DE60202471T2

DE60202471T2 - Felderzeugung in einem magnetischen elektronischen warenüberwachungssystem

Info

Publication number: DE60202471T2
Application number: DE60202471T
Authority: DE
Inventors: M. Anthony BELKA; J. Peter ZAREMBO; D. Edward GOFF
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2002-05-13
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2022-05-14
Also published as: CN1516857A; AR034472A1; DE60202471D1; WO2002101677A1; BR0210305A; HK1070455A1; EP1399899A1; US20040145476A1; ATE286288T1; US20020196144A1; AU2002311931B2; EP1399899B1; CN100338636C; JP2004530228A; JP4122285B2; US6902110B2; US6696951B2; CA2448443A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Sicherheitssysteme und insbesondere elektronische Sicherungssysteme.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Systeme zur magnetischen elektronischen Warenüberwachung (EAS) werden häufig eingesetzt, um das unbefugte Entfernen von Gegenständen aus einem geschützten Bereich, wie zum Beispiel einer Bibliothek oder einem Warenhaus, zu verhindern. Ein herkömmliches EAS-System weist gewöhnlich eine Abfragezone in der Nähe eines Ausgangs des geschützten Bereichs, an den zu schützenden Gegenständen angebrachte Marken oder Etiketten und eine Einrichtung zum Sensibilisieren (Aktivieren) oder Desensibilisieren (Deaktivieren) der Marken oder Etiketten auf. Solche EAS-Systeme erkennen das Vorhandensein einer sensibilisierten Markierung in der Abfragezone und führen eine entsprechende Sicherheitsaktion durch, wie zum Beispiel das Erklingenlassen eines hörbaren Alarms oder das Verriegeln eines Ausgangstors. Um eine autorisierte Entfernung von Gegenständen aus dem geschützten Bereich zu ermöglichen, wird die Marke unter Verwendung des EAS-Systems von autorisiertem Personal desensibilisiert.
Eine EAS-Marke weist typischerweise eine Signalerzeugungsschicht auf, die, wenn sie durch ein ordnungsgemäßes Magnetfeld abgefragt wird, ein durch das EAS-System erkennbares Signal emittiert. Marken des Typs „Zweistatus", d.h. Marken mit der Fähigkeit, sensibilisiert und desensibilisiert zu werden, besitzen auch eine Signalblockierungsschicht, die selektiv aktiviert und deaktiviert werden kann. Wenn die Signalblockierungsschicht aktiviert wird, verhindert sie effektiv, daß die Signalerzeugungsschicht ein Signal liefert, das durch ein EAS-Detektionssystem erkennbar ist. Autorisiertes Personal aktiviert und deaktiviert typischerweise eine magnetische EAS-Marke, indem die Marke nahe an einem durch das EAS-System erzeugten Magnetfeld vorbeigeführt wird. Das EAS-System kann zum Beispiel eine Gruppe von Magneten oder eine elektrische Spule enthalten, die ein Magnetfeld einer gewünschten Intensität zum Ändern des Zustands der Signalblockierungsschicht der Marke erzeugt. Viele herkömmliche EAS-Systeme benutzen eine Hochspannungsversorgung und eine abgestimmte Schaltung aus Widerstand, Kondensator und Induktivität (RCL-Schaltung) zur Steuerung des Magnetfelds beim Sensibilisieren und Desensibilisieren von Marken.
US 5907465 zeigt eine Einrichtung zum Deaktivieren magnetomechanischer EAS-Marken.
KURZE DARSTELLUNG
Im allgemeinen betrifft die Erfindung Techniken zum Erzeugen und Steuern eines Magnetfelds zur Verwendung mit Marken zur elektronischen Warenüberwachung (EAS). Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen, die eine RCL-Schaltung oder eine andere Schaltung zum Erzeugen des Magnetfelds enthalten können, benutzen die Techniken Stromschalteinrichtungen zur Erzeugung eines Signals mit einem oder mehreren Stromimpulsen zur Erzeugung des Magnetfelds.
In einer Ausführungsform betrifft die Erfindung ein System zur elektronischen Warenüberwachung (EAS) mit einer Spule zum Erzeugen eines Magnetfelds zur Wechselwirkung mit einer elektronischen Marke und eine Ansteuereinheit zum Ausgeben eines Signals mit einem oder mehreren Stromimpulsen zur Bestromung der Spule. Ein programmierbarer Prozessor in dem EAS-System steuert die Ansteuereinheit, um das Ausgangssignal gemäß einem gewünschten Profil zu erzeugen. Um das Ausgangssignal zu erzeugen, aktiviert der Prozessor selektiv elektronische Stromschalteinrichtungen in der Ansteuereinheit.
Durch selektives Aktivieren und Deaktivieren der Stromschalteinrichtungen kann der Prozessor die Ansteuereinheit so lenken, daß das Ausgangssignal gemäß einem gewünschten Profil mit einer Anzahl von Stromimpulsen verschiedener Amplituden und Polarität erzeugt. Die Ansteuereinheit kann vorteilhafterweise das Ausgangssignal so erzeugen, daß die Änderungsrate des Stroms (di/dt) im wesentlichen konstant ist, und der Strom deshalb mit im wesentlichen konstanten Raten zunimmt oder abnimmt. Weiterhin muß die Frequenz der Impulse nicht fest sein und kann ohne weiteres durch den Prozessor gesteuert werden. Diese Merkmale können viele Vorteile haben, wie zum Beispiel verbesserte Markenerkennung gegenüber herkömmlichen Systemen, bei denen die Änderungsrate des Spulenstroms typischerweise einem sinusförmigen oder anderen nichtlinearen Profil folgt.
Zusätzlich kann der programmierbare Prozessor in dem EAS-System die Stromimpulse des Ausgangssignals dynamisch auf der Basis einer Anzahl von Faktoren einstellen, darunter ein oder mehrere durch einen Benutzer gesetzte Konfigurationsparameter, ein Gegenstandtyp, an dem die elektronische Marke befestigt wird, eine gemessene Ansteuerspannung und Intensitäten zuvor erzeugter Magnetfelder. Auf diese Weise kann das EAS-System Magnetfelder erzeugen, die sich für vielfältige Gegenstände eignen, die von Bekleidung bis zu Büchern bis zu magnetisch aufgezeichneten Videobändern reichen, und kann Effekte der Umgebung oder Herstellungsvariabilität kompensieren.
In einer anderen Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren mit den folgenden Schritten: Erzeugen eines Signals mit einem oder mehreren Stromimpulsen durch selektives Aktivieren und Deaktivieren von Stromschalteinrichtungen und Ansteuern des Signals durch eine Spule zur Erzeugung eines Magnetfelds zur Wechselwirkung mit einer elektronischen Marke. Das Verfahren kann ferner die folgenden Schritte aufweisen: Bestimmen eines Profils für die Stromimpulse des Signals und selektives Aktivieren und Deaktivieren der Stromschalteinrichtungen gemäß dem Profil.
In einer anderen Ausführungsform betrifft die Erfindung ein computerlesbares Medium, das Anweisungen enthält. Die Anweisungen bewirken, daß ein programmierbarer Prozessor eine Zielintensität für ein Magnetfeld berechnet und eine Menge von Stromschalteinrichtungen aktiviert und deaktiviert, um einen Stromimpuls durch eine Spule zu steuern, um das Magnetfeld auf der Basis der Zielintensität zu erzeugen.
Die Einzelheiten einer oder mehrerer Ausführungsformen der Erfindung werden in den beigefügten Zeichnungen und in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockschaltbild einer beispielhaften Ausführungsform eines Systems zur elektronischen Warenüberwachung (EAS), das gemäß der Erfindung konfiguriert ist.
2 ist ein Blockschaltbild, das das beispielhafte EAS-System weiter illustriert.
3 ist ein Schaltbild einer beispielhaften Ausführungsform einer Ansteuereinheit des EAS-Systems.
4A und 4B sind Graphen von beispielhaften Ausgangssignalen, die durch das EAS-System erzeugt werden, um Magnetfelder zu erzeugen.
5 ist ein Graph eines Ausgangssignals, das durch das EAS-System erzeugt wird, um ein Magnetfeld zum Desensibilisieren einer Marke zu erzeugen.
6 ist ein Flußdiagramm einer beispielhaften Betriebsart des EAS-Systems.
7 ist ein Schaltbild einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer Ansteuereinheit.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
1 ist ein Blockschaltbild, das ein System 2 darstellt, in dem ein Benutzer 4 mit einem System zur elektronischen Warenüberwachung (EAS) 3 in Wechselwirkung tritt, um eine EAS-Marke 10 zu erkennen oder ihren Zustand zu ändern oder anderweitig in Wechselwirkung mit ihr zu treten. Der Benutzer 4 kann zum Beispiel die Marke 10 sensibilisieren oder desensibilisieren, wenn ein (nicht gezeigter) geschützter Gegenstand, an dem die Marke 10 angebracht ist, ein- oder ausgecheckt wird. Die Marke 10 kann an vielfältigen verschiedenen Gegenständen angebracht werden, wie zum Beispiel Büchern, Videos, Compact Discs, Bekleidung und dergleichen.
Das EAS-System 3 enthält eine Steuereinheit 6, die die Spule 8 bestromt, um ein Magnetfeld 7 zu erzeugen. Die Spule 8 kann eine beliebige Induktivität sein, die ein Magnetfeld 7 erzeugen kann. Die Spule 8 kann zum Beispiel eine im allgemeinen runde Spule des Solenoidtyps sein, die ein im wesentlichen gleichförmiges Magnetfeld 7 liefert, das sich zum Aktivieren und Deaktivieren der Marke 10 eignet. Außerdem können andere Typen von Spulen verwendet werden, darunter Nicht-Solenoid-Spulen oder andere Einrichtungen, die Magnetfelder liefern.
Um das Magnetfeld 7 zu erzeugen, gibt die Steuereinheit 6 ein Signal aus, das einen oder mehrere Stromimpulse aufweist, und steuert das Signal durch die Spule 8, um die Spule 8 zu bestrmen und das Magnetfeld 7 zu erzeugen. Das Magnetfeld 7 nimmt deshalb in seiner Intensität auf der Basis eines „Profils" des gepulsten Ausgangssignals zu und ab. Die Steuereinheit 6 steuert die Intensität und Orientierung des Magnetfelds 7 durch Steuern einer Amplitude, eines Tastverhältnisses und einer Polarität für jeden Stromimpuls des Ausgangssignals. Genauer gesagt bestimmt die Steuereinheit 6 eine Zielintensität und -orientierung für das Magnetfeld 7 und steuert auf der Basis der bestimmten Zielintensität und -orientierung die Anzahl der Stromimpulse in dem Ausgangssignal, sowie eine Amplitude, ein Tastverhältnis und eine Polarität für jeden Impuls. Die Steuereinheit 6 kann die Zielintensität auf der Basis einer Anzahl von Faktoren berechnen. Der Benutzer 4 kann zum Beispiel einen oder mehrere Konfigurationsparameter in dem EAS-System 3 setzen, um die Intensität einzustellen. Außerdem kann die Steuereinheit 6 die Zielintensität auf der Basis eines Gegenstand-typs einstellen, an dem die elektronische Marke 4 angebracht wird. Die Steuereinheit 6 kann zum Beispiel für magnetisch aufgezeichnete Videobänder eine niedrigere Zielintensität als für Bücher oder Bekleidung berechnen. Die Steuereinheit 6 kann außerdem einen Analog/Digital-Umsetzer (ADC) zum Messen einer Ansteuerspannung und zum Einstellen der Stromimpulse auf der Basis der gemessenen Spannung enthalten.
Zusätzlich kann das EAS-System 3 Rückkopplung enthalten, durch die die Steuereinheit 6 die Zielintensität für das Magnetfeld 7 dynamisch auf der Basis einer gemessenen Intensität des Magnetfelds 7 oder zuvor erzeugter Magnetfelder einstellen kann. Genauer gesagt mißt der Detektor 11 eine Intensität des Magnetfelds 7 und führt der Steuereinheit 6 ein entsprechendes Signal zu, das die gemessene Intensität anzeigt. Auf der Basis des aus dem Detektor 11 empfangenen Signals kann die Steuereinheit 6 das Ausgangssignal einstellen, um die Intensität des Magnetfelds 7 zu vergrößern oder zu verkleinern. Auf diese Weise kann die Steuereinheit 6 Effekte an dem Magnetfeld 7 aufgrund der Umgebung oder von Herstellungsvariabilität kompensieren.
2 ist ein Blockschaltbild des beispielhaften EAS-Systems 3 in weiterem Detail. In der dargestellten Ausführungsform weist das EAS-System 3 eine Benutzeroberfläche 13, einen Prozessor 12, eine Ansteuerschnittstelle 14 und eine Ansteuereinheit 16 auf. Die Benutzeroberfläche 13 enthält Hardware und Software zur Wechselwirkung mit dem Benutzer 4. Die Benutzeroberfläche 13 kann zum Beispiel eine Anzeige oder eine andere Ausgabe zum Präsentieren von Informationen für den Benutzer 4 und eine Tastatur, ein Tastenfeld, eine Maus, einen Trackball, ein angepaßtes Panel oder eine andere geeignete Eingabeeinrichtung zum Empfangen von Eingaben aufweisen. Die Benutzeroberfläche 13 kann außerdem ein oder mehrere Softwaremodule aufweisen, die in einer durch den Prozessor 12 bereitgestellten Betriebsumgebung ausgeführt werden. Die Softwaremodule können eine Befehlszeilenschnittstelle oder eine graphische Benutzeroberfläche mit vielfältigen Menüs oder Fenstern präsentieren, wodurch der Benutzer 4 das EAS-System 3 steuert und konfiguriert.
Das EAS-System 3 ist nicht auf einen bestimmten Prozessortyp beschränkt. Der Prozessor 12 kann zum Beispiel ein eingebetteter Prozessor von vielfältigen Herstellern sein, wie zum Beispiel Intel Corporation, Cypress Corporation und Motorola Incorporated. Ferner kann der Prozessor 12 ein RISC-Prozessor (Reduced Instruction Set Computing), ein CISC-Prozessor (Complex Instruction Set Computing) oder eine Variation herkömmlicher RISC-Prozessoren oder CISC-Prozessoren sein. Zusätzlich kann die durch den Prozessor 12 ausgeführte Funktionalität durch spezielle Hardware implementiert werden, wie zum Beispiel eine oder mehrere anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) oder andere Schaltkreise.
Die Steuereinheit 6 kann einen (nicht gezeigten) computerlesbaren Speicher aufweisen wie zum Beispiel flüchtigen und nichtflüchtigen Speicher oder wechselbare und nichtwechselbare Medien zur Speicherung von Informationen wie zum Beispiel Anweisungen, Datenstrukturen, Programmodule oder andere Daten. Der Speicher kann Direktzugriffsspeicher (RAM), Nurlesespeicher (ROM), EEPROM, Flash-Speicher oder ein beliebiges anderes Medium, auf das durch den Prozessor 12 zugegriffen werden kann, aufweisen.
Der Prozessor 12 steuert die Ansteuereinheit 16, um ein Signal auszugeben, das einen oder mehrere Stromimpulse aufweist, und steuert das Signal durch die Spule 8, um die Spule 8 zu bestromen und das Magnetfeld 7 zu erzeugen. Insbesondere weist die Ansteuereinheit 16 mehrere Stromschalteinrichtungen zum Steuern von Stromimpulsen durch die Spule 8 auf. Die Ansteuereinheit 16 kann ferner eine Anzahl von Mosfet-Transistoren des N-Typs zum Schalten des Stroms durch die Spule 8 aufweisen.
In einer Ausführungsform aktiviert der Prozessor 12 eine erste Menge von elektronischen Stromschalteinrichtungen der Ansteuereinheit 16, um das Signal in einer ersten Richtung durch die Spule 8 zu schicken, wodurch das Magnetfeld 7 in einer ersten Orientierung erzeugt wird. Um das Magnetfeld 7 in einer entgegengesetzten Orientierung zu erzeugen, deaktiviert der Prozessor 12 die erste Menge von Stromschalteinrichtungen und aktiviert eine zweite Menge von elektronischen Stromschalteinrichtungen, um das Signal in der entgegengesetzten Richtung durch die Spule zu schicken. Auf diese Weise kann die Steuereinheit 6 die Intensität und Orientierung des Magnetfelds 7 steuern, indem die erste und die zweite Menge von Stromschalteinrichtungen der Ansteuereinheit 16 selektiv aktiviert und deaktiviert wird, um das Ausgangssignal mit Stromimpulsen berechneter Amplituden und Tastverhältnisse zu erzeugen.
Die Ansteuerschnittstelle 14 weist Schaltkreise zur Bildung einer Schnittstelle des Prozessors 12 mit der Ansteuereinheit 16 auf. Die Ansteuerschnittstelle 14 kann zum Beispiel programmierbare Logikeinrichtungen und einen oder mehrere Spannungskomparatoren zur Bereitstellung von Steuersignalen für die Ansteuereinheit 16 als Reaktion auf aus dem Prozessor 12 empfangene Signale aufweisen.
3 ist ein Schaltbild einer beispielhaften Ausführungsform der Ansteuereinheit 16 des EAS-Systems 3. Bei dieser Ausführungsform weist die Ansteuereinheit 16 zwei Mengen von Stromschalteinrichtungen 20 und 22 auf, die der Prozessor 12 und die Ansteuerschnittstelle 14 selektiv durch Verwendung der Steuerleitungen C1 bzw. C2 aktivieren und deaktivieren können. Auf der Basis der Steuerleitungen C1 und C2 legen Spannungspegelumsetzer 23A und 23B geeignete Spannungen an entsprechende Gates der Stromschalteinrichtungen 20 und 22 an. Genauer gesagt kann der Prozessor 12 die Schnittstelle 14 direkt steuern, um die Steuerleitung C1 freizugeben und dadurch die erste Menge von Stromschalteinrichtungen 20A und 20B zu aktivieren. In diesem Modus fließt Strom aus dem VDC durch die Einrichtung 20A, in einer ersten Richtung durch die Spule 8, und durch die Einrichtung 20B nach GND, wodurch das Magnetfeld 7 erzeugt wird. Nach dem Deaktivieren der Einrichtungen 20A und 20B wird Energie aus dem Magnetfeld 7 erfaßt, und der Stromfluß durch die Spule 7 fällt ab. Ähnlich kann der Prozessor 12 durch Freigeben der Steuerleitung C2 eine zweite Menge von Stromschalteinrichtungen 22A und 22B aktivieren. In diesem Modus fließt Strom aus VDC durch die Einrichtung 22B, in einer zweiten Richtung durch die Spule 8, und durch die Einrichtung 22A nach GND, wodurch das Magnetfeld 7 in einer entgegengesetzten Orientierung erzeugt wird.
Bei dieser beispielhaften Ausführungsform können also der Prozessor 12 und die Ansteuerschnittstelle 14 abwechselnd für Aktivierungsdauern die Steuerleitungen C1 oder C2 aktivieren. Auf diese Weise kann der Prozessor 12 selektiv die erste und die zweite Menge von Stromschalteinrichtungen 20 und 22 aktivieren und deaktivieren, um die Ansteuereinheit 16 dazu zu bringen, ein Signal mit einem oder mehreren Stromimpulsen auszugeben. Als Reaktion erzeugt die Spule 8 ein Magnetfeld 7 mit einer Intensität auf der Basis der Amplitude der Stromimpulse und einer Orientierung auf der Basis der Richtung, in der der Strom durch die Spule 8 fließt.
4A ist ein Graph eines beispielhaften Ausgangssignals 30, das durch die Ansteuereinheit 16 (2) erzeugt wird, um die Marke 10 zu sensibilisieren (entmagnetisieren), wodurch die Marke 10 zur Erkennung durch das EAS-System 3 aktiviert wird. Insbesondere ist in 4 der Strom des Ausgangssignals 30 als Funktion der Zeit aufgetragen. Für beispielhafte Zwecke wird auf 1–3 Bezug genommen.
Um die Marke 10 zu entmagnetisieren, aktiviert und deaktiviert der Prozessor 12 selektiv die erste und die zweite Menge von Stromschalteinrichtungen 20, 22 (3), um das Ausgangssignal 30 mit mehreren Impulsen 32A bis 32I zu erzeugen, die kollektiv als die Impulse 32 bezeichnet werden. Durch selektives Aktivieren und Deaktivieren der Stromschalteinrichtungen 20, 22 zu berechneten Zeiten kann der Prozessor 12 weiterhin das Ausgangssignal 30 so erzeugen, daß es einem gewünschten Profil folgt. Das Signal 30 zeigt zum Beispiel ein abklingendes Profil, bei dem die Amplituden der Stromimpulse 32 mit der Zeit abklingen. Genauer gesagt verringert der Prozessor 12 die Amplituden der Impulse 32 mit der Zeit durch Verkürzen des entsprechenden Tastverhältnisses jedes Impulses, d.h. durch Aktivieren und Deaktivieren der entsprechenden Stromschalteinrichtungen 20, 22 für kürzere Perioden. Auf diese Weise ist zum Beispiel die Zeitperiode von T₃ zu T₅ kürzer als die Zeitperiode von T₀ zu T₂. Bei einer Ausführungsform berechnet der Prozessor 10 ein Tastverhältnis jedes nachfolgenden Impulses 32, das 92% des vorherigen Impulses beträgt.
Um das Ausgangssignal 30 zu erzeugen, aktiviert der Prozessor 12 die erste Menge von Stromschalteinrichtungen 20 zu einem Zeitpunkt T₀, wodurch ein erster Stromimpuls 32 in dem Ausgangssignal gebildet und bewirkt wird, daß Strom durch die Spule 8 fließt (3). Zu einem Zeitpunkt T₁ deaktiviert der Prozessor 12 die erste Menge von Stromschalteinrichtungen 20, und bewirkt dadurch, daß der Strom von der Spitze 33 bis zu einem Zeitpunkt T₂ abnimmt, zu dem der Strom nicht mehr durch die Spule 8 fließt.
Nach dem Erzeugen des Stromimpulses 33 aktiviert der Prozessor 12 die zweite Menge von Stromschalteinrichtungen 22 zu einem Zeitpunkt T₃, wodurch ein zweiter Stromimpuls 35 gebildet und bewirkt wird, daß Strom in einer gegenüber dem Stromfluß des Impulses 33 entgegengesetzten Richtung durch die Spule 8 fließt. Zu einem Zeitpunkt T₄ deaktiviert der Prozessor 12 die zweite Menge von Stromschalteinrichtungen 20 und bewirkt dadurch, daß der Strom von der Spitze 35 bis zu einem Zeitpunkt T₅ abnimmt, an dem kein Strom mehr durch die Spule 8 fließt.
Bemerkenswerterweise weist die Zunahme und nachfolgende Abnahme des Stromflusses des Impulses 32 eine im wesentlichen konstante Änderungsrate auf. Anders ausgedrückt, nimmt der Stromfluß auf im wesentlichen lineare Weise von T₀ zu T₁ bzw. von T₁ zu T₂ zu und ab. Im Gegensatz zu herkömmlichen RCL-Schaltungen, die einem sinusförmigen Profil folgen, gibt die Ansteuereinheit 16 ein Signal aus, bei dem die Änderungsrate des Stroms (di/dt) im wesentlichen konstant ist, und zwar gemäß der folgenden Gleichung:
worin iR im Vergleich zu Ldi/dt klein ist. Folglich nimmt das Magnetfeld 7 auf ähnliche Weise mit konstanten Raten zu und ab. Dies hat viele Vorteile, wie zum Beispiel verbesserte Markendetektion.
Um eine sensibilisierte Marke 10 zu erkennen, löst die Steuereinheit 6 ein durch die Marke 10 emittiertes Signal, wenn die Marke 10 dem Magnetfeld 7 ausgesetzt wird. Die Stärke des durch die Marke 10 erzeugten Signals ist eine Funktion des Orts der Marke 10 in dem Magnetfeld 7 und der Änderungsrate des durch die Spule 8 fließenden Stroms. Da die Änderungsrate des durch die Ansteuereinheit 16 erzeugten Ausgangssignals im wesentlichen konstant ist, variiert die Stärke des Signals nicht, wenn das Magnetfeld 7 zunimmt und abnimmt. Da die Steuereinheit 6 keine Signalvariabilität aufgrund von Änderungen der Steigung des Magnetfelds 7 als Funktion der Zeit kompensieren muß, wird das Erkennen der Anwesenheit der Marke 10 vereinfacht.
Zusätzlich kann die Steuereinheit 6 auf der Basis des harmonischen Inhalts des durch die Marke 10 erzeugten Signals bestimmen, ob die Marke 10 sensibilisiert oder desensibilisiert ist. Der harmonische Inhalt eines durch eine Marke emittierten Signals kann jedoch durch die Änderungsrate eines umgebenden Magnetfelds stark beeinflußt werden. Da die Änderungsrate des durch die Ansteuereinheit 16 erzeugten Ausgangssignals im wesentlichen konstant ist, variiert der harmonische Inhalt nicht aufgrund von Zunahmen und Abnahmen des Magnetfelds 7. Folglich ist es für die Steuereinheit 6 einfacher, Marken zu erkennen und zwischen sensibilisierten und desensibilisierten Marken zu unterscheiden als bei herkömmlichen Systemen, bei denen die Änderungsrate einem sinusförmigen oder anderen nichtlinearen Profil folgt.
4B ist ein Graph eines weiteren durch die Ansteuereinheit 16 (2) erzeugten beispielhaften Ausgangssignals 36. Der Prozessor 12 aktiviert und deaktiviert selektiv die erste und zweite Menge von Stromschalteinrichtungen 20, 22 (3), um das Ausgangssignal 36 zu erzeugen, das mehrere Impulse 38A bis 38E aufweist, die zusammen als Impulse 38 bezeichnet werden. Insbesondere erzeugt der Prozessor 12 Impulse 38 so, daß sie im wesentlichen gleiche Beträge 37, 40 und im wesentlichen gleiche Dauern T_D aufweisen. Bemerkenswerterweise kann der Prozessor 12 die Stromschalteinrichtungen 20, 22 so steuern, daß die Zeitperioden ΔT₁, ΔT₂, ΔT₃, ΔT₄ zwischen nachfolgenden Impulsen 38 variieren, um eine Gesamtzeit für das Ausgangssignal 36 zu beeinflussen und daher die effektive Frequenz des Ausgangssignals 36 zu ändern.
Diese Ausführungsform kann besonders vorteilhaft dafür sein, Umgebungsrauschen zu vermeiden, das bei bestimmten Frequenzen lokalisiert ist. Das EAS-System 3 kann der Ansteuereinheit 16 ähnliche Schaltkreise enthalten, um zum Beispiel ein Abfragefeld zu erzeugen, das eine hohe Frequenz aufweist, was für die Abfrage der EAS-Marke 10 nützlich ist. Insbesondere kann das hochfrequente Abfragefeld eine größere von der EAS-Marke 10 empfangene Signalstärke als das Magnetfeld 7 ergeben, das hauptsächlich zum Sensibilisieren und Desensibilisieren der Marke 10 benutzt wird. Zusätzlich kann die Steuereinheit 6 auch die effektive Frequenz des Abfragefelds ändern, indem eine Gleichstrom-Versorgungsspannung VDC variiert wird (3).
5 ist ein Graph eines beispielhaften Ausgangssignal 49, das durch die Ansteuereinheit 16 (2) erzeugt wird, um die Marke 10 zu desensibilisieren (magnetisieren) und dadurch die Marke 10 zu deaktivieren. Um die Marke 10 zu magnetisieren, aktiviert und deaktiviert der Prozessor 12 die erste Menge von Stromschalteinrichtungen 20 (3), um das Ausgangssignal 49 so zu erzeugen, daß es einen einzigen Impuls 48 aufweist. Um das Ausgangssignal 49 zu erzeugen, aktiviert der Prozessor 12 die erste Menge von Stromschalteinrichtungen 20 zu einem Zeitpunkt T₀, wodurch ein erster Stromimpuls 48 in dem Ausgangssignal 49 gebildet und bewirkt wird, daß Strom durch die Spule 8 fließt. An einem Punkt T₁ deaktiviert der Prozessor 12 die erste Menge von Stromschalteinrichtungen 20, wodurch bewirkt wird, daß Strom von der Spitze 47 bis zu einem Punkt T₂ abfällt, an dem kein Strom mehr durch die Spule 8 fließt.
6 ist ein Flußdiagramm einer beispielhaften Betriebsart des EAS-Systems 3 bei der Erzeugung des Magnetfelds 7. Für beispielhafte Zwecke wird auf das Ausgangssignal 30 von 4 Bezug genommen.
Zu Anfang berechnet der Prozessor 12 eine Spitzenamplitude 33 für den ersten Stromimpuls 32A auf der Basis einer Zielintensität für das Magnetfeld 7 (52). Bei der Bestimmung der Zielspitzenamplitude kann der Prozessor 12 eine Anzahl von Faktoren betrachten, wie zum Beispiel eine gemessene Ansteuerspannung VDC, einen oder mehrere durch einen Benutzer 4 gesetzte Konfigurationsparameter, einen Typ von Artikel, an dem die Marke 10 befestigt wird, und gemessene Intensitäten zuvor erzeugter Magnetfelder, wie oben beschrieben. Typische Konfigurationsparameter, die ein Benutzer setzen könnte, sind zum Beispiel der Typ der verarbeiteten Medien, wie zum Beispiel Audiobänder, Videobänder, Bücher, Compact Discs und dergleichen, das Einstellen des EAS-Systems 3 in einen Check-in- oder einen Check-out-Modus, das Einstellen des EAS-Systems 3 dergestalt, daß es den Status der Marke 10 verifiziert, und das Einstellen des EAS-Systems 3 in einen Nichtverarbeitungsmodus zum Lesen von Hochfrequenzinformationen (HF-Informationen) aus der Marke 10. Bei der Bestimmung der Zielspitzenamplitude kann der Prozessor 12 zum Beispiel ein Etikett der Hochfrequenzidentifikation (RFID-Etikett) lesen, das an einem Artikel oder Medien fixiert ist, um ordnungsgemäße Parameter zum Sensibilisieren oder Desensibilisieren des bestimmten Etiketts zu bestimmen.
Auf der Basis der berechneten Spitze bestimmt der Prozessor 12 eine Aktivierungszeit TIME_ON und eine Deaktivierungszeit TIME_OFF für die Stromschalteinrichtungen der Ansteuereinheit 16, um einen Stromimpuls mit der berechneten Spitze (54) zu erzeugen. Als nächstes bestimmt der Prozessor 12 eine Richtung, für die Strom durch die Spule 8 fließen soll, gemäß dem gewünschten Signalprofil (56). Das Ausgangssignal 30 von 4 besitzt zum Beispiel ein Profil, bei dem eine Anzahl von Stromimpulsen 32 bezüglich Polarität wechselt, so daß sich ein Stromfluß in wechselnden Richtungen ergibt.
Auf der Basis der Richtungen aktiviert der Prozessor 12 selektiv die erste oder zweite Menge von Stromschalteinrichtungen 20, 22. Um Strom in einer ersten Richtung durch die Spule 8 zu schicken, aktiviert insbesondere der Prozessor 12 die erste Menge von Stromschalteinrichtungen 20 durch Steuern der Steuerleitung C1 auf high (58), bis die Aktivierungszeit TIME_ON vergangen ist (62). Bei dem Stromimpuls 32A ist die Aktivierungszeit TIME_ON zum Beispiel gleich T₁. Nach dem Ablaufen von TIME_ON deaktiviert der Prozessor 12 die erste Menge von Stromschalteinrichtungen 20 durch Steuern der Steuerleitung C1 auf low (66), bis die Deaktivierungszeit TIME_OFF vergangen ist (70). Bei dem Stromimpuls 32A ist die Deaktivierungszeit TIME_OFF zum Beispiel gleich T₃ – T₁.
Nach dem Erzeugen des Impulses in der ersten Polarität bestimmt der Prozessor 12, ob die Zielspitzenamplitude auf einen minimalen Pegel (74) abgefallen ist und beendet den Prozeß, wenn dem so ist. Der Stromimpuls 33I besitzt zum Beispiel eine Amplitude unterhalb einem definierten Minimalpegel, so daß der Prozessor 12 aufhört, die Reihe von Impulsen 32 zu erzeugen.
Wenn die Zielamplitude jedoch noch nicht den Minimalpegel erreicht hat, wiederholt der Prozessor 14 den Prozeß durch Berechnen einer neuen Zielamplitude (52) und einer entsprechenden Aktivierungszeit TIME_ON und Deaktivierungszeit TIME_OFF (54). Bei dieser Iteration kann der Prozessor 12 wählen, Strom in einer zweiten Richtung durch die Spule 8 zu schicken (56), indem er die Steuerleitung C2 auf high steuert, um die zweite Menge von Stromschalteinrichtungen 22 (60) zu aktivieren, bis die Aktivierungszeit TIME_ON vergangen ist (64). Zum Beispiel ist in dem Stromimpuls 32B die Aktivierungszeit TIME_ON gleich T₄ – T₃. Nach dem Ablaufen von TIME_ON deaktiviert der Prozessor 12 die zweite Menge von Stromschalteinrichtungen 22 durch Steuern der Steuerleitung C1 auf low (68), bis die Deaktivierungszeit TIME_OFF vergangen ist (72). Auf diese Weise kann der Prozessor 12 den Prozeß wiederholen, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das einen oder mehrere Stromimpulse gemäß einem gewünschten Profil aufweist.
Der oben beschriebene Prozeß dient beispielhaften Zwecken und kann ohne weiteres durch das EAS-System 3 modifiziert werden. Zum Beispiel kann der Prozessor 14 wiederholend die Marke abfragen und Magnetfelder höherer Intensitäten erzeugen, bis ein von der Marke empfangenes Signal anzeigt, daß der gemessene Restwert der Marke einem akzeptablen Pegel entspricht. Bei der Sensibilisierung der Marke kann der Prozessor 12 die Steuerschaltung 16 so steuern, daß die Marke einer Reihe von Magnetfeldern mit immer höherer Intensität ausgesetzt wird, bis der Restwert für die Marke abfällt und einen spezifizierten Minimalpegel erreicht. Ähnlich kann der Prozessor 12 beim Desensibilisieren einer Marke die Ansteuerschaltung 16 so steuern, daß die Marke einer Reihe von Magnetfeldern mit immer höheren magnetischen Intensitäten ausgesetzt wird, bis der Restwert für die Marke einen spezifizierten Maximalpegel erreicht.
Mit der Möglichkeit, die Marke abzufragen und der Möglichkeit, das Magnetfeld zu steuern, kann das EAS-System 3 auf diese Weise sicherstellen, daß die Marke dem minimal notwendigen Feld ausgesetzt wird, um das gewünschte Ergebnis zu erhalten. Der Prozessor 12 kann den Prozeß beenden, wenn der Pegel, auf den abgezielt wird, erreicht wurde oder wenn eine maximale Grenze für die Feldintensität erreicht wurde.
Die Möglichkeit der Feinabstimmung des Magnetfelds bietet viele Vorteile, darunter verbesserte Detektionsfähigkeiten, wenn alle Marken auf ungefähr dasselbe Niveau des Restwerts gebracht werden. Ferner können solche Merkmale in Märkten mit strengen Bestimmungen bezüglich Magnetfeldern vorteilhaft sein.
7 ist ein Schaltbild einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer Ansteuereinheit 76 mit einem Kondensator 78 parallel mit der Spule 8. Bei dieser Ausführungsform kann die Ansteuereinheit 76 ein Ausgangssignal bereitstellen, das einen oder mehrere Stromimpulse zum Laden des Kondensators 78 aufweist, so daß das Magnetfeld 7 mit sehr hohen Frequenzen mitschwingt. Auf diese Weise kann die Ansteuereinheit 76 beim Erzeugen von Magnetfeldern zum Verifizieren einer Zustandsänderung einer EAS-Marke und deshalb beim Erkennen, ob eine EAS-Marke vorhanden ist, nützlich sein.
Es wurden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Diese liegen alle im Schutzumfang der folgenden Ansprüche.

Claims

Vorrichtung, aufweisend: eine Spule zum Erzeugen eines Magnetfelds zur Wechselwirkung mit einer Marke zur elektronischen Warenüberwachung; eine Ansteuereinheit mit Stromschalteinrichtungen zum Ausgeben eines Signals, das einen oder mehrere Impulse zum Bestromen der Spule aufweist; und einen programmierbaren Prozessor, der eine Zielintensität für das Magnetfeld berechnet, wobei der programmierbare Prozessor die Stromschalteinrichtungen der Ansteuereinheit gemäß der berechneten Zielintensität steuert, um die Impulse zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin mit einer Benutzeroberfläche zum Empfangen eines Konfigurationsparameters von einem Benutzer, wobei der programmierbare Prozessor die Zielintensität auf der Basis des Konfigurationsparameters berechnet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor die Zielintensität mindestens teilweise auf der Basis eines Warentyps, an dem die elektronische Marke befestigt ist, einer gemessenen Ansteuerspannung, oder einer erfaßten Intensität eines zuvor erzeugten Magnetfelds berechnet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin mit einem mit dem Prozessor verbundenen Detektor zum Erfassen der tatsächlichen Intensität für das Magnetfeld, wobei der Prozessor die berechneten Aktivierungsdauern für die Impulse auf der Basis der gemessenen tatsächlichen Intensität dynamisch aktualisiert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stromschalteinrichtungen eine erste und eine zweite Gruppe von elektronischen Stromschalteinrichtungen aufweisen, wobei der Prozessor selektiv die erste und die zweite Gruppe von elektronischen Stromschalteinrichtungen aktiviert und deaktiviert, um das Signal zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Prozessor selektiv die erste Gruppe von elektronischen Stromschalteinrichtungen aktiviert, um das Signal in einer ersten Richtung durch die Spule zu schicken, und die zweite Gruppe von elektronischen Stromschalteinrichtungen, um das Signal in einer zweiten Richtung durch die Spule zu schicken.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor jedes nachfolgende Tastverhältnis um einen konstanten Prozentsatz des vorherigen Tastverhältnisses vermindert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor die Stromschalteinrichtungen steuert, um zu bewirken, daß ein Strom durch die Spule mit im wesentlichen konstanten Raten zunimmt und abnimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor die Ansteuereinheit steuert, um das Signal zu erzeugen, indem die Ansteuereinheit sequentiell in einen ersten Zustand versetzt wird, um die Spule zu bestromen, und in einen zweiten Zustand, um die Bestromung der Spule zu beenden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor die Schalter selektiv gemäß einem programmierbaren Profil aktiviert, das eine Orientierung für jeden der Impulse definiert.
Verfahren mit den folgenden Schritten: Berechnen einer Zielintensität eines Magnetfelds zur Wechselwirkung mit einer Marke zur elektronischen Warenüberwachung mit einem programmierbaren Prozessor; selektives Aktivieren und Deaktivieren von Stromschalteinrichtungen mit dem programmierbaren Prozessor gemäß der berechneten Zielintensität, um ein Signal zu erzeugen, das einen oder mehrere Stromimpulse aufweist; und Schicken des Signals durch eine Spule, um das Magnetfeld zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 11, weiterhin mit den folgenden Schritten: Bestimmen eines Profils für die Stromimpulse des Signals; und selektives Aktivieren und Deaktivieren der Stromschalteinrichtungen gemäß dem Profil.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Berechnen das Berechnen der Zielintensität auf der Basis von Konfigurationsparametern, eines Typs von Artikel, an dem die Marke zur elektronischen Warenüberwachung befestigt ist, einer gemessenen Ansteuerspannung und/oder erfaßter Intensitäten zuvor erzeugter Magnetfelder aufweist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Stromschalteinrichtungen eine erste Gruppe von Stromschalteinrichtungen aufweisen, wobei das Verfahren weiterhin die folgenden Schritte aufweist: Aktivieren und Deaktivieren der ersten Gruppe von Stromschalteinrichtungen, um die Stromimpulse durch die Spule zu schicken, um das Magnetfeld als ein in einer ersten Richtung orientiertes erstes Magnetfeld zu erzeugen; und Aktivieren und Deaktivieren einer zweiten Gruppe von Stromschalteinrichtungen, um eine zweite Gruppe von Stromimpulsen durch die Spule zu schicken, um ein in einer zweiten Richtung orientiertes zweites Magnetfeld zu erzeugen.
Computerlesbares Medium mit Anweisungen zum Bewirken, daß ein Prozessor folgendes durchführt: Berechnen einer ersten Zielintensität für ein erstes Magnetfeld; und Aktivieren und Deaktivieren einer ersten Gruppe von Stromschalteinrichtungen, um einen Stromimpuls durch eine Spule zu schicken, um das erste Magnetfeld mit der Zielintensität zu erzeugen.
Computerlesbares Medium nach Anspruch 15, weiterhin mit Anweisungen zum Bewirken, daß der Prozessor folgendes durchführt: Berechnen einer zweiten Zielintensität für ein zweites Magnetfeld; und Aktivieren und Deaktivieren einer zweiten Gruppe von Stromschalteinrichtungen, um einen zweiten Stromimpuls durch die Spule zu schicken, um das zweite Magnetfeld mit der zweiten Zielintensität und einer von dem ersten Magnetfeld verschiedenen Orientierung zu erzeugen.