ES2566059T3 - Antena de sistema de vigilancia de mercancías y método - Google Patents
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Abstract
Un transceptor (120) para detectar un marcador de mercancías, que comprende: una primera antena (300) que comprende un primer circuito que tiene un primer bucle que define una primera zona (320) y un segundo bucle que define una segunda zona (322) coplanaria con la primera zona (320); y una segunda antena (400) coplanaria con respecto a la primera antena (300), comprendiendo la segunda antena (400) un segundo circuito que tiene un tercer bucle que define una tercera zona (420) y un cuarto bucle que define una cuarta zona (422) coplanaria con la tercera zona (420), en donde la primera antena (300) y la segunda antena (400) están ambas en una constelación en ocho, caracterizado por que la primera antena (300) y la segunda antena (400) están orientadas de manera ortogonal con respecto a sus constelaciones en ocho mediante una rotación de 90º y en una relación apilada; y el transceptor (120) comprende además un controlador (118) para enviar una corriente a través de tanto la primera (300) como la segunda antenas (400), en donde el controlador (118) está configurado para alternar una dirección de la corriente enviada a través de uno de dichos circuitos primero y segundo para reducir o eliminar el flujo magnético en una zona que rodea un primer par de segmentos de circuito paralelos (308, 408) de dichas antenas primera y segunda (300, 400) y magnificar el flujo magnético en una zona que rodea un segundo par de elementos de circuito (302, 402) de dichas antenas (300, 400), orientadas de manera ortogonal hacia el primer par de segmentos de circuito (308, 408) y viceversa, proporcionando un flujo de corriente en dicho primer par de segmentos de circuito (308, 408) en la dirección opuesta y proporcionando un flujo de corriente en dicho segundo par de segmentos de circuito (302, 402) en la misma dirección, mientras que se deja el flujo magnético global idéntico al flujo magnético que transmite únicamente cada antena (300, 400), excepto dichas reducción o eliminación y aumento.
Description
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DESCRIPCION
Antena de sistema de vigilancia de mercanclas y metodo Antecedentes de la invencion Exposicion del campo tecnico
La presente invencion se refiere a sistemas de vigilancia de mercanclas y, mas especlficamente, a las antenas para detectar los marcadores de mercanclas.
Descripcion de la tecnica relacionada
En un sistema de vigilancia, las antenas, tales como las antenas de EAS (vigilancia electronica de artlculos) magnetoacusticas o las antenas de RF (radio frecuencia), transmiten senales de interrogacion que se reciben por unos marcadores, por los marcadores de RF en el caso de un ID de radio frecuencia (RFID) o por los marcadores magnetoacusticos en el caso de EAS, localizados en la mercancla dentro de un establecimiento. Los marcadores envlan las senales correspondientes de vuelta a la antena. Por lo tanto, la interaccion entre las antenas y los marcadores establece una zona de interrogacion que puede proveer a un establecimiento, tal como una tienda al por menor, con un sistema de seguridad para su mercancla.
Los sistemas de vigilancia de EAS convencionales, tales como los que funcionan a 58kHz, incluyen unas antenas de EAS localizadas en un pedestal, el suelo, el techo o en la pared o en una combinacion de cada uno de tal manera que las antenas de EAS pueden usarse para monitorizar un gran volumen con el numero mlnimo de antenas. Si bien este tipo de sistemas estan muy bien para grandes almacenes y supermercados, los pequenos comerciantes de tiendas tienen diferentes preocupaciones, ya que sus presupuestos de seguridad pueden ser mas bajos y el espacio de suelo puede suponer un gran recargo. Por otra parte, ya que los pequenos establecimientos minoristas son mas pequenos que los de los minoristas mas grandes, el pequeno comerciante puede necesitar que los artlculos de la tienda esten localizados muy cerca del sistema de deteccion, aumentado de este modo la probabilidad de una falsa alarma. Si se usan grandes pedestales, el espacio disponible para los artlculos puede tener que reducirse.
Por lo tanto, ha surgido una necesidad de superar los problemas de la tecnica anterior y, mas especlficamente, de un detector mas pequeno y mas eficiente de los marcadores para los sistemas de vigilancia de mercanclas.
El documento US 2005/0046572 A1 divulga un transceptor montado en una puerta para detectar un marcador de mercancla. El transceptor comprende una primera antena con un primer circuito que tiene un primer bucle que define una primera zona y un segundo bucle que define una segunda zona coplanaria con la primera zona. Por otra parte, se divulga una segunda antena coplanaria con respecto a la primera antena, comprendiendo la segunda antena un segundo circuito que tiene un tercer bucle que define una tercera zona y un cuarto bucle que define una cuarta zona coplanaria con la tercera zona. La primera antena y la segunda antena estan ambas en una constelacion en ocho.
El documento WO 2004/015642 A1 divulga un sistema para generar un campo magnetico para la excitacion de un conjunto de marcador sin conduccion, incluyendo el sistema un generador fuente que genera una pluralidad de senales electricas alternas teniendo cada una de las mismas una fase ajustable de manera independiente. Una pluralidad de bobinas de excitacion independientes estan configuradas para recibir de manera simultanea una de las senales electricas alternas respectivas a una fase seleccionada para generar un campo magnetico.
El documento EP 0 257 688 A1 divulga un sistema que tiene una antena de transmision y dos antenas de recepcion. Las antenas receptoras estan en una relacion de figura de ocho.
El documento US 4.135.183 divulga un aparato para producir un campo magnetico dentro de una zona de interrogacion para detectar unas perturbaciones en el campo producidas por la presencia de un elemento marcador ferromagnetico. El aparato incluye un par de bobinas productoras de campo, cada una de las cuales son sustancialmente coplanarias y estan colocadas en lados opuestos de la zona de interrogacion. Las bobinas son sustancialmente de la misma dimension global y tienen o una forma de "figura de 8" o de "reloj de arena".
Sumario de la invencion
Las realizaciones de la invencion abordan las deficiencias de la tecnica con respecto a la deteccion de los marcadores de vigilancia de mercanclas y proporcionan un nuevo y no obvio metodo, sistema y aparato para detectar un marcador de vigilancia de mercanclas.
De acuerdo con la invencion, se proporciona un transceptor para detectar un marcador de mercancla, el transceptor comprende una primera antena que comprende un primer circuito que tiene un primer bucle que define una primera zona y un segundo bucle que define una segunda zona coplanaria con la primera zona; y un segunda antena
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coplanaria con respecto a la primera antena, comprendiendo la segunda antena un segundo circuito que tiene un tercer bucle que define una tercera zona y un cuarto bucle que define un cuarta zona coplanaria con la tercera zona, en el que la primera antena y la segunda antena estan ambas en una constelacion en ocho, en el que la primera antena y la segunda antena estan orientadas de manera ortogonal con respecto a sus constelaciones en ocho mediante una rotacion de 90° y en una relacion apilada; y el transceptor comprende ademas un controlador para enviar una corriente a traves de tanto la primera como la segunda antena, en el que el controlador esta configurado para alternar una direction de la corriente enviada a traves de uno de dichos circuitos primero y segundo para reducir o eliminar el flujo magnetico en una zona que rodea un primer par de segmentos de circuito paralelos de dichas antenas primera y segunda y magnificar el flujo magnetico en una zona que rodea un segundo par de elementos de circuito de dicha antenas, orientadas de manera ortogonal al primer par y viceversa, proporcionando un flujo de corriente en dicho primer par de segmentos de circuito en la direccion opuesta y proporcionando un flujo de corriente en dicho segundo par de segmentos de circuito en la misma direccion, mientras que se deja el flujo magnetico global identico al flujo magnetico que transmite unicamente cada antena, excepto dicha reduction o elimination y aumento.
Breve descripcion de los dibujos
Los dibujos adjuntos, que se incorporan y constituyen parte de esta especificacion, ilustran las realizaciones de la invention y junto con la descripcion, sirven para explicar los principios de la invention. Las realizaciones ilustradas en el presente documento se prefieren actualmente, entendiendose, sin embargo, que la invencion no esta limitada a las disposiciones e instrumentalidades precisas que se muestran, en los que:
La figura 1 es un diagrama de un sistema para detectar los marcadores de vigilancia de mercanclas, en una realization de la presente invencion;
La figura 2 es un diagrama que muestra un sistema de coordenadas para identificar direcciones;
La figura 3 es un diagrama que muestra una primera antena para su uso en un sistema para detectar los marcadores de vigilancia de mercanclas, en una realizacion de la presente invencion;
La figura 4 es un diagrama que muestra una segunda antena para su uso en un sistema para detectar los marcadores de vigilancia de mercanclas, en una realizacion de la presente invencion;
La figura 5 es un diagrama que muestra la primera antena de la figura 3 y la segunda antena de la figura 4 integradas en un transceptor unico para su uso en un sistema para detectar los marcadores de vigilancia de mercanclas, en una realizacion de la presente invencion;
La figura 6 es un diagrama que muestra otra vista del transceptor unico de la figura 5;
La figura 7 es un diagrama que muestra una primera antena para su uso en un sistema para detectar los marcadores de vigilancia de mercanclas, en una realizacion de la presente invencion;
La figura 8 es un diagrama que muestra una segunda antena para su uso en un sistema para detectar los marcadores de vigilancia de mercanclas, en una realizacion de la presente invencion;
La figura 9 es un diagrama que muestra la antena de la figura 7 y la antena de la figura 8 integradas en un transceptor unico compuesto para su uso en un sistema para detectar los marcadores de vigilancia de mercanclas;
La figura 10 es una grafica que muestra la intensidad de campo magnetico para una antena unica en la direccion vertical;
La figura 11 es una grafica que muestra la intensidad de campo magnetico para una antena unica en la direccion horizontal;
La figura 12 es una grafica que muestra la intensidad de campo magnetico para una antena unica en la direccion lateral;
La figura 13 es una grafica que muestra la intensidad de campo magnetico para una antena de transceptor compuesto en la direccion vertical;
La figura 14 es una grafica que muestra la intensidad de campo magnetico para una antena de transceptor compuesto en la direccion horizontal; y
La figura 15 es una grafica que muestra la intensidad de campo magnetico para una antena de transceptor compuesto en la direccion lateral.
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Descripcion detallada de las realizaciones preferidas
Haciendo referenda ahora a las figuras de los dibujos en los que los designadores de referenda similares se refieren a elementos similares, se muestra en la figura 1 un diagrama de un sistema para detectar los marcadores de vigilancia de mercanclas construidos de acuerdo con los principios de la presente invencion y designados, en general, como "100". El sistema 100 incluye un panel externo 102 de una puerta 104 que comprende un elemento de ventana interno 106. El panel externo 102 puede estar compuesto de un material de construccion convencional para una puerta, como la madera o el aluminio. La puerta 104 incluye ademas una barra de empuje horizontal 108 para tirar o empujar la puerta abierta 104. La puerta 104 se encuentra dentro de y esta acoplada de manera abisagrada a un umbral o bloqueo de puerta 110 a traves de un par de bisagras 112 de tal manera que la puerta 104 puede girar alrededor de las bisagras 112.
La figura 1 muestra, ademas, una antena de transceptor 120 que se encuentra en un panel de ventana inferior de la puerta 104. La antena de transceptor 120 y sus funciones se describen en mayor detalle a continuacion. La antena de transceptor 120 esta conectada a un controlador de transceptor 118 a traves de un elemento conductor 115 que consiste en un alambre, cable u otra llnea conductora. El controlador de transceptor 118 incluye un generador de corriente para enviar una corriente o corrientes a traves de la antena de transceptor 120, un detector para detectar las senales recibidas desde la antena de transceptor 120 (debido a la presencia de un marcador de vigilancia de mercanclas, tal como un marcador de EAS o un marcador de RFID), y un procesador para la toma de decisiones de alarma. En una realizacion de la presente invencion, la antena de transceptor 120 incluye un circuito resonante o RLC sintonizado. Tambien se contempla que el circuito RLC sintonizado pueda proporcionarse como parte del controlador de transceptor 118. Un bucle 114 en el elemento conductor 115 permite al elemento conductor 115 mantenerse libremente alrededor de la seccion de la puerta 104 que gira cuando la puerta 104 se abre o se cierra. Tambien se muestra una alarma 116 que, cuando se activa por el controlador de transceptor 118 puede producir un indicador audible o visual de la presencia de un marcador de vigilancia de mercanclas.
En una realizacion de la presente invencion, la puerta 104 puede ser una puerta abatible colgada de lado que se cuelga o a la izquierda o a la derecha. Ademas, la antena 120 puede montarse o en la cara de la puerta 104, integrada dentro de la puerta 104, montada a un lado de un pasillo de salida, o montarse adyacente a o por debajo de una cinta transportadora para detectar el paso de los marcadores de vigilancia de mercanclas. En el caso de puertas dobles, las antenas 120 pueden instalarse en cada lado de la puerta doble. En otra realizacion de la presente invencion, la antena de transceptor 120 puede tener bobinas de transmisor y receptor separadas.
Aunque la presente invencion se describe principalmente en el presente documento haciendo referencia a los marcadores magnetoacusticos de EAS cuyos sistemas funcionan, por ejemplo, a 58 kHz, se contempla que la presente invencion puede implementarse para detectar los marcadores de identificacion por radio frecuencia (RFID). En una realizacion de la presente invencion dirigida a los marcadores de RFID, el sistema 100 proporciona un metodo para detectar los artlculos a los que se fija un marcador de RFID. RFID es un metodo de identificacion automatica, que se basa en el almacenamiento y la recuperacion de datos remota que usa dispositivos denominados marcadores o transpondedores de RFID. Un marcador de RFID es un objeto pequeno que puede conectarse o incorporarse en un producto, animal o persona. Los marcadores de RFID contienen chips de silicio y antenas para permitirles recibir y responder a las consultas de radio frecuencia desde un transceptor de RFID. Los marcadores pasivos no requieren una fuente de alimentacion interna, mientras que los marcadores activos requieren una fuente de alimentacion. Los marcadores de RFID pueden funcionar a bajas frecuencias, tales como 125 - 134,2 kHz y 140 - 148,5 kHz, a frecuencias altas, tales como 13,56 MHz, y a ultra altas frecuencias, tales como 868 MHz - 928 MHz.
En esta realizacion alternativa de la presente invencion, el sistema 100 incluye multiples antenas direccionales o de parche 120 fijadas en la puerta 104. Una antena direccional o de parche puede comprender un elemento lineal conductor tal como una bobina o un elemento plano conductor tal como una placa o pantalla metalica. Las tecnicas de cancelacion de fase pueden usarse para producir el campo magnetico apropiado para detectar los marcadores de vigilancia de mercanclas correspondientes. El controlador 118 incluye un generador de corriente para enviar una corriente o corrientes a traves de la antena 120, un detector para detectar las senales recibidas desde la antena 120, y un procesador para la toma de decisiones de alarma. Cuando se activa por el controlador 118, la alarma 116 puede producir un indicador audible o visual de la presencia de un marcador. En otra realizacion de la presente invencion, pueden usarse diversos tipos alternativos de antenas para las antenas 120.
La figura 2 es un diagrama que muestra un sistema de coordenadas 200 para identificar las direcciones en una realizacion a modo de ejemplo. Tal como se usa en el presente documento, las direcciones se refieren a las direcciones definidas en la figura 2. La direccion horizontal 202 se refiere a la direccion paralela al plano de la puerta 104 y al plano del suelo 210. La direccion hacia fuera o lateral 206 se refiere a la direccion paralela al plano del suelo 210 y perpendicular al plano de la puerta 104. La direccion vertical 204 se refiere a la direccion paralela al plano de la puerta 104 y perpendicular al plano del suelo 210.
La figura 3 es un diagrama que muestra una primera antena 300 para su uso en un sistema para detectar los marcadores de vigilancia de mercanclas, en una realizacion de la presente invencion. La antena 300 comprende una
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mitad de la antena de transceptor a modo de ejemplo 120 de la figura 1. Un circuito completo se forma en un plano por la antena 300, a traves del cual se envla una corriente desde el controlador de transceptor 118. La antena 300 comprende un elemento conductor consistente en un alambre, cable u otra llnea conductora de tal manera que cuando se hace fluir una corriente a traves del elemento conductor, se produce un campo magnetico correspondiente.
Tambien se muestra la forma sustancialmente de figura de ocho de la antena 300. En general, una forma de figura de ocho incluye dos zonas separadas 320, 322 abarcadas por dos bucles separados del circuito de la antena 300. En una realization de la presente invention, las dos zonas separadas 320, 322 abarcadas por el circuito de la antena 300 son sustancialmente del mismo tamano. En otra realizacion, las dos zonas separadas 320, 322 abarcadas por el circuito de la antena 300 son de tamano diferente. Ademas, aunque la figura 3 muestra los bucles en forma rectangular, la presente invencion soporta otras formas, tales como una elipse, un clrculo, una forma de pera, una forma de rinon, etc. En otra realizacion mas de la presente invencion, las dos zonas separadas 320, 322 son sustancialmente de tamano diferente. En esta realizacion, la zona mas pequena serla abarcada por una o mas bobinas o bucles del elemento conductor 115, aumentando de este modo la intensidad del campo magnetico producido por la zona mas pequena, con el fin de hacer las intensidades de campo magnetico producidas por ambas zonas 320, 322 sustancialmente iguales. En otra realizacion mas de la presente invencion, las zonas mas pequenas o reducidas 320, 322, cuando funcionan a ultra alta frecuencias, tales como 868 MHz - 928 MHz, producen un campo magnetico proporcional con las zonas mas grandes 320, 322 usadas con los ajustes de frecuencia mas baja. De esta manera, el tamano de las zonas 320, 322 puede modificarse para magnitudes mas grandes o mas pequenas, al tiempo que se producen intensidades de campo magnetico similares, siempre y cuando la frecuencia de funcionamiento de la antena 300 se modifique en consecuencia.
Tambien se muestra en la figura 3 una serie de flechas que indican el flujo de corriente dentro de la antena 300. Las flechas muestran que la corriente fluye hasta el segmento de circuito 302, gira a la izquierda a traves del segmento de circuito 304, gira hacia abajo en el segmento de circuito 306, gira a la derecha en el segmento de circuito 308, gira hacia abajo en el segmento de circuito 310 y gira a la izquierda en el segmento de circuito 312 para completar el circuito. Tengase en cuenta que el elemento conductor que forma el segmento 302 esta colocado alrededor del elemento conductor que forma el segmento 308 para evitar la creation de un cortocircuito. La configuration del flujo de corriente da como resultado un flujo magnetico que sale en la direction opuesta de la zona 320 en comparacion con la 322.
La figura 4 es un diagrama que muestra una segunda antena 400 para su uso en un sistema para detectar los marcadores de vigilancia de mercanclas. La antena 400 comprende la otra mitad de la antena de transceptor a modo de ejemplo 120 mostrada en la figura 1. Al igual que la antena 300, se forma un circuito completo en un plano por la antena 400, a traves del cual se envla una corriente desde el controlador de transceptor 118. La antena 400 comprende un elemento conductor.
Tambien se muestra la forma sustancialmente de figura de ocho de la antena 400, similar a la antena 300. En una realizacion de la presente invencion, las dos zonas separadas 420, 422 abarcadas por el circuito de la antena 400 son sustancialmente del mismo tamano. En otra realizacion, las dos zonas separadas 420, 422 abarcadas por el circuito de la antena 400 son de tamano diferente. En otra realizacion mas, las dos zonas separadas 420, 422 abarcadas por el circuito de la antena 400 son de igual tamano que las zonas 320, 322 de la figura 3. En otra realizacion mas de la presente invencion, las dos zonas separadas 420, 422 son de tamano sustancialmente diferente. En esta realizacion, la zona mas pequena serla abarcada por una o mas bobinas o bucles adicionales del elemento conductor 115, aumentando de este modo la intensidad del campo magnetico producido por la zona mas pequena, con el fin de hacer las intensidades de campo magnetico producidas por ambas zonas 420, 422 sustancialmente iguales.
Tambien se muestra en la figura 4 una serie de flechas que muestran el flujo de corriente dentro de la antena 400. Las flechas indican que la corriente fluye hasta el segmento de circuito 402, gira a la derecha a traves del segmento de circuito 404, gira hacia abajo en el segmento de circuito 406, gira a la izquierda en el segmento de circuito 408, gira hacia abajo en el segmento de circuito 410 y gira a la derecha en el segmento de circuito 412 para completar el circuito. Tengase en cuenta que el elemento conductor que forma el segmento 402 esta colocado alrededor del segmento 408 para evitar la creacion de un cortocircuito. La configuracion del flujo de corriente da como resultado un flujo magnetico que sale en la direccion opuesta de la zona 420 en comparacion con la 422.
La figura 5 es un diagrama que muestra la primera antena 300 de la figura 3 y la segunda antena 400 de la figura 4 integradas en el transceptor unico 500 para su uso en un sistema para detectar los marcadores de vigilancia de mercanclas, en una realizacion de la presente invencion. En resumen, la figura 5 muestra las antenas 300, 400 sobrepuestas una sobre otra de una manera sustancialmente coplanaria de modo que ambas antenas 300 y 400 ocupan la misma zona global. La figura 5 representa las dos antenas 300, 400 ligeramente desplazadas con el fin de mostrar mejor las flechas de flujo de corriente. Sin embargo, las antenas 300 y 400 estan colocadas en realidad de tal manera que las dos antenas estan orientadas de manera ortogonal (giradas aproximadamente 90 grados) una con respecto a otra. En una realizacion de la presente invencion, la antena 300 se coloca en la parte superior de o superpuesta sobre la antena 400, mientras que en otra realizacion de la antena 400 se coloca en la parte superior de
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la antena 300.
La figura 5 muestra que los segmentos de circuito 302 y 402 tienen el flujo de corriente en la misma direccion que amplificarla el flujo magnetico que emana de la zona que rodea los segmentos de circuito 302 y 402. Por otro lado, la figura 5 muestra que los segmentos de circuito 308 y 408 tienen el flujo de corriente en la direccion opuesta que anularla o podrla a cero el flujo magnetico que emana de la zona que rodea los segmentos de circuito 308 y 408. Como se muestra, las dos antenas estan colocadas de tal manera que las dos antenas estan orientadas de manera ortogonal (giradas aproximadamente 90 grados) una con respecto a otra. Todos los demas campos magneticos permanecen como se ha descrito con respecto a las figuras 3 y 4 anteriores. Por lo tanto, el resultado final del apilamiento entre si de la antena 300 y 400 es un flujo magnetico global identico al flujo magnetico que transmite unicamente cada antena, con la excepcion de: a) una reduccion o elimination del flujo magnetico en la zona que rodea los segmentos de circuito 308 y 408 y b) un aumento del flujo magnetico en la zona que rodea los segmentos de circuito 302 y 402.
La figura 6 es un diagrama que muestra otra vista del transceptor unico 500 de la figura 5. La figura 6 representa las dos antenas 300, 400 apiladas y alineadas entre si, en oposicion para desplazarse ligeramente como en la figura 5. Las flechas en la figura 6 muestran el flujo de corriente dentro de cada segmento de circuito. Como se ha explicado anteriormente, el campo magnetico resultante producido por el transceptor unico 500 es un flujo magnetico global que se describe para cada antena, con la excepcion de una reduccion del flujo magnetico en la zona que rodea los segmentos de circuito 308 y 408 y un aumento del flujo magnetico en la zona que rodea los segmentos de circuito 302 y 402.
En una realization de la presente invention, el controlador 118 cambia de manera periodica la direccion de la corriente que fluye a traves de un segmento de antena con respecto al otro segmento de antena con el fin de alternar de manera periodica las zonas que tienen un flujo magnetico reducido y magnificado. Por ejemplo, si el controlador 118 conmuta la corriente que fluye a traves de la antena 300 a la direccion opuesta como se muestra en la figura 5, entonces el campo magnetico resultante producido por el transceptor unico 500 serla el flujo magnetico global como se ha descrito anteriormente para la figura 5, con la excepcion de un aumento del flujo magnetico en la zona que rodea los segmentos de circuito 308 y 408 (ya que la corriente se harla fluir en la misma direccion en ambos segmentos) y una reduccion o eliminacion del flujo magnetico en la zona que rodea los segmentos de circuito 302 y 402 (ya que la corriente se harla fluir en la direccion opuesta en ambos segmentos). Por lo tanto, como la corriente que fluye a traves de la antena 300 se alterna, el segmento 302, 402 alterna de manera periodica entre el flujo magnetico reducido y el flujo magnetico magnificado, del mismo modo, el segmento 308, 408 alterna de manera periodica entre el flujo magnetico reducido y el flujo magnetico magnificado. Es de destacar que las descripciones en el presente documento de una direccion del flujo de corriente se han simplificado para facilitar la comprension y proporcionar una facilidad de explication. Se presume que un experto en la materia entenderla que la corriente que fluye en los segmentos de antena, tales como los segmentos 302 y 402, es una corriente alterna (CA) y que las flechas de corriente direccionales mostradas en las figuras de los dibujos representan la direccion de corriente durante ^ ciclo de la forma de onda de CA.
Por lo tanto, en esta realizacion, la parte debil del campo magnetico (es decir, esa section de transceptor unico 500, en la que los segmentos de circuito colineales hacen fluir la corriente en direcciones opuestas) se mitiga emanando de manera alternativa un campo magnetico debil (o no existente) y uno magnificado. De esta manera, el campo magnetico producido por el sistema 100 puede minimizar la exposition del campo magnetico debil y optimizar su capacidad para detectar los marcadores de vigilancia de mercanclas.
La figura 7 es un diagrama que muestra una primera antena 700 para su uso en un sistema para detectar los marcadores de vigilancia de mercanclas, de acuerdo con los principios de la presente invencion. La antena 700 puede comprender una mitad de la antena de transceptor a modo de ejemplo 120 de la figura 1. Un circuito completo se forma en un plano por la antena 700, a traves del cual se envla una corriente desde el controlador de transceptor 118. La antena 700 comprende un elemento conductor.
Tambien se muestra la forma sustancialmente de figura de ocho de la antena 700. En una realizacion de la presente invencion, las dos zonas separadas 720, 722 abarcadas por el circuito de la antena 700 son sustancialmente del mismo tamano. En otra realizacion, las dos zonas separadas 720, 722 abarcadas por el circuito de la antena 700 son de tamano diferente. Ademas, aunque la figura 3 muestra los bucles en forma rectangular, la presente invencion soporta otras formas, tales como una elipse, un clrculo, una forma de pera, una forma de rinon, etc. Se observa que el angulo 726 entre las dos zonas 720, 722 esta muy exagerado con el fin de mostrar las flechas de flujo de corriente. El angulo real 726 entre las dos zonas 720, 722 puede ser sustancialmente cero con el fin de aparecer como dos rectangulos adyacentes entre si.
Tambien se muestra en la figura 7 una serie de flechas que muestran el flujo de corriente dentro de la antena 700. Las flechas muestran que la corriente fluye hasta el segmento de circuito 702, gira a la izquierda a traves del segmento de circuito 704, gira hacia abajo en el segmento de circuito 706, gira a la derecha en el segmento de circuito 708, gira hacia abajo en el segmento de circuito 710, gira a la izquierda en el segmento de circuito 712, gira hacia arriba en el segmento de circuito 714 y gira a la derecha en el segmento 716 para completar el circuito. Tengase en cuenta que el elemento conductor que forma el segmento 716 esta colocado alrededor del elemento
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conductor que forma el segmento 708 para evitar la creacion de un cortocircuito. La configuration del flujo de corriente da como resultado un flujo magnetico que sale en la direction opuesta de la zona de 720 en comparacion con la 722.
La figura 8 es un diagrama que muestra una segunda antena 800 para su uso en un sistema para detectar los marcadores de vigilancia de mercanclas, en una realization de la presente invention. La antena 800 comprende la otra mitad de la antena de transceptor a modo de ejemplo 120 de la figura 1. Al igual que la antena 700, se forma un circuito completo en un plano por la antena 800, a traves del cual se envla una corriente desde el controlador de transceptor 118. La antena 800 comprende un elemento conductor.
Tambien se muestra la forma sustancialmente de figura de ocho de la antena 800, similar a la antena 700. En una realizacion de la presente invencion, las dos zonas separadas 820, 822 abarcadas por el circuito de la antena 800 son sustancialmente del mismo tamano. En otra realizacion, las dos zonas separadas 820, 822 abarcadas por el circuito de la antena 800 son de tamano diferente. En otra realizacion mas, las dos zonas separadas 820, 822 abarcadas por el circuito de la antena 800 son de igual tamano que las zonas 720, 722 de la figura 7.
Tambien se muestra en la figura 8 una serie de flechas que muestran el flujo de corriente dentro de la antena 800. Las flechas muestran que la corriente fluye hasta el segmento de circuito 802, gira a la izquierda a traves del segmento de circuito 804, gira hacia abajo en el segmento de circuito 806, gira a la derecha en el segmento de circuito 808, gira hacia arriba en el segmento de circuito 810, gira a la derecha en el segmento de circuito 812, gira hacia abajo en el segmento de circuito 814 y gira a la izquierda en el segmento 816 para completar el circuito. Tengase en cuenta que el elemento conductor que forma el segmento 802 esta colocado alrededor del elemento conductor que forma el segmento 810. La configuracion del flujo de corriente da como resultado un flujo magnetico que se irradia en la direccion opuesta de la zona 820, en comparacion con la zona 822.
La figura 9 es un diagrama que muestra la primera antena 700 de la figura 7 y la segunda antena 800 de la figura 8 integradas en un solo transceptor 900 para su uso en un sistema para detectar los marcadores de vigilancia de mercanclas, en una realizacion de la presente invencion. En resumen, la figura 9 muestra las antenas 700, 800 sobrepuestas una sobre otra de una manera sustancialmente coplanaria de modo que ambas antenas 700 y 800 ocupan la misma zona global. La figura 9 representa las dos antenas 700, 800 desplazadas ligeramente con el fin de mostrar mejor las flechas de flujo de corriente. Como se muestra, las dos antenas 700 y 800 estan colocadas de manera que las dos antenas estan orientadas de manera ortogonal (giradas aproximadamente 90 grados) una con respecto a otra. En una realizacion de la presente invencion, la antena 700 esta colocada en la parte superior de o superpuesta en la antena 700, mientras que en otra realizacion la antena 800 esta colocada en la parte superior de la antena 700. En otra realizacion de la presente invencion, la antena 700 esta colocada en la parte superior de y alineada con la antena 800, mientras que en otra realizacion la antena 800 esta colocada en la parte superior de y alineada con la antena 700 (a continuation vease la figura 9 para una description mas detallada de esta realizacion).
Las flechas de la figura 9 muestran el flujo de corriente dentro de cada segmento de circuito. La figura 9 muestra que los segmentos de circuito 804 y 704, as! como los segmentos de circuito 706 y 806 tienen un flujo de corriente en la misma direccion que amplificarla el flujo magnetico que emana de la zona que rodea a estos segmentos de circuito. Por otro lado, la figura 9 muestra tambien que los segmentos de circuito 806 y 714, as! como los 808 y 712 tienen un flujo de corriente en la direccion opuesta que anularla o pondrla a cero el flujo magnetico que emana de la zona que rodea a estos segmentos de circuito. Es de destacar que, a pesar de que las figuras 7-9 muestran las antenas 700 y 800 conformadas con los segmentos 708, 716, 802 y 810 que forman angulos obtusos con respecto a sus paredes externas correspondientes, por ejemplo, los segmentos 702 y 706, sujetos al radio de curvatura de los cables que forman el circuito, se contempla que los segmentos 708, 716, 802 y 810 tambien puedan disponerse para formar sustancialmente angulos rectos con respecto a los segmentos de pared externa. En consecuencia, se observa que la forma de las antenas 700 y 800 como se muestra en las figuras 7-9 es solo con fines ilustrativos.
Ademas, los segmentos de circuito 812 y 704, as! como los 814 y 702 tienen un flujo de corriente en la direccion opuesta, cancelando de este modo el flujo magnetico en estas zonas, y los segmentos de circuito 814 y 710, as! como segmentos de circuito 712 y 816 tienen un flujo de corriente en la misma direccion, amplificando de este modo el flujo magnetico en estas zonas. Ademas, ya que los segmentos de circuito 708 y 716, as! como los 810 y 802 son sustancialmente colineales, el flujo magnetico en estas zonas se amplifica. Por lo tanto, el campo magnetico resultante producido por el transceptor unico 900 incluye: a) un flujo magnetico amplificado alrededor de los segmentos internos de todos los cuadrantes del transceptor unico 900, b) un campo magnetico nulo o reducido en los segmentos externos de la parte superior derecha y en los cuadrantes de la parte inferior izquierda y c) un campo magnetico producido por una antena en todas las demas zonas del transceptor unico 900.
En una realizacion de la presente invencion, el controlador 118 cambia de manera periodica la direccion de la corriente que fluye a traves de una antena con el fin de alternar de manera periodica aquellas zonas que tienen un flujo magnetico reducido y magnificado. Por ejemplo, si el controlador 118 conmuta la corriente que fluye a traves de la antena 700 en la direccion opuesta como se representa en la figura 7, entonces el campo magnetico resultante producido por el transceptor unico 900 incluirla: a) un flujo magnetico amplificado alrededor de los segmentos
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internos de todos los cuadrantes del transceptor unico 900, b) un campo magnetico nulo o reducido en los segmentos externos de la parte superior izquierda y de los cuadrantes de la parte inferior derecha y c) un campo magnetico producido por una antena en todas las demas zonas del transceptor unico 900. Por lo tanto, como se alterna la corriente que fluye a traves de la antena 700, los segmentos externos de la parte superior derecha y los cuadrantes de la parte inferior izquierda se alternan de manera periodica entre un flujo magnetico reducido y un flujo magnetico magnificado, del mismo modo, los segmentos externos de los cuadrantes de la parte superior izquierda e inferior derecha se alternan de manera periodica entre un flujo magnetico reducido y un flujo magnetico amplificado.
Las realizaciones de la presente invention, como se representa en los transceptores unicos 500 y 900, permiten la production de un campo magnetico "centrado" lo suficientemente fuerte como para detectar los marcadores de vigilancia de mercanclas, pero teniendo una amplitud que es lo suficientemente baja como para evitar la detection de los marcadores de vigilancia de mercanclas que pueden estar localizados cerca del detector, como en una tienda pequena al por menor en la que el espacio de suelo es en gran medida reducido. Ademas, las realizaciones de la presente invencion permiten de manera ventajosa la produccion de un campo magnetico adecuado que use una potencia reducida y una huella de antena pequena.
Ademas, el uso de los elementos conductores o bobinas de figura de ocho como receptores aumenta la capacidad de deteccion del sistema de vigilancia de mercanclas 100. Las fuentes de senal distantes afectan a las dos mitades de una bobina de figura de ocho por igual, creando de este modo unas corrientes opuestas, en cualquiera de las dos mitades de la bobina, que se anulan a si mismas. Por lo tanto, las fuentes de senales ambientales se anulan a si mismas, mientras que un marcador de vigilancia de mercanclas que esta cerca del campo magnetico estara normalmente mas cerca de un bucle que otro, induciendo de este modo una corriente mayor en una bobina, lo que resulta en una deteccion. Por lo tanto, los marcadores de vigilancia de mercanclas cerca del campo magnetico tienen una mejor relation senal a ruido sobre el ruido ambiental. el uso de los elementos conductores o bobinas de figura de ocho como transmisores disminuye la interferencia potencial ya que el campo de cada mitad de la bobina sera aproximadamente igual que una gran distancia, pero fuera de fase, y por lo tanto autoanulable.
Las realizaciones de la presente invencion tambien son beneficiosas para el montaje de un sistema 100 en una puerta 104 que tiene un marco de metal cuando se reduce o elimina la desintonizacion del campo magnetico. El flujo magnetico de una mitad de una antena (tal como la mitad 320 de la antena 300) genera una corriente en el marco de puerta 102 en la direction opuesta de la corriente en esa mitad de la antena 300. Sin embargo, el flujo magnetico de la otra mitad de la antena (tal como la mitad 322 de la antena 300) genera una corriente en el marco de puerta 102 en la otra direccion, cancelando de este modo la corriente anterior inducida en el marco de puerta 102. Por lo tanto, la corriente inducida en el marco de puerta 102 por las dos mitades de un elemento conductor de figura de ocho se oponen entre si y se anulan, lo que significa que ningun campo magnetico se pierde a traves del acoplamiento con el marco de puerta de metal 102 y del mismo modo, por la misma razon no se produce la desintonizacion de las antenas.
Por lo tanto, en esta realization, la parte debil del campo magnetico, es decir, la section del transceptor unico 900 en la que la corriente de los segmentos de circuito colineales fluye en direcciones opuestas, se mitiga haciendo emanar de manera alterna un campo magnetico debil (o no existente) y uno magnificado. De esta manera, el campo magnetico producido por el sistema 100 puede minimizar la exposition del campo magnetico debil y optimizar su capacidad para detectar los marcadores de vigilancia de mercanclas.
La figura 10 es una grafica que muestra la intensidad de campo magnetico de una antena unica 700 en la direccion vertical 204 (vease la figura 2). La grafica de la figura 10 muestra la altura en el eje y 1002 y la intensidad de campo magnetico en el eje x 1004. La colocation de la antena 700 se muestra en 1006. La grafica muestra que la
intensidad de campo de la antena 700 hace un pico en 1010 a media altura de la antena 300 y se ahusa en los
bordes superior e inferior 1012, 1014 de la antena 700.
La figura 11 es una grafica que muestra la intensidad de campo magnetico de una antena unica 700 en la direccion horizontal 202. La grafica de la figura 11 muestra la distancia horizontal en el eje 1102 y la intensidad de campo
magnetico en el eje x 1104. La colocacion de la antena 700 se muestra en 1106. La grafica muestra que la
intensidad de campo de la antena 700 presenta un valle 1110 a mitad de camino a traves de la antena 700 y se ahusa en los bordes laterales 1112, 1114 de la antena 700.
La figura 12 es una grafica que muestra la intensidad de campo magnetico de una antena unica 700 en la direccion lateral 206. La grafica de la figura 12 muestra la distancia lateral en el eje 1202 y la intensidad de campo magnetico en el eje x 1204. La colocacion de la antena 700 se muestra en 1206. La grafica muestra que la intensidad de campo de la antena 700 es alta en 1210 en la antena 700, presenta un valle 1212 a una cierta distancia de la antena 700, aumenta en 1214 despues del valle y, posteriormente, se ahusa en 1216 de manera que la distancia desde la antena 700 sigue en aumento.
La figura 13 es una grafica que muestra la intensidad de campo magnetico de una antena de transceptor compuesto 900 (tal como la antena compuesta mostrada en la figura 6) en la direccion vertical 204 (vease la figura 2). La grafica de la figura 13 muestra la altura en el eje y 1302 y la intensidad de campo magnetico en el eje x 1304. La colocacion
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de la antena 900 se muestra en 1306. La grafica muestra que la intensidad de campo de la antena 900 hace un pico en 1310 a media altura de la antena 900 y disminuye pero permanece sustancial en los bordes superior e inferior 1312, 1314 de la antena 900. La comparacion de la grafica de la figura 13 con la grafica de la figura 10 muestra la intensidad de campo magnetico aumentada en los bordes superior e inferior 1312, 1314 de la antena 900.
La figura 14 es una grafica que muestra la intensidad de campo magnetico de una antena de transceptor compuesto 900 en la direccion horizontal 202. La grafica de la figura 14 muestra la distancia horizontal en el eje y 1402 y la intensidad de campo magnetico en el eje x 1404. La colocacion de la antena 900 se muestra en 1406. La grafica muestra que la intensidad de campo de la antena 900 es relativamente constante a traves de la antena 900 y se ahusa ligeramente en los bordes laterales 1412, 1414 de la antena 900. La comparacion de la grafica de la figura 14 con la grafica de la figura 11 muestra que el valle 1110 (en la figura 11) se ha ido en la figura 14. La figura 14 muestra una intensidad de campo mas uniforme que la que se muestra en la figura 11.
La figura 15 es una grafica que muestra la intensidad de campo magnetico de una antena de transceptor compuesto 900 en la direccion lateral 206. La grafica de la figura 15 muestra la distancia lateral en el eje y 1502 y la intensidad de campo magnetico en el eje x 1504. La colocacion de la antena 900 se muestra en 1506. La grafica muestra que la intensidad de campo de la antena 900 es casi constante dentro de un intervalo de distancia de la antena 900, a excepcion de un estrecho valle 1512 a una cierta distancia de la antena 900. La comparacion de la grafica de la figura 15 con la grafica de la figura 12 muestra la intensidad de campo magnetico aumentada en todas las distancias de la antena 900 a excepcion de un estrecho valle 1512.
Las realizaciones de la invencion pueden tomar la forma de una realizacion completamente de hardware, una realizacion totalmente de software o una realizacion que contiene tanto elementos de hardware como de software. Se apreciara por los expertos en la materia que la presente invencion no esta limitada a lo que se ha mostrado y descrito de manera especlfica anteriormente en el presente documento. Ademas, a menos que se haya hecho mencion anteriormente de lo contrario, deberla observarse que todos los dibujos adjuntos no estan a escala.
Claims (8)
- 51015202530354045REIVINDICACIONES1. Un transceptor (120) para detectar un marcador de mercanclas, que comprende:una primera antena (300) que comprende un primer circuito que tiene un primer bucle que define una primera zona (320) y un segundo bucle que define una segunda zona (322) coplanaria con la primera zona (320); y una segunda antena (400) coplanaria con respecto a la primera antena (300), comprendiendo la segunda antena (400) un segundo circuito que tiene un tercer bucle que define una tercera zona (420) y un cuarto bucle que define una cuarta zona (422) coplanaria con la tercera zona (420), en donde la primera antena (300) y la segunda antena (400) estan ambas en una constelacion en ocho, caracterizado por quela primera antena (300) y la segunda antena (400) estan orientadas de manera ortogonal con respecto a sus constelaciones en ocho mediante una rotacion de 90° y en una relacion apilada; y el transceptor (120) comprende ademasun controlador (118) para enviar una corriente a traves de tanto la primera (300) como la segunda antenas (400), en donde el controlador (118) esta configurado para alternar una direccion de la corriente enviada a traves de uno de dichos circuitos primero y segundo para reducir o eliminar el flujo magnetico en una zona que rodea un primer par de segmentos de circuito paralelos (308, 408) de dichas antenas primera y segunda (300, 400) y magnificar el flujo magnetico en una zona que rodea un segundo par de elementos de circuito (302, 402) de dichas antenas (300, 400), orientadas de manera ortogonal hacia el primer par de segmentos de circuito (308, 408) y viceversa, proporcionando un flujo de corriente en dicho primer par de segmentos de circuito (308, 408) en la direccion opuesta y proporcionando un flujo de corriente en dicho segundo par de segmentos de circuito (302, 402) en la misma direccion,mientras que se deja el flujo magnetico global identico al flujo magnetico que transmite unicamente cada antena (300, 400), excepto dichas reduction o elimination y aumento.
- 2. El transceptor de la reivindicacion 1, en el que la primera zona (320) es sustancialmente del mismo tamano que la segunda zona (322).
- 3. El transceptor de la reivindicacion 2, en el que la tercera zona (420) es sustancialmente del mismo tamano que la cuarta zona (422).
- 4. El transceptor de la reivindicacion 3, en el que la primera zona (320) y la segunda zona (322) son sustancialmente del mismo tamano que la tercera zona (420) y la cuarta zona (422).
- 5. El transceptor de la reivindicacion 1, en el que el marcador de mercanclas comprende uno cualquiera de un marcador de EAS y un marcador de RFID.
- 6. El transceptor de la reivindicacion 1, en el que la primera antena (300) y la segunda antena (400) son antenas direccionales.
- 7. El transceptor de la reivindicacion 1, que comprende ademas un detector, estando el detector configurado para detectar el marcador de mercanclas recibiendo una senal desde la primera o la segunda antenas.
- 8. El transceptor de la reivindicacion 1, que comprende ademas: una alarma (116), estando la alarma configurada para activar un indicador cuando el marcador de mercanclas es detectado por el detector.
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