BRPI0605714B1

BRPI0605714B1 - Dispositivo e processo para detecção de materiais magnéticos em sistemas antifurtos de tecnologia eletromagnética

Info

Publication number: BRPI0605714B1
Application number: BRPI0605714-4A
Authority: BR
Inventors: José Gouveia Abrunhosa Jorge
Original assignee: José Gouveia Abrunhosa Jorge
Priority date: 2006-03-07
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2018-06-26
Also published as: EP1991968B1; WO2007101317A3; CA2643793A1; DE602007006438D1; BRPI0605714A; US7969312B2; EP1991968A2; WO2007101317B1; ATE467884T1; WO2007101317A2; US20090102662A1; CN101401134B; CN101401134A

Abstract

processo e dispositivo para detecção de materiais magnéticos em sistemas anti-furtos de tecnologia eletromagnética processo e dispositivo com respectivo circuito eletrônico, destinado à detecção de qualquer material magnético que se desloque nas proximidades das antenas/sensores utilizadas em sistemas anti-furtos de tecnologia eletromagnética. o referido processo e dispositivo pode ser acoplado tanto interna quanto externamente a estes sistemas, diminuindo a atual vulnerabilidade à burla destes sistemas. os atuais sistemas anti-furtos de tecnologia eletromagnética em virtude do método de burla notório, são vulneráveis por não apresentarem uma detecção de materiais magnéticos. os presentes processo inventivo e o dispositivo inventivo suprimem tal deficiência por filtrarem e processarem corretamente o sinal dc gerado pelo deslocamento de um material magnético nas proximidades de uma ou mais antena/sensor destes sistemas. a detecção é obtida a partir de um sinal diferencial existente na etapa receptora das antenas/sensores (6) do referido sistema, que é enviado à unidade de controle (7) deste mesmo sistema, onde é acoplado um dispositivo referente à presente invenção caracterizado por: um filtro de "enésima" ordem (1), um buffer ou circuito isolador (2), um circuito de ajuste de sensibilidade ou ganho (3), uma lógica de controle (4) e um módulo de alarme (5). este dispositivo realiza a detecção do material magnético.

Description

(54) Título: DISPOSITIVO E PROCESSO PARA DETECÇÃO DE MATERIAIS MAGNÉTICOS EM SISTEMAS ANTIFURTOS DE TECNOLOGIA ELETROMAGNÉTICA (51) Int.CI.: G08B 13/24; G01V 15/00 (73) Titular(es): JORGE JOSÉ GOUVEIA ABRUNHOSA (72) Inventor(es): JORGE JOSÉ GOUVEIA ABRUNHOSA

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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSITIVO E PROCESSO PARA DETECÇÃO DE MATERIAIS MAGNÉTICOS EM SISTEMAS ANTIFURTOS DE TECNOLOGIA ELETROMAGNÉTICA.

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se a um dispositivo e a um processo destinados à detecção de qualquer material magnético que se desloque nas proximidades das antenas/sensores utilizados em sistemas antifurtos de tecnologia eletromagnética. O referido dispositivo pode ser acoplado tanto interna quanto externamente aos sistemas antifurtos de tecnologia eletromagnética, propiciando assim, um nível adicional de segurança, diminuindo sensivelmente a atual vulnerabilidade à burla destes mesmos sistemas.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA [002] Os atuais sistemas antifurtos de tecnologia eletromagnética apresentam uma grande vulnerabilidade em virtude de terem sido desenvolvidos há décadas para proteção de itens contra furto. Assim, é natural que surjam métodos e procedimentos voltados à burla desses sistemas.

[003] É publicamente conhecido um método de burlar esses sistemas, baseado no emprego de materiais magnéticos, tais como pequenos ímãs comumente encontrados em alto-falantes e materiais eletrônicos em geral. As etiquetas, tiras, fitas, lacres, marcadores, alvos respondedores ou qualquer outra denominação empregada aos dispositivos de segurança congêneres, fixados, por exemplo, em roupas, CDs e livros, são usualmente fabricados com uma liga metálica de alta permeabilidade magnética envolvendo ou sobreposta a um material ferromagnético, e portanto magnetizável, para possibilitar a sua desativação/reativação quando necessário, para uso em conjunto com as antenas/sensores do sistema antifurtos de tecnologia eletromagnética.

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2/8 [004] Ao aproximar esses ímãs dessas etiquetas ou dispositivos de segurança congêneres fixados no objeto a ser protegido, os mesmos magnetizam o material ferromagnético presente nas etiquetas, tornando-as desativadas e inertes às antenas/sensores dos sistemas antifurtos de tecnologia eletromagnética.

[005] O estado da técnica ainda proporciona alguns ensinamentos, relacionados a sistemas de segurança antifurtos eletromagnéticos e detectores de metal, como podem ser verificados nos documentos PI9101430-1, referente a um sensor, sistema de fiscalização de artigos, ao processo de fabricação do sensor e ao processo para detectar a presença de uma área de interrogação do sensor, PI9306561-2, referente a um processo e um aparelho para controlar o fluxo de sinais compósitos para circuitos de processamento de sinais e para detectar a presença do alvo em uma zona de interrogação em sistemas de segurança, PI9403475-3 que descreve um processo para fabricação de um marcador desativável para sistema de vigilância eletrônica de artigos, dentre outros, todos sem exceção dispondo e descrevendo sistemas antifurtos, seus elementos constitutivos e métodos de fabricação, mas sem a preocupação de suprimir a vulnerabilidade à burla por intermédio de materiais magnéticos.

[006] Outro documento pertencente ao estado da técnica, PI 9903669-0, descreve um processo de integração de detector de metais a sistema de segurança. Neste documento, de maneira análoga aos demais, não é feita qualquer menção à integração de um detector de materiais magnéticos a um sistema antifurtos de tecnologia eletromagnética e/ou aos seus elementos constitutivos (antenas/sensores, etiquetas de segurança e acessórios de ativação e desativação), uma vez que o documento descreve um processo para integrar detectores de metais a sistema de segurança, agregando a esse sistema, dispositivos convencionais como um detector de metais eletromagnético, de

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3/8 indutância, de raios X e/ou capacitiva, câmeras de vídeo e/ou máquinas fotográfica, possibilitando a identificação, por gravação, indivíduos portadores de metais. Cumpre salientar ainda que um detector de metais não é necessariamente um detector de materiais magnéticos, pois nem todo metal é material magnético ou apresenta propriedades magnéticas.

[007] Analisando-se ainda o documento norte-americano N° US 4 527 152, observa-se que os autores têm a preocupação em descrever detalhadamente um sistema antifurtos de tecnologia eletromagnética, apresentando, por exemplo na Figura 2 indicado com a referência 8, uma etiqueta de segurança desativável, e mencionando na Figura 3, sob a referência 46, um dispositivo desativador ou de desativação da mesma. Na realidade, não é mencionado que, assim como o dispositivo desativador permite a desativação da etiqueta, um material magnético podería igualmente desativar esta etiqueta. Igualmente os autores não apresentam uma solução para evitar a já mencionada vulnerabilidade à burla por meio de materiais magnéticos.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO [008] Tendo em vista os problemas descritos e com o intuito de superá-los, é proposto um detector específico para materiais magnéticos acoplado tanto interna quanto externamente aos sistemas antifurtos existentes.

[009] Assim, fisicamente, no caso de acoplamento externo, o detector de materiais magnéticos, tais como ímãs, é instalado externamente ao sistema antifurtos de tecnologia eletromagnética, capaz de detectar as etiquetas ou qualquer outro dispositivo de segurança congênere compreendido em artigos presentes em bibliotecas e lojas, por exemplo, na forma de um portal similar ao empregado em aeroportos e bancos acoplado externamente às antenas/sensores do sistema antifurtos de tecnologia eletromagnética.

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4/8 [0010] No caso do acoplamento interno, outro objetivo alcançado é o da convergência em um mesmo aparelho, tanto de um dispositivo de detecção de materiais magnéticos, tais como ímãs, quanto de um sistema antifurtos de tecnologia eletromagnética, capaz de detectar as etiquetas ou qualquer outro dispositivo de segurança congênere compreendido em artigos presentes em bibliotecas e lojas, por exemplo. [0011] Com o acoplamento interno, atinge-se também o objetivo de reduzir os custos na implementação de um único dispositivo, ao invés de implementar separadamente um detector de materiais magnéticos no formato de um portal similar ao empregado em aeroportos e bancos e um sistema antifurtos de tecnologia eletromagnética, contemplando ainda outros objetivos adicionais como simplificação da instalação, operação, manutenção, além de ser esteticamente vantajoso. SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0012] Os sistemas antifurtos convencionais de tecnologia eletromagnética podem utilizar apenas uma antena/sensor, mas o alcance de detecção é reduzido. Na prática empregam-se duas ou mais antenas/sensores para que se obtenha um corredor de passagem com detecção satisfatória. Além das antenas/sensores, emprega-se também uma unidade de controle e dispositivos de segurança congêneres, tais como etiquetas e lacres de segurança bem como acessórios para desativação/reativação das mesmas.

[0013] Tendo em vista os procedimentos de burla publicamente conhecidos e já descritos aqui, e com o intuito de solucionar definitivamente esse problema presente nos atuais sistemas antifurtos de tecnologia eletromagnética, desenvolveu-se a presente invenção através da qual é realizada a detecção do material magnético, de modo a evitar que qualquer material magnético adentre ao local protegido pelo sistema antifurtos ao passar pelas suas antenas/sensores. O diferencial é que este dispositivo de detecção de materiais magnéticos pode

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5/8 ser acoplado interna ou externamente aos sistemas antifurtos de tecnologia eletromagnética.

[0014] A solução aqui apresentada parte do princípio de que, ao se aproximar um material magnético da antena/sensor, o sinal diferencial existente no elemento receptor da antena/sensor passa a apresentar um componente novo, que é desprezado e descartado no processo de filtragem dos atuais sistemas antifurtos eletromagnéticos.

[0015] Basicamente a perturbação ocasionada pelo material magnético é diversa da ocasionada pela etiqueta ou dispositivo de segurança congênere, pois o material magnético apresenta um campo DC que irá sobrepor-se ao campo AC utilizado na detecção de tais etiquetas.

[0016] Em suma, ao percorrer o espaço ou corredor existente entre as antenas/sensores, o material magnético gera uma perturbação DC que, ao deslocar-se, ocasiona também um tipo de modulação em amplitude de muito baixa frequência neste sinal diferencial. Assim, o componente AC presente no sinal diferencial passa a incorporar também um componente DC, que será devidamente filtrado e processado, para que se tenha a detecção do material magnético ora em deslocamento.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0017] A Figura 1 ilustra um par de antenas/sensores comumente usado em estabelecimentos, compreendendo o dispositivo de detecção de materiais magnéticos acoplado internamente na antena/sensor. [0018] A Figura 2A mostra um fluxograma dos elementos componentes do sistema antifurtos e do dispositivo de detecção de materiais magnéticos da presente invenção, onde o dispositivo de detecção de materiais magnéticos é acoplado internamente ao sistema antifurtos. [0019] A Figura 2B ilustra o fluxograma dos elementos componentes do sistema antifurtos e do dispositivo de detecção de materiais

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6/8 magnéticos da presente invenção, onde o dispositivo de detecção de materiais magnéticos é acoplado externamente ao sistema antifurtos, podendo usar ou não as mesmas antenas do referido sistema. DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FIGURAS [0020] O dispositivo aqui apresentado pode ser mais bem compreendido a partir da seguinte descrição detalhada das figuras.

[0021] Assim, como pode ser visto Figura 1, as antenas/sensores 6, que podem ser dispostas individualmente, em pares, ou múltiplas, localizam-se nas entradas e/ou saídas de estabelecimentos e tem por objetivo detectar se algum objeto venha a ser retirado sem prévia autorização ou anuência. A presente invenção vem aproveitar a estrutura física dessas antenas/sensores e incorporar em sua arquitetura um dispositivo de detecção de materiais magnéticos, evitando assim que seja possível entrar no recinto, portanto qualquer imã, por exemplo, que venha a ser utilizado para desativar as etiquetas e dispositivos de segurança congêneres, vindo a tornar o sistema antifurtos ineficaz. É importante ressaltar que o dispositivo de detecção de materiais magnéticos ora descrito, conforme a Figura 1, é acoplado dentro da antena/sensor, o que não impede que sua disposição física seja externa e até mesmo remota à referida antena/sensor. Isso significa que a presente invenção contempla o uso de antenas adicionais contendo apenas o dispositivo detector de materiais magnéticos, em uma configuração do tipo dos portais usados em aeroportos e bancos.

[0022] As Figuras 2A e 2B oferecem uma visão da solução proposta neste pedido e ilustram um dispositivo simplificado construído de acordo com a presente invenção. Enquanto a figura 2A ilustra o dispositivo acoplado internamente ao sistema antifurtos convencional, a Figura 2B ilustra o mesmo mecanismo, só que com o dispositivo de detecção de materiais magnéticos localizado/acoplado externamente ao referido sistema, podendo ou não utilizar as mesmas antePetição 870180023210, de 22/03/2018, pág. 11/21

7/8 nas/sensores 6 do referido sistema antifurtos, conforme descrito no parágrafo acima, o que permite dispor de pares adicionais de antenas/sensores 6.

[0023] O sinal diferencial proveniente dos elementos receptores das antenas/sensores 6 é enviado por um meio qualquer, à unidade de controle 7. Na unidade de controle 7, é conectado um dispositivo que gera, a partir de um filtro de enésima ordem 1 (a ordem do filtro dependerá do fabricante da unidade de controle 7), um sinal analógico onde estão presentes as informações AC e DC. Esse sinal é submetido a um buffer ou circuito isolador 2 de alta impedância, destinado a iniciar o tratamento específico do sinal DC, proveniente do deslocamento do material magnético, sem que isso sobrecarregue os estágios posteriores que irão tratar o sinal AC. Esse procedimento é fundamental para que não se tenha uma detecção da etiqueta ou dispositivos de segurança congêneres prejudicada pela operação do novo dispositivo resultante da presente invenção, garantindo sua compatibilidade com os sistemas antifurtos de tecnologia eletromagnética atuais.

[0024] O circuito de ajuste de sensibilidade ou ganho 3 permite ajustar a sensibilidade de detecção do material magnético e também equalizar a resposta ao nível de sinal proveniente do filtro de enésima ordem 1, que varia em função da resposta do filtro de enésima ordem 1, da massa (volume) ou superfície (área) do material magnético, da composição do material magnético (ex: ferrites, terras raras), do ruído eletromagnético ambiental, da influência de massas metálicas bem como da impedância das antenas/sensores 6.

[0025] A saída do circuito de ajuste de sensibilidade ou ganho 3 apresenta um sinal analógico que é conectado a uma lógica de controle 4, responsável pela filtragem digital deste sinal.

[0026] Por conseguinte, a saída da lógica de controle 4 é conectaPetição 870180023210, de 22/03/2018, pág. 12/21

8/8 da a um módulo de alarme 5 que, em caso de ocorrência de detecção de materiais magnéticos, aciona um alarme sonoro e, adicionalmente, gera um alarme luminoso e também um acionamento remoto de travas elétricas, roletas, catracas, sintetizadores de voz, dentre outros dispositivos eletromecânicos e eletrônicos.

[0027] Este dispositivo oriundo da presente invenção apresenta total insensibilidade à presença de etiquetas de segurança, ou seja, não detecta as mesmas. Igualmente, este mesmo dispositivo tem baixíssimo consumo, podendo ser alimentado diretamente com tensões disponíveis na própria unidade de controle 7, sem ocasionar qualquer problema de sobrecarga às fontes de alimentação ali presentes.

[0028] Conforme já mencionado, a sensibilidade de detecção da presente invenção varia em função de alguns parâmetros, tais como da resposta do filtro de enésima ordem 1, da massa (volume) ou superfície (área) do material magnético, da composição do material magnético (ex: ferrites, terras raras), do ruído eletromagnético ambiental, da influência de massas metálicas bem como da impedância das antenas/sensores 6. Contudo, observa-se que os dispositivos apresentados esquematicamente nas Figuras 2A e 2B são capazes de detectar, de maneira eficiente, materiais magnéticos independentemente de grandes variações dos parâmetros aqui mencionados.

[0029] Portanto, deve ser entendido que o objeto da presente invenção e suas partes componentes descritas acima fazem parte de algumas das modalidades preferidas e de exemplos de situações que poderiam ocorrer, o real escopo do objeto da invenção encontrando-se definido nas reivindicações.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo para detecção de materiais magnéticos em sistemas antifurtos eletromagnéticos, em que o sistema antifurtos é composto por:

pelo menos uma antena/sensor (6);

uma unidade de controle (7);

um filtro de enésima ordem (1), um buffer ou circuito isolador (2), um circuito de ajuste de sensibilidade ou ganho (3), uma lógica de controle (4), e um módulo de alarme (5), caracterizado pelo fato de que o dito filtro (1), o dito buffer (2) , o dito circuito de ajuste de sensibilidade ou ganho (3), a dita lógica de controle (4) e o dito módulo de alarme (5) são compativelmente acoplados, interna ou externamente, aos sistemas antifurtos de tecnologia eletromagnética.
2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema antifurtos compreende duas antenas/sensor.
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema antifurtos compreende quatro antenas/sensores, um dos pares destinados ao sistema antifurtos propriamente dito e o outro par destinado à detecção dos materiais magnéticos, independentemente da ordem desses pares.
4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o circuito de ajuste de sensibilidade ou ganho (3) ajusta a detecção do material magnético bem como equaliza a resposta ao nível de sinal proveniente do filtro de enésima ordem (1).
5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a sensibilidade ajustada pelo circuito de ajuste

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2/3 de sensibilidade ou ganho (3) varia em função da resposta do filtro de enésima ordem (1), da massa ou superfície do material magnético, da composição do material magnético, do ruído eletromagnético ambiental, da influência de massas metálicas bem como da impedância das antenas/sensores (6).
6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de alarme (5), em caso de ocorrência de detecção de materiais magnéticos, aciona dispositivos eletromecânicos, audiovisuais e eletrônicos compreendidos dentre o grupo de alarmes sonoros, alarmes luminosos, acionamento remoto de travas elétricas, roletas, catracas, sintetizadores de voz, dentre outros.
7. Processo para detecção de materiais magnéticos em sistemas antifurtos eletromagnéticos em que, ao aproximar um material magnético da antena/sensor (6) do referido sistema antifurtos eletromagnético, o sinal diferencial existente no elemento receptor da antena/sensor (6) passa a apresentar um componente resultante do deslocamento do material magnético pelo espaço existente entre as antenas/sensores (6), em que a resultante é um campo DC que se sobrepõem ao campo AC utilizado na detecção de elementos de segurança, com modulação em amplitude de frequência muito baixa no referido sinal diferencial que, uma vez filtrado e processado, possibilita a obtenção da detecção do material magnético;

caracterizado pelo fato de que:

a detecção do material magnético é feita simultaneamente à detecção tradicional dos elementos de segurança; e a detecção do material magnético é realizada nas próprias antenas/sensores (6) do sistema antifurtos eletromagnético no caso de acoplamento interno, e em outro par de antenas/sensores (6) destinado à detecção dos materiais magnéticos, no caso de acoplamento externo, independentemente da ordem desses pares.

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8. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os elementos de segurança são etiquetas e dispositivos de segurança congêneres.
9. Processo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a detecção do material magnético é realizada com este material magnético em deslocamento.

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