JPH04233490A - 高められた磁界を降下させるためのアンテナアレイを有する電子物品監視システム - Google Patents
高められた磁界を降下させるためのアンテナアレイを有する電子物品監視システムInfo
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- JPH04233490A JPH04233490A JP3169546A JP16954691A JPH04233490A JP H04233490 A JPH04233490 A JP H04233490A JP 3169546 A JP3169546 A JP 3169546A JP 16954691 A JP16954691 A JP 16954691A JP H04233490 A JPH04233490 A JP H04233490A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
- G08B13/22—Electrical actuation
- G08B13/24—Electrical actuation by interference with electromagnetic field distribution
- G08B13/2402—Electronic Article Surveillance [EAS], i.e. systems using tags for detecting removal of a tagged item from a secure area, e.g. tags for detecting shoplifting
- G08B13/2465—Aspects related to the EAS system, e.g. system components other than tags
- G08B13/2468—Antenna in system and the related signal processing
- G08B13/2471—Antenna signal processing by receiver or emitter
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子物品監視（ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎｉｃ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｕｒｖｅｉｌｌａ
ｎｃｅ：ＥＡＳ）システムに関し、特に、高められた（
ｅｎｈａｎｃｅｄ）磁界の降下を有するＥＡＳシステム
に関する。
ｃｔｒｏｎｉｃ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｕｒｖｅｉｌｌａ
ｎｃｅ：ＥＡＳ）システムに関し、特に、高められた（
ｅｎｈａｎｃｅｄ）磁界の降下を有するＥＡＳシステム
に関する。
【０００２】
【従来技術】現在盛んに利用されている電磁放射エネル
ギーの様々な用途において、放射されるエネルギーのパ
ターンを制御する効果が要求されている。電子物品監視
（ＥＡＳ）システムの製造業者にとって、この点に特に
関連した適用例では、放射エネルギーのパターンが、小
売店の出口領域のような監視される特定領域に制限され
ている。しかるに、放射エネルギーパターンが、このよ
うな出口領域を超えて延びる、即ち、所望の物理的限界
を超えて延びる程度まで該延長領域を物品展示目的等の
ためには用いることはできなかった。というのは、ＥＡ
Ｓタグを付されて該延長領域で展示される物品は、放射
エネルギーパターンを受けると警報発生動作を行なって
しまうからである。
ギーの様々な用途において、放射されるエネルギーのパ
ターンを制御する効果が要求されている。電子物品監視
（ＥＡＳ）システムの製造業者にとって、この点に特に
関連した適用例では、放射エネルギーのパターンが、小
売店の出口領域のような監視される特定領域に制限され
ている。しかるに、放射エネルギーパターンが、このよ
うな出口領域を超えて延びる、即ち、所望の物理的限界
を超えて延びる程度まで該延長領域を物品展示目的等の
ためには用いることはできなかった。というのは、ＥＡ
Ｓタグを付されて該延長領域で展示される物品は、放射
エネルギーパターンを受けると警報発生動作を行なって
しまうからである。
【０００３】従来のＥＡＳの改良点は、上記延長範囲を
制御するための方法において広範囲にみられる。例えば
、放射パターンを監視される限定領域に制限するために
遮蔽部材を使用すること、送受信アンテナ間に配される
容量性の床上パッド及び制御領域の側方の複数の送信ア
ンテナを使用すること、及び各送信アンテナが通信をす
るＥＡＳタグのそれぞれの補足的な部分を送信すること
等である。
制御するための方法において広範囲にみられる。例えば
、放射パターンを監視される限定領域に制限するために
遮蔽部材を使用すること、送受信アンテナ間に配される
容量性の床上パッド及び制御領域の側方の複数の送信ア
ンテナを使用すること、及び各送信アンテナが通信をす
るＥＡＳタグのそれぞれの補足的な部分を送信すること
等である。
【０００４】更に、延長範囲を効果的に制御するといわ
れているアンテナアレイの配置について種々の研究が行
なわれている。
れているアンテナアレイの配置について種々の研究が行
なわれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＥＡＳシステムの従来
の問題点は、従って、ＥＡＳタグを充分に励磁し得る送
信アンテナの形体が厳密に規則的な放射条件を満たして
いないことにある。上記の解決策に加えて、一解決方法
としては磁界の励磁レベルを減じ且つ使用する送信及び
受信アンテナをより接近させて隣接させることが挙げら
れる。これによって、実質的に市場向きでないシステム
、つまり、制御領域の所望の範囲まで及ばないシステム
が形成された。別の解決方法としては、上側及び下側コ
イルが逆位相で励磁される所謂“フィギュアー８（Ｆｉ
ｇｕｒｅ−８）”の送信アンテナを使用することが挙げ
られる。 このフィギュアー８の構成の問題点としては、第１に、
質問磁界（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄｓ
）が検知感度を低下させる零領域を有しているという点
が挙げられ、第２に、離隔した磁界が互いに打ち消し合
う方法が、使用されるコイルの幾何学的中心がいかに接
近して配されているかということに影響されるという点
が挙げられる。
の問題点は、従って、ＥＡＳタグを充分に励磁し得る送
信アンテナの形体が厳密に規則的な放射条件を満たして
いないことにある。上記の解決策に加えて、一解決方法
としては磁界の励磁レベルを減じ且つ使用する送信及び
受信アンテナをより接近させて隣接させることが挙げら
れる。これによって、実質的に市場向きでないシステム
、つまり、制御領域の所望の範囲まで及ばないシステム
が形成された。別の解決方法としては、上側及び下側コ
イルが逆位相で励磁される所謂“フィギュアー８（Ｆｉ
ｇｕｒｅ−８）”の送信アンテナを使用することが挙げ
られる。 このフィギュアー８の構成の問題点としては、第１に、
質問磁界（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄｓ
）が検知感度を低下させる零領域を有しているという点
が挙げられ、第２に、離隔した磁界が互いに打ち消し合
う方法が、使用されるコイルの幾何学的中心がいかに接
近して配されているかということに影響されるという点
が挙げられる。
【０００６】米国特許において特殊なアンテナの構成に
関するものとしては以下のようなものがある。
関するものとしては以下のようなものがある。
【０００７】米国特許第４，７５１，５１６号は、２ル
ープ式送信アンテナの中心給電に関するという点で非常
に特殊なものである。
ープ式送信アンテナの中心給電に関するという点で非常
に特殊なものである。
【０００８】米国特許第４，２５１，８０８号は、大形
の中心ループに対向する２個の外側のループを有するア
ンテナを公知のものとして開示しているが、これは、例
えば同特許の第５図の６０及び６２で示すように、横断
遮蔽部分が短絡ターンから絶縁されている接地短絡ター
ン配置が存在していることを必要とする。
の中心ループに対向する２個の外側のループを有するア
ンテナを公知のものとして開示しているが、これは、例
えば同特許の第５図の６０及び６２で示すように、横断
遮蔽部分が短絡ターンから絶縁されている接地短絡ター
ン配置が存在していることを必要とする。
【０００９】米国特許第４，２６０，９９０号は、送信
機に結合され、且つ一平面上にある少なくとも１個のル
ープを有する送信アンテナと、レシーバに結合され且つ
共通の平面上にある少なくとも２個の捩りループを有し
、各ループは互いの隣接ループに対して、１８０°逆相
で捩られている受信アンテナを必要とする。それぞれの
アンテナは異なる数のループを有し、その間は、相互に
磁気結合されている。受信アンテナは一位相の有効な全
ループ領域に等しい逆相の有効な全ループ領域を有する
。
機に結合され、且つ一平面上にある少なくとも１個のル
ープを有する送信アンテナと、レシーバに結合され且つ
共通の平面上にある少なくとも２個の捩りループを有し
、各ループは互いの隣接ループに対して、１８０°逆相
で捩られている受信アンテナを必要とする。それぞれの
アンテナは異なる数のループを有し、その間は、相互に
磁気結合されている。受信アンテナは一位相の有効な全
ループ領域に等しい逆相の有効な全ループ領域を有する
。
【００１０】米国特許第４，２４３，９８０号は、各送
信及び受信アンテナシステムの３個の捩りループに関す
るものである。
信及び受信アンテナシステムの３個の捩りループに関す
るものである。
【００１１】米国特許第４，７６９，６３１号は、同軸
上及び同一平面上にあり、付加的な位相の内側及び外側
ループを持ち、水平面に沿ってせん断磁界を形成するよ
うに互いに対して回転する楕円状コイルを用いた送信機
のアンテナ形状を開示するものである。
上及び同一平面上にあり、付加的な位相の内側及び外側
ループを持ち、水平面に沿ってせん断磁界を形成するよ
うに互いに対して回転する楕円状コイルを用いた送信機
のアンテナ形状を開示するものである。
【００１２】米国特許第４，５１０，４８９号及び第４
，５１０，４９０号のアンテナの形状は、本発明のアン
テナシステムに対する比較の基礎として以後用いられる
。
，５１０，４９０号のアンテナの形状は、本発明のアン
テナシステムに対する比較の基礎として以後用いられる
。
【００１３】当該関連のアンテナ構造を取り扱っている
他の特許としては、米国特許第２，５９７，５１８号、
米国特許第３，１８２，３１４号、米国特許第４，１３
５，１８３号及び米国特許第４，８５９，９９１号があ
る。また、米国以外ではフランス特許第７６３，６８１
号がある。
他の特許としては、米国特許第２，５９７，５１８号、
米国特許第３，１８２，３１４号、米国特許第４，１３
５，１８３号及び米国特許第４，８５９，９９１号があ
る。また、米国以外ではフランス特許第７６３，６８１
号がある。
【００１４】しかしながら、上記のいずれの特許も公知
のＥＡＳシステムに認められる問題点を効果的に処理し
得るものではない。即ち、遠隔磁界レベルを減ずること
と同時に、質問領域の磁界レベルに感知し得る程悪影響
を及ぼさないことを達成するものではない。
のＥＡＳシステムに認められる問題点を効果的に処理し
得るものではない。即ち、遠隔磁界レベルを減ずること
と同時に、質問領域の磁界レベルに感知し得る程悪影響
を及ぼさないことを達成するものではない。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明の主要な目的は、
高められた磁界降下を示すＥＡＳシステムを提供するこ
とにある。
高められた磁界降下を示すＥＡＳシステムを提供するこ
とにある。
【００１６】本発明のより一般的な目的は、放射エネル
ギーパターンを高度に制御する手段を包含したＥＡＳシ
ステムを提供することにある。
ギーパターンを高度に制御する手段を包含したＥＡＳシ
ステムを提供することにある。
【００１７】上記及び他の目的を達成するために、本発
明は、各アンテナユニットが、共通の中心からそれぞれ
異なる距離で該共通の中心を包囲する少なくとも第１及
び第２のアンテナを有している監視領域の対向側部に配
される該第１及び第２のアンテナユニットからなる、前
記監視領域内の電子物品監視タグの存在を検知するため
に用いるシステムが提供される。励磁回路が、第２のア
ンテナよりも高レベルで第１のアンテナを励磁するため
に設けられる。この励磁回路による第１及び第２のアン
テナの励磁はそれぞれ逆相で行なわれる。このシステム
は更に、第１及び第２のアンテナユニットに接続される
レシーバと、監視される領域内のタグの存在を示す出力
を発生するためにレシーバに接続される警報回路とから
なっている。
明は、各アンテナユニットが、共通の中心からそれぞれ
異なる距離で該共通の中心を包囲する少なくとも第１及
び第２のアンテナを有している監視領域の対向側部に配
される該第１及び第２のアンテナユニットからなる、前
記監視領域内の電子物品監視タグの存在を検知するため
に用いるシステムが提供される。励磁回路が、第２のア
ンテナよりも高レベルで第１のアンテナを励磁するため
に設けられる。この励磁回路による第１及び第２のアン
テナの励磁はそれぞれ逆相で行なわれる。このシステム
は更に、第１及び第２のアンテナユニットに接続される
レシーバと、監視される領域内のタグの存在を示す出力
を発生するためにレシーバに接続される警報回路とから
なっている。
【００１８】励磁回路は、アンテナシステムに所定距離
だけ離れて隣接し、第１のアンテナの励磁により実質的
に制御される第１の磁界を提供し、且つ第１の磁界より
低強度であって第１及び第２のアンテナ双方により決定
される前記所定の距離を超えた第２の磁界を提供するよ
うに作動する。
だけ離れて隣接し、第１のアンテナの励磁により実質的
に制御される第１の磁界を提供し、且つ第１の磁界より
低強度であって第１及び第２のアンテナ双方により決定
される前記所定の距離を超えた第２の磁界を提供するよ
うに作動する。
【００１９】このシステムは更に、第１及び第２のアン
テナに接続されるレシーバと、監視される領域内のＥＡ
Ｓタグの存在を示す出力を発生するための警報回路とを
有している。
テナに接続されるレシーバと、監視される領域内のＥＡ
Ｓタグの存在を示す出力を発生するための警報回路とを
有している。
【００２０】タグは、第１及び第２のアンテナにより監
視領域内に形成される磁界に応答して、磁界の妨害によ
り共振しそしてレシーバにより検知され得る信号を発生
する磁気弾性部材を有するようにすることができる。
視領域内に形成される磁界に応答して、磁界の妨害によ
り共振しそしてレシーバにより検知され得る信号を発生
する磁気弾性部材を有するようにすることができる。
【００２１】後述するように、質問領域（ｉｎｔｅｒｒ
ｏｇａｔｉｏｎ ｚｏｎｅ）の磁界は主として最も内側
のコイルによって決定されるが、ペデスタル分離体（ｐ
ｅｄｅｓｔａｌ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ） よりも離隔
位置にある磁界は全コイルの相互作用によって決定され
る。軸線上（中心線に沿った磁界は０を通る）の磁界反
転の条件は、列から所定の距離のところで生ずるものと
されることが明らかである。更に、コイルの軸線に沿っ
た磁界は、種々のループ列の配置に対しての擬似空電磁
界電磁限界（ｑｕａｓｉ−ｓｔａｔｉｃ ｎｅａｒ ｆ
ｉｅｌｄｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｌｉｍｉｔ
）（ｄ＜＜λ／２π）においては優勢な磁界であること
が明らかである。この場合、ｄは監視点から質問領域の
外側のアンテナ中心までの距離であり、λは電磁波長で
ある。また、同軸アンテナの左右対称性のため、距離に
よる磁界降下は、より通常型のフィギュアー８システム
のそれよりずっと速いといわれている。
ｏｇａｔｉｏｎ ｚｏｎｅ）の磁界は主として最も内側
のコイルによって決定されるが、ペデスタル分離体（ｐ
ｅｄｅｓｔａｌ ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ） よりも離隔
位置にある磁界は全コイルの相互作用によって決定され
る。軸線上（中心線に沿った磁界は０を通る）の磁界反
転の条件は、列から所定の距離のところで生ずるものと
されることが明らかである。更に、コイルの軸線に沿っ
た磁界は、種々のループ列の配置に対しての擬似空電磁
界電磁限界（ｑｕａｓｉ−ｓｔａｔｉｃ ｎｅａｒ ｆ
ｉｅｌｄｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｌｉｍｉｔ
）（ｄ＜＜λ／２π）においては優勢な磁界であること
が明らかである。この場合、ｄは監視点から質問領域の
外側のアンテナ中心までの距離であり、λは電磁波長で
ある。また、同軸アンテナの左右対称性のため、距離に
よる磁界降下は、より通常型のフィギュアー８システム
のそれよりずっと速いといわれている。
【００２２】
【実施例】本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例
における詳細な記載及び図面から一層明白になろう。 尚、以下の説明において同じ参照数字は同じ部分及び構
成要素を示すものとする。
における詳細な記載及び図面から一層明白になろう。 尚、以下の説明において同じ参照数字は同じ部分及び構
成要素を示すものとする。
【００２３】本発明を説明するため、先ずその分析的且
つ理論的な原理について議論する。一配列（２個の同心
円形コイル）に対する軸方向磁界Ｂｚ（ｚ）は、以下の
数式１によって表わされる。
つ理論的な原理について議論する。一配列（２個の同心
円形コイル）に対する軸方向磁界Ｂｚ（ｚ）は、以下の
数式１によって表わされる。
【数１】
【００２４】ここで、図２を参照するに、（Ｎ１ 、Ｉ
１ ）は外側コイルＯＣに対する励磁であり、（Ｎ２
、Ｉ２ ）は内側コイルＩＣに対する励磁であり、ａ１
は外側コイルの半径ＲＯであり、ａ２ は内側コイル
の半径ＲＩであり、そしてＩ１ 及びＩ２ は逆相を意
味する。好ましくは、コイルは各々多数巻き導電体によ
り構成される。 配列からの距離ｚ１ の軸線上の磁界反転の条件は、以
下の数式２によって表わされる。
１ ）は外側コイルＯＣに対する励磁であり、（Ｎ２
、Ｉ２ ）は内側コイルＩＣに対する励磁であり、ａ１
は外側コイルの半径ＲＯであり、ａ２ は内側コイル
の半径ＲＩであり、そしてＩ１ 及びＩ２ は逆相を意
味する。好ましくは、コイルは各々多数巻き導電体によ
り構成される。 配列からの距離ｚ１ の軸線上の磁界反転の条件は、以
下の数式２によって表わされる。
【数２】
【００２５】実際的な幾何学のために、内側ループ領域
は、外側ループの領域の約半分である。ａ１ 及びａ２
は、通常の理由のために、一般的には１０メートルと
なり得る軸方向磁界反転点に比較して小さい。これらの
想定の下に、励磁レベルは、大体において、以下の数式
３のように表わされる。
は、外側ループの領域の約半分である。ａ１ 及びａ２
は、通常の理由のために、一般的には１０メートルと
なり得る軸方向磁界反転点に比較して小さい。これらの
想定の下に、励磁レベルは、大体において、以下の数式
３のように表わされる。
【数３】
【００２６】図２の形状を有するアンテナシステムをＥ
ＡＳシステムに適用した場合、そのアンテナは、監視さ
れる領域の各側部に配設され、各アンテナは、送信及び
受信双方のモードで、つまりトランスシーバの性質を備
えて作用する。特に、ＥＡＳの目的のための４コイルの
トランスシーバの幾何学に対しては、同様な４条件の式
を書くことができる。しかしながら、これは数式３の単
なる拡張にすぎない。これは、外側コイルが明白な点ｚ
１ で打ち消される間に、配列の近傍の磁界を内側コイ
ルが支配することを意味する。２個のコイルの同様な形
体のために、ある距離での磁界分布は類似しており、こ
れにより大幅な打ち消しが生ずる。
ＡＳシステムに適用した場合、そのアンテナは、監視さ
れる領域の各側部に配設され、各アンテナは、送信及び
受信双方のモードで、つまりトランスシーバの性質を備
えて作用する。特に、ＥＡＳの目的のための４コイルの
トランスシーバの幾何学に対しては、同様な４条件の式
を書くことができる。しかしながら、これは数式３の単
なる拡張にすぎない。これは、外側コイルが明白な点ｚ
１ で打ち消される間に、配列の近傍の磁界を内側コイ
ルが支配することを意味する。２個のコイルの同様な形
体のために、ある距離での磁界分布は類似しており、こ
れにより大幅な打ち消しが生ずる。
【００２７】図１を参照するに、ＥＡＳシステム１０は
、監視領域１６の側方に、それぞれ左側ペデスタル１２
及び右側ペデスタル１４を有しており、各々のペデスタ
ルは図２の形状のアンテナを含む。
、監視領域１６の側方に、それぞれ左側ペデスタル１２
及び右側ペデスタル１４を有しており、各々のペデスタ
ルは図２の形状のアンテナを含む。
【００２８】主アンテナシステムは、ペデスタル１２及
び１４のアンテナを駆動する励磁源１８及び２０を有す
る。励磁源１８は、ライン２２及び２４を通してペデス
タル１２に接続されており、励磁源２０はライン２６及
び２８によりペデスタル１２に接続されている。ペデス
タル１４はライン３０により励磁源１８に接続され、ラ
イン３２により励磁源２０に接続される。ペデスタルの
内側では、ライン２４及び３０から、外側コイルＯＣま
で接続され、ライン２８及び３２から内側コイルＩＣま
で接続されている。
び１４のアンテナを駆動する励磁源１８及び２０を有す
る。励磁源１８は、ライン２２及び２４を通してペデス
タル１２に接続されており、励磁源２０はライン２６及
び２８によりペデスタル１２に接続されている。ペデス
タル１４はライン３０により励磁源１８に接続され、ラ
イン３２により励磁源２０に接続される。ペデスタルの
内側では、ライン２４及び３０から、外側コイルＯＣま
で接続され、ライン２８及び３２から内側コイルＩＣま
で接続されている。
【００２９】ライン３４、３６、３８及び４０は、ペデ
スタル１２及び１４を、ライン４６を通して、警報出力
ユニット４４を制御するレシーバ４２に接続する。
スタル１２及び１４を、ライン４６を通して、警報出力
ユニット４４を制御するレシーバ４２に接続する。
【００３０】ここで、ＥＡＳシステムの作動方法を開示
している前記米国特許第４，５１０，４８９号及び第４
，５１０，４９０号を参考資料として引用したい。引用
特許に開示するように、磁気弾性センサは、図３の形状
の送信機のアンテナによって励磁される。このような形
状は、上側コイルＵＣ及び下側コイルＬＣを含有してお
り、各々のアンテナは大体において矩形状をしており、
夫々の下側及び上側進路において並列配置されている。 コイルは、同一位相で同一レベルＮ１ Ｉ１ まで励磁
される。送信機のアンテナは監視領域の一側面に設置さ
れ、送信機のアンテナに類似した形状のレシーバのアン
テナは監視領域の他側面に設置される。
している前記米国特許第４，５１０，４８９号及び第４
，５１０，４９０号を参考資料として引用したい。引用
特許に開示するように、磁気弾性センサは、図３の形状
の送信機のアンテナによって励磁される。このような形
状は、上側コイルＵＣ及び下側コイルＬＣを含有してお
り、各々のアンテナは大体において矩形状をしており、
夫々の下側及び上側進路において並列配置されている。 コイルは、同一位相で同一レベルＮ１ Ｉ１ まで励磁
される。送信機のアンテナは監視領域の一側面に設置さ
れ、送信機のアンテナに類似した形状のレシーバのアン
テナは監視領域の他側面に設置される。
【００３１】磁気弾性センサ又は目標体を最適な方法で
検知するために、送信機の磁界レベルは、０．２５ガウ
ス（Ｇａｕｓｓ） 以下又また約０．２５ガウスとしな
ければならない。磁界レベルは、領域制御及び通常の理
由のために、監視領域（質問領域）の外側での磁界レベ
ルは、急速に降下する。
検知するために、送信機の磁界レベルは、０．２５ガウ
ス（Ｇａｕｓｓ） 以下又また約０．２５ガウスとしな
ければならない。磁界レベルは、領域制御及び通常の理
由のために、監視領域（質問領域）の外側での磁界レベ
ルは、急速に降下する。
【００３２】目標体は、一度磁界により励磁されると、
送信機の磁界が急激に消された後、所定の共振周波数で
連続的に振動する。目標体の共振周波数Ｆｒは、以下の
数式４によって表わされる。
送信機の磁界が急激に消された後、所定の共振周波数で
連続的に振動する。目標体の共振周波数Ｆｒは、以下の
数式４によって表わされる。
【数４】
【００３３】ここで、ｌ（ローマ字の小文字のエル）は
目標体の長さ、Ｅはヤング係数、そしてρｍ は目標体
物質の質量密度である。引用特許及び「Ｕｌｔｒａ Ｍ
ａｘ 」（登録商標）として公知の、本願の出願人によ
る市販のシステムから明らかなように、約１．５インチ
の長さを有し、約５８ＫＨｚ の共振周波数を発生する
目標体のため、鋳型として同類の２８２６ＭＢ合金（ａ
ｌｌｏｙ） が用いられる。質量密度は、一般的には約
７．８ｇｍ／ｃｃであり、ヤング係数はバイアス永久磁
石により形成される直流（ｄｃ）バイアス磁界の関数で
ある。
目標体の長さ、Ｅはヤング係数、そしてρｍ は目標体
物質の質量密度である。引用特許及び「Ｕｌｔｒａ Ｍ
ａｘ 」（登録商標）として公知の、本願の出願人によ
る市販のシステムから明らかなように、約１．５インチ
の長さを有し、約５８ＫＨｚ の共振周波数を発生する
目標体のため、鋳型として同類の２８２６ＭＢ合金（ａ
ｌｌｏｙ） が用いられる。質量密度は、一般的には約
７．８ｇｍ／ｃｃであり、ヤング係数はバイアス永久磁
石により形成される直流（ｄｃ）バイアス磁界の関数で
ある。
【００３４】電子工学システムは、目標体の信号、即ち
送信機の磁界の存在しない場合に１又はそれ以上のレシ
ーバのコイルを介して所定の共振周波数で返される信号
を検知する。目標体を検出したことを確認すると、質問
領域を通じ、目標体の容認されない運搬を示す警報が該
電子工学システムにより作動される。
送信機の磁界の存在しない場合に１又はそれ以上のレシ
ーバのコイルを介して所定の共振周波数で返される信号
を検知する。目標体を検出したことを確認すると、質問
領域を通じ、目標体の容認されない運搬を示す警報が該
電子工学システムにより作動される。
【００３５】図１のシステム１０は、上述のような目標
体に対して作動し、更に目標体検知及び警報指示のため
の同様な電子工学システムにより作動する。しかも、シ
ステム１０は図２の異なるアンテナ形状及び逆相励磁さ
れる内側及び外側アンテナコイルを有する。
体に対して作動し、更に目標体検知及び警報指示のため
の同様な電子工学システムにより作動する。しかも、シ
ステム１０は図２の異なるアンテナ形状及び逆相励磁さ
れる内側及び外側アンテナコイルを有する。
【００３６】数的シミュレーションとして、１コイル当
り１００のライン要素を用いる三次元（３Ｄ）ビオサバ
ール（Ｂｉｏｔ−Ｓａｖａｒｔ） の積分式コードを用
いて、以下の結果が計算された。これにより、遮蔽部材
なしの軸線上の磁界に対する二次元（２Ｄ）有限要素技
術に比べ、最も平滑且つ精度の高い結果が得られた。
り１００のライン要素を用いる三次元（３Ｄ）ビオサバ
ール（Ｂｉｏｔ−Ｓａｖａｒｔ） の積分式コードを用
いて、以下の結果が計算された。これにより、遮蔽部材
なしの軸線上の磁界に対する二次元（２Ｄ）有限要素技
術に比べ、最も平滑且つ精度の高い結果が得られた。
【００３７】図４を参照するに、軸方向磁界対上記シス
テム環境における種々のアンテナ形状に対する距離の比
較を示す理論的に計算された輪郭が示されている。曲ラ
イン４８は、並置され且つ大体において、矩形状のコイ
ルを有しており、このコイルが別個に同一位相で励磁さ
れる上記従来技術のアンテナのために計算されたもので
ある。曲線５０は、フィギュアー８形式の従来型のアン
テナのために計算されたものであり、そのループは、共
通の励磁源から位相の範囲外で励磁される。曲線５２は
、本発明による図２の形状のアンテナシステムのために
計算されたものである。曲線５４は、後述するように、
磁気遮蔽部材が適用された図２の形状のアンテナシステ
ムのために計算されたものである。
テム環境における種々のアンテナ形状に対する距離の比
較を示す理論的に計算された輪郭が示されている。曲ラ
イン４８は、並置され且つ大体において、矩形状のコイ
ルを有しており、このコイルが別個に同一位相で励磁さ
れる上記従来技術のアンテナのために計算されたもので
ある。曲線５０は、フィギュアー８形式の従来型のアン
テナのために計算されたものであり、そのループは、共
通の励磁源から位相の範囲外で励磁される。曲線５２は
、本発明による図２の形状のアンテナシステムのために
計算されたものである。曲線５４は、後述するように、
磁気遮蔽部材が適用された図２の形状のアンテナシステ
ムのために計算されたものである。
【００３８】図４より明白なように、曲線５２及び５４
は、曲ライン４８及び５０よりも、距離と共に、磁界の
実質的により迅速な降下を示している。更に、計算によ
る分析によれば、比較されるアンテナの中央平面での垂
直及び水平方向に対する質問領域磁界は、従来技術によ
る形状のアンテナシステムの場合よりも、本発明による
形状のアンテナシステムの場合の方が、実質的により一
定となることが明らかになった。
は、曲ライン４８及び５０よりも、距離と共に、磁界の
実質的により迅速な降下を示している。更に、計算によ
る分析によれば、比較されるアンテナの中央平面での垂
直及び水平方向に対する質問領域磁界は、従来技術によ
る形状のアンテナシステムの場合よりも、本発明による
形状のアンテナシステムの場合の方が、実質的により一
定となることが明らかになった。
【００３９】図５を参照すると、実線で図４の曲線が図
面上に描かれている。曲線５６は、実験的に引き出され
たものであり、曲線５２の、アンテナの磁界強度から、
長・短の距離を有する大体の外形に対応している。曲線
５２における切欠きは、恐らくは背景の騒音の影響を認
知しえないための実験中の誤りを含めて、該実験では認
知することができない。
面上に描かれている。曲線５６は、実験的に引き出され
たものであり、曲線５２の、アンテナの磁界強度から、
長・短の距離を有する大体の外形に対応している。曲線
５２における切欠きは、恐らくは背景の騒音の影響を認
知しえないための実験中の誤りを含めて、該実験では認
知することができない。
【００４０】図４の曲線５４は、薄層の（分割）磁気遮
蔽部材を付加することによって得られたものである。図
２のＳ１として、概略的に示される遮蔽部材を、それよ
り約３インチ又はそれ以下の位置の各配列用のコイルの
後部に用いることによって、全体的な結果が改善される
ことが判った。磁界反転の条件は、最も内側のコイルが
最も外側のコイルよりもより効果的に遮蔽されるので変
える必要がある。遮蔽パラメータは、参考引用例として
の米国特許第４，７６９，６３１号に大体記載されてい
る。
蔽部材を付加することによって得られたものである。図
２のＳ１として、概略的に示される遮蔽部材を、それよ
り約３インチ又はそれ以下の位置の各配列用のコイルの
後部に用いることによって、全体的な結果が改善される
ことが判った。磁界反転の条件は、最も内側のコイルが
最も外側のコイルよりもより効果的に遮蔽されるので変
える必要がある。遮蔽パラメータは、参考引用例として
の米国特許第４，７６９，６３１号に大体記載されてい
る。
【００４１】この場合、磁気遮蔽物質は以下の様な特性
を具備していなければならない。 （１）μｒ （相対透磁率）は、動作周波数で少なくと
も１００である。 （２）遮蔽部材の厚さ（ｄ）は、飽和を防止する程度に
大きい（一般的には、ｄは１インチの１／１０より小さ
い）。 （３）非積層形遮蔽部材の場合、抵抗率ρは（ρ／ｕ）
＞（πｄ２ ｆ／１０）であることが好ましい。または
これより低い数値でもよいが、効率は低くなる。 （４）多数層又は種々の水平方向又は垂直方向の溝のあ
る層の積層形（又は分割形）遮蔽構造にとって、上記（
３）に提示された抵抗率はそのまま課する必要はなく緩
和することができる。
を具備していなければならない。 （１）μｒ （相対透磁率）は、動作周波数で少なくと
も１００である。 （２）遮蔽部材の厚さ（ｄ）は、飽和を防止する程度に
大きい（一般的には、ｄは１インチの１／１０より小さ
い）。 （３）非積層形遮蔽部材の場合、抵抗率ρは（ρ／ｕ）
＞（πｄ２ ｆ／１０）であることが好ましい。または
これより低い数値でもよいが、効率は低くなる。 （４）多数層又は種々の水平方向又は垂直方向の溝のあ
る層の積層形（又は分割形）遮蔽構造にとって、上記（
３）に提示された抵抗率はそのまま課する必要はなく緩
和することができる。
【００４２】図６には、本発明を実施する際に用いられ
る他の形状が示されている。これには、大体において長
円形の内側コイルＩＣ′と類似の形状で同心状に配され
た外側コイルＯＣ′が含まれている。コイルの励磁は、
コイルの矢印で示されているように、それぞれ逆相で行
なわれる。磁気遮蔽部材Ｓ１は、共通平面上に配される
コイルの後部に設けられている。Ｓ２は、磁気遮蔽部材
Ｓ１の後部に隣接して配される導電遮蔽部材を示す。該
遮蔽部材Ｓ２は、図２の実施例で同様に使用することが
でき、その電気的特徴及び機能は上記米国特許第４，７
６９，６３１号に記載されている。
る他の形状が示されている。これには、大体において長
円形の内側コイルＩＣ′と類似の形状で同心状に配され
た外側コイルＯＣ′が含まれている。コイルの励磁は、
コイルの矢印で示されているように、それぞれ逆相で行
なわれる。磁気遮蔽部材Ｓ１は、共通平面上に配される
コイルの後部に設けられている。Ｓ２は、磁気遮蔽部材
Ｓ１の後部に隣接して配される導電遮蔽部材を示す。該
遮蔽部材Ｓ２は、図２の実施例で同様に使用することが
でき、その電気的特徴及び機能は上記米国特許第４，７
６９，６３１号に記載されている。
【００４３】遮蔽部材なしでの内側コイルの励磁レベル
と外側コイルのそれとの比率は、本発明においては約２
：３の範囲にある。遮蔽部材が使用される場合には、内
側コイルの励磁レベルと外側コイルの励磁レベルとの比
率は、遮蔽部材なしの場合よりもやや高い。
と外側コイルのそれとの比率は、本発明においては約２
：３の範囲にある。遮蔽部材が使用される場合には、内
側コイルの励磁レベルと外側コイルの励磁レベルとの比
率は、遮蔽部材なしの場合よりもやや高い。
【００４４】本発明から逸脱することなく、種々の変更
を本発明の上記の実施の際及びシステムの実施例に導入
することができる。ここで、円形及びほぼ長円形のアン
テナコイルの形状は、他の場合には楕円形、矩形等であ
ってもよい。従って、上記実施例における好適な方法及
び装置は、例示的なものであって限定的なものではない
ことに注意されたい。
を本発明の上記の実施の際及びシステムの実施例に導入
することができる。ここで、円形及びほぼ長円形のアン
テナコイルの形状は、他の場合には楕円形、矩形等であ
ってもよい。従って、上記実施例における好適な方法及
び装置は、例示的なものであって限定的なものではない
ことに注意されたい。
【００４５】
【発明の効果】上記のように、本発明によれば、遠隔磁
界レベルを減ずることができ、同時に質問領域の磁界レ
ベルは、アンテナコイルの配設により、感知し得る程の
悪影響を受けない。
界レベルを減ずることができ、同時に質問領域の磁界レ
ベルは、アンテナコイルの配設により、感知し得る程の
悪影響を受けない。
【図１】本発明によるＥＡＳシステムの機能的構成図で
ある。
ある。
【図２】図１のシステムで用いられるアンテナの概略図
である。
である。
【図３】従来のフィギュアー８型の送信及び受信アンテ
ナアレイの概略図である。
ナアレイの概略図である。
【図４】図２及び図３の送信アンテナからの距離と磁束
密度との理論的に決定された図面である。
密度との理論的に決定された図面である。
【図５】図４の対応する理論的図面と関連的な、図２の
送信アンテナからの距離と磁束密度との実測図面である
。
送信アンテナからの距離と磁束密度との実測図面である
。
【図６】本発明によるアンテナシステムの他の形状の概
略図である。
略図である。
１０ ＥＡＳシステム
１２ 左側ペデスタル
１４ 右側ペデスタル
１６ 監視領域
１８、２０ 励磁源
２６、２８、３０、３２、３４、３６、３８、４０、４
６ 線 ４２ レシーバ ４４ 警報出力ユニット
６ 線 ４２ レシーバ ４４ 警報出力ユニット
Claims (16)
- 【請求項１】 監視される領域において電子物品監視
タグの存在を検知するために用いられるシステムにおい
て、前記システムが （ａ）共通の中心部からそれぞれ異なる距離で、前記共
通の中心部を包囲する少なくとも第１及び第２のアンテ
ナをそれぞれ含む、前記領域の対向側部に配される第１
及び第２のアンテナ手段、及び （ｂ）前記第２のアンテナよりも高レベルで前記第１の
アンテナを励磁する励磁手段であって、前記励磁手段に
よる第１及び第２のアンテナの励磁がそれぞれ逆位相で
行なわれるもの、を具備することを特徴とするシステム
。 - 【請求項２】 前記第１及び第２のアンテナ手段に接
続されるレシーバ、及び前記レシーバに接続され、監視
される前記領域内のタグの存在を示す出力を発生する警
報回路を更に具備することを特徴とする請求項１記載の
システム。 - 【請求項３】 前記タグが、磁界の妨害に対し共振し
そしてそれにより前記レシーバによって検知されうる信
号を発生する前記第１及び第２のアンテナ手段によって
、前記監視領域に形成される磁界に応答する磁気弾性部
材よりなることを特徴とする請求項２記載のシステム。 - 【請求項４】 前記励磁手段が、前記第１及び第２の
アンテナ手段の各々に所定の距離で隣接し前記第１のア
ンテナの励磁によって実質的に制御される第１の磁界を
提供し、且つ、前記第１の磁界より強度が低く第１及び
第２のアンテナ双方により決定される、前記所定の距離
を超えた第２の磁界を提供するように作動することを特
徴とする請求項１記載のシステム。 - 【請求項５】 前記第１及び第２のアンテナが円形で
あることを特徴とする請求項１記載のシステム。 - 【請求項６】 前記第１及び第２のアンテナがおよそ
長円形であることを特徴とする請求項１記載のシステム
。 - 【請求項７】 前記第１及び第２のアンテナが導電性
コイルであることを特徴とする請求項１記載のシステム
。 - 【請求項８】 前記第１及び第２のアンテナ手段の第
１及び第２のアンテナが、それぞれ平行の平面上に配さ
れていることを特徴とする請求項１記載のシステム。 - 【請求項９】 前記励磁手段が、約３：１の範囲の夫
々の励磁比で前記第１のアンテナ及び第２のアンテナを
励磁することを特徴とする請求項１記載のシステム。 - 【請求項１０】 前記励磁手段が、約２：１の範囲の
夫々の励磁比で前記第１のアンテナ及び第２のアンテナ
を励磁することを特徴とする請求項１記載のシステム。 - 【請求項１１】 前記第１及び第２のアンテナ手段の
各々の側方に配される磁気遮蔽部材を更に有することを
特徴とする請求項１記載のシステム。 - 【請求項１２】 前記励磁手段が予め選択された動作
周波数で前記第１及び第２のアンテナを励磁し、且つ、
前記磁気遮蔽部材は、前記動作周波数で少なくとも１０
０の相対透磁率を有する遮蔽材料からなることを特徴と
する請求項１１記載のシステム。 - 【請求項１３】 前記第１及び第２のアンテナの側方
向への磁気遮蔽部材の厚さは、前記第１及び第２のアン
テナの励磁によってひき起こされる前記遮蔽部材の飽和
を防止するに充分な寸法であることを特徴とする請求項
１１記載のシステム。 - 【請求項１４】 前記遮蔽部材は非積層体であって、
且つ、その抵抗率ρは（ρ／ｕ）＞（πｄ２ ｆ／１０
）という関係によって制御されることを特徴とする請求
項１１記載のシステム。 - 【請求項１５】 前記磁気遮蔽部材と並列に配された
導電遮蔽部材を更に有することを特徴とする請求項１１
記載のシステム。 - 【請求項１６】 前記第１及び第２のアンテナ手段は
、監視される領域の側方部の第１及び第２のペデスタル
にそれぞれ配されることを特徴とする請求項１記載のシ
ステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/567,260 US5051726A (en) | 1990-08-14 | 1990-08-14 | Electronic article surveillance system with antenna array for enhanced field falloff |
| US567260 | 1990-08-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04233490A true JPH04233490A (ja) | 1992-08-21 |
| JP3118025B2 JP3118025B2 (ja) | 2000-12-18 |
Family
ID=24266415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16954691A Expired - Lifetime JP3118025B2 (ja) | 1990-08-14 | 1991-07-10 | 高められた磁界を降下させるためのアンテナアレイを有する電子物品監視システム |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5051726A (ja) |
| EP (1) | EP0472013B1 (ja) |
| JP (1) | JP3118025B2 (ja) |
| AR (1) | AR244013A1 (ja) |
| BR (1) | BR9103252A (ja) |
| CA (1) | CA2041616C (ja) |
| DE (1) | DE69112317T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6972682B2 (en) | 2002-01-18 | 2005-12-06 | Georgia Tech Research Corporation | Monitoring and tracking of assets by utilizing wireless communications |
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- 1991-07-12 AR AR91320148A patent/AR244013A1/es active
- 1991-07-30 DE DE69112317T patent/DE69112317T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-07-30 BR BR919103252A patent/BR9103252A/pt not_active Application Discontinuation
- 1991-07-30 EP EP91112754A patent/EP0472013B1/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
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