filterelektronik zugeordnet ist.
[0030] Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in Unteransprüchen beschrieben.
[0031] 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.
[0032] 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.
[0033] 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.
[0034] 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.
[0035] 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.
[0036] 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.
[0037] 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.
[0038] 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.
[0039] 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.
[0040] 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.
[0041] 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.
[0042] Wird ein mit einem aktiven Sensor-Metallelement 8 versehener Gegenstand 2 nicht im
Bereich des 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 erstärkt 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.
[0043] 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.
[0044] 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.
[0045] 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.
[0046] 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.
[0047] 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.
[0048] 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.
[0049] 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.
[0050] 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.
[0051] 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.
[0052] 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 werde 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)
[0053] 1 Kontroll-Gate (=Raumauslaß)
2 Waren (zu sichernde Gegenstände)
3 Kunden
4 Kasse
5 Förderband
6 Kassiererin
7 Preisschild = Sicherungsetikett
8 Sensor-Metallelement (=Wiegand-Draht)
9 Feldspule
10 Feldspule
11 Durchgang
12 Lichtschranke
13 Rechner
14 Frequenzgenerator
15 Induktionsspulen
16 Pfeil
17 Mitte (von 9)
18 Untergrund
19 Filterelektronik
20 Blinkleuchte
21 Signalhorn
1. Anordnung zum Sichern von in einem mit wenigstens einem Raumauslaß versehenen Raum,
insbesondere einer (Selbstbedienungs-)Verkaufsstätte wie bspw. einem Supermarkt,
befindlichen Gegenständen gegen Diebstahl bzw. gegen Einbruchsdiebstahl, wobei die
zu sichernden Gegenstände jeweils mit wenigstens einem magnetisch aktivierbaren Sensor-Metall
element versehen sind, mit einer an jedem Raumauslaß anzuordnenden ersten Einrichtung
zum Erzeugen eines Magnetfeldes, in dessen Bereich ein jeweils an einem zu sichernden
Gegenstand angeordnetes, magnetisch aktiviertes Sensor-Metallelement bei Überschreiten
eines Feldstärke-Grenzwertes ein Signal erzeugt, und einer der ersten Einrichtung
zugeordneten zweiten Einrichtung, mittels welcher ein Signal zu detektieren und einer
Alarmeinrichtung zuzuführen ist, um einen Alarm auszulösen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensor-Metallelemente (8) jeweils so ausgebildet sind, daß sie im aktiven
Zustand in einem Bereich des Magnetfeldes, in dem die Feldstärke größer ist als ein
unterer Grenzwert, ein atypisches Signal erzeugen, welches von sonstigen metallischen
Gegenständen bei magnetischer Erregung nicht erzeugt wird, sondern von einem magnetisierbaren
Gegenstand nur dann erzeugt wird, wenn dieser gezielt einer speziellen Behandlung
unterzogen worden ist; und daß die erste Einrichtung aus wenigstens einer (ersten)
Feldspule (9) mit vorzugsweise horizontaler Mittelachse (16) besteht, welche den betreffenden
Raumauslaß (1) ringförmig umgibt, und deren Höhe (H) und Breite (B) so ausgebildet
ist, daß eine Person sie in Richtung ihrer Mittelachse (16) durchqueren kann.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensor-Metallelemente
(8) durch das von der Feldspule (9) erzeugte Magnetfeld in der zweiten Einrichtung
(15, 15) einen Impuls erzeugen.
3. Anordnung nach Anspruch 2, wobei die Feldspule ein magnetisches Wechselfeld erzeugt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sensor-Metallelemente (8) bei Erregung durch das Magnetfeld
der Feldspule (9) in der zweiten Einrichtung (15, 15) einen quasistationären Impuls
erzeugen.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensor-Metallelemente
(8) bei Erregung durch das von der Feldspule (9) erzeugte Wechselfeld jeweils einen
asymmetrischen Impuls erzeugen.
5. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensor-Metallelemente (8) im inaktiven Zustand in einem magnetischen Feld
entsprechender Feldstärke kein bzw. ein qualitativ oder/und quantitativ völlig anderes
Signal erzeugen als im aktiven Zustand.
6. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensor-Metallelemente (8) jeweils als Wiegand-Draht ausgebildet sind.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die als Sensor-Metallelemente
(8) dienenden Wiegand-Drähte eine Länge von ca. 5 bis 20 mm aufweisen.
8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die als Sensor-Metallelemente
(8) dienenden Wiegand-Drähte eine Länge von ca. 1 cm aufweisen
9. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die als Sensor-Metallelemente (8) dienenden Wiegand-Drähte einen Durchmesser von
ca. 0,15 bis 0,4 mm aufweisen.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die als Sensor-Metallelemente
(8) dienenden Wiegand-Drähte einen Durchmesser von 0,25 mm aufweisen.
11. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Höhe H der (ersten) Feldspule (9) etwa 2 m und ihre Breite (B) etwa 1 m ist.
12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (H) der (ersten)
Feldspule (9) ca. 2,2 m und die Breite (B) der Feldspule (9) ca. 0,8 m ist.
13. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schenkelquerschnitt der (ersten) Feldspule (9) etwa 5 bis 15 cm² beträgt.
14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schenkelquerschnitt
der Feldspule (9) etwa 8 cm² beträgt.
15. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die (erste) Feldspule (9) etwa 100 bis 200 Windungen aus Kupferdraht od. dgl.
aufweist.
16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldspule (9) etwa
150 Windungen aufweist.
17. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der untere Schenkel der (ersten) Feldspule (9) versenkt im Boden (18) bzw. einer
Wand des betreffenden Raumes angeordnet ist.
18. Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß auch die übrigen Schenkel
der (ersten) Feldspule (9) in einer Wand des betreffenden Raumauslasses (1) eingelassen
sind.
19. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die jeweils einem Raumauslaß (1) zugeordnete erste Einrichtung wenigstens zwei
Feldspulen (9, 9) aufweist, deren Mittelachsen (16) bzw. Magnetvektoren im Winkel
zueinander verlaufen.
20. Anordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachsen (16)
bzw. Magnetvektoren zweier einem Raumauslaß (1) zugeordneter Feldspulen (9, 9) im
wesentlichen senkrecht zueinander verlaufen.
21. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der wenigstens eine Feldspule (9) erregende Frequenzgenerator (14) eine Frequenz
von ca. 400 bis 800 Hz erzeugt.
22. Anordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzgenerator
(14) eine Frequenz von ca. 600 Hz erzeugt.
23. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, 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.
24. Anordnung 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 Kapazität geschaffenen Systems
im wesentlichen gleich der Erregerfrequenz des Frequenzgenerators (14) ist.
25. Anordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der kapazitive Widerstand
in Reihe zu der Induktitivtät der Feldspule (9) geschaltet ist.
26. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Frequenzgenerator (14) so ausgebildet ist, daß sich seine Frequenz selbsttätig
auf die jeweilige Resonanzfrequenz des aus der Induktivität der Feldspule (9) und
dem zugeschalteten kapazitiven Widerstand gebildeteten Systems einstellt bzw. einpendelt.
27. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Einrichtung wenigstens eine Induktionsspule ( 5) aufweist.
28. Anordnung nach Anspruch 27, 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 Änderungen des von der Feldspule (9) erzeugten
Magnetfeldes umsetzen, deren Vektor parallel zur Mittelachse (16) der Feldspule (9)
verläuft.
29. Anordnung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Induktionsspulen
(15, 15) einer Feldspule (9) etwa auf halber Schenkelhöhe (h) angeordnet sind.
30. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 27 bis 29, gekennzeichnet durch
Induktionsspulen (15, 15) mit geringer Eigenkapazität und/oder ohne Metallkern.
31. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
daß den Induktionsspulen (15, 15) ein Verstärker nachgeordnet ist, mittels dessen
das an ihnen anliegende Signal zu verstärken ist.
32. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Induktionsspulen (15, 15) eine elektronische Filtereinrichtung (19) nachgeordnet
ist, mittels welcher von einem Sensor-Metallelement (8) erzeugte Signale auszufiltern
sind.
33. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß den Induktionsspulen (15, 15) bzw. dem Verstärker bzw. der Filtereinrichtung (19)
ein Rechner (13) nach- bzw. zugeordnet ist, der zu aktivieren ist, wenn eine Person
sich einem Raumauslaß (1) nähert; daß der Rechner (13) sodann den Frequenzgenerator
(14) ansteuert; und daß der Rechner (13) bei einem Empfang von Impulssignalen die
Wahrscheinlichkeit überprüft, daß/ob es sich bei diesen Signalen um von einem Sensor-Metallelement
(8) erzeugtes Signal handelt.
34. Anordnung nach Anspruch 33 und Anspruch 6 sowie ggf. einem oder mehreren der übrigen
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (13) u.a. das Amplitudenverhältnis
der positiven und negativen Impulse überprüft und bei einem vorgegebenen Verhältnis
der positiven zu den negativen Impulsen (bzw. umgekehrt) einen Alarm auslöst.
35. Anordnung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (13) einen
Alarm auslöst, wenn das Amplitudenverhältnis ungefähr 3:1 ist.
36. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß für sämtliche Raumauslässe (1) nur ein Rechner (13) und/oder nur ein Frequenzgenerator
(14) vorgesehen ist.
37. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß bei Verwendung als Diebstahl-Sicherungssystem in einer Verkaufsstätte eine Deaktivierungseinrichtung
(10) für die Sensor-Metallelemente (8) vorgesehen ist, welche ein relativ starkes
Magnetfeld (ggf. ein Wechselfeld) erzeugt, welches örtlich oder/und zeitlich langsam
und stetig verringert wird.
38. Anordnung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Deaktivierungseinrichtung
(10) an einem Transportband (5) angeordnet ist, welches an einem Raumauslaß (1) vorhanden
ist.
39. Verwendung eines Abschnittes eines Wiegand-Drahtes od.dgl. als Sensor-Metallelement
(8) für ein magnetisches Sicherungssystem zum Sichern von Gegenständen (2) gegen
Diebstahl in einer Verkaufsstätte od dgl. oder gegen Einbruchsdiebstahl.
40. Sensor-Metallelement für eine Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 38 bzw. zur Verwendung gemäß Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß es im
aktiven Zustand im Bereich eines magnetischen Feldes, in dem die Feldstärke größer
ist als ein bestimmter unterer Grenzwert (= Zündfeldstärke), in einer Meßeinrichtung
(15, 15) ein für sonstige metallene, ggf. magnetisierbare Gegenstände atypisches
Signal erzeugt.
41. Sensor-Metallelement nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß es bei Erregung
durch ein magnetisches Feld in der Meßeinrichtung (15, 15) einen Impuls erzeugt.
42. Sensor-Metallelement nach Anspruch 40 oder 41, dadurch gekennzeichnet, daß es
bei Erregung durch ein magnetisches Wechselfeld einen quasistationären Impuls erzeugt.
43. Sensor-Metallelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 40 bis 42, dadurch
gekennzeichnet, daß es bei Erregung durch ein magnetisches Wechselfeld einen asymmetrischen
Impuls erzeugt.
44. Sensor-Metallelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 40 bis 43, dadurch
gekennzeichnet, daß es im inaktiven Zustand in einem magnetischen Feld entsprechender
Feldstärke kein bzw. ein qualitativ oder/und quantitativ völlig anderes Signal erzeugt
als im aktiven Zustand.
45. Sensor-Metallelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 40 bis 44, gekennzeichnet
durch eine Ausbildung als Wiegand-Draht.
46. Sensor-Metallelement nach Anspruch 45, gekennzeichnet durch eine Länge von 5 bis
20 mm.
47. Sensor-Metallelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 40 bis 46, gekennzeichnet
durch eine Länge von ca. 1 cm.
48. Sensor-Metallelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 40 bis 47, gekennzeichnet
durch einen Durchmesser von ca. 0,15 bis 0,4 mm.
49. Sensor-Metallelement nach Anspruch 48, gekennzeichnet durch einen Durchmesser
von ca. 0,25 mm.
50. Sensor-Metallelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 45 bis 49, dadurch
gekennzeichnet, daß es wenigstens zwei winklig zueinander angeordnete Wiegand-Drähte
(8, 8) aufweist.
51. Sensor-Metallelement nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiegand-Drähte
(8, 8) im wesentlichen rechtwinklig zueinander verlaufen.
52. Sensor-Metallelement nach Anspruch 50 oder 51, dadurch gekennzeichnet, daß drei
Wiegand-Drähte (8, 8, 8) vorgesehen sind.
53. Sensor-Metallelement nach Anspruch 50 oder 51, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Vielzahl igelförmig angeordneter Wiegand-Drähte (8) vorgesehen ist.
54. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensor-Metallelemente (8) als sog. Impulsdraht ausgebildet sind, die einen
Verbund-Draht aufweisen, bei dem ein innerer Kern durch das Mantelmaterial unter
Zugspannung gehalten wird, sowie einen parallel zu dem Verbund-Draht angeordneten
Permanentmagnetdraht etwa gleicher Länge.
55. Sensor-Metallelement nach einem oder mehreren der Ansprüche 40 bis 44, gekennzeichnet
durch eine Ausbildung als Impulsdraht, der einen Verbund-Draht aufweist, bei dem
ein innerer Kern durch das Mantelmaterial unter Zugspannung gehalten wird, sowie einen
parallel zu dem Verbund-Draht angeordneten Permanentmagnetdraht etwa gleicher Länge.
56. Sensor-Metallelement nach Anspruch 55, gekennzeichnet durch eine Länge von ca.
1 cm.
57. Sensor-Metallelement nach Anspruch 55 oder 56, gekennzeichnet durch einen Durchmesser
von ca. 0,1 bis 0,2 mm.
58. Sensor-Metallelement nach Anspruch 57, gekennzeichnet durch einen Durchmesser
von ca. 0,15 mm.