专利名称：一种商品电子防盗系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及商品电子防盗系统(EAS)，特别是一种发射/接收电磁波频率为 58KHz的商品电子防盗系统。
技术背景传统的物品检测保护系统，将若干天线安装在商场的出(入)口。 一部分天线 发射预定电磁波或无线电波， 一部分天线接收这些能量，因而在出(入)口形成监 视区域。当有未付款的物品被拿走时，附着在物品上的标签谐振回路感应到电波并 在谐振点共振，使电场出现瞬间变化，该变化被系统检测出来，并输出报警。而且， 当标签已经从物品上去除时，或是采用专用去活装置使其失去活性时，物品可以从 监视区域通过，而不触发检测系统报警。在这些装置或系统中，如果发生误报或漏报，都会产生一定问题。误报是指物 品没有被非正常移动，系统或装置也发出了报警。非正常移动是指标签或物品保护 装置被损坏，或者有活性的标签或物品保护装置附着在物品上通过检测系统的监视 区域。随之产生的对顾客的不适当行为过失将对商场造成一定损失，而保安人员也 将无所适从。误报的产生受到诸多不同因素的影响，最主要的就是干扰信号对系统 的影响,以及系统检测对信号的判定存在疏漏。而漏报是指标签或物品保护装置被 损坏或随物品一起通过检测系统的监视区域时，装置或系统却不发出警报，漏报对 商场带来的损失是不言而喻的。漏报的产生主要是天线的检测存在一定盲区。传统系统无法或难以获知系统的具体工作状态，和报警的细节参数，因而也降 低了系统的可操作性。 发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种商品电子防盗系统，该系统能够控 制检测天线线轮流工作，对每支天线对应的监测区域进行扫描，检测是否有带未去 活电子标签的商品从监测区域通过，且能够有效降低误报的发生，还能够提高检测 率，减少漏报的发生。为解决上述技术问题，本实用新型商品电子防盗系统包括检测系统和设置在商 品上的电子标签，所述检测系统包括MCU以及与MCU相连的信号发射通道、信号接收通道、报警装置、显示装置和键盘；检测系统还包括若干检测天线，它们设置于 出入口处，每支检测天线通过一个发射开关与信号发射通道连接，每支检测天线还通过一个接收开关与信号接收通道连接，所有发射开关和接收开关的控制端均与MCU 连接。MCU通过对发射开关和接收开关的控制，使所有检测天线轮流工作，对各自的 监测区域进行扫描，检测是否有带未去活电子标签的商品从监测区域通过，其中， 每个检测天线的扫描过程包括以下步骤第一步MCU控制该天线与信号发射通道接通，向外发射58KHz电^f兹波，发射时 间为tl;第二步延时t2后，MCU控制该天线与信号接收通道接通，将接收到的信号经 接收通道处理后输入MCU计算出该信号的特征值入0,接收时间为11;第三步延迟t3后，MCU控制该天线再次与接收通道接通，将接收到的信号经 接收通道处理后输入MCU计算出该信号的特征值入1,接收时间为11;第四步所述MCU根据计算出的两次信号的特征值判断式1是否成立，入0〉入1+M...............................................................式l式1中入0为第一次接收的信号的曲线特征值，入1为第二次接收的信号的 曲线特征值，AN为系统根据环境干扰设定的初值，若式1成立，则执行第五步，否 则，将计数标记复位，进入下一个天线的扫描；第五步MCU判断接收到的信号是否只有一个极值，若是，则将计数标记加l, 并执行第一步；否则，将计数标记复位，进入下一个天线的扫描；第六步判断所述计数标记是否等于预先指定值，若是则输出报警信号，并显 示该天线所在位置；否则，将计数标记复位，进入下一个天线的扫描。上述特征值人0和X1均为指数特征值，因为标签信号是一个衰减信号，曲线满 足指数特征，系统对信号采样(1 00-200个采样点)后，就可以根据采样点求出曲线 的指数特征值。特征值入0和X 1也可以都采用信号的平均值。MCU可以采用以下方法来判断接收到的信号是否只有一个极值依次比较相邻信 号点的值，如果一个点的值分别大于它左右相邻信号点的值，该信号点就是一个极 值点；再判断信号曲线的斜率变化，如果曲线斜率的符号(正或负)在除极值点以 外的其它点上，都不发生变化，则说明极值点只有一个。进一步，上述每支检测天线均包括壳体，壳体内从上到下并排设置两个环形天 线，两个环形天线通过发射开关分别与信号发射通道中相位相反的两个发射功放输出端连接，两个环形天线同时工作向监测区域发射电磁波，产生更为均匀的能量分 布区域，减少检测盲区，从而达到减少系统漏报的发生，提高检测率的目的。进一步，上述信号发射通道包括58KHz脉冲信号形成电路和接于该58KHz脉沖 信号形成电路输出端的功率放大电路；信号接收通道包括依次连接的接收放大电路、 58KHz带通滤波放大电路和低通滤波电路。本商品电子防盗系统采用多种方式判定信号和去除干扰，能有效降低误报的发 生，而且当某一支天线监测到疑似约定信号时，该天线完成一次扫描过程后，不进 入下一支天线的扫描，而是使该天线重复扫描多次(例如可以设定为三次)，以确认 疑似约定信号是否为约定信号，从而能进一步低误报的发生。约定信号是指能触发 系统输出报警的信号，疑似约定信号是与约定信号相似的信号。由于每支检测天线内并排设置两个独立的环形天线，并分别与信号发射通道中 相位相反的两个发射功放输出端连接，在进行扫描时能产生更为均匀的能量分布区 域，从而能减少检测盲区，减少系统漏报的发生。
图1为本实施例EAS的原理框图；图2为其每支天线的结构示意图；图3为其主控制盒的结构示意图；图4为控制软件的流程图；图5为天线的工作时序图。
具体实施方式
本实施例中以四个检测天线为例进行说明，实际应用中可才艮据出入口的大小和 数量设置一个检测天线、两个检测天线或多个检测天线。每支检测天线形成一个监 测区域，每支检测天线开始工作时，先发射电磁波，然后接收，接收的信号经信号 接收通道进入MCU处理，因而每支检测天线成为一个信道。参照图1,本商品电子防盗系统包括检测系统和设置在商品上的电子标签，其中， 检测系统包括MCU 101以及与MCU 101相连的信号发射通道、信号接收通道、报警 装置110、显示装置111和4定盘112;还包括若干检测天线104,检测天线1Q4设置 于出入口处，每支检测天线104通过一个发射开关105与信号发射通道连接，每支 检测天线104还通过一个接收开关106与信号接收通道连接，所有的发射开关105 和接收开关106均与MCU 101连接，MCU 101通过对发射开关105和接收开关106的控制，使所有检测天线轮流工作，对各自的监测区域进行扫描，检测是否有带未去 活电子标签的商品从监测区域通过。信号发射通道包括58KHz脉沖形成电路102和接于该58KHz脉冲形成电路102 输出端的功率放大电路103;所述信号接收通道包括依次连接的接收放大电路107、 58KHz带通滤波放大电路108和低通滤波电路109。该系统采用58KHz脉沖作为检测信号，辐射能量也采用这一频率。在MCU 101 的控制下，58KHz脉冲形成电路102产生出58KHz的脉冲信号，此信号通过功率放大 电路103放大后，被分成四路信号按系统的工作时序分别进入四个天线。当某天线 发射开关105打开时，该天线发射该电磁波，形成监测区域。系统在没有检测到约 定信号或疑似约定信号时，四路天线104处于按时序轮流工作的状态。当分天线接 收开关106打开时，天线处于接收状态，信号通过接收放大电路107和58K带通滤 波放大电路108滤波放大后，进入低通滤波电路109对信号的频率进行选通，经过 一系列处理后的信号被送回MCU进行判别。当某一路检测到疑似约定信号时，在MCU IOI的控制下，天线发射开关105中的其他三个关闭，天线104停止发射电磁波，而 检测到疑似约定信号的那一路天线发射开关105继续处于打开工作状态，该路天线 104继续工作，重复发射和接收三次，经上述类似处理后将信号送回MCU 101判别， 以确认是否为约定信号。当系统确认是检测到约定信号时，MCU 101驱动报警装置 no发出报警信号，并通过显示装置111显示出报警的通道，即检测到约定信号辐射 能量的天线通道。键盘112用于手动选择天线的工作模式，根据环境干扰设定噪声 的预定值等。参照图2，每支检测天线均包括壳体200，壳体2 00内从上到下并排设置两个环 形天线201和202,两个环形天线201和202通过发射开关分别与信号发射通道中相 位相反的两个发射功放输出端连接，在开关的控制下，两个环形天线201和202总 是处于同一工作状态，即同时发射或接收电磁波。上天线201和下天线202同时工 作且反相，因而能量迭加后，整个天线的能量分布变的更均匀。该天线结构大大减 少了检测的盲区，增加了检测的范围。图3为本商品电子防盗系统主控制盒的结构装配图。主控制盒控制系统的工作， 天线的工作方式等。参照图3,主控制盒包括底板308，上有若干孔位，用于安装 其它部件，以及控制盒的散热等； 一个上盖301对控制盒进行封闭，对控制盒内的 物件加以保护； 一个发射电路板304安装于底座上，控制天线处于辐射能量状态时的工作，包括辐射能量的频率和工作时序等； 一个滤波器305,用于选通一定频率的 能量，屏蔽其它频率的能量的干扰；在控制盒的一侧，安装一个按键电路板306、 307, 上面有若干按键，控制和选择系统的工作状态，另有一液晶显示屏，显示系统的工 作状态，报警状态等参数；按键表面有PVC材料对其进行保护；由于控制盒正常工 作时是处于封闭状态，除侧面有若干散热孔外，侧面还安装一个风扇310，对控制盒 进行散热，避免系统受温度影响而处于稳定工作状态。在按键开关的相对侧面，是 电源输入插头311,民用交流电从插头进入控制盒，对系统供电。在上盖下方是接收 电路板302,控制天线处于接收辐射能量状态时的工作，包括接收辐射能量，对接收 的能量进行选择放大等处理，输入控制器判别；在发射电路板304和接收电路板302 之间有一个屏蔽片303,防止发射电路板对接收电路板的直接辐射干扰。所有的部件 之间，釆用一定数量的螺丝309连接起来。本实用新型通过在商品上设置电子标签，将EAS的检测天线安装在出入口处形 成监测区域，当带有未去活电子标签的商品从出入口处的监测区域通过时，EAS会通 过检测天线检测到该电子标签并产生报警信号；所述所有天线是在MCU控制下轮流 工作，对各自的监测区域进行扫描；参照图4,每个检测天线的扫描过程包括以下步 骤第一步开启定时，确定天线的工作时序S408, MCU控制该天线与信号发射通 道接通，向外发射58KHz电》兹波，发射时间为tl ( lms〈tl〈10ms ) S409;第二步延时t2(U〈t2)后，MCU控制该天线与信号接收通道接通，将接收到的 信号经接收通道处理后输入MCU计算出该信号的特征值X 0 (这里采用指数特征值， 因为标签信号是一个衰减信号，曲线满足指数特征，系统对信号采样100-200个采 样点后，就可以根据采样点求出曲线的指数特征值)，接收时间为tl S410;第三步延迟t3 ( t2〈t3)后S411， MCU控制该天线再次与接收通道接通，将接 收到的信号经接收通道处理后输入MCU计算出该信号的特征值X 1 (这里采用指数特 征值，因为标签信号是一个衰减信号，曲线满足指数特征，系统对信号采样100-200 个采样点后，就可以根据采样点求出曲线的指数特征值)，接收时间为tl S412;第四步所述MCU根据计算出的两次信号的特征值入0和入1,判断式1是否成 立S413，入0>入l+M...............................................................式1式1中A Q为第一次接收的信号的指数特征值，入1为第二次接收的信号的指数特征值，AN为系统根据环境干扰设定的初值，若式1成立，则执行第五步，否则，将计数标记Flage复位，进入下一个天线的扫描S418;第五步MCU判断接收到的信号是否只有一个极值S414,若是，则将计数标记 Flage加1 S415,并执行第一步；否则，将计数标记Flage复位，进入下一个天线 的扫描S418;第六步判断所述计数标记是否等于预先指定值S416,若是则输出报警信号， 并显示标签信号出现在哪个天线的监测区域S417;否则，将计数标记Flage复位， 进入下一个天线的扫描S418。步骤五中，MCU采用以下方法判断接收到的信号是否只有一个极值依次比较相 临信号点的值，如果一个点的值分别大于它左右相临信号点的值，该信号点就是一 个极值点；再判断信号曲线的斜率变化，如果曲线斜率的符号(正或负)在除极值 点以外的其它点上，都不发生变化，则说明极值点只有一个。图4中还包括开机时的初始化步骤，即主控制器初始化10 口 S402,使各电路模 块处于待工作状态。然后初始化显示屏S403,以显示目前系统的工作状态，环境干 扰的信息等。在控制器的控制下，启动脉冲产生电路，产生58KHz方波信号S404， 信号送入天线，作为检测信号在预定区域形成监视保护区域。同时系统扫描键盘并 做显示处理S405。初始化完成后，系统判断是否同步S406，如果没有同步就先调整 同步，如果已经同步，进入相位调整S407。还包括MCU产生同步信号，调整各天线的工作时序，使天线按照一个稳定的时 序轮流工作。四支检测天线顺序分时工作，即系统开启后，第一支天线开始工作，第一支停 止工作并延时一段时间后，第二支天线开始工作，如此顺序，直到第四支天线停止 工作并延时一段时间后，第一支又开始工作，不断循环下去。每支天线的工作都分 为两个状态。即一次发射能量的状态，和两次接收能量的状态。具体是天线开始工 作时，发射频率为58KHz的能量信号，经过tl ( lms〈tl〈10ms )后停止。延时一段时 间后，再接收能量。延时一段时间后，重复接收能量一次。两次接收能量结束后， 一支天线完成一次工作。各支天线的工作时序图如图5所示，天线采用民用交流电 的频率(50Hz)做为同步信号505的频率。该图反映的是没检测到约定信号或疑似 约定信号时每支天线的工作时序，其中每个黑色小块表示对应天线的完整工作过程， 即一次发射和两次接收。系统开机后，第一支天线501工作，此时是和同步信号505同步的，第二支天线502开始工作的时间相对于第一支天线501延时13. 3ms。第三 支天线503相对于第二支天线502也延时13. 3ms。第四支天线504开始工作的时间 不再参照第三支天线503，而是和同步信号505同步。再经过26. 6ms的延时后，第 三支天线503又和同步信号505同步。如此循环下去。另外系统启动时将自动检测环境噪声，在控制器判别中将考虑这个噪声的影响。 58KHz标签信号检测采用一系列脉沖信号。当发射脉冲产生时，立刻产生探测窗口 ， 但系统仍分别保留探测窗口以及噪声识别窗口 ，当接收机空闲时，所有的1. 6ms监 听窗口均称为噪音识别窗口 。脉沖发送时刻的线相位被选中时，接收机为此相位建 立探测窗口，并保持两路监听窗口维持噪音识别。每类的第一窗口为检测窗口 ，第 二窗口为噪音识别窗口，如此以至检测到约定信号的到来。在此情况下，紧挨着的 下两列窗口用于噪音识别。在任意噪音探测窗中出现的带内噪音，必须低于报警控 制门限，如果超过了这个门限，处理器将进行报警抑制并复位有效识别。对系统间的干扰，釆用键盘设置，调整系统的工作时序，使系统工作在两种方 式同步工作方式，不同系统同时进入发射或接收辐射能量状态，以避免系统间互 相干扰；异步工作方式，即不同系统进入发射或接收辐射能量状态的时刻完全错开， 因此系统间也不存在互相干扰的问题。
权利要求1、一种商品电子防盗系统，包括检测系统和设置在商品上的电子标签，其特征在于所述检测系统包括MCU以及与MCU相连的信号发射通道、信号接收通道、报警装置、显示装置和键盘；还包括若干检测天线，它们设置于出入口处，每支检测天线通过一个发射开关与信号发射通道连接，每支检测天线还通过一个接收开关与信号接收通道连接，所有发射开关和接收开关的控制端均与MCU连接。
2、 根据权利要求1所述的商品电子防盗系统，其特征在于每支检测天线均包 括壳体，壳体内从上到下并排设置两个环形天线，两个环形天线通过发射开关分别 与信号发射通道中相位相反的两个发射功放输出端连接。
3、 根据权利要求1所述的商品电子防盗系统，其特征在于所述信号发射通道 包括58KHz脉冲信号形成电路和接于该58KHz脉冲信号形成电路输出端的功率放大 电路；所述信号接收通道包括依次连接的接收放大电路、58KHz带通滤波放大电路和 4氐通滤波电3各。
专利摘要一种商品电子防盗系统，包括检测系统和设置在商品上的电子标签，所述检测系统包括MCU以及与MCU相连的信号发射通道、信号接收通道、报警装置、显示装置和键盘；还包括若干检测天线，它们设置于出入口处，每支检测天线通过一个发射开关与信号发射通道连接，每支检测天线还通过一个接收开关与信号接收通道连接，所有发射开关和接收开关的控制端均与MCU连接。该商品电子防盗系统能有效降低误报的发生，还能够提高检测率，减少系统漏报的发生。
文档编号G08B13/24GK201111675SQ200720172579
公开日2008年9月10日 申请日期2007年10月19日 优先权日2007年10月19日
发明者甫 严, 新 陈 申请人:深圳蓉华电子有限公司