JP2006515702A - 幅の広い出口用の電子物品監視アンテナシステム - Google Patents

Abstract

幅の広い問合せ領域用の電子物品監視アンテナシステムが提供される。第一の形態において、第一及び第二の送信アンテナは、各々幅の広い問合せ領域の両側部に設置し得るようにされている。第三の送信アンテナは、幅の広い問合せ領域の天井に隣接して設置し得るようにされている。第一、第二及び第三の送信アンテナは、幅の広い問合せ領域内に送信し得るよう問合せ信号を発生させるべく送信機に接続可能である。複数のアモルファスコア受信機アンテナは、幅の広い問合せ領域の床のグラウト領域内に設置し得るようにされている。複数のアモルファスコア受信機アンテナの各々の出力部は、幅の広い問合せ領域内に配置された電子物品監視タグからの応答信号を検出し得るよう受信機に接続可能である。応答信号は問合せ信号に応答可能である。複数のアモルファスコア受信機アンテナは、複数の直交する対のアモルファスコア受信機アンテナの形態とすることができる。第二の形態において、送信アンテナはループアンテナであり、受信機は、幅の広い入口の両側部及び天井に設置し得るようにされた複数のアモルファスコア受信機から成っている。

Description

本発明は、電子物品監視（ＥＡＳ）システム、より具体的には、幅の広い出口及び入口を有する環境に適応させたＥＡＳアンテナシステムに関する。

電子物品監視（ＥＡＳ）システムは、所定の検出領域内にてマーカ又はタグを識別することを許容する検出システムである。ＥＡＳシステムには、多数の用途があるが、それらは、店内の万引きを防止し又はオフィスビル内での財物の搬出を防止するための防御システムとして使用されることが最も多い。ＥＡＳシステムは、多くの異なる形態にて存在し、また、多数の異なる技術を活用する。

典型的なＥＡＳシステムは、電子検出装置、マーカ及び（又は）タグ、及び分離器又は不作動器を有している。検出装置は、例えば、基台装置として形成し、床の下に埋め込み、壁に取り付け又は天井から吊り下げることができる。検出装置は、通常、店又はオフィスビルの入口及び出口のような交通量の多い領域に配置される。マーカ及び（又は）タグは、特殊な特徴を有し、また、保護しようとする商品又はその他の物品に固定し又は埋め込むよう特別に設計されている。作用可能なマーカがマーカの検出領域を通過するとき、ＥＡＳシステムは、警報音を鳴らし、ライトが点灯し、及び（又は）幾つかの他の適宜な警報装置が作動されてマーカが所定の領域から搬出されることを示す。

一般的なＥＡＳシステムは、各々、送信し且つ、受信するトランシーバ、又は別個の送信機及び受信機の何れかを使用してこれらと同一の全体的な原理にて作動する。典型的に、送信機は検出領域の一側部に配置され、受信機は検出領域の反対側部に配置される。送信機は、マーカの検出領域内にて所定の励起信号を発生する。小売店の場合、この検出領域は、通常、支払い通路又は出口に形成される。ＥＡＳマーカが検出領域に入ったとき、マーカは、励起信号に対する特徴的な応答性を有し、これは検出可能である。例えば、マーカは、簡単な半導体接合部、インダクタ及びコンデンサから成る同調回路、軟磁気片又は線、又は振動型共振器を使用することにより送信機によって送られた信号に応答可能である。受信機は、その後、この特徴的な応答を検出する。設計により、マーカの特徴的な応答は、相違し且つ、自然の環境によって形成される可能性はない。

ＥＡＳシステムは、幅の広いモール店の入口のような大きい検出領域をカバーするため利用されることがしばしばである。モール店入口は、モール店自体の幅をカバーすることがある。かかる相対的に大きい検出領域は、特殊な設計上の考慮を必要とする。例えば、カバーすべく使用されるＥＡＳシステムは、検出領域付近にて陳列することのできる店の在庫品に取り付けられたマーカに起因する偽警報を回避すると同時に、マーカが検出されずに通過するであろう全ての空隙を回避し得るよう慎重に設計しなければならない。

典型的に、ループアンテナにて形成される従来のＥＡＳアンテナシステムが約２．５ｍよりも広い開口部内にて使用されるとき、検出性能は劣化し始める。幅の広いモール店の入口は、幅４ないし５ｍ以内、又はより広い検出領域を必要とするであろう。本明細書にて使用するように、幅の広い入口及び幅の広い出口とは、約２．５ｍ以上の幅を有し、また、典型的に、４ないし５ｍ又はより幅の広い出口／入口を意味するものとする。幅の広い入口環境に対する解決策として試みられるものは、床及び（又は）天井に追加的なアンテナを追加することを含む。既存の床にループアンテナを追加することは、ループアンテナを取り付けるため、床に穴を開けなければならないため、多くの問題を生じる。

米国特許第６，４００，２７３号明細書には、床及び天井取り付け型の追加的なアンテナを含む幅の広い出口の解決策の一例が開示されている。大きいループ送信アンテナは、床又は天井の何れかに取り付けられ、また、幾つかの大きいファライトコア受信機アンテナは、床又は天井に取り付けられる。当該技術分野にて既知であるように、ループ基台アンテナは、また、検出領域の端部に取り付けることもできるが、範囲は制限され、幅の広い出口をカバーすることはできない。幅の広い領域をカバーするため検出領域が重なり合うように多数のアンテナを隔てることができる。床及び天井取り付け型のループ送信アンテナ及びフェライトコア受信機アンテナは、それらの寸法のため、重大な設置上の必要条件を有する。
米国特許第６，４００，２７３号明細書

本発明は、幅の広い出口問合せ領域用の電子物品監視アンテナシステムであり、第一の形態において、各々、幅の広い問合せ（ｉｎｔｅｒｒｐｇａｔｉｏｎ）領域の両側部に配置し得るようにされた第一及び第二の送信アンテナを有している。第三の送信アンテナは、幅の広い問合せ領域の天井に隣接して設置し得るようにされている。第一、第二及び第三の送信アンテナは、幅の広い問合せ領域に伝送するため問合せ信号を発生させるべく送信機に接続可能である。複数のアモルファスコア受信機アンテナは、幅の広い問合せ領域の床のグラウト（ｇｒｏｕｔ）領域内に又は床の下方に設置し得るようにされている。複数のアモルファスコア受信機アンテナの各々の出力部は、幅の広い問合せ領域内に配置された電子物品監視タグからの応答信号を検出し得るよう受信機に接続可能である。応答信号は、問合せ信号に応答可能である。

該システムは、第四の送信アンテナを更に備えることができる。
複数のアモルファスコア受信機アンテナは、アモルファスコアのコア受信機アンテナから成る複数の直交する対による形態とすることができる。

送信アンテナの各々は、ループアンテナとすることが可能である。これと代替的に、送信アンテナの各々は、磁気コアアンテナとしてもよい。
本発明の第二の形態において、幅の広い出口問合せ領域用の電子物品監視システムは、第一及び第二の送信ループアンテナを有している。第一及び第二の送信ループアンテナの各々は、幅の広い問合せ領域の両側部に設置し得るようにされている。第三の送信ループアンテナは、幅の広い問合せ領域の天井に隣接して設置し得るようにされている。第一、第二、第三のループ送信アンテナは、幅の広い問合せ領域に伝送するため問合せ信号を発生させるべく送信機に接続可能である。複数のアモルファスコア受信機アンテナは、各々、幅の広い問合せ領域の両側部に設置し得るようにされたものと、各々、第三の送信ループアンテナに隣接して設置し得るようにされたものとを含む。複数のアモルファスコア受信機アンテナの各々の出力部は、幅の広い領域内に配置された電子物品監視タグからの応答信号を検出し得るよう受信機に接続可能である。応答信号は、問合せ信号に対し応答可能である。

システムは、幅の広い問合せ領域の両側部に設置し得るようにされた複数のアモルファスコア受信機アンテナの各々２つと、第三の送信ループアンテナに隣接して設置し得るようにされた複数のアモルファスコア受信機アンテナの各々２つとを更に有している。

該システムは、第四の送信ループアンテナと、該第四の送信ループアンテナに隣接して設置し得るようにされた複数のアモルファスコア受信機アンテナの各々２つとを更に有することができる。

本発明の目的、有利な効果及び適用例は、本発明の実施の形態に間する以下の詳細な説明により明らかになるであろう。

発明の詳細な説明

幅の広い出口アンテナが突き出すことに対する解決策の初期の研究段階中、アモルファスコア受信機アンテナは、従来のループアンテナ及びフェライトコア受信機アンテナと比較して著しくより敏感であることが分かった。事実上、アモルファスコア受信機アンテナは、コア材料の単位容積当たり１０ないし２０の係数だけフェライトアンテナに優る感度を有するものであった。この初期の研究の結果、その開示内容の全体を参考として引用し本明細書に含めた、２００１年１２月２１日付けで出願された米国特許出願明細書１０／０３７，３３７号による、コア受信機アンテナの発明をするに至った。この研究は、また、極めて小型で且つ、薄いコア受信機アンテナはタイル床のグラウト領域内に嵌まり、又は、床のタイルの下方に容易に取り付けることができるよう形成することが可能であることも実証した。かかる受信機アンテナの任意の列は、広範囲に亙る検出システム用の受信機アンテナ列として使用することもできる。床の設置が望ましくないならば、小型の床取り付け型コア受信機アンテナに加えて、より大型のコア受信機アンテナを入口領域の天井にて及び（又は）側壁に使用することができる。従来のループ送信機アンテナ又はコア送信機アンテナの何れかは、かかる広範囲の検出システムに対する励起電界源を備えることができる。

図１を参照すると、従来のタイル床のグラウト領域内に嵌まる寸法とされたアモルファスコア受信機アンテナ２が示されている。コア受信機アンテナ２は、バキュームシュメルツ（Ｖａｃｕｕｍｓｃｈｍｅｌｚｅ）ＧｍＢＨ Ｃｏ．（ドイツ、ハナウＤ−６４５０）から入手可能なＶＣ６０２５Ｆのような適宜なアモルファスリボン４又は同様の磁気的性質を有するその他のアモルファス合金の約３０の層から成っている。アモルファスリボンの各々は、幅１ｃｍ×長さ２０ｃｍに近似した寸法のものであり、また、薄い絶縁層にて被覆されている。各リボンにおける被覆は全ての層を電気的に絶縁し、渦電流損失を防止するのに十分である。次に、薄い誘電層をコアの周りに配置し、コアを取り巻く電気巻線６を配置する。典型的に、巻線６は、共振器Ｒ、Ｌ、Ｃの直列回路を形成し得るよう容量的に共振する。次に、二次巻線８を第一の巻線上に配置し、従来の電子物品監視受信機入力部内にケーブルにて伝送することのできる電気的に隔離された出力部とすることを許容する。好ましくは、一次巻線６及び二次巻線８はコアの中央の７５％に亙るようにする。

図２を参照すると、床に取り付けた小さいコア受信機アンテナ２の列の配置が示されている。２つのコア受信機アンテナ２は直交する対１０を形成する。直交する３つの対１０が示されているが、特別の設置状態にて入口／出口の幅に依存して対の数はより少なくし又はより多くすることができる。受信機コアアンテナ２の直交する対１０の各々は、電気的にまとめられ且つ、１つの通路入力部を形成する。平行な対ではなくて直交する対１０がまとめられて雑音に対する不感性を向上させる。雑音が主として一方向から来るならば、直交する仕方にてまとめることは、信号／雑音比を改良することになろう。

図３を参照すると、大型のアモルファスコア受信機アンテナ１２は、上述したアモルファスコア受信機アンテナ２と極めて類似している。アンテナ１２の典型的な全体寸法は、長さ約７５ｃｍ×幅２ｃｍ×約３０リボンの厚さである。幾つかの設置例において、図２に示すように、床に設置された小型のコア受信機アンテナ２を使用することはできない。これと代替的に、より大型のコア受信機アンテナ１２の列は、店の入口領域の頭上に又は天井に且つ（又は）側壁に配置してもよい。

図４を参照すると、励起巻線を有する長いフェライト又は磁気材料コアを含む磁気コア送信アンテナ１４が示されている。１つの実施の形態において、各々、幅約２．５４ｃｍ（１インチ）×高さ１．２７ｃｍ（０．５インチ）×長さ７．６２ｃｍ（３インチ）の複数のフェライトブロックが互いに接着されて緊密に接合した連鎖体を形成する。適宜なフェライトブロックは、フィリップス（Ｐｈｉｌｌｉｐｓ）３Ｃ９０の柔軟なフェライトブロックである。プラスチック又は同様のハウジング１５は、フェライトコアを取り囲み且つ保護する。直列／並列の組み合わせにて接続された巻線列が採用され、エレクトロニクスからフェライトコアへの電力の伝達を最大にし、これにより電界の分布を最大にする。フェライトコア送信アンテナ１４は、従来のループ送信アンテナよりも遥かに小さい輪郭外形のものである。

図５を参照すると、従来のループアンテナ１６の列を有する幅の広い店入口が示されている。２つのループアンテナ１６が頭上に取り付けられ且つ、各側壁に１つずつ示されている。小型のコア受信機アンテナ２の列が床に取り付けられている。従来の磁気機械的ＥＡＳシステムを使用する試験の結果、幅４２６．７ｃｍ（１４フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の寸法の入口にて、図５に示した形態のとき、全体的な捕捉率（ｐｉｃｋ ｒａｔｅ）は９７％となった。

図６ないし図８を参照すると、幅４２６．７ｃｍ（１４フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の入口における上述した性能試験の結果が側方向、水平方向及び垂直方向にてそれぞれＥＡＳタグに対して示されている。捕捉率は、システムの性能の表示であり、アンテナの形態により形成された店の入口の監視領域内にてシステムがＥＡＳタグを検出することができる程度を示す。これはタグの検出の確率である。各図面の斜線領域は、ＥＡＳタグの検出状態を示す。以下に掲げた実施例において、捕捉率は、床の上方に約０ないし約１５０ｃｍ伸びる領域内にて決定される。

図９ないし図１１を参照すると、幅５４８．６ｃｍ（１８フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の入口に対する上述した性能試験と同様の試験の結果が側方向、水平方向及び垂直方向にそれぞれ示されており、全体的な捕捉率は９４％である。

図１２を参照すると、フェライト送信アンテナ１４の列を有する幅の広い店の入口が示されている。２つのフェライト送信アンテナ１４が天井内に又は天井に取り付けられ、また、側壁の各々に１つずつ取り付けられている。小型のコア受信機アンテナ２の列が床に取り付けられている。従来の磁気機械的ＥＡＳシステムを使用する試験の結果、幅４２６．７ｃｍ（１４フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の寸法の入口にて図１２に示した形態の場合、全体的な捕捉率は９４％であった。

図１３ないし図１５を参照すると、幅４２６．７ｃｍ（１４フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の入口における図１２に示した形態に対する上述した性能の結果が側方向、水平方向及び垂直方向に対しそれぞれ示されている。

図１６ないし図１８を参照すると、幅５４８．６ｃｍ（１８フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の入口における上述した性能試験に対する同様の試験結果が側方向、水平方向及び垂直方向にそれぞれ示されており、全体的な捕捉率は８３％である。

図１９Ａを参照すると、従来のループアンテナ１６の列及び大型のアモルファスコア受信機アンテナ１２の列を有する幅の広い店の入口が示されている。コア受信機１２の列は天井内に又は天井に取り付けられ且つ、側壁の各々に２つずつ取り付けられている。図１９Ｂも参照すると、コア受信機１２の列が示され且つ、図示した方向に向けて４つのアンテナから成る２組みのアンテナを有している。ループアンテナ１６は、明確化のため図１９Ｂには図示されていない。幅４２６．７ｃｍ（１４フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の寸法の入口における図１９Ａ、図１９Ｂに示した形態に対する従来の磁気機械的ＥＡＳシステムを使用する試験の結果、頭上受信機アンテナを床から２５９．１ｃｍ（８．５フィート）上方に取り付けた場合、最大捕捉率は９１％となった。

図２０ないし図２２を参照すると、幅４２６．７ｃｍ（１４フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の入口における図１９に示した形態に対する上述した性能の結果が側方向、水平方向及び垂直方向に対しそれぞれ示されている。床に取り付けた小型のコア受信機アンテナ２がこの形態に追加されるならば、捕捉率は１００％に増大する。

追加的な形態の結果、上述した実施例と比較して捕捉率の性能は低下した。上記の形態にて実証した捕捉率は、従来のＥＡＳシステムと比較して有利であり、また、幅の広い入口をカバーする問合せ領域となり、従来のアンテナに対し必要とされる程度まで床に穴を開けることなく、既存の小売店内に設置することが可能である。

本発明の範囲から逸脱せずに、本発明の変更例及び形態変更が具体化可能であることを理解すべきである。また、本発明の範囲は本明細書に開示された特定の実施の形態に限定されるものではなく、上記の開示内容に鑑みて読むとき、特許請求の範囲に従ってのみ限定されるものであることを理解すべきである。

本発明と共に使用されるアモルファスコア受信機アンテナの頂面斜視図である。 図１の受信機アンテナ列の１つの実施例を示す斜視図である。 本発明と共に使用される大型のアモルファスコア受信機アンテナの頂面斜視図である。 本発明と共に使用される大型のアモルファスコア送信機アンテナの頂面斜視図である。 本発明の１つの実施の形態を示す概略図である。 幅４２６．７ｃｍ（１４フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の入口に対する図５の実施の形態におけるＥＡＳタグの捕捉率を示すプロット図である。 幅４２６．７ｃｍ（１４フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の入口に対する図５の実施の形態におけるＥＡＳタグの捕捉率を示す別のプロット図である。 幅４２６．７ｃｍ（１４フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の入口に対する図５の実施の形態におけるＥＡＳタグの捕捉率を示す更に別のプロット図である。 幅５４８．６ｃｍ（１８フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の入口に対する図５の実施の形態におけるＥＡＳタグの捕捉率を示すプロット図である。 幅５４８．６ｃｍ（１８フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の入口に対する図５の実施の形態におけるＥＡＳタグの捕捉率を示す別のプロット図である。 幅５４８．６ｃｍ（１８フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の入口に対する図５の実施の形態らおけるＥＡＳタグの捕捉率を示す更に別のプロット図である。 本発明の第二の実施の形態を示す概略図である。 幅４２６．７ｃｍ（１４フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の入口に対する図１２の実施の形態におけるＥＡＳタグの捕捉率を示すプロット図である。 幅４２６．７ｃｍ（１４フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の入口に対する図１２の実施の形態におけるＥＡＳタグの捕捉率を示す別のプロット図である。 幅４２６．７ｃｍ（１４フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の入口に対する図１２の実施の形態におけるＥＡＳタグの捕捉率を示す更に別のプロット図である。 幅５４８．６ｃｍ（１８フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の入口に対する図１２の実施の形態におけるＥＡＳタグの捕捉率を示すプロット図である。 幅５４８．６ｃｍ（１８フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の入口に対する図１２の実施の形態におけるＥＡＳタグの捕捉率を示す別のプロット図である。 幅５４８．６ｃｍ（１８フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の入口に対する図１２の実施の形態におけるＥＡＳタグの捕捉率を示す更に別のプロット図である。 １９Ａは、本発明の第三の実施の形態を示す概略図である。

１９Ｂは、図１９Ａの線１９Ｂに沿った部分断面図である。
幅４２６．７ｃｍ（１４フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の入口に対する図１９の実施の形態におけるＥＡＳタグの捕捉率を示すプロット図である。 幅４２６．７ｃｍ（１４フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の入口に対する図１９の実施の形態におけるＥＡＳタグの捕捉率を示す別のプロット図である。 幅４２６．７ｃｍ（１４フィート）×高さ３０４．８ｃｍ（１０フィート）の入口に対する図１９の実施の形態におけるＥＡＳタグの捕捉率を示す更に別のプロット図である。

Claims (9)

1. 幅の広い出口問合せ領域用の電子物品監視アンテナシステムにおいて、
   第一及び第二の送信アンテナであって、該第一及び第二の送信アンテナの各々が幅の広い問合せ領域の両側部に設置される前記第一及び第二の送信アンテナと、
   幅の広い問合せ領域の天井に隣接して設置される第三の送信アンテナとを備え、
   前記第一、前記第二及び前記第三の送信アンテナは、幅の広い問合せ領域に送信し得るよう問合せ信号を発生させる送信機に接続可能であり、
   幅の広い問合せ領域の床領域内に設置される複数のアモルファスコア受信機アンテナを備え、
   前記複数のアモルファスコア受信機アンテナの各々の出力部は、幅の広い問合せ領域内に配置された電子物品監視タグからの応答信号を検出する受信機に接続可能であり、前記応答信号は、前記問合せ信号に応答可能である、システム。
2. 請求項１のシステムにおいて、第四の送信アンテナを更に備える、システム。
3. 請求項１のシステムにおいて、前記複数のアモルファスコア受信機アンテナは、複数の直交する対のアモルファスコア受信機アンテナを備える、システム。
4. 請求項１のシステムにおいて、前記送信アンテナの各々はループアンテナである、システム。
5. 請求項１のシステムにおいて、前記送信アンテナの各々は磁気コアアンテナである、システム。
6. 幅の広い出口問合せ領域用の電子物品監視アンテナシステムにおいて、
   第一及び第二の送信ループアンテナであって、前記第一及び第二の送信ループアンテナの各々が幅の広い問合せ領域の両側部に設置される前記第一及び第二の送信ループアンテナと、
   幅の広い問合せ領域の天井に隣接して設置される第三の送信ループアンテナとを備え、
   前記第一、前記第二及び前記第三の送信ループアンテナは、幅の広い問合せ領域に送信し得るよう問合せ信号を発生させる送信機に接続可能であり、
   複数のアモルファスコア受信機アンテナであって、該複数のアモルファスコア受信機アンテナの各々の１つは、幅の広い問合せ領域の両側部に１つづつ配置し得るようにされ、また、各々の１つは、前記第三の送信ループアンテナに隣接して設置し得るようにされた、前記複数のアモルファスコア受信機アンテナを備え、
   前記複数のアモルファスコア受信機アンテナの各々の出力部は、幅の広い問合せ領域内に配置された電子物品監視タグからの応答信号を検出し得るよう受信機に接続可能であり、前記応答信号は、前記問合せ信号に応答可能である、システム。
7. 請求項６のシステムにおいて、幅の広い問合せ領域の両側部に設置し得るようにされた前記複数のアモルファスコア受信機アンテナの各々２つと、前記第三の送信ループアンテナに隣接して設置し得るようにされた前記複数のアモルファスコア受信機アンテナの各々２つとを更に備える、システム。
8. 請求項７のシステムにおいて、第四の送信ループアンテナと、該第四の送信ループアンテナに隣接して設置し得るようにされた前記複数のアモルファスコア受信機アンテナの各々２つとを更に備える、システム。
9. 請求項８のシステムにおいて、各々の対が前記第三及び前記第四の送信ループアンテナにそれぞれ隣接して設置し得るようにされた２つの追加的な対のアモルファスコア受信機アンテナを更に備え、前記アモルファスコア受信機アンテナの各々４つが実質的に矩形のパターンにて配置され且つ、前記第三及び前記第四の送信ループアンテナの各々にそれぞれ隣接して取り付けられる、システム。

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