KR20180063545A - 다중 주파수를 사용하는 상품도난 방지장치 - Google Patents

다중 주파수를 사용하는 상품도난 방지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 다중 주파수를 사용하는 상품도난 방지장치는, 제1송신안테나(110)를 통해 제1통로(A) 상에 제1교류신호(MF1)를 송신하는 제1송신부(100)와, 제2송신안테나(210)를 통해 제2통로(B) 상에 제1교류신호(MF1)의 주파수와 상이한 주파수를 갖는 제2교류신호(MF2)를 송신하는 제2송신부(200)와, 제1통로(A) 또는 제2통로(B) 상에 자기센서(11)가 위치하면 제1송신안테나(110)와 제2송신안테나(210) 사이에 위치하는 수신안테나(310)를 통해 자기센서(11)에 의해 왜곡된 주파수를 갖는 고조파신호(HF)를 수신하여 고조파신호(HF)의 주파수가 제1교류신호(MF1)의 주파수에 정수배인지 또는 제2교류신호(MF2)의 주파수에 정수배인지를 검출하여 고조파신호(HF)의 주파수가 제1교류신호(MF1)의 주파수에 정수배이면 제1통로(A)에 경보를 발생시키고, 고조파신호(HF)의 주파수가 제2교류신호(MF1)의 주파수에 정수배이면 제2통로(B)에 경보를 발생시키는 수신부(300)로 구성된다.

Description

다중 주파수를 사용하는 상품도난 방지장치{Apparatus for electronic article surveillance using multiple frequency}
본 발명은 다중 주파수를 사용하는 상품도난 방지장치에 관한 것으로, 특히 서로 상이한 주파수를 갖는 교류신호들을 송신하는 다수의 송신부들에 의해 특정 통로 상에 자기센서가 부착된 상품이 위치하는 경우 자기센서가 부착된 상품이 위치한 통로에서만 경보음을 발생시키고, 자기센서가 부착된 상품이 위치하지 않은 통로들에서는 경보음을 발생시키지 않도록 하여 자기센서가 감지되지 않은 다른 통로들에 대해서 경보음이 동시에 발생하는 오동작을 방지할 수 있는 다중 주파수를 사용하는 상품도난 방지장치에 관한 것이다.
매장의 출입구에 전자식 도난방지용 장치를 설치하고, 상품에는 도난방지용 센서를 부착하여, 부정하게 계산되지 않은 상품이 출입구를 통과할 때 경보를 울려주어, 도난을 예방하고자 하는 상품도난 방지장치(EAS;Electronic Article Surveillance)가 알려져 있다.
상품도난 방지장치는 음향자기(Acoustic Magnetic) 방식, 전자기(Electro Magnetic) 방식, 고주파수(Radio Frequency) 방식 등등 여러 가지 방식이 사용되고 있다.
전자기 방식의 상품도난 방지장치는 센서의 전자기장 특성을 이용한 방식으로, 수 KHz의 교류자장 내에 연자성체가 위치하면, 교류자장이 변화되어 발생하는 고조파를 감지하여 자기센서 유무를 검출하는 원리를 이용한다.
이러한 원리를 이용하여 송수신안테나들 사이의 통로(gate)에 자기센서가 통과하면, 교류자장이 혼란되는 정도를 수신부로 검출하고 부저나 램프의 경보발생부를 사용하여 경보를 발생하여 상품의 도난을 방지하는 것이다.
종래의 전자기 방식의 상품도난 방지장치와 관련된 선행기술로는 한국 공개특허공보 제10-2006-0038997호 "자계 검출용 안테나 및 그 안테나를 사용한 검지 태그검출용 게이트"(공개일자 : 2006.05.04)에 개시되어 있다.
도 1은 종래의 자기센서를 사용하는 전자기 방식의 상품도난 방지장치의 구성도이고, 도 2a 내지 도 2d는 도 1의 전자기 방식의 상품도난 방지장치의 동작을 설명하기 위한 교류자계의 파형도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 전자기 방식의 상품도난 방지장치는 상품에 부착되는 라벨(Lavel) 또는 꼬리표 태그(Tag) 형태의 자기센서(sensor)(11)와, 특정 주파수대의 교류자장(sine wave)(MF)을 발생시켜 송신안테나(14)를 통해 송신하는 송신부(Transmitter)(12)와 교류자장(MF) 내에 자기센서가 위치하면 자기센서(11)에 의해 송신부(12)에서 송신한 특정 주파수대의 교류자장(MF)를 왜곡시켜 왜곡된 교류신호를 수신안테나(15)를 통해 수신하여 자기센서(11)의 유무를 검출하고 자기센서(11)가 통로 상에 있으면 송수신안테나(14,15)에 장착된 경보램프(16,17)에 경보음을 발생시키는 수신부(Receiver)(13)로 구성된다.
송수신안테나(14,15)들 사이의 통로 사이에 자기센서(11)가 위치하지 않으면, 도 2a에 도시된 바와 같이, 수신부(13)는 송신부(12)에서 송신한 특정 주파수대의 교류자장(MF)과 동일한 정현파의 교류자장을 발생시키며, 수신부(13)의 시간축(time)의 교류자장을 주파수축(frequency)으로 변환시키면 도 2b의 파형과 같아진다.
송신부(12)와 송신안테나(14)에 의해 형성된 교류자장(MF) 내에 자기센서(11)를 가진 상품이 놓이게 되면, 자기센서(11) 내의 연자성 물질은 교류자장에 의해 자기이력 곡선을 그리게 되어 외부 자장은 왜곡된다.
이렇게 왜곡된 자장은 도 2c에 도시된 바와 같이 왜곡에 기인된 고조파(harmonic wave)가 나타난다. 수신부(13)는 자기센서(11)에 의해 왜곡된 자장을 수신안테나(15)를 통해 수신하여, 시간축(time)의 왜곡된 교류자장을 주파수축(frequency)으로 변환시킨 도 2d에 도시된 바와 같이, 송신된 교류자장(MF)의 주파수를 기본으로 하여, 이 주파수의 정수배가 되는 고조파 주파수 성분(Harmonic Wave)(HW)들로 나타나게 된다.
수신부(13)는 이 왜곡된 파형을 수신하여 주위의 다른 자성 물질이 가지지 못하는 고조파 성분들을 선별함으로써, 송수신안테나(14,15) 사이에 자기센서(11)의 유무를 검출하게 된다.
자기센서(11)는 비선형 자기이력곡선(Magnetic Hysteresis curve)을 갖는 연자성 재료의 스트립(strip)이며, 자기센서의 비선형 성질 때문에 정현파(sine wave)의 자장은 고조파 성분을 갖는 비 정현파 신호로 변환되는 것이다.
종래의 전자기 방식의 상품도난 방지장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 단일의 통로만을 감시하는 경우도 있지만 도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 통로를 감시하는 경우가 많다.
도 3의 종래의 상품도난 방지장치는 통로가 3개인 경우의 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1통로(A)와 제2통로(B)의 감시를 제1수신부(31a)가 동시에 모두 처리하고, 제3통로(C)의 감시는 제2수신부(31b)에서만 처리한다.
예를 들어, 제1통로(A)에 자기센서(11)가 부착된 상품이 위치하면, 제1수신부(31a)가 자기센서(11) 신호를 검출하였다면, 제1수신부(31a)는 제1수신안테나(33a)에 설치된 경보발생부(40b)를 통해 경보음을 발생시킬 뿐만 아니라, 제1수신안테나(33a)에 인접한 제1송신안테나(23a)와 제2송신안테나(23b)에 설치된 경보발생부(40a,40c)에도 경보음을 발생시키게 된다.
제1수신부(31a)는 자기센서(11)에 의해 왜곡되어 나타나는 특정 주파수의 신호들을 감시하나, 제1수신부(31a) 양측에서 제1,2송신부(21a,21b)가 동일한 주파수의 교류자장을 송신하므로, 자기센서(11)에 의해 왜곡된 주파수도 동일하다.
따라서, 제1수신부(31a)는 자기센서(11)에 의한 왜곡된 주파수의 신호를 검출하여도 어느 방향에서 수신되는 신호인지는 알 수 없기 때문에 제1수신부(31a)가 관장하는 제1통로(A)와 제2통로(B) 중 어느 통로에 자기센서(11)가 놓였는지를 판별할 수 없다.
자기센서(11)가 제3통로(C)에 위치하는 경우에는 제3통로(C)를 관장하는 제2수신부(31b)는 제2송신부(21b)에서 송신된 오직 한 개의 송신신호만 수신되기 때문에 제3통로(C)에만 위치하는 제2송신안테나(23b)에 설치된 경보발생부(40c)와 제2수신안테나(33b)에 설치된 경보발생부(40d)에만 경보를 발생시킨다.
상기와 같이, 종래의 전자기 방식의 상품도난 방지장치는 제1통로(A) 또는 제2통로(B)에만 자기센서(11)가 위치하더라도, 제1통로(A)와 제2통로(B)를 관장하는 제1수신부(31a)는 제1통로(A)의 제1송신안테나(23a)에 설치된 경보발생부(40a)와 제2통로(B)의 제2송신안테나(23b)에 설치된 경보발생부(40c)에도 동시에 경보를 발생하게 되므로, 제1수신부(31a)에 의해 경보를 발생시키게 되어, 운영자는 제1통로(A)와 제2통로(B)로 지나간 사람이 물건을 훔쳤는지를 판단할 수 없어 제1통로(A)와 제2통로(B)로 지나간 모두를 검사를 하여야 하는 등 고객의 불편을 초래하는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 종래의 상품도난 방지장치는 모든 통로들에 움직임 센서를 더 구비하여, 수신부들에서 자기센서의 검출뿐만 아니라 움직임 센서들의 동작을 동시에 감시하도록 하는 기술이 사용되고 있다.
움직임 센서를 구비한 종래의 상품도난 방지장치의 경우, 수신부는 자기센서가 감지되고, 움직임 센서의 동작상태도 파악하여, 자기센서와 동시에 움직임이 있는 통로에만 경보를 울려줌으로써 움직임이 없는 다른 통로에 오경보를 막는 방법이다.
그러나, 종래의 움직임 센서를 구비한 종래의 상품도난 방지장치는 자기센서와 움직임 센서가 동시에 감지된 통로와 해당 수신부가 관장하는 다른 통로에도 동일한 시점에 사람이 지나가는 등의 움직임이 있으면, 두 통로들에 대해서 동시에 경보를 발생시켜야 하므로 오경보가 발생되는 문제점을 가지고 있다.
한국 공개특허공보 제10-2006-0038997호 "자계 검출용 안테나 및 그 안테나를 사용한 검지 태그검출용 게이트"(공개일자 : 2006.05.04)
본 발명의 목적은 서로 상이한 주파수를 갖는 교류신호들을 송신하는 다수의 송신부들에 의해 특정 통로 상에 자기센서가 부착된 상품이 위치하는 경우 자기센서가 부착된 상품이 위치한 통로에서만 경보음을 발생시키고, 자기센서가 부착된 상품이 위치하지 않은 통로들에서는 경보음을 발생시키지 않도록 하여 자기센서가 감지되지 않은 다른 통로들에 경보음이 동시에 발생하는 오동작을 방지할 수 있는 다중 주파수를 사용하는 상품도난 방지장치를 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다중 주파수를 사용하는 상품도난 방지장치는, 제1,2통로 상에 위치하는 자기센서의 유무를 검출하는 전자기 방식의 상품도난 방지장치에 있어서, 제1송신안테나를 통해 상기 제1통로 상에 제1교류신호를 송신하는 제1송신부; 제2송신안테나를 통해 상기 제2통로 상에 상기 제1교류신호의 주파수와 상이한 주파수를 갖는 제2교류신호를 송신하는 제2송신부; 및 상기 제1통로 또는 제2통로 상에 자기센서가 위치하면, 상기 제1송신안테나와 제2송신안테나 사이에 위치하는 수신안테나를 통해 상기 자기센서에 의해 왜곡된 주파수를 갖는 고조파신호를 수신하여 상기 고조파신호의 주파수가 상기 제1교류신호의 주파수에 정수배인지 또는 상기 제2교류신호의 주파수에 정수배인지를 검출하여 상기 고조파신호의 주파수가 상기 제1교류신호의 주파수에 정수배이면 상기 제1통로에 경보를 발생시키고, 상기 고조파신호의 주파수가 상기 제2교류신호의 주파수에 정수배이면 상기 제2통로에 경보를 발생시키는 수신부를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다중 주파수를 사용하는 상품도난 방지장치는, 제1,2통로 상에 위치하는 자기센서의 유무를 검출하는 전자기 방식의 상품도난 방지장치에 있어서, 상기 자기센서에 의해 왜곡된 주파수를 갖는 고조파신호를 수신하는 수신안테나; 상기 수신안테나의 일측 방향으로 이격된 제1송신안테나를 구비하여 상기 제1송신안테나와 수신안테나 사이의 제1통로 상에 상기 제1송신안테나를 통해 제1교류신호를 송신하는 제1송신부; 상기 수신안테나의 타측 방향으로 이격된 제2송신안테나를 구비하여 상기 제2송신안테나와 수신안테나 사이의 제2통로 상에 상기 제2송신안테나를 통해 상기 제1교류신호의 주파수와 상이한 주파수를 갖는 제2교류신호를 송신하는 제2송신부; 및 상기 수신안테나를 통해 상기 자기센서에 의한 왜곡된 주파수를 갖는 고조파신호가 수신되면 수신된 고조파신호의 주파수가 상기 제1,2송신부들 중 어느 송신부에서 송신된 주파수의 정수배인가를 검출하여 해당 송신부가 위치한 통로에 경보를 발생하는 수신부를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다중 주파수를 사용하는 상품도난 방지장치는 서로 상이한 주파수를 갖는 교류신호들을 송신하는 다수의 송신부들에 의해 특정 통로 상에 자기센서가 부착된 상품이 위치하는 경우 자기센서가 부착된 상품이 위치한 통로에서만 경보음을 발생시키고, 자기센서가 부착된 상품이 위치하지 않은 통로들에서는 경보음을 발생시키지 않도록 하여 자기센서가 감지되지 않은 다른 통로들에 경보음이 동시에 발생하는 오동작을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 전자기 방식의 상품도난 방지장치의 구성도,
도 2a 내지 도 2d는 도 1의 전자기 방식의 상품도난 방지장치의 동작을 설명하기 위한 교류자계의 파형도,
도 3은 통로가 3개인 경우의 종래의 전자기 방식의 상품도난 방지장치의 구성도,
도 4는 통로가 2개인 경우의 본 발명의 다중 주파수를 사용하는 전자기 방식의 상품도난 방지장치의 구성도,
도 5는 도 4의 수신부의 일 실시예의 구성도,
도 6은 도 4의 수신부의 다른 실시예의 구성도,
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 다중 주파수를 사용하는 전자기 방식의 상품도난 방지장치의 동작을 설명하기 위한 주파수 평면상 신호를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다중 주파수를 사용하는 상품도난 방지장치를 상세히 설명하고자 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다중 주파수를 사용하는 상품도난 방지장치는, 제1송신안테나(110)를 통해 제1통로(A) 상에 제1교류신호(MF1)를 송신하는 제1송신부(100)와, 제2송신안테나(210)를 통해 제2통로(B) 상에 제1교류신호(MF1)의 주파수와 상이한 주파수를 갖는 제2교류신호(MF2)를 송신하는 제2송신부(200)와, 제1통로(A) 또는 제2통로(B) 상에 자기센서(11)가 위치하면 제1송신안테나(110)와 제2송신안테나(210) 사이에 위치하는 수신안테나(310)를 통해 자기센서(11)에 의해 왜곡된 주파수를 갖는 고조파신호(HF)를 수신하여 고조파신호(HF)의 주파수가 제1교류신호(MF1)의 주파수에 정수배인지 또는 제2교류신호(MF2)의 주파수에 정수배인지를 검출하여 고조파신호(HF)의 주파수가 제1교류신호(MF1)의 주파수에 정수배이면 제1통로(A)에 경보를 발생시키고, 고조파신호(HF)의 주파수가 제2교류신호(MF1)의 주파수에 정수배이면 제2통로(B)에 경보를 발생시키는 수신부(300)로 구성된다.
또한, 본 발명의 다중 주파수를 사용하는 상품도난 방지장치는, 자기센서(11)에 의해 왜곡된 주파수를 갖는 고조파신호(HF)를 수신하는 수신안테나(310)와, 수신안테나(310)의 일측 방향으로 이격된 제1송신안테나(110)를 구비하여 제1송신안테나(110)와 수신안테나(310) 사이의 제1통로(A) 상에 제1송신안테나(110)를 통해 제1교류신호(MF1)를 송신하는 제1송신부(100)와, 수신안테나(310)의 타측 방향으로 이격된 제2송신안테나(210)를 구비하여 제2송신안테나(210)와 수신안테나(310) 사이의 제2통로(A) 상에 제2송신안테나(210)를 통해 제1교류신호(MF1)의 주파수와 상이한 주파수를 갖는 제2교류신호(MF2)를 송신하는 제2송신부(200)와, 수신안테나(310)를 통해 자기센서(11)에 의한 왜곡된 주파수를 갖는 고조파신호(HF)가 수신되면 수신된 고조파신호(HF)의 주파수가 제1,2송신부(100,200)들 중 어느 송신부에서 송신된 주파수의 정수배인가를 검출하여 해당 송신부가 위치한 통로에 경보를 발생하는 수신부(300)로 구성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 수신부(300)는, 고조파신호(HF)를 수신하여 고조파신호(HF) 중 제1송신부(100)에서 송신하는 제1교류신호(MF1)의 주파수의 정수배가 되는 주파수 신호만을 통과시키는 제1대역통과필터(330a)와, 제1대역통과필터(330a)의 출력값과 사용자에 의해 정해준 제1기준값(Ref1)과 비교하여 제1대역통과필터(330a)의 출력값이 제1기준값(Ref1) 보다 크면 활성화된 제1경보신호(AS1)를 출력하는 제1비교부(340a)와, 제1비교부(340a)의 제1경보신호(AS1)를 수신하여 제1경보신호(AS1)가 활성화되면 제1통로(A) 상에 위치한 경보기(410,420)에 경보를 발생시키는 제1경보발생부(350a)와, 고조파신호(HF)를 수신하여 고조파신호(HF) 중 제2송신부(200)에서 송신하는 제2교류신호(MF2)의 주파수의 정수배가 되는 주파수 신호만을 통과시키는 제2대역통과필터(330b)와, 제2대역통과필터(330b)의 출력값과 제1기준값(Ref1)과 비교하여 제2대역통과필터(330a)의 출력값이 제1기준값(Ref1) 보다 크면 활성화된 제2경보신호(AS2)를 출력하는 제2비교부(340b)와, 제2비교부(340b)의 제2경보신호(AS2)를 수신하여 제2경보신호(AS2)가 활성화되면 제2통로(B) 상에 위치한 경보기(420,430)에 경보를 발생시키는 제2경보발생부(350b)로 구성된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 수신부(300)는 고조파신호(HF)를 수신하여 고조파신호(HF)를 증폭하고, 증폭된 고조파신호(HF) 중 사용하지 않는 주파수 대역을 제거하는 증폭 및 필터부(360)와, 증폭 및 필터부(360)의 출력을 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아나로그-디지털 변환부(370)와, 아나로그-디지털 변환부(370)의 출력인 디지털 신호를 고속 퓨리에 변환시켜 주파수 평면상의 신호들로 변환하는 고속 퓨리에 변환부(380)와, 주파수 평면상의 신호들을 수신하여 주파수 평면상의 신호들 중 제1,2교류신호(MF1)의 주파수의 정수배가 되는 주파수 신호가 있는지를 판단하여, 주파수 평면상의 신호들이 제1교류신호(MF1)의 주파수의 정수배가 되는 주파수 신호만이 있으면, 제1통로(A)에 위치한 경보기(410,420)에 경보를 발생시키고, 주파수 평면상의 신호들이 제2교류신호(MF2)의 주파수의 정수배가 되는 주파수 신호만이 있으면, 제2통로(B)에 위치한 경보기(420,430)에 경보를 발생시키는 제어부(390)로 구성될 수도 있다.
또한, 제어부(390)는 주파수 평면상의 신호들이 제1교류신호(MF1)의 주파수의 정수배가 되는 주파수 신호만이 있고, 주파수 평면상의 신호들의 크기가 사용자에 의해 정해준 제2기준값(Ref2) 보다 크면, 제1통로(A)에 위치한 경보기(410,420)에 경보를 발생시키고, 주파수 평면상의 신호들이 제2교류신호(MF2)의 주파수의 정수배가 되는 주파수 신호만이 있고, 주파수 평면상의 신호들의 크기가 사용자에 의해 정해준 제2기준값(Ref2) 보다 크면, 제2통로(B)에 위치한 경보기(420,430)에 경보를 발생시키는 비교부(393)를 더 구비할 수도 있다.
상기의 구성에 따른 본 발명인 다중 주파수를 사용하는 상품도난 방지장치의 동작은 다음과 같다.
본 발명의 다중 주파수를 사용하는 상품도난 방지장치는 적어도 2개 이상의 통로들을 감시하기 위한 것으로, 도 4는 2개의 통로들인 제1,2통로(A,B)를 감시하기 위한 일실시예의 도면으로 수신부(300)는 하나로 구성되나, 다수의 통로들을 감시하고자 할 경우 수신부(300)와 동일한 다수의 수신부들과 수신안테나들과 다수의 송신부와 송신안테나들로 구성하면 된다.
제1통로(A)에 위치하는 제1송신부(100)는 제1송신안테나(110)를 통해 제1통로(A) 상에 제1주파수(f1)를 갖는 교류자장인 제1교류신호(MF1)를 송신하고, 제2통로(B)와 제3통로(C)에 공통으로 위치하는 제2송신부(200)는 제2송신안테나(210)를 통해 제2통로(B)와 제3통로(C) 상에 제1교류신호(MF1)의 제1주파수(f1)와 상이한 주파수인 제2주파수(f2)를 갖는 교류자장인 제2교류신호(MF2)를 송신한다.
제1송신부(100)와 제2송신부(200)는 동일한 구성이고, 단지 송신주파수만 서로 다른 주파수를 갖도록 구성한다.
수신부(300)는 제1통로(A)와 제2통로(B) 상에 자기센서(11)가 위치하면 수신안테나(310)를 통해 자기센서(11)에 의해 왜곡된 주파수를 갖는 고조파신호(HF)를 수신하여 제1통로(A)와 제2통로(B) 상에 자기센서(11)가 위치하는지를 검출하고, 제1통로(A)에 자기센서(11)가 위치하면 제1통로(A)에 위치하는 제1송신안테나(110)와 수신안테나(310)에 설치된 경보기(410,420)에 경보를 발생시키고, 제2통로(B)에 자기센서(11)가 위치하면 제2통로(B)에 위치하는 제2송신안테나(210)와 수신안테나(310)에 설치된 경보기(430,420)에 경보를 발생시키고, 제1통로(A)와 제2통로(B) 모두에 자기센서(11)가 위치하면 제1통로(A)와 제2통로(B)에 위치한 경보기(410,420,430)에 경보를 발생시킨다.
수신부(300)에 의해 자기센서(11)에 의해 왜곡된 고조파신호(HF)의 주파수가 제1주파수(f1)의 정수배의 주파수이면 제1통로(A) 상의 경보기(410,420)에 경보를 발생시키고, 제2주파수(f2)의 정수배의 주파수이면 제2통로(B) 상의 경보기(420,430)에 경보를 발생시킨다.
이와 같이, 수신부(300)는 수신안테나(310)를 통해 자기센서(11)에 의한 왜곡된 주파수를 갖는 고조파신호(HF)가 수신되면 수신된 고조파신호(HF)의 주파수가 제1,2송신부(100,200)들 중 어느 송신부에서 송신된 주파수의 정수배인가를 검출하여 해당 송신부가 위치한 통로에 경보를 발생시킨다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1통로(A)에만 자기센서(11)가 위치하는 경우, 수신안테나(310)를 통해 수신부(300)에서 수신되는 자기센서(11)에 의해 왜곡된 고조파신호(HF)를 주파수 평면상(frequency domain)으로 나타내면 도 7a와 같다.
즉, 도 7a에 도시된 바와 같이, 수신부(300)는 제1송신부(100)에서 송신된 제1교류신호(MF1)의 제1주파수(f1)와, 제2송신부(200)에서 송신된 제2교류신호(MF2)의 제2주파수(f2)가 수신된다. 이와 동시에 제1통로(A)에 위치한 자기센서(11)에 의해 제1주파수(f1)의 주파수가 왜곡되어 제1주파수(f1)의 두배(2f1), 세배(3f1) 등등 연속된 주파수인 제1주파수(f1)의 정수배가 되는 고조파신호(HF)들이 수신된다.
이와 같이, 수신부(300)에서 수신된 신호의 주파수 분포를 검사하면 수신부(100)는 제1교류신호(MF1)의 주파수인 제1주파수(f1)의 정수배의 신호들만이 수신되고, 제2교류신호(MF2)의 주파수인 제2주파수(f2)의 정수배의 신호는 수신되지 않는다. 따라서 수신부(300)는 제1통로(A)에만 자기센서(11)가 위치하고 있음을 검출할 수 있고, 이로 인해 제1통로(A)에만 위치한 경보기(410,420)에 경보를 발생시킨다.
제2통로(B)에만 자기센서(11)가 위치하는 경우에는 수신안테나(310)를 통해 수신부(300)에서 수신되는 자기센서(11)에 의해 왜곡된 고조파신호(HF)를 주파수 평면상(frequency domain)으로 나타내면 도 7b와 같다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 수신부(300)는 제2통로(B)에 위치한 자기센서(11)에 의해 제2교류신호(MF2)의 제2주파수(f2)가 왜곡되어 제2주파수(f2)의 두배(2f2), 세배(3f2) 등등 연속된 주파수의 고조파신호(HF)들이 수신되고, 수신부(300)는 수신된 고조파신호(HF)의 주파수 분포를 검출하여 제2교류신호(MF2)의 주파수인 제2주파수(f2)의 정수배의 고조파신호(HF)들만이 수신되는 것을 판단하여 제2통로(B)에만 자기센서(11)가 위치하고 있음을 판단하고, 제2통로(B)에 위치한 경보기(420,430)에 경보를 발생시킨다.
제1,제2통로(A,B)에 동시에 자기센서(11)가 위치하는 경우에는 수신안테나(310)를 통해 수신부(300)에서 수신되는 자기센서(11)에 의해 왜곡된 고조파신호(HF)를 주파수 평면상(frequency domain)으로 나타내면 도 7c와 같다.
도 7c에 도시된 바와 같이, 수신부(300)는 제1통로(A)와 제2통로(B)에 위치한 자기센서(11)들에 의해 제1주파수(f1)와 제2주파수(f2)가 각각 왜곡되어 제1주파수(f1)와 제2주파수(f2)의 두배(2f1 ,2f2), 세배(3f1 ,3f2) 등등 연속된 주파수의 고조파신호(HF)들이 수신되고, 수신부(300)는 수신된 고조파신호(HF)들에 의해 제1,2통로(A,B)에 동시에 자기센서(11)가 위치하고 있음을 판단하고, 제1,2통로(A,B)에 위치한 경보기(410,420,430)들 모두에 경보를 발생시킨다.
도 5는 본 발명에 따른 수신부의 일실시예의 구성도로, 수신부(300)를 아나로그(analog) 방식으로 구현한 예이다.
수신부(300)는 수신안테나(310)를 통해 수신받은 고조파신호(HF)를 수신받아, 제1대역통과필터(330a)와 제1비교부(340a)와 제1경보발생부(350a)를 통해 제1통로(A)에 위치하는 자기센서(11)의 유무를 검출하여 제1통로(A)에 위치한 경보기(410,420)에 경보를 발생시키고, 제2대역통과필터(330b)와 제2비교부(340b)와 제2경보발생부(350b)를 통해 제2통로(B)에 위치하는 자기센서(11)의 유무를 검출하여 제2통로(B)에 위치한 경보기(420,430)에 경보를 발생킨다.
즉, 제1대역통과필터(Band Pass Filter)(330a)는 수신안테나(310)로부터 수신받은 고조파신호(HF) 중 제1송신부(100)의 송신하는 제1교류신호(MF2)의 주파수인 제1주파수(f1)의 정수배가 되는 주파수 신호만을 통과시키도록 설정한다. 제1비교부(340a)는 제1대역통과필터(330a)의 출력을 수신받아 사용자에 의해 설정된 제1기준값(Ref1)과 비교하여, 제1대역통과필터(330a)의 출력값이 제1기준값(Ref1) 보다 크면 활성화된 제1경보신호(AS1)를 출력하고, 제1대역통과필터(330a)의 출력값이 제1기준값(Ref1) 작으면 비화된 제1경보신호(AS1)를 출력한다.
제1경보발생부(350a)는 제1경보신호(AS1)가 활성화되면 제1통로(A) 상에 위치한 경보기(410,420)에 경보를 발생시킨다.
제2대역통과필터(330b)는 고조파신호(HF) 중 제2송신부(200)에서 송신하는 제2교류신호(MF2)의 주파수인 제2주파수(f2)의 정수배가 되는 주파수 신호만을 통과시키도록 설정한다. 상기와 동일하게 제2비교부(340b)와 제2경보발생부(350b)에 의해 제2경보신호(AS2)가 활성화되면 제2통로(B) 상에 위치한 경보기(420,430)에 경보를 발생시킨다.
제1기준값(Ref1)은 본 발명의 상품도난 방지장치를 사용하는 위치의 주변환경 잡음에 비례하는 값으로 제1,2비교부(340a,340b)에서 입력된 신호가 있고 없음을 구별하기 위한 기준값으로, 설계자, 제작자, 판매자 또는 사용자가 적절히 설정한 값으로 가변 가능한 값이다. 본 제1기준값(Ref1)이 높으면 수신된 자기센서 왜곡신호가 충분히 커야 제1,2비교부(340a,340b)를 통과하므로 감지 감도가 나빠지고, 제1기준값(Ref1)이 낮으면 수신된 자기센서 왜곡신호가 작아도 제1,2비교부(340a,340b)를 통과하므로 감지 감도는 좋아진다.
도 5에 도시된 수신부(300)의 동작은 다음과 같다.
수신부(300)가 관장하는 제1통로(A)에만 자기센서(11)가 위치하여, 수신안테나(310)를 통해 제1송신부(100)에서 송신한 제1주파수(f1)의 정수배에 해당하는 고조파신호(HF)가 제기준값(Ref1) 보다 크게 포함되어 있다면, 제1대역통과필터(330a)를 통과한 신호의 크기가 제1기준값(Ref1) 보다 크므로, 제1비교부(340a)는 활성화된 제1경보신호(AS1)를 출력하고, 활성화된 제1경보신호(AS1)에 의해 제1경보발생부(350a)는 제1통로(A)에 위치한 경보기(410,420)에 경보를 발생시킨다.
반면에, 제2대역통과필터(330b)를 통과한 신호는 없을 것이므로 제1기준값(Ref1)의 크기보다 작을 것이므로, 제2비교부(340b)는 비활성화된 제2경보신호(AS2)를 출력하고, 제2경보발생부(350b)는 제2통로(B) 상에 위치하는 경보기(430)에는 경보를 발생시키지 않는다.
따라서, 수신부(300)는 제1통로(A)에만 자기센서(11)가 위치하면, 제1통로(A) 상에 위치하는 경보기(410,420)만을 동작시킨다.
수신부(100)가 관장하는 제2통로(B)에만 자기센서(11)가 위치하는 경우에는 수신부(100)는 수신안테타(110)를 통해 제2송신부(200)에서 송신한 제2주파수(f2)d의 정수배가 되는 주파수만을 갖는 고조파신호(HF)가 수신되므로, 상기와 반대로 동작하여 제1통로(A)에 위치한 경보기(410)에는 경보를 발생시키지 않고, 제2통로(B) 상에 위치한 경보기(420,430)에 경보를 발생시킨다.
도 6은 본 발명에 따른 수신부의 다른 실시예의 구성도로, 수신부(300)를 디지털 방식으로 구현한 예이다.
증폭 및 필터부(360)는 고조파신호(HF)를 수신하여 고조파신호(HF)를 신호처리에 충분할 만큼 증폭하고, 증폭된 고조파신호(HF) 중 본 발명의 상품도난 방지장치에서 사용하지 않는 주파수 대역의 성분들을 제거하여 출력한다.
아나로그-디지털 변환부(analog to digital converter: ADC)(370)는 증폭 및 필터부(360)의 출력인 아나로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력한다.
고속 퓨리에 변환부(Fast Fourier Transform: FFT)(380)는 아나로그-디지털 변환부(370)의 출력인 시간 평면(time domain)상의 신호인 디지털 신호를 고속 퓨리에 변환시켜 도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같이 주파수 평면(frequency domain)상의 신호들인 제1주파수(f1)와 제2주파수(f2)의 정수배되는 신호들(2f1,2f2,3f1,3f2)로 변환시켜 출력한다.
제어부(390)는 주파수 평면상의 신호들(2f1,2f2,3f1,3f2)을 수신하여 통로 상에 자기센서(11)가 존재하는지의 유무와, 통로 상에 자기센서(11)가 존재하면 제1통로(A) 또는 제2통로(B) 중 어느 통로에 자기센서(11)가 위치는지를 검출하여 해당 통로에 위치한 경보기에 경보를 발생시킨다.
즉, 제어부(390)는 주파수 평면상의 신호들 중 제1,2교류신호(MF1)의 제1,2주파수(f1,f2)의 정수배가 되는 주파수 신호가 있는지를 판단하고, 없으면, 제1통로(A)와 제2통로(B)에는 자기센서(11)가 없는 것으로 판단하고, 주파수 평면상의 신호들이 제1교류신호(MF1)의 제1주파수(f1)의 정수배가 되는 주파수 신호(2f1,3f1)만이 있으면, 제1통로(A) 상에 자기센서(11)가 위치하고 있다는 것을 판단한 후, 제1통로(A)에 위치한 경보기(410,420)에 경보를 발생시킨다. 또한, 주파수 평면상의 신호들이 제2교류신호(MF2)의 제2주파수(f2)의 정수배가 되는 주파수 신호(2f2,3f2)만이 있으면, 제2통로(B)에 위치한 경보기(420,430)에 경보를 발생시키고, 주파수 평면상의 신호들이 제1,2교류신호(MF1)의 제1,2주파수(f1,f2)의 정수배가 되는 주파수 신호(2f1,3f1,2f2,3f2)들이 모두 있으면 제1통로(A)와 제2통로(B)의 경보기(410.420.430)에 경보를 발생시킨다.
제어부(390)는 비교부(393)를 더 구비하여, 비교부(393)에 의해 주파수 평면상의 신호들이 사용자에 의해 정해준 제2기준값(Ref2) 보다 큰지를 비교하는 것으로, 비교부(393)는 도 5의 제1,2비교부(340a,340b)와 동일한 구성과 동일한 동작을 한다.
제2기준값(Ref2)는 제1기준값(Ref1)과 동일한 값이거나, 본 발명의 상품도난 방지장치를 사용하는 위치의 주변환경 잡음에 따라 사용에 의해 설정되는 값이다.
100 : 제1송신부 110a : 제1송신안테나
200 : 제2송신부 210a : 제2송신안테나
300 : 수신부 310 : 수신안테나
330a,330b : 제1,2대역통과필터 340a,340b : 제1,2비교부
350a,350b : 제1,2경보발생부 360 : 증폭 및 필터부
370 : 아나로그-디지털 변환부 380 : 고속 퓨리에 변환부
390 : 제어부 393 : 비교부

Claims (5)

  1. 제1,2통로(A,B) 상에 위치하는 자기센서(11)의 유무를 검출하는 전자기 방식의 상품도난 방지장치에 있어서,
    제1송신안테나(110)를 통해 상기 제1통로(A) 상에 제1교류신호(MF1)를 송신하는 제1송신부(100);
    제2송신안테나(210)를 통해 상기 제2통로(B) 상에 상기 제1교류신호(MF1)의 주파수와 상이한 주파수를 갖는 제2교류신호(MF2)를 송신하는 제2송신부(200); 및
    상기 제1통로(A) 또는 제2통로(B) 상에 자기센서(11)가 위치하면, 상기 제1송신안테나(110)와 제2송신안테나(210) 사이에 위치하는 수신안테나(310)를 통해 상기 자기센서(11)에 의해 왜곡된 주파수를 갖는 고조파신호(HF)를 수신하여 상기 고조파신호(HF)의 주파수가 상기 제1교류신호(MF1)의 주파수에 정수배인지 또는 상기 제2교류신호(MF2)의 주파수에 정수배인지를 검출하여 상기 고조파신호(HF)의 주파수가 상기 제1교류신호(MF1)의 주파수에 정수배이면 상기 제1통로(A)에 경보를 발생시키고, 상기 고조파신호(HF)의 주파수가 상기 제2교류신호(MF1)의 주파수에 정수배이면 상기 제2통로(B)에 경보를 발생시키는 수신부(300)를 구비한 것을 특징으로 하는 다중 주파수를 사용하는 상품도난 방지장치.
  2. 제1,2통로(A,B) 상에 위치하는 자기센서(11)의 유무를 검출하는 전자기 방식의 상품도난 방지장치에 있어서,
    상기 자기센서(11)에 의해 왜곡된 주파수를 갖는 고조파신호(HF)를 수신하는 수신안테나(310);
    상기 수신안테나(310)의 일측 방향으로 이격된 제1송신안테나(110)를 구비하여 상기 제1송신안테나(110)와 수신안테나(310) 사이의 제1통로(A) 상에 상기 제1송신안테나(110)를 통해 제1교류신호(MF1)를 송신하는 제1송신부(100);
    상기 수신안테나(310)의 타측 방향으로 이격된 제2송신안테나(210)를 구비하여 상기 제2송신안테나(210)와 수신안테나(310) 사이의 제2통로(A) 상에 상기 제2송신안테나(210)를 통해 상기 제1교류신호(MF1)의 주파수와 상이한 주파수를 갖는 제2교류신호(MF2)를 송신하는 제2송신부(200); 및
    상기 수신안테나(310)를 통해 상기 자기센서(11)에 의한 왜곡된 주파수를 갖는 고조파신호(HF)가 수신되면 수신된 고조파신호(HF)의 주파수가 상기 제1,2송신부(100,200)들 중 어느 송신부에서 송신된 주파수의 정수배인가를 검출하여 해당 송신부가 위치한 통로에 경보를 발생하는 수신부(300)를 구비한 것을 특징으로 하는 다중 주파수를 사용하는 상품도난 방지장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 수신부(300)는,
    상기 고조파신호(HF)를 수신하여 상기 고조파신호(HF) 중 상기 제1송신부(100)에서 송신하는 제1교류신호(MF1)의 주파수의 정수배가 되는 주파수 신호만을 통과시키는 제1대역통과필터(330a);
    상기 제1대역통과필터(330a)의 출력값과 사용자에 의해 정해준 제1기준값(Ref1)과 비교하여 상기 제1대역통과필터(330a)의 출력값이 제1기준값(Ref1) 보다 크면 활성화된 제1경보신호(AS1)를 출력하는 제1비교부(340a);
    상기 제1비교부(340a)의 제1경보신호(AS1)를 수신하여 상기 제1경보신호(AS1)가 활성화되면 상기 제1통로(A) 상에 위치한 경보기(410,420)에 경보를 발생시키는 제1경보발생부(350a);
    상기 고조파신호(HF)를 수신하여 상기 고조파신호(HF) 중 상기 제2송신부(200)에서 송신하는 제2교류신호(MF2)의 주파수의 정수배가 되는 주파수 신호만을 통과시키는 제2대역통과필터(330b);
    상기 제2대역통과필터(330b)의 출력값과 상기 제1기준값(Ref1)과 비교하여 상기 제2대역통과필터(330a)의 출력값이 제1기준값(Ref1) 보다 크면 활성화된 제2경보신호(AS2)를 출력하는 제2비교부(340b); 및
    상기 제2비교부(340b)의 제2경보신호(AS2)를 수신하여 상기 제2경보신호(AS2)가 활성화되면 상기 제2통로(B) 상에 위치한 경보기(420,430)에 경보를 발생시키는 제2경보발생부(350b)를 구비한 것을 특징으로 하는 다중 주파수를 사용하는 상품도난 방지장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 수신부(300)는,
    상기 고조파신호(HF)를 수신하여 상기 고조파신호(HF)를 증폭하고, 증폭된 고조파신호(HF) 중 사용하지 않는 주파수 대역을 제거하는 증폭 및 필터부(360);
    상기 증폭 및 필터부(360)의 출력을 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아나로그-디지털 변환부(370);
    상기 아나로그-디지털 변환부(370)의 출력인 디지털 신호를 고속 퓨리에 변환시켜 주파수 평면상의 신호들로 변환하는 고속 퓨리에 변환부(380);
    상기 주파수 평면상의 신호들을 수신하여 상기 주파수 평면상의 신호들 중 상기 제1,2교류신호(MF1)의 주파수의 정수배가 되는 주파수 신호가 있는지를 판단하여, 상기 주파수 평면상의 신호들이 상기 제1교류신호(MF1)의 주파수의 정수배가 되는 주파수 신호만이 있으면, 상기 제1통로(A)에 위치한 경보기(410,420)에 경보를 발생시키고, 상기 주파수 평면상의 신호들이 상기 제2교류신호(MF2)의 주파수의 정수배가 되는 주파수 신호만이 있으면, 상기 제2통로(B)에 위치한 경보기(420,430)에 경보를 발생시키는 제어부(390)를 구비한 것을 특징으로 하는 다중 주파수를 사용하는 상품도난 방지장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제어부(390)는,
    상기 주파수 평면상의 신호들이 상기 제1교류신호(MF1)의 주파수의 정수배가 되는 주파수 신호만이 있고, 상기 주파수 평면상의 신호들의 크기가 사용자에 의해 정해준 제2기준값(Ref2) 보다 크면, 상기 제1통로(A)에 위치한 경보기(410,420)에 경보를 발생시키고,
    상기 주파수 평면상의 신호들이 상기 제2교류신호(MF2)의 주파수의 정수배가 되는 주파수 신호만이 있고, 상기 주파수 평면상의 신호들의 크기가 사용자에 의해 정해준 제2기준값(Ref2) 보다 크면, 상기 제2통로(B)에 위치한 경보기(420,430)에 경보를 발생시키는 비교부(393)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 다중 주파수를 사용하는 상품도난 방지장치.
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