用于金屬檢測中的自適應(yīng)滑動門模式消除的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】提供了一種金屬檢測裝置、系統(tǒng)和方法。該裝置包括用于接收表示由金屬門在檢測區(qū)內(nèi)的運動所導(dǎo)致的隨時間的電磁場擾動的信號模式的接收器。該裝置還包括與接收器通信的存儲器。存儲器存儲先前接收的信號模式的所記錄的信號模式以及至少一個質(zhì)量準則。該裝置還包括與存儲器通信的處理器。處理器確定用于指示所接收的信號模式的質(zhì)量的模式核心。處理器還至少部分地基于模式核心來確定是否滿足該至少一個質(zhì)量準則。處理器還至少部分地基于關(guān)于是否滿足該至少一個質(zhì)量準則的確定來更新所記錄的信號模式。
【專利說明】用于金屬檢測中的自適應(yīng)滑動門模式消除的方法和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般地涉及金屬檢測系統(tǒng)，并且更特別地涉及用于降低金屬門對金屬檢測系統(tǒng)的金屬檢測能力的信號干擾影響的方法和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]金屬檢測系統(tǒng)可用于檢測金屬物品在未授權(quán)的情況下被從保護區(qū)中移走以及檢測可能被帶入保護區(qū)內(nèi)的金屬物體。特別是在零售環(huán)境中，金屬檢測系統(tǒng)通過防止尚未付款的物品在未授權(quán)的情況下被從商店中移走而為商店節(jié)省數(shù)十萬美元。在諸如學校、機場和體育場等場所，金屬檢測器被用來防止顧客將武器或者能夠?qū)λ嗽斐蓚Φ奈锲穾нM去或者帶著他們尚未購買的物品離開。
[0003]金屬檢測系統(tǒng)通常與電子物品監(jiān)測(“EAS”)系統(tǒng)結(jié)合。EAS系統(tǒng)通常用于零售商店及其他環(huán)境，以防止貨物在未授權(quán)的情況下被從保護區(qū)中移走。典型地，這樣的系統(tǒng)被配置于保護區(qū)的出口處。該系統(tǒng)包含存放于能夠生成橫過稱為“詢問區(qū)”或“檢測區(qū)”的出口的電磁場的外殼(例如，EAS底座)內(nèi)的一個或多個發(fā)射器、接收器和天線。待保護的商品貼有EAS標識器，該EAS標識器在活動時，若通過該詢問區(qū)則生成響應(yīng)信號。在同一或另一“底座”中的天線和接收器檢測到該響應(yīng)信號并產(chǎn)生警報和/或給監(jiān)測人員發(fā)送警示消息。組合EAS/金屬檢測系統(tǒng)利用底座來檢測貨物的未授權(quán)移走以及金屬物體進入或離開詢問區(qū)兩種情況。
[0004]用于將金屬檢測功能組合于EAS系統(tǒng)中的一個原因是由于EAS系統(tǒng)所遇到的、有關(guān)它們在標簽被放置于屏蔽環(huán)境中時(例如，在EAS標簽被裝于金屬內(nèi)襯袋中時)無法檢測出帶標簽物品的未授權(quán)移走的問題。通常，不道德的購物者會將金屬內(nèi)襯袋帶入商店，想將帶有EAS標簽的物品放入袋內(nèi)，并且試圖走出商店而不被檢測到。可以通過利用這種方法而使不具有金屬檢測能力的EAS檢測系統(tǒng)失效。因此，為了防止這種情況發(fā)生，EAS系統(tǒng)采用金屬檢測能力。隨著與EAS技術(shù)集成在一起的金屬檢測的出現(xiàn)，EAS系統(tǒng)在針對客戶的損失預(yù)防需求而為客戶提供全面解決方案方面已變得越來越穩(wěn)健和無縫。新的“組合”系統(tǒng)利用現(xiàn)有的EAS底座，從而在系統(tǒng)的成本、空間和整體美觀性方面使效率最大化。
[0005]但是，金屬檢測系統(tǒng)，無論它們是獨立系統(tǒng)還是組合EAS/金屬檢測系統(tǒng)，并不是沒有它們的固有問題。當金屬檢測系統(tǒng)或組合EAS/金屬檢測系統(tǒng)已經(jīng)安裝于某種類型的大型金屬物體(例如，金屬門框)的近距離處時會產(chǎn)生問題。金屬門(例如，滑動金屬門)常見于許多零售商店環(huán)境中。這些滑動金屬門傾向于降低金屬檢測的性能。這是因為當安裝于金屬門框附近時，作為金屬檢測的要素的電磁場梯度由于門運動而受到牽連，從而導(dǎo)致誤報警。此外，與存在于臨時的金屬物體(例如，標簽屏蔽體，如，箔內(nèi)襯袋)內(nèi)的金屬量相比的門的金屬量導(dǎo)致來自門的金屬檢測響應(yīng)信號，該金屬檢測響應(yīng)信號比來自臨時的金屬物體(例如，金屬標簽屏蔽體)的響應(yīng)強多個量級。雖然這些金屬門對EAS檢測沒有影響，由這些門的打開和關(guān)閉以及門的金屬量引起的對系統(tǒng)的金屬檢測能力的干擾可能會相當嚴重。
[0006]用于減輕或消除金屬檢測區(qū)內(nèi)的金屬門的影響的其他嘗試已被證明是不足的。這些嘗試中的一些包括對門進行屏蔽并使門與底座電隔離，建議要達到“安全”距離；并且開發(fā)出可獨立于EAS系統(tǒng)而工作的全新的獨立金屬檢測系統(tǒng)。由于滑動金屬門對金屬檢測系統(tǒng)具有極大的影響，因而屏蔽門使其不影響天線并非是一個實用的選擇。組合EAS/金屬檢測系統(tǒng)的金屬檢測部分對于場梯度的任何改變都是極其敏感的，并因此金屬屏蔽體的合理金屬量不足以防止在金屬滑動門在運動時的場梯度的變化。將系統(tǒng)安置于“安全”距離處或者使用非EAS獨立的金屬檢測系統(tǒng)并不是高效的，因為這些方法違背了將金屬檢測集成到EAS系統(tǒng)(金屬檢測通常安裝于滑動金屬門附近)中的初衷。
[0007]而且，金屬檢測系統(tǒng)通常會由于隨時間的漂移或改變而隨時間損失金屬檢測精度。漂移可以由諸如構(gòu)件運動和金屬檢測區(qū)變化之類的眾多因素導(dǎo)致。例如，由金屬檢測系統(tǒng)接收到的信號會隨時間而改變或漂移，即使系統(tǒng)被設(shè)計用于檢測的金屬物體不存在，例如，即使金屬物體不存在信號振幅也隨時間而增大。漂移，例如信號振幅的增加，會導(dǎo)致金屬檢測誤報警，其中誤報警的數(shù)量可以隨著漂移變得更差而繼續(xù)增加，使得系統(tǒng)可能最終經(jīng)常觸發(fā)誤報警。為了解決誤報警問題，金屬檢測系統(tǒng)用戶(例如，零售商店)可能最終必須安裝新的金屬檢測系統(tǒng)，或者可能需要技術(shù)人員手動重新校準系統(tǒng)。用于解決誤報警問題的此類操作可能要承受相當大的成本，并且甚至會阻止零售商店解決該問題，即，可能會簡單地關(guān)閉金屬檢測系統(tǒng)，使商店留下易被盜竊的漏洞。
[0008]因此，所需要的是用于在考慮到環(huán)境因素(例如模式漂移)的情況下使移動中的金屬門在金屬檢測詢問區(qū)內(nèi)的影響無效化的系統(tǒng)和方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明有利地提供了用于降低金屬門在金屬檢測系統(tǒng)中的信號干擾影響的方法和系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含:可操作用于發(fā)射用來監(jiān)測在檢測區(qū)內(nèi)的臨時的金屬物體的詢問信號的發(fā)射器，可操作用于接收表示在金屬檢測系統(tǒng)的操作期間的電磁場擾動的且包含歸因于金屬門的運動的電磁場擾動的瞬時信號的接收器。該系統(tǒng)還包含金屬檢測模塊，該金屬檢測模塊確定表示在金屬檢測系統(tǒng)的操作期間所接收的瞬時信號與表示不存在臨時的金屬物體時由檢測區(qū)內(nèi)的金屬門的運動模式導(dǎo)致的電磁場擾動的所記錄的信號模式之間的差異的結(jié)果波形。所記錄模式被從結(jié)果波形中消除，僅留下在沒有來自金屬的干擾信號的情況下于金屬檢測區(qū)內(nèi)檢測到的來自臨時的金屬物體的信號。
[0010]在本發(fā)明的一個方面中，本發(fā)明提供了一種用于降低金屬門在金屬檢測系統(tǒng)中的信號干擾影響的方法。該方法包括記錄表示在不存在臨時的金屬物體時由檢測區(qū)內(nèi)的金屬門的運動的模式導(dǎo)致的隨時間的電磁場擾動的信號的模式。該方法還包括接收表示在金屬檢測系統(tǒng)的操作期間的電磁場擾動的瞬時信號。瞬時信號包含歸因于金屬門的運動的電磁場擾動，其中金屬門在金屬檢測系統(tǒng)的操作期間的運動與金屬門在記錄信號模式期間的運動模式基本上相同。該方法還包括確定結(jié)果波形，其中結(jié)果波形表示在金屬檢測系統(tǒng)的操作期間所接收的瞬時信號與所記錄的信號模式之間的差異。
[0011]在另一個方面中，本發(fā)明提供了一種金屬檢測系統(tǒng)。該金屬檢測系統(tǒng)包含:可操作用于發(fā)射詢問信號的發(fā)射器，其中詢問信號建立起檢測區(qū)并被用來檢測在檢測區(qū)內(nèi)的臨時的金屬物體；可操作用于接收作為對詢問信號的應(yīng)答的瞬時信號的接收器，其中瞬時信號表不在金屬檢測系統(tǒng)的操作期間的電磁場擾動，瞬時信號包含歸因于金屬門的運動的電磁場擾動；以及金屬檢測模塊。金屬檢測模塊確定結(jié)果波形，其中結(jié)果波形表示在金屬檢測系統(tǒng)的操作期間所接收的瞬時信號與表示不存在臨時的金屬物體時由檢測區(qū)內(nèi)的金屬門的運動模式導(dǎo)致的隨時間的電磁場擾動的所記錄的信號模式之間的差異。金屬門在金屬檢測系統(tǒng)的操作期間的運動與金屬門在記錄信號模式期間的運動模式基本上相同。金屬檢測模塊可操作用于基于結(jié)果波形來確定在檢測區(qū)內(nèi)是否存在金屬物體。
[0012]根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種集成的EAS/金屬檢測系統(tǒng)。該集成的EAS/金屬檢測系統(tǒng)包含:可操作用于發(fā)射詢問信號的發(fā)射器，詢問信號建立起詢問區(qū)并被用來檢測詢問區(qū)內(nèi)的EAS標識器和臨時的金屬物體；以及可操作用于接收作為對詢問信號的應(yīng)答的瞬時信號的接收器。瞬時信號表示在金屬檢測系統(tǒng)的操作期間的電磁場擾動，瞬時信號包含歸因于金屬門的運動的電磁場擾動。該系統(tǒng)還包含可操作用于確定結(jié)果波形的金屬檢測模塊，結(jié)果波形表示在金屬檢測系統(tǒng)的操作期間所接收的瞬時信號與表示不存在臨時的金屬物體時由檢測區(qū)內(nèi)的金屬門的運動模式導(dǎo)致的隨時間的電磁場擾動的所記錄的信號模式之間的差異。金屬門在金屬檢測系統(tǒng)的操作期間的運動與金屬門在記錄信號模式期間的運動模式基本上相同。金屬檢測模塊可操作用于基于結(jié)果波形來確定在檢測區(qū)內(nèi)是否存在金屬物體。
[0013]根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供給了一種電子物品監(jiān)測(EAS)/金屬檢測裝置。該裝置包含用于接收表示由金屬門在檢測區(qū)內(nèi)的運動所導(dǎo)致的隨時間的電磁場擾動的信號模式的接收器。該裝置還包含與接收器通信的存儲器。存儲器存儲先前接收的信號模式的所記錄的信號模式以及至少一個質(zhì)量準則。該裝置還包含與存儲器通信的處理器。處理器確定指示所接收的信號模式的質(zhì)量的模式核心(vitals)。處理器還至少部分地基于模式核心來確定是否滿足該至少一個質(zhì)量準則。處理器還至少部分地基于關(guān)于是否滿足該至少一個質(zhì)量準則的確定來更新所記錄的信號模式。
[0014]根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種集成的電子物品監(jiān)測(EAS)/金屬檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含至少一個傳感器，其中該至少一個傳感器檢測出金屬門在檢測區(qū)內(nèi)的位置。該裝置包含與該至少一個傳感器通信的接收器。接收器接收金屬門的位置數(shù)據(jù)以及表示由金屬門在檢測區(qū)內(nèi)的運動導(dǎo)致的隨時間的電磁場擾動的信號模式。該裝置還包含與接收器通信的存儲器。存儲器存儲先前接收的信號模式的所記錄的信號模式以及至少一個質(zhì)量準則。該裝置還包含與存儲器通信的處理器。處理器至少部分地基于位置數(shù)據(jù)來確定金屬門是否正打開。處理器還響應(yīng)于關(guān)于金屬門正打開的確定而確定模式核心。模式核心指示所接收的信號模式的質(zhì)量。處理器還至少部分地基于模式核心來確定是否滿足該至少一個質(zhì)量準貝U。處理器還響應(yīng)于關(guān)于滿足該至少一個質(zhì)量準則的確定而更新所記錄的信號模式。
[0015]根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供一種用于在金屬檢測系統(tǒng)中降低金屬門的信號干擾影響的方法。表示由金屬門在檢測區(qū)內(nèi)的運動所導(dǎo)致的隨時間的電磁場擾動的信號模式被接收。先前接收的信號模式的所記錄的信號模式以及至少一個質(zhì)量準則被存儲。模式核心被確定。模式核心指示所接收的信號模式的質(zhì)量。至少部分地基于模式核心來作出關(guān)于是否滿足該至少一個質(zhì)量準則的確定。所記錄的信號模式響應(yīng)于關(guān)于滿足該至少一個質(zhì)量準則的確定而更新。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]通過參考下面結(jié)合附圖來考慮的詳細描述，關(guān)于本發(fā)明及其所伴隨的優(yōu)點和特征的更全面的理解將變得更容易理解，在附圖中:
[0017]圖1是根據(jù)本發(fā)明的原理而構(gòu)造的具有關(guān)閉的金屬門的示例性的集成的電子物品監(jiān)測(“EAS”)/金屬檢測系統(tǒng)的示意圖；
[0018]圖2是示出處于打開配置的滑動金屬門的圖1的集成的EAS/金屬檢測系統(tǒng)的示意圖；
[0019]圖3是根據(jù)本發(fā)明的原理而構(gòu)造的示例性的集成的EAS/金屬檢測系統(tǒng)的框圖；
[0020]圖4是示出本發(fā)明用以檢測并消除在金屬檢測區(qū)內(nèi)不存在金屬物體時由金屬檢測區(qū)內(nèi)的金屬門的打開導(dǎo)致的外來擾動的示例性過程的框圖；
[0021]圖5是示出本發(fā)明用以過濾掉由金屬門的打開導(dǎo)致的外來擾動以在存在出現(xiàn)于金屬檢測區(qū)內(nèi)的金屬物體時檢測出金屬檢測區(qū)內(nèi)的金屬物體的示例性過程的框圖；
[0022]圖6是在表示由滑動金屬門導(dǎo)致的干擾的所記錄的波形與表示由本發(fā)明的金屬檢測系統(tǒng)檢測到的場擾動的瞬時波形之間的比較；
[0023]圖7是在所記錄的波形與用以示出在集成的EAS/金屬檢測系統(tǒng)中的信號漂移的性質(zhì)的瞬時波形之間的比較；
[0024]圖8和9是示出本發(fā)明的示例性模式更新過程的框圖；
[0025]圖10是示出本發(fā)明的示例性模式分析過程的框圖；以及
[0026]圖11是示出本發(fā)明的示例性標志更新過程的框圖。

【具體實施方式】
[0027]在詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的示例性的實施例之前，應(yīng)當注意，這些實施例主要在于與實現(xiàn)用于減少金屬檢測或集成的EAS/金屬檢測系統(tǒng)中由歸因于金屬檢測詢問區(qū)之內(nèi)或附近的金屬門的打開和關(guān)閉的場擾動導(dǎo)致的誤報警的系統(tǒng)和方法相關(guān)的裝置構(gòu)件和處理步驟的組合。因此，該系統(tǒng)和方法的構(gòu)件在附圖中由常規(guī)的符號表示于適當?shù)奈恢?，僅示出與理解本發(fā)明的實施例相關(guān)的那些具體細節(jié)，以免因?qū)Λ@益于本文的描述的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說明顯的細節(jié)而使本公開內(nèi)容變得不清晰。
[0028]如同本文所使用的，關(guān)系術(shù)語，例如，“第一”和“第二”、“頂部”和“底部”等，可以被單獨用來將一個實體或元件與另一個實體或元件區(qū)分開，不一定要求或暗示在此類實體或元件之間的任何物理或邏輯關(guān)系或順序。
[0029]本發(fā)明的一種實施例有利地提供用于降低由于由金屬檢測詢問區(qū)附近的滑動金屬門的打開和關(guān)閉導(dǎo)致的場擾動而在金屬檢測系統(tǒng)中發(fā)生的誤報警的方法和系統(tǒng)。滑動金屬門的運動會在電磁(“EM”)場內(nèi)引入外來信號，該外來信號可能會遮蔽對被帶入或帶出金屬檢測區(qū)的實際金屬物體的檢測。本發(fā)明測量在不存在其他金屬物體的情況下由金屬門的運動產(chǎn)生的信號，記錄這些信號，并且將它們從在實際的金屬檢測期間接收到的總的瞬時檢測的EM能中過濾掉以便更準確地確定是否在沒有來自金屬門的運動導(dǎo)致的信號擾動的潛在干擾的情況下檢測到了金屬物體。
[0030]現(xiàn)在參照附圖，在附圖中相同的附圖標記指示相同的元件，在圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明的原理所構(gòu)造的且位于例如零售設(shè)施的入口處的集成的EAS/金屬檢測系統(tǒng)10的示例性配置。應(yīng)當注意，本發(fā)明同樣適用于獨立金屬檢測系統(tǒng)，如同集成的EAS/金屬檢測系統(tǒng)一樣。因而，術(shù)語“EAS/金屬檢測系統(tǒng)”、“金屬檢測系統(tǒng)”和“檢測系統(tǒng)”在本說明書內(nèi)通篇都可互換地使用，并且對其中一項或另一項的排除不應(yīng)以任何方式來限制本發(fā)明。
[0031]EAS檢測系統(tǒng)10包含在門口 14的相對兩側(cè)的一對底座12a、12b (在此共同稱為“底座12”)。檢測系統(tǒng)10的一個或多個天線可以包含于底座12a和12b內(nèi)，該底座12a和12b位于相隔達已知距離之處。位于底座12內(nèi)的天線與用于控制檢測系統(tǒng)10的操作的系統(tǒng)控制器16電耦接。在系統(tǒng)控制器16之內(nèi)的有金屬檢測模塊18、模式更新模塊64、模式分析模塊66和標志更新模塊68。金屬檢測模塊18檢測到在金屬檢測區(qū)內(nèi)存在金屬物體。金屬檢測模塊18檢測到存在金屬物體進入或離開由底座12內(nèi)的天線構(gòu)建的詢問區(qū)。模式更新模塊64可以確定是否更新所記錄模式44，這將參照圖8-9詳細地討論。模式分析模塊66可以確定模式核心或特性，這將參照圖10詳細地討論。標志更新模塊68可以確定是否更新一個或多個更新標志，這將參照圖11來詳細討論。金屬檢測模塊18可以用硬件來實現(xiàn)和/或?qū)崿F(xiàn)為在微處理器上操作的軟件。金屬檢測模塊18、模式更新模塊64、模式分析模塊66和標志更新模塊68同樣可以是存儲于例如可由微處理器來執(zhí)行的組合EAS/金屬檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)控制器的存儲器內(nèi)的軟件模塊。作為選擇，金屬檢測模塊18、模式更新模塊64、模式分析模塊66和標志更新模塊68自身能夠具有控制器或者用于執(zhí)行金屬檢測功能其他處理單元。
[0032]金屬檢測模塊18操作用于檢測在給定的金屬檢測區(qū)內(nèi)是否存在金屬物體。金屬檢測模塊18包含用于按指定的頻率(例如，56kHz)發(fā)射金屬檢測詢問信號的發(fā)射天線。發(fā)射器可以位于在商店入口處的底座12之上、之內(nèi)或附近，并且在指定的詢問區(qū)內(nèi)發(fā)射電磁信號。詢問區(qū)可以是例如可以將金屬物體帶入或帶離該區(qū)域的商店的地板。發(fā)射器還包括為生成信號所必需的硬件和軟件。金屬檢測模塊18還包括天線，用于“監(jiān)聽”接收自金屬物體的信號并將這些信號轉(zhuǎn)發(fā)給金屬檢測模塊18。在一種實施例中，如果所接收的信號在給定的閾值以上，則金屬檢測警報將會響起。
[0033]一種用于檢測金屬的方法基于在電磁(“EM”)激勵期間對感應(yīng)渦流的檢測。感應(yīng)渦流耗散非?？欤瑢τ诹紝?dǎo)體為數(shù)十微米的量級。該耗散對于不良導(dǎo)體則更差。即使是良導(dǎo)體，其渦流耗散也比聲學標識器的耗散幅度少了大約兩個數(shù)量級。
[0034]入口 14包含一個或多個滑動金屬門20，該一個或多個滑動金屬門20在顧客靠近時會打開或關(guān)閉。一個或多個門傳感器22位于門20之上或附近，用于檢測運動，即，門20的打開或關(guān)閉，例如，在顧客為了進入或離開商店而接近門20時。傳感器22在操作上與系統(tǒng)控制器16 (更具體地，金屬檢測模塊18)通信，并且給系統(tǒng)控制器16和/或檢測模塊18發(fā)送信號，用于指示門20是打開的還是關(guān)閉的，并且如果是打開的，則它們打開到什么程度。傳感器22可以是一個或多個傳感器，取決于與金屬門20及它們的設(shè)計相關(guān)的復(fù)雜性。本發(fā)明并不限制于傳感器22的具體數(shù)量或位置。還要注意，本文所使用的術(shù)語“傳感器”指的是能夠檢測出門20的位置的任意設(shè)備。換言之，應(yīng)當想得到，本發(fā)明所使用的傳感器可以是接觸開關(guān)、磁開關(guān)、電壓轉(zhuǎn)換器等。
[0035]如圖1所示的，門20處于關(guān)閉配置，指示尚未有顧客接近門20。圖2示出了門20處于打開方位。因而，一個或多個顧客已接近門20，如同本【技術(shù)領(lǐng)域】所熟知的，所述門20被設(shè)計為用于感測人的接近并自動打開。門傳感器22不僅可檢測出門20已經(jīng)打開，而且還可檢測出它們打開到什么程度，即，門20在與完全關(guān)閉的位置相比時所處的相對位置，如圖1所示。有關(guān)門20的位置狀態(tài)的信息經(jīng)由有線連接或無線連接發(fā)送給系統(tǒng)控制器16和/或金屬檢測模塊18。
[0036]如上所述，本發(fā)明不僅適合用于獨立金屬檢測系統(tǒng)中，而且還適合用于組合EAS/金屬檢測系統(tǒng)中?，F(xiàn)在參照圖3，圖中示出了一種示例性的集成的EAS/金屬檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以包含控制器24 (例如，處理器或微處理器)、電源26、收發(fā)器28、存儲器30 (該存儲器30可以包括非易失性存儲器、易失性存儲器，或者它們的組合)、通信界面32和警報34?？刂破?4控制著無線通信，存儲器30的數(shù)據(jù)存儲，所存儲的數(shù)據(jù)到其他設(shè)備的傳輸，以及報警器34的激活。電源26，例如，電池或AC電源，給EAS系統(tǒng)控制器16供電。報警器34可以包括用于響應(yīng)于在EAS/金屬檢測系統(tǒng)10的詢問區(qū)內(nèi)檢測到EAS標識器和/或金屬而提供視覺和/或聽覺警報的軟件和硬件。
[0037]收發(fā)器28可以包含與一個或多個發(fā)射天線38電耦接的發(fā)射器36以及與一個或多個接收天線42電耦接的接收器40。作為選擇，單個天線或一對天線可以用作發(fā)射天線38和接收天線42兩者。發(fā)射器36使用發(fā)射天線38來發(fā)射射頻信號以給EAS/金屬檢測系統(tǒng)10的詢問區(qū)內(nèi)的EAS標識器“供以能量”。接收器40使用接收天線42來檢測EAS標識器的響應(yīng)信號。
[0038]在一種實施例中，金屬檢測模塊18是存儲于存儲器30內(nèi)的軟件模塊。但是，金屬檢測模塊18同樣可以使用分立構(gòu)件來實現(xiàn)，或者可以是硬件和軟件元素的組合。例如，除控制器24外或者作為控制器24的替代，金屬檢測模塊18自身還能夠具有控制器或者用于執(zhí)行本文所描述的過濾和金屬檢測功能的其他處理單元。
[0039]傳感器22給天線42發(fā)射信號用于指示門20的相對位置。這些信號指示在入口14處的門20的準確位置。天線42將該信息發(fā)送給系統(tǒng)控制器16。位置信息同樣被發(fā)送給金屬檢測模塊18。金屬門20的打開和關(guān)閉會展現(xiàn)出對于電磁(“EM”)場的可識別的干擾模式。有利地，本發(fā)明通過記錄這些模式并將它們用作參考來利用該信息。例如，在沒有操作金屬檢測系統(tǒng)的情況下，為了金屬檢測，即，為了在由底座12建立的詢問區(qū)內(nèi)不存在臨時的金屬物體的情況下的校準，能夠記錄涉及由門20導(dǎo)致的電磁場梯度擾動量以及門20從完全關(guān)閉位置開始移動并逐漸朝完全打開位置打開的金屬檢測詢問信號。金屬檢測系統(tǒng)能夠記錄在金屬檢測區(qū)內(nèi)沒有任何金屬物體的情況下金屬門20對EM場的影響，以確定單獨因金屬門20的存在和運動所致的擾動。隨著門20移至它們完全打開的位置而周期性地進行信號強度測量。測量的采樣率能夠基于系統(tǒng)控制器16的處理速度和存儲內(nèi)存。信號強度測量會形成模式(pattern)。用于形成模式的信號強度測量然后被記錄并用作用于模式識別和消除的參考，產(chǎn)生沒有來自移動門的影響的消除后的金屬檢測信號。因而，作為金屬檢測模塊18僅接收來自天線42的信號并處理這些信號以確定是否存在金屬物體的替代，金屬檢測模塊18現(xiàn)在還接收由傳感器22獲得的金屬門的位置信息。
[0040]如同下文所描述的，金屬檢測模塊18將接收自天線42的一系列瞬時信號進行比較，其中這些信號指示在金屬檢測階段所接收到的電磁場擾動。信號包括來自所詢問的金屬物體的響應(yīng)以及歸因于金屬門20的運動的信號。金屬檢測模塊18將所接收的這些信號與專門涉及由金屬門20的運動導(dǎo)致的EM擾動的預(yù)先記錄的信號模式比較，以便提供在沒有來自金屬門20的擾動影響的情況下指示在金屬檢測區(qū)內(nèi)存在金屬物體的消除后的結(jié)果信號。
[0041]圖4是示出本發(fā)明用以檢測并記錄由門20的打開導(dǎo)致的對系統(tǒng)10的金屬檢測能力的干擾模式以及如何能夠過濾出并消除由門20導(dǎo)致的干擾的示例性過程的框圖，從而允許金屬檢測在沒有外來的金屬門信號干擾的情況下進行。在圖4中，表示與由金屬門20的運動導(dǎo)致的EM擾動相關(guān)的信號的模式44在開始時被采樣并被記錄以便建立基礎(chǔ)參考模式。因而，例如，在金屬門20被打開時進行測量。這些測量在金屬檢測模塊18沒有操作的情況下并且在沒有任何其他臨時的金屬物體(例如，箔內(nèi)襯袋)存在的情況下跟蹤由門20的打開和關(guān)閉導(dǎo)致的隨時間的EM場擾動。因而，所記錄的波形表示在不進行任何金屬檢測的情況下單獨由門20導(dǎo)致的EM擾動。在一種實施例中，門20的打開的樣本被反復(fù)采集并記錄，直到檢測到一致的模式。
[0042]當系統(tǒng)10的金屬檢測部分處于操作中時，天線42正在接收用于指示在金屬檢測區(qū)內(nèi)存在或不存在金屬物體的信號。這些瞬時信號包含由金屬門20的打開以及任何臨時的金屬物體導(dǎo)致的干擾信號，并且提供隨時間的瞬時信號，從而產(chǎn)生波形46。由于金屬門20的影響，所檢測到的信號46會遮蔽接收自臨時的金屬物體的實際的小信號。但是，由于波形44表示單獨由門20的打開和關(guān)閉所造成的擾動，所以這些信號被減去或被消除，從而產(chǎn)生由波形48表示的消除后的信號。圖4示出了在檢測區(qū)內(nèi)不存在被檢測到的金屬物體的情景。換言之，在沒有金屬檢測的情況下由門20的打開創(chuàng)建的擾動模式所導(dǎo)致的所記錄的波形44與在金屬檢測操作期間所檢測到的瞬時波形46幾乎是相同的，因為在檢測區(qū)內(nèi)不存在臨時的金屬物體并且所檢測到的信號全都是因金屬門20所致的。因而，結(jié)果波形48示出了基本上水平的直線，指示不存在隨時間的擾動，因為波形46和波形44已經(jīng)彼此抵消。
[0043]應(yīng)當注意，盡管波形48由圖4中的基本上水平的直線表示，這樣的直線并沒有暗示從損失信號46中減去所記錄模式44的結(jié)果(或相反)應(yīng)當為O。應(yīng)當想得到，該基本上水平的直線可以相對“y軸”的O點偏移。所產(chǎn)生的消除后的信號48然后由金屬檢測器處理塊49處理，沒有金屬門的影響和擾動，以確定是否有金屬物體通過系統(tǒng)10。在圖4所示的實例的情形中，金屬檢測器處理塊49根據(jù)波形48確定在金屬檢測區(qū)內(nèi)不存在臨時的金屬物體。
[0044]由結(jié)果波形48表示的信號對應(yīng)于其中在金屬檢測區(qū)內(nèi)不存在臨時的金屬物體的情景。該信號被傳遞通過低通濾波器(“LPF”)50以過濾掉可能指示出有金屬處于該區(qū)域內(nèi)的任何外來信號。因為所記錄的波形44可以由于環(huán)境變化而隨時間改變，本發(fā)明包括用于更新波形44以相應(yīng)地對這些變化予以考慮的布局。會隨時間而發(fā)生的變化被稱為“漂移”。當漂移落入某個預(yù)定的范圍或者已經(jīng)超過了預(yù)定的閾值時，這種漂移成為所記錄模式44更新的根據(jù)。低通濾波器50被用來確保該漂移是“真實的”，并且滿足兩個準則:逐漸漂移和永久漂移。
[0045]已過濾的信號被檢查以確定實際的信號漂移是否已經(jīng)超過了閾值量(步驟S52)。如果漂移已經(jīng)超過了預(yù)定的閾值量，則確定該漂移是否是真實的，而不是由于系統(tǒng)內(nèi)的其他因素(例如，離群值(outlier)或“峰值”)(步驟S54)。步驟S52和S54能夠通過在例如系統(tǒng)控制器16內(nèi)的硬件、軟件或兩者的結(jié)合來執(zhí)行。如果實際的漂移已經(jīng)發(fā)生，則系統(tǒng)控制器16通過例如使用最近的瞬時模式(即，在濾波器50已經(jīng)處理了波形48之后所產(chǎn)生的波形)或者通過提示管理人員實行重新校準過程來更新所存儲的模式44，通過該重新校準過程特意地在系統(tǒng)不存在臨時的金屬的情況下獲得所記錄模式44。因而，當過量的漂移已經(jīng)發(fā)生時，系統(tǒng)10會有利地更新所存儲的所記錄模式44。這會為以后使用本發(fā)明進行的金屬物體檢測提供更精確的基準。如果確定該漂移不是實際的漂移，而是因外來離群值所致，或者如果該漂移尚未超過預(yù)定的閾值，則所記錄模式44不更新，并且繼續(xù)使用當前的所記錄模式44。因此，系統(tǒng)10包含用于確定是否有任何漂移已經(jīng)發(fā)生的模塊?？梢园瑸V波器50的這個模塊可以包括為確定該漂移是否是實際的漂移而不是由離群值導(dǎo)致的以及由金屬門20的運動導(dǎo)致的所記錄的信號模式是否需要更新所需的任何硬件和軟件的結(jié)合。
[0046]圖5是示出其中在金屬檢測區(qū)內(nèi)存在臨時的金屬物體的布局的示意圖。在該實施例中，表示因金屬門20的運動所致的EM擾動的波形44被從瞬時信號56的波形中減去，該瞬時信號56表示接收自天線42的瞬時信號，如同在圖4中那樣。但是，現(xiàn)在，給金屬檢測器處理塊49發(fā)送的結(jié)果波形58表示在金屬檢測區(qū)內(nèi)存在臨時的金屬物體，由于由波形58表示的消除后的信號不再是平直的，如同在圖4中那樣。因而，結(jié)果波形58表示在包含由門20的運動導(dǎo)致的擾動模式的實際的瞬時信號56與單獨基于門20的所記錄的波形44之間的差異。結(jié)果波形58由金屬檢測器處理塊49處理，該金屬檢測器處理塊49在圖4的實施例的情形中確定在檢測區(qū)內(nèi)存在金屬物體。有利地，所產(chǎn)生的信號58沒有受金屬門20的影響而降級，因為因門20所致的擾動模式是已知的，并且已被從瞬時信號56中去除。如同在圖4中那樣，可以是低通濾波器的濾波器50連同在步驟S52和S54執(zhí)行的功能一起來確定任何所察覺的漂移是否超過了預(yù)定的閾值以及該漂移是否是“實際”的漂移而不是由任何離群值導(dǎo)致的。如果確定所察覺的漂移是實際的漂移，則原始記錄的擾動模式44被當前的結(jié)果波形58替換，并且被用于后續(xù)的金屬檢測分析。在一種實施例中，低通濾波器50是具有大量抽頭(例如，500-1000個抽頭)的慢速濾波器，以由此消除來自觸發(fā)漂移閾值的重記錄過程的短期變化，即，脈沖。
[0047]圖6示出了表示金屬門EM場擾動的示例性的所記錄模式60與表示由利用本發(fā)明的金屬檢測系統(tǒng)測得的瞬時場擾動的示例性的瞬時信號62的比較。每個波形度量相對時間(橫軸)的擾動水平(縱軸)，其中金屬門20從完全關(guān)閉的位置開始，并逐漸分離，變得越來越遠離，直到完全打開。上面的波形，即，在圖6中的所記錄模式60表示所記錄的由從完全關(guān)閉的位置移動到完全打開的位置的門20產(chǎn)生的擾動信號波形。該波形60表示僅因門20所致的，而不是因任何其他金屬物體所致的擾動信號。示為瞬時信號62的波形表示由天線42接收到的所測得的瞬時金屬檢測信號，并且包含來自門20的擾動信號以及響應(yīng)于金屬檢測詢問信號而由天線42檢測到的任何其他信號檢測。
[0048]在圖6所示的實例中，在所記錄模式60與實際的瞬時信號62之間存在非常小的差異，從而指示出在金屬檢測區(qū)內(nèi)不存在臨時的金屬物體，如同在圖4的情景中所示出的那樣。在該情景中，由于除了金屬門20的運動之外沒有其他臨時的金屬物體對EM場擾動有貢獻的事實，所產(chǎn)生的消除后的波形將是基本上水平的直線，例如，在圖4中的消除后的結(jié)果波形48，或者用于指示波形60和波形62幾乎相同的其他視覺圖像。但是，如果金屬物體處于金屬檢測區(qū)內(nèi)，結(jié)果波形將可辨別地與消除后的結(jié)果波形48不同，可能示為“波峰”和/或“波谷”。依據(jù)坐標軸的標度，這些變化在波形58中可以呈現(xiàn)為更大的或更小的。這些變化指示出在檢測區(qū)內(nèi)實際存在臨時的金屬物體，并且在瞬時信號62的波形與所記錄模式60的波形之間的差異將是除了在不存在所檢測到的金屬物體時的基本上水平的直線之外的模式。有利地，一旦歸因于金屬門20的運動的波形被從合成波形中消除了，剩余的波形就能夠在沒有金屬門20的干擾的情況下由金屬檢測處理塊49處理，在該金屬檢測處理塊49中確定是否有金屬物體處于金屬檢測區(qū)內(nèi)。
[0049]值得注意的是，盡管本發(fā)明使用其中門20從完全關(guān)閉的位置開始到完全打開的位置的實例來討論和描述，但是本發(fā)明并不限制于此。應(yīng)當想得到，能夠記錄在門20在完全關(guān)閉之前開始打開的情況下的一系列不同的模式。這樣的情形可能會發(fā)生，例如，在顧客于門完全關(guān)閉之前觸發(fā)門打開的情形中。通過記錄這一系列的模式，瞬時信號能夠與對應(yīng)于在打開被觸發(fā)時的門20的關(guān)閉狀態(tài)的所記錄模式比較。例如，模式可以是在門的打開在門20僅閉合50%時觸發(fā)的情況下記錄的。如果確定瞬時信號是基于50%閉合的模式的，則與50%閉合對應(yīng)的所記錄模式被用于比較。
[0050]本發(fā)明有利地對歸因于在金屬檢測區(qū)內(nèi)的金屬門20的打開和關(guān)閉的EM信號擾動予以考慮，否則該EM信號擾動將會遮蔽對金屬檢測區(qū)內(nèi)的實際物體的檢測。通過預(yù)先記錄隨時間的門20的影響，波形44得以創(chuàng)建。該波形44被從所檢測到的實際的瞬時信號中減去，該實際的瞬時信號由于接收自金屬檢測區(qū)內(nèi)的物體的詢問響應(yīng)信號而接收自天線42。結(jié)果波形被分析以確定是否有臨時的金屬物體實際存在于金屬檢測區(qū)內(nèi)，其中結(jié)果波形不再包含金屬門20的影響。應(yīng)當注意，本發(fā)明可適用于金屬檢測系統(tǒng)以及集成的EAS/金屬檢測系統(tǒng)兩者。因而，金屬箔檢測能夠?qū)崿F(xiàn)于已經(jīng)使用EAS技術(shù)來防止貨物在未授權(quán)的情況下被從保護區(qū)中移走的系統(tǒng)內(nèi)。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)通過降低滑動金屬門對金屬檢測能力的影響來增強EAS能力，以便在為了將物體從EAS和金屬檢測區(qū)中帶走的目的而將金屬物體(例如，金屬箔袋)帶入檢測區(qū)之內(nèi)時可被有效地且更精確地檢測出。
[0051]圖7示出了示例性的所記錄模式44與瞬時信號46(也稱為“瞬時模式46”)的比較。所記錄模式44表示金屬門的EM場擾動，而瞬時模式46表示由應(yīng)用了本發(fā)明的金屬檢測系統(tǒng)測得的瞬時場擾動。瞬時模式46可以隨時間而測量，其中每個測量結(jié)果可以對應(yīng)于一個具體的門位置，例如，瞬時模式46對應(yīng)于各個門的循環(huán)。所記錄模式44可以是如同將要參照圖8來詳細討論的可以進行更新的先前接收的瞬時模式46。特別地，圖7示出了與所記錄模式44相比具有漂移的瞬時模式46。該漂移由在所記錄模式44與瞬時模式46之間的/[目號電平差指不。
[0052]除了其他原因外，漂移還可以由檢測區(qū)變化、系統(tǒng)10的配置變化以及構(gòu)件老化引起。除了可以導(dǎo)致在不存在金屬物體時的瞬時模式46相對所記錄模式44漂移的在系統(tǒng)10內(nèi)的其他構(gòu)件的位置變化外，檢測區(qū)變化還可以包括門傳感器22、底座12和門20的位置變化。檢測區(qū)變化可以包括在檢測區(qū)之內(nèi)或附近添加物體或構(gòu)件以達到導(dǎo)致漂移的程度。例如，在檢測區(qū)附近添加具有金屬的固定廣告可以導(dǎo)致瞬時模式46相對所記錄模式44漂移。雖然在圖7中沒有示出，但是也可以確定所記錄模式44和瞬時模式46的其他模式核心或特性，這將參照圖10來詳細討論。
[0053]圖8是根據(jù)本發(fā)明的原理的用于更新所記錄模式44的過程的示例性流程圖。關(guān)于門20是否正在打開的確定被作出(步驟S56)。例如，除了其他模塊外，傳感器22還可以將位置信息或數(shù)據(jù)發(fā)送給系統(tǒng)控制器16、金屬檢測模塊18、模式更新模塊64，其中位置數(shù)據(jù)指示與門20的完全關(guān)閉位置相比的門20的相對位置，即，位置數(shù)據(jù)可以指示門20正在打開。如果門20被確定為關(guān)閉的，則可以重復(fù)步驟S56。如果門20被確定為打開的，則作出關(guān)于是否需要對所記錄模式44進行強制更新的確定(步驟S58)。當系統(tǒng)控制器16確定至少一個系統(tǒng)屬性超過了標志閾值使得標志被觸發(fā)(即，被置位)時，則會發(fā)生所記錄模式44的強制更新，這將參照圖11的標志更新過程來詳細討論。
[0054]關(guān)于是否需要所記錄模式44的強制更新的確定至少部分地基于強制標志的設(shè)定。強制標志可以是存儲于存儲器30內(nèi)的一個字符或一系列字符，用于指示是否要強制更新所記錄模式44。例如，具有值“O”的強制標志可以指示不強制更新所記錄模式44，而具有值“I”的強制標志可以指示強制更新所記錄模式44。強制標志的設(shè)定將參照圖11的標志更新過程來詳細討論。可以在確定需要強制更新所記錄模式44時禁止模式消除和/或檢測處理，例如，在強制更新期間可能不需要模式消除，因為所記錄模式44需要在檢測處理執(zhí)行之前更新。
[0055]如果模式更新模塊64確定需要強制更新所記錄模式44，則可以執(zhí)行模式分析過程(步驟S60)。除了其他模式特性外，模式分析過程還可以確定用于指示瞬時模式46的模式漂移和質(zhì)量的模式核心或特性。模式漂移是瞬時模式46與所記錄模式44比較時的漂移量。模式分析過程和模式核心將參照圖10詳細地討論。
[0056]關(guān)于是否滿足至少一個質(zhì)量準則的確定被作出(步驟S62)。質(zhì)量準則對應(yīng)于瞬時模式46的最低質(zhì)量水平，以記錄該模式待以后使用。例如，質(zhì)量準則可以定義與最低可接受的模式質(zhì)量對應(yīng)的最大波峰計數(shù)值。繼續(xù)討論本實例，為8的最大波峰計數(shù)值可以指示瞬時模式46的必要的最低信號質(zhì)量，其中漸增的波峰數(shù)對應(yīng)于較低的模式質(zhì)量。因而，在該實例中，超過8個波峰指示質(zhì)量準則尚未滿足。質(zhì)量準則可以指示與在瞬時模式46中所需的最低質(zhì)量水平對應(yīng)的最小值。例如，質(zhì)量準則可以定義瞬時模式46的必要的最小信號電平，使得降到最小信號電平以下指示低的模式質(zhì)量。質(zhì)量準則將關(guān)于圖10的模式分析過程來詳細討論。
[0057]如果確定質(zhì)量準則未能滿足，意味著模式不滿足期望的質(zhì)量水平，則所記錄模式44的強制更新不會發(fā)生，S卩，模式更新過程可以返回至步驟S56。換言之，雖然由于已觸發(fā)的標志而需要強制更新所記錄模式44，例如，標志被設(shè)定為“ I ”，但是強制更新不會更新或者不會以低質(zhì)量的瞬時模式46來替換所記錄模式44，S卩，瞬時模式46不滿足質(zhì)量準則。可以重復(fù)步驟S56的過程，從而使用在新的門循環(huán)中(即，在門20的另一次打開或者另一個門循環(huán)中)接收到的另一個瞬時模式46來重復(fù)步驟S62的確定。
[0058]如果確定滿足該至少一個質(zhì)量準則，則所記錄模式44可以被更新或者替換為瞬時模式46 (步驟S64)。具有滿足質(zhì)量準則的模式質(zhì)量的瞬時模式46替換存儲器30內(nèi)的所記錄模式44。所記錄模式44可以被更新，不管是否已經(jīng)激活了報警器34。例如，可能需要所記錄模式44的強制更新，因為模式漂移量正在導(dǎo)致誤報警，從而在強制更新期間不考慮報警器34。所記錄模式44的強制更新促使瞬時模式46變?yōu)橛糜趫?zhí)行圖4-5的金屬檢測過程的新基線，即，瞬時模式46將會替換所記錄模式44。在更新了所記錄模式44之后，可以復(fù)位一個或多個標志(步驟S66)。例如，強制標志可以復(fù)位為“0”，以便指示當前不需要強制更新。關(guān)于步驟S74詳細討論的標志同樣可以被復(fù)位，S卩，復(fù)位為“O”。在復(fù)位了一個或多個標志之后，模式更新過程可以轉(zhuǎn)至步驟S56。
[0059]轉(zhuǎn)至步驟S58，如果確定不需要強制更新，例如，強制更新標志未被觸發(fā)，則可以執(zhí)行模式消除(步驟S68)。例如，模式消除可以使用所記錄模式44和瞬時模式46來執(zhí)行，如同以上關(guān)于圖4-5所說明和討論的。如果確定尚未達到模式的末尾，則可以繼續(xù)執(zhí)行模式消除，例如，重復(fù)步驟S68。模式的末尾指示所記錄模式44和/或瞬時模式46的末尾已經(jīng)達到，使得門20已經(jīng)達到了打開的位置(步驟S70)。例如，模式的末尾可以在門20從關(guān)閉位置過渡到完全打開的位置之后達到，使得門20不再打開并且不再關(guān)閉。如果模式的末尾已經(jīng)達到，則可以執(zhí)行模式分析(步驟S72)。步驟S72的模式分析過程與在步驟S60中的相同，將關(guān)于圖10詳細地討論。
[0060]在執(zhí)行了模式分析之后，作出關(guān)于是否需要正常更新所記錄模式44的確定(步驟S74)。所記錄模式44的正常更新可以指示所記錄模式44需要進行更新，但是不像強制更新期間那么緊急，這將參照圖11來詳細討論?？梢灾辽俨糠值鼗谝延|發(fā)的正常標志來確定需要所記錄模式44的正常更新。正常標志可以是存儲于存儲器30內(nèi)的一個字符或一系列字符，用于指示是否需要正常更新所記錄模式44。例如，具有值“O”的正常更新標志可以指示不對所記錄模式44執(zhí)行正常更新，而具有值“I”的正常更新標志可以指示對所記錄模式44執(zhí)行正常更新。正常更新標志的設(shè)定將參照圖11的標志更新過程來詳細討論。
[0061]如果確定不需要所記錄模式44的正常更新，例如，正常標志未被觸發(fā)，則可以執(zhí)行檢測處理(步驟S76)。檢測處理被執(zhí)行，以便確定在詢問區(qū)內(nèi)是否已經(jīng)檢測到金屬物體，例如，在由于步驟S68的模式消除而沒有來自由金屬門的運動導(dǎo)致的信號擾動的干擾的情況下檢測金屬物體。關(guān)于門20是否正在關(guān)閉的確定被作出(步驟S78)。關(guān)于門20是否正在關(guān)閉的確定可以至少部分地基于來自傳感器22的位置數(shù)據(jù)。如果確定門20沒有正在關(guān)閉，在可以重復(fù)或繼續(xù)步驟S76的檢測過程。但是，如果確定門20正在關(guān)閉，則可以禁止或停止檢測處理，即，在門正在關(guān)閉時可能不需要檢測處理，因為在門的關(guān)閉過程中很可能有金屬物體存在于詢問區(qū)內(nèi)。在門20的關(guān)閉過程中或者在門20被關(guān)閉的同時禁止檢測處理可節(jié)省處理資源。如果確定門20正在關(guān)閉，則可以執(zhí)行標志更新，這將參照圖11來詳細討論(步驟S80)。可以執(zhí)行標志更新以便確定是否需要將正常和/或強制標志設(shè)定為“1”，即，是否需要觸發(fā)。
[0062]關(guān)于是否要以瞬時模式46來更新所記錄模式44的確定被作出(步驟S82)。步驟S82的確定可以至少部分地基于步驟S80的標志更新是否觸發(fā)了任何標志。如果正常標志和/或強制標志在步驟S80被觸發(fā)或者被設(shè)定為“1”，則可以使用當前門循環(huán)的瞬時模式46來更新所記錄模式44。是否基于當前門循環(huán)或以后的門循環(huán)來更新所記錄模式44至少部分地基于模式核心、系統(tǒng)屬性和/或系統(tǒng)設(shè)計。如果確定不更新所記錄模式44，則可以重復(fù)步驟S56。但是，如果確定所記錄模式44需要進行更新，則可以執(zhí)行步驟S62的質(zhì)量準則確定，如同以上關(guān)于步驟S62所討論的。作為選擇，步驟S62的質(zhì)量準則確定可以被跳過，使得步驟S82直接過渡到步驟S66的更新所記錄模式44。作為選擇，如果確定要更新所記錄模式44，則可以進行步驟S56的確定，使得所記錄模式44將以在后續(xù)的門循環(huán)中接收到的其他瞬時模式46來更新。
[0063]轉(zhuǎn)至步驟S74，如果確定需要所記錄模式44的正常更新，例如，正常更新標志被觸發(fā)，則作出關(guān)于是否滿足質(zhì)量準則，即，瞬時模式46是否具有最低模式質(zhì)量的確定(至步驟S84的標記“A”)。例如，步驟S84的確定可以與步驟S62的確定相同或基本上類似。如果確定不滿足質(zhì)量準則，則可以執(zhí)行步驟S76的檢測處理(至步驟S76的標記“B”)。但是，如果確定滿足質(zhì)量準則，則作出報警器34是否已經(jīng)被激活的確定(步驟S86)。例如，關(guān)于瞬時模式46是否已經(jīng)激活報警器34的確定被作出。如果確定報警器34已經(jīng)被激活，則可以執(zhí)行步驟S76的檢測處理(至步驟S76的標記“B”)。如果確定報警器34尚未激活，從而在詢問區(qū)內(nèi)沒有存在金屬物體，則所記錄模式44可以被更新或者以瞬時模式46來替換(步驟S88)。S64和S88的更新模式步驟可以是相同的或者基本上相同的。在更新了所記錄模式44之后，強制和/或正常更新標志可以被復(fù)位或被設(shè)定為“O”。S66和S90的復(fù)位標志步驟可以是相同的或者基本上相同的。在標志已經(jīng)被復(fù)位之后，可以執(zhí)行步驟S56的確定，即，可以執(zhí)行門的打開確定(至步驟S56的標記“C”)。
[0064]圖10是根據(jù)本發(fā)明的原理的的步驟S60和S72的示例性模式分析過程的流程圖。一個或多個模式核心或特性被確定(步驟S92)。除了瞬時模式46和/或所記錄模式44的其他特性外，模式核心還可以指示瞬時模式46的質(zhì)量和模式漂移。在模式核心中的模式漂移指示在瞬時模式46與所記錄模式44之間的漂移量。例如，除了瞬時模式46的、所記錄模式44的和/或這兩個模式的比較的其他特性外，模式漂移還可以包括警報激活、離群值計數(shù)、歸一化總和、最大振幅差、最小振幅差、最大相位差和最小相位差。
[0065]報警判決可以指示瞬時模式46是否激活了報警器32。離群值計數(shù)可以指示瞬時模式46中的脈沖數(shù)。例如，離群值計數(shù)可以包括在瞬時模式46中的超過預(yù)定的信號電平值的信號電平尖峰的數(shù)量。瞬時模式46的歸一化總和可以格式化瞬時模式46的和值，使得它們可以與先前存儲的瞬時模式46的歸一化總和進行比較，S卩，每個瞬時模式46在預(yù)定的最小值和最大值之間歸一化。
[0066]最大振幅差可以對應(yīng)于在所記錄模式44與瞬時模式46之間的最大振幅差。最小振幅差可以對應(yīng)于在所記錄模式44與瞬時模式46之間的最小振幅差。最大相位差可以對應(yīng)于在所記錄模式44與瞬時模式46之間的最大相位差。最小相位差可以對應(yīng)于在所記錄模式44與瞬時模式46之間的最小相位差。
[0067]除了瞬時模式46的其他特性外，瞬時模式46的質(zhì)量還可以包括波峰計數(shù)和急劇變化計數(shù)。波峰計數(shù)可以是在瞬時模式46中的振幅波峰數(shù)。例如，每個波峰計數(shù)可以指示振幅從較低值向較高值再回到較高值以下的值的變化。雖然不是典型的波峰計數(shù)，但是僅出于說明的目的，圖7示出了具有為I的波峰計數(shù)的所接收的瞬時模式46。波峰計數(shù)可以至少部分地指示模式瞬時模式46的質(zhì)量，例如，波峰計數(shù)越低，瞬時模式46的質(zhì)量就越高。
[0068]急劇變化計數(shù)可以指示在預(yù)定的時段內(nèi)的最小振幅變化。例如，急劇變化計數(shù)可以是在瞬時模式46的N個樣本中的最小振幅變化，其中N是正整數(shù)。急劇變化計數(shù)可以至少部分地指示所接收的瞬時模式46的模式質(zhì)量，例如，急劇變化計數(shù)越高,則瞬時模式46的質(zhì)量就越低。
[0069]所確定的模式核心可以存儲于存儲器30內(nèi)(步驟S94)。所接收的瞬時模式46的所確定的模式特性可以存儲于N個位置的環(huán)形緩沖區(qū)中的一個位置上，其中N是正整數(shù)。在環(huán)形緩沖區(qū)內(nèi)的每個位置可以存儲在各個門循環(huán)期間接收到的瞬時模式46的所確定的模式特性。環(huán)形緩沖區(qū)可以是固定大小(大小為N)的緩沖區(qū)，其中例如所確定的模式核心等數(shù)據(jù)被寫入緩沖區(qū)內(nèi)，使得已經(jīng)被寫入緩沖區(qū)內(nèi)的時間最長的數(shù)據(jù)首先由新的數(shù)據(jù)覆寫。在N個位置的環(huán)形緩沖區(qū)中存儲于位置η處的最老的數(shù)據(jù)首先由新數(shù)據(jù)覆寫。環(huán)形緩沖區(qū)的初始尺寸可以至少部分地基于在系統(tǒng)部署地點的測量，例如，基于在系統(tǒng)安裝期間的測量來設(shè)定。環(huán)形緩沖區(qū)的尺寸，例如，N個位置，可以是靜態(tài)的，或者基于系統(tǒng)性能而動態(tài)更新。較不穩(wěn)定的系統(tǒng)，例如，具有較大漂移的系統(tǒng)，可以具有比具有較小漂移的較穩(wěn)定的系統(tǒng)更大的N值，Nlarge>NSfflallo環(huán)形緩沖區(qū)的尺寸可以基于系統(tǒng)性能而改變。作為選擇，環(huán)形緩沖區(qū)的尺寸可以僅由系統(tǒng)操作員來更新，即，保持為靜態(tài)的，直到由系統(tǒng)操作員手動更新。N個位置的環(huán)形緩沖區(qū)允許系統(tǒng)10在不消耗寶貴的系統(tǒng)資源的情況下連續(xù)地跟蹤性能和漂移。
[0070]圖11是根據(jù)本發(fā)明的原理的示例性的標志更新過程的流程圖。系統(tǒng)屬性被確定，例如，至少一個系統(tǒng)屬性被確定(步驟S96)。系統(tǒng)屬性可以指示經(jīng)過預(yù)定的門循環(huán)量的模式漂移量以及總報警計數(shù)。除了至少部分地基于存儲于N個位置的環(huán)形緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)的其他統(tǒng)計量外，即，系統(tǒng)屬性至少部分地基于存儲于N個位置的環(huán)形緩沖區(qū)內(nèi)的模式核心來確定，系統(tǒng)屬性還可以包括總報警計數(shù)、均值差、差值偏差和離群值偏差?？倛缶嫈?shù)可以是在環(huán)形緩沖區(qū)中的每個位置的警報激活之和。例如，只有緩沖區(qū)位置η-1和n-8可以具有用于指示報警器34的激活的報警判決，使得總報警計數(shù)為2。均值差包括在存儲于N個位置的環(huán)形緩沖區(qū)內(nèi)的一個或多個模式核心之間的均值差。例如，除了一個或多個模式核心的其他均值差外，均值差還可以包括平均最大振幅差、最小振幅差、最大相位差和最小相位差。在存儲于環(huán)形緩沖區(qū)位置η至n-9內(nèi)的模式核心當中，可以確定在最大相位差之間的均值差。
[0071]差值偏差可以包括在存儲于N個位置的環(huán)形緩沖區(qū)內(nèi)的一個或多個模式核心之間的偏差。差值偏差可以是分別在離群值計數(shù)、歸一化總和、最大振幅差、最小振幅差、最大相位差和/或最小相位差當中的標準偏差。例如，可以確定在存儲于環(huán)形緩沖區(qū)位置η至n-9內(nèi)的最大振幅差當中的標準偏差?？梢源_定其他所確定的模式核心的標準偏差。
[0072]關(guān)于是否有至少一個系統(tǒng)屬性是否超過至少一個標志閾值的確定被作出(步驟S98)。標志閾值可以是預(yù)定的值或質(zhì)量水平，使得超過標志閾值指示所記錄模式44必須進行更新。例如，總警報的標志閾值可以是五(5)，使得當系統(tǒng)屬性的所確定的總警報超過5時，所記錄模式44被更新，S卩，強制更新標志被觸發(fā)?；谙到y(tǒng)屬性值的其他標志閾值或者標志閾值的組合可以被用來確定是否需要對所記錄模式44的強制更新。例如，響應(yīng)于確定系統(tǒng)屬性的均值差和離群值偏差兩者均超過各自的標志閾值，系統(tǒng)控制器16可以確定所記錄模式44必須進行更新，即，觸發(fā)強制標志。響應(yīng)于確定至少一個系統(tǒng)屬性超過至少一個標志閾值，強制更新標志可以被設(shè)定或被觸發(fā)，例如，強制更新標志可以被設(shè)定為“I”(步驟S100)。例如，該至少一個標志閾值可以是為5的總報警計數(shù)，使得當總報警計數(shù)超過5時，強制更新標志被觸發(fā)。強制更新標志可以在不考慮系統(tǒng)屬性所指示的模式漂移的情況下被觸發(fā)，即，基于所觸發(fā)的報警器34的總數(shù)。
[0073]如果關(guān)于至少一個系統(tǒng)屬性沒有超過至少一個標志閾值的確定被作出，則關(guān)于該至少一個系統(tǒng)屬性是否在漂移范圍之內(nèi)的確定被作出(步驟S102)。漂移范圍可以是一個或多個系統(tǒng)屬性值的預(yù)定范圍，該一個或多個系統(tǒng)屬性值指示系統(tǒng)10沒有或者具有一些模式漂移但是尚不足以導(dǎo)致該至少一個系統(tǒng)屬性在步驟98中超過該至少一個標志閾值。如果關(guān)于至少一個系統(tǒng)屬性不在漂移范圍之內(nèi)的確定被作出，則可以觸發(fā)正常更新標志，即，正常更新標志被更新(步驟S104)。在預(yù)定的門循環(huán)量以上的模式漂移量可以在漂移范圍之外。例如，系統(tǒng)屬性的均值差在預(yù)定的漂移范圍之外。漂移范圍可以提供對不斷增大的漂移的早期檢測，使得只需要正常的更新來維持準確的金屬檢測，即，不需要強制更新。
[0074]如果關(guān)于至少一個系統(tǒng)屬性處于預(yù)定的漂移范圍之內(nèi)的確定被作出，則不更新任何標志的確定被作出，例如，正常標志和強制更新標志保持為空值或“0”，因為當前漂移并沒有大到足以觸發(fā)正常和/或強制更新標志(步驟S106)。
[0075]本發(fā)明能夠以硬件、軟件或者硬件和軟件的結(jié)合來實現(xiàn)。任何類型的計算系統(tǒng)或者適合于實現(xiàn)本文所描述的方法的其他裝置適合于執(zhí)行本文所描述的功能。
[0076]硬件和軟件的典型結(jié)合可以是具有一個或多個處理元件以及存儲于存儲介質(zhì)內(nèi)的計算機程序的專用或通用計算機系統(tǒng)，所述計算機程序在被裝載并被執(zhí)行時可控制計算機系統(tǒng)，使得它實現(xiàn)本文所描述的方法。本發(fā)明同樣能夠嵌入計算機程序產(chǎn)品內(nèi)，該計算機程序產(chǎn)品包含允許本文所描述的方法的實現(xiàn)方式的全部特征，并且在被裝載到計算系統(tǒng)中時能夠?qū)崿F(xiàn)這些方法。存儲介質(zhì)指的是任何易失性或非易失性存儲器件。
[0077]計算機程序或應(yīng)用在本文中意指一組指令以任意語言、代碼或符號的任意表示，其中該組指令旨在促使具有信息處理能力的系統(tǒng)直接地或者在以下a)轉(zhuǎn)換為另一種語言、代碼或符號；b)以不同的材料形式的再現(xiàn)中的任一項或兩者之后執(zhí)行特定的功能。
[0078]另外，除非以上進行了相反的說明，否則應(yīng)當注意，附圖并不都是按照比例的。重要地，本發(fā)明在不脫離其精神或基本屬性的情況下能夠以其他具體的形式來實現(xiàn)，并且因此，關(guān)于本發(fā)明的范圍的指示，應(yīng)當參考隨附的權(quán)利要求書，而不是參考前面的說明書。
【權(quán)利要求】
1.一種電子物品監(jiān)測(EAS)/金屬檢測裝置，所述裝置包括: 接收器，所述接收器接收表示由金屬門在檢測區(qū)內(nèi)的運動所導(dǎo)致的隨時間的電磁場擾動的信號模式； 存儲器，所述存儲器與所述接收器通信，所述存儲器存儲先前接收的信號模式的所記錄的信號模式以及至少一個質(zhì)量準則；和 處理器，所述處理器與所述存儲器通信，所述處理器: 確定模式核心，所述模式核心指示所接收的信號模式的質(zhì)量； 至少部分地基于所述模式核心來確定所述至少一個質(zhì)量準則是否被滿足；以及 至少部分地基于確定所述至少一個質(zhì)量準則被滿足來更新所記錄的信號模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EAS/金屬檢測裝置，其中所接收的信號模式對應(yīng)于金屬門從關(guān)閉位置到打開位置的運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EAS/金屬檢測裝置，其中所述模式核心包括信號峰數(shù)和急劇信號變化數(shù)中的至少一項，所述急劇信號變化是隨時間的最小信號變化率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EAS/金屬檢測裝置，其中所述處理器還確定系統(tǒng)屬性，所述系統(tǒng)屬性指示多個先前接收的信號模式的信號漂移和由所述多個先前接收的信號模式所觸發(fā)的警報數(shù)中的至少一項。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的EAS/金屬檢測裝置，其中更新所記錄的信號模式至少部分地基于所觸發(fā)的警報數(shù)是否超過了閾值而進行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的EAS/金屬檢測裝置，其中更新所記錄的信號模式在所述閾值被超過時就進行，不考慮多個先前接收的信號模式的所述信號漂移。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的EAS/金屬檢測裝置，其中更新所記錄的信號模式在沒有超過所述閾值時至少部分地基于所述多個先前接收的信號模式的所述信號漂移來進行。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的EAS/金屬檢測裝置，其中所述存儲器還包括N個位置的環(huán)形緩沖區(qū)，其中N是正整數(shù)，所述環(huán)形緩沖區(qū)存儲所述多個先前接收的信號模式的模式核心，所述多個先前接收的信號模式中的每個都對應(yīng)于所述金屬門打開的不同事件，所述系統(tǒng)屬性至少部分地基于存儲于所述環(huán)形緩沖區(qū)內(nèi)的所述模式核心。
9.一種集成的電子物品監(jiān)測(EAS)/金屬檢測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 至少一個傳感器，所述至少一個傳感器檢測金屬門在檢測區(qū)內(nèi)的位置；以及 一裝置，所述裝置包括: 接收器，所述接收器與所述至少一個傳感器通信，所述接收器接收金屬門的位置數(shù)據(jù)以及表示由所述金屬門在所述檢測區(qū)內(nèi)的運行導(dǎo)致的隨時間的電磁場擾動的信號模式；存儲器，所述存儲器與所述接收器通信，所述存儲器存儲先前接收的信號模式的所記錄的信號模式以及至少一個質(zhì)量準則；和 處理器，所述處理器與所述存儲器通信，所述處理器: 至少部分地基于所述位置數(shù)據(jù)來確定所述金屬門是否正打開； 響應(yīng)于確定所述金屬門正打開而確定模式核心，所述模式核心指示所接收的信號模式的質(zhì)量； 至少部分地基于所述模式核心來確定所述至少一個質(zhì)量準則是否被滿足；以及 響應(yīng)于確定所述質(zhì)量準則被滿足而更新所記錄的信號模式。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所接收的信號模式對應(yīng)于所述金屬門從關(guān)閉位置到打開位置的運動。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述處理器還確定系統(tǒng)屬性，所述系統(tǒng)屬性指示多個先前接收的信號模式的信號漂移以及由所述多個先前接收的信號模式所觸發(fā)的警報數(shù)中的至少一項。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中更新所記錄的信號模式至少部分地基于所觸發(fā)的警報數(shù)是否超過了閾值而進行。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中更新所記錄的信號模式在沒有超過所述閾值時至少部分地基于所述多個先前接收的信號模式的所述信號漂移來進行。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中更新所記錄的信號模式在所述閾值被超過時就進行，不考慮所述多個先前接收的信號模式的所述信號漂移。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中所述存儲器還包括N個位置的環(huán)形緩沖區(qū)，其中N是正整數(shù)，所述環(huán)形緩沖區(qū)存儲所述多個先前接收的信號模式的模式核心，所述多個先前接收的信號模式中的每個都對應(yīng)于所述金屬門打開的不同事件，所述系統(tǒng)屬性至少部分地基于存儲于所述環(huán)形緩沖區(qū)內(nèi)的所述模式核心。
16.一種用于在金屬檢測系統(tǒng)中降低金屬門的信號干擾影響的方法，所述方法包括: 接收表示由金屬門在檢測區(qū)內(nèi)的運動所導(dǎo)致的隨時間的電磁場擾動的信號模式； 存儲先前接收的信號模式的所記錄的信號模式以及至少一個質(zhì)量準則； 確定模式核心，所述模式核心指示所接收的信號模式的質(zhì)量； 至少部分地基于所述模式核心來確定所述至少一個質(zhì)量準則是否被滿足；以及 響應(yīng)于確定所述至少一個質(zhì)量準則被滿足而更新所記錄的信號模式。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中處理器還確定系統(tǒng)屬性，所述系統(tǒng)屬性指示所述多個先前接收的信號模式的信號漂移以及由所述多個先前接收的信號模式所觸發(fā)的警報數(shù)中的至少一項。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中更新所記錄的信號模式至少部分地基于所觸發(fā)的警報數(shù)是否超過了閾值而進行。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中更新所記錄的信號模式在沒有超過所述閾值時至少部分地基于所述多個先前接收的信號模式的所述信號漂移來進行。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括將所述多個先前接收的信號模式的模式核心存儲于N個位置的環(huán)形緩沖區(qū)內(nèi)，其中N是正整數(shù)，所述多個先前接收的信號模式中的每個都對應(yīng)于所述金屬門打開的不同事件，所述系統(tǒng)屬性至少部分地基于所述環(huán)形緩沖區(qū)內(nèi)的所述模式核心。
【文檔編號】G08B29/18GK104169983SQ201380014494
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月19日
【發(fā)明者】E·L·丁, A·S·博格曼, M·A·索圖 申請人:泰科消防及安全有限公司