KR100634296B1 - 자명식 물품감시장치 - Google Patents

Abstract

일반적인 소매점포 등에 있어서 상품의 몽태치기(도난) 등을 방지하기 위해 상품에 고착해서 사용하는 자명식(自鳴式; self-alarm) 물품감시장치에 관한 것으로서, 주파수대 예를 들면, 8. 2MHz에서의 미약한 전파에서도 안정적으로 동작하고 또 4년간정도의 전원 수명을 갖는 자명식 물품감시장치(태그)의 수신회로를 제공하기 위해, 6∼10MHz에 중심주파수를 두고, 중심주파수에서 ±5∼15%의 범위에서 스위프(sweep)되는 스위프 주파수를 가지는 미약한 전파를 수신하여 경보를 발행하는 자명식 물품감시장치에 있어서, 장치에 중심주파수와 동조한 동조회로 및 동조회로의 출력을 증폭하여 검파하는 차동형 증폭기를 마련하고, 차동형 증폭기에 3∼5MΩ을 가지는 부하저항을 연결해서 차동형 증폭기의 동작전류를 3㎂ 이하로 함과 동시에, 차동형 증폭기의 출력을 증폭하여 검파하는 트랜지스터(Tr1)의 베이스-에미터 사이에 차동형 증폭기의 쌍으로 되는 다른 트랜지스터(Tr2)의 다이오드 접속된 베이스-에미터 사이를 접속해서, 주위의 온도 변화에 따른 트랜지스터(Tr1)의 바이어스 변동을 보상하도록 하여, 동작의 안정화를 실현하는 구성으로 하였다.

이러한 구성으로 하는 것에 의해, 외래잡음 특히 휴대전화의 주파수대에서의 오동작을 방지하고, 8. 2MHz에서의 미약한 전파하에서도 안정적으로 동작하며 또 2년간 정도의 전원 수명을 갖는 자명식 물품감시장치(태그)의 수신회로를 실현할 수 있다는 등의 효과가 얻어진다.

Description

자명식 물품감시장치{SELF-SOUNDING COMMODITIES MONITORING DEVICE}

본 발명은 일반적인 소매점포 등에 있어서 상품의 몽태치기(도난) 등을 방지하기 위해 상품에 고착해서 사용하는 자명식 물품감시장치에 관한 것이다.

종래, 이러한 종류의 물품감시장치로서는 내부에 전원을 갖지 않는 수동형 페이퍼 태그가 알려져 있다. 이 페이퍼 태그는 상품에 부착되어 있고, 무단으로 상품을 가지고 나가려고 하면 상점 입구 등에 설치된 발신장치 옆을 통과할 때 반응하여 이 발신장치에 마련된 경보기가 울리는 것에 의해 도난방지를 실시하고 있다. 그러나, 이 페이퍼 태그는 저렴하기는 하지만 여러명이 동시에 통과한 경우에는 어느 사람이 가지고 나가려고 하고 있는지 알 수 없기 때문에 현장을 붙잡는 것이 곤란하다는 결점이 있다. 또, 강인하게 게이트(gate)를 통과하려고 하는 범인에 대해서 발신개소를 확정할 수 없기 때문에 지연을 초래하여 놓쳐버린다는 결점도 있다.

또, 이러한 결점을 개선한 것으로서 내부에 전원을 갖고 입구의 발신기로부터의 전파를 수신해서 태그 자체가 경보를 울리는 자명식 물품감시장치도 알려져 있다. 이 자명식 물품감시장치는 예를 들면 CD의 경우 도 11에 도시한 바와 같이 합성수지로 이루어지는 투명케이스(9), 회로기판(10), 경보작동스위치(11) 및 부저(12)를 구비하고, 투명케이스(9)에 콤팩트 디스크가 수납된 카세트(8)이 수용되어 있다. 상기 부저(12)는 회로기판(10) 및 경보작동스위치(11)에 의해서 동작이 제어되고 있고, 투명케이스(9)내에 카세트(8)이 존재하지 않을 때 또는 자명식 물품감시장치가 게이트를 통과할 때 울리는(명동하는) 것이다.

판매점에 있어서는 CD를 넣은 카세트(8)을 자명식 물품감시장치의 투명케이스(9)에 수용해서 진열하고, 손님에게 콤팩트 디스크를 판매할 때 점원은 부저(12)를 울리지 않는 상태로 설정한 후에 투명케이스(9)에서 카세트(8)을 꺼내고, 요금과 교환하기 위해 손님에게 콤팩트 디스크를 건네주고 있다. 또한, 카세트(8)이 꺼내진 자명식 물품감시장치는 반복해서 사용된다.

상기 자명식 물품감시장치에 있어서, 고객이 자명식 물품감시장치의 투명케이스(9)에서 카세트(8)을 꺼내면, 경보작동스위치(11)은 투명케이스(9)내에 카세트(8)이 존재하지 않는 것을 검출하고 부저(12)에 울림(鳴動)명령을 발행하고, 부저(12)는 이 울림명령을 받아서 울린다. 이것에 의해서, 점원은 투명케이스(9)에서 카세트(8)이 부정하게 꺼내진 것을 알 수 있다. 또, 고객이 카세트(8)을 자명식 물품감시장치의 투명케이스(9)에 수용한 채로 상점 밖으로 가지고 나가려고 하면, 자명식 물품감시장치의 수신회로가 입구게이트 등에 마련되어 있는 송신회로로부터의 신호를 받아서 부저(12)에 울림명령을 발행하고, 부저(12)는 상기 울림명령을 받아서 울린다. 이것에 의해서, 점원은 콤팩트 디스크가 부정하게 상점 밖으로 반출되려고 하고 있는 것을 알 수 있다.

또, 도 12에 도시한 바와 같이, 단독으로 테이프 등에 의해 상품에 부착되어 사용되는 자명식 물품감시용 태그(15)도 존재한다. 이것은 동일한 출원인이 제안한 것으로서, 상기 케이스내에는 자명식 물품감시장치의 회로를 내장하고 있다. 또한, 도 12에 있어서, 상기 케이스의 상부에는 발광 다이오드(16)가 배치되어 있다.

도 12의 상세한 분해도를 도 13에 도시한다. 상기 도 13의 상부 부분(a)은 도 12를 바닥에서 본 도면, 상기 도 13의 중간 부분(b)은 상기 태그케이스내에 수납되어 있는 프린트기판을 밖으로 꺼낸 상태를 도시한 도면, 또 상기 도 13의 하부 부분(c)은 상기 도 13의 (a)의 바닥판을 떼어낸 것을 도시한 도면이다.

도 13의 하부 부분(c)의 바닥판에는 도 12의 발광 다이오드(16)에 대응하는 표시창(31)이 존재한다. 도 13의 하부 부분(c)에 도시된 바와 바와 같이, 자명식 물품 감시 장치는 플라스틱 케이스(18)를 포함하고, 이 플라스틱 케이스는 도 12에 도시하는 바와 같이, 외관이 배를 뒤집어 놓은 형상을 하고 있다. 또, 도 13에 도시된 자명식 물품 감시장치는 상기 케이스내에 수납되는 프린트기판(19), 부저(20), 전지(21), 프린트기판에 마련된 긴 구멍(22), 스위치(23), 수형(雄型; male) 록(lock) 부재(24), 암형(雌型; female) 록 부재(25), 록 핀(locking pin)(26), 바닥판(27), 스냅 스위치(snap switch)(28), 상기 스냅 스위치의 동작칩(動作片; actuating chip)(30) 및 바닥판에 마련된 개구(開孔; hole)를 구비한다. 상기 자명식 태그는 길이 9㎝, 폭 2㎝의 배를 뒤집어 놓은 형태를 하고 있고, 상기 케이스의 개구(29)에서 돌출한 스냅 스위치의 동작칩(30)을 상품에 압압해서 테이프 등에 의해 상품에 고착되어 있다. 케이스형의 경우와 마찬가지로 상기 동작칩이 눌려 있는 한 부저는 울리지 않는다. 그러나, 부정하게 상기 태그가 상품에서 떼어내어지면 상기 동작칩(30)이 온(ON)으로 되어 부저가 울린다. 또, 케이스형의 경우와 마찬가지로 록해제를 실행하지 않고 부정하게 상품을 들고 슬그머니 입구에서 나가려고 하면 입구에 있는 발진장치의 전파를 수신하여 부저가 울린다.

자명식 물품감시장치는 가지고 나가려고 하는 상품 그자체가 울리므로 범인을 특정하기 쉬워 현장을 붙잡는데 상기 수동식 페이퍼 태그보다 유효하다. 그러나, 페이퍼 태그는 1개에 10∼60엔인데 반하여, 자명식의 것은 400∼600엔으로 고가이므로 많이 사용하는 것이 곤란하다. 페이퍼 태그로서는 바코드를 인쇄한 종이 속에 LC로 이루어지는 동조회로가 인쇄되어 있는 것이 일반적이고, 8. 2MHz의 주파수가 사용되고 있다. 8. 2MHz는 상기 LC를 종횡 2∼3㎝의 크기로 만드는 데 적합한 주파수이다. 이 이외에 58kHz에서 사용되는 페이퍼 태그도 보급되어 있다. 58kHz에서 상기 LC회로를 만들려고 하면 너무 크게 되어 실용적이지 않고, 이 58kHz의 페이퍼 태그는 특수한 콘덴서를 사용하고 있다. 일반적으로 주파수가 낮은 58kHz 쪽이 성능은 우수하지만, 범용의 상기 LC회로를 사용할 수 있기 때문에 비용적으로는 8. 2MHz 쪽이 저렴하다는 관계에 있다.

상기 자명식 태그는 현재 22kHz, 37. 5kHz, 31. 5kHz의 것이 알려져 있다. 그러나, 자명식 태그는 상기 수동식 페이퍼 태그의 사용주파수와 동일한 주파수를 사용하면 상기 페이퍼 태그용의 발신장치를 그대로 사용하는 것이 가능하게 되고, 이미 보급되어 있는 상기 수동식 페이퍼 태그의 시스템에서 양자를 병용하는 것이 가능해진다. 즉, 고가의 자명식 태그는 샘플링적으로 10개에 1개정도 섞어 두는 것만으로 상당히 도난방지의 효과가 나오기 때문에, 상기 수동식 페이퍼 태그와 주파수가 공용되면 입구 등에 설치되는 발신장치도 공용할 수 있으므로 더욱 보급하기 쉽다.

즉, 상기 자명식 태그는 상기 페이퍼 태그가 가장 많이 보급되어 있는 사용주파수인 58kHz 또는 8. 2MHz로 설계되는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 발신장치에서 방사되는 전파는 전파법의 규정에 의해 미약전파이고, 게다가 전원은 작은 리튬이온전지(3V)로서 4년정도 유지되지 않으면 상품가치가 없어지기 때문에 동작전류를 1∼2㎂로 억제할 필요가 있고, 58kHz의 경우는 어떻게든 실현가능하지만 8. 2MHz의 경우는 설계가 어려워 아무도 제품화에 성공하지 못했다.

즉, 동작전류를 1∼2㎂로 억제하기 위해서는 부가저항을 3∼5MΩ으로 고저항으로 해서 트랜지스터를 흐르는 동작전류를 매우 적게 할 필요가 있지만, 이렇게 하면 동작전류가 부족해서 8. 2MHz 그 자체를 충분히 증폭할 수 없게 됨과 동시에 상기 높은 부하저항에 의해 임피던스가 높아져 잡음(노이즈)을 발생하기 쉬워진다는 결점이 생기게 되어 버리는 것이다.

또한, 환경온도의 오르내림(변동)에 의해서 동작점이 조금이라도 움직이면, 원래 빽빽하게 설계되어 있기 때문에 회로동작이 불안정하게 되는 어려움이 발생해 버리게 되는 것이다.

한편, 58kHz의 자명식 태그도 상품가치는 있지만, 상기 수동식 페이퍼 태그는 58kHz의 것과 8. 2MHz의 것이 시장을 2분하고 있고, 8. 2MHz의 수동식 태그의 시스템을 이미 가지고 있는 상점에는 8. 2MHz의 자명식 태그쪽이 설비투자가 필요하지 않기 때문에 이 수요도 높다.

그러나, 상기한 이유에 의해, 이 제품화는 어느 곳에서든 시도는 되고 있지만, 상기 문제점을 해결할 수 없어 제품화에 성공하고 있는 곳은 없다. 본 발명은 이러한 상황하에서 수신회로에 대해 연구하여 특히 상기 8. 2MHz에서 안정하게 동작가능한 자명식 태그의 개발에 성공한 것이다.

발명의 개시

본 발명의 목적은 상기 종래 불가능하였던 주파수대(예를 들면, 8. 2MHz)에서의 미약한 전파에서도 안정적으로 동작하고, 게다가 4년간정도의 전원 수명을 갖는 자명식 물품감시장치(태그)의 수신회로를 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 다른 목적은 외래잡음 특히 휴대전화의 주파수대에서의 오동작을 방지하고, 종래 불가능하였던 주파수대(예를 들면, 8. 2MHz)에서의 미약한 전파에서도 안정적으로 동작하며, 게다가 4년간정도의 전원 수명을 갖는 자명식 물품감시장치(태그)의 수신회로를 제공하는 것이다.

본 발명의 자명식 물품감시장치는 6∼10MHz에 중심주파수를 두고, 상기 중심주파수에서 ± 5∼15%의 범위에서 스위프된 미약한 전파를 수신하여 경보를 발행하는 자명식 물품감시장치에 있어서, 상기 장치에 상기 중심주파수와 동조한 동조회로 및 상기 동조회로의 출력을 증폭, 검파하는 차동형 증폭기를 마련하고, 상기 차동증폭기의 부하저항을 3∼5MΩ으로 하고 상기 차동증폭기의 동작전류를 3㎂ 이하로 함과 동시에 상기 차동형 증폭기의 증폭, 검파용 트랜지스터(Tr1)의 베이스-에미터 사이에 상기 차동형 증폭기의 다른 트랜지스터(Tr2)의 다이오드 접속된 베이 스-에미터 사이를 접속해서 온도 드리프트에 의한 바이어스의 안정화를 실행한 것을 특징으로 하는 것이다.

또, 상기 차동형 증폭기의 출력을 직결형 증폭기를 거쳐서 저항과 콘덴서로 이루어지는 충방전회로와 비교회로에 접속하고, 상기 스위프(sweep)주파수에 대응하는 주기의 수신펄스가 소정회수 입력된 것을 검지하는 것에 의해, 상기 중심주파수 부근의 단발성 수신잡음을 제거한 것을 특징으로 한다. 또는, 상기 차동형 증폭기의 출력을 직결형 증폭기를 거쳐서 AD변환한 후 마이크로컴퓨터에 입력하고, 상기 스위프주파수에 대응하는 주기의 수신펄스가 소정회수 입력된 것을 검지하는 것에 의해, 상기 중심주파수 부근의 단발성 수신잡음을 제거한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 중심주파수가 8. 2MHz이고, 상기 스위프범위가 ±10%이고, 상기 스위프주파수가 50∼80Hz인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 자명식 물품감시장치는 6∼10MHz에 중심주파수를 두고, 상기 중심주파수에서 ± 5∼15%의 범위에서 스위프된 미약한 전파를 수신하여 경보를 발행하는 자명식 물품감시장치에 있어서, 상기 장치에 상기 중심주파수와 동조한 동조회로, 상기 6∼10MHz에서는 저임피던스이고 1GHz 이상에서 고임피던스로 되는 신호로에 직렬로 삽입된 인덕턴스 및 상기 인덕턴스를 거쳐서 입력된 상기 동조회로의 출력을 증폭, 검파하는 고부하저항의 초단증폭기를 갖는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 회로의 저항, 임피던스 등의 부품으로서 1005사이즈를 사용하고, 상기 차동형 증폭기의 입력회로, 바이어스회로 및 부하회로에 있어서의 1GHz 이상 의 주파수에 있어서의 부유임피던스를 극력 작게 한 것을 특징으로 하는 것이고, 상기 회로의 프린트기판상의 접지 및 전원라인의 패턴을 가능한 한 광폭(廣幅)으로 해서 외래잡음에 대한 차폐효과를 높인 것을 특징으로 한다.

또, 상기 초단증폭기를 차동형으로 하고, 상기 차동형 증폭기의 부하저항을 3∼5MΩ로 해서 상기 차동증폭기의 동작전류를 3㎂ 이하로 함과 동시에 상기 차동형 증폭기의 증폭, 검파용의 트랜지스터(Tr1)의 베이스-에미터 사이에 상기 차동형 증폭기의 쌍으로 되는 다른 트랜지스터(Tr2)의 다이오드접속된 베이스-에미터 사이를 접속해서 온도 드리프트에 대한 바이어스의 안정화를 실행한 것을 특징으로 하고, 상기 차동형 증폭기의 출력을 직결형 증폭기를 거쳐서 저항과 콘덴서로 이루어지는 충방전회로와 비교회로에 접속하고, 상기 스위프주파수에 대응하는 주기의 수신펄스가 소정회수 입력된 것을 검지하는 것에 의해 상기 중심주파수 부근의 단발성 수신잡음을 제거한 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 차동형 증폭기의 출력을 직결형 증폭기를 거쳐서 AD변환한 후 마이크로컴퓨터에 입력하고, 상기 스위프주파수에 대응하는 주기의 수신펄스가 소정회수 입력된 것을 상기 마이크로컴퓨터에 의해 검지하는 것에 의해서 상기 중심주파수부근의 단발성 수신잡음을 제거한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 중심주파수가 8. 2MHz이고, 상기 스위프범위가 ±10%이고, 상기 스위프주파수가 50∼80Hz인 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 자명식 물품감시장치의 수신회로를 도시한 도면,

도 2는 도 1의 수신회로의 차동형 증폭기(1)의 출력파형도,

도 3은 도 1의 수신회로의 출력파형도,

도 4는 본 발명의 자명식 물품감시장치의 수신회로에 접속되는 잡음제거회로의 1예를 도시한 도면,

도 5는 본 발명의 자명식 물품감시장치의 수신회로에 접속되는 잡음제거회로의 다른 실시예를 도시한 도면,

도 6은 도 5에 있어서의 각 점의 파형도,

도 7은 본 발명의 자명식 물품감시장치에 사용되는 수신회로의 실장회로도,

도 8은 도 7의 회로의 프린트기판(50㎜×16㎜)으로의 실장배치도,

도 9는 본 발명의 자명식 물품감시장치에 사용되는 수신회로의 실장회로도,

도 10은 본 발명의 자명식 물품감시장치에 사용되는 수신회로의 실장배선패턴을 도시한 도면,

도 11은 자명식 물품감시장치의 1예의 전체도를 도시한 도면,

도 12는 다른 자명식 물품감시장치의 예의 전체도를 도시한 도면,

도 13은 도 12의 자명식 물품감시장치의 내부상세도를 도시한 도면.

발명을 실시하기 위한 최량의 형태

다음에 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 자명식 물품감시장치에 사용되는 수신회로를 도시한 도면이다. 도 1에 있어서, 수신 회로는 인덕터(L1)와 콘덴서(C1)로 이루어지는 동조회로(1)를 포함하고, 이 동조회로(1)는 본 실시예의 경우, 중심주파수가 8. 2MHz에 있다.
상기 인덕터(L1)와 콘덴서(C1)는 범용의 인쇄회로에 의해 만들 수 있다. 발신장치에서 방사되는 전파는 미약하고, 또 태그의 제조 편차에 의해 상기 동조회로의 동조주파수가 다소 벗어나더라도 동작하도록 상기 발신장치에서 방사되는 전파는 상기 10. 2MHz를 중심으로 해서 상하 10% 정도주파수를 스위프(변화)시키고 있다. 그 스위프주파수는 50∼80Hz이므로, 소위 8. 2MHz를 50∼80Hz에서 주파수변조를 실시하고 있는 것으로 간주할 수 있다. 수신전파는 동조회로(1)을 거쳐서 증폭기로 이루어지는 초단증폭 검파회로(2)에 입력한다.

초단증폭 검파회로(2)는 변형의 차동형 증폭기로 되어 있고, 증폭검파용 트랜지스터(Tr1)의 쌍으로 되는 트랜지스터(Tr2)는 다이오드 접속되어 있고, 상기 다이오드 접속트랜지스터(Tr2)가 상기 트랜지스터(Tr1)의 베이스-에미터 사이에 병렬 접속된다.

이와 같이 해서 트랜지스터(Tr1)의 베이스 바이어스가 트랜지스터(Tr2)의 베이스-에미터간 전압에 의해 결정되므로, 온도변동에 의한 트랜지스터(Tr1)의 바이어스변동을 보상할 수 있다. 즉, 트랜지스터(Tr1)의 베이스-에미터 사이의 항복전압이 온도에 의해 변동하더라도 일정한 바이어스가 걸리도록 되어 있다. 또한, 저항(R₃)은 회로의 안정화를 위해 삽입되어 있는 저항이지만, 없어도 좋다. 또, 상기 저항에 의한 전압강하는 동작전류가 작기 때문에 베이스-에미터간 전압에 비하면 매우 작아 무시할 수 있는 것이다.

상기 차동형 증폭기의 증폭검파용 트랜지스터(Tr1)의 콜렉터에는 도 2에 도시된 바와 같이, 직선모양(直線狀)으로 감소한 후, 재차 증가하는 V자 모양의 신호가 발생한다. 이 초단증폭회로는 소비전력을 극단적으로 억제하고 있으므로 트랜지스터(Tr1)의 부하저항(R₁)은 3∼5MΩ으로 매우 크고, 따라서 트랜지스터(Tr1)의 베이스-콜렉터 간 용량에 의해 8. 2MHz대에서는 트랜지스터(Tr1)의 콜렉터출력은 대부분 입력(Tr1의 베이스)으로 부귀환되어 버리므로, 트랜지스터(Tr1)의 콜렉터출력에는 거의 8. 2MHz 성분이 생기지 않는다.

즉, 초단증폭회로는 그의 출력에는 50∼80Hz의 변조성분이 생기게 되고, RF 증폭기라기 보다는 검파기라고 하는 쪽이 좋다. 게다가, 상기한 바와 같은 미소한 동작전류에서는 만족할만한 증폭이 실행되지 않아 정현파는 발생하지 않고, 소위 C급 증폭에 가까우며, 정현파의 헤드부분만이 간신히 도 2에 도시되는 바와 같이, 직선모양으로 감소한 후, 재차 증가하는 V자 모양의 신호로서 출력되는 것이다.

따라서, 상기 8. 2MHz의 반송파가 CW(연속파)이면 그의 출력은 연속출력으로 되어 단순한 작은 직류성분으로 되어 버리므로 검출이 곤란하다고 고려되지만, 다행스럽게도 페이퍼 태그용의 발신장치는 페이퍼 태그의 동조주파수의 편차를 흡수하기 위해 상하 약 10%의 범위로 스위프하고 있으므로, 중심주파수(8. 2MHz) 부근에서의 스위프특성이 상기 도 2에 도시한 바와 같이 상기 동조특성에 상당하는 펄스(3)의 형태로 출력되게 되는 것이다.

이와 같이 초단증폭회로는 동작한계에서의 특수한 동작을 하기 때문에 상기 바이어스의 온도보상을 실행하지 않으면 동작이 불안정하게 되어 실용상 사용할 수 없다. 즉, 이와 같은 미약한 전파의 조건하에서 또한 전원소비를 극단적으로 억제했다고 하는 특수한 용도에 있어서의 특수한 동작상황에 있어서, 상기 온도보상을 실행하는 것에 의해, 여하튼 상품으로서 성립하는 회로를 제공할 수 있었다는 점에 본 발명의 특징이 있다.

상기 차동형 증폭기의 출력은 거의 직류증폭에 가까운 형태로(80Hz 정도이므로) 직결형의 2단증폭(4), (5)를 거쳐서 도 3에 도시되는 바와 같이, 급강하한 후, 재차 급상승하는 U자 모양의 출력이 얻어진다. 상술한 바와 같이, 상기 출력은 예를 들면 상기 스위프출력 주파수가 80Hz이면, 약 12msec 간격의 펄스열(6)으로 된다. 상기 펄스열은 도 4 또는 도 5에 표시되는 잡음제거회로에 입력된다. 도 4, 도 5는 회로적으로 등가인 것으로서, 도 4는 상기 잡음제거회로를 트랜지스터로 구성한 것이고, 도 5의 것은 이것을 IC를 사용해서 구성한 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 이 잡음제거회로는 인버터 또는 슈미트 트리거 버퍼(Schmitt trigger buffer)(IC1)와, 버퍼 또는 슈미트 트리거 버퍼(IC2)와, 경보작동스위치(SW)를 포함한다. 또, 도 5를 참조하면, 이 잡음제거회로는 시정수가 작은 고주파 잡음제거를 위한 회로(R3, C3)를 포함하지만, 이 회로(R3, C3)가 반드시 필요한 것은 아니다. 도 5에 도시된 바와 같이, 인버터 또는 슈미트 트리거 버퍼(IC1)의 출력은 도 6의 펄스(P1)이고, 상기 펄스(P1)는 다이오드(D1)를 거쳐서 콘덴서(C1)에 충전되고, 동시에 콘덴서(C1)의 전하는 펄스(7)가 입력되지 않는 휴지기간에 저항(R1)과 다이오드(D2)를 통해서 방전된다.

콘덴서(C1)는 수신펄스(7)(도 6)가 계속되는 한(限), 도 6의 펄스(P2)로 도시된 바와 같이, 충방전 시정수의 차 때문에 버퍼 또는 슈미트 트리거 버퍼(IC2)의 스레쉬홀드 레벨을 하회하는 일이 없고, 버퍼 또는 슈미트 트리거 버퍼(IC2)의 출력은 도 6의 펄스(P3)와 같이 된다. 상기 펄스(P3)의 파형은 다이오드(D3)와 저항(R2)을 통해서 콘덴서(C2)에 천천히 충전되어 가고, 도 6의 파형(P4)으로 된다. 이 파형이 부저구동회로로 들어가서, 상기 부저구동회로의 스레쉬홀드 레벨을 초과하면 펄스(P5)의 파형이 생겨서, 부저가 울린다. 부저구동회로는 내부에 부저를 울리기 위한 발진기와 압전 부저를 큰 소리로 하기 위한 승압용 트랜스 및 그의 구동회로로 이루어져 있다.

이상은 통상시의 정상적인 신호를 수신했 때의 동작이고, 상기 충방전회로는 돌발적인 잡음이나 휴대전화 등으로부터의 잡음에 대하여 오보의 부저울림을 방지하기 위해서 마련되어 있다. 즉, 상기 수신회로는 소비전류를 극단적으로 적게 하고 있어 대기중에는 1∼3㎂에서 동작시키는 것이 필요하기 때문에 회로의 임피던스가 높아 필연적으로 잡음의 영향을 받기 쉽다.

그러나, 휴대전화 등의 잡음은 산발적으로밖에 입력되지 않기 때문에 도 6의 펄스(P1')와 같이 펄스(P1)에 비해서 펄스의 주기가 긴 것으로 된다. 따라서, 펄스(P2)에 상당하는 콘덴서(C1)의 전하는 조금 지나면 IC2의 스레쉬홀드레벨 이하로 되어 버리므로, IC2의 출력은 펄스(P3)과 같이 연속출력으로 되지 않고 펄스(P3')와 같이 간헐적인 펄스형상출력으로 되고, C2의 충전전하 P4'가 부저회로의 스레쉬홀드레벨을 초과하는 일이 없기 때문에 펄스(P5')와 같이 부저구동출력이 발생하지 않는다. 또, 도 4의 회로동작도 도 5의 그것과 거의 마찬가지이므로, 설명을 생략한다.

이상과 같이, 휴대전화 뿐만 아니라 단발적인 클릭 잡음이나 주기가 긴 다른 잡음도 제거된다. 그러나, 그 후 상기에서 제안한 잡음제거회로만으로는 충분한 오동작을 방지할 수 없다는 것이 판명되었다. 그 주된 원인은 상기 회로의 초단증폭기의 부하임피던스가 높기 때문에 잡음이 발생하기 쉽다는 것과 상기 태그가 사용되는 환경(점포 등)에 있어서 1GHz 이상의 고주파를 사용하는 휴대전화에 의한 오동작을 완전히 방지할 수는 없다는 점에 있다.

본 발명은 상기 관점에 입각하여 잡음 특히 1GHz 이상의 고주파를 사용하는 휴대전화잡음에 의한 오동작을 방지하기 위해서 또 몇가지의 고안을 하였다.

이하, 본 발명의 상기 잡음 오동작 방지회로에 대해서 설명한다.

도 7에 상기 당초 제안한 자명식 물품감시장치에 사용되는 수신회로(도 1, 도 4)의 실장회로도를 도시한다. 도 8은 상기 회로의 프린트기판(50㎜×16㎜)으로의 실장배치도이다.

도 9는 개량된 본 발명의 마찬가지의 회로도를 도시한 도면이고, 도 10은 동일한 크기의 프린트기판(50㎜×16㎜)으로의 상기 개량회로의 배선패턴을 도시한 도면이다.

도 8에 있어서, 각종부품은 1608사이즈(1. 6×0. 8㎜)의 것을 사용하고 있다. 한편, 도 10의 패턴의 것은 모두 1005사이즈(1. 0×0. 5㎜)의 칩부품을 사용하고 있다. 상기 1608사이즈의 부품을 사용하면 잡음에 약하다는 것이 실험의 결과 판명되어 있다. 이것은 부품의 크기가 갖는 분포정수적 임피던스의 크기가 휴대전화의 사양대역(1∼2GHz)에 있어서 본 발명의 초단증폭기의 부하저항(3∼5MΩ)과 비교 오더(order)로 되고 있기 때문이라고 고려된다. 이것은 부하저항을 극단적으로 크게(3∼5MΩ)해서 사용하고 있는 것에 기인하는 현상이고, 통상의 설계에서는 상기 현상은 발생하지 않으므로 고려하지 않아도 좋은 사항이라고 고려된다.

도 7과 도 9의 회로에서 가장 크게 다른 점은 초단의 트랜지스터(TR1)의 입력회로에 인덕턴스(L3, L4)를 신호로에 직렬로 삽입한 것이다. 상기 인덕턴스(L3, L4)는 본 발명의 수신전파의 주파수 8.2MHz에 대해서는 저임피던스이고, 휴대전화의 사용주파수대(1∼2MHz)에 대해서는 고임피던스로 되는 크기의 것이 선택된다. 즉, 신호로와 접지 사이에 자연스럽게 발생하고 있는 부유인덕턴스와 함께 상기 L성분은 휴대전화의 사용주파수대(1∼2GHz)를 저지하는 LPF로 되어 있다. 또, 부하저항(R1)이나 바이어스저항(R3) 또는 트랜지스터(TR1)의 온도보상 바이어스용으로 마련되어 있는 트랜지스터(TR1)의 다른 작동 쌍트랜지스터의 부하저항(R2) 등은 모두 1005사이즈의 칩부품을 사용해서 실장된다. 상기 1005사이즈의 칩부품을 사용하는 것에 의해서 예를 들어 1608사이즈의 칩부품과 비교하면 칩부품 자체의 부유임피던스가 작아짐과 동시에 트랜지스터와 접지 사이 또는 전원패턴간의 거리가 짧아지는 것에 의해 부유임피던스가 감소한다는 2중의 효과가 있다. 다른 트랜지스터회로(TR3, TR4) 등도 모두 칩부품을 사용하고 있기 때문에 상기와 마찬가지의 효과를 기대할 수 있지만, 잡음에 대해서는 초단의 S/N이 가장 기여도가 높은 것은 말할 필요도 없다. 또, 상기 인덕터(L3, L4)만은 인덕턴스의 크기의 관계상 1608사이즈를 사용하고 있다. 또, 인덕터(L3, L4)에 의한 1. 8GHz의 감쇠량은 3dB 이상(-3∼-20dB)이다.

상기 전원이나 접지의 패턴은 프린트기판의 면적이 허용되는 한 넓게 설계된다. 이렇게 하는 것에 의해, 회로를 덮는 상하의 상기 패턴에 의해 차폐효과를 발생하는 것을 기대할 수 있다.

1608사이즈의 종래의 프린트기판에서의 실장면적과 본 발명의 1005사이즈의 프린트기판의 회로실장면적을 비교하면 목시(目視)로 그 면적비는 약 1/2로 되어 있다. 따라서, 트랜지스터와 접지간 또는 전원라인간의 거리도 그분만큼 짧아지므로, 부유임피던스도 감소하고 있는 것은 분명하다. 실제, 상기 회로를 실장해서 실험한 결과, 본 발명의 자명식 태그는 휴대전화에 대하여 오동작을 발생하 는 일이 없어져 상품으로서의 신뢰성이 비약적으로 향상하였다.

본 발명은 일반적인 소매 점포 등에 있어서 상품의 몽태치기 등을 방지하기 위해서 상품에 고착해서 사용하는 자명식 물품감시장치에 사용되고, 물품감시시스템용의 미약전파하에서 또한 전원소비(동작전류)를 극단적으로 억제했다고 하는 특수한 용도에 있어서의 특수한 동작상황에 있어서, 상기 온도보상을 실행하는 것에 의해 여하튼 사용주파수8. 2MHz의 상품으로서 성립하는 회로를 제공할 수 있었다.

또한, 본 발명은 미약전파로 사용하고 또한 회로의 임피던스가 높아 잡음의 영향을 받기 쉬운 상기 자명식 물품감시장치의 수신회로에 상기 잡음제거회로를 사용하는 것에 의해, 종래 휴대전화 등에 의한 오동작에 의해서 제품화에 실패하고 있던 8. 2MHz대의 자명식 물품감시장치를 실용적인 것으로 하는데 성공한 것이다.

즉, 물품감시시스템이라는 미약전파하에서 또한 전원소비(동작전류)를 극단적으로 억제했다고 하는 특수한 용도에 있어서의 특수한 동작상황에 있어서, 상기 온도보상을 실행하는 등에 의해 동작을 확보한 상기에서 제안한 8. 2MHz의 자명식 태그의 회로에 또 잡음을 거의 발생하지 않는 회로구성을 채용한 잡음에 의한 오동작 방지의 고안을 부가하는 것에 의해, 지금까지 존재하지 않았던 상품으로서 사용할 수 있는 8. 2MHz의 자명식 태그를 실현할 수 있었다.

Claims (11)

1. 6∼10MHz에 중심주파수를 두고, 상기 중심주파수에서 ±5∼15%의 범위에서 스위프(sweep)되는 스위프 주파수를 가지는 미약한 전파를 수신하여 경보를 발행하는 자명식(自鳴式; self-alarm) 물품감시장치에 있어서,

   상기 장치에 상기 중심주파수와 동조한 동조회로 및 상기 동조회로의 출력을 증폭하여 검파하는 차동형 증폭기를 마련하고, 상기 차동형 증폭기에 3∼5MΩ을 가지는 부하저항을 연결해서, 상기 차동형 증폭기의 동작전류를 3㎂ 이하로 함과 동시에, 상기 차동형 증폭기의 출력을 증폭하여 검파하는 트랜지스터(Tr1)의 베이스-에미터 사이에 상기 차동형 증폭기의 쌍으로 되는 다른 트랜지스터(Tr2)의 다이오드 접속된 베이스-에미터 사이를 접속해서, 주위의 온도 변화에 따른 트랜지스터(Tr1)의 바이어스 변동을 보상하도록 하여, 동작의 안정화를 실현하는 것을 특징으로 하는 자명식 물품감시장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 차동형 증폭기의 출력을 직결형 증폭기를 거쳐서 저항과 콘덴서로 이루어지는 충방전회로와 비교회로에 접속하고, 상기 스위프주파수에 대응하는 주기의 수신펄스가 입력된 것을 검지하는 것에 의해, 상기 중심주파수 부근의 단발성 수신잡음을 제거한 것을 특징으로 하는 자명식 물품감시장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 차동형 증폭기의 출력을 직결형 증폭기를 거쳐서 AD변환한 후 마이크로컴퓨터에 입력하고, 상기 스위프주파수에 대응하는 주기의 수신펄스가 입력된 것을 상기 마이크로컴퓨터에 의해 검지하는 것에 의해서, 상기 중심주파수 부근의 단발성 수신잡음을 제거한 것을 특징으로 하는 자명식 물품감시장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 중심주파수가 8. 2MHz이고, 상기 스위프범위가 ±10%이고, 상기 스위프주파수가 50∼80Hz인 것을 특징으로 하는 자명식 물품감시장치.
5. 제1항에 있어서,

   6∼10MHz에 중심주파수를 두고, 상기 중심주파수에서 ± 5∼15%의 범위에서 스위프되는 스위프주파수를 가지는 미약한 전파를 수신하여 경보를 발행하는 자명식 물품감시장치에 있어서,

   상기 장치에 상기 중심주파수와 동조한 동조회로와, 상기 동조회로의 출력에 직렬로 삽입되고, 상기 6∼10MHz에서는 저임피던스이고 1∼2㎓에서는 고임피던스로 되는 인덕턴스와, 상기 인덕턴스를 거쳐서 입력된 상기 동조회로의 출력을 증폭하여 검파하는 상기 차동형 증폭기를 갖는 것을 특징으로 하는 자명식 물품감시장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 회로의 저항, 임피던스의 부품으로서 1005사이즈를 사용하고, 상기 차동형 증폭기의 입력회로, 바이어스회로 및 부하회로에 있어서의 1∼2GHz의 주파수에 있어서의 부유임피던스를 극력 작게 한 것을 특징으로 하는 자명식 물품감시장치.
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