KR19990064516A - 삼각파 스위핑 방식을 이용한 전자감응식 상품도난 방지용 시스템 - Google Patents

삼각파 스위핑 방식을 이용한 전자감응식 상품도난 방지용 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고정 무선통신 기술을 응용한 전자감응식 상품도난 방지용 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 목적은, 상점이나 유통센터에서 상품도난을 방지하기 위해 상품에 부착하여 사용하는 전자감응식 상품도난 방지용 RF(Radio Frequency) 태그의 신호를 검출하는 전자감응식 상품도난 방지용 시스템 중에서 송신기의 삼각파 스위핑 방식을 이용하는 것이다.
본 발명은, 인덕터와 커패시터로 구성된 LC직렬공진 회로를 갖는 RF 태그가 송신기에서 방사된 신호를 왜곡시키면 수신기에서는 왜곡된 이 신호를 검출하여 보안영역 안에 RF 태그가 있음을 알린다. 특히, 송신기는 오실레이터에서 바로 디지털 카운더를 통해서 디지털/아날로그 변환기를 거쳐 스위핑할 삼각파를 만들어 내고, 다음 단에서 스위핑할 최대 수파수와 최소 주파수를 결정할 직류 전압을 조정하는 단계를 거쳐 전압제어 발진을 하는 간단한 구성을 하고있다.
본 발명으로 인하여, 전자감응식 상품도난 방지용 시스템에서, 사용되는 송신기에 아날로그 방식으로 인한 발생신호의 불안정성과 시스템 설계의 어려움을 디지털 방식으로 설계하여 설계나 제작을 간편하게 하고, 확실한 동작을 하게 하여 안정한 시스템이 되게 하였다.

Description

삼각파 스위핑 방식을 이용한 전자감응식 상품도난 방지용 시스템 {Electronic Article Surveillance Systems using a Sweeping Method of the Triangular Wave}
본 발명은, 삼각파 스위핑 방식을 이용한 전자감응식 상품도난 방지용 시스템이 상품에 부착된 RF(Radio Frequency) 태그틀 검출하는 고정 무선통신 기술에 관한 것으로서, 송신단에서 방사된 2 MHz에서 12 MHz까지의 신호는 RF 태그의 LC직렬공진 회로에 의해 공진이 일어나면 그 공진주파수에서 왜곡된다. 도 1의 3과 같은 RF 태그에서 왜곡된 전력 신호는 도 1의 5와 같은 수신기에서 검출되어 경보음을 울리게 하는 등의 방법으로 상품 판매자에게 도 1의 4와 같은 RF 태그가 붙은 상품이 도난당하고 있다는 사실을 알린다.
상품도난 방지용 시스템 및 RF 태그는 매장에서의 상품도난을 효과적으로 방지하기 위한 기술로서, 그 사용 방식으로는 RF, EM(ElectroMagnetic), UHF(Ultra-High Frequency), acousto-magnetic 방식 등이 있다. 본 발명 대상은 RF 방식을 이용한 것으로 송신안테나 구동부, 수신안테나 감지부 그리고 상품에 부착하는 RF 태그로 구성된다. 송신안테나와 수신안테나는 매장 입구에 배치하고. 도난 방지용 RF 태그는 내부에 특수한 전기전자적 공전회로가 들어 가 있는 것으로서, 송.수신 안테나 사이를 통과할 때 송신기에 장삭된 안테나에서 나온 전력 신호에 변화를 줄 수 있도록 제작되어 상품 도난을 방지한다.
본 발명은, 종래 기술의 시스템에서 아날로그적 발진 및 전압제어 발진은 시스템의 불안정성이라는 문제점을 가지고 있다. 특히, 가변저항을 이용해서 스위핑 주파수 및 송신주파수를 조정하게 되어 있어 조정 주파수의 대역폭이 상당히 한정되어 있다. 이것을 해소하기 위해 본 발명이 있게 된 것으로서, 도 2의 8과 10으로 스위핑 파형을 정확하게 조정할 수 있는 디지털 방식을 사용하고, 도 2의 12 및 13으로 전압제어 발진을 행하여 가변 커패시터와 가변 저항기를 이용하여 변화폭이 넓은 대역폭을 이루게 하였다.
도 1은 전자감응식 상품도난 방지용 시스템과 RF 태그가 사용되는 구성도
1 : 송신기
2 : 송신안테나
3 : 상품에 부착된 RF 태그
4 : 도난방지 목적의 상품
5 : 수신기
6 : 수신안테나
도 2는 발명한 전자감응식 상품도난 방지용 시스템의 개략도
7 : 송신단
8 : 4비트 카운터
9 : 발진기
10 : 디지털/아날로그 변환기
11 : 정밀 전압 기준기
12 : 전압제어 발진기
13 : PLL(Phase-Locked Loop)
14 : 신호 증폭 및 안테나 임피던스 정합부
15 : 송신안테나
16 : RF 태그
17 : 수신안테나
18 : 수신단
19 : 안테나 임피던스 정합 및 대역필터부
20 : 초단증폭기
21 : 포락선 검파기
22 : 증폭 및 신호처리부
23 : 도난표시 경보기
도 3은 송신기에서 방사된 에너지원을 RF 태그가 왜곡시키는 개념도
24 : 주파수축
25 : 스위핑시간축
26 : 스위핑 최대주파수
27 : RF 태그 공진주파수
28 : 스위핑 최소주파수
29 : RF 태그 공진점
30 : 스위핑시간 간격점
31 : 수신안테나 전력축
32 : 수신단의 복조를 위한 문턱전력 값
33 : RF 태그 공진시 최소전력 값
도 4는 2진 카운터의 디지털 데이터를 A/D 변환기를 이용하여 삼각파 형태의 스위핑 파형으로 만드는 개략도
34 : 5.0688 MHz의 발진기
35 : 발진기 출력, 카운터 입력선
36 : 4비트 2진 카운터
37 : 각 카운터 출력, A/D 변환기 입력선들
38 : 디지털/아날로그 변환기
39 : 전압 기준기
40 : A/D 변환기의 출력의 최대, 최소 값을 조절하기 위한 신호선들
41 : 삼각파 스위핑 파형 출력선
도 5는 입력되는 삼각파 스위핑 파형을 이용하여 2 MHz에서 12 MHz까지 전압 제어 발진을 일으키는 회로의 개략도
42 : 삼각파 스위핑 파형 입력선
43 : 상보 CMOS 인버터
44 : CMOS 인버터
45 : 2입력 NOR 게이트
46 : PLL(Phase-Locked Loop)
47 : 2진화10진 카운터
도 2의 15 및 17과 같은 각각의 송신안테나와 수신안테나는, 16의 전자감응식 상품도난 방지용 RF 태그 내부의 공진회로가 동작할 전력 신호를 방사하고, 검출한다. 18의 수신단에서 21과 같은 복조기가 RF 태그에서 변형시킨 전력 신호를 복원하여 22 및 23 각각에서 증폭하고 경보음을 만들어 낸다.
도 3에서 24 및 25는 각각 스위핑주파수의 변화를 보이는 주파수축 및 RF 태그의 공진 주파수를 알아내기 위한 스위핑시간축이고, 31은 안테나 상에서 RF 태그의 공진 주파수 외의 주파수에서는 전류가 직선적으로 서서히 감소하는 모습을 보이는 수신 전력축이다. RF 태그의 공진 주파수가 되면 공진을 일으켜 안테나의 전력은 급격히 감소하여 32선 아래로 떨어져 33선까지 도달한다. 그리고 스위핑시간의 간격은 30점에서 그 이후로 반복된다. 29점은 주파수가 상승할 때와 하강할 때 RF 태그가 공진하는 점을 나타낸다.
도 4는 34의 발진기로부터 36이 2진수의 16승 배만큼 다운카운트하여 도 3에서 30점의 스위핑시간 간격을 맞춘다. 이것은 디지털 값으로서 38과 39가 삼각파로 만들고 스위핑주파수의 최대, 최소 값을 결정하는 전압을 결정한다.
도 5는 43, 44, 45들의 소자가 일차로 전압제어 발진을 하면 46 및 47의 PLL(Phase-Locked Loop) 기능을 이용하여 주파수 변화 범위를 늘려준다.
삼각파 스위핑 방식을 이용한 전자감응식 상품도난방지용 시스탬은 매장에서의 상품도난을 효과적으로 방지하기 위하여 송.수신안테나 사이를 통과할 때 송신기에 부착된 안테나에서 나오는 전력주파수 발생방법은 쉽고 간단하며 주파수 변화를 큰 폭으로 줄 수 있도록 하였다. 수신기는 RF 태그에서 이 변화된 전력신호를 검출하여 경보기를 작동하도록 했다.

Claims (5)

  1. 삼각파 스위핑 방식을 이용한 전자감응식 상품도난방지용 시스템의 회로 구성 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 송신기의 발진기, 4비트 2진 카운터, 디지털/아날로그 변환기, 전압 기준기의 삼각파 발생을 위한 연결 방식.
  3. 제 1항에 있어서, 송신기의 전압제어 발진기, PLL(Phase-Locked Loop)의 스위핑 주파수 발생을 위한 연결 방식.
  4. 제 2항에 있어서, 삼각파 발생을 위해서 디지털/아날로그 변환기에 입력되는 데이터를 만들기 위한 4비트 2진 카운터들의 연결 방식.
  5. 제 3항에 있어서, 전압제어 발진기의 스위핑 폭을 넓히기 위한 상보 CMOS 인버터를 PLL(Phase-Locked Loop)에 연결하여 사용한 방식.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100720430B1 (ko) * 2004-12-30 2007-05-21 (주) 엘지텔레콤 Ｒｆｉｄ 태그를 이용한 물품 도난 방지시스템 및 그 방법
WO2015099234A1 (ko) * 2013-12-24 2015-07-02 순천대학교 산학협력단 순환 전압전류법을 이용한 측정 태그 및 그 제조 방법

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