JP3877334B2 - 電子式物品監視タグを非活動状態にする装置 - Google Patents

電子式物品監視タグを非活動状態にする装置 Download PDF

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Description

技術分野
本発明は、電子式物品監視に関し、特に、電子式物品監視タグを非活動状態にすることに関する。
背景技術
電子式物品監視(EAS)システムは、従来、物品を監視するために再使用可能なEASタグ又は使い捨てタグのいずれか一方を使用してきた。再使用できるEASタグは、通常客が店を出る前に物品から取り除かれる。使い捨てタグは、一般に、パッケージに接着剤によって貼り付けられるか又はパッケージの内側に入れられる。使い捨てタグは物品に付けられたままであるので、客がそれを店から持ち出す前に非活動状態にする必要がある。非活動化装置は、EASタグを非活動状態にするのに十分な強さの磁界を発生させるためにエネルギが与えられるコイルを使用する。非活動化されたタグはもはやEASシステムの入力エネルギに応答せず、従ってアラームを発生させない。
非活動化システムの1つのタイプのものにおいては、チェックアウトを行う店員は物品を1回非活動化装置の上を通過させてタグを非活動状態にした後、物品をショッピングバッグその他容器に入れる。このシステムは、ハウジング内に水平に配設された1つのコイルを使用している。店員は、タグがそのコイルとほぼ同一面に位置するようにタグ付き物品をハウジングの水平上面を横切るように動かす。
別の非活動化システムは、空洞を備えるハウジングを使用する。ハウジング内に3セットの2つのコイルが設けられ、各セットのコイルはそれぞれ空洞のまわりでx、y、z軸平面上に配設され、空洞の各側部に平行な1つの平面上に1つのコイルが位置し、空洞のまわりに配設された2つのコイルのうちの1つが空洞の上面近くに位置し、もう1つのコイルが空洞の底面近く位置する。チェックアウトを行う店員は、バッグ又は容器を空洞内に入れ、次にタグ付き物品をそのバッグに入れる。物品を全てバッグに入れた後、あるいは、バッグが満たされたとき、コイルを作動させてバッグ内の全てのEASタグを非活動状態にする。店員は次に、空洞からバッグを持ち上げる。このシステムは、一度に多数のタグを非活動状態にすることができ、また、タグを特定の方向に向ける必要がない。
EASシステムが広く使用されるようになったことで、信頼性に対する改善及びコストの削減を与えるシステムが要求されるようになってきた。このことは、特に、非活動化コイル及びそれにエネルギを与える電源を含みEASシステムの非活動化部分に関してまさに真実である。非活動化システムが作動される度に、電源は、非活動化コイルにエネルギを与えるために適度な電力の正確な波形を確実に与えなければならない。所望の磁界を正確に生成することにより、客が店を出る際にEASタッグが警報状態を生じさせないように非活動状態にすることができる。
発明の概要
本発明は、電子式物品監視タグを非活動状態にする装置であって、非活動化コイルと、コンデンサと、コンデンサを所定レベルまで充電する充電手段と、電子スイッチとを備える装置を提供する。電子スイッチは、コンデンサと非活動化コイルに接続され、電子スイッチを開くと充電手段によってコンデンサが充電され、電子スイッチを閉じるとコンデンサは非活動化コイルへ放電するように設けている。
本発明は、また、電子式物品監視タグを非活動状態にする方法であって、コンデンサを所定レベルまで充電し、コンデンサが非活動化コイルへ放電するように充電されたコンデンサを非活動化コイルに接続することを含んでなる方法を提供する。
従って、本発明は、非活動化コイルと直列に接続され事前に充電されたコンデンサ又はコンデンサバンクの自然共振減衰を用いてEASタッグを非活動状態にする改良型非活動装置を提供する。コンデンサバンクは、所望のピーク磁界によって決定される必要値まで充電され、放電は電子スイッチを閉じることによって開始する。生成された磁界は交番極性を有し、かつ、特定の減衰レートにおいて減衰包絡線を有する。本発明のEAS非活動化装置は、従来技術の非活動化装置の低電圧作動、即ち、400ボルト以下での作動に比べると高電圧、即ち、約2500ボルトで作動する。更に、本発明の電源スイッチは電源ラインに同期し非活動化装置によって発生するノイズを減少させる。
本発明の他の目的、利点及び応用は本発明の好ましい実施態様に対する以下の詳細な説明により明白になる。
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明のEASタグ非活動化システムを用いたバッグ吊下げステーションの斜視図。
図2は、図1のバッグ吊下げステーション内の非活動化コイルの好ましい実施形態の一部を破断して示した斜視図。
図3は、本発明のEASタッグ非活動化システムの概略ブロック線図。
図4は、本発明の非活動化コイル内を流れる電流の波形を示す概略図。
図5は、本発明のゲートドライブ回路の実施態様の概略ブロック線図。
図6は、本発明の電圧調整器回路の実施形態の概略ブロック線図。
図7は、図6の電圧調整器器回路のいくつかの点における波形を示す概略図。
好ましい実施形態の詳細な説明
図1に、本発明の実施形態のEAS非活動化システムを使用するバッグ吊下げステーション10を示す。バッグ吊下げステーション10は3つの側壁12,14,16と、底部18を有する。これらの壁及び底部は空間20を形成し、この空間20内にショッピングバッグ22あるいはその他複数の容器がおかれる。多数のプラスチック製ショッピングバッグが、その取っ手をバッグ吊下げラック26,28に掛けた状態でホルダ24に保持されており、使用の際に1つのバッグが引っ張り出される。ショッピングバッグ22は、従来技術で知られるように、EASシステムとともに用いられる関連EASタッグ32を備える物品30を含む。好ましくは、EASタッグ32は、本願の出願人により「ULTRA・MAX」(登録商標)のブランド名で販売され、万引き防止に広く用いられている磁気音響EASタッグである。
図2は、バッグ吊下げステーション10とともに用いられる本発明の非活動化コイルの構成を示す。非活動化コイル34は側壁12内に配設され、非活動化コイル36は側壁14内に配設されている。非活動化コイル34,36が平行な平面上に位置するように、2つの側壁12,14は平行する。非活動化コイル38は4つのコイル部分40,42,44,46を有する。コイル部分40は底部18の中に位置し、コイル部分42は側壁16の中に位置する。コイル部分44,46は、それぞれ非活動化コイル34,36のほぼ対角線に沿うように側壁12,14の中に位置する。供給電源が非活動化コイル34,36,38に接続され、以下に詳細に説明するようにEASタグ32を非活動状態にするために磁界を生成する電気エネルギをこれらのコイルに与える。
図3に、本発明の非活動化システムの好ましい実施形態を示す。変圧器102は一次巻線104と二次巻線106を有する。一次巻線104は電圧調整器回路108に接続され、電圧調整器回路108はAC電源として作用する電力線110に接続されてる。ダイオード112のアノードは2次巻線の鉄心脚114に接続され、ダイオード112のカソードはノード116に接続されている。コンデンサ118は、ノード116と、二次巻線106の鉄心脚120に交差するように接続されている。直列抵抗122と124の間のノード128に接続された配線126は、コンデンサ118を横切る電圧を表すフィードバック信号を電圧調整器回路108に送る。非活動化コイル132に直列に接続された電子スイッチ130もまたノード116と脚120に交差するように接続されている。電子スイッチ130はシリコン制御整流器(SCR)134,136,138,140を含む。SCR134,136は反並行に接続され、SCR138,140は反並行に接続され、これらの反並行なセットは直列に接続されている。SCR134,136,138,140のためのゲートドライブ信号はゲートドライブ回路142によって供給される(ゲートドライブ回路142については後に図5に関連して詳細に説明する)。ゲートドライブ回路142は、SCR134,136,138,140のゲート及びカソードに同時パルスを与える。
非活動化コイル132は非活動化コイル34,36,38の例示であり、これらのコイルのうちの1つ又は任意の数のコイルを直列に接続したものとすることができる。図示の実施形態において、電子スイッチ130は反並行に接続された2セットのSCRを有する。しかしながら、使用するSCRの電圧及びコンデンサ118を横切る電圧の減衰に依存して、反並行な1セットのSCR又は2以上のセットのいずれか一方を使用することができる。更に、非活動化コイル132に必要な電流が1セットのSCRの容量を運ぶ電流を超えるならば、電子スイッチ130は各鉄心脚において複数のSCRを持つことができる。更に、コンデンサ118は単一のコンデンサとして示しているが、非活動化コイル132に必要なエネルギレベルを与えるために充電されるコンデンサバンク(コンデンサ列)とすることもできる。
図4は、電子スイッチ130がゲートドライブ回路142によって作動されたときに非活動化コイル132を流れる電流の波形を示す。コンデンサ118から非活動化コイル132に供給されるこの電流は減衰交流電流であるので、非活動化コイル132によって生成される非活動化磁界は減衰交番磁界である。
図5に、ゲートドライブ回路142の実施形態の概略ブロック線図を示す。ANDゲート144は、非活動化命令信号146を受信する第1入力側と、パルス発生器148に接続される第2入力側を有する。パルス発生器148は、例えば、70キロヘルツの高周波パルスを発生させる。ANDゲート144が非活動化命令信号146と、パルス発生器148から出力されるパルスの両方を受信すると電力MOSFET150がONになるようにANDゲート144の出力側は電力MOSFET150のゲートに接続されている。電力MOSFET150のドレーンは抵抗152を介してトランジスタ154のベースに接続されている。電力MOSFET150をONにすると、トランジスタ154がONになる。トランジスタ154のコレクタは、トランジスタ154がONになると電力MOSFET158もまたONになるように、抵抗156を介して電力MOSFET158のゲートに接続されている。変圧器162の一次巻線160は、回路電源Vを横切る電力MOSFET158の電源までドレーンに直列である。従って、電力MOSFET158がONになると一次巻線160にエネルギが与えられ、電力MOSFET158がOFFになると一次巻線160にはエネルギが与えられない。
変圧器162は複数の別個の二次巻線164,166,168,168,170を有し、これらの二次巻線にはそれぞれ別個の回路が接続されている。1例として二次巻線164の回路を用い、二次巻線164の鉄心脚172をダイオード174のアノードに接続するダイオード174のカソードはノード176に接続される。コンデンサ178は、ノード176と、二次巻線164の鉄心脚180に交差するように接続されている。抵抗182もまたノード176に接続され、ダイオード174,コンデンサ178及び抵抗182は、フィルタ処理された半波整流信号をターミナル184,186に与える。ターミナル184,186は、適当な作動パルスを与えるために図3に示す複数のSCRのうちの1つのSCRのゲート及びカソードに接続されている。同様に、それぞれの二次巻線166,168,170は別個の回路を有し、かつ、図3に示す複数のSCRのうちの1つのSCRに接続されており、各SCRが同時に個別の作動パルスを受信するように構成されている。
図6に、図3に示す電圧調整器回路108の電源線同期変調器の実施形態を示す。変圧器102は、図3に示す負荷に接続された二次巻線106を有する。一次巻線104の一方の鉄心脚は電源線110の一側に接続され、他方の鉄心脚は二方向三極サイリスタ188の第1及び第2アノードを介して電源線110の他側に接続されている。サイクル検出器190は、電源線信号の各半周期の開始及び終了を検出するために電源線110に接続されている。サイクル検出器190はランプ波発生器192にリセット信号を与え、それによりランプ波発生器192が、電源線の各半周期の開始のときに開始する低下ランプ信号を与え、かつ、電源線の各半周期の終了のときに終了するように構成されている。ランプ波発生器192の出力は比較器194の入力側へ与えられる。図3のノード128から出力されコンデンサ118を横切る電圧を表すフィードバック電圧は演算増幅器196の1つの入力側へ与えられる。所定の基準電圧が演算増幅器196の他方の入力側へ与えられ、これにより、ノード128における電圧が所定の基準電圧よりも小さいときに演算増幅器196は比較器194の他方の入力側へ信号を与えるように構成されている。ランプ波発生器192によって発生した降下ランプ電圧が演算増幅器196によって与えられる信号に等しいとき、比較器194は切り替わり位相反転器200に信号を与える。反転された信号はANDゲート202の一方の入力側へ与えられ、パルス発生器204の出力はANDゲート202の他方の入力側へ与えられる。ANDゲート202の出力は変圧器208の巻線206に与えられ、これにより、パルス発生器204は巻線208を介して二方向三極サイリスタ188に対してゲートが開かれ二方向三極サイリスタ188をONにして交流電流を一次巻線104に流すように構成されている。電源サイクルは、交流電源電圧がゼロと交わるときに自然に終了する。このサイクルは、コンデンサ118に与えられた変圧器102の出力のライン周波数で、コンデンサ118が所定量に充電されるまで繰り返される。
図7は、電圧調整器回路108のいくつかの点における電圧波形を示す。図7Aは、電源線110によって与えられる交流電源電圧である。図7Bは、二方向三極サイリスタ188のためのゲートドライブ信号である。図7Cは、ランプ波発生器192によって与えられる基準ランプ信号である。
発明の範囲を逸脱することなく本発明を変更することは可能であることが理解される。また、発明の範囲は、ここに説明する特別な実施形態に限定解釈されるものではなく、先の説明に照らして添付の請求の範囲に従うものである。

Claims (24)

  1. 電子式物品監視タグを非活動状態にする装置であって、非作動化コイルと、コンデンサと、前記コンデンサに接続され前記コンデンサを充電する充電手段と、前記コンデンサと前記非活動化コイルに接続された第1電子スイッチであって、該第1電子スイッチを開いたときに電流が前記非活動化コイルを流れることがなく前記コンデンサが前記充電手段によって充電されるように前記非活動化コイルは前記コンデンサから接続が切り離され、該第1電子スイッチを閉じたときに前記コンデンサが前記非活動化コイルに放電して交番減衰磁界を生成する第1電子スイッチと、前記充電手段を作動させる第2電子スイッチとを含んでなり、前記充電手段は前記第電子スイッチの作動を充電電源線信号の各半周期の始め及び終わりに同期させる同期手段を含んでなる装置。
  2. 請求項1の装置であって、前記充電手段は前記コンデンサを横切る電圧を監視する監視手段を更に含んでなり、前記充電手段は前記コンデンサを所定の電圧まで充電する装置。
  3. 請求項2の装置であって、前記充電手段は、前記コンデンサに接続された第2巻線及び前記第2電子スイッチを介して電源線に接続された一次巻線を備える変圧器を有し、前記充電手段は、前記コンデンサを横切る電圧が前記所定電圧よりも小さいことを前記監視手段が検出したときに前記コンデンサを充電するために前記第2電子スイッチに作動信号を与える装置。
  4. 請求項3の装置であって、前記同期手段は、前記電源線信号の各半周期の始めに開始するランプ信号を発生させ、かつ、前記電源線信号の各半周期の終わりに終了する基準ランプ波発生器を有し、前記充電手段は、前記ランプ信号、及び前記監視手段によって検出された電圧に応答して前記第2電子スイッチを作動させる装置。
  5. 請求項の装置であって、前記第2電子スイッチは二方向三極サイリスタを含んでなる装置。
  6. 請求項の装置であって、前記ランプ信号は低下ランプ信号である装置。
  7. 請求項1の装置であって、前記第1電子スイッチはシリコン制御整流器を含んでなる装置。
  8. 請求項1の装置であって、前記第1電子スイッチは2つのシリコン制御整流器を含んでなる装置。
  9. 請求項1の装置であって、前記第1電子スイッチは、反並行に接続された第1セットの2つのシリコン制御整流器と、反並行に接続された第2セットの2つのシリコン制御整流器を含み、前記第1セットのシリコン制御整流器は前記第2セットのシリコン制御整流器に直列に接続され、装置は前記各シリコン制御整流器に同時にゲート信号を与える信号手段を更に含んでなる装置。
  10. 請求項の装置であって、前記信号手段は、複数の二次巻線を有する変圧器と、前記各二次巻線に接続された整流器及びフィルタと、前記各二次巻線に対するエネルギ付与を制御するために前記変圧器の一次巻線に接続された電子スイッチとを含んでなる装置。
  11. 請求項10の装置であって、前記信号手段はパルス発生器と論理装置を更に含んでなり、前記論理装置が前記非活動化コイルを非活動状態にする信号とパルス信号を同時に受信するときに前記論理装置は前記信号手段の前記電子スイッチに作動信号を与える装置。
  12. 請求項の装置であって、前記コンデンサはコンデンサ列を含んでなる装置。
  13. 請求項の装置であって、前記第1電子スイッチは、反並行に接続された第1セットの2つのシリコン制御整流器と、反並行に接続された第2セットの2つのシリコン制御整流器を含み、前記第1セットのシリコン制御整流器は前記第2セットのシリコン制御整流器に直列に接続され、装置は前記各シリコン制御整流器に同時にゲート信号を与える信号手段を更に含んでなる装置。
  14. 電子式物品監視タグを非活動状態にする方法であって、コンデンサを充電するステップと、該充電されたコンデンサが非活動化コイルに放電して交番減衰磁界を発生させ、前記コンデンサが充電されるときには前記非活動化コイルに電流が流れずに前記充電ステップが実行されるように前記コンデンサを前記非活動化コイルに接続するステップとを含んでなり、前記充電ステップは、前記コンデンサの充電を充電電源線信号と同期させるステップを含んでなる方法。
  15. 請求項14の方法であって、前記コンデンサを横切る電圧を監視するステップを更に含んでなり、前記充電ステップは、前記コンデンサを横切る電圧が所定電圧よりも小さいことを前記監視ステップが検出するとき、前記コンデンサを充電することを含んでなる方法。
  16. 請求項15の方法であって、前記同期ステップは、前記電源線信号の各半周期の始めに開始し前記電源線信号の各半周期の終わりに終了するランプ信号を発生させるステップを含んでなり、前記充電ステップは、前記発生ステップで生じるランプ信号及び前記監視ステップによって検出された電圧に応答して前記コンデンサを充電することを含んでなる方法。
  17. 請求項14の方法であって、前記接続ステップは、前記充電されたコンデンサを前記非活動化コイルに接続するために複数の電子スイッチに同時にゲート信号を与えることを含んでなる方法。
  18. 請求項16の方法であって、前記接続ステップは、前記充電されたコンデンサを前記非活動化コイルに接続するために複数の電子スイッチに同時にゲート信号を与えることを含んでなる方法。
  19. 電子式物品監視タグを非活動化する装置であって、非活動化コイルと、
    コンデンサと、
    前記コンデンサを所定レベルまで充電する充電手段と、
    前記コンデンサ及び前記非活動化コイルに接続された第1電子スイッチであって、該第1電子スイッチを開いたときに前記コンデンサが前記充電手段によって充電され、前記第1電子スイッチを閉じたときに前記コンデンサが前記非活動化コイルに放電する第1電子スイッチとを含んでなり、
    前記充電手段は、前記コンデンサを横切る電圧を監視する監視手段と、前記コンデンサに接続された二次巻線及び第2電子スイッチを介して電源線に接続された一次巻線を備える変圧器と、前記第2電子スイッチの作動を前記電源線信号と同期させる同期手段であって、前記電源線信号の各半周期の始めに開始し前記電源線信号の各半周期の終わりに終了するランプ信号を発生させる基準ランプ波発生器を有し、かつ、前記充電手段は、前記コンデンサを横切る電圧が前記所定の電圧よりも小さいことを前記監視手段が検出するとき、前記ランプ信号に応答して前記第2電子スイッチに作動信号を与える装置。
  20. 請求項19の装置であって、前記第2電子スイッチは二方向三極サイリスタを含んでなる装置。
  21. 請求項19の装置であって、前記ランプ信号は降下ランプ信号である装置。
  22. 請求項19の方法であって、前記第1電子スイッチは、反並行に接続された第1セットの2つのシリコン制御整流器と、反並行に接続された第2セットの2つのシリコン制御整流器を含み、前記第1セットの2つのシリコン制御整流器は前記第2セットの2つのシリコン制御整流器と直列に接続され、装置は、前記各シリコン制御の整流器に同時にゲート信号を与える信号手段を更に含んでなる装置。
  23. 電子式物品監視タグを非活動状態にする方法であって、コンデンサを所定電圧まで充電するステップと、前記コンデンサを横切る電圧を監視するステップと、電源線信号の各半周期の始めに開始し前記電源線信号の各半周期の終わりに終了するランプ信号を発生させることにより前記コンデンサの充電を前記電源線信号に同期させるステップと、前記充電されたコンデンサが非活動化コイルに放電するように前記コンデンサを前記非活動化コイルに接続するステップとを含んでなり、前記充電ステップは、前記コンデンサを横切る電圧が前記所定電圧よりも小さいことを前記監視ステップが検出したときに前記同期ステップで出力されるランプ信号に応答して前記コンデンサを充電するステップを含んでなる方法。
  24. 請求項23の方法であって、前記充電されたコンデンサを前記非活動化コイルに接続するために複数の電子スイッチに同時にゲート信号を与えるステップを含んでなる方法。
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