Verfahren und Vorrichtung zur Markierung von Entfernungsgrenzen

Abstract

 Es wird ein Verfahren und Vorrichtung zur Markierung von Entfernungsgrenzen angegeben, bei dem mindestens 2 Baueinheiten die jeweils mit einem Sender 1, einem Empfanger 2, einer Entfernungsmeßvorrichtung 3 und einer Signalisierung 4 ausgestattet sind, die relative Entfernung zueinander überwachen und bei Überschreiten einer voreingestellten Entfernungsgrenze in jeder Baueinheit ein Signal ein- oder ausschalten und die durch Umstecken eines Schlüssels 5 aktiviert oder deaktiviert werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein elektronisches Verfahren zur Markierung von Entfernungsgrenzen durch 2 oder mehrere gleichartige Baueinheiten

• zur Sicherung von Wertgegenständen vor Taschendiebstahl oder Verlust
• Zur Sicherung größerer Wertgegenstände, z.B. Bilder
• zur Alarmierung bei Unterschreitung von minimalen Abständen oder Überschreitung von maximalen Abständen
• zum Einsatz bei Spielzeugen, z. B. Puppen, die zu weinen anfangen, wenn sie getrennt werden.

Weiterhin betrifft die Erfindung Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Das erfindungsgemäße Verfahren besteht aus mindestens 2 nahezu gleichartigen Baueinheiten, die Sende- und Empfangseinrichtungen enthalten, über die die Baueinheiten untereinander drahtlos in Verbindung treten können. Jede der Baueinheiten sendet Signale aus, die von anderen Baueinheiten empfangen werden. Vorzugsweise sind diese Signale Impulsfolgen, die eine gegenseitige Identifikation ermöglichen. Jede dieser Baueinheiten hat auch die Möglichkeit, über diese wechselweise empfangenen Signale die Entfernung von einer oder mehreren anderen Baueinheiten zu bestimmen. Wenn eine voreingestellte Entfernung überschritten wird, wird eine Signalisierung ausgelöst, die zur Ein- oder Abschaltung von optischen, mechanischen, akustischen Signalen oder einem weiteren Sender mit größerer Reichweite dient. Die Entfernungsbestimmung kann z. B. durch die Signallaufzeit erfolgen, wobei von einer Baueinheit ein Impuls ausgesendet wird, der von einer zweiten Baueinheit empfangen wird. Nach Ende dieses Impulses sendet die zweite Baueinheit sofort ihrerseits einen Impuls aus, der von der ersten Baueinheit empfangen wird. Aus dem Zeitabstand zwischen dem Ende des ersten Impulses und dem Empfang des Impulses von der zweiten Baueinheit kann die Entfernung der zweiten Baueinheit von der ersten berechnet werden. Eine zweite Möglichkeit besteht in der Messung der empfangenen Signalfeldstärke, die mit der Entfernung abnimmt und bei bekannter Sendefeldstärke einen Rückschluß auf die Entfernung ermöglicht. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Messung der Signalphase, die sich mit der Entfernung ändert.

[0003] Die Figure 1 zeigt die prinzipielle Funktionsweise eines Systems mit 2 gleichen Baueinheiten. Jede Baueinheit besteht aus einem Sender 1, einem Empfänger 2, einer Entfernungsmeßeinrichtung mit Schwellwertschalter 3 und einer Signalisierung 4 die durch den Schwellwertschalter von 3 ein- oder ausgeschaltet wird.
Der Sender 1 von Baueinheit 1 sendet ein Signal aus, das vom Empfänger 2 von Baueinheit 2 empfangen wird. Ebenso sendet der Sender 1 von Baueinheit 2 ein Signal aus, das von Empfänger 2 der Baueinheit 1 empfangen wird. Diese drahtlosen Verbindungen sind durch die strichlierten Linien zwischen den beiden Baueinheiten angedeutet.
In beiden Baueinheiten wird über die Entfernungsmeßeinrichtung die relative Entfernung überwacht und der Schwellwertschalter schaltet bei Überschreiten der voreingestellten Entfernungsschwelle in beiden Baueinheiten die Signalisierung ein- oder aus. Es ist vorteilhaft, den Schwellwertschalter mit einer Hysterese auszustatten, so dass es genau an der Entfernungsgrenze nicht zu einem dauernden Ein- und Ausschalten der Signalisierung kommt.

[0004] Der Einsatz des Verfahrens zur Sicherung von Wertgegenständen vor Verlust oder Taschendiebstahl erfolgt folgendermaßen: Zur Sicherung z. B. einer Brieftasche eignet sich vorteilhaft eine Baueinheit (da sie zur Sicherung dient, auch Sicherungseinheit genannt) in Form einer Münze oder einer Scheckkarte, die in die Brieftasche gesteckt wird. Eine zweite Baueinheit die auch Zentraleinheit genannt werden soll wird im Normalfall am Körper getragen, z.B. in einer Innentasche der Kleidung. Wird nun die Brieftasche verloren oder gestohlen, so geben beide Baueinheiten bei Überschreiten der voreingestellten Entfernungsgrenze einen Alarm ab. Durch den Alarm der am Körper getragenen Zentraleinheit wird der Eigentümer der Brieftasche auf den Verlust oder den Diebstahl aufmerksam, durch einen akustischen Alarm der Sicherungseinheit in der Brieftasche kann die Lage der Brieftasche geortet werden. Wenn die beiden Geräte über einen Code aufeinander abgestimmt sind, ist auch ein eindeutiger Eigentumsbeweis möglich, da der Alarm nur dann verstummt, wenn die beiden Baueinheiten wieder nahe genug beisammen sind. Durch einen allgemein bekannten charakteristischen Alarm der Sicherungseinheit läßt sich auch eindeutig feststellen, wer der Dieb ist, bzw bei einer Diebsbande, wer von der Bande gerade die Brieftasche hat. Mit der am Körper befindlichen Zentraleinheit lassen sich Verbindungen mit mehreren Sicherungseinheiten herstellen und dadurch mehrere Wertgegenstände sichern, z.B. neben der Brieftasche auch noch der Schlüsselbund und eine Tasche. Sowohl die Sicherungseinheiten als auch die Zentraleinheiten lassen sich mit der heutigen Technologie sehr klein und preisgünstig herstellen, sodass der Preis für die Baueinheiten wesentlich geringer ist, als der entstehende Schaden bei Verlust oder Diebstahl.

[0005] Eine weitere Verbesserung läßt sich dadurch erreichen, dass die Sicherungseinheit nur durch einen speziellen Schlüssel abgeschaltet werden kann. Wenn der Schlüssel in die Sicherungseinheit gesteckt wird, ist die Sicherungseinheit abgeschaltet. Wenn jedoch ein falscher Schlüssel gesteckt wird, erfolgt ein sofortiger Alarm. Dadurch wird es Dieben auch unmöglich, einen Alarm zu unterdrücken. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Schlüssel in die Zentraleinheit gesteckt werden muß, um die Zentraleinheit für die spezielle Sicherungseinheit zu aktivieren. Dadurch kann es zu keinem Verlust des Schlüssels kommen. Bei abgeschaltetem System steckt der Schlüssel in der Sicherungseinheit (siehe Figure 3), bei aktiviertem System steckt der Schlüssel in der Zentraleinheit (Figure 2). Steckt der Schlüssel in keiner Einheit, gibt die aktivierte Sicherungseinheit einen Alarm ab.
Die beiden Funktionszustände mit Schlüssel sind in Figure 2 und 3 dargestellt. Dabei ist Baueinheit 2 als Zentraleinheit und Baueinheit 1 als Sicherungseinheit ausgerührt. Wenn der Schlüssel in Figure 2 an der Zentraleinheit (Baueinheit 2) steckt, sind beide Baueinheiten aktiviert und das System ist aktiviert. Wenn jedoch nach Figure 3 der Schlüssel an der Sicherungseinheit (Baueinheit 1 ) steckt, sind beide Baueinheiten deaktiviert und das System daher auch.
Der Schlüssel kann dabei mechanisch, elektrisch oder elektronisch sein. Ein mechanischer Schlüssel aktiviert Schalter, ein elektrischer Schlüssel legt spezielle Potentiale an elektrische Kontakte und ein elektronischer Schlüssel übermittelt einen elektronischen Code.

[0006] Bisherige Versuche, wirksame Diebstahlsicherungen zu machen, haben gewisse Nachteile. So hat z.B. das in der Gebrauchsmusterschrift DE 201 04 457 U1 beschriebene Verfahren ein in einem elektronischen Gerät eingebauten Sender und einen vom Besitzer des Gerätes getragenen Empfänger. Bei Überschreiten einer gewissen Distanz wird im Empfänger ein Alarm ausgelöst. Im Falle eines Diebstahls macht dieser Alarm den Besitzer des Gerätes zwar darauf aufmerksam, daß sein Gerät gestohlen wurde, wenn der Dieb das Gerät aber in einer Tasche verschwinden läßt, kann der Bestohlene den Dieb und den Aufenthalt seines Gerätes nicht erkennen.
Ähnliche Probleme gibt es bei Geräten nach der Offenlegungsschrift DE 199 41 580 A 1. Hier wird auch ein Sender und ein Empfänger benutzt, wobei der Empfänger als Tranponder oder passiver Signalbeeinflusser ausgebildet sein kann. Wenn der Empfänger nicht als Transponder oder passiver Signalbeeinflusser ausgebildet ist, ist nach diesem System auch nur ein Alarm entweder am gesicherten Gut oder beim Besitzer möglich. Wird der Alarm beim Besitzer ausgelöst, so gibt es dasselbe Problem wie bei der Gebrauchsmusterschrift DE 201 04 457 U1. Wird der Alarm am gesicherten Gut ausgelöst, so kann er vom Besitzer überhört werden, da man laufend Signale von Handys oder elektronischen Spielen hört und daher auf solche Signale nicht unbedingt reagiert. In der Offenlegungsschrift DE 199 41 580 A 1 wird auch eine Rückmeldung des Empfängers an den Sender mit Hilfe eines Transponders oder durch passive Empfängerverfahren in Erwägung gezogen. In diesem Fall ist die Alarmierung am gesicherten Objekt und bei dem Besitzer gleichzeitig möglich, eine optimale Vorgangsweise zur Sicherung von Objekten vor Diebstahl oder Verlust. Nachteil der passiven Verfahren und Transpondern ohne eigene Energieversorgung auf der Empfangsbaugruppe ist jedoch die geringe Empfindlichkeit eines solchen Systems und damit die hohe Empfindlichkeit gegen Störungen. Der Sender muß hohe Energien liefern, damit der Alarm nicht bereits in zu geringer Entfernung ausgelöst wird. Die Sendeenergie muß um den Faktor 10 bis 50 über der Sendeenergie liegen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren notwendig ist. Bei Transpondern mit eigener Energieversorgung fällt zwar auch dieses Problem weg, es gibt aber noch den wesentlichen Nachteil, dass Sender und Empfänger unterschiedlich aufgebaut sind. Dadurch müssen zwei unterschiedliche Baugruppen entwickelt und gefertigt werden, wodurch ein technischer Nachteil durch umständlichere Fertigung gegeben ist, der sich auch in einen Kostennachteil gegenüber der erfindungsgemäßen Lösung auswirkt.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, dass alle Baugruppen voneinander unabhängig versuchen, die Verbindung untereinander aufrecht zu erhalten und die Entfernung zueinander zu messen. Dadurch kann der Verbindungsaufbau und die Entfernungsmessung unter den Baugruppen schneller erfolgen und die Beeinflussung durch Störungen aus der Umwelt kann geringer gehalten werden.

[0007] Ein weiterer Vorteil besteht in der Möglichkeit, dass jede Baueinheit einen speziellen Code aussenden kann, der eine eindeutige Identifizierung ermöglicht und peinliche Verwechslungen ausschließt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch vorteilhaft zur Sicherung größerer Wertgegenstände z. B. von Bildern oder Skulpturen in Museen und Kirchen verwendet werden. Eine Baueinheit wird als Sicherungseinheit an dem zu sichernden Gegenstand angebracht und eine zweite Baueinheit als Zentraleinheit vorteilhaft an verborgener Stelle in der Nähe angebracht. Wenn nun der zu sichernde Gegenstand entfernt wird, wird durch den Schaltvorgang der Zentraleinheit vorteilhaft über eine Standverbindung ein Alarm in einer Zentrale ausgelöst. Der Schaltvorgang der Sicherungseinheit kann entweder einen akustischen Alarm auslösen, oder besonders vorteilhaft einen stillen Alarm über einen Sender mit größerer Reichweite. Durch diesen Sender kann mit Peilgeräten die Lage des gesicherten Gegenstandes auch noch zu späteren Zeiten ermittelt werden und so die Aufklärung eines Diebstahls erleichtert werden.

[0008] Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch zur Überwachung von Entfernungsgrenzen eingesetzt werden.

• Wenn sich Kinder z. B. nicht zu weit vom Vater, der Mutter oder einer anderen Aufsichtsperson entfernen sollen, so können vorteilhaft auch Baueinheiten nach diesem Verfahren eingesetzt werden. Wenn das Kind zu weit von der Aufsichtsperson entfernt ist, wird einerseits die Aufsichtsperson darauf aufmerksam gemacht, andererseits kann dem Kind vorteilhaft über Sprachausgabe gesagt werden, daß es wieder zurückkommen soll.
• Beim Auto können vorteilhaft Abstandswarngeräte nach diesem Verfahren eingesetzt werden. Dabei werden bei zu geringem Abstand beide Autofahrer gewarnt. Der vordere Autofahrer weiß durch das Signal, daß der nachfolgende Autofahrer auf den zu geringen Abstand aufmerksam gemacht wurde. Bei einem Unfall infolge zu geringem Abstand und einer automatischen Aufzeichnung der Alarmierung können damit rechtliche Beweise geliefert werden.

[0009] Die Baueinheiten können folgendermaßen aufgebaut sein:

Zur Verbindung der Baueinheiten sind folgende Übertragungsverfahren geeignet:

• Übertragung mit Schall, vorzugsweise Ultraschall. Die Sendeeinrichtung ist ein Signalgenerator und ein Ultraschallgeber, die Empfangseinrichtung ist ein Ultraschallmikrophon mit Verstärker. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Ultraschallgeber auch gleichzeitig als Ultraschallmikrophon verwendet werden kann, und die beiden Funktionen abwechselnd ausgenützt werden.
• Übertragung mit magnetischen Wechselfeldern. Die Sendeeinrichtung ist ein Signalgenerator der elektromagnetische Dipole ansteuert die ein magnetisches Wechsel- oder Drehfeld erzeugen, die Empfangseinrichtung ist ein Detektor für magnetische Wechselfelder, vorzugsweise ein induktiver Signalaufnehmer mit nachfolgendem Verstärker. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die elektromagnetischen Dipole des Senders auch gleichzeitig als induktive Signalaufnehmer der Empfangseinrichtung verwendet werden können, und die beiden Funktionen abwechselnd ausgenützt werden.
• Übertragung mit Funk. Die Sendeeinrichtung ist ein Signalgenerator und eine Funkantenne, die Empfangseinrichtung ist eine Empfangsantenne und ein nachfolgender Verstärker für diese Funksignale. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Funkantenne auch gleichzeitig als Empfangsantenne verwendet werden kann und die beiden Funktionen abwechselnd ausgenutzt werden.

Die Entfernungsmessung kann auf folgende Art erfolgen:

• Durch Messung des Empfangspegels bei bekanntem Sendepegel
• Durch Messung des Zeitintervalls zwischen einem von einer Baueinheit gesendeten Impuls und dem von der 2. Baueinheit gesendeten Antwortimpuls. Das Zeitintervall setzt sich aus der Laufzeit von der ersten zur zweiten Baueinheit, aus der Reaktionszeit der 2. Baueinheit und der Laufzeit von der 2. Baueinheit zur 1. Baueinheit zusammen.
• Durch Phasenmessung zwischen einem internen Referenzsignal und dem Empfangssignal von der anderen Baueinheit.

[0010] Besonders vorteilhafte Kombinationen sind Ultraschallübertragung mit Laufzeitmessung (da die Schallgeschwindigkeit relativ klein ist) und Übertragung mit magnetischen Wechselfeldern niederer Frequenz mit Feldstärkemessung (da im Nahbereich die magnetische Feldstärke mit zunehmender Entfernung sehr stark abnimmt) Sowie Funkübertragungen mit Phasenmessung.

Ansprüche

1. Verfahren zur Sicherung von Wertgegenständen gegen Diebstahl oder Verlust oder zur Markierung von Entfernungsgrenzen durch ein System bestehend aus mindestens 2 räumlich getrennten elektronischen Komponenten die miteinander über eine drahtlose Verbindung gekoppelt sind und mindestens einem Schlüssel zur Aktivierung und Deaktivierung der Komponenten, dadurch gekennzeichnet dass die Komponenten zur Aufrechterhaltung der Verbindung gleichartige Sende- und Empfangseinrichtungen verwenden und die Verbindung mit einem aufeinander abgestimmten Verfahren erfolgt und über dieses Sende- und Empfangsverfahren eine Entfernungsmessung zwischen den Komponenten erfolgt und bei Über- oder Unterschreitung von voreingestellten Entfernungsgrenzen einen Signalisierung durch jede Komponente ausgelöst wird und dass eine erste Komponente durch einen speziellen mechanischen oder elektrischen oder elektronischen Schlüssels deaktiviert wird und eine zweite Komponente durch diesen Schlüssels für die erste Komponente aktiviert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass für die Verbindung der Komponenten eines Systems codierte Signale verwendet werden die spezifisch für das System sind.

3. Vorrichtung zur Sicherung von Wertgegenständen gegen Diebstahl oder Verlust oder zur Markierung von Entfernungsgrenzen gemäß eines Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 durch ein System von mindestens 2 räumlich getrenntem Komponenten die miteinander über eine drahtlose Verbindung gekoppelt sind und mindestens einem Schlüssel zur Aktivierung und Deaktivierung der Komponenten, dadurch gekennzeichnet dass die Komponenten als Baueinheiten ausgeführt sind und zur Aufrechterhaltung der Verbindung Sender und Empfänger besitzen und eine Vorrichtung zur Entfernungsmessung und eine Signalisierungseinrichtung besitzen die bei Über- oder Unterschreitung von voreingestellten Entfernungsgrenzen einen Signalisierung durch jede Baueinheit auslöst und dass ein spezieller mechanischer, elektrischer oder elektronischer Schlüssel vorhanden ist, der eine erste Baueinheit durch Stecken deaktiviert und eine zweite Baueinheit durch Stecken für die erste Baueinheit aktiviert..

Zeichnung