(57)【要約】【課題】  広い入り口または出口に適応できる問合せ領域を有する電子物品監視システム用のアンテナシステムを提供する。【解決手段】  広い問合せ領域に対応した電子物品監視用アンテナシステムは、送信機として機能することが可能な複数の磁心送受信アンテナを備え、複数の磁心送受信アンテナは広い問合せ領域の天井に隣接して設置できるようになっており、広い問合せ領域の中に問合せ信号を送信する。磁心送受信アンテナの各々は広い問合せ領域に置かれた電子物品監視用のマーカからの応答信号を受信することによってマーカの存在を検出するために受信機として機能することが可能である。このアンテナシステムはまた、複数の送受信アンテナコイルを備え、複数の送受信アンテナコイルは送信機として機能することが可能であり、広い問合せ領域の床に隣接して設置される。複数の送受信アンテナコイルは広い問合せ領域の中に問合せ信号を送信し、広い問合せ領域に置かれた電子物品監視用のマーカからの応答信号を受信することによってマーカの存在を検出するために受信機として機能することが可能である。【選択図】図1
2009527980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
広い問合せ領域に対応した電子物品監視用アンテナシステムであって、
複数の磁心送受信アンテナであって、当該複数の磁心送受信アンテナは送信機として機能することが可能であり、当該複数の磁心送受信アンテナは広い問合せ領域の天井に隣接して設置できるようになっており、当該複数の磁心送受信アンテナは広い問合せ領域の中に問合せ信号を送信し、当該複数の磁心送受信アンテナは広い問合せ領域に置かれた電子物品監視用のマーカからの応答信号を受信することによってマーカの存在を検出するために受信機として機能することが可能である、複数の磁心送受信アンテナと、
複数の送受信アンテナコイルであって、当該複数の送受信アンテナコイルは前記送信機として機能することが可能であり、当該複数の送受信アンテナコイルは広い問合せ領域の床に隣接して設置できるようになっており、当該複数の送受信アンテナコイルは広い問合せ領域の中に問合せ信号を送信し、当該複数の送受信アンテナコイルは広い問合せ領域に置かれた電子物品監視用のマーカからの応答信号を受信することによってマーカの存在を検出するために前記受信機として機能することが可能である、複数の送受信アンテナコイル、とからなり、
前記複数の磁心送受信アンテナと前記複数の送受信アンテナコイルは、問合せ領域の全体をカバーするために、互いに補完的であることを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項２】
請求項1に記載の電子物品監視用アンテナシステムにおいて、前記複数の磁心送受信アンテナの各々は、フェライト磁心からなる送受信アンテナであることを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項３】
請求項1に記載の電子物品監視用アンテナシステムにおいて、前記複数の磁心送受信アンテナは、4つの磁心送受信アンテナからなり、当該4つの送受信アンテナコイルの各々は、広い問合せ領域に亘って端部と端部を向き合わせて配置されていることを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項４】
請求項1に記載の電子物品監視用アンテナシステムにおいて、前記複数の送受信アンテナコイルは、4つの送受信アンテナコイルからなり、当該4つの送受信アンテナコイルの各々は、広い問合せ領域に亘って、互いに隣接して配置されていることを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項５】
請求項1に記載の電子物品監視用アンテナシステムにおいて、前記複数の送受信アンテナコイルの内の少なくとも一つは、複数の巻き数を有するワイヤ・ループのアンテナ・コイル送受信機であることを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項６】
請求項1に記載の電子物品監視用アンテナシステムにおいて、前記複数の送受信アンテナコイルの内の少なくとも一つは、第一の受信コイルと第二の送信コイルを備え、当該第一の受信コイルと第二の送信コイルの各々は複数の巻き数を有することを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項７】
請求項1に記載の電子物品監視用アンテナシステムにおいて、前記複数の送受信アンテナコイルの内の少なくとも一つは、ワイヤ・ループ・アンテナ・コイル送信機と磁心アンテナ受信機を備えていることを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項８】
請求項1に記載の電子物品監視用アンテナシステムにおいて、前記複数の送受信アンテナコイルが複数のペアを形成し、当該ペアの第一のアンテナコイルと第二のアンテナコイルが、実質的に、互いに同位相、および実質的に、互いに不一致の位相関係にある第一の磁場と第二の磁場を交互に発生させることを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項９】
請求項8に記載の電子物品監視用アンテナシステムにおいて、実質的に、互いに同位相、および不一致の位相関係にある前記第一の磁場と前記第二の磁場とが、前記問い合わせ領域内にあるヌル・ゾーンを第一の位置から第二の位置に移動させることを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項１０】
請求項1に記載の電子物品監視用アンテナシステムにおいて、前記複数の送受信アンテナコイルが第一のワイヤ・ループ・アンテナ・コイル送信機と第二のワイヤ・ループ・アンテナ・コイル送信機とを備え、当該第一のワイヤ・ループ・アンテナ・コイル送信機は当該第二のワイヤ・ループ・アンテナ・コイル送信機に隣接し、前記電子物品監視用アンテナシステムは、更に磁心アンテナ受信機を備え、当該磁心アンテナ受信機は前記第一のワイヤ・ループ・アンテナ・コイル送信機と前記第二のワイヤ・ループ・アンテナ・コイル送信機を横切って伸びていることを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項１１】
請求項1に記載の電子物品監視用アンテナシステムにおいて、当該アンテナシステムが、更に前記複数の磁心送受信アンテナと前記複数の送受信アンテナコイルとに選択的に電流を流すことにより、これらのアンテナ面と直交する方向に磁場を発生するようになっているドライブ・ユニットを備え、前記複数の磁心送受信アンテナと前記複数の送受信アンテナコイルが前記問い合わせ領域においてモジュール化して分散配置されていることを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項１２】
請求項1に記載の電子物品監視用アンテナシステムにおいて、前記複数の送受信アンテナコイルが下地床の上であって、ハウジングの中に配置されていることを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項１３】
請求項1に記載の電子物品監視用アンテナシステムにおいて、前記複数の磁心送受信アンテナが、フェライト磁心からなる送受信アンテナであり、前記複数の送受信アンテナコイルの上方に配置されていることを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項１４】
請求項11に記載の電子物品監視用アンテナシステムにおいて、前記磁場のサイズは、前記問い合わせ領域に相補的になっていることを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項１５】
幅が2mを越える広い問合せ領域に対応した電子物品監視用アンテナシステムであって、
複数の磁心送受信アンテナであって、当該複数の磁心送受信アンテナは送信機として機能することが可能であり、当該複数の磁心送受信アンテナの各々は、巻き線を巻いたフェライト材料からできており、当該複数の磁心送受信アンテナの各々は広い問合せ領域の天井の中に、あるいは天井に隣接して設置できるようになっており、当該複数の磁心送受信アンテナのは広い問合せ領域の中に問合せ信号を送信し、当該複数の磁心送受信アンテナは広い問合せ領域に置かれた電子物品監視用のマーカからの応答信号を受信することによってマーカの存在を検出するために受信機として機能することが可能である、複数の磁心送受信アンテナと、
複数の送受信アンテナコイルであって、当該複数の送受信アンテナコイルの各々は前記送信機として機能することが可能であり、当該複数の送受信アンテナコイルの各々は前記複数の磁心送受信アンテナの下方に設置されており、当該複数の送受信アンテナコイルは広い問い合わせ領域の床に隣接して、あるいは床の下に設置できるようになっており、当該複数の送受信アンテナコイルは広い問合せ領域の中に問合せ信号を送信し、当該複数の送受信アンテナコイルの各々は広い問合せ領域に置かれた電子物品監視用のマーカからの応答信号を受信することによってマーカの存在を検出するために前記受信機として機能することが可能である、複数の送受信アンテナコイル、とからなり、
前記複数の磁心送受信アンテナと前記複数の送受信アンテナコイルは、問合せ領域の全体をカバーするために、互いに補完的であることを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項１６】
請求項15に記載の電子物品監視用アンテナシステムにおいて、前記複数の送受信アンテナコイルが送信を行なうときに、実質的に、互いに同位相、および実質的に、互いに不一致の位相関係にある第一の磁場と第二の磁場を交互に発生させることを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項１７】
請求項16に記載の電子物品監視用アンテナシステムにおいて、当該アンテナシステムが、広い問合せ領域に置かれた電子物品監視用のマーカからの応答信号を発生させるための前記複数の磁心送受信アンテナおよび前記複数の送受信アンテナコイルからの出力を受信し、評価するように設定された制御器を更に備え、当該制御器は、当該評価結果に応じて前記複数の磁心送受信アンテナおよび前記複数の送受信アンテナコイルを制御するようになっていることを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項１８】
請求項16に記載の電子物品監視用アンテナシステムにおいて、前記複数の磁心送受信アンテナおよび前記複数の送受信アンテナコイルが前記問い合わせ領域においてモジュール化して配置されていることを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項１９】
請求項16に記載の電子物品監視用アンテナシステムにおいて、前記複数の磁心送受信アンテナは天井の相補的な位置に、端部と端部を向き合わせて配置されていることを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項２０】
請求項16に記載の電子物品監視用アンテナシステムにおいて、前記複数の送受信アンテナコイルは床の相補的な位置に、互いに横方向に隣り合って配置されていることを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項２１】
請求項16に記載の電子物品監視用アンテナシステムにおいて、前記複数の磁心送受信アンテナは床の相補的な位置に、端部と端部を向き合わせて配置され、前記複数の送受信アンテナコイルは天井の相補的な位置に、互いに横方向に隣り合って配置されていることを特徴とする電子物品監視用アンテナシステム。
【請求項２２】
広い問合せ領域においてマーカを検出する方法であって、
複数の磁心送受信アンテナを準備するステップであって、当該複数の磁心送受信アンテナの各々は送信機および受信機として機能することが可能になっているステップと、
前記複数の磁心送受信アンテナを広い問合せ領域の天井に隣接して配置するステップと、
複数の送受信アンテナコイルを準備するステップであって、当該複数の送受信アンテナコイルの各々は送信機および受信機として機能することが可能になっているステップと、
前記複数の送受信アンテナコイルは広い問合せ領域の床に隣接して配置するステップと、
前記複数の送受信アンテナコイルと前記複数の磁心送受信アンテナとを使用して、広い問合せ領域に問合せ信号を発生するステップであって、当該問合せ信号に対する、広い問合せ領域に置かれたマーカからの応答信号を受信することによってマーカの存在を検出するようになっているステップと、
互いに相補的な関係にある前記複数の送受信アンテナコイルと前記複数の磁心送受信アンテナから発生する問合せ信号が問合せ領域の全体をカバーするようになっているステップからなる
広い問合せ領域においてマーカを検出する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子物品監視(EAS)システムに関係する。更に詳細には、本発明は広い出入り口に対応してEASマーカを励起することができるEASシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子物品監視(EAS)システムは、与えられた検出領域内において、マーカ又はタグを識別できるようにした検出システムである。EASシステムには多くの利用方法があるが、セキュリティ・システムとしても多用されている。このセキュリティ・システムとしては、店舗内あるいは事務所ビル内での財貨の移動中の万引き、強盗、窃盗を防止するために利用されている。しかし、かかる電子物品監視(EAS)システムは、セキュリティ・システム以外の分野にも適用範囲が拡大されてきている。そのような分野として、消費者性向のモニタリングや在庫管理の分野がある。EASシステムとしては、多くの形態のものがあり、多くの種類の技術が使われるようになってきている。
【０００３】
電子物品監視(EAS)システムには、電子検出ユニット、マーカ及び/又はタグ、取り外し装置又は不活性化器が含まれている。例えば、電子検出ユニットは、床下に埋め込んだり、床面上に置いたり、あるいは天井から吊下げたりして配置される台座式のユニットとして構成することができる。このような検出ユニットは、通常、店舗や事務所ビルの出入り口のように通行量の多い領域に配置される。マーカ及び/又はタグは特別な特性を有しており、特に、商品やその他の保護すべき対象物に取り付けられるか、埋め込むことができるように設計されている。活性化されたマーカが、マーカの検出領域を通過しようとすると、EASシステムは、前述した領域からマーカが移動していることを知らしめるために、警報音を発したり、光を点灯させたり、及び/又はその他の適切な可聴警報装置を起動させたりするようになっている。
【０００４】
通常のEASシステムでは、送受信機が使用されている。送受信機の各々が信号を送信しかつ受信できるようにしたり、あるいは送信機と受信機を別々に分けて構成するようにしている。送信機または１つの送受信機が検出領域の一方の側方に配置される。受信機またはもう１つの送受信機が検出領域の反対の側方に配置される。そして、送信機はマーカの検出領域において所定の励起信号を発信する。
【０００５】
この検出領域は、通常チェックアウト通路や出口、または入り口において設置される。EASマーカが検出領域に入ってくると、マーカはその励起信号に対して特有の応答をするようになっている。マーカの特有な応答は、EASシステムによって受信され検出される。
【０００６】
マーカは単純な半導体接合部、インダクタとキャパシタを使った同調回路、柔いストリップ状あるいはワイヤ状マグネット、又は共振回路、を利用して送信機によって送信された信号に応答できるようになっている。
【０００７】
その結果、受信機はこの特有な応答を受信することになる。設計によってこのマーカの特有の応答は識別できるようになる。この特有な応答は周囲の環境から発生している信号とは異なるものである。更に、このようなノイズやその他の信号は、EASシステムに設けた適切なフィルタ装置を使用することによってフィルタリングすることもできる。
【０００８】
このようなEASシステムでは、小売施設、商業施設、あるいは保管施設のような大きな検出領域をカバーできるようにすることがしばしば必要になる。このような小売施設は、ショッピング・モールや小規模ショッピング・センターの中に設置される。そして、このようなショッピング・モールなどでは開放された出口を有していることが多い。このような出口は、従来の店舗の出入り口よりも大きくて広い間口を有している。ショッピング・モールの店舗では、入り口が店舗の幅と同じ広がりを持っていることもしばしばある。このような比較的広い検出領域を有する場合のEASシステムには、設計上特別に考慮すべき事項が存在する。
【０００９】
このような大きな検出領域をカバーしなければならないEASシステムにおいては、EASマーカが検出されずに通過してしまうような磁場の非常に弱い、あるいは磁場が無くなるような隙間が生じないようにシステムを設計することが求められる。
【００１０】
また、同時に、このようなEASシステムでは、誤作動することも防止しなければならない。このような誤作動は、従業員を混乱させることになる。この誤作動は、検出領域の近くまたは隣接して陳列してある商品に取り付けられたマーカによって引き起こされるものである。従来のEAS用アンテナシステムとしては典型的にはループ・アンテナによって構成されていたが、このアンテナシステムが約2m以上の広い開口部において使用されると、検出性能が悪くなり、2m以上の間口を持つ出口を構成しずらくなる。
【００１１】
間口の広いショッピング・モールの店舗の出入り口では、約6m又はそれ以上の間口の検出領域が必要になる。ここでは、広い入り口、広い出口とは約2mまたはそれ以上の間口を持つ出入り口のことを言うものとする。
【００１２】
広い入り口に対応するための試みとして、床及び/又は天井に追加のアンテナを配置することが挙げられる。しかし、この方法は、床及び/又は天井にアンテナを設置するために必要となる建造物のコストが高くなるために好ましいものではない。既にある床構造物の中にループ・アンテナを追加設置しようとすると、ループ・アンテナを設置するために床を引き剥がして開口させ、さらに床を設置しなおすというように多くの問題が生じてくる。
【００１３】
更に、このようなEASシステムでは、しばしば、その店舗内にずっと設置しておかねばならなくなる。設置する際に、現存のスペースへ設置することが必要になった場合、その設置作業の間、しばしば通常の店舗の営業が阻害されることになる。例えば、EASシステムを設置するために床や天井を一旦外して開口し、その後もとの状態に戻すことが必要になる。その後、EASシステムの方向や位置を変えることが必要になるような、入り口や出口を変更しなければならない事態(例えば出口を広げるような場合)がもし生じれば、設置に必要な作業の大部分の作業が再度必要になる。従って、店舗の状態や形態の変更に合わせて容易に設置したり、取外したり、移動させたりすることのできるモジュール化したEASシステムを提供することが望まれていた。
【００１４】
従って、前述したような従来技術の一つまたはそれ以上の欠点や不備を取り除いたEASシステムに対するニーズが高まっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本出願が開示する第一の観点に係る発明は、2.5m以上の間口を持つ広い入り口または出口に適応できる問合せ領域を有する電子物品監視システム用のアンテナシステムを提供することを目的とするものである。
【００１６】
本出願が開示する別の観点に係る発明は、EASマーカの多くの異なった移動方向に対し、92%以上のピック率を有する電子物品監視システム用のアンテナシステムを提供することを目的とするものである。
【００１７】
本出願が開示する更に別の観点に係る発明は、天井の上に多数の送受信機を有し、更に床の下であって下地床の上に多数の送受信機を有する電子物品監視システム用のアンテナシステムを提供することを目的とするものである。
【００１８】
本出願が開示する更に別の観点に係る発明は、天井の中又は上に設けられた補完的な位置関係を持たせ、端面を互いに向かい合わせにして配置された多数のフェライト磁心からなる送受信機を有する電子物品監視システム用のアンテナシステムを提供することを目的とするものである。
【００１９】
本出願が開示する更に別の観点に係る発明は、互いに所定の距離離して隣接させて配置したワイヤ・ループ・アンテナ・コイルからなる送受信機の各々と一緒に、床の下であって下地床の上に配置された多数の薄いワイヤ・ループ・アンテナ・コイルからなる送受信機を有する電子物品監視システム用のアンテナシステムを提供することを目的とするものである。
【００２０】
本出願が開示する更に別の観点に係る発明は、ワイヤ・ループ・アンテナ・コイルからなる送信機とワイヤ・ループ・アンテナ・コイルからなる受信機を備えたワイヤ・ループ・アンテナ・コイルからなる送受信機の各々と一緒に、床の下であって下地床の上に配置された多数の薄いワイヤ・ループ・アンテナ・コイルからなる送受信機を有する電子物品監視システム用のアンテナシステムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本出願が開示する別の観点に係る発明によれば、広い問合せ領域に適合した電子物品監視システム用のアンテナシステムを提供することができる。このアンテナシステムでは、送信機として機能できる多数の磁心からなる送受信機用アンテナを有している。磁心からなる送受信機用アンテナ(磁心送受信アンテナ)は広い問合せ領域の天井に隣接して設置できるようになっており、この広い問合せ領域内へ問合せ信号を発信できるようになっている。磁心からなる送受信機用アンテナの各々は、広い問合せ領域に置かれた電子監視マーカから発信される応答信号を受信し、検出するために受信機として機能できるようになっている。このアンテナシステムは、また、その各々が送信機として機能することができ、広い問合せ領域の床に隣接して設置された送受信機用アンテナコイル(送受信アンテナコイル)を有している。この送受信機用アンテナコイルは広い問合せ領域内へ問合せ信号を発信できるようになっており、広い問合せ領域に置かれた電子監視マーカから発信される応答信号を受信し、検出するために、その送受信機用アンテナコイルの各々は受信機として機能するようになっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
ここでは、様々な種類の実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明する。本技術の分野に精通した者であれば、本発明の技術的な特徴や有利な利点をいろいろな形態で実施することができることを認識できるであろう。従って、ここで説明する実施例は、単に例示するものであって、これに限定されるものではないことを認識する必要がある。
【００２３】
図1には、本発明の１つの実施例を簡単に図示したものを示してある。図1は、引用番号10を付した電子物品監視システム用のアンテナシステムを示したものであって、このアンテナシステムは、電子物品監視用マーカへ問合せを行い、そして電子物品監視用マーカを検出するために磁場を発生するようになっている。
【００２４】
電子物品監視システム用のアンテナシステム10(EASシステム10とも呼ぶ)は、制御器12と第一のアンテナシステム14を備えている。第一のアンテナシステム14は、送受信機を構成し、制御器12はこの送受信機に導線を連結した配線によって接続されているか、あるいはワイヤレスによって電気的に接続されている。制御器12は、第一のアンテナシステム14を送信モードと受信モードの間でモードを切り替えて適切制御できるようになっていたり、あるいはこれを所定の時間間隔で行える機能を有していたりする。そしてこの制御器12は送信機(図示せず)および受信機(図示せず)に接続されている。当業者であれば、送信機と受信機は第一のアンテナシステム14の中に統合して構成したり、あるいはそこから離れた場所に配置することができることを容易に理解できるであろう。本発明はそのような限定をするものではない。
【００２５】
電子物品監視システム用のアンテナシステム10は、問い合せ領域18の反対側に配置した更に別の、第二のアンテナシステム16を備えるようにしても良い。第二のアンテナシステム16は、第一のアンテナシステム14の送受信機と同じかまたはこれとは異なった別の送受信機と同様に構成することができる。制御器12は第二の送受信機に接続され、これを制御するようになっている。この場合の制御器12も、同じく、第二のアンテナシステム16を送信モードと受信モードの間でモードを切り替えて適切制御できるようになっていたり、あるいはこれを所定の時間間隔で行える機能を有していたりする。
【００２６】
出口または入り口の間口が2.0または2.5mを越えるような幅広の場所に設置するような場合には、第一のアンテナシステム14と第二のアンテナシステム16を出口または入り口の両側に配置すると当該アンテナシステムの信頼性が低下してしまうようなことがある。このようなアンテナシステムでは、第一のアンテナシステム14と第二のアンテナシステム16が互いに離れすぎているため、マーカ20に適切に問合せを行ったり、マーカ20を検出したりすることが難しくなることが知られている。そして、マーカ20は検出され警報を発せられることなく二つのアンテナシステムの間を通り抜けることができるようになる。以下に詳細に述べるように、本発明にかかる電子物品監視システム用のアンテナシステム10は、上述した問題を解決するものである。
【００２７】
電子物品監視用のマーカ20は、通常、製造業者、図書館員、事務マネージャ、あるいは小売業者によって、窃盗されないように保護する必要のある、あるいは追跡したりモニターしたりする必要のある、選びだした物品や資産上に取り付けられる。当該技術の分野においては、種々のタイプの電子マーカ20が知られており、必要な物品の外側あるいは内部に、単に接着したり、結合したり、あるいは見えないように取り付けたりして配置される。問合せ領域として定義された場所に先立って配置されたカウンターにおいて、マーカ20が取外されたり、不活性化されたりしなければ、第一のアンテナシステム14と第二のアンテナシステム16によって発生した磁場が、マーカ20を飽和させ、励起させるようになる。そのとき励起されたマーカ20は、EASシステムに信号を発信する。EASシステム10に発信された信号は、第一のアンテナシステム14及び/又は第二のアンテナシステム16によって受信されるようになっている。制御器12は、問合せ領域18内にEASマーカ20が存在することを示すEASマーカ20の信号を検出し、可聴警報音22、パルス状の光、メッセージの放送や、その他の可聴音あるいはその他の通信のためのアクションをとることができるようになっている。
【００２８】
広い間口を有する入り口や出口(例えば、2m以上の間口を持つ場所)は、従来のEASシステムにとって、入り口や出口の全体をカバーするためには、EASアンテナシステムの能力不足に起因して、システムの信頼性が低下するということが問題になっていた。即ち、磁場と問合せ領域が広い領域全体を適切にカバーしていないということであった。従って、従来技術にかかるEASマーカは、検出されることなくそのような広い間口の入り口又は出口を通過することができることがあった。即ち、磁場によってマーカが十分に励起されなかったり、あるいはマーカが、アンテナから離れすぎているために、アンテナシステムが励起されたマーカから信号を受信することができなかったりすることがあった。磁場のカバー範囲を広げるために電力を上げる試みは、不都合を引き起こし、意図しない結果を招くものであった。例えば、店舗内の近くに静置された関係のないマーカを励起して、いわゆる誤報を発生させたり、その他の法規制上の問題を引き起こすことになる。
【００２９】
本発明にかかる電子物品監視システム用のアンテナシステム10の顕著な利点は、アンテナシステム10が約2mから6mの範囲の間口を有する幅広の入り口又は出口に適応できるように特に設計されているという点である。第一のアンテナシステム14と第二のアンテナシステム16の各々は、互いに離れて配置された多数の送受信機を備えている。そして、これらのアンテナシステムは、出入り口の間口のサイズに合わせて相補的な問合せ領域18を形成するために、アンテナシステム14と16が適切な方法によって協働するように制御器12によって制御されるようになっている。そして、このことは図3から図13までに亘って示した種々の実施例に基づいて以下に説明されている。
【００３０】
図2には、磁心アンテナ24の斜視図が示されている。磁心アンテナ24（それ自身、あるいはその他の類似の磁心アンテナ）は、EASシステム10の第一のアンテナシステム14及び第二のアンテナシステム16のいずれかに使用することができる。磁心アンテナ24は磁心材26と磁心材26の回りに多数回巻かれた巻線28を備えている。巻線28は制御器12に接続されている。磁心アンテナ24が送信機として作動するとき、駆動電流が巻線28の中を流れ、問い合せ領域18内において巻線28の直交方向に必要な磁場を発生させる。磁心アンテナ24は、受信機としても機能し、電子物品監視用のマーカ20からの特徴のある応答信号を検出することができるようになっている。そして磁心アンテナ24は、巻線28のコイルに流れる電流によって送信機モード(あるいは機能)と受信機モード(あるいは機能)の間のモード切替が行われるようになっている。かかる磁心アンテナ24は、公知であり、米国特許出願No.10/037,337(Copeland他)に説明されており、ここでこの出願を引用することにより、本出願の全てが本明細書に取り込まれるものである。その他の関連する特許出願として、2003年1月14日に出願された米国特許出願No.10/341,824(Copeland他)があり、これは2003年6月16日に出願された米国特許仮出願No.60/478,944を優先権主張の基礎としている。
また、2004年5月27日に出願された米国特許出願No.10/854,877(Copeland他)があり、これは2003年1月14日に出願された米国特許出願No.10/341,824の一部継続出願である。
また、2004年5月27日に出願された米国特許出願No.10/855,203(Hall他)があり、これは2003年6月16日に出願された米国特許仮出願No.60/478,943を優先権主張の基礎としている。
また、2004年5月18日に出願された米国特許出願No.10/847,752(Hall他)があり、これは2003年6月16日に出願された米国特許仮出願No.60/478,942を優先権主張の基礎としている。
ここでこれらの出願を引用することにより、本出願の全てが本明細書に取り込まれるものである。
【００３１】
図3Aは、本発明にかかるモジュール化したEASシステム10を示したものである。図3Aを含む全ての図から理解できるように、モジュール化したEASシステム10は上述したように広い間口の入り口又は出口11を完全なものにするものであり、問い合せ領域18の中に磁場を発生させるものである。問い合せ領域18は広い間口の入り口又は出口11を完全にカバーする。
【００３２】
上述したことから理解できるように、広い間口の入り口又は出口11(あるいは保護すべき空間11とも呼ぶ)は、一般的に代表引用番号30を付した天井によって区切られる上面と、代表引用番号32を付した床によって区切られる底面によって定義される。保護すべき空間11は、更に第一の側面34および第二の側面36を備えている。問い合せ領域18は当該空間を横断して伸びている。
【００３３】
一つの実施例として、モジュール化したEASシステム10は、送受信機の第一の配列38からなる第一のアンテナシステム14を備えている。第一の配列38は磁心送受信機アンテナ24をいくつ備えていても良く、あるいは図3Aに示すように4つの磁心送受信機アンテナ40,42,44,46を備えるようにしても良い。一つの実施例として、11.4mの間口の出入り口に対応するために、第一の配列38の各送受信機は、一つの送受信機の中心から隣の送受信機の中心まで2.8mの間隔をあけるようにして配置されている。これ以外にも種々の形態のものを採用することが可能であり、本発明ではここで述べた配置のものに限定するものではない。
【００３４】
第一の配列38の各アンテナである磁心送受信機アンテナ40,42,44,46は、図5にしめされるように制御器12に接続されている。図2に示すように、制御器12は磁心送受信機アンテナ24とは別に構成するようにしても良いが、磁心送受信機アンテナの一つに台座又は適切なハウジング(図示せず)を設けて磁心送受信機アンテナと一体化して構成したり、更には別のハウジングを設けてその中に制御器12を設置するような構成としてもよい。この制御器12は、デジタル信号プロセッサーであり、メモリーに記憶された一又は複数のプログラム指令、あるいはユーザからの入力に基づいて、第一の配列38の磁心送受信機アンテナ40,42,44,46の各々を、適切な時間間隔で送信機モードと受信機モードの間の機能切替えのために、適切な制御機能とスイッチング機能を備えている。
【００３５】
これに代替する方法として、第一の配列38の磁心送受信機アンテナ40, 42, 44, 46の各々が、別に設けた送信機アンテナと受信機アンテナを備えるようにしても良い。更に、第一の配列38の内の幾つかのアンテナを送信機モードにしておき、それと同時に、第一の配列38の内の残りのアンテナを受信機モードになるように制御器12によってモード切替えを行なうようにすることもできる。第一の配列38に関しては、種々の形態のものを採用することが可能であり、それらは本発明の範囲に含まれるものである。以上の観点から、第一の配列38は天井30の中、あるいは保護すべき空間11を横断して伸びるように頭上に配置され、問い合せ領域18を画定する。以上述べたこととは違って、第一の配列38は問い合せ領域18の上面の天井30に取り付けるようにして、万引き犯に対して可視的な抑止力を働かせるようにしても良い。
【００３６】
再び図2を参照すると、そこには第一の配列38の磁心送受信機アンテナ24(複数の送受信機から成る)の内の1つの斜視図が示されている。1つの実施例においては、第一の配列38として、4つのかかる磁心送受信機アンテナ24を備えるようにすることができ、これら4つの磁心送受信機アンテナ24は隣り合うアンテナの中心間距離で約2.8m間隔で配置されている。一般に、磁心送受信機アンテナ24は、巻線28が回りに巻きつけられた磁心材26を備えている。磁心材26は、当該技術分野において良く知られた種々の材料によって作られている。このような材料として、フェライトやその他のアモルファス状の磁性材料がある。磁心材26は、また、米国特許出願No.10/745,128及び米国特許出願No.10/855,203において説明されているナノ結晶材料によって作るようにしてもよい。そして、これらの米国特許出願をここで参照することによって全て本明細書に取り入れられるものである。
【００３７】
ナノ結晶材料を使用した磁心アンテナは、適切なインシュレーション・コーティングを施し、これを積層させた複数のリボン状ナノ結晶材料で構成することができる。ナノ結晶材料は、急速凝固処理の技術によってアモルファス状態で作られる。キャスティングした後、材料がまだ十分に延性を有している間に、二酸化ケイ素のような適切な材料をコーティング材としてナノ結晶材料にコーティングすることができる。
【００３８】
このコーティング材は、アニーリング処理した後も有効に残り、積層された磁心材26内に渦電流が生ずるのを防止することができる。この材料は、切断して必要な形状に仕上げ、ナノ結晶状態を形成させるためにバルク状態でアニールされる。ここで得られるナノ結晶材料はRF周波数帯においても優れた周波数特性を示す。そして、この特性はナノメータレベルの結晶のサイズに依存するものである。ここで、「ナノ結晶材料」という用語は、40ナノ・メータと等しいかそれ以下の最大寸法を有する結晶粒を含む材料を意味するものである。あるナノ結晶材料では、約10ナノ・メートルから約40ナノ・メートルの範囲の最大寸法の結晶粒を有している。種々の形態のナノ結晶材料を使用することができ、これらは本発明の範囲内に含まれるものである。
【００３９】
ある種のナノ結晶材料は、ナノ結晶材料製磁心送受信アンテナに有用であり、そのようなナノ結晶材料としては、FeCuNbSiB,  FeZrNbCu,  およびFeCoZrBCuの合金がある。これらの材料は、それぞれFINEMET,  NANOPERM,  およびHITPERMという名称で商業的に入手することが可能である。ナノ結晶材料の間に施されたインシュレーション材またはコーティング層は、アニーリング前にコーティングされるものであるから、アニーリング条件に耐えうるものでなければならない。ナノ結晶材料がアニールされた後、積層スタック材を接着するためにエポキシを使用することができる。これによって、磁心材26のアッセンブリに機械的な剛性が付与されることになり、機械的な変形や破壊が生じにくくなる。別の方法として、ナノ結晶材料のスタックされたものをプラスチック製のハウジングの中に収納することもできる。
【００４０】
巻線28は、制御器12に接続された一本又は複数本のコイルからなる。制御器12が送信機モードにおいて動作しているとき、制御器12は、コイルまたは巻線28に駆動電流を流すことによって、励起信号を出すようになっている。巻線28の磁心の全長における巻きつけ密度は不均一なものにすることができる。
この巻きつけ密度は、磁心材26を効率的に利用することに関係し、最適な運用を行なうために一方の端部において巻きつけ密度を高くし、他方の端部においても、巻きつけ密度を高くして異なった方向に巻き付けるようにしてもよい。一つの実施例として、磁心材26は、図2に示すように、第一の端部の長さをA1とし、第二の端部の長さをA2とし、更に第一の端部と第二の端部との間に配置された中央部分の長さをA3として設定してある。
【００４１】
巻線28の、磁心材26の第一の端部における第一のアンペア・ターン密度を磁心材26の中央部分におけるアンペア・ターン密度より大きくしたり、小さくしたり、あるいは同じにしたりしても良い。同じく、巻線28の、磁心材26の第二の端部における第二のアンペア・ターン密度を磁心材26の中央部分におけるアンペア・ターン密度より大きくしても良い。種々の形態を採用することができ、これらは全て本発明の範囲に含まれるものである。
【００４２】
米国特許出願No.10/855,203(Hall他)(ここで引用することにより、本明細書に組み込まれるものである)に述べられているように、磁心材26の長手方向におけるアンペア・ターン密度は、磁心の長手方向に沿って望ましい、または最大化した磁束密度分布を実現するように設定することが可能である。望ましい、または最大化した磁束密度分布を実現するために、磁心材26の各部位間におけるアンペア・ターン密度の望ましい差は、利用可能な送信機パワー、磁心材26の材料と寸法、磁心のインピーダンス、あるいは組み合わせた状態でのインピーダンスのようなシステムの特徴に依存するものである。本EASシステム10では、巻線28によって設定されるアンペア・ターンは、保護すべき空間11にとって望ましい、あるいは最大化した磁束密度になるまで反復的に調整してもよい。
【００４３】
再び、図3Bを参照する。同図には、第一の配列38は、磁心材料として多数のフェライト・ブロック39を備えたものが示されている。各フェライト・ブロック39は、幅1インチ、長さ3インチ、および0.6インチの厚さの形状を有している。鎖状の構造または図2に示す磁心材26のようなモジュールを形成するために、各フェライト・ブロック39を互いに連結するようにしても良い。フェライト・ブロック39は当該技術の分野においては公知であり、米国特許出願No.10/341,824(Copeland他)に開示されている。これは、ここで引用することにより、本明細書に組み込まれるものである。一つの実施例として、フェライト・ブロック39の材料としては、ハウジング内に入れられたPhilips  3C90ソフト・フェライト・ブロックを使用することができる。図2に示す多数の巻線28が各フェライト・ブロック39の廻りに巻きつけられており、パワーの移送を最大化し、その結果問い合せ領域18における磁界分布を最大化するために直列に接続されている。
【００４４】
再び、図3Aを参照する。第一のアンテナシステム14の第一の配列38の各々は、天井30の中、または天井30の面上、あるいは仮天井の中、または仮天井の面上、あるいは天井30に連結されたハウジングの中に設置されている。第一の配列38は天井30の中、または天井30の面上で、どのような形態をとるようにしても良く、天井からぶら下げるようにとてもよい。一つの実施例として、第一の配列38は4つの磁心送受信機アンテナ40,42,44,46から構成するようにしても良い。これらは高さの低いアンテナであって、隣り合う磁心送受信機アンテナの中心間で測定した場合に、互いに約2m離して設置されるようにしてもよい。磁心送受信機アンテナ40,42,44,46の各々は、天井30の中、または天井30の面上、または天井30に隣接して横方向に配置されている。そして、磁心送受信機アンテナ40,42,44,46の各々は、保護すべき空間11に亘って、端部と端部を向き合わせて配置されている。
【００４５】
この実施例では、第一の配列38は第一の磁心送受信機アンテナ40、第二の磁心送受信機アンテナ42、第三の磁心送受信機アンテナ44、第四の磁心送受信機アンテナ46から構成されている。第一の配列38の各々は、別々に設けた制御器12に接続されるか、あるいは適当な導線を使って、第一の配列38の全てを一台の制御器12に接続するようにしても良い。保護すべき空間11の問い合せ領域18を最大限カバーできるように、第一の磁心送受信機アンテナ40は第二の磁心送受信機アンテナ42から水平方向に端面間を所定の距離だけ離して配置されている。同様に、第二の磁心送受信機アンテナ42もまた第三の磁心送受信機アンテナ44から所定の距離だけ離して配置されている。そして第三の磁心送受信機アンテナ44と第四の磁心送受信機アンテナ46も同様に配置される。このようにして、第一の配列38は、保護すべき空間11を横切る天井30の全長をカバーするようになっている。
【００４６】
モジュール化されたEASシステム10は、更に第二のアンテナシステム16を備えている。第二のアンテナシステム16は、送受信アンテナの第二の配列48を備えている。第一の配列38の各送受信アンテナは、第二の配列48の送受信アンテナの各々と垂直方向において補完できるように配置されている。第二の配列48は、図示されているように第一の配列38の下方に配置され、典型的には、床の上に配置されている。１つの実施例として、送受信アンテナである第二の配列48は、いわゆる「高さの低い(low  profile)」送受信機アンテナ54,56,58,60を備えている。
【００４７】
図4を参照する。送受信機アンテナ54,56,58,60は、厚みの薄いループ状の送信/受信用アンテナ52から構成されている。第二の配列48の構成要素である厚みの薄いループ状の送信/受信用アンテナ52の各々は、床下の地面上か、背の低い構造物の中に配置されている。第二の配列48の構成要素である厚みの薄いループ状の送信/受信用アンテナ52を収納するハウジングは、小さくて厚さの薄いものや、マット、あるいはそれとは別の適切な弾力のある部材で構成することができる。この床は、個々のアンテナをスムースに問い合せ領域18内に入るように出し入れできる程度の狭い高さ幅のものでも良い。下地床を掘り込んだりしなくとも、このような床であればアンテナの設置が可能である。このような床は、可動構造物としてのアンテナ用ハウジングとして利用することができ、アンテナの交換も可能である。そしてこのような床は、床を取り除いたりしなくとも、個々のアンテナを容易に床を横断させることができるようにし、下地床に対して床が滑って移動したりすることがないように下地床32にしっかりと固定させても良い。
【００４８】
厚みの薄いループ状の送信/受信用アンテナ52の各々は、図示するように適当な巻き数を有するコイル状の形態になっている。厚みの薄いループ状の送信/受信用アンテナ52は制御器12に接続され、適切な時間間隔で送信モードと受信モードの間を切り替えるように制御されスイッチングされている。第二の配列48の構成要素である厚みの薄いループ状の送信/受信用アンテナ52の各々の巻き数は十分なアンペア・ターンを得られるように設定されている。この巻き数は、送信モードにおいてEASマーカ20を励起するのに十分な磁場を発生させるように設定され、受信モードでは、確実にEASマーカ20を検出できるように設定されている。１つの実施例では、厚みの薄いループ状の送信/受信用アンテナ52の巻き数は5巻きとなっている。違った巻き形状を有するアンテナや違った巻き数のアンテナがこの厚みの薄いループ状の送信/受信用アンテナ52として利用することができる。
【００４９】
送受信機アンテナ54,56,58,60の各々は、消費者が邪魔されずにその上を歩いて通れるように、フローリングの下、あるいは下地床の上ではないハウジングの中、あるいは適切な背の低いハウジングの中に配置される。送受信機アンテナ54,56,58,60は、邪魔にならずEASシステム10の存在に気づかれないような背の低いハウジングの中に、個々のアンテナを横断して入れることができるように薄いものになっている。
【００５０】
送受信機アンテナ54,56,58,60は、送信機モードおよび受信機モードとして機能するようになっており、制御器12によって制御される。送信機モードとして機能する時には、送受信機アンテナ54,56,58,60によって発生される磁場は、問い合せ領域18の中央部分において磁場の垂直成分を形成するために、互いが対向するようになる。そして、このことによって、問い合せ領域18に垂直な空間の中において、所定の望ましい距離離れた位置で磁場のキャンセルが生じる。このような形態は、法的な要求に適合させるために設計されたものであり、消費電力も小さくて済む。また、受信機モードとして機能する時には、ワイヤ・ループのアンテナコイルで形成された送受信機アンテナ54,56,58,60は、制御器12によって送信された制御信号によって反対のモードに切り替えられるように設計されている。
【００５１】
第一のアンテナシステム14は、第二の配列48が発生する磁場が比較的弱くなる近い位置において、相対的に強い磁場を発生させる第一の配列38を備えている。同様に、第二のアンテナシステム16は、第二の配列48を備えており、この第二の配列48は、第一の配列38を備えた第一のアンテナシステム14が発生する磁場が比較的弱くなる近い位置において、相対的に強い磁場を発生させる。
【００５２】
送受信機アンテナ54, 56, 58, 60である第一から第四のワイヤ・ループのアンテナコイルは、問い合せ領域18の下方の領域を取り込むようにして配置されている。送受信機アンテナ54,56,58,60である第一から第四のワイヤ・ループのアンテナコイルは、磁場の垂直方向を向いた成分と横方向の成分、即ち、出入り口の面に対して垂直な方向を増大させるものである。
【００５３】
図5を参照する。ここには、磁心送受信機アンテナ40,42,44,46が示されており、これらは第一から第四の磁心送受信機アンテナ40―46のそれぞれのアンテナ負荷を表すL1,L2,L3,およびL4によって制御器12に接続されるようになっている。第一から第四までのワイヤ・ループのアンテナコイルである、送受信機アンテナ54,56,58,60も図示されており、これらは第一から第四の第一から第四までのワイヤ・ループのアンテナコイルである、送受信機アンテナ54,56,58,60のそれぞれのアンテナ負荷を表すL5,L6,L7,およびL8によって制御器12に接続されるようになっている。
【００５４】
第一から第四の磁心送受信機アンテナ40―46の送受信機アンテナの各々は、最適な検出能力を発揮させるためにフェーズの切替えができるようになっている。このことは、米国特許No.6,118,378(Balch他)および米国特許出願No.10/037,337(Copeland他)に説明されており、ここでこの出願を引用することにより、これらの全てが本明細書に取り込まれるものである。更に、ワイヤ・ループのアンテナコイルである、送受信機アンテナ54,56,58,60の各々も、最適な検出能力を発揮させるためにフェーズの切替えができるようになっている。
【００５５】
4つのアンテナの配列は多くのフェーズ・モード(送信フェーズ)を適用できるようになっており、検出能力を向上させることができるようになっている。制御器12は、EASシステム10及び保護すべき空間11のサイズに基づいて、周波数をスイープしたり、周波数をホッピング(次々に飛び移らせること)したり、周波数偏移キーイングをおこなったり、振幅変調をおこなったり、周波数変調をおこなったり、その他のソフトウェア・アルゴリズムなどのように、パルス状あるいは連続的な検出スキームを発生できるようになっている。このことは、米国特許No.6,118,378(Balch他)に説明されており、先にも述べたように、この出願の全てが本明細書に取り込まれるものである。
【００５６】
第一から第四までのワイヤ・ループのアンテナコイルである、送受信機アンテナ54,56,58,60の各々には、効率を最大化するために、所定のループ数のものが選択される。ある送受信機アンテナ54は、特定の目的のために異なったループ数を有する。特に、第一の配列38が送信モードの最も強度の低い状態にある時においても、送信モード中にEASマーカ20を励起するために十分なエネルギを送信できるように、そのループ数は十分なものになっている。また、第一から第四までのワイヤ・ループのアンテナコイルである、送受信機アンテナ54,56,58,60は、特に、受信モード中に、第一の配列38が最も強度の低い状態にある時においても、EASマーカ20を確実に検出することができるように適切なターン数を有している。
【００５７】
図6を参照する。ここには、本発明にかかるEASシステム10の別の実施例が示されている。この実施例においては、EASシステム10はこれまで説明したものと同様な第一のアンテナシステム14と、これまで説明したものとは異なった第二のアンテナシステム16’を備えている。第二の配列48’は、表面高さの低い、面内に配置された多くの送受信機68,70,72,74を備えている。表面高さの低い送受信機68,70,72,74の各々は、保護すべき空間11の下方(床)32に相当する、床の下であって、下地床の上に設置されている。下方に配置された第二の配列48’は第一の送受信機68、第二の送受信機70、第三の送受信機、および第四の送受信機を備えている。これらは、制御器12に接続されており、これまでに説明したように、送信モードと受信モードの二つの運転モードに対応できるようになっている。
【００５８】
図7は、表面高さの低い、面内に配置された送受信機66の１つである、送受信機68を示したものである。これは第二の配列48’の内の１つであって、受信アンテナコイル76を備えている。この受信アンテナコイル76は多数のループが巻かれており、制御器12に接続されている。表面高さの低い、面内に配置された送受信機68は、更に別の送信アンテナコイル78を備えている。この送信アンテナコイル78もまた、制御器12に接続されている。送信アンテナコイル78もまた、多数のループが巻かれている。このループの数もまた、EASマーカ20を励起するのに十分な磁場を発生させることができる程度の数であれば良い。１つの実施例では、送信アンテナコイル78のループ数は5巻きとなっている。送信アンテナコイル78は、その中央にスペースを有している。受信アンテナコイル76は都合よく送信アンテナコイル78の中央のスペースの中に配置され、受信モード中にEASマーカ20が確実に検出できるようになっている。１つの実施例では、受信アンテナコイル76のターン数は5となっている。
【００５９】
次に、図8を参照する。ここには、EASシステム10の別の実施例が示されている。この実施例では、第二のアンテナシステム16’’は第一から第四までの送受信機67,69,71,73を備えた第二の配列48’’によって構成されている。下方に配置された第二の配列48’’の送受信機は、設置コストを最小化するために、保護すべき空間11の床32の真下であって、下地床の上に配置されている。第一から第四までの送受信機67,69,71,73の各々は、表面高さの低い、面内に配置された送受信機アンテナであり、下地床の上の適切なハウジング内に設置されている。
【００６０】
図9には、図8に示した下方に配置された第二の配列48’’の第一の送受信機69の平面図を示してある。第二の配列48の表面高さの低い、面内に配置された別のタイプの送受信機アンテナとしては、同じ形態または別の形態を有することができる。第一の送受信機69は、磁心アンテナ送信機24の回りを取り巻く5ターンの巻きを形成したワイヤ・ループ送信アンテナ80を有している。磁心アンテナ送信機24は、前にも説明したように、磁心材26と磁心材26の周りに巻きつけられた多数の巻線28を備えている。
【００６１】
ワイヤ・ループ送信アンテナ80は、送信機として機能するようになっており、EASマーカ20を励起するために十分な所定の強度を持った磁場を発生するようになっている。ワイヤ・ループ送信アンテナ80は、問い合せ領域18の全体をカバーするために、第二の配列48’’および第一の配列38と協働するようになっている。磁心アンテナ送信機24はワイヤ・ループ送信アンテナ80の中央部分79に配置され、受信機として機能するようになっている。そして、磁心アンテナ送信機24は制御器12に接続され、制御器12から送信される制御信号によって制御されるようになっている。磁心アンテナ送信機24はEASマーカ20を検出するために、十分な磁場を発生できるようになっている。下方に配置された第二の配列48’’は、障害を最小限となるようにして設置できるように、十分高さの低い床32の上に配置された4セットの送受信機アンテナを備えている。これとは別に、下方に配置された第二の配列48’’は、下地床の上の適当に高さの低いハウジング内に配置する゛ようにしても良い。
【００６２】
次に図10を参照する。ここには、EASシステム10の更に別の実施例が示されている。このEASシステム10は、前述した別の実施例と同様な第一の配列38を有している。また、このEASシステム10は、下方に配置された第二の配列48’’’からなる第二のアンテナシステム16’’’を備えている。この実施例では、下方に配置された第二の配列48’’’は多数のペアになったワイヤ・ループ・アンテナ・コイルの送受信機を備えている。下方に配置された第二の配列48’’’は、第一の送受信機アンテナ・ペア82、第二の送受信機アンテナ・ペア86、およびペア90と94から成る。下方に配置された第二の配列48’’’は、保護すべき空間11の長さの寸法に合わせて送受信アンテナの数を増減させるようにしても良い。
【００６３】
送受信機ペアの各々(あるいは、個々の送受信機82,86,90,94)は、制御器12によって制御され、送信モードまたは受信モードのいずれかのモードで機能するようになっている。送受信機アンテナ82,86,90,94の各々は、設置を容易にかつ素早くできるようにするために、下地床の上であって、床の真下の平面内あるいはハウジング内に配置されている。
【００６４】
図11は、下方に配置された第二の配列48’’’の第一の送受信機アンテナ・ペア82の平面図を示したものである。この第一の送受信機アンテナ・ペア82は、保護すべき空間11の底部32にある下地床の上であって、床に沿って、あるいは床の下に、隣り合って配置されているコイル・アンテナの送受信機82a及び82bから構成されている。第一のワイヤ・ループのアンテナコイル送受信機82aと第二のワイヤ・ループのアンテナコイル送受信機82bの二つは、それぞれワイヤ・ループ106および108から成り、これらは制御器12に接続されている。制御器12は、第一のワイヤ・ループのアンテナコイル送受信機82aを送信モードから受信モードに切り替えることができるようになっており、同様に、第二のワイヤ・ループのアンテナコイル送受信機82bについても送信モードから受信モードに切り替えることができるようになっている。
【００６５】
第一の運用モードである送信モードにある第一のワイヤ・ループのアンテナコイル送受信機82aは、EASマーカ20が問い合せ領域18の中にあるときに、EASマーカ20を励起するために、励起パルス信号または連続励起信号を送信する。第一のワイヤ・ループのアンテナコイル送受信機82aがパルスまたは連続励起信号を送信しているときに、第二のワイヤ・ループのアンテナコイル送受信機82bは別のモードで運用することができる。
【００６６】
第二のワイヤ・ループのアンテナコイル送受信機82bは、更に第二の運用モードである受信モードで制御することもできる。受信モードでは、第二のワイヤ・ループのアンテナコイル送受信機82bは、EASマーカ20が問い合せ領域18の中にあるときに、EASマーカ20が発信した特徴的な信号を受信する。
【００６７】
第一のアンテナシステム14の第一の配列38と第二のアンテナシステム16’’’の第二の配列48’’’の間では磁場のキャンセルが生じるということから、１つまたは複数の「ヌル・ゾーン」(磁場がうち消された領域)が生じる。送信モードと受信モードの切替えを行うことに加え、第一の送受信機アンテナ・ペア82の両方の送受信機が送信モードにあるときに、制御器12は、送信フェーズを切り替えることができるようになっている。第一のワイヤ・ループのアンテナコイル送受信機82aの送信フェーズと、第二のワイヤ・ループのアンテナコイル送受信機82bの送信フェーズを、おのおの独立して切り替えるために、制御器12に内蔵したモード制御回路または指令プログラムによってこれらを制御できるようになっている。
【００６８】
このことは、特に以下のような点において有利である。アンテナコイルのモードによっては、問い合せ領域18のある場所にあるEASマーカ20は、ヌル・ゾーンにおいて飽和状態にあるEASマーカ20から応答を引き出すために行う励起が、適切に行われないことがある。送信フェーズを同位相、逆位相、位相を一致させない状態をサイクリックにあるいは交互に変えるために、制御器12は、第一のワイヤ・ループのアンテナコイル送受信機82aの送信フェーズと、第二のワイヤ・ループのアンテナコイル送受信機82bの送信フェーズの各々、あるいは第二の配列48’’’の別のペアの送信フェーズを制御する。
【００６９】
このようなサイクリックな操作は連続的に行われ、ヌル・ゾーンは最初の位置から別の位置に移動することになる。その結果、ヌル・ゾーンは周期的に解消されることになる。制御器12によるこのようなサイクリックな操作は、EASマーカ20が最初に検出されるまで続けられる。その後、制御器12は、適切なアルゴリズムを使って、EASマーカ20の存在の検出が信頼できるものであることを確認することができるようになっている。そして、このようにEASマーカ20を検出し、その検出が信頼できるものであることを確認した後、警報22を発する。このように送信フェーズを単位時間毎に転換することによって、送信モードと受信モードの間において最適な磁場の関係を維持するために必要となる送信出力を低減することが可能となるため、この手法は有用である。この独立した送信フェーズの切替や転換については米国特許No.6,118,378(Balch他)に記載されており、ここで、これを引用することにより、全て本明細書に組み込まれるものである。
【００７０】
図12は、EASシステム10の更に別の実施例を示したものであり、この実施例では、前に説明したものと同じあるいは類似の第一の配列38を有する第一のアンテナシステム14を備え、更に、第二の配列48’’’’を有する第二のアンテナシステム16’’’’を備えている。下側に配置された第二の配列48’’’’は、送受信機ペア98,100,102,104を備えている。図13は、第一の送受信機ペア98の平面図を示したものである。他の送受信機も、これと同じか、あるいは別の形態として構成することができる。第一の送受信機ペア98は、ワイヤ・ループ106からなる第一のワイヤ・ループのアンテナコイル送受信機98aと、ワイヤ・ループ108からなる第二のワイヤ・ループのアンテナコイル送受信機98bを備えている。第一および第二のワイヤ・ループ106,108は、制御器12に接続されている。制御器12は、第一および第二のワイヤ・ループ106,108に制御信号を送信する。第一および第二のワイヤ・ループ106,108の各々は、EASシステム10の送信機の機能を果たすために使用できるようになっている。
【００７１】
第一および第二のワイヤ・ループ106,108の各々は、交差して配置された磁心アンテナ110と接続されている。この交差する磁心アンテナ110は受信機である。この交差する磁心アンテナ110は、下地床の上であって、床32に添って、またはその真下に配置される。この交差する磁心アンテナ110は、第一のワイヤ・ループ106の中央部分に配置される第一の端部111と第二のワイヤ・ループ108の中央部分に配置される第二の端部113とを有している。交差する磁心アンテナ110は、磁心材112と巻線114から構成されている。磁心材112は、適当なフェライト材、あるいはアモルファス材料を使って、高さの低い状態で作られる。受信機である磁心アンテナ110は制御器12に接続されている。
【００７２】
制御器12は、送信フェーズの位相を制御することができ、送信フェーズの位相を制御するために、第一および第二のワイヤ・ループ106,108の内の1つの位相を逆にすることができる能力を有している。従って、制御器12は、各ペアになっているアンテナの上に跨って伸びる磁心アンテナ110によってEASマーカ20が検出されるまで、第二の配列48’’’’のペアとなっている送受信機を同位相、逆位相、あるいは位相を一致させない状態に交互に切り替えることができる。このように、第二の配列48’’’’のペアとなっている送受信機を同位相、逆位相、あるいは位相を一致させない状態に切替えることができることは有利な点である。このような切替えは、隣り合う送信アンテナのペアの間で位相をキャンセルすることになり、電磁フィールドの放射に関する規制値越えることなく、劇的に磁場の出力を高めることになる。磁心アンテナ110がEASマーカ20を検出すると、制御器12は、位相の関係を保持しつづけるようになっている。制御器12は、適当なアルゴリズムやその他の方法により状態が確認されるまで、その位相関係は保持される。
【００７３】
図14を参照する。ここには、図13に示すシステムであって、11.4mの幅と1.8mの高さを有する保護すべき空間11における、EASマーカ20の検出性能をプロットしたものを示している。テストの結果は、全体としてのピック率を与えるものである。ピック率はそのシステムの検出能力を全体として示すものであり、問い合せ領域18内にあるEASマーカ20をいかに良く検出することがでるかという確率を示すものである。この特定のシステムとして設計されたものは、EASマーカ20の検出確率として96%のピック率を有していた。図中の斜線を付した領域は、EASマーカ20を検出できる領域を示し、斜線を施していない領域は、検出できない領域を示す。当業者であれば、このEASシステム10は優れた、予測できない検出能力を有していることが理解できるであろう。そして、たとえEASマーカ20がこの部分を通過したとしても、この検出できない領域は床から高い位置(1.6mより上)だけであり、検出できないことは稀である、という利点もある。
【００７４】
図15および16は、図13に示す実施例において、水平方向および横方向へ移動するEASマーカ20の検出状態をプロットしたものを示したものである。図15に示す水平方向へ移動する場合には、ピック率は92%であった。図16に示す横方向へ移動する場合には、ピック率は92.6%であった。図示はしていないが、これらを組み合わせた方向の場合のピック率は93.5%であった。この結果を従来のEASシステムと比べてみると、従来のEASシステムでは、ピック率は68%から約85%の範囲にあった。
【００７５】
これまでの説明で理解できるように、本発明にかかるEASシステム10は、モジュール化した形態をとっている。このEASシステム10のモジュール化した形態は、設置コストを低減する上で極めて有効である。モジュール化した形態は、コストを抑え、EASシステム10を設置するために必要となる設置作業をも低減可能ならしめる。更に、モジュール化した形態は小売業施設の設置業者や運用業者に、EASシステム10を設置する際に、ある程度の自由度を提供することになる。小売業施設の設置業者や運用業者は、種々の異なったサイズの出入り口を取り込むために、施設のレイアウト設計を変更することがある。そのようなときには、補完的な方法によってEASシステム10の配置を選択的に決定することができる。更に、モジュール化したEASシステム10は、既に存在する建屋や小売業施設内に迅速に初期設置でき、あるいはカスタマイズした設置も可能である。モジュール化したEASシステム10は、既にある構造物、例えばコンクリートの床や、石壁や、展示構造物を壊したり、取り除いたりする工事を必要としない。このような工事は、長期間にわたって、小売スペースの利用を妨げ、生産性を低下させ、販売高を低下させることになる。更に、モジュール化したEASシステム10は、モール、図書館、商業施設、住居施設、商品保管施設、およびその他の施設において改造設置する際には、特に理想的に望ましいものである。
【００７６】
モジュール化したEASシステム10のその他の顕著な利点としては、広い問い合せ領域をカバーできるように、電子物品監視システム用のEASマーカ20を励起するために十分な均一化した磁場強度を発生させることができることが挙げられる。このモジュール化したEASシステム10は、問い合せ領域18の全体の空間をカバーできる、予め設定した強度の磁場を発生させることができる。このシステムでは、十分な強度の磁場によって、規制値に適合させつつ、かつ問合せ領域以外の場所にあるマーカを励起させて誤信号を発生させることが無いようにしつつ、磁場強度がゼロ、又はほとんどゼロに近いヌル・ゾーンの発生を防止することができる。また、モジュール化したEASシステム10は、広い出入り口をカバーできるという優れた特徴を持っている。
【００７７】
また、モジュール化したEASシステム10は、十分な磁場強度を有し、局在した問い合せ領域18を提供することができる。問い合せ領域18は施設の中深く入り込んでいても、このようなシステムの配置により、警報装置を起動させることになるEASマーカ20を誤って励起することを防止することができる。局在しないEASシステムの場合には、誤報や誤励起が多発することになる。かかる誤報や誤励起は、商品等が実際に移動していることを見極めにくくしてしまう。更に、モジュール化したEASシステム10は、安全衛生上、電磁気的フィールドの放射にかかる規制の要求を遵守できるようにするものである。
【００７８】
ここまでに述べたことは、本発明を単に例示したものであるということを認識する必要がある。当業者であれば、本発明の技術思想から外れることなく、種々の代替案を考えたり、改良を行うことは容易である。従って、係る代替案や、改良、および変更は全て本発明の範囲の中に入るものである。添付した図を参照して説明した実施例は、本発明の例を単に示したものにすぎない。以上の説明で述べた、及び/又は添付する請求の範囲において述べるその他の要素、ステップ、方法、および技術は本発明の範囲の中に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
本発明のその他の目的、利点、および技術的特徴点は、以下の各図面を対照しつつ以下の明細書をより良く理解することがでるようになるであろう。図中の番号はシステムを構成する同一の要素を表すものである。
【図１】図1は、電子物品監視システム用のアンテナシステムに係る本発明の第一の実施例を図示したものである。
【図２】図2は、制御器に接続された電子物品監視システム用のアンテナシステムの磁心アンテナを図示したものである。
【図３Ａ】図3Aは、広い間口を有する出入り口に対応した電子物品監視システム用のアンテナシステムの斜視図を示したものである。
【図３Ｂ】図3Bは、広い間口を有する出入り口に対応した電子物品監視システム用の別のアンテナシステムの斜視図を示したものである。
【図４】図4は、図3Aのワイヤ・ループ・アンテナ・コイルからなる送受信機の平面図を示したものである。
【図５】図5は、図3Aに示す、広い間口を有する出入り口に対応した電子物品監視システム用のアンテナシステムを図示したものである。
【図６】図6は、広い間口を有する出入り口に対応した電子物品監視システム用のアンテナシステムの別の実施例の斜視図を示したものである。
【図７】図7のアンテナシステムであって、ワイヤ・ループ・アンテナ・コイルからなる受信機と送信機を備えた送受信機の平面図を示したものである。
【図８】図8は、広い間口を有する出入り口に対応した電子物品監視システム用のアンテナシステムの更に別の実施例の斜視図を示したものである。
【図９】図9は、図8に示すアンテナシステムの受信機用磁心アンテナと送信機用ワイヤ・ループ・コイルの平面図を示したものである。
【図１０】図10は、広い間口を有する出入り口に対応した電子物品監視システム用のアンテナシステムの更に別の実施例の斜視図を示したものである。
【図１１】図11は、図10に示すアンテナシステムの一対の送受信機、または、第一の送受信機と第二の送受信機の平面図を示したものである。
【図１２】図12は、広い間口を有する出入り口に対応した電子物品監視システム用のアンテナシステムの更に別の実施例の斜視図を示したものである。
【図１３】図13は、図12に示すアンテナシステムの二つのアンテナに跨って伸びる受信機用磁心アンテナを備えた第一の送信機用アンテナと第二の送信機の平面図を示したものである。
【図１４】図14は、図13に示すアンテナシステムを使用したEASシステムのEASマーカの典型的なピック率をプロットしたものである。
【図１５】図15は、図13に示すアンテナシステムにおいてマーカの移動方向が異なった場合のEASマーカのピック率をプロットしたものである。
【図１６】図16は、図13に示すアンテナシステムにおいてマーカの移動方向が更に別の方向場合のEASマーカのピック率をプロットしたものである。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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