(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信器および受信器を備える電子物品監視（「ＥＡＳ」）を使用して金属を検出するための方法であって、
ＥＡＳ問い合わせ信号を送信するステップであって、前記ＥＡＳ問い合わせ信号は、問い合わせ区域を確立し、且つ前記問い合わせ区域内でＥＡＳマーカおよび金属体を検出するために使用されることを特徴とする、ＥＡＳ問い合わせ信号を送信するステップと、
前記ＥＡＳ信号を受信するステップと、
受信した前記ＥＡＳ問い合わせ信号の摂動に基づいて、金属検出サイクルの間に前記問い合わせ区域における金属体の存在を検出するステップであって、前記金属検出サイクルが少なくとも１回のＥＡＳ検出サイクルに周期的に組み入れられることを特徴とする、金属体の存在を検出するステップと、
を含み、
前記金属体の存在を検出するステップは、
金属体が前記ＥＡＳシステムに接近していないときの、受信したＥＡＳ問い合わせ信号を第１電圧と決定するステップと、
受信したＥＡＳ問い合わせ信号の電圧（第２電圧）を、前記第１電圧と比較するステップと、
を含み、前記第２電圧が前記第１電圧よりも低いという判断に応答して、前記金属体が存在すると判断することを特徴とする、
方法。
【請求項２】
前記少なくとも１回のＥＡＳ検出サイクルの間にＥＡＳマーカ信号を検出するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記金属検出サイクルは、前記送信器および前記受信器の両方が動作中である金属検出窓を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１回のＥＡＳ検出サイクルは、
前記送信器が動作中であり、且つ前記受信器が動作中ではない送信窓と、
前記受信器が動作中であり、且つ前記送信器が動作中ではない受信窓と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第２電圧が、少なくとも所定の閾値分、前記第１電圧よりも低いという判断に応答することを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記方法は、前記問い合わせ区域における前記金属体の存在の検出に応答して警報器を始動するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記金属体が磁性かどうかを判断するステップと、
前記金属体が磁性であるという判断に応答して前記警報器を止めるステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
電子物品監視（「ＥＡＳ」）のためのシステムであって、
ＥＡＳ問い合わせ信号を送信するように動作可能な送信器であって、前記ＥＡＳ問い合わせ信号は、問い合わせ区域を確立し、且つ前記問い合わせ区域内でＥＡＳマーカおよび金属体を検出するために使用されることを特徴とする、送信器と、
前記ＥＡＳ問い合わせ信号を受信するように動作可能な受信器と、
受信した前記ＥＡＳ問い合わせ信号の摂動に基づいて、金属検出サイクルの間に、前記ＥＡＳシステムに接近した金属体を検出するように動作可能な金属検出器であって、前記金属検出サイクルが、少なくとも１回のＥＡＳ検出サイクルとともに周期的に組み入れられることを特徴とする、金属検出器と、
を備え、
前記金属検出器は、
金属体が前記ＥＡＳシステムに接近していないときの、受信したＥＡＳ問い合わせ信号を第１電圧と決定し、
前記受信したＥＡＳ問い合わせ信号の電圧（第２電圧）を、前記第１電圧と比較し、
前記第２電圧が前記第１電圧よりも低いという判断に応答して、前記金属体が存在すると判断することにより前記金属体を検出することを特徴とする、
システム。
【請求項９】
前記送信器、前記受信器、および前記金属検出器に電気的に接続された制御器であって、前記少なくとも１回のＥＡＳ検出サイクルの間にＥＡＳマーカ信号を検出するように動作可能な制御器をさらに備えることを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記金属検出サイクルは、前記送信器および前記受信器の両方が動作中である金属検出窓を備えることを特徴とする、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記少なくとも１回のＥＡＳ検出サイクルは、
前記送信器が動作中であり、前記受信器が動作中ではない送信窓と、
前記受信器が動作中であり、前記送信器が動作中ではない受信窓と、
を含むことを特徴とする、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第２電圧は、少なくとも所定の閾値分、前記第１電圧よりも低いという判断に応答することを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
警報器をさらに備え、前記問い合わせ区域における前記金属体の存在の検出に応答して、前記金属検出器は、警報器を始動する動作が可能であることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
【請求項１４】
前記金属体が磁性であるかどうかを判断し、そして、
前記金属体が磁性であるという判断に応答して前記警報器を止める動作が可能な磁性材料検出器をさらに備えることを特徴とする、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記受信器は、
２つの受信アンテナと、
２つの入力接続部および１つの出力接続部を有する差電圧増幅器であって、各入力接続部は前記受信アンテナの対応する一方に電気的に連結されることを特徴とする差電圧増幅器と、
を備え、
前記金属体は、前記出力接続部の電圧が所定の閾値を越えているとの判断により検出されることを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１６】
金属検出システムであって、
送信窓の間に電磁信号を生成するように動作可能な送信器であって、前記電磁信号が問い合わせ区域を確立し、且つ前記問い合わせ区域内の電子物品監視（「ＥＡＳ」）マーカおよび金属体を検出するために使用されることを特徴とする送信器と、
検出窓の間にＥＡＳマーカから受信した信号を検出するように動作可能な受信器と、
前記送信窓の間に前記問い合わせ区域に接近した金属体を、前記金属体により作り出された前記電磁信号の摂動に基づいて検出するような動作が可能な金属検出器と、
を備え
前記金属検出器は、
金属体が前記問い合わせ区域に接近していないときの、受信した電磁信号を第１電圧と決定し、
受信した電磁信号の電圧（第２電圧）を、前記第１電圧と比較し、
前記第２電圧が前記第１電圧よりも低いという判断に応答して、前記金属体が存在すると判断することにより前記金属体を検出することを特徴とする、
システム。
【請求項１７】
警報器であって、前記問い合わせ区域内の前記金属体の存在の検出に応答して、前記金属検出器は、前記警報器を始動する動作が可能であることを特徴とする、警報器と、
前記金属体が磁性であるかどうかを判断する動作が可能であり、かつ、前記金属体が磁性であるという判断に応答して、前記金属検出器は前記警報器を止める動作が可能である磁場検出器と、
を備える請求項１６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本発明は、２００８年７月７日に出願された、「ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ  ＯＦ  ＭＥＴＡＬ／ＭＡＧＮＥＴ  ＤＥＴＥＣＴＩＯＮ  ＭＥＣＨＡＮＩＳＭ  ＩＮ  ＡＣＯＵＳＴＩＣ  ＥＡＳ  ＳＹＳＴＥＭＳ」と題する米国仮出願番号第６１／１３４，１３７に関連し、これに対する優先権を主張し、その全体の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、概して、電子物品監視（「ＥＡＳ」）システムに関連し、より具体的には、音響ＥＡＳシステムにおいて、金属検出器または磁気検出器を組み込むための方法およびシステムに関連する。
【背景技術】
【０００３】
電子物品監視（「ＥＡＳ」）システムは、保護区域から許可されていない物品が持ち出されることを防止するため、一般的に小売店や別の環境で使用される。典型的には、検出システムは、保護区域の出口に設定され、「問い合わせ区域」として知られている、出口を横切って電磁場を発生させることができる１つ以上の送信器およびアンテナ（「ペデスタル」）を備えている。保護されるべき物品は、ＥＡＳマーカでタグ付けされ、有効化されると、この問い合わせ区域を通過したときに応答信号を発する。同一または別の「ペデスタル」にあるアンテナおよび受信器は、この応答信号を検出し、警報を発生させる。
【０００４】
音響磁気式（「ＡＭ」）のＥＡＳシステムでは、ＥＡＳマーカの鍵となる有効な要素は、溶融鋳造のアモルファスの磁気リボンでできた１つ以上のストリップである。マーカの内部で特定の磁気バイアスの状況下に置かれたとき、これらのストリップは、その固有共振周波数で電磁場のエネルギーを受信し、蓄える。
【０００５】
結果として、検出システムの送信器から送信されたエネルギー源が途切れると、マーカが信号源となり、その共振周波数で電磁エネルギーを放射することができる。このような信号は、送信場が存在しないため、たとえ微弱でも受信器により直ちに検出され得る。
【０００６】
このプロセスの特性により、ＥＡＳマーカまたは送信器に接近した他の磁性材料または金属は、ＥＡＳシステムの最適な性能に干渉する場合がある。金属材料および磁性材料を検出するための従来のシステムは、例えば、米国特許第４，７０９，２１３号の「Ｍｅｔａｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」、米国特許第５，４１４，４１１号の「Ｐｕｌｓｅ  Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  Ｍｅｔａｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ」、および米国特許出願公報第２００７／００４６２８８号の「Ｈｙｂｒｉｄ―Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ」が知られている。
【０００７】
また、ＥＡＳシステムを備えた金属検出を使用するための先行のシステムは一般的に提案されており、例えば、欧州特許第ＥＰ０７３６８５０号の「Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ  ｓｈｏｐｌｉｆｔｉｎｇ  ａｎｄ  ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｔｈｅｆｔ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ」がある。しかし、このようなシステムはＥＡＳシステムに隣接した金属検出システムを単に提供しているに過ぎず、実際にこれらを１つのシステムに統合させるという、向上した効率性およびコスト削減のためのどんなメカニズムも提供していない。
【０００８】
それゆえ、金属検出がＥＡＳシステム内で結合的に統合された金属検出の機能性により達成され得るシステムが必要とされる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、電子物品監視（「ＥＡＳ」）システムの問い合わせ区域内で金属体を検出するための方法およびシステムを有利に提供する。一般的に、金属体は、ＥＡＳマーカを検出するために使用される同一の機器を使用して検出される。金属検出サイクルおよびＥＡＳマーカ検出サイクルは、経時的に、周期的に組み入れられる。
【００１０】
本発明の一態様によると、ＥＡＳシステムを使用して金属を検出するための方法が提供される。ＥＡＳシステムは、送信器および受信器を備える。ＥＡＳ問い合わせ信号は、問い合わせ区域を確立するように送信される。ＥＡＳ問い合わせ信号は、問い合わせ区域内でＥＡＳマーカおよび金属体を検出するために使用される。金属検出サイクルの間に、ＥＡＳ信号が受信され、かつ問い合わせ区域内の金属体の存在が検出される。金属体は、受信したＥＡＳ問い合わせ信号の摂動に基づき検出される。金属検出サイクルは、少なくとも１回のＥＡＳ検出サイクルとともに、周期的に組み入れられる。
【００１１】
本発明の別の態様によると、電子物品監視のためのシステムは、送信器、受信器、および金属検出器を備える。送信器は、ＥＡＳ問い合わせ信号を送信するように動作可能である。ＥＡＳ問い合わせ信号は、問い合わせ区域を確立し、問い合わせ区域内のＥＡＳマーカおよび金属体を検出するために使用される。受信器は、ＥＡＳ問い合わせ信号を受信するように動作可能である。金属検出器は、金属検出サイクルの間に、ＥＡＳシステムに接近した金属体を検出するように動作可能である。金属体は、受信したＥＡＳ問い合わせ信号の摂動に基づいて検出される。金属検出サイクルは、少なくとも１回のＥＡＳ検出サイクルとともに、周期的に組み入れられる。
【００１２】
本発明のさらに別の態様によると、金属検出システムは、送信器、受信器、および金属検出器を備える。送信器は、送信窓の間に電磁信号を生成するように動作可能である。電磁信号は問い合わせ区域を確立し、問い合わせ区域内のＥＡＳマーカおよび金属体を検出するために使用される。受信器は、検出窓の間にＥＡＳマーカから受信した信号を検出するように動作可能である。金属検出器は、金属体により作り出された電磁信号の摂動に基づいて、送信窓の間に、問い合わせ区域に接近した金属体を検出するように動作可能である。
【００１３】
添付の図面を併せて考慮すると、以下の詳細な説明を参照することにより、本発明のより完全なる理解、そして結果として伴うその有利性および特徴が、より容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の原理により構築された、一体化された金属検出の性能を有する例示的な音響電子物品監視（「ＥＡＳ」）検出システムのブロック図である。
【図２】本発明の原理により構築された、例示的なＥＡＳシステム制御器のブロック図である。
【図３】音響ＥＡＳ検出システムのタイミングのスキームを示すタイミング図である。
【図４】本発明の原理による、混成検出窓を備える、音響ＥＡＳ検出システムのタイミングのスキームを示すタイミング図である。
【図５】本発明の原理による、混成窓およびＥＡＳのみの窓の組み合わせを示すタイミング図である。
【図６】本発明の原理による、例示的な金属検出プロセスのフローチャートである。
【図７】本発明の原理により構築された、ＥＡＳ検出システムの例示的なシステム制御器のブロック図である。
【図８】本発明の原理により構築された、バックグラウンド送信の解除に基づく、一体化された金属検出の性能を備えるＥＡＳ検出システムの、代替的システム制御器のブロック図である。
【図９】７フィート間隔のシステムにおける受信器から対象の距離に対して検出された金属信号の分散を示すグラフである。
【図１０】本発明の原理により構築された、受信のみのアンテナを使用する、一体化された金属検出の性能を有するＥＡＳ検出システムの、代替的システム制御器のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明による例示的な実施形態を詳細に説明する前に、実施形態は主として、金属検出の機能性を電子物品監視（「ＥＡＳ」）システム内に、結合的に統合するためのシステムおよび方法の実施に関連した装置の構成部品およびプロセスステップを組み合わせて備えていることに注意されたい。従って、システムおよび方法の構成要素は、適切な場合は図面において従来の記号を用いて表示され、本明細書の記載による利益を有する当業者にとって、容易に明らかとなる詳細をもって開示を不明確にしないために、本発明の実施形態の理解に関連するこれらの特定の詳細のみを示す。
【００１６】
本明細書で使用される場合、「第１」および「第２」、「頂部」および「底部」等のような関係を示す言葉は、１つの実体または要素を、別の実体または要素と単に区別するためにのみ使用され得、いかなる物理的若しくは論理的な関係、又は、そのような実体若しくは要素の順序を必ずしも必要とせず又は暗示しない。
【００１７】
本発明の一実施形態は、ＥＡＳシステムの問い合わせ区域で金属を検出するための方法およびシステムを有利に提供する。ＥＡＳシステムは、ＥＡＳタグを検出するために使用される同一のハードウェアを使用して、金属の存在を検出する。
【００１８】
ここで、同様の参照指示が同様の要素を示す図面を参照すると、図１には、本発明の原理により構築され、かつ、例えば施設の入り口に配置された、例示的なＥＡＳ検出システム１０の一構成が示される。ＥＡＳ検出システム１０は、入り口１４の対向しあう側面に一対のペデスタル１２ａ、１２ｂ（併せてペデスタル１２と呼ぶ）を含む。ＥＡＳ検出システム１０のための、１つ以上のアンテナがペデスタル１２ａおよび１２ｂに含まれてもよく、これらは既知の距離だけ離れて配置される。ペデスタル１２に配置されたアンテナは、ＥＡＳ検出システム１０の動作を制御する制御システム１６に電気的に連結される。システム制御器１６は、箔を裏打ちした袋の存在をより的確に検出するために、磁場検出器１７に選択で電気的に接続されてもよい。システム制御器１６と連結した磁場検出器１７の動作は以下のさらに詳細に論じる。
【００１９】
次に図２を参照すると、例示的なＥＡＳ制御システムは、制御器１８（例えば、プロセッサまたはマイクロプロセッサ）、電源２０、トランシーバ２２、メモリ２４（不揮発性メモリ、揮発性メモリ、またはその組み合わせを含んでもよい）、通信インターフェース２６、および警報器２８を含んでもよい。制御器１８は、無線通信、メモリ２４へのデータの記憶、記憶されたデータの別のデバイスへの通信、および警報器２８の起動を制御する。バッテリーまたはＡＣ電源のような電源２０は、ＥＡＳ制御システム１６に電力を供給する。警報器２８は、ＥＡＳシステム１０の問い合わせ区域内でのＥＡＳマーカおよび／または金属の検出に対応して、可視的および／または可聴的な警報を提供するため、ソフトウェアおよびハードウェアを備えてもよい。
【００２０】
トランシーバ２２は、１つ以上の送信アンテナ３２に電気的に連結された送信器３０、および１つ以上の受信アンテナ３６に電気的に連結された受信器３４を備えてもよい。交互に、単一のアンテナまたは一対のアンテナが、送信アンテナ３２および受信アンテナ３６の両方として使用されてもよい。送信器３０は、ＥＡＳシステム１０の問い合わせ区域内のＥＡＳマーカを「活性化する」ため、送信アンテナ３２を使用して無線周波数の信号を送信する。受信器３４は、受信アンテナ３６を使用してＥＡＳマーカの応答信号を検出する。
【００２１】
メモリ２４は、問い合わせ区域内で金属の存在を検出するために金属検出モジュール３８を含んでもよい。金属検出モジュール３８の動作は、以下でさらに詳細に説明する。
【００２２】
次に図３を参照すると、一つのＥＡＳシステムの例示的な検出サイクル４０のタイミング図が示されている。ＥＡＳマーカの固有の特性を利用して、ＥＡＳ検出システムは、１回の時間周期中にバーストを送信することができ、次いで、１回の検出サイクル４０の間の次のタイムフレームで応答信号を「聞く」。一実施形態では、ＥＡＳ検出サイクル４０は、送信窓４２、タグ検出窓４４、同期窓４６、およびノイズ窓４８の、４つの別々の時間周期を備える。例示的な検出サイクル４０は、周波数が９０Ｈｚならば、１１.１ミリ秒の間である。検出サイクル４０の開始において、５８ｋＨｚの電磁（「ＥＭ」）場の１．６ミリ秒間のバースト、すなわち無線周波数信号が、同じ５８ｋＨｚの周波数の固有共振周波数を有するＥＡＳマーカを「活性化する」ため、送信窓４２の間に送信される。送信窓４２の終わりには、ＥＡＳマーカは、既に相当な量のエネルギーを受信し、かつ蓄えており、それにより実際のＥＡＳマーカは、蓄えたエネルギーを徐々に消散（一般的に「リングダウン」として知られる）しながら、５８ｋＨｚで共振するエネルギー／信号源となる。送信されたＥＭ場は、ＥＡＳマーカ信号よりも数桁大きくてもよい。結果として、受信器３４は送信の間は動作しない。受信器３４は、送信器３０がＥＭエネルギーの送信を停止した後に、ＥＡＳマーカ信号の存在を「聞き」始める。タグ検出窓４４の間に、ＥＡＳマーカ信号は、バックグラウンドが静かである時、すなわち送信器３０がオフ状態の時に、容易に検出することができる。確認目的のため、受信器３４は、同期窓４６の間およびノイズ窓４８の間、すなわち、それぞれＥＭエネルギーのバーストの送信完了の３．９ミリ秒後および５．５ミリ秒後にもまた再度聞く。この時までに、ＥＡＳマーカのエネルギーは、ほぼ完全に消散しているはずであり、検出され得ない。しかし、信号がまだ存在する場合、それはある未知の干渉源の存在を示し、警報器２８は無効化される。
【００２３】
次に図４を参照すると、本発明の一実施形態において、金属検出サイクル５０は、送信窓４２に代わって金属検出窓５２を備える。金属検出サイクル５０の残りの部分は、最初の検出サイクル４０と同一、すなわちタグ検出窓４４、同期窓４６、およびノイズ窓４８である。金属を検出するための一つ方法は、ＥＭ励起の間の、誘導された渦電流に基づく。誘導された渦電流は、良好な導体の場合、およそ数十マイクロ秒で非常に迅速に消散する。不良な導体だと消散率が悪い。良好な導体を用いたとしても、渦電流の消散は音響マーカの消散よりも約２桁短い。
【００２４】
ＥＡＳ検出システム１０は、金属検出送信サイクル５０の終了後にマーカの検出を再開する。この場合、同一のＥＭ励起の送信が、図４で示されるように、金属および音響ＥＡＳマーカの両方の存在を検出するために使用されてもよい。
【００２５】
金属検出の間、１つのペデスタルだけが送信ペデスタルとして使用されることが理解される。結果として、この混成サイクルの間における検出は、両方のペデスタルが同時に送信する、ＥＡＳのみのサイクルにおける検出と比較して減少され得る。しかし、多様な方法で異なるサイクルを混合することができる。例えば図５で示されるように、混成サイクル５４は、ＥＡＳのみの検出サイクル４０の３回ごとに対し１回の金属検出サイクル５０を含んでもよい。図５で示される、ＥＡＳのみの検出サイクル４０ごとに組み入れられた金属検出サイクル５０の順序および量は、単に図解目的のためであることに注意されたい。サイクルのいかなる組み合わせおよび／または順序も、本発明の範囲内にある。
【００２６】
次に図６を参照すると、金属を検出するための金属検出モジュール３８およびトランシーバ２２により遂行される例示的なステップを説明するフローチャートが提供されている。この方法は、ＥＭ励起の間に誘導された渦電流を検出することに基づく。本発明の一実施形態は、エネルギーを送信するために片方のペデスタルのみを使用する一方、他方のペデスタルが金属検出のための受信アンテナ３６として役目を果たす。金属検出モジュール３８は、問い合わせ区域において、送信アンテナ３２を介してＥＭエネルギーのバーストを送信することにより、受信アンテナ３６で金属の存在無しに発生した基準電圧（Ｖｒ）を決定し、かつ、受信アンテナ３６で誘導された電圧を測定する（ステップＳ１０２）。金属検出サイクル５０の送信窓５２の間に、金属の存在無しに受信アンテナ３６のセンスコイルに発生した誘導された電圧（Ｖｒ）は、送信ＥＭ場に起因してかなり大きい。
【００２７】
金属検出モジュール３８がバックグラウンドの電圧Ｖｒを決定すると、システム１０は金属検出サイクル５０に入り得る（ステップＳ１０４）。金属検出サイクル５０の間に、ＥＭエネルギーのバーストは送信アンテナ３２を介して送信され（ステップＳ１０６）、そして受信アンテナで受信される（ステップＳ１０８）。一般的に、金属が問い合わせ区域に存在する場合、渦電流効果に起因する受信した信号の強さは、ＥＭ場を送信している間に誘導された直接誘導電圧よりもかなり小さい。金属が存在するとき、誘導された電圧は、Ｖｍの値まで低下する。金属の存在の結果、受信した正味の実効電圧（Ｖｓ）は、Ｖｒ−Ｖｍで計算され（ステップＳ１１０）、これはＶｒのほんのわずかな部分（数パーセント程度）である。Ｖｓが所定の閾値の電圧（ＶＴＨ）よりも大きい場合（ステップＳ１１２）、金属検出モジュールは警報器を始動させる（ステップＳ１１４）。警報器は可聴的または可視的な警報器でもよく、あるいは金属がＥＡＳ検出システム１０を通って運ばれたことを検知する、警備員または別の許可された人員に通知してもよい。システム１０は次に、金属検出サイクル５０（ステップＳ１０４）を繰り返す前に、所定数の反復のため、ＥＡＳ音響検出サイクル４０に入る（ステップＳ１１６）。
【００２８】
一般的な使用では、ＶｒはＶｓよりももっと多くの量を、時間をかけてドリフトさせ得る。この場合、そのような電圧のドリフトを追跡するため、および／または、バックグラウンド電圧を再調整するために、ハードウェア／ソフトウェアの実装が求められる。ドリフトするＶｓのゆっくりとした変化は切り捨てられ得、速い変化のみが問い合わせ区域を通って運ばれた金属として認識される。
【００２９】
上述のように、誘導された渦電流は、非常に迅速に、例えば良好な導体の場合、およそ数十マイクロ秒で消散する。結果として、金属検出サイクル５０の間における検出は、両方のペデスタルが同時に送信できる、ＥＡＳマーカのみの検出サイクル４０における検出と比較して低下され得る。この場合、同一の送信ＥＭ励起が、金属および音響のＥＡＳマーカの両方の存在を検出するために使用されてもよい。金属検出サイクル５０が完了すると、両方のペデスタルは音響ＥＡＳマーカを検出するために使用されてもよい。
【００３０】
次に図７を参照すると、一実施形態において、同一のループアンテナが、送信アンテナ３２および受信アンテナ３６の両方として役目を果たし、信号の送受信を提供するように、「ユニコイル」設計が使用されてもよい。電圧制限回路５６は、アンテナがＥＡＳのみのサイクルの間に送信器として使用されるので、受信器３４の電子機器を保護するために使用されてもよい。制限電圧は送信サイクルの間でも、受信器の回路を保護しながら、受信した信号をクリップしないように設定されてもよい。次に、Ｖｒは十分に大きいため、低利得の増幅器５８がフィルタと併用して使用されてもよく、それにより金属検出システム１０の感度を低下させてもよい。増幅器／フィルタ５８の出力は、アナログ−デジタル変換器（「ＡＤＣ」）６０によりアナログ信号からデジタル信号に変換される。次いでデジタル信号はデジタル信号処理器（「ＤＳＰ」）６２を通り、警報の条件が存在するかどうかを決定し、もし存在するならば警報器２８を始動する。ＤＳＰは制御器１８に一体化されてもよく、別々になったデバイスでもよいことに注意されたい。
【００３１】
本発明の代替的な実施形態が図８に提供される。この実施形態では、２つの分離した電流ループ、すなわち、２つの受信アンテナ３６ａ、３６ｂと、２つの電圧制限器５６ａ、５６ｂと、２つの可変増幅器／フィルタ６４a、６４ｂと、を備える２つの個別経路であってもよい。各ループにおける電流の位相は、種々の異なる方向において最大範囲を達成するため、独立して、例えば、「同相で」、「位相から９０度ずれて」、「位相から１８０度ずれて」制御され得る。金属検出モジュール３８は、この特定のアンテナ構造を利用することができる。例えば、送信ペデスタルの２つのアンテナ３２は同相で送信してもよい。もし２つの受信アンテナ３６ａ、３６ｂで誘導された電圧が、異なる増幅器６６に供給される場合、バックグラウンドの送信の実効が最小化される。理想的な状況では、２つのコイルが完璧な位置に設置される場合、正味の差電圧はゼロにされ得る。実施において、正味の信号は、さらに信号を増幅／調整するのに十分な小さな信号だけが必要とされる。
【００３２】
一方のペデスタルの送信器は５８ｋＨｚのＥＭ場の１．６ミリ秒のバーストを送信し、反対側のペデスタルにある２つのループ（受信アンテナ３６ａ、３６ｂ）は電圧を誘導し、形状、巻き線の数が同一のため、電圧はほぼ等しい。信号は、ほぼゼロの正味電圧とともに差電圧増幅器６６に供給される。金属が存在するとき、２つの受信経路の均衡が崩れ、それゆえ差電圧増幅器６６の出力において微弱な信号が作り出される。この信号は金属が存在するかどうかを決定するため、次いで増幅器／フィルタ５８を介して供給され、ＡＤＣ５８によりデジタル化され、そしてＤＳＰ６２により処理される。
【００３３】
先の実施形態のように、長期間のシステムドリフト、または短時間のシステム構造の乱れにより、差電圧増幅器６６の出力において変化を生じさせることができる。この場合、警報器２８は抑止されてもよく、均衡を達成するために各増幅器６４a、６４ｂの独立した可変利得を調整するように命令が送信されてもよい。
【００３４】
次に図９を参照すると、グラフが提供され、金属体が受信アンテナ３６から移動する際に検出された信号の電圧を示している。信号の強さは、金属体の距離が長くなるとともに減少し、最小値に達し、対象が送信器に接近するにつれて再び増加する。
【００３５】
図１０は、受信のみのアンテナ（単数又は複数）３６を使用し、検出のメカニズムを簡略にした代替的なシステム制御器１６を示している。金属検出を目的として、別個の受信のみのアンテナ（単数又は複数）３６が使用され得る。アンテナ３６は、送信器に対し特定の位置および角度ゼロで設置された、空芯コイルループ、または（フェライト）コア付きアンテナにすることができる。この例では、このアンテナは、送信目的のために使用されないので、先の実施形態の電圧制限回路が除かれてもよい。さらに、的確な配向により、アンテナ３６は、送信されたＥＭ場による誘導を最小化するように位置付けられてもよい。バックグラウンドの高い誘導電圧無しに、金属の存在に起因して検出された小さな電圧は、より高い利得によって増幅され得、それゆえ、より優れた感度を提供する。
【００３６】
加えて、本発明は、いくつかの著しい有利性を提供する磁石／磁性材料の検出を含んでもよい。一例では、磁石は、万引き犯によるＥＡＳマーカの磁性状態を変えるために使用され得る。別の例では、磁性特性を検出することで、検出された金属の種類がシステムにより識別されてもよい。例えば、通常のアルミ箔／金属は、一般的に磁性鋼でできたショッピングカートと容易に区別することができる。従って、磁場検出器１７が、問い合わせ区域内で検出された金属が、例えばショッピングカートのように、さらに磁性でもあると判定する場合、システム制御器１６は警報器２８の始動を止める、または自制することができる。
【００３７】
極端にいえば、拳銃のような銃器も磁性鋼でできている。それゆえ、本発明のＥＡＳ金属検出システム１０は、万引きに対する機能に加え、最初のセキュリティーチェックを提供することも可能である。
【００３８】
フラックスゲート磁力計、巨大磁気抵抗センサ、ガウスメーター、または任意の他の磁場感知デバイスのような、従来の高感度磁性センサが、このような磁性感知の目的のために使用されてもよい。磁力計センサは、磁石の存在による磁場の乱れを検出できる、非常に敏感なデバイスである。そのような機能の信頼性のある実行により、送信アンテナからの送信は無くすべきである。結果として、磁性の感知は、図４で示されるように、タグ検出窓４４、同期窓４６、およびノイズ窓４８のうちの１つの時間枠の間に遂行されるべきである。
【００３９】
本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアおよびソフトウェアの組み合わせで実現され得る。本明細書で説明された方法を実行するために適合された任意の種類のコンピュータシステムまたは他の装置が、本明細書で説明された機能を果たすように適合される。
【００４０】
ハードウェアおよびソフトウェアの典型的な組み合わせは、１つ以上の処理要素および記憶媒体に記憶されたコンピュータプログラムを有する特殊なコンピュータシステムであってもよく、当該コンピュータプログラムは、ロードされ実行されると、本明細書で説明された方法を実行するようにコンピュータシステムを制御する。本発明はまた、コンピュータプログラム製品に組み込まれてもよく、当該コンピュータプログラム製品は、本明細書で説明された方法の実施を可能にする全ての特徴を含み、コンピュータシステムにロードされた場合これらの方法を実行することができる。記憶媒体は、任意の揮発性または不揮発性の記憶デバイスを意味する。
【００４１】
本内容におけるコンピュータプログラムまたはアプリケーションは、情報処理能力を有するシステムに、直接か、あるいは、ａ）別の言語、コード若しくは表記への変換、又は、ｂ）異なる材料形態に再生、の片方若しくは両方の後か、のいずれかに、特定の機能を遂行させることを目的とする一連の指示の、任意の言語、コードまたは表記における任意の表現を意味する。
【００４２】
加えて、前述と相容れないことが記述されていない限り、すべての添付の図面は原寸に比例していないことに注意すべきである。意義深いことには、本発明は、その精神またはその本質的な特性から逸脱することなく別の特定の形態で具体化することができ、それ故に、言及は、本発明の範囲を示すものとして、前述の明細書ではなく以下の請求の範囲に対してなされるべきものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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