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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf elektronische Artikelsicherheits(EAS)-Systeme zum
Erfassen des Vorhandenseins eines Sicherheitsetiketts innerhalb
einer Sicherheitszone und, mehr insbesondere, auf ein verbessertes
elektronisches Artikelsicherheitssystem, das die Fähigkeit
hat, ein Resonanzsicherheitsetikett innerhalb eines Teils der Sicherheitszone
einzugrenzen.
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Die
Verwendung von elektronischen Artikelsicherheitssystemen zum Erkennen
und Verhindern von Diebstahl oder von unbefugter Mitnahme von Artikeln
oder Waren aus Einzelhandelsgeschäften und/oder anderen Einrichtungen
wie Bibliotheken hat sich weit verbreitet. Im Allgemeinen wird bei
solchen EAS-Systemen ein Sicherheitsetikett verwendet, das durch
das EAS-System erfassbar
ist und das an dem zu schützenden Artikel
befestigt ist. Solche EAS-Systeme werden im Allgemeinen an oder
in der Nähe
von Ausgangspunkten solcher Einrichtungen angeordnet, um das Sicherheitsetikett
und somit den Artikel zu erfassen, wenn das Sicherheitsetikett durch
den Ausgangspunkt hindurchbewegt wird.
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Die
US-A-5 661 457 offenbart
ein EAS-System zum Steuern und Verfolgen der Bewegung von Artikeln.
Das System umfasst eine Richtantennenkonfiguration, die zwei verkürzte Schleifen
enthält,
welche auf beiden Seiten eines Portals angeordnet sind und das Portal
umschließen.
Die Antennenkonfiguration umfasst auch ein Paar Durchgangsantennen,
die auf jeder Seite des Portals vorgesehen und in Ebenen angeordnet sind,
welche zu dem Bewegungsweg durch das Portal parallel sind. Die betreffenden
Schleifen begrenzen die effektiven Erfassungsbereiche von jedem
Paar Durchgangsantennen auf die betreffende Seite des Portals, um so
das Erkennen der Richtung der Bewegung durch das Portal zu erlauben.
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Die
US-A-5 708 423 offenbart
ein System zum automatischen Überwachen
und Verfolgen des Ortes von Objekten mit Hilfe von Transpondern,
die an den Objekten befestigt sind. Das System umfasst eine Gruppe von
Antennen, die in Zuordnung zu einem Portal installiert sind. Die
Antennen sind so angeordnet, dass sie Identifikationssignale aus
den Transpondern empfangen und die Richtung erkennen, in welcher
die Objekte durch das Portal bewegt werden. Der Betrieb der Antennen
wird durch eine Lesevorrichtung gesteuert, die an sie angeschlossen
ist, um Daten mit einem Steuermodul auszutauschen.
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Die
US-A-5 103 234 offenbart
ein EAS-System, in welchem ein magnetischer Markierer verwendet wird,
der an den überwachten
Artikeln befestigt ist. Das System hat eine Sendeantenne, welche
ein magnetisches Feld in einer Abfragezone aufbaut, und eine Empfangsantenne,
welche Störungen,
die durch den Markierer in dem Magnetfeld erzeugt werden, in ein
elektrisches Signal umwandelt. Ein Empfänger entwickelt Frequenzbereichs-
und Zeitbereichsinformation aus diesem Signal und übermittelt
diese Information zu einem Systemcontroller.
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Aus
Umwelt- und gesetzlichen Gründen
sind einzelne EAS-Systeme
im Allgemeinen nur in einem begrenzten Bereich wirksam, in welchem
ein Sicherheitsetikett, das an einem geschützten Artikel befestigt ist, zuverlässig erkannt
werden kann. Ein solcher Bereich, der typisch als eine Sicherheitszone
bezeichnet wird, ist im Allgemeinen auf etwa 1,8 m (sechs Fuß) in der
Breite für
ein einzelnes EAS-System begrenzt. Viele Läden und Bibliotheken haben
zwar nur einen einzelnen Ausgangstürweg mit einer Größe, die
sich mit einer 1,8 m (sechs Fuß)
breiten Sicherheitszone verträgt,
viele andere Einzelhandelsgeschäfte
haben jedoch acht oder zehn Ausgangstürwege, die nebeneinander angeordnet
sind. Darüber
hinaus haben große
Kaufhäuser
häufig einen
insgesamt breiten offenen Bereich oder Gang von drei Metern (zehn
Fuß) oder
mehr in der Breite, der als eine Verbindung mit dem Kaufhaus dient.
Daher wird in vielen derartigen Situationen eine Vielzahl von EAS-Systemen
benötigt,
um Ausgangs-/Eingangspunkte vollständig zu schützen, welche eine Breite haben, die
größer ist
als diejenige, die durch ein einzelnes EAS-System zuverlässig geschützt werden
kann.
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In
dem großen
Eingangsbereich eines großen
Einkaufszentrums, der geschützt
werden soll, wird wahrscheinlich der Ladenbesitzer nicht möchten, dass
eine traditionelle EAS-Systeminstallation verwendet wird, die mehrere
große
Seite an Seite angeordnete „Sockel"-.Antennengebilde
umfassen würde,
und zwar aus ästhetischen,
visuellen oder Marketinggründen.
Diese Ladenbesitzer würden
ein „unsichtbares" EAS-System bevorzugen,
in welchem das 0EAS-Antennengebilde in dem Boden unterhalb des Eingangsweges
montiert ist, über
dem Eingangsweg aufgehängt
ist, oder beides. Solche EAS-Systeme sind üblicherweise ausreichend in
der Lage, etikettierte Ware zu erfassen, die durch die Sicherheitszone
bewegt wird, sind aber nicht in der Lage, eine Eingrenzung der Erfassung
auf einen besonderen Teil der Sicherheitszone vorzunehmen. Wenn viele
Kunden in der Nähe
des Eingangsweges sind, wenn ein Alarm aktiviert wird, hat deshalb
das Personal im Allgemeinen keine Möglichkeit, anders als auf Verdacht
hin festzustellen, welcher Kunde mit der etikettierten Ware einen
Alarm ausgelöst
hat. Das führt
entweder zu einem Mangel an Verwendung des EAS-Systems als eine
effektive Sicherheitshilfe oder zu verärgerten Kunden des Ladenbesitzers,
die in Zukunft anderswo einkaufen werden.
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Die
vorliegende Erfindung beseitigt das Problem eines "unsichtbaren" EAS-Systems, das
nicht in der Lage ist, eine Etiketterfassung auf einen besonderen
Teil der Sicherheitszone in einem großen Eingangsweg einzugrenzen,
indem eine Vielzahl von EAS-Sensoren vom Typ mit Impulsen beaufschlagen/hören in Kombination
mit einer Vielzahl von Antennen, die entweder oberhalb oder unterhalb
des Eingangsweges platziert sind, verwendet wird. Das resultierende
EAS-System bestimmt die relative Nähe eines erfassten Sicherheitsetiketts,
das durch die Sicherheitszone hindurchbewegt wird, für jede der
Vielzahl von Antennen in der Gruppe. Das resultierende EAS-System
ist in der Lage, ein Sicherheitsetikett auf einen kleinen Teil der
Sicherheitszone einzugrenzen.
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KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung schafft, kurz gesagt, ein Sicherheitsetiketterfasungs-
und -lokalisierungssystem zum Erfassen eines Resonanzsicherheitsetiketts
in einer Sicherheitszone, die mehrere Erfassungszonen umfasst, und
zum Erzeugen eines Alarmsignals, welches das Resonanzsicherheitsetikett
auf eine Erfassungszone eingrenzt. Das System umfasst: eine Antennengruppe
zum Abstrahlen von Abfragesignalen und zum Empfangen von Antwortsignalen,
wobei die Antennengruppe wenigstens eine obere oder eine untere
Begrenzung der Sicherheitszone bildet und horizontal über der
Breite und der Länge
der Sicherheitszone angeordnet ist, wobei die Antennengruppe wenigstens
zwei Antennen umfasst, wobei die wenigstens zwei Antennen, die die
obere oder die untere Begrenzung bilden, nebeneinander in einer
einzelnen Horizontalebene angeordnet sind und wobei jede Antenne
mit einer der Erfassungszonen elektromagnetisch gekoppelt ist; wenigstens
zwei elektronische Artikelsicherheits(EAS)-Sensoren zum Senden von
Abfragesignalen zu der Antennengruppe, zum Empfangen von Antwortsignalen
aus der Antennengruppe und zum Erzeugen von Erfassungssignalen als
Antwort darauf, dass das Etikett in der Sicherheitszone ist, wobei
jeder EAS-Sensor eine Einrichtung aufweist zum Erzeugen eines Blockiersignals,
das eine vorbestimmte Dauer hat; eine Entscheidungsschaltung, die
mit den wenigstens zwei EAS-Sensoren verbunden ist, zum Entscheiden
zwischen einem Erfassungssignal, das aus einem EAS-Sensor empfangen
wird, und einem Blockiersignal, das aus einem weiteren EAS-Sensor
empfangen wird, um so ein Alarmsignal zu erzeugen, welches das Etikett
auf eine der mehreren Erfassungszonen auf der Basis des empfangenen
Erfassungssignals, wenn ein Blockiersignal nicht vorhanden ist,
eingrenzt; und einen Melder, der mit jedem EAS-Sensor verbunden
ist, zum Empfangen des Alarmsignals und zum Anzeigen der Erfassungszone,
die dem Alarm entspricht.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung einen EAS-Sensor
vom Typ mit Impulsen beaufschlagen/hören für ein Sicherheitsetiketterfassungs-
und -lokalisierungssystem nach der Erfindung, wobei der EAS-Sensor
ein Resonanzsicherheitsetikett erfasst und auf einen besonderen
Teil einer Sicherheitszone eingrenzt und aufweist: einen Sender
zum Erzeugen eines Abfragesignals; einen Empfänger zum Empfangen eines Antwortsignals
aus dem Sicherheitsetikett; mehrere Sendeantennen zum Empfangen des
Anfragesignals aus dem Sender und zum Abstrahlen des Abfragesignals
in die Sicherheitszone; mehrere Empfangsantennen zum Empfangen des
Antwortsignals aus dem Sicherheitsetikett und zum Abgeben des Antwortsignals
an den Empfänger,
wobei das Antwortsignal ein Resultat des Abfragesignals ist, das
mit dem Sicherheitsetikett zusammenwirkt und aus dem Sicherheitsetikett
wieder abgestrahlt wird; einen Antennenschalter, der den Sender
mit den Sendeantennen und den Empfänger mit den Empfangsantennen
verbindet, wobei der Antennenschalter sequenziell paarweise Permutationen
mit Austausch der Antennen einmal über einem vorbestimmten Zeitintervall
auswählt,
so dass jedes ausgewählte
Paar aus einer Sendeantenne und einer Empfangsantenne besteht, wobei
eine Amplitude eines Ausgangssignals des Empfängers, das aus jeder Permutation
der Antennen resultiert, verglichen wird, um dadurch den Ort des
Sicherheitsetiketts zu bestimmen, der dem Teil der Sicherheitszone
entspricht, welcher in engster Nähe
zu dem Antennenpaar ist, welches das Empfängerausgangssignal mit der
größten Amplitude
hat; und eine Einrichtung zum Erzeugen eines Blockiersignals, das
eine vorbestimmte Dauer hat, für
andere EAS-Sensoren des Systems.
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KURZE BESCHREIBUNG DER MEHREREN
ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorstehende Zusammenfassung sowie die folgende ausführliche
Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
werden besser verständlich,
wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden.
Zum Zweck des Veranschaulichens der Erfindung sind in den Zeichnungen Ausführungsformen
gezeigt, die gegenwärtig
bevorzugt werden. Es ist jedoch klar, dass sich die Erfindung nicht
auf die genauen Anordnungen und Ausbildungen, die gezeigt sind,
beschränkt.
In den Zeichnungen:
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1 ist
ein Funktionsblockschaltbild eines Sicherheitsetiketterfassungs- und -lokalisierungssystems gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
ein detaillierteres Funktionsblockschaltbild der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 ist
ein Funktionsblockschaltbild eines elektronischen Artikelsicherheits(EAS)-Sensors;
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die 4a-c
sind Diagramme, welche die verschiedenen Taktsignale veranschaulichen,
welche durch die bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung verwendet werden; und
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5 ist
ein Flussdiagramm, das den Prozess des Erzeugens eines Alarms beschreibt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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In
den Zeichnungen, auf die nun Bezug genommen wird und in denen gleiche
Bezugszahlen verwendet werden, um gleiche Elemente zu bezeichnen,
ist in 1 ein Funktionsblockschaltbild eines Sicherheitsetiketterfassungs-
und -lokalisierungssystems 10 gezeigt zum Erfassen eines
Resonanzsicherheitsetiketts 13 in einer Sicherheitszone 11,
die mehrere Erfassungszonen 18 (nicht gezeigt) umfasst,
von denen eine mit 18-1,1 bezeichnet ist, und zum Eingrenzen
des Resonanzsicherheitsetiketts 13 auf eine oder mehrere
der Erfassungszonen 18. Das Etiketterfassungs- und -lokalisierungssystem 10 hat
einen bis N EAS-Sensoren 12, die einzeln mit 12-1 bis 12-N bezeichnet
sind; eine Antennengruppe 17, die eine bis n einzelne Antennen
umfasst, welche mit jedem EAS-Sensor 12 verbunden und einzeln
mit 17-1,1 bis 17-N,n bezeichnet sind; und einen
Melder 14.
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Das
Sicherheitsetikett 13 ist von einem Typ, der auf dem Gebiet
der EAS-Systeme gut bekannt ist, mit einer Resonanzfrequenz innerhalb
des Frequenzbereiches des EAS-Erfassungs- und -Lokalisierungssystems 10,
bei dem das Etikett 13 verwendet wird. Vorzugsweise hat
das Etikett 13 einen Schaltungs-Q-Wert zwischen 50 und
100 und ist bei oder nahe bei einer Frequenz von 8,2 MHz in Resonanz,
welches eine Resonanzfrequenz ist, die üblicherweise in EAS-Systemen
von einer Anzahl von Herstellern verwendet wird. Typisch hat die
Resonanzfrequenz eines Sicherheitsetiketts 13 eine Toleranz
von +/–10%,
was verlangt, dass jeder EAS-Sensor 12 in einem Bereich
von etwa 7,6 bis 8,7 MHz arbeitet. Ein Sicherheitsetikett 13,
das eine Resonanzfre quenz von etwa 8,2 MHz hat, ist jedoch nicht
als eine Beschränkung
der vorliegenden Erfindung zu betrachten. Dem Fachmann wird klar
sein, dass das Sicherheitsetiketterfassungs- und -lokalisierungssystem 10 geeignet
ist, bei jeder Frequenz zu arbeiten, bei welcher das Sicherheitsetiketterfassungs-
und -lokalisierungssystem 10 in der Lage ist, eine geeignete
elektromagnetische Wechselwirkung zwischen der Antennengruppe 17 und
dem Sicherheitsetikett 13 hervorzurufen.
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Die
Antennengruppe 17 bildet entweder die obere Grenze der
Sicherheitszone 11, die untere Grenze der Sicherheitszone 11 oder
die Antennengruppe 17 kann sowohl auf die obere als auch
auf die untere Grenze der Sicherheitszone 11 aufgeteilt
sein. In der bevorzugten Ausführungsform
definiert die vollständige
horizontale Ausdehnung der kombinierten oberen und unteren Teile
der Antennengruppe die ungefähre
Breite und die ungefähre
Länge der
Sicherheitszone 11. Wenn die Antennengruppe 17 die
untere Grenze der Sicherheitszone 11 bildet, wird sie im
Allgemeinen integral mit dem Fußboden
ausgebildet. Dem Fachmann wird klar sein, dass die Antennengruppe 17 auch
unter dem Fußboden
oder oberhalb der Oberfläche
des Fußbodens
montiert werden könnte.
Wenn die Gruppe von Antennen 17 oberhalb der Sicherheitszone 11 angeordnet
ist, kann sie in einer Decke verborgen oder unter der Decke aufgehängt sein,
was alles im Rahmen der Erfindung liegt.
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Die
Antennengruppe 17 umfasst wenigstens zwei Antennen, wobei
die Antennen 17, welche jeweils die obere und die untere
Begrenzung bilden, in einer einzelnen Horizontalebene nebeneinander
angeordnet sind. In der Antennengruppe 17 ist jede einzelne
Antenne 17-1,1, 17-N,n mit einer der Erfassungszonen 18 elektromagnetisch
gekoppelt. Wegen der Nebeneinanderanordnung der einzelnen Antennen 17-1,1, 17-N,n bestrahlen
die Bündel
der einzelnen Antennen 17-1,1, 17-N,n benachbarte
Erfassungszonen 18, die sich auch überlappen können, abhängig von der besonderen Form
der Bündel
der einzelnen Antennen 17.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
sind die Antennen 17 kombinierte Sende- und Empfangsschleifenantennen
von einer Bauart, die nicht eine Null in dem Fernfeld des Hauptbündels der
Antenne erzeugen, und haben ei nen herkömmlichen Aufbau, der dem Fachmann
bekannt ist. Dem Fachmann wird klar sein, dass es nicht erforderlich
ist, dieselbe Antenne 17 zum Senden und Empfangen zu verwenden.
Separate Sende- und Empfangsantennen 17 könnten im
Rahmen der Erfindung verwendet werden. Darüber hinaus beschränkt sich
der Typ der Antenne 17 nicht auf eine keine Null erzeugende
Schleifenantenne. Jeder Typ von Antenne 17, der eine Bündelform
hat, die sich mit der gewünschten
Größe und Form
der Erfassungszone 18 verträgt, liegt im Rahmen der Erfindung.
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Das
Sicherheitsetiketterfassungs- und -lokalisierungssystem 10 weist
auch einen oder mehrere elektronische Artikelsicherheits(EAS)-Sensoren 12 auf
zum Senden von Abfragesignalen zu der Antennengruppe 17,
zum Empfangen von Antwortsignalen aus der Antennengruppe 17 und
zum Erzeugen eines Alarmsignals, welches das Sicherheitsetikett 13 auf
eine Erfassungszone 18 eingrenzt.
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In 2,
auf die nun Bezug genommen wird, ist eine bevorzugte Ausführungsform
gezeigt, die drei EAS-Sensoren 12-1, 12-2 und 12-3 hat,
von denen jeder mit zwei Antennen 17-1,1, 17-1,2; 17-2,1, 17-2,2;
und 17-3,1, 17-3,2 verbunden
ist. Auch gezeigt sind die Erfassungszonen 18-1,1, 18-1,2; 18-2,1, 18-2,2;
und 18-3,1, 18-3,2, welche den Antennen 17-1,1, 17-1,2; 17-2,1, 17-2,2;
und 17-3,1, 17-3,2 entsprechen. In der bevorzugten
Ausführungsform überlappen
sich die Erfassungszonen 18 von benachbarten Antennen 17,
was zu einem Alarmsignal auf Signalleitungen 32 führt, das
einer einzelnen Erfassungszone 18 oder benachbarten Erfassungszonen 18 entsprechen
kann. In letzterem Fall grenzt der Melder 14 ein Sicherheitsetikett 13 auf mehr
als eine Erfassungszone 18 ein. Außerdem ist in 2 eine
Nebensignalleitung 30 gezeigt zum Synchronisieren der separaten
EAS-Sensoren 12, was weiter unten noch näher erläutert ist.
Dem Fachmann wird klar sein, dass die Anzahl von EAS-Sensoren 12,
die in einem einzelnen Sicherheitsetiketterfassungs- und -lokalisierungssystem 10 enthalten
sein könnten,
sich nicht auf drei beschränkt
und größer oder
kleiner als drei sein kann. Außerdem
beschränkt
sich die Anzahl der Antennen 17, die mit jedem EAS-Sensor 12 verbunden sein
könnten,
nicht auf zwei und könnte
größer oder
kleiner als zwei sein, was ebenfalls alles im Rahmen der Erfindung
liegt.
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Der
elektronische Artikelsicherheitssensor 12 umfasst weiter
einen Melder 14, der mit jedem EAS-Sensor 12 verbunden
ist, zum Empfangen des Alarmsignals über Alarmsignalleitungen 32 und
zum Anzeigen der Erfassungszone 18, welche dem Alarmsignal
entspricht. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Melder 14 eine
Reihe von Lampen (nicht gezeigt), wobei jede Lampe einer einzelnen
Erfassungszone 18 eindeutig zugeordnet ist und sichtbares
Licht emittiert, wenn ein Sicherheitsetikett 13 erfasst
und auf eine Erfassungszone 18 eingegrenzt wird, die der
Lame entspricht. Dem Fachmann wird klar sein, dass das Meldeverfahren,
welches durch den Melder 14 geboten wird, sich nicht auf
visuelles Melden beschränkt.
Andere Verfahren zum Melden könnten
benutzt werden, einschließlich,
ohne aber darauf beschränkt
zu sein, einer kombinierten Audio- und visuellen Anzeige oder einer
TV-Anzeige, was in dem Schutzbereich der vorliegenden Erfindung
liegt, wie er durch die beigefügten
Ansprüche
definiert wird.
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Gemäß der Darstellung
in 3, auf die nun Bezug genommen wird, umfasst die
bevorzugte Ausführungsform
des EAS-Sensors 12-1, der für die EAS-Sensoren 12 repräsentativ
ist, einen Sender 20 zum Erzeugen eines Abfragesignals
und zum Abgeben des Abfragesignals an einen Antennenschalter 26 sowie
einen Empfänger 24,
der mit dem Sender 20 synchronisiert ist, zum Empfangen
eines Antwortsignals aus dem Antennenschalter 26 und zum
Erzeugen eines Ausgangssignals. Der EAS-Sensor 12-1 umfasst
weiter die Antennen 17-1,1 und 17-1,2 zum Empfangen
des Abfragesignals aus dem Antennenschalter 26 und zum
Abstrahlen des Abfragesignals in die Sicherheitszone 11 sowie
zum Empfangen des Antwortsignals, das von einem Sicherheitsetikett 13 zurückgestrahlt
wird, welches sich in einer der Erfassungszonen 18 befindet,
und zum Abgeben des Antwortsignals an den Empfänger 24. Der EAS-Sensor 12-1 umfasst
auch einen Antennenschalter 26, der jeden EAS-Sensor 12 mit
den Antennen 17-1,1 und 17-1,2 verbindet, und
einen digital gesteuerten Frequenzsynthesizer (digitally controlled
frequency synthesizer oder DCFS) 22 zum Liefern eines Trägerausgangssignals,
welches den Sender 20 auf eine Sendefrequenz abstimmt und
den Empfänger 22 auf
eine Empfangsfrequenz abstimmt. Der Sender 20, der DCFS 22,
der Empfänger 24 und
der Antennenschalter 26 sind von herkömmlichem Aufbau und dem Fachmann
bekannt und brauchen deshalb für
ein vollständiges
Verständnis
der vorliegenden Erfindung nicht im Einzelnen beschrieben zu werden.
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Die
bevorzugte Ausführungsform
umfasst auch einen Controller 40 zum Einstellen der Frequenz
der Trägerausgangssignale,
die durch den DCFS 22 erzeugt werden, und zum Abgeben von
Taktsignalen an den DCSF 22, den Sender 20, den
Empfänger 24 und
den Antennenschalter 26 zum Bestimmen der Zeit für Sendung
und Empfang der Abfrage bzw. Antwortsignale. Die Darstellung in 3 zeigt
weiter, dass der Controller 40 einen digitalen Signalprozessor
(digital signal processor oder DSP) 52 aufweist zum Ausführen der
hauptsächlichen
Steuerungs- und Berechnungsaufgaben des Controllers 40.
Der Controller 40 enthält
auch einen programmierbaren Festspeicher (PROM) 50 zum
Speichern eines Computerprogramms und von Tabellendaten, einen Direktzugriffsspeicher
(RAM) 54 zum Speichern von temporären Daten und eine programmierbare Logikvorrichtung
(programmable logic device oder PLD) 56 zum Verbinden des
Controllers 40 mit dem DCFS 22, dem Sender 20,
dem Empfänger 24 und
dem Antennenschalter 26. Der Controller 40 hat
weiter einen Analog/Digital-Wandler 58 zum Akzeptieren
des (analogen) Ausgangssignals aus dem Empfänger 24, zum Umwandeln
des Ausgangssignals aus dem Empfänger 24 in
eine digitale Darstellung und zum Eingeben der digitalen Darstellung
des Ausgangssignals aus dem Empfänger 24 in
den Controller 40. Darüber
hinaus hat der Controller 40 eine Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung 60 zum
Verbinden des Controllers 40 mit dem Melder 14 über die
Alarmsignalleitungen 32 und mit anderen EAS-Sensoren 12 über Taktsignalleitungen 42, 44 und
Blockiersignalleitungen 46, 48.
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Der
DSP 52 führt
ein Programm aus, das in dem PROM 50 gespeichert ist, um
Befehlssignale aufgrund von Parametern zu erzeugen, die ebenfalls
in dem PROM 50 gespeichert sind. Der PLD 56 erzeugt Steuersignale
zum Abstimmen des DCSF 22 auf die korrekten Sende- und
Empfangsfrequenzen auf der Basis der Befehlssignale, die aus dem
DSP 52 empfangen werden, und aktiviert den Sender 20 und
den Empfänger 24 während der
Sende- und Empfangszeitperiode. Dem Fachmann wird klar sein, dass
der Aufbau des Controllers 40 sich nicht auf den in 3 gezeigten
beschränkt.
Zum Beispiel wären
Mikroprozessorchips oder ein einzelner Mikrochip, der Software zum Realisieren
der Funktion von einigen oder allen separaten Komponenten enthält, welche
in 3 gezeigt sind, zur Verwendung in dem Controller 40 geeignet.
Ebenso könnten
andere Speichervorrichtungen und Schnittstellenvorrichtungen im
Rahmen der Erfindung verwendet werden.
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Bei
der bevorzugten Ausführungsform
des EAS-Sensors 12 wird eine Technik verwendet, die dem Fachmann
als Technik vom Typ mit Impulsen beaufschlagen/hören bekannt ist und typisch
dem Strata-System entspricht, das von Checkpoint Systems, Inc.,
Thorofare, NJ, hergestellt wird, zum Erfassen und Eingrenzen eines
Resonanzsicherheitsetiketts 13 auf einen besonderen Teil
der Sicherheitszone 11. In der bevorzugten Auführungsform
des EAS-Sensors 12 erzeugt
der Sender 20 ein Abfragesignal, das eine sich wiederholende Sequenz
von Burst-RF-Signalen mit diskreter Frequenz über einem Bereich von RF-Frequenzen
umfasst, so dass die RF-Frequenz von wenigstens einem Burst in die
Nähe der
Resonanzfrequenz des Resonanzsicherheitsetiketts 13, das
erfasst werden soll, fällt.
Während
Ruheperioden zwischen den RF-Bursts empfängt der Empfänger 24 ein
Antwortsignal, das von dem Resonanzsicherheitsetikett 13 zurückgestrahlt
wird, als ein Resultat dessen, dass ein Schwingkreis in dem Sicherheitsetikett 13 mit
dem vorhergehenden RF-Burst in Wechselwirkung tritt.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
wählt der
Antennenschalter 26 sequentiell paarweise Permutationen,
mit Austausch, der Antennen 17 aus, die mit jedem EAS-Sensor 12 verbunden
sind, so dass für
jedes ausgewählte
Paar Antennen 17 eine Antenne das Abfragesignal sendet
und eine Antenne 17 das Antwortsignal empfängt und
jede Permutation des Paares von Antennen 17 über einem
vorbestimmten Zeitintervall nur einmal ausgewählt wird. Die Amplitude des
Ausgangssignals des Empfängers 24,
das aus jeder Permutation des Paares von Antennen 17 resultiert,
wird in dem DSP 52 für
jede durch den DCFS 22 erzeugte Frequenz verglichen. Der
Ort des Sicherheitsetiketts 13 wird bestimmt, der dem Teil
der Sicherheitszone 11 entspricht, welcher in engster Nähe zu dem
Paar von Antennen 17 ist, welches das Ausgangssignal des
Empfängers 24 mit
der größten Amplitude
hat.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
wird die Anzahl der Permutationen mit Austausch der Antennen 17 durch
die Formel nk berechnet, wobei n die Anzahl
der mit einem EAS-Sensor 12 verbundenen Antennen und k
die Anzahl der für
jede Permutation auszuwählenden
Antennen ist. Daher gibt es in der bevorzugten Ausführungsform
des EAS-Sensors 12-1, zum Beispiel, der zwei Antennen 17-1,1 und 17-1,2 aufweist,
welche mit dem EAS-Sensor 12-1 verbunden sind, vier unterschiedliche
paarweise Antennenpermutationen. Es können jedoch, wie oben erwähnt, mehr
als zwei Antennen mit einem EAS-Sensor 12 verbunden
sein. In dem Fall von drei Antennen, die mit jedem EAS-Sensor 12 verbunden
sind, würde
es neun paarweise Permutationen der Antennen 17 geben,
bei vier Antennen, die mit jedem EAS-Sensor 12 verbunden
sind, würde
es 16 paarweise Permutationen der Antennen 17 geben,
usw. Dem Fachmann ist jedoch klar, dass die gewünschte Eingrenzungsfähigkeit
des Sicherheitsetiketterfassungs- und -lokalisierungssystems 10 nur
vernachlässigbar
verschlechtert wird, wenn nur benachbarte Antennen 17 für Antennenpaare
verwendet werden. Es liegt demgemäß im Rahmen der Erfindung,
die Anzahl der Permutationen zu reduzieren, indem nur benachbarte
Antennen für
jedes der Paare von Antennen 17 ausgewählt werden.
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Gemäß der Darstellung
in den 4a-4c arbeitet
jeder EAS-Sensor 12 gemäß einem
Rahmenintervall. Das Rahmenintervall 200 (4a)
ist in ebenso viele Unterrahmenintervalle 202 unterteilt,
wie es Antennen 17 gibt, die zum Empfangen mit dem EAS-Sensor 12 verbunden
sind. Innerhalb jedes Unterrahmenintervalls 202 gibt es
eine Zeitspanne von Sendung und Empfang 204, die aus weiteren
Unterteilungen besteht, welche als Magazine 206 (4b)
bezeichnet werden. Jedes Magazin 206 ermöglicht einem
EAS-Sensor 12 Sendung
und Empfang mit einer unterschiedlichen Frequenz, wobei die Spanne
der Frequenzen der kombinierten Frequenzungewissheit des Sicherheitsetiketts 13 und
des EAS-Sensors 12 entspricht. Gemäß der Darstellung in 4c ist
jedes Magazin 206 weiter unterteilt in ebenso viele Untermagazine 208,
wie es Antennen 17 zum Senden gibt, die mit dem EAS-Sensor 12 verbunden
sind, wobei jedes Untermagazin 208 eine Rauschempfangsperiode 210 hat,
eine Abfrageübertragungsperiode 212 und
eine Antwortsignalübertragungsperiode 214.
In der bevorzugten Ausführungsform
gibt es zwei Unterrahmenintervalle 202 pro Rahmenintervall 200,
wobei jedes Unterrahmenintervall 202 sechzehn Magazine 206 mit
zwei Untermagazinen 208 pro Magazin 206 hat. In
dem ersten Unterrahmenintervall 202a erfolgt der Empfang
aus der Antenne 17-1,1, und das Senden erfolgt aus der
Antenne 17-1,1 (Phase A) und der Antenne 17-1,2 (Phase
B). In dem zweiten Unterrahmenintervall 202b erfolgt der
Empfang aus der Antenne 17-1,2 und das Senden erfolgt aus
den Antennen 17-1,1 (Phase C) und 17-1,2 (Phase
D).
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Für
2,
auf die nun Bezug genommen wird, sind die Verbindungen der Antenne
17 für einen
Rahmen
200 von Sendung und Empfang für die bevorzugte Ausführungsform
des Sicherheitsetiketterfassungs- und -lokalisierungssystems
10,
das aus drei EAS-Sensoren
12 besteht, in Tabelle I gezeigt. Tabelle I
| | EAS #1 | EAS #2 | EAS #3 |
| |
| | TX
Ant. | RX
Ant. | TX
Ant. | RX
Ant. | TX
Ant. | RX
Ant. |
| Phase
A | 1,1 | 1,1 | 2,1 | 2,1 | 3,1 | 3,1 |
| Phase
B | 1,2 | 1,1 | 2,2 | 2,1 | 3,2 | 3,1 |
| Phase
C | 1,1 | 1,2 | 2,1 | 2,2 | 3,1 | 3,2 |
| Phase
D | 1,2 | 1,2 | 2,2 | 2,2 | 3,2 | 3,2 |
- TX Ant. = Sendeantenne, RX Ant. = Empfangsantenne
-
Die
Anzahl der Antennen 17, die mit jedem EAS-Sensor 12 verbunden
sein können,
kann, wie oben erwähnt,
größer als
zwei sein. Dem Fachmann ist klar, dass, wenn mehr als zwei Antennen 17 mit
dem EAS-Sensor 12 verbunden
sind, die Zahl der Unterrahmen und die Zahl der Untermagazine gemäß der Zahl der
Sende- bzw. Empfangsantennen vergrößert werden. Demgemäß liegen
EAS-Sensoren 12, die eine größere Zahl als zwei von Unterrahmen
pro Rahmen und von Untermagazinen pro Magazin haben, im Bereich der
Erfindung.
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Dem
Fachmann wird klar sein, dass sich das Sicherheitsetiketterfassungs-
und -lokalisierungssystem 10 nicht auf die Verwendung der
Technik vom Typ mit Impulsen beaufschlagen/hören beschränkt. Zum Beispiel könnte auch
die bekannte EAS-Technik, bei der der EAS-Sensor 10 die
Sendefrequenz über
dem interessierenden RF-Band wobbelt, entweder kontinuierlich oder
in diskreten Schritten, im Rahmen der Erfindung auch verwendet werden.
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Außerdem sind
in 3 RF-Signaleingangs- und -Ausgangsleitungen 34, 36,
Taktsignaleingangs- und -ausgangsleitungen 42, 44 und
Blockiersignaleingangs- und -ausgangsleitungen 46, 48 gezeigt,
welche die EAS-Sensoren 12 verbinden
und kollektiv der Nebensignalleitung 30 entsprechen, die
in 2 gezeigt ist. In der bevorzugten Ausführungsform
wird das Verfahren zum Miteinanderverbinden der EAS-Sensoren 12 durchgeführt, indem
die RF-Signalleitungen 34, 36,
die Taktsignalleitungen 42, 44 und die Blockiersignalleitungen 34, 36 zwischen
den separaten EAS-Sensoren 12 in Kaskade geschaltet werden.
Dem Fachmann ist jedoch klar, dass jeder Typ von Verbindungsverfahren
wie zum Beispiel Busverfahren in den Schutzbereich der Erfindung
fällt,
wie er durch die beigefügten
Ansprüche
definiert ist.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
wird ein EAS-Sensor 12 willkürlich als ein Haupt-EAS-Sensor ausgewählt zum
Verteilen des RF-Trägerausgangssignals
aus dem DCFS 22 auf alle anderen EAS-Sensoren 12,
die im Folgenden als Neben-EAS-Sensoren 12 bezeichnet werden.
Demgemäß wird das
RF-Trägerausgangssignal
des DCSF 22 über
die RF-Ausgangssignalleitung 34 an die Eingangsleitung 36 eines
Neben-EAS-Sensors 12 angelegt. Der Neben-EAS-Sensor 12 legt
das empfangene RF-Trägerausgangssignal an
den Sender 20 und den Empfänger 24 an und gibt
auch das empfangene RF-Trägersignal
an einen weiteren Neben-EAS-Sensor 12 ab. Auf diese Weise
werden die gesendeten Abfragesignale für jeden EAS-Sensor 12 im
Wesentlichen in Phase miteinander gehalten. Ebenso liefert der Haupt-EAS-Sensor 12 Taktsignale
für den
Rahmen 200, den Unterrahmen 202, das Magazin 206,
das Untermagazin 208 und Sende- und Empfangsperioden 210, 212, 214.
Die vor genannten Taktsignale stammen aus dem PLD 56 und
werden von dem Haupt-EAS-Sensor 12 auf
die Neben-EAS-Sensoren 12 verteilt, so dass die Rahmen 200,
die Unterrahmen 202, die Magazine 206, die Untermagazine 208 und
die Sende- und Empfangsperioden 210, 212, 214 von sämtlichen
EAS-Sensoren 12 synchronisiert sind.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
erzeugt der Empfänger 24 in
jedem EAS-Sensor 12 das empfangene Ausgangssignal, das
der Amplitude des Antwortsignals entspricht, welches durch den Empfänger 24 empfangen
wird, für
jede Permutation der Antennen 17, die mit dem EAS-Sensor 12 verbunden
sind, und für jede
Frequenz, die durch den DCFS 22 während jedes Rahmenintervalls 200 erzeugt
wird. Das Empfängerausgangssignal
wird durch den Analaog/Digital-Wandler 58 empfangen und
an den DSP 52 abgegeben. Für jede Frequenz erzeugt der
DSP 52 ein Erfassungssignal, das dem größten Empfängerausgangssignal, Sm, für jede Permutation
der Antennen 17 entspricht, für die das Empfängerausgangssignal,
So, einen vorbestimmten Erfassungsschwellenwert, Dd, für eine vorbestimmte
Zahl, Nd, von Rahmenintervallen 200 überschreitet, was eine gültigen Erfassung
eines Sicherheitsetiketts 13 in wenigstens einer Erfassungszone 18 bedeutet.
Der DSP 52 enthält
eine Entscheidungsschaltung (nicht dargestellt), die zwischen dem
Erfassungssignal, das durch den EAS-Sensor 12 erzeugt wird,
und einem Blockiersignal, das eine vorbestimmte Dauer Tb hat und
durch den EAS-Sensor 12 erzeugt wird, entscheidet. Die
Entscheidungsschaltung erzeugt ein Alarmsignal und das Blockiersignal,
wenn das Erfassungssignal durch die Entscheidungsschaltung zu einer
Zeit empfangen wird, zu der das Blockiersignal nicht vorhanden ist.
Somit blockiert die Entscheidungsschaltung den Alarm einer zweiten
erfolgenden Erfassung durch einen weiteren EAS-Sensor 12 für die Dauer
des Blockiersignals. In der bevorzugten Ausführungsform beträgt die Dauer
des Blockiersignals etwa drei Sekunden. Dem Fachmann wird klar sein,
dass die Dauer des Blockiersignals durch die besondere Konfiguration
des Sicherheitsetiketterfassung- und -lokalisierungssystems 10 diktiert
wird und anders als etwa drei Sekunden sein kann, was im Schutzbereich
der Erfindung liegt, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.
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In 5,
auf die nun Bezug genommen wird, ist der Prozess der Entscheidung 100 der
bevorzugten Ausführungsform
gezeigt und umfasst zuerst das Einstellen eines Rahmenzählers, FC,
auf einen Wert von eins (Schritt 101) und das Empfangen
des Ausgangssignals aus dem Empfänger 24 in
dem DSP 52 in einem Schritt 102. Für jede Frequenz
wird das größte Ausgangssignal,
Sm, aus dem Empfänger 24 mit
dem vorbestimmten Erfassungsstellenwert, Td, verglichen, Schritt 103.
Wenn die Größe des größten Empfängerausgangssignals,
Sm, den Schwellenwert Td übersteigt,
wird der Rahmenzähler
um eins weitergeschaltet (Schritt 104) und der Wert des
Rahmenzählers
wird mit einer vorbestimmten Dauer, Nd, in einem Schritt 105 verglichen.
Wenn das größte Empfängerausgangssignal,
Sm, über
dem Schwellenwert, Td, für
Nd Rahmenintervalle geblieben ist, stellt der Entscheidungsprozess 100 fest,
ob ein Blockiersignal empfangen worden ist (Schritt 106).
Wenn ein Blockiersignal aus einem weiteren EAS-Sensor 12 nicht
empfangen worden ist, werden das Alarmsignal und das Blockiersignal
der Dauer Tb in einem Schritt 107 erzeugt, wodurch alle
Alarme aus anderen EAS-Sensoren 12 für die Dauer des Blockiersignals
blockiert werden. Wenn in dem Schritt 103 das Ausgangssignal
des Empfängers 24 nicht
das Schwellenwertkriterium, Td, erfüllt, wird der Rahmenzähler auf
einen Wert von eins rückgesetzt.
Wenn in dem Schritt 106 das Blockiersignal aktiv ist, wenn
das Ausgangssignal des Empfängers
das Kriterium in dem Schritt 104 erfüllt, wodurch ein neuer Alarm
für die
Dauer des Blockiersignals verhindert wird, wird der Rahmenzähler, FC,
auf einen Wert von eins rückgesetzt,
bevor zusätzliche Ausgangssignale
aus dem Empfänger 24 mit
dem Erfassungsschwellenwert Td verglichen werden.
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Dem
Fachmann ist klar, dass Änderungen
an den oben beschriebenen Ausführungsformen
vorgenommen werden können,
ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen,
wie er durch die beigefügten
Ansprüche
definiert wird. Es ist deshalb klar, dass sich die Erfindung nicht
auf die offenbarten besonderen Ausführungsformen beschränkt, sondern
dass Modifikationen in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung
fallen, wie er durch die beigefügten
Ansprüche
definiert wird.