JPH08124046A - パルス式電子物品監視装置 - Google Patents

パルス式電子物品監視装置

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JPH08124046A
JPH08124046A JP7270539A JP27053995A JPH08124046A JP H08124046 A JPH08124046 A JP H08124046A JP 7270539 A JP7270539 A JP 7270539A JP 27053995 A JP27053995 A JP 27053995A JP H08124046 A JPH08124046 A JP H08124046A
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JP
Japan
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antenna
suppressor
output terminal
terminal
transmission
Prior art date
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Pending
Application number
JP7270539A
Other languages
English (en)
Inventor
Brent Balch
ブレント・バルチ
David Roberson
デイブ・ロバソン
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Sensormatic Electronics Corp
Original Assignee
Sensormatic Electronics Corp
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Filing date
Publication date
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    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/22—Electrical actuation
    • G08B13/24—Electrical actuation by interference with electromagnetic field distribution
    • G08B13/2402—Electronic Article Surveillance [EAS], i.e. systems using tags for detecting removal of a tagged item from a secure area, e.g. tags for detecting shoplifting
    • G08B13/2465—Aspects related to the EAS system, e.g. system components other than tags
    • G08B13/2468—Antenna in system and the related signal processing
    • G08B13/2477—Antenna or antenna activator circuit

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子物品監視装置（EAS)の提供。 【構成】 装置は送信アンテナと、記送信アンテナを励
起させるために作動可能な駆動装置と、受信アンテナ
と、送信内容の質を改良するために受信機アンテナと接
続された装置とから成る。駆動装置は予め選択された装
置作動周波数で送信アンテナを励起し、受信アンテナに
接続された装置は、送信内容における作動周波数の調波
を低下させることにより送信内容の質を改良する。調波
は、保護ダイオードに印加され、さもなければ受信機タ
グ信号処理回路に逆影響を与える電圧を制限するために
受信コイルと接続された保護ダイオードに帰因する。調
波低減回路は、保護ダイオードと並列に接続され、保護
ダイオードの調波発生を減らすように作動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概して電子物品監
視(EAS)装置に関し、特に、改良されたEAS装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】現在商業的に実施されている一EAS装置
は、EASタグを帯びた物品の存在を認めるのが望まし
い、監視区域内へパルス状の磁場を放射する送信機を有
する。監視区域内にタグを帯びた物品が存在すると、そ
のタグが放射された磁場により励起され、その構成に基
づいて検波可能な応答信号を発生するようにされる。連
続的に隔置された送信機の放射磁場間で可能にされる受
信機は、タグの応答信号を検波して警報その他の活動を
始動させ、監視区域内のタグの存在を示すようにする。
【０００３】上記EAS装置で用いるのに適した送信機は
通常譲渡された米国特許弟5,239,696号に示される。同
特許は参照により本出願に組み入れる。
【０００４】いわゆる、トランシーバアンテナを用いる
多くのEAS装置においては、送信機及び受信機コイルは
非常に近接して設けられる。トランシーバアンテナを用
いるパルス式EAS装置においては、送信アンテナコイル
に流れる電流は密接結合された受信機アンテナコイルに
二次電流を誘発する。実用的理由で、受信機アンテナコ
イルは概して送信機コイルより多数の巻き数を有する。
従って昇圧変圧器が手元にあることになる。10アンペア
のピーク送信機電流を生成するためには、送信機コイル
を横切って数百ボルトを発生させる必要がある。
【０００５】受信機コイル自体及び受信機回路の双方を
保護する一般的技術は、２つの半導体ダイオードを受信
機コイルを横切って逆平行に、すなわち、ダイオードを
逆極性に接続することである。活動的送信時中に、受信
機コイルに誘発された電圧がダイオードの１つの順方向
伝導電圧を越えるときは何時でも、ダイオードが導通
し、受信機を横切る最大端子電圧を約２ボルト（ピーク
ツーピーク）に制限する。
【０００６】受信機コイルを横切る端子電圧が制限され
るので、大誘発電流が受信機コイル内及びダイオード接
合点を通して循環する。受信機コイルを流れる電流は、
保護ダイオードの非線形伝導特性により生じる調波歪み
を含む放射磁場を発生させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】アンテナ間の変圧器関
係は、受信機アンテナコイルを横切って２千ボルト以上
の電位が誘発され得ることを意味する。これは、高感度
の受信機回路入力の損傷に加えて、受信機コイル巻線間
の電圧破損に至る可能性がある。
【０００８】送信コイル及び受信コイル間の変圧器関係
を前提とすれば、送信コイルは勿論受信機コイル放射磁
場の影響を受ける。従って送信機放射磁場はこのような
ダイオードに起因する望ましくない調波歪みを含み、装
置の送信内容は所望のものより質が低下する。
【０００９】
【問題点を解決するための手段】本発明の主目的は、EA
S装置における送信内容の質を改良することにある。
【００１０】本発明のさらに特殊な目的は、受信機保護
の必要性に基づいて受信機放射磁場の上記欠点を克服す
ることにある。
【００１１】これらの目的及び他の目的を達成するため
に広い意味において本発明のEAS装置は、送信アンテナ
と、記送信アンテナを励起させるために作動可能な駆動
装置と、受信アンテナと、送信内容の質を改良するため
に受信機アンテナと接続された装置とから成る。EAS装
置においては送信内容の質を改良するために受信機に注
目することは独特であると考えられる。従って、当該技
術はこれまでタグ信号を処理することに関してのみ受信
機及びそのアンテナに対処してきた。
【００１２】駆動装置は予め選択された装置作動周波数
で送信アンテナを励起し、受信アンテナに接続された装
置は、送信内容における作動周波数の調波を低下させる
ことにより送信内容の質を改良する。
【００１３】他の面において本発明のEAS装置は、一連
の送信及び受信周期と、予め選択された作動周波数と、
出力端子を有する受信アンテナと、端子に存在する予め
選択された周波数の調波である信号を抑制するために送
信周期中作動可能な、受信機端子と接続された抑制装置
とから成る。
【００１４】さらに特殊な面においては本発明は、送信
アンテナと、送信アンテナを予め選択された周波数で励
起するために作動可能な駆動装置と、送信アンテナと電
磁的結合関係にある、出力端子を備えた受信アンテナ
と、端子に存在する前記予め選択された周波数の調波で
ある信号を抑制するために作動可能な受信機端子と接続
された抑制装置とから成る。
【００１５】特に好ましいEAS装置の実施態様において
本発明は、送信アンテナと、送信アンテナを予め選択さ
れた周波数で励起するために作動可能な駆動装置と、送
信アンテナと電磁的結合関係にある、出力端子を備えた
受信アンテナと、出力端子を横切る電圧を制限する、出
力端子と接続された装置と、端子に存在する予め選択さ
れた周波数の調波である信号を抑制するために作動可能
な該受信機端子と接続された抑制装置とから成る。
【００１６】本発明の装置は、駆動装置及び前記抑制装
置を同時に作動可能にさせる制御装置をさらに含む。
【００１７】抑制装置は、線形伝導特性を有する回路要
素から成り、電子スイッチ回路により構成することがで
きる。平衡受信機アンテナと共に用いられる特に好まし
い形における電子スイッチ回路は、受信機コイル端子を
横切って平行に接続された第１及び第２対の電界効果ト
ランジスタから成る。
【００１８】接地受信機アンテナと共に用いられる特に
好ましい形における電子スイッチ回路は、受信機コイル
端子を横切って平行に接続された第１及び第２対の電界
効果トランジスタから成る。
【００１９】前記及び他の目的並びに本発明の特徴は、
以下の詳細な説明及び全体を通して同一構成成分には同
一参照番号を付した図面からさらによく理解されるであ
ろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】図１に示す本発明のEAS装置は、
送信アンテナを構成する、外部コイル１０を有するトラ
ンシーバアンテナと、受信アンテナを構成する内部コイ
ル１２とから成る。送信アンテナはライン１６を介して
TXアンテナ駆動装置１４により加圧される。受信アンテ
ナはライン１８及び２０と接続され、出力信号はライン
２２及び２４を介してRX電子回路２６に伝えられ、そこ
で処理されてタグを検波するようにされる。
【００２１】本発明によれば、ライン１８及び２０はラ
イン２８及び３０によりTX時間調波抑制装置３２と接続
される。抑制装置３２の目的及び機能は以下に述べる。
【００２２】TX・RX制御装置３４は、ライン３６の信号
によりアンテナ駆動装置１４を選択的に活動化すること
により送信及び受信時間を定める。同様に制御装置３４
は、ライン３８及び４０上で発生される調波抑制装置３
２信号の作動時間も制御する。
【００２３】電圧制限ダイオード４２及び４４は、既に
述べた受信機保護のための先行技術装置におけるよう
に、ライン１８及び２０を横切って逆極性になるように
接続される。
【００２４】駆動装置１４は、本出願に組込まれた前記
696号特許に示される回路要素により実施される。制御
装置３４は、同特許図１の回路要素制御スイッチ１６に
より実施可能してもよく、それとは別に同特許のスイッ
チ１６の閉周期中それぞれライン３８及び４０に正及び
負電圧を発生させる付加的回路装置により実施してもよ
い。
【００２５】
【実施例】図２に示す図１の調波抑制装置３２の好まし
い実施態様において、信号入力ライン２８及び３０はそ
れを横切る第１直列回路内に結合された第１極性のMOSF
ET４６及び４８を有する。MOSFET４６及び４８のゲート
はライン３８の負電圧を受けとる。第１極性とは逆の第
２極性のMOSFET５０及び５２を有する第２直列回路は、
第１直列回路と並列に配置される。MOSFET５０及び５２
はライン４０の正電圧を受けとる。MOSFET４６及び４８
の接合点はライン５４により接地され、MOSFET５０及び
５２の接合点はライン５６により接地される。従って、
調波抑制装置３２は、図１の平衡受信機アンテナと同等
物である平衡電子回路である。受信機アンテナ出力はラ
イン２８及び３０により第１及び第２回路を横切って加
えられる。ライン３８及び４０の電圧は装置送信周期中
のみ現れ、受信周期中ラインに印加される電圧はない。
【００２６】図２はMOSFETを示すが、本発明は以下に述
べる抵抗特性を有するあらゆる電子スイッチを用いるこ
とを意図している。
【００２７】出願人は、International Rectifierから
商業的に入手できるMOSFET IRFD110/N形及び1RFD9120/P
形で実施するのが望ましいと考える。
【００２８】本発明にとって重要なMOSFET特性は、RSD
(on)、すなわち、ドレーンツーソース『オン』静電抵抗
で、上記MOSFETで最大抵抗は0.2ohmである。受信機制限
に用いられる一般的ダイオードは1N4003で、それを通し
て１アンペア（ピーク）が流れるとき約0.96ohmの抵抗
を示す。ダイオード電流を10 milliampピークに下げる
ためには、接合点電圧は0.6 voltピーク未満に保たなけ
ればならない。
【００２９】出願人は、所望の結果を得るためにはRSD
(on)（直列接続から生じる）の２倍が保護ダイオードの
抵抗未満になるように構成成分を選ぶことを要すると考
える。この点に関して、逆極性構成及び送信アンテナ励
起の正及び負になるサイクルを処理する必要性を前提と
すれば、MOSFETの一分路のみが任意の一時期において導
通する。これは各MOSFETが約0.48ohm以下のRSD(on)を示
すことを必要とするであろう。
【００３０】しかし、MOSFETは保護ダイオードと並列な
ので、電流を伝えるときダイオードから電流を奪う。保
護ダイオードに少ない電流が流れることで、その接合点
抵抗が増加し、MOSFETを通してより多くの電流が流れ
る。実験は、保護ダイオード接合点電圧を約0.6voltま
で下げる（保護ダイオード電流を下げる際に起こる）こ
とは保護ダイオード接合点を通して流れる電流を40dbま
で下げることが可能であることを示した。
【００３１】本発明による保護ダイオードは、受信機及
び受信機コイルにおける所望の電圧制限役割のために適
所に止まる。しかし、その非線形特性の影響は、出願人
の付加物、すなわち、ほぼ線形の伝導特性を有する電流
消費形電子スイッチ、により除去されないとしても著し
く低下させることができる。
【００３２】図３に示す調波抑制装置３２´は、ライン
２８及び３０を横切って接続された接地形受信コイルと
共に用いられる。ここでMOSFET５８は、そのゲートをラ
イン４０と接続されかつライン２８及び４０を横切って
接続される。MOSFET６０は、MOSFET５８の極性とは逆極
性のもので、そゲートはライン３８と接続されかつ同様
にライン２８及び３０、すなわち、MOSFET５８と並列に
接続される。
【００３３】記載した装置及び実施例の構成につき本発
明から逸脱することなく各種の変更が行えることは明ら
かである。従って本発明は、送信アンテナ及び受信アン
テナが同心円の関係をなすトランシーバと関連して開示
されたが、本発明は、送信アンテナ及び受信アンテナが
本発明及びその調波抑制装置から利益を得られるように
電磁的に結合された、いかなる合成アンテナ対にも適応
可能である。従って、特に開示され記載された実施態様
は例示を意図するもので限定の意味を持たない点を理解
されたい。本発明の真の特徴及び範囲は以下の請求項に
明記される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるEAS装置の構成図である。
【図２】図１の装置の調波抑制装置３２の好ましい形の
電気的構成図である。
【図３】調波抑制装置の他の形の電気的構成図である。
【符号の説明】
１０ 外部コイル １２ 内部コイル １４ TXアンテナ駆動装置 ２６ RX電子回路 ３２ TX時間調波抑制装置 ３４ TX/RX制御装置 ４２、４４ 電圧制限ダイオード ４６、４８、５０、５２、５８、６０ MOSFET
フロントページの続き (72)発明者 デイブ・ロバソン アメリカ合衆国、バージニア州 24551、 フォーレスト、ミル・ストーン・テラス 111

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 送信アンテナと、 前記送信アンテナを予め選択された周波数で励起させる
    ために作動可能な駆動装置と、 該送信アンテナと電磁的結合関係にある、出力端子を備
    えた受信アンテナと、 前記端子に存在する前記予め選択された周波数の調波で
    ある信号を抑制するために作動可能な該受信機端子と接
    続された抑制装置と、 前記駆動装置及び前記抑制装置を同時に作動可能にさせ
    る制御装置とから成る電子物品監視装置。
  2. 【請求項２】 前記制御装置が、前記装置のための送信
    及び受信周期をそれぞれ定め、前記送信周期間に限って
    前記駆動装置及び前記抑制装置を作動させる、請求項１
    の装置。
  3. 【請求項３】 前記送信アンテナが第１コイル導線から
    成り、前記受信アンテナが第２コイル導線から成る、請
    求項１の装置。
  4. 【請求項４】 前記抑制装置がほぼ線形伝導特性を有す
    る回路要素から成る、請求項１の装置。
  5. 【請求項５】 一連の送信及び受信周期と、予め選択さ
    れた作動周波数を有する電子物品監視装置であって、 出力端子を有する受信アンテナと、 前記端子に存在する前記予め選択された周波数の調波で
    ある信号を抑制するために前記送信周期中作動可能な、
    該受信機端子と接続された抑制装置とから成る電子物品
    監視装置。
  6. 【請求項６】 前記抑制装置がほぼ線形伝導特性を有す
    る回路要素から成る、請求項５の装置。
  7. 【請求項７】 前記送信周期中前記抑制装置を作動さ
    せ、前記受信周期中は該抑制装置を作動させない制御装
    置をさらに含む、請求項６の装置。
  8. 【請求項８】 一連の送信及び受信周期と、予め選択さ
    れた作動周波数を有する電子物品監視装置であって、 出力端子を有する受信アンテナと、 前記出力端子と結合されて該端子を横切る電圧を制限す
    る装置と、前記受信機端子と結合される、前記送信周期
    中該端子において前記電圧制限装置により発生される信
    号を抑制する装置とから成る電子物品監視装置。
  9. 【請求項９】 前記抑制装置がほぼ線形伝導特性を有す
    る回路要素から成る、請求項８の装置。
  10. 【請求項１０】 前記送信周期中前記抑制装置を作動さ
    せ、前記受信周期中は該抑制装置を作動させない制御装
    置をさらに含む、請求項９の装置。
  11. 【請求項１１】 前記電圧制限装置が、前記出力端子を
    横切って接続されて互いに反対極性にされた第１及び第
    ２ダイオードから成る、請求項８の装置。
  12. 【請求項１２】 前記抑制装置が電子スイッチから成
    る、請求項１１の装置。
  13. 【請求項１３】 前記電子スイッチが少なくとも１つの
    電界効果トランジスタから成る、請求項１２の装置。
  14. 【請求項１４】 前記抑制装置が前記出力端子を横切っ
    て接続された第１及び第２直列回路から成り、前記第１
    直列回路がその中で直列接続された一対の第１極性電界
    効果トランジスタを有し、前記第２直列回路がその中で
    直列接続された一対の第２極性電界効果トランジスタを
    有し、前記第２極性が前記第１極性と反対である、請求
    項１３の装置。
  15. 【請求項１５】 前記電子スイッチが前記出力端子を横
    切って接続されて互いに逆極性にされた第１及び第２電
    界効果トランジスタから成る、請求項１３の装置。
  16. 【請求項１６】 送信アンテナと、 前記送信アンテナを予め選択された周波数で励起するた
    めに作動可能な駆動装置と、 該送信アンテナと電磁的結合関係にある、出力端子を備
    えた受信アンテナと、 前記出力端子を横切る電圧を制限する、該出力端子と接
    続された装置と、 前記端子に存在する前記予め選択された周波数の調波で
    ある信号を抑制するために作動可能な該受信機端子と接
    続された抑制装置とから成る電子物品監視装置。
  17. 【請求項１７】 前記駆動装置及び前記抑制装置を同時
    に作動可能にさせる制御装置をさらに含む、請求項１６
    の装置。
  18. 【請求項１８】 前記制御装置が、前記装置のための送
    信及び受信周期をそれぞれ定め、前記送信周期間に限っ
    て前記駆動装置及び前記抑制装置を作動させる、請求項
    １７の装置。
  19. 【請求項１９】 前記送信アンテナが第１コイル導線か
    ら成り、前記受信アンテナが第２コイル導線から成る、
    請求項１６の装置。
  20. 【請求項２０】 前記抑制装置がほぼ線形伝導特性を有
    する回路要素から成る、請求項１６の装置。
  21. 【請求項２１】 前記電圧制限装置が、前記出力端子を
    横切って接続されて互いに反対極性にされた第１及び第
    ２ダイオードから成る、請求項１６の装置。
  22. 【請求項２２】 前記抑制装置が電子スイッチから成
    る、請求項２１の装置。
  23. 【請求項２３】 前記抑制装置が前記出力端子を横切っ
    て接続された第１及び第２直列回路から成り、前記第１
    直列回路がその中で直列接続された一対の第１極性電界
    効果トランジスタを有し、前記第２直列回路がその中で
    直列接続された一対の第２極性電界効果トランジスタを
    有し、前記第２極性が前記第１極性と反対である、請求
    項２２の装置。
  24. 【請求項２４】 前記電子スイッチが前記出力端子を横
    切って接続されて互いに逆極性にされた第１及び第２電
    界効果トランジスタから成る、請求項２２の装置。
  25. 【請求項２５】 送信アンテナと、 前記送信アンテナを励起するために作動可能な駆動装置
    と、 受信アンテナと、 前記送信アンテナからの送信内容の品質を改良するため
    に前記受信アンテナに接続された装置とから成る電子物
    品監視装置。
  26. 【請求項２６】 前記駆動装置が前記送信アンテナを予
    め選択された装置作動周波数で励起し、前記受信アンテ
    ナと接続された装置が前記送信内容における前記作動周
    波数の調波を減らすことにより前記送信アンテナからの
    送信内容を改良する、請求項２５の装置。
JP7270539A 1994-10-06 1995-09-25 パルス式電子物品監視装置 Pending JPH08124046A (ja)

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ID=23241527

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