CN113728365A - 电子防盗系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种电子防盗系统，包括：第一多轴磁力计和第二多轴磁力计(101)，被配置为输出表示第一磁场矢量的运动的第一矢量信号(vs0)；以及信号处理器(501)，耦接为接收第一矢量信号(vs0)和第二矢量信号(vs1)并且被配置为：根据第二矢量信号(vs1)与第一补偿信号之间的差值的优化来确定第一多维变换(T1)；其中，根据第一多维变换(T1)从第一矢量信号(vs0)的变换生成第一补偿信号；并且从第二矢量信号(vs1)和第一补偿信号生成补偿的第二矢量信号。此外，确定响应于补偿的第二矢量信号的检测器信号(D)满足预定标准；并且至少响应于确定检测器信号满足预定标准，发出或放弃发出警告关于可能的盗窃相关事件的第一警报。

Description

电子防盗系统和方法
技术领域
盗窃，也被称为入店行窃，对许多零售商，尤其是那些销售诸如服装、相对容易藏在外套下的衣服、手提包等消费品的零售商来说是一个问题，尤其是在试衣间可用的情况下。
电子物品监视(EAS)在本领域中是已知的以触发警报并且可能防止商品以未经授权的方式从商店或购物区域移走。
根据常规的EAS系统，销售人员将电磁标签贴在商品上，例如贴在较贵的商品上。天线放置在商店或购物区域的入口/出口附近，并且耦接到检测贴在商品上的通过标签的电路。通常，当商品在收银台付款时，标签会被移除。因此，当检测到标签在天线之间通过时，通常是盗窃相关事件。
尽管广泛安装这种系统，但在几乎每个商店，例如，那些销售衣服的商店或者甚至那些卖食品的商店，盗窃仍然是零售商的一个大问题。
人们认识到，打算执行盗窃的人进入商店或购物区域时带有磁体，该磁体被配置为解锁保持上述标签贴在商品上的锁。然后，在商店中，他们从商品上移除标签并且留下标签。然后，他们将商品带出商店，而不会通过常规的EAS警报系统触发任何警报。
被配置为解锁将上述标签贴在商品上的锁的这种磁体被称为分离器、分离磁体或解锁磁体。然而，难以检测到这种分离磁体，因为它易于与所存在的其他磁性物体混淆，并且甚至在购物区域内和周围移动。磁体可以用于包的锁，并且例如鞋子或包中的金属部件可以表现为磁体。
一个问题是，自动检测易于生成假警报，或者在应该检测到磁体时没有检测到磁体。在这方面，应当注意，销售人员和有可能被错误地指控盗窃的客户非常不喜欢假警报。
背景技术
EP 2997557 B1涉及自动检测分离磁体何时进入商店或购物区域，并且描述了当分离器中使用的强磁体进入购物区域时发出警报的电子防盗系统。该电子防盗系统包括：第一多轴磁力计和第二多轴磁力计，布置在第一站和第二站中并且被配置为输出分别表示第一磁场矢量和第二磁场矢量的运动的第一矢量信号和第二矢量信号；以及信号处理器，耦接为接收第一矢量信号和第二矢量信号并且被配置为：估计第一磁场矢量的第一旋转和第二磁场矢量的第二旋转；生成包括反向旋转或同向旋转指示的指示信号；并且确定是否至少响应于指示信号发出或禁止警告关于可能的盗窃相关事件的警报信号。如果用于反入店行窃标签的解锁磁体在站之间通过，例如，当站位于购物区域入口的每一侧时，该系统发出警告。
然而，期望进一步提高与检测盗窃相关事件有关的可靠性。
发明内容
据观察，在一些地方，并且有时通过现有系统(例如，检测分离磁体的系统)可靠地检测盗窃相关事件是一个问题。因此，现有系统在应该发出警报的时候生成假警报或未能发出警报。还观察到，常规时域滤波在某些情况下可能足够，但不是在所有情况下都足够。因此，发明人设计了：
一种电子防盗系统，包括：
第一多轴磁力计(101)，布置在第一位置处的第一站中并且被配置为输出表示第一磁场矢量的运动的第一矢量信号(vs0)；
第二多轴磁力计(102、104)，布置在第二位置处的第二站中并且被配置为输出表示第二磁场矢量的运动的第二矢量信号(vs1、vs3)；以及
信号处理器(501)，耦接为接收第一矢量信号(vs0)和第二矢量信号(vs1)并且被配置为：
根据第二矢量信号(vs1)与第一补偿信号(cs1)之间的差值的优化来确定第一多维变换(C1)的参数的第一值；其中，根据第一多维变换(C1)从第一矢量信号(vs0)的变换生成第一补偿信号(cs1)；
从第二矢量信号(vs1)和第一补偿信号(cs1)生成补偿的第二矢量信号(cvs1)；
确定响应于补偿的第二矢量信号的检测器信号(D)满足预定标准；并且
至少响应于确定检测器信号满足预定标准，发出或放弃发出警告关于可能的盗窃相关事件的第一警报。
因此，可以更可靠地检测盗窃相关事件，并且至少降低在应该发出警报的时候生成假警报或未能发出警报的风险。
具体地，但不限于此，尽管存在由高功率电磁装置发射的干扰磁场，但是可以可靠地检测盗窃相关事件。高功率电磁装置可以与例如与铁路、地铁线路、有轨电车等相关的架空接触线相关联。
可以使用第一补偿信号在补偿的第二矢量信号中抑制来自例如高功率电磁装置的干扰，经由第一变换和第一矢量信号中的信息获得该第一补偿信号。第一变换可以适应例如旋转变换和缩放变换中的一个或两者。第一变换可以表示第一磁场矢量与第二磁场矢量之间的差值。
第一多轴磁力计可以放置在距第二多轴磁力计一定距离处，在几米(例如，1米-20米)的范围内。根据所要求保护的系统，与干扰磁场相关的空间信息包括在第一变换中，因为第一磁力计感测第一站的位置处的磁场，第一站的位置与第二站的位置不同。在与第二矢量信号不同的位置处获取第一矢量信号。第二多轴磁力计可以放置在靠近期望检测盗窃相关事件的区域(诸如，入口区域、试衣间区域或通道)的位置。第一多轴磁力计可以放置在更靠近磁场源(诸如火车、地铁或公共汽车线路的架空接触线)的位置和/或不希望顾客通过(至少不经常通过)的位置。
因此，与常规的时域滤波相比，信号处理器使得能够更有效地滤除来自电磁装置的干扰。已经发现，尽管存在发射强电磁场的电磁装置，但是所要求保护的系统能够充分抑制干扰磁场的影响以更可靠地检测盗窃相关事件。
第二多轴磁力计可以单独或与一个或多个额外的多轴磁力计结合(例如，与第一多轴磁力计结合)来感测盗窃相关事件。
补偿的第二矢量信号使用来自第一多轴磁力计的信息来补偿。具体地，应用第一多维变换以使第一矢量信号可用于补偿第二矢量信号。
在一些实施例中，根据第一定时(T1、T2、T3)在循环基础上确定第一多维变换(C1)的参数的第一值。
因此，尽管存在由高功率电磁装置发射的时变干扰磁场，但是可以可靠地检测盗窃相关事件。例如，观察到由例如与铁路、地铁线路、有轨电车等相关的架空接触线发射的时变干扰磁场吸引基本上DC电流的偏移电平。这种时变干扰磁场有规律或无规律地交替，并且可能以与在第二站附近发生的盗窃相关事件有关的频率发生。
在一些方面，响应于根据第一定时在循环基础上重新确定的参数的第一值，根据在循环基础上重新确定的第一值从第二矢量信号生成补偿的第二矢量信号。因此，最近的第一值用于补偿。
可以以规则的间隔(例如，每30秒、每60秒、每3分钟)或以其他规则或不规则的间隔确定第一多维变换的参数的第一值。
在一些实施例中，在第一矢量信号(vs0)和第二矢量信号(vs1)的并行时间段或并行时间段的部分上确定第二矢量信号(vs1)与第一补偿信号(cs1)之间的差值；并且在并行时间段之后的时间并且根据在循环基础上重新确定的第一值从第二矢量信号(vs2)生成补偿的第二矢量信号(cvs1)。
因此，补偿基于第一变换的参数的最近的第一值，并且补偿的第二矢量信号更快地适应变化的干扰磁场。
并行时间段(即，当前时间段)可以与先前的并行时间段重叠或不重叠或连续或不连续。
在一些实施例中，电子防盗系统包括：
第三多轴磁力计(103、105)，布置在第三站中并且被配置为输出表示第三磁场矢量的运动的第三矢量(vs2)信号；
其中，信号处理器(501)还被配置为：
根据第三矢量信号(A3)和第二补偿信号(cs2)之间的差值的优化来确定第二多维变换(T2)的参数的第二值；其中，根据第二多维变换(C2)从第一矢量信号(vs0)的变换生成第二补偿信号(cs2)；
从第三矢量信号(vs2)和第二补偿信号(cs2)生成补偿的第三矢量信号(cvs2)；
其中，检测器信号(D)响应于补偿的第三矢量信号(cvs2)。
第二多轴磁力计和第三多轴磁力计可以位于通道的每一侧，例如，通往购物区域的通道或通往试衣间的通道。
因此，第二站和第三站可以位于通道的相对侧。第一站可以位于距第二站和第三站中的任何一个的第一距离处，其中，第一距离大于(例如，至少两倍)第二站与第三站之间的距离。
尽管第二站与第一站之间的距离相对较小，但是相应变换的第二值和第三值可以不同。例如，第一磁力计可以具有与第二磁力计和第三磁力计中的一个或两者不同的取向。也可能发生有意或无意地改变一个或多个磁力计取向。
可以处理补偿的第二矢量信号和补偿的第三矢量信号中的一个或两者以发出或放弃发出警告关于可能的盗窃相关事件的警报。这在与通道相关的EP 2997557 B2和与试衣间相关的申请PCT/EP2018/077148中更详细地描述。
在一些实施例中，电子防盗系统包括：
第四多轴磁力计(104、106)，布置在第四站中并且被配置为输出表示第四磁场矢量的运动的第四矢量(vs3、vs5)信号；
其中，信号处理器还被配置为：
根据第四矢量信号(vs3)与第三补偿信号之间的差值的优化来确定第三多维变换(C3)的参数的第三值；其中，根据第三多维变换(C3)从第一矢量信号(vs1)的变换生成第二补偿信号；
从第三矢量信号和第二补偿信号生成补偿的第三矢量信号；
其中，检测器信号(D)响应于补偿的第三矢量信号。
可以处理补偿的第二矢量信号、补偿的第三矢量信号和补偿的第四矢量信号中的一个或多个或全部以发出或放弃发出警告关于可能的盗窃相关事件的警报。这也在与通道相关的EP 2997557 B2和与试衣间相关的申请PCT/EP2018/077148中更详细地描述。
在一些实施例中，信号处理器还被配置为：通过相应带通滤波器对第一矢量信号、第二矢量信号、第三矢量信号和第四矢量信号中的一个或多个或全部进行带通滤波；其中，相应带通滤波器具有低于1.0Hz的下限截止频率和高于4Hz且低于50Hz的上限截止频率。
带通滤波器可以有效地消除以高于4Hz到高于50Hz的频率发生的对应于地球磁场和例如来自电器、电机等的AC噪声的偏移。
在一些方面，应用带通滤波以提供矢量信号作为带通滤波矢量信号。因此，上述矢量信号可以是带通滤波矢量信号。这改进了补偿的有效性，因为当预先去除对应于地球磁场和例如来自电器的AC噪声的偏移时，可以更精确地估计变换。
带通滤波器可以由低通滤波器和高通滤波器实现或者由经由求和单元耦接的第一低通滤波器和第二低通滤波器实现以输出本领域已知的差信号。
在一些实施例中，根据在变换的参数的迭代估计期间应用的正则化来估计第一多维变换(C1)、第二多维变换(C2)和第三多维变换(C3)中的一个或多个或全部，与变换的参数的相对较小参数相比，正则化惩罚变换的参数的相对较大参数。
正则化防止或抑制过拟合。这是有利的，因为通常三维空间中磁场矢量的一个方向比其他方向强得多。这有助于抑制其他方向的过拟合。正则化可以是L1正则化或L2正则化或另一类型的正则化。正则化将系数估计约束(正则化)为零。换句话说，该技术不鼓励学习更复杂或更灵活的模型以避免过拟合的风险。
在一些实施例中，在第一时间段(TS1)和第二时间段(TS2)获取第一矢量信号(vs0)，并且在第一时间段(TS1)和第二时间段(TS2)获取第二矢量信号(vs1)；在第一时间段(TS1)从第一矢量信号(vs0)和第二矢量信号(vs1)在第一时间(T1)估计第一参数(C1)；在第二时间段从第一矢量信号和第二矢量信号在第二时间(T2)估计第一参数(C1’)；根据第一标准，根据在第一时间(T1)估计的第一参数(C1)在第二时间(T2)之后的时间生成补偿的第二矢量信号(cvs1)；并且根据第二标准，根据在第二时间(T2)估计的第一参数(C1’)在第二时间(T2)之后的时间生成补偿的第二矢量信号。
以这种方式，系统可以适应可以在持续基础上估计的改进的参数。第一时间段和第二时间段可以是连续的时间段，例如，持续时间为30秒-120秒或更短或更长。第一时间段和第二时间段可以在时间上重叠或间隔开以在规则或不规则的时间发生。
在一些实施例中，当根据在第二时间(T2)估计的第一参数(C1’)在第一时间段(TS2)从第二矢量信号(vs1)生成的补偿的第二矢量信号(cvs1)具有比根据在第一时间(T1)估计的第一参数(C1)在第一时间段从第二矢量信号(vc1)生成的补偿的第二矢量信号(csv1)更低的强度时，满足第一标准。
因此，该强度提供了用于估计是否随时间更新或保持参数的度量和相互阈值。因此，该系统可以适应随时间变化的磁场和/或站和/或磁力计相对于彼此的重新定位和/或旋转。这极大地降低了系统的服务出勤频率，并用于进一步降低在应该发出警报的时间发出假警报或未能发出警报的频率。
在一些实施例中，
在第一时间：基于第一时间段(TS1)的第一矢量信号(vs0)、第一时间段(TS1)的第二矢量信号(vs1)和第一时间段(TS1)的第一补偿信号来估计第一参数(C1)；其中，从第一时间(T1)估计的第一参数(C1)和第一时间段(TS1)的第一矢量信号(vs0)生成第一时间段(TS1)的第一补偿信号；
在第二时间：基于第二时间段(TS2)的第一矢量信号(vs0)、第二时间段(T2)的第二矢量信号(vs1)和第二时间段的第一补偿信号来估计第一参数(C1’)；并且从第二时间估计的第一参数(C1’)和第二时间段的第一矢量信号生成第一补偿信号；从第二时间段(TS2)的第二矢量信号(vs1)生成第一补偿的第二矢量信号(cvs1)，并且从第一时间估计的第一参数(C1)和第二时间段的第一矢量信号生成第一补偿信号；从第二时间段的第二矢量信号(vs1)生成第二补偿的第二矢量信号(cvs1’)，并且从第二时间估计的第一参数(C1’)和第二时间段的第一矢量信号生成第一补偿信号；信号处理器还被配置为：
估计第一补偿的第二矢量信号(cvs1)和第二补偿的第二矢量信号，并且
确定第一补偿的第二矢量信号(cvs1)优于第二补偿的第二矢量信号(cvs1’)，并且根据在第一时间估计的第一参数生成补偿的第二矢量信号(cvs1)，并放弃根据在第二时间估计的第一参数生成补偿的第二矢量信号。
在一些实施例中，信号处理器(501)还被配置为：通过以下步骤执行第一磁场矢量和第二磁场矢量的对应运动的检测：
-估计第一磁场矢量的第一旋转和第二磁场矢量的第二旋转；
-生成包括反向旋转或同向旋转的指示的指示信号；
-确定是否至少响应于指示信号启用第一警报。
这也在与通道相关的EP 2997557B2中更详细地描述。
在一些实施例中，信号处理器还被配置为：
-检测第一磁场矢量和第二磁场矢量的对应运动；
-在检测到磁场矢量的对应运动之后，检测至少第一磁场矢量或第二磁场矢量的波动的开始和持续；其中，根据第一定时标准确定波动的持续；
-至少响应于确定至少第一磁场矢量或第二磁场矢量的波动的开始和持续，确定是否发出或放弃发出警告关于可能的盗窃相关事件的第一警报。
在一些实施例中，检测第一磁场矢量和第二磁场矢量的对应运动包括：
-确定第一磁场矢量和第二磁场矢量的运动是否对应于磁体在第一站与第二站之间的基本水平运动。
在一些实施例中，检测波动的持续包括：
-确定第一磁场矢量和第二磁场矢量中的一个或两者的运动是否对应于磁体在第一站和第二站中的一个或两者附近的振荡运动。
这也在与试衣间相关的申请PCT/EP2018/077148中更详细地描述。
还提供了一种检测盗窃相关事件的方法，在系统处包括：第一多轴磁力计，布置在第一站中并且被配置为输出表示第一磁场矢量的运动的第一矢量信号；第二多轴磁力计，布置在第二站中并且被配置为输出表示第二磁场矢量的运动的第二矢量信号；以及信号处理器，耦接为接收第一矢量信号和第二矢量信号，包括：
估计第一多维变换(Cn)，该第一多维变换表示第一磁场矢量与第二磁场矢量之间的差值并且根据第一矢量信号与第二矢量信号之间的差值的优化在一段时间内估计；
响应于从由第一多维变换(Cn)定义的第二矢量信号的变换生成的第一补偿信号，补偿第二矢量信号；
确定响应于补偿的第二矢量信号的检测器信号(D)满足预定标准；并且
至少响应于确定检测器信号满足预定标准，发出或放弃发出警告关于可能的盗窃相关事件的第一警报。
附图说明
以下参考附图进行更详细的描述，在附图中：
图1示出了例如安装在购物区域的入口区域和试衣间区域的防盗系统的磁力计；
图2示出了例如安装在试衣间区域的防盗系统的磁力计，包括第一磁力计和第二磁力计；
图3示出了例如安装在入口区域的防盗系统的磁力计，包括第一磁力计、第二磁力计和第三磁力计；
图4示出了例如安装在试衣间区域的防盗系统的磁力计，包括第一磁力计和第二磁力计；
图5示出了防盗系统的信号处理器的第一框图；
图6示出了防盗系统的信号处理器的第二框图；以及
图7示出了用于估计和使用变换的估计参数的时序图。
具体实施方式
下面关于不同的实施例描述电子防盗系统，至少包括第一多轴磁力计101和第二多轴磁力计102、104。通常，第一多轴磁力计101被布置在第一位置处的第一站中并且被配置为输出表示第一磁场矢量的运动的第一矢量信号vs0。例如由102和104表示的第二多轴磁力计被布置在第二位置处的第二站中并且被配置为输出表示第二磁场矢量的运动的第二矢量信号vs1、vs3。磁场矢量是指由相应磁力计感测的物理磁场的表示。通常，本文的磁力计以具有x、y和z轴的笛卡尔坐标系示出。磁力计可以相对于彼此倾斜，尽管本文没有以这种方式示出。磁力计组件可以包括打印在其表面上的标记或符号以表示其轴的取向。
信号处理器(下面进一步描述)被耦接为接收第一矢量信号vs0和第二矢量信号vs1。信号处理器例如被配置有运行程序的一个或多个处理器以生成至少一个补偿的矢量信号，并且确定响应于该补偿的矢量信号的检测器信号满足预定标准；并且至少响应于确定检测器信号满足预定标准，发出或放弃发出警告关于可能的盗窃相关事件的第一警报。在一些实施例中，信号处理器被耦接为接收额外的一个或多个矢量信号，例如，vs2和vs3。在一些实施例中，使用多个信号处理器，每个信号处理器被耦接为接收两个或更多个矢量信号。矢量信号可以通过无线或有线连接从相应站传送到信号处理器。此外，一个或多个信号处理器可以通过无线或有线连接耦接到警报发射器，例如耦接到移动警报发射器。
在本文中，矢量信号是数字矢量信号，包括包含三个样本值(例如，指定为xi、yi和zi)的集合的值，三个相互正交的维度(例如，x、y和z)中的每个维度一个样本值。磁力计可以是输出数字值的数字类型或者是输出模拟信号的模拟类型，该模拟信号随后被模数变换器转换为数字矢量信号。数字信号可以根据I2C标准、蓝牙标准或根据另一协议进行通信。
在转向信号处理器的细节之前，描述多轴磁力计的系统的配置，该多轴磁力计布置在相应位置处的相应站中并且被配置为输出相应矢量信号。
图1示出了例如安装在购物区域的入口区域和试衣间区域的防盗系统的磁力计的系统的示例。磁力计的系统100包括：
i)第一多轴磁力计101，输出第一矢量信号vs0；
ii)磁力计102和103的第一组115，输出相应矢量信号vs1和vs2；以及
iii)磁力计104、105、106和107的第二组108。
磁力计102和103的第一组115可以布置在由箭头117所示的通道的相对侧，该通道可以是购物区域的入口，使得进入购物区域的人在磁力计102与103之间通过。磁力计之间的通道也可以称为“门”。不需要经由门进入购物区域通过的人可以沿着箭头116通过。如在EP 2997557 B2中更详细地描述的，可以确定一个人携带分离磁体(或磁性类似的物体)沿着箭头117通过门或者确定携带分离磁体的人沿着箭头116通过。可以以这种方式安装一个或多个“门”。一个或多个磁力计可以用于两个相邻的门以减少所需磁力计的数量。
磁力计104、105、106和107的第二组108可以布置在例如购物区域的试衣间区域。在一些实施例中，在检测到盗窃相关事件的情况下，每个试衣间需要至少一个磁力计来区分哪个试衣间发出警报。试衣间被表示为109、110和111，并且可以通过由箭头112、113和114所示的相应通道进入。在此处，磁力计104、105、106和107被布置为在每个试衣间的入口处形成门。如在EP 2997557B2中更详细地描述的，因此可以确定一个人携带分离磁体进入试衣间。如专利申请PCT/EP2018/077148中更详细地描述的，可以确定是否在给定的试衣间中发生分离磁体的预定且可能的盗窃相关运动。
重要的是，磁力计的系统包括第一多轴磁力计101。第一多轴磁力计101被定位在距第二多轴磁力计一定距离处，例如，几米(例如，1米-20米)的范围内。在此处，第二多轴磁力计可以是磁力计102、103、104、105、106和107中的任何一个。第一组108的磁力计可以例如根据试衣间的尺寸定位在例如大约0.5米至2米或更多或更少的相互距离处。第二组115的磁力计可以例如根据其他警报站相对于入口定位的位置定位在例如大约1米至4米或更多或更少的相互距离处。第一多轴磁力计101可以放置得更靠近磁场源(诸如火车、地铁或公共汽车线路的架空接触线)和/或放置在不希望顾客通过(至少不经常通过)的位置。
磁力计的系统可以包括更少或更多组的磁力计以获得期望的一个或多个检测区域或门。
图2示出了例如安装在试衣间区域的防盗系统的磁力计(包括第一磁力计和第二磁力计)的系统的示例。磁力计的系统200包括第一磁力计101和第二磁力计104。系统200可以例如与试衣间109结合使用。因此，提供了更简单的系统。该系统可以如专利申请PCT/EP2018/077148中描述的那样来实现。
如以下将更详细地描述的，对于该磁力计的系统200，信号处理器被配置为计算第一多维变换C1的参数的值，并且从第二矢量信号vs1、第一矢量信号vs0和第一变换C1生成补偿的第二矢量信号。变换C1由表示为C1的虚线示出。
图3示出了例如安装在入口区域的防盗系统的磁力计(包括第一磁力计、第二磁力计和第三磁力计)的系统的示例。磁力计的系统300包括第一磁力计101、第二磁力计102和第三磁力计103。系统300可以例如与入口区域和试衣间中的一个或两者结合使用。
对于该磁力计的系统300，信号处理器被配置为计算第一多维变换C1的参数的值和第二多维变换C2的参数的值。此外，信号处理器被配置为生成：
i)来自第二矢量信号vs1、第一矢量信号vs0和第一变换C1的补偿的第二矢量信号；以及
ii)来自第三矢量信号vs2、第一矢量信号vs0和第二变换C2的补偿的第三矢量信号。
变换C1和C2由表示为C1的虚线和表示为C2的虚线示出。
图4示出了例如安装在试衣间区域的防盗系统的磁力计(包括第一磁力计和第二磁力计)的系统的示例。磁力计的系统400包括第一磁力计102和第二磁力计103。系统400可以例如与入口区域和试衣间中的一个或两者结合使用。
对于该磁力计的系统400，信号处理器被配置为计算第一多维变换C1的参数的值，并且从第二矢量信号vs2、第一矢量信号vs0和第一变换C1生成补偿的第二矢量信号。变换C1由表示为C1的虚线示出。因此，第一磁力计102本身可以用作“门”或试衣间的磁力计。
图5示出了防盗系统的信号处理器的示例的第一框图。第一框图可以由信号处理器的硬件和/或软件的一部分来实现。信号处理器501被耦接为接收第一矢量信号vs0、第二矢量信号vs1和第三矢量信号vs3。
带通滤波器502通过相应带通滤波器对第一矢量信号、第二矢量信号和第三矢量信号中的一个或多个或全部进行滤波。相应带通滤波器具有低于约1.0Hz的下限截止频率和高于约4Hz且低于约50Hz的上限截止频率，例如，在-3dB。带通滤波器可以有效地消除对应于地球磁场和例如来自具有开关、旋转或往复电磁电路的电器、电机等的AC噪声的偏移。为了简单起见，输入到带通滤波器和从带通滤波器输出的矢量信号由相同的参考标记表示。在一些实施例中，可以省略带通滤波器。
第一矢量信号vs0、第二矢量信号vs1和第三矢量信号vs2的时间段存储在表示为[vs0]、[vs1]和[vs2]的缓冲器中。可以以规则的时间间隔(例如，每30秒)用最近的时间段重写缓冲器。
信号处理器具有第一支路，该第一支路被配置为计算第一变换C1，并且计算补偿的第二矢量信号cvs1。此外，信号处理器具有第二支路，该第二支路被配置为计算第二变换C2，并且计算补偿的第三矢量信号cvs2。
第一支路基于估计器‘Est’503，该估计器被配置为根据第二矢量信号vs1与第一补偿信号cs1之间的差值的优化来确定第一多维变换C1的参数的第一值；其中，根据第一多维变换C1从第一矢量信号vs0的变换生成第一补偿信号。更具体地，估计器被配置为根据优化算法(例如，L-BFGS(Low memory Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno)算法)来优化以下表达式。
Figure BDA0003306378720000141
其中，vsn是例如来自第二矢量信号vs1的矢量信号(N×3矩阵；其中，N是缓冲器中样本的数量)；vsn＝0(N×3矩阵)是第一矢量信号vs0；k是常数；Cn是3×3变换矩阵；i和j是求和变量；并且|..|表示1-范数。
该变换将第一矢量的3D表示变换为第二矢量的3D表示。该变换可以具有表示旋转和缩放中的一个或两者的参数。变换的参数可以存储在一个或多个变量中，例如存储在本领域已知的阵列中。信号处理器可以放弃与3×3矩阵的所有元素相关的存储操作，例如，如果变换包括5个非零参数。
在此处，优化可以是e的最小化。当对存储在缓冲器中的值求和时，以上表达式被迭代优化以最小化en(在以上表达式中未示出对缓冲器中的值求和)。以上表达式的最后一项是所谓的L1正则化。与相对较小的变换的参数值相比，正则化惩罚相对较大的变换的参数值Cn。正则化防止或抑制过拟合。替代L1正则化，可以应用其他类型的正则化。
可以在预定次数的迭代之后或者在预定时间段之后或者当达到阈值en时，应用本领域中已知的停止标准以获得变换的值。
可以以其他方式(例如使用例如从最速下降算法类别中选择的其他优化算法)计算变换(例如C1)。
响应于以上迭代计算之后可用的变换C1的值，信号处理器可以从第二矢量信号vs1和第一补偿信号cs1生成补偿的第二矢量信号cvs1，根据迭代计算之后可用的第一多维变换C1从第一矢量信号vs0的变换生成第一补偿信号。补偿的第二矢量信号cvs1可以通过求和单元505计算第二矢量信号vs1与第一补偿信号cs1之间的差值来生成。该差值可以计算为常规差值或以另一种方式计算。
第二支路基于估计器‘Est’504，并且如上所述操作。
分别从第一支路和第二支路生成的补偿的第二矢量信号cvs1和补偿的第三矢量信号cvs2被输入到矢量处理器‘VP’707。矢量处理器507接收矢量信号，处理该矢量信号并生成检测器信号(D)。矢量处理器507可以如在EP 2997557B2或PCT/EP2018/077148中更详细地描述的那样操作。因此，在本文中描述的补偿的矢量信号被输入到矢量处理器，而不是如在EP 2997557 B2和PCT/EP2018/077148中描述的那样接收未补偿的矢量信号。
探测器信号D被输入到警报单元，该警报单元确定探测器信号满足预定标准。预定标准可以是由启用信号启用警报并且检测器信号进行预定变换或达到预定阈值。至少响应于确定检测器信号满足预定标准，警报单元508发出或放弃发出警告关于可能的盗窃相关事件的警报。
该警报可以经由无线传输装置(诸如无线电电路508)传送到例如由店员携带的移动装置。
在另一示例中，信号处理器501被耦接为接收第一矢量信号vs0、第二矢量信号vs3和第三矢量信号vs4。在其他示例中，信号处理器被耦接为接收第一矢量信号vs0、第二矢量信号vs3、第三矢量信号vs4、第四矢量信号vs5和第五矢量信号vs6。信号处理器被配置为处理具有必要修改的矢量信号。除了第一矢量信号之外，可以处理一个或多个或所有矢量信号以生成补偿的矢量信号。
图6示出了防盗系统的信号处理器的第二框图。第二框图可以由信号处理器的硬件和/或软件的一部分来实现。信号处理器601可以是信号处理器501的一部分或者与信号处理器501互连。信号处理器601被配置为在时间过程中估计第一变换的值。
第一矢量信号vs0和第二矢量信号vs1的时间段存储在表示为[vs0]和[vs1]的缓冲器中。可以以规则的时间间隔(例如，每30秒或每180秒)或以其他时间间隔用最近的时间段重写缓冲器。
如上所述，第一变换C1的参数的值可以通过迭代算法来计算。首先，C1已经在时间段TS1的过程中计算并且在第一时间T1处可用(参见图7)。同样如上所述，可以经由求和单元603和604生成补偿的第二矢量信号cvs1。补偿的第二矢量信号cvs1被输入到估计器“Eval”602。其次，在稍后的时间点T2，重新计算第一变换的参数的值，如由C1’所表示的，该C1’已经在时间段TS2的过程中计算并且在第二时间T2处可用(参见图7)。可以生成基于变换C1’的补偿的第二矢量信号cvs1’。补偿的第二矢量信号cvs1’也被输入到估计器“Eval”602。因此，估计器602接收补偿的第二矢量信号cvs1和补偿的第二矢量信号cvs1’。
估计器602可以估计补偿的第二矢量信号的两个版本以确定使用哪个第一变换C1或C1’来计算至少一些未来时间段的补偿的第二矢量信号。
估计器602可以例如根据以下为cvs1和cvs1’计算的表达式估计补偿的第二矢量信号的两个版本：
Figure BDA0003306378720000171
其中，Sig表示信号强度的度量；|..|表示1-范数；M(例如，M＝600)表示一个时间段中的样本数量，xi、yi和zi分别表示在时间或样本实例i处的三个样本值，三个相互正交的维度(例如，x、y和z)中的每个维度一个样本值。
估计器602可以通过比较|Sig|的相应值来确定C1’导致较低的信号强度，并且因此确定在至少一些未来时间段用C1’替换C1。可选地，估计器602可以通过比较|Sig|的相应值来确定C1导致较低的信号强度，并且因此确定在至少一些未来时间段内保持C1，而不是用C1’替换C1来计算补偿的矢量信号。
可以根据预定定时(例如，在时间T1、T2、T3等)在循环基础上执行以上估计。为了节省内存，C1可以包含当前用于计算补偿的矢量信号的变换，而C1’可以表示最近的候选变换。因此，尽管从存储在缓冲器[vs0]和[vs1]中的时间段之前的时间段计算C1，但是C1与从存储在缓冲器[vs0]和[vs1]中的时间段计算的C1’相比。缓冲器[vs0]和[vs1]包含第一矢量信号vs0和第二矢量信号vs1的并行时间段。
图7示出了用于估计和使用变换的估计参数的时序图。时序图被示出为时间t的函数。第一矢量信号vs0和第二矢量信号vs1随时间并且尤其是随分别在时间T1、T2和T3处经过的时间段TS1、TS2和TS3而示出。
还示出了第一变换的第一参数的第一值的计算‘Comp.’从T1到T1a发生，如表示为C1的指向框所示，并且在T1之后的第一时间T1a可用。随后，第一变换的第一参数的第一值的重新计算从T2到T2a发生，如表示为C1’的指向框所示，并且在T2之后的第一时间T2a可用。
如上所述，信号处理器可以确定C1优于C1’，并且继续使用C1。这关于标签“C_A”示出。可选地，如上所述，信号处理器可以确定C1’优于C1，并且使用C1’而不是C1，如关于标签“C_B”所示。
信号处理器可以被配置为使用以上提供的公开来处理一对矢量信号，例如vs0和vs1，或者同时处理多个矢量信号。例如，信号处理器501可以省略第二支路以包括第一支路。
还提供了一种电子防盗系统，包括：
第一多轴磁力计(101)，布置在第一位置处的第一站中并且被配置为输出表示第一磁场矢量的运动的第一矢量信号(vs0)；
第二多轴磁力计(102、104)，布置在第二位置处的第二站中并且被配置为输出表示第二磁场矢量的运动的第二矢量信号(vs1、vs3)；以及
信号处理器(501)，耦接为接收第一矢量信号(vs0)和第二矢量信号(vs1)并且被配置为：
根据第二矢量信号(vs1)与第一补偿信号(cs1)之间的差值的优化来确定第一多维变换(C1)的参数的第一值；其中，根据第一多维变换(C1)从第一矢量信号(vs0)的变换生成第一补偿信号；
从第二矢量信号(vs1)和第一补偿信号(cs1)生成补偿的第二矢量信号(cvs1)；
确定响应于补偿的第二矢量信号的检测器信号(D)满足预定标准；并且
至少响应于确定检测器信号满足预定标准，发出或放弃发出警告关于可能的盗窃相关事件的第一警报。
以上电子防盗系统可以配置有一维类型的磁力计，并且第一变换可以是一维变换，诸如乘法或求和。这种电子防盗系统可以安装有以基本相同取向布置的第一磁力计和第二磁力计。电子防盗系统可以安装有以与相互正交的取向不同的取向布置的第一磁力计和第二磁力计。磁力计可以以小于约60°(例如，小于约45°)的相互取向布置。在一些实施例中，第二站包括沿着基本垂直的轴布置(例如，布置在用于固定在墙上的细长的、垂直的或直立的主体或支架安装中)的多个一维磁力计。在从属权利要求和发明内容部分中定义包括一维磁力计的以上电子防盗系统的实施例，其中，所述多轴磁力计可以由一维磁力计和/或一维变换代替。
在一些实施例中，多轴磁力计是二维磁力计。电子防盗系统可以安装有以与相互正交的取向不同的取向布置的第一磁力计和第二磁力计。磁力计可以以小于约60°(例如，小于约45°)的相互取向布置。二维磁力计可以各自具有基本正交的轴。
从以上可以清楚地看出，能够更可靠地检测盗窃相关事件，并且至少降低在应该发出警报的时候生成假警报或未能发出警报的风险。

Claims (15)

1.一种电子防盗系统，包括：
第一多轴磁力计(101)，布置在第一位置处的第一站中并且被配置为输出表示第一磁场矢量的运动的第一矢量信号(vs0)；
第二多轴磁力计(102、104)，布置在第二位置处的第二站中并且被配置为输出表示第二磁场矢量的运动的第二矢量信号(vs1、vs3)；以及
信号处理器(501)，耦接为接收所述第一矢量信号(vs0)和所述第二矢量信号(vs1)并且被配置为：
根据所述第二矢量信号(vs1)与第一补偿信号(cs1)之间的差值的优化来确定第一多维变换(C1)的参数的第一值；其中，根据所述第一多维变换(C1)从所述第一矢量信号(vs0)的变换生成所述第一补偿信号；
从所述第二矢量信号(vs1)和所述第一补偿信号(cs1)生成补偿的第二矢量信号(cvs1)；
确定响应于所述补偿的第二矢量信号的检测器信号(D)满足预定标准；并且
至少响应于确定所述检测器信号满足所述预定标准，发出或放弃发出警告关于可能的盗窃相关事件的第一警报。
2.根据权利要求1所述的电子防盗系统，其中，根据第一定时(T1、T2、T3)在循环基础上确定所述第一多维变换(C1)的所述参数的所述第一值。
3.根据权利要求2所述的电子防盗系统，
其中，在所述第一矢量信号(vs0)和所述第二矢量信号(vs1)的并行时间段或所述并行时间段的部分上确定所述第二矢量信号(vs1)与所述第一补偿信号(cs1)之间的所述差值；并且
其中，在所述并行时间段之后的时间并且根据在所述循环基础上重新确定的所述第一值从所述第二矢量信号(vs2)生成所述补偿的第二矢量信号(cvs1)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电子防盗系统，包括：
第三多轴磁力计(103、105)，布置在第三站中并且被配置为输出表示第三磁场矢量的运动的第三矢量(vs2)信号；
其中，所述信号处理器(501)还被配置为：
根据所述第三矢量信号(A3)与第二补偿信号(cs2)之间的差值的优化来确定第二多维变换(T2)的参数的第二值；其中，根据所述第二多维变换(C2)从所述第一矢量信号(vs0)的变换生成所述第二补偿信号(cs2)；
从所述第三矢量信号(vs2)和所述第二补偿信号(cs2)生成补偿的第三矢量信号(cvs2)；
其中，所述检测器信号(D)响应于所述补偿的第三矢量信号(cvs2)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电子防盗系统，包括：
第四多轴磁力计(104、106)，布置在第四站中并且被配置为输出表示第四磁场矢量的运动的第四矢量(vs3、vs5)信号；
其中，所述信号处理器还被配置为：
根据所述第四矢量信号(vs3)与第三补偿信号之间的差值的优化来确定第三多维变换(C3)的参数的第三值；其中，根据所述第三多维变换(C3)从所述第一矢量信号(vs1)的变换生成所述第二补偿信号；
从所述第三矢量信号和所述第二补偿信号生成补偿的第三矢量信号；
其中，所述检测器信号(D)响应于所述补偿的第三矢量信号。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电子防盗系统，其中，所述信号处理器还被配置为：
通过相应带通滤波器对所述第一矢量信号、所述第二矢量信号、所述第三矢量信号和所述第四矢量信号中的一个或多个或全部进行带通滤波；其中，所述相应带通滤波器具有低于1.0Hz的下限截止频率和高于4Hz且低于50Hz的上限截止频率。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电子防盗系统，其中，根据在变换的参数的迭代估计期间应用的正则化来估计所述第一多维变换(C1)、所述第二多维变换(C2)和第三多维变换(C3)中的一个或多个或全部，与变换的参数的相对较小参数相比，所述正则化惩罚所述变换的参数的相对较大参数。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电子防盗系统，其中：
在第一时间段(TS1)和第二时间段(TS2)获取所述第一矢量信号(vs0)，并且在所述第一时间段(TS1)和所述第二时间段(TS2)获取所述第二矢量信号(vs1)；
在所述第一时间段(TS1)从所述第一矢量信号(vs0)和所述第二矢量信号(vs1)在第一时间(T1)估计第一参数(C1)；
在所述第二时间段从所述第一矢量信号和所述第二矢量信号在第二时间(T2)估计第一参数(C1’)；
根据第一标准，根据在所述第一时间(T1)估计的第一参数(C1)在所述第二时间(T2)之后的时间生成所述补偿的第二矢量信号(cvs1)；
根据第二标准，根据在所述第二时间(T2)估计的第一参数(C1’)在所述第二时间(T2)之后的时间生成所述补偿的第二矢量信号。
9.根据权利要求8所述的电子防盗系统，其中，当根据在所述第二时间(T2)估计的第一参数(C1’)在所述第一时间段(TS2)从所述第二矢量信号(vs1)生成的所述补偿的第二矢量信号(cvs1)具有比根据在所述第一时间(T1)估计的第一参数(C1)在所述第一时间段从所述第二矢量信号(vc1)生成的所述补偿的第二矢量信号(csv1)更低的强度时，满足所述第一标准。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电子防盗系统，其中：
在第一时间：基于所述第一时间段(TS1)的所述第一矢量信号(vs0)、所述第一时间段(TS1)的所述第二矢量信号(vs1)和所述第一时间段(TS1)的所述第一补偿信号来估计第一参数(C1)；其中，从所述第一时间(T1)估计的第一参数(C1)和所述第一时间段(TS1)的所述第一矢量信号(vs0)生成所述第一时间段(TS1)的所述第一补偿信号；
在第二时间：基于所述第二时间段(TS2)的所述第一矢量信号(vs0)、所述第二时间段(T2)的所述第二矢量信号(vs1)和所述第二时间段的所述第一补偿信号来估计第一参数(C1’)；并且从所述第二时间估计的第一参数(C1’)和所述第二时间段的所述第一矢量信号生成所述第一补偿信号(C2·A0)；
从所述第二时间段(TS2)的所述第二矢量信号(vs1)生成第一补偿的第二矢量信号(cvs1)，并且从所述第一时间估计的第一参数(C1)和所述第二时间段的所述第一矢量信号生成所述第一补偿信号；
从所述第二时间段的所述第二矢量信号(vs1)生成第二补偿的第二矢量信号(cvs1’)，并且从所述第二时间估计的第一参数(C1’)和所述第二时间段的所述第一矢量信号生成所述第一补偿信号；
所述信号处理器还被配置为：
估计所述第一补偿的第二矢量信号(cvs1)和所述第二补偿的第二矢量信号，并且
确定所述第一补偿的第二矢量信号(cvs1)优于所述第二补偿的第二矢量信号(cvs1’)，并且根据在所述第一时间估计的第一参数生成所述补偿的第二矢量信号(cvs1)，并放弃根据在所述第二时间估计的第一参数生成所述补偿的第二矢量信号。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电子防盗系统，其中，所述信号处理器(501)还被配置为：
通过以下步骤执行所述第一磁场矢量和所述第二磁场矢量的对应运动的检测：
-估计所述第一磁场矢量的第一旋转和所述第二磁场矢量的第二旋转；
-生成包括反向旋转或同向旋转的指示的指示信号；
-确定是否至少响应于所述指示信号启用所述第一警报。
12.根据前述权利要求中任一项所述的电子防盗系统，其中，所述信号处理器还被配置为：
-检测所述第一磁场矢量和所述第二磁场矢量的对应运动；
-在检测到磁场矢量的对应运动之后，检测至少所述第一磁场矢量或所述第二磁场矢量的波动的开始和持续；其中，根据第一定时标准确定所述波动的持续；
-至少响应于确定至少所述第一磁场矢量或所述第二磁场矢量的波动的开始和持续，确定是否发出或放弃发出警告关于可能的盗窃相关事件的第一警报。
13.根据权利要求11至12中任一项所述的电子防盗系统，其中，检测所述第一磁场矢量和所述第二磁场矢量的对应运动包括：
-确定所述第一磁场矢量和所述第二磁场矢量的运动是否对应于磁体在所述第一站与所述第二站之间的基本水平运动。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的电子防盗系统，其中，检测所述波动的持续包括：
-确定所述第一磁场矢量和所述第二磁场矢量中的一个或两者的运动是否对应于磁体在所述第一站和所述第二站中的一个或两者附近的振荡运动。
15.一种检测盗窃相关事件的方法，
在系统处包括：第一多轴磁力计，布置在第一站中并且被配置为输出表示第一磁场矢量的运动的第一矢量信号；第二多轴磁力计，布置在第二站中并且被配置为输出表示第二磁场矢量的运动的第二矢量信号；以及信号处理器，耦接为接收所述第一矢量信号和所述第二矢量信号：
估计第一多维变换(Cn)，所述第一多维变换表示所述第一磁场矢量与所述第二磁场矢量之间的差值并且根据所述第一矢量信号与所述第二矢量信号之间的差值的优化在一段时间内估计；
响应于从由所述第一多维变换(Cn)定义的所述第二矢量信号的变换生成的第一补偿信号，补偿所述第二矢量信号；
确定响应于补偿的第二矢量信号的检测器信号(D)满足预定标准；并且
至少响应于确定所述检测器信号满足所述预定标准，发出或放弃发出警告关于可能的盗窃相关事件的第一警报。
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