ES2283970T3 - Sistema de antena de vigilancia electronica de articulos en salidas anchas. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de antena de vigilancia electrónica de artículos para zonas de interrogación de salida ancha, que comprende: una antena de transmisión primera y una segunda, estando adaptada la citada antena de transmisión primera y la citada antena de transmisión segunda para su instalación en lados opuestos de una zona de interrogación ancha; una tercera antena de transmisión adaptada para instalarse adyacente a un techo de la zona de interrogación ancha, pudiendo conectarse la citada primera, la citada segunda y la citada tercera antena de transmisión a un transmisor para generar una señal de interrogación para la transmisión en la zona de interrogación ancha; que se caracteriza por una pluralidad de antenas de recepción de núcleo amorfo adaptadas para la instalación en una región de un suelo de la zona de interrogación ancha, en el que una salida de la citada pluralidad de antenas de recepción de núcleo amorfo se puede conectar a un receptor para la detección de una señal de respuesta de unaetiqueta de vigilancia electrónica de artículos dispuesta en la zona de interrogación ancha, respondiendo la citada señal de respuesta a la citada señal de interrogación.
Description
Sistema de antena de vigilancia electrónica de
artículos en salidas anchas.
Esta invención se refiere a sistemas de
vigilancia electrónica de artículos (EAS) y más en particular, a un
sistema de antenas de EAS adaptado para ambientes que tienen anchas
salidas y entradas.
Los sistemas de vigilancia electrónica de
artículos (EAS) son sistemas de detección que permiten la
identificación de un marcador o etiqueta en una región de detección
dada. Los sistemas EAS tienen muchas utilizaciones, pero la mayor
parte de las veces se utilizan como sistemas de seguridad para
impedir hurtos en en tiendas o robo de propiedades en edificios de
oficinas. Los sistemas EAS adoptan muchas formas diferentes y
utilizan un número de tecnologías diferentes.
Un sistema EAS típico incluye una unidad
electrónica de detección, marcadores y/o etiquetas, y un separador
o desactivador. Las unidades de detección pueden, por ejemplo, estar
formadas como unidades de pedestal, enterradas bajo suelos,
montadas en paredes o colgadas de techos. Las unidades de detección
normalmente están situadas en áreas de tráfico elevado, tales como
las entradas y salidas de tiendas o edificios de oficinas. Los
marcadores y/o etiquetas tienen características especiales y están
diseñados específicamente para fijarse o enclavarse en mercancía u
otros objetos que se pretende proteger. Cuando un marcador activo
pasa a través de una región de detección de marcador, el sistema
EAS hace sonar una alarma, una luz es activada y/o algunos otros
dispositivos de alerta adecuados son activados para indicar la
retirada del marcador del área prescrita.
Los sistemas EAS comunes funcionan con estos
mismos principios generales utilizando ya sea transceptores, en los
cuales cada uno de ellos transmite y recibe, o un transmisor y
receptor separados. Típicamente, el transmisor se coloca en un lado
de la región de detección y el receptor se coloca en el lado opuesto
de la región de detección. El transmisor produce una señal de
excitación predeterminada en una región de detección de marcador.
En el caso de comercios, esta región de detección normalmente está
formada en una zona de la caja o en una salida. Cuando un marcador
EAS entra en la región de detección, el marcador tiene una respuesta
característica a la señal de excitación, que se puede detectar. Por
ejemplo, el marcador puede responder a la señal enviada por el
transmisor utilizando una unión semiconductora simple, un circuito
sintonizado compuesto por un inductor y un condensador, bandas o
hilos magnéticos blandos o resonadores vibrantes. El recepto
subsiguientemente detecta esta respuesta característica. Por
diseño, la respuesta característica del marcador es característica
y no es fácil que se produzca por circunstancias naturales.
Los sistemas EAS a menudo se requiere que cubran
una gran área de detección, tal como una entrada ancha a un centro
comercial. La entrada al centro comercial a veces puede cubrir la
anchura del mismo centro comercial. Tales áreas de detección
relativamente grandes requieren consideraciones de diseño
especiales. Por ejemplo, el sistema EAS utilizado para la cobertura
debe diseñarse con cuidado para evitar cualquier separación a través
de la cual pueda pasar un marcador sin ser detectado, mientras que
simultáneamente evite las alarmas falsas producidas por marcadores
unidos a los inventarios de la tienda que se pueden exhibir cerca de
la región de detección.
Cuando los sistemas de antenas de EAS,
típicamente formados por antenas de cuadro, se utilizan en aberturas
mayores de aproximadamente 2,5 metros, la eficiencia de la
detección empieza a deteriorarse. Las anchas entradas a los centros
comerciales pueden precisar áreas de detección hasta de 4 a 5 metros
de anchura, o más anchas. Como se utiliza en la presente memoria
descriptiva, las salidas anchas y las entradas anchas se refieren a
salidas/entradas que tienen anchuras mayores de aproximadamente 2,5
metros, y que típicamente son de 4 a 5 metros de anchura, o más.
Los intentos de solucionar los ambientes de entrada anchos incluyen
añadir antenas adicionales en el suelo y/o techo. Añadir antenas de
cuadro en suelos existentes puede producir muchos problemas, puesto
que el suelo se debe desmontar con el fin de instalar la antena de
cuadro.
La patente norteamericana número 6.400.273
muestra un ejemplo de una solución de salida ancha que incluye
antenas adicionales montadas en el suelo y en el techo. Una gran
antena de cuadro de transmisión es montada ya sea en el suelo o en
el techo, y varias antenas receptoras de núcleo de ferrita grande
son montadas en el suelo o en el techo. Como es conocida en la
técnica, las antenas de cuadro en pedestal también se pueden montar
en los extremos de la zona de detección, pero están limitadas en
rango y no pueden cubrir una salida ancha. Múltiples antenas pueden
estar separadas con zonas de detección superpuestas para cubrir un
área ancha. Las antenas de transmisión de cuadro de suelo y techo
montadas y las antenas receptoras de núcleo de ferrita exigen
requisitos de instalación importantes a sus tamaños.
La presente invención es un sistema de antenas
de vigilancia electrónica de artículos para zonas de interrogación
de salida ancha y, en un primer aspecto, incluye unas antenas de
transmisión primera y segunda, estando adaptada cada una de ellas
para la instalación en lados opuestos de una zona de interrogación
ancha. Una tercera antena de transmisión está adaptada para su
instalación adyacente al techo de la zona de interrogación ancha.
Las antenas de transmisión primera, segunda y tercera se pueden
conectar a un transmisor para la generación de una señal de
interrogación para la transmisión en la zona de interrogación ancha.
Una pluralidad de antenas receptoras de núcleo amorfo está adaptada
para su instalación en la región del mortero de un suelo, o bajo el
suelo de la zona de interrogación ancha. La salida de cada una de la
pluralidad de antenas de recepción de núcleo amorfo se puede
conectar a un receptor para la detección de una señal de respuesta
de una etiqueta de vigilancia electrónica de artículos dispuesta en
la zona de interrogación ancha. La señal de respuesta responde a la
señal de interrogación.
El sistema puede incluir además una cuarta
antena de transmisión.
La pluralidad de antenas de recepción de núcleo
amorfo se puede configurar en una pluralidad de parejas ortogonales
de antenas de recepción de núcleo amorfo.
Cada una de las antenas de transmisión puede ser
una antena de marco. Alternativamente, cada una de las antenas de
transmisión puede ser una antena de núcleo magnético.
En un segundo aspecto de la presente invención,
el sistema de antena de vigilancia electrónica de artículos para
zonas de interrogación de salida ancha, incluye unas antenas de
marco de transmisión primera y segunda. Cada una de las antenas de
marco de transmisión primera y segunda está adaptada para su
instalación en lados opuestos de una zona de interrogación ancha.
Una tercera antena de marco de transmisión está adaptada para su
instalación adyacente al techo de la zona de interrogación ancha.
Las antenas de transmisión de marco primera, segunda y tercera se
pueden conectar a un transmisor para generar una señal de
interrogación para la transmisión en la zona de interrogación
ancha. Una pluralidad de antenas de recepción de núcleo amorfo
incluye una de cada adaptada para su instalación en lados opuestos
de la zona de interrogación ancha, y una de cada adaptada para su
instalación adyacente a la tercera antena de marco de transmisión.
La salida de cada una de la pluralidad de antenas de recepción de
núcleo amorfo se puede conectar a un receptor para la detección de
una señal de respuesta de una etiqueta de vigilancia electrónica de
artículos dispuesta en la zona de interrogación ancha. La señal de
respuesta responde a la señal de interrogación.
El sistema puede incluir además dos de cada
pluralidad de antenas de recepción de núcleo amorfo adaptadas para
su instalación en lados opuestos de la zona de interrogación ancha,
y dos de cada pluralidad de antenas de recepción de núcleo amorfo
adaptadas para su instalación adyacente a la tercera antena de marco
de transmisión.
El sistema puede incluir además una cuarta
antena de marco de transmisión y dos de cada pluralidad de antenas
de recepción de núcleo amorfo adaptadas para su instalación
adyacente a la cuarta antena de marco de transmisión.
Objetivos, ventajas y aplicaciones de la
presente invención serán evidentes por la descripción detallada que
sigue de realizaciones de la invención.
La figura 1 es una vista en perspectiva superior
de una antena de recepción de núcleo amorfo utilizada en la
presente invención.
La figura 2 es una vista en perspectiva de una
implantación de un conjunto de antenas de recepción de la figura
1.
La figura 3 es una vista en perspectiva superior
de una antena de recepción de núcleo amorfo grande utiliza con la
presente invención.
La figura 4 es una vista en perspectiva superior
de una antena de transmisión de núcleo amorfo grande utilizada en
la presente invención.
La figura 5 es una representación esquemática de
una realización de la presente invención.
Las figuras 6-8 son gráficos del
índice de recogida de etiquetas de EAS de la realización de la
figura 5 para una entrada de 4,267 m de anchura por 3,048 m de
altura.
Las figuras 9-11 son gráficos
del índice de recogida de etiquetas EAS de la realización de la
figura 5 para una entrada de 5,486 m de anchura por 3,048 m de
alto.
La figura 12 es una representación esquemática
de una segunda realización de la presente invención.
Las figuras 13-15 son gráficos
del índice de recogida de etiquetas EAS de la realización de la
figura 12 para una entrada de 4,267 m de anchura por 3,048 m de
altura.
Las figuras 16-18 son gráficos
del índice de recogida de etiquetas EAS de la realización de la
figura 12 para una entrada de 5,486 m de anchura por 3,048 m de
altura.
La figura 19A es una representación esquemática
de una tercera realización de la presente invención.
La figura 19B es una vista en sección
transversal parcial tomada por la línea 19B en la figura 19A.
Las figuras 20-22 son gráficos
del índice de recogida de etiquetas EAS de la realización de la
figura 19 para una entrada de 4,267 m de anchura por 3,048 m de
altura.
Durante la fase de investigación temprana para
una solución del proyecto de antenas de salida ancha, se descubrió
que una antena de recepción de núcleo amorfo es significativamente
más sensible en comparación con las antenas de marco tradicionales
y con las antenas de recepción de núcleo de ferrita. De hecho, la
antena de recepción de núcleo amorfo tiene una sensibilidad más
elevada respecto a las antenas de ferrita con un coeficiente de
10-20 por unidad de volumen del material del núcleo.
Esta investigación temprana condujo a la invención de la antena
transceptora de núcleo, Solicitud de Patente norteamericana número
10/037.337, presentada el 21 de diciembre de 2001, cuya exposición
se incorpora a la presente memoria descriptiva como referencia. La
investigación también demostró que podría hacerse una antena de
recepción de núcleo muy pequeño y delgado de manera que se pudiese
ajustar dentro de la región de mortero en los suelos de azulejos, o
que se podría montar fácilmente bajo los azulejos en el suelo. Un
conjunto de tales antenas de recepción se podría utilizar como
conjunto de antena de recepción para sistemas de detección muy
anchos. Además de las antenas de recepción de núcleo pequeño
montadas en el suelo, se pueden usar antenas de recepción de núcleo
mayor en los techos y/o paredes laterales de la zona de entrada si
no se deseaba la instalación en el suelo. Ya sea las antenas de
transmisión de marco tradicionales o las antenas de transmisión de
núcleo podrían comprender la fuente del campo de excitación de un
sistema de detección ancho de este tipo.
Haciendo referencia a la figura 1, se ilustra la
antena 2 de recepción de núcleo amorfo, que está dimensionada para
ajustarse en la región del mortero de un suelo de baldosas
convencional. Las antenas 2 de recepción de núcleo consisten en
aproximadamente 30 capas de una banda 4 amorfa adecuada, tal como
el VC6025F disponible en .Vacuumschmelze GMBH Co.
(D-6450 Hanau, Alemania) u otra aleación amorfa con
propiedades magnéticas similares. Cada banda amorfa es de una
dimensión aproximada de 1 cm de ancho por 20 cm de largo, y está
recubierta con una capa aislante delgada. El recubrimiento de cada
banda es suficiente para aislar eléctricamente todas las capas para
impedir pérdidas por corrientes parásitas. A continuación se coloca
una tercera capa dieléctrica delgada alrededor del núcleo y se
dispone un devanado eléctrico 6 rodeando el núcleo. Típicamente, el
devanado 6 se hace resonar capacitivamente para formar un circuito
en serie resonante R, L y C. Un devanado secundario 8 se coloca a
continuación sobre el primero para permitir una salida
eléctricamente aislada, que se puede cablear en una entrada de
recepción de vigilancia electrónica de artículos convencional.
Preferiblemente, el devanado primario 6 y el devanado secundario 8
deberían estar sobre el 75% de la parte media del núcleo.
Haciendo referencia a la figura 2, se ilustra
una disposición de un pequeño conjunto de antenas 2 de recepción de
núcleo montado en el suelo. Dos antenas 2 de recepción de núcleo
forman una pareja ortogonal 10. Se muestran tres parejas
ortogonales 10, pero se pueden implantar menos o más parejas en una
instalación particular dependiendo de la anchura de la
entrada/salida. Cada pareja ortogonal 10 de antenas 2 de núcleo de
recepción se suman eléctricamente y forman una entrada de canal.
Las parejas ortogonales 10 se suman en lugar de las parejas en
paralelo para mejorar la inmunidad al ruido. Si el ruido proviene
principalmente de una dirección, la suma de manera ortogonal
proporcionará una relación mejorada de señal/ruido.
Haciendo referencia a la figura 3, una antena 12
de recepción de núcleo amorfo grande es muy similar a la antena 2
de recepción de núcleo amorfo que se ha descrito con anterioridad.
Un tamaño total típico de la antena 12 es aproximadamente 75 cm de
largo por 2 cm de ancho con aproximadamente 30 bandas de grosor. En
algunas instalaciones puede no ser posible utilizar antenas 2 de
recepción de núcleo pequeño instaladas en el suelo, como se muestra
en la figura 2. Alternativamente, un conjunto de antenas 12 de
recepción de núcleo mayor se puede colocar en lo alto o en el techo
y/o en las paredes laterales de la zona de entrada del almacén.
Haciendo referencia a la figura 4, se ilustra
una antena 14 de transmisión de núcleo magnético, que incluye
núcleo de material de ferrita largo o magnético con devanados de
excitación. En una realización, una pluralidad de bloques de
ferrita, siendo cada uno de aproximadamente 2,54 cm de anchura por
1,27 cm de altura y 7,62 cm de longitud, se pegan entre sí para
formar una cadena unida ajustadamente. Los bloques de ferrita
adecuados son bloques de ferrita blanda Phillips 3C90. Un
alojamiento plástico o similar 15 encierra y protege al núcleo de
ferrita. Un conjunto de devanados conectados en combinaciones
serie/paralelo es utilizado para maximizar la transferencia de
energía desde los componentes electrónicos al núcleo de ferrita,
maximizando de esta manera la distribución de campo. La antena 14
de transmisión de núcleo de ferrita tiene un perfil mucho menor que
una antena de transmisión de cuadro convencional.
Haciendo referencia a la figura 5, se ilustra
una entrada ancha de tienda con un conjunto de antenas 16 de marco
convencionales. Dos antenas de marco 16 se muestran en lo alto y una
en cada pared lateral. Un conjunto de antenas receptoras 2 de
núcleo pequeño se monta en el suelo. Las pruebas usando un sistema
EAS magneto mecánico convencional produjeron un índice de recogida
total del 97% con la configuración que se muestra en la figura 5 en
una entrada con dimensiones de 4,267 m de anchura por 3,048 m de
altura.
Haciendo referencia a las figuras
6-8, se muestran los resultados de la prueba de
eficacia que se ha mencionado más arriba en una entrada de 4,267 m
de anchura por 3,048 m de altura para una etiqueta EAS en las
orientaciones lateral, horizontal y vertical, respectivamente. El
índice de recogida es una indicación de la eficiencia del sistema
que indica lo bien que el sistema puede detectar una etiqueta EAS en
la zona de vigilancia de la entrada de la tienda formada por la
configuración de la antena. Es la probabilidad de la detección de la
etiqueta. El área en sombra de cada figura, muestra la detección de
una etiqueta EAS. En los ejemplos que siguen, el índice de recogida
se determina en la región que se extiende desde 0 a aproximadamente
150 cm por encima del suelo.
Haciendo referencia a las figuras
9-11, se muestran los resultados de una prueba
similar a la prueba de eficiencia que se ha mencionado más arriba
para una entrada de 5,486 m de anchura por 3,048 m de altura en las
orientaciones lateral, horizontal y vertical, respectivamente, con
un índice total del 94%.
Haciendo referencia a la figura 12, se ilustra
una entrada de tienda ancha con un conjunto de antenas 14 de
transmisión de ferrita. Las antenas 14 de transmisión de ferrita se
montan en o sobre el techo, y una en cada pared lateral. Un
conjunto de antenas 2 de recepción de núcleo pequeño se monta en el
suelo. Las pruebas utilizando un sistema EAS magneto mecánico
convencional produjeron un índice de recogida general del 94% con la
configuración que se muestra en la figura 12 en una entrada con
dimensiones de 4,267 m de anchura y 3,048 m de altura.
Haciendo referencia a las figuras
13-15, se muestran los resultados de la prueba de
eficiencia que se ha mencionado más arriba para la configuración
que se muestra en la figura 12 en una entrada de 4,267 m de anchura
por 3,048 m de altura en las orientaciones lateral, horizontal y
vertical, respectivamente.
Haciendo referencia a las figuras
16-18, se muestran los resultados de una prueba
similar a la prueba de eficiencia que se ha mencionado más arriba
para una entrada de 5,486 m de anchura por 3,048 m de altura en las
orientaciones lateral, horizontal y vertical, respectivamente, con
un índice general del 83%.
Haciendo referencia a la figura 19A, se ilustra
una entrada de tienda ancha con un conjunto de antenas 16 de marco
convencionales y un conjunto de antenas 12 de recepción de núcleo
amorfo grande. Un conjunto de antenas 12 de recepción de núcleo se
montan en o sobre el techo y dos en cada pared lateral. Haciendo
referencia también a la figura 19B, se muestra el conjunto de
receptores 12 de núcleo e incluye dos conjuntos de cuatro antenas
en la orientación ilustrada. Las antenas de marco 16 no se muestran
en la figura 19B por claridad. Las pruebas utilizando un sistema
EAS magneto mecánico convencional con la configuración mostrada en
las figuras 19 A y 19B en una entrada con dimensiones de 4,267 m de
anchura por 3,048 m de altura produjeron un índice de recepción
máximo del 91% con las antenas receptoras de techo montadas a 2,59 m
por encima del suelo.
Haciendo referencia a las figuras 20 - 22, se
muestran los resultados de la prueba de eficiencia que se ha
mencionado más arriba para la configuración que se muestra en la
figura 19 en una entrada de 4,267 m de anchura por 3,048 m de
altura en las orientaciones lateral, horizontal y vertical,
respectivamente. Si se añaden antenas receptoras 2 de núcleo
pequeño montadas en el suelo a esta configuración, el índice de
recogida se incrementa al 100%.
Otras configuraciones adicionales produjeron
unas eficiencias de índice de recogida reducidas en comparación con
los ejemplos que se han utilizado en la presente memoria descriptiva
con anterioridad. Los índices de recogida demostrados en las
configuraciones anteriores se comparan favorablemente con los
sistemas EAS convencionales y producen zonas de interrogación que
cubren entradas anchas y se instalan en tiendas existentes sin tener
que abrir el suelo en la extensión requerida para las antenas
convencionales.
Se debe entender que se pueden realizar
variaciones y modificaciones de la presente invención, sin separarse
del alcance de la invención. También se debe entender que el
alcance de la invención no se debe interpretar como limitado a las
realizaciones específicas mostradas en la presente memoria
descriptiva, sino solamente de acuerdo con las reivindicaciones
adjuntas cuando se leen considerando las exposiciones
anteriores.
Claims (9)
1. Un sistema de antena de vigilancia
electrónica de artículos para zonas de interrogación de salida
ancha, que comprende:
- una antena de transmisión primera y una segunda, estando adaptada la citada antena de transmisión primera y la citada antena de transmisión segunda para su instalación en lados opuestos de una zona de interrogación ancha;
- una tercera antena de transmisión adaptada para instalarse adyacente a un techo de la zona de interrogación ancha, pudiendo conectarse la citada primera, la citada segunda y la citada tercera antena de transmisión a un transmisor para generar una señal de interrogación para la transmisión en la zona de interrogación ancha; que se caracteriza por
- una pluralidad de antenas de recepción de núcleo amorfo adaptadas para la instalación en una región de un suelo de la zona de interrogación ancha, en el que una salida de la citada pluralidad de antenas de recepción de núcleo amorfo se puede conectar a un receptor para la detección de una señal de respuesta de una etiqueta de vigilancia electrónica de artículos dispuesta en la zona de interrogación ancha, respondiendo la citada señal de respuesta a la citada señal de interrogación.
2. El sistema de la reivindicación 1, que
comprende además una cuarta antena de transmisión.
3. El sistema de la reivindicación 1, en el que
la citada pluralidad de antenas de recepción de núcleo amorfo
comprende una pluralidad de parejas ortogonales de antenas de
recepción de núcleo amorfo.
4. El sistema de la reivindicación 1, en el que
cada una de las citadas antenas de transmisión es una antena de
marco.
5. El sistema de la reivindicación 1, en el que
cada una de las citadas antenas de transmisión son antenas de núcleo
magnético.
6. Un sistema de antena de vigilancia
electrónica de artículos para zonas de interrogación de salida
ancha, que comprende:
- una primera y una segunda antenas de marco de transmisión, estando adaptada cada una de las citadas primera y segunda antenas de marco de transmisión para su instalación en lados opuestos en una zona de interrogación ancha;
- una tercera antena de marco de transmisión adaptada para su instalación adyacente a un techo en la zona de interrogación ancha, pudiendo conectarse la citada primera, la citada segunda y la citada tercera antena de transmisión de marco a un transmisor para generar una señal de interrogación para la transmisión en la zona de interrogación ancha; y
- una pluralidad de antenas de recepción de núcleo amorfo, una de cada adaptada para la instalación en lados opuestos de la zona de interrogación ancha y una de cada adaptada para la instalación adyacente a la citada tercera antena de marco de transmisión, en el que una salida de cada una de la citada pluralidad de antenas de recepción de núcleo amorfo se puede conectar a un receptor para la detección de una señal de respuesta de un artículo de vigilancia electrónica de artículos dispuesto en la zona de interrogación ancha, respondiendo a la citada señal de respuesta a la citada señal de interrogación.
7. El sistema de la reivindicación 6, que
comprende, además, dos de la citada pluralidad de antenas de
recepción de núcleo amorfo adaptadas para su instalación en lados
opuestos de la zona de interrogación ancha, y dos de la citada
pluralidad de antenas de recepción de núcleo amorfo adaptadas para
su instalación adyacente a la citada tercera antena de marco de
transmisión.
8. El sistema de la reivindicación 7, que
comprende además una cuarta antena de marco de transmisión y dos de
la citada pluralidad de antenas de recepción de núcleo amorfo
adaptadas para su instalación adyacente a la citada cuarta antena de
marco de transmisión.
9. El sistema de la reivindicación 8, que
comprende además dos parejas adicionales de antenas de recepción de
núcleo amorfo, estando adaptada cada pareja para su instalación
adyacente a la citada tercera y a la citada cuarta antenas de marco
de transmisión, respectivamente, en el que cuatro de cada de las
citadas antenas de recepción de núcleo amorfo están dispuestas en un
patrón sustancialmente rectangular y están montadas adyacentes a
cada una de la citada tercera y de la citada cuarta antena de marco
de transmisión, respectivamente.
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