專利名稱：目標(biāo)和文件控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及文件或者其它目標(biāo)的系統(tǒng)的識別和/或者安全的控制的一個(gè)系統(tǒng)，要求在斷續(xù)的捕獲的周期之間存儲(chǔ)或者利用附加其上的電子編碼的標(biāo)號由許多的授權(quán)的用戶使用，該編碼標(biāo)號可以由在遠(yuǎn)處的電磁的裝置讀出、編程和檢測。在一個(gè)特定的應(yīng)用中，目標(biāo)可以是書或者可以在其中存儲(chǔ)的各種形式的記錄介質(zhì)，或者從文件庫借用的。
在

圖1中示出應(yīng)用本發(fā)明的系統(tǒng)的輪廓，其中目標(biāo)(1)傳送可以由電磁的裝置詢問的標(biāo)記(2)。連接到詢問器天線(3)的詢問器(5)可以發(fā)送一個(gè)詢問信號給該標(biāo)記，并且該標(biāo)記可以響應(yīng)這樣的詢問信號發(fā)送一個(gè)應(yīng)答給接收機(jī)天線(4)，因此到該詢問器的接收器，其中該應(yīng)答被檢測、解碼和對它作用。
在詢問范圍之一中，來自該標(biāo)記的應(yīng)答可以傳送消息以便指示標(biāo)記的目標(biāo)不允許在該詢問器的天線之間傳送，并且響應(yīng)該信息，該詢問器可以發(fā)出告警。在圖1的圖應(yīng)用的另一個(gè)范圍中，來自在該目標(biāo)上的該標(biāo)記的信息可以提供該目標(biāo)的識別，和因此該詢問器可以導(dǎo)出控制信號，它幫助在數(shù)據(jù)庫中目標(biāo)的分類、處理和索引。
在圖1中的圖可應(yīng)用的第三范圍中，該詢問器可以通過遠(yuǎn)程電磁的編程改變標(biāo)記內(nèi)的信息，以便在預(yù)先描述的范圍中修改它的響應(yīng)。正如在幾乎全部這種系統(tǒng)中那樣，詢問器可以連接到操作員控制臺(tái)，操作員控制臺(tái)可以用于監(jiān)視或者控制任何預(yù)先描述的過程。
在以下文件中描述了遠(yuǎn)程詢問器的許多原理和電磁地編碼的標(biāo)記的編程PCT AU/90 00043，PCT AU/92 00143，PCT AU 92/00477，PCT AU 97/00428和PCT AU 98/00017和PCT AU/97 00385。其公開內(nèi)容結(jié)合在此供交互參考。
在圖2示出可以結(jié)合在這個(gè)應(yīng)用的標(biāo)記內(nèi)的一些細(xì)節(jié)。這樣的標(biāo)記可以包含以字母數(shù)字或者條形碼形式的打印信息。另外，正如稍后描述的，該標(biāo)記可以包含一種磁材料，該材料可以使用作為在詢問磁場內(nèi)這樣的標(biāo)記的存在的指示符。該標(biāo)記也可以包含一個(gè)電子電路，該電子電路可以連接到激勵(lì)天線并且也可以連接到通信天線。激勵(lì)天線可以提供用于微電路以及用于信息傳輸?shù)膯蜗蚧蛘唠p向通信信道的激活的能量。該電子電路也可以連接到探測天線，它對于在不同種類的詢問電磁場中的標(biāo)記的存在或者狀態(tài)的指示是有用的。
對于目標(biāo)或者文件處理的整個(gè)系統(tǒng)的可能組成部分之一可以是一個(gè)操作員控制臺(tái)，正如在圖3中所示的。該控制臺(tái)和相關(guān)的詢問器可以用于編程或者讀出該標(biāo)記。在這個(gè)圖中，傳送該標(biāo)記的目標(biāo)放置在詢問器天線的電磁場中，詢問器天線連接到與操作者系統(tǒng)結(jié)合工作的一個(gè)詢問器，操作者系統(tǒng)包含顯示器和控制器二者。借助于這樣的單元，可以讀出或者編程標(biāo)記的信息。
在圖4中示出整個(gè)目標(biāo)或者文件控制系統(tǒng)的另一個(gè)組成部分。這個(gè)圖表示一對基座天線，在它們之間目標(biāo)已經(jīng)在發(fā)給授權(quán)的用戶之后傳送這些目標(biāo)?；炀€之間建立的電磁場與該標(biāo)記的一些方面交互作用以便提供標(biāo)記狀態(tài)的指示，即附加的目標(biāo)是否在轉(zhuǎn)交識別的用戶和可能正當(dāng)?shù)貜拇鎯?chǔ)器中去除。該圖還表示一個(gè)可能的電磁屏蔽的旁路傳送器，通過該傳送器打算從該存儲(chǔ)器中去除的目標(biāo)可以通過。在這樣的封閉的環(huán)境中，正如由通過傳送器屏蔽提供的，對該目標(biāo)狀態(tài)的更詳細(xì)的估計(jì)得以實(shí)現(xiàn)。
最后整體目標(biāo)或者文件管理系統(tǒng)可能包含圖5所示的返回讀出和分類裝置，其中打算返回到存儲(chǔ)器的目標(biāo)可以經(jīng)過一個(gè)槽(chute)到安全的存儲(chǔ)器。在經(jīng)過該槽的過程中，讀出附加到目標(biāo)的標(biāo)記并且目標(biāo)可以與首先發(fā)出到的該用戶解相關(guān)。
從上述操作的變化可看到，要求來自該標(biāo)記的各種的響應(yīng)覆蓋在不同詢問范圍中要求的操作。
第一，由于要求該標(biāo)記提供對該標(biāo)記的目標(biāo)的唯一識別，當(dāng)直接的詢問時(shí)應(yīng)該可能使得該標(biāo)記產(chǎn)生許多比特應(yīng)答。當(dāng)標(biāo)記首先放置入業(yè)務(wù)時(shí)編程標(biāo)記或者記入標(biāo)識成為該標(biāo)記也是可能的，并且鎖定至少一部分該信息在適當(dāng)?shù)奈恢靡允顾荒芨淖?。該不能改變的信息由此變成該目?biāo)的永久的標(biāo)識符。編程和修改在該標(biāo)記內(nèi)或者在關(guān)于它的借用狀態(tài)和相關(guān)的目標(biāo)的預(yù)定的存儲(chǔ)的相關(guān)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的信息也是可能的。
在該標(biāo)記的另外一些信息中可能需要時(shí)常編程，以便指示標(biāo)記的借用狀態(tài)和它的預(yù)定的目的地。該標(biāo)記應(yīng)該提供的進(jìn)一步方便是當(dāng)目標(biāo)帶入未授權(quán)區(qū)域時(shí)發(fā)出告警。所希望的是標(biāo)記的告警設(shè)備工作在比簡單的數(shù)據(jù)讀出更大的靈敏度，以使該標(biāo)記發(fā)出告警的間隔量可以便利地大。所希望的是該標(biāo)記的告警發(fā)出功能通過電磁的裝置接通和關(guān)閉，以使在它們從存儲(chǔ)設(shè)施中去除時(shí)有效地檢查的目標(biāo)不告警。在該標(biāo)記內(nèi)放置一個(gè)裝置用于以高靈敏度產(chǎn)生指示該標(biāo)記的目標(biāo)是否屬于需要有效的校驗(yàn)的目標(biāo)類別的信號也是所需的。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供用于目標(biāo)或者文件的一個(gè)控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一個(gè)電子標(biāo)記；和一個(gè)詢問器，用于與所述標(biāo)記通信；所述標(biāo)記具有第一存在檢測裝置和用于與所述詢問器通信的裝置，其中所述第一存在檢測裝置由用于通信的所述裝置啟動(dòng)或者禁止。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面提供適用于與目標(biāo)或者文件的控制系統(tǒng)一起使用的一個(gè)電子標(biāo)記，所述標(biāo)記具有存在檢測裝置和用于與詢問器通信的裝置，其中所述存在檢測裝置由用于通信的所述裝置啟動(dòng)或者禁止。
正如在此處使用的狀態(tài)隱含關(guān)于目標(biāo)或者文件的信息，例如合法地借用與否，目標(biāo)應(yīng)該放置哪里，誰可能借用它等等。除了狀態(tài)之外，數(shù)據(jù)庫可以包含用于每個(gè)目標(biāo)或者文件信息，例如用于該目標(biāo)或者文件的詳細(xì)的識別信息。作為在此處使用的條件隱含啟動(dòng)或者禁止存在檢測裝置，產(chǎn)生裝置啟動(dòng)與否的告警條件。
現(xiàn)在參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中圖1表示具有電子標(biāo)記的目標(biāo)，和具有詢問器天線的一個(gè)詢問器；圖2表示電子標(biāo)記的方框圖；圖3表示一個(gè)目標(biāo)校驗(yàn)站；圖4表示具有基座天線和目標(biāo)旁路傳送器的用戶出口通道；圖5表示用于目標(biāo)返回的一個(gè)槽；圖6表示用于激發(fā)和觸發(fā)來自標(biāo)記的數(shù)據(jù)應(yīng)答的時(shí)序圖；圖7表示用于標(biāo)記的讀出、編程和核對操作的時(shí)序圖；圖8表示用于激勵(lì)標(biāo)記而不用命令和標(biāo)記響應(yīng)的時(shí)序圖9表示具有每個(gè)周期四比特的調(diào)制的盜用模式反向散射信號；圖10表示包含自適應(yīng)隔離的詢問器的輪廓；圖11表示單個(gè)目標(biāo)標(biāo)記和幾個(gè)耦合的標(biāo)記的諧振曲線；圖12表示好象由跳頻信令進(jìn)行的詢問；圖13表示使用兩個(gè)線圈的可切換的諧振電路的方框圖；圖14表示各種模式中的該電路的諧振曲線；圖15表示使用一個(gè)線圈的可切換的諧振電路的方框圖；圖16表示各種模式中的該電路的諧振曲線；圖17表示矩形的M-H曲線；圖18表示采用矩形的M-H曲線磁性材料使用單個(gè)激發(fā)頻率和使用兩個(gè)激發(fā)頻率的標(biāo)記中的頻譜響應(yīng)；圖19表示在環(huán)繞中的目標(biāo)；圖20表示在傳送器系統(tǒng)的天線和目標(biāo)；圖21表示天線的安排，哪對具有最小的耦合和哪個(gè)未使用的天線是暫時(shí)未調(diào)諧的和衰減的；和圖22表示用于基帶信號移相和組合系統(tǒng)的電路。
圖1表示目標(biāo)和文件管理系統(tǒng)內(nèi)的項(xiàng)目的安排，其中目標(biāo)1傳送電子標(biāo)記2，它是在詢問器發(fā)送天線3的電磁場中，詢問器發(fā)送天線3被連接到建立詢問電磁場的一個(gè)天線，電磁場可以激發(fā)該標(biāo)記，以使它產(chǎn)生一個(gè)或者多個(gè)形式的應(yīng)答信號，應(yīng)答信號是由應(yīng)答電磁的天線4接收的。
兩個(gè)(雙方)所述天線連接到一個(gè)電子詢問器5，它負(fù)責(zé)在接收和處理一個(gè)或者多個(gè)形式的標(biāo)記應(yīng)答中的一個(gè)或者多個(gè)形式的詢問信號的產(chǎn)生。詢問器5連接到包含顯示器8和鍵盤9的控制臺(tái)7。鍵盤可以用來以各種工作方式放置詢問器，而顯示器可能用來可以用于顯示有關(guān)該標(biāo)記應(yīng)答的信息。
詢問器也可以連接到告警發(fā)生器6，告警發(fā)生器6可以提供一個(gè)光的或者音頻信號，指示該目標(biāo)內(nèi)的標(biāo)記是在告警狀態(tài)或者可以簡單地記錄該事實(shí)。
該詢問器還可以提供信號給傳送器或者分類系統(tǒng)，如果目標(biāo)已經(jīng)放置在一些形式的自動(dòng)的傳遞系統(tǒng)上，分類系統(tǒng)可以控制目標(biāo)的移動(dòng)。
圖1的圖是要表示整體目標(biāo)的不同部分的一般的單元和文件管理系統(tǒng)，在其中將使用該系統(tǒng)的不同部分，在下面說明的不同形式的詢問器，可以使用的不同形式的詢問信號，可以使用不同形式的標(biāo)記應(yīng)答和該天線結(jié)構(gòu)可以響應(yīng)提供一個(gè)區(qū)域的需要而變化，在該區(qū)域內(nèi)目標(biāo)可以自動(dòng)地處理，和目標(biāo)可以退出的區(qū)域返回到或者在之問處理該目標(biāo)存儲(chǔ)設(shè)施。
圖2表示適合于目標(biāo)和文件管理系統(tǒng)的標(biāo)記的結(jié)構(gòu)。標(biāo)記2包含一個(gè)標(biāo)記的主體，它最好包括一個(gè)薄的可彎曲的材料，在材料上可見的標(biāo)記10包含打印的字母數(shù)字或者條形編碼信息。標(biāo)記的主體還可以傳送高導(dǎo)磁率材料的磁性帶12，它能夠依在下面描述方式指示該標(biāo)記是否屬于目標(biāo)的類別，對它要求安全的處理。
該標(biāo)記可以包含一個(gè)激勵(lì)天線13，天線1 3可以是連接到微電路15的平面的線圈和諧振電容器14。微電路可以包含一個(gè)整流器系統(tǒng)，它可以從由激勵(lì)和通信天線接收的信號中提取用于對集成電路供電的電能，并且也可以包含電子信號接收和產(chǎn)生電路，電子信號接收和產(chǎn)生電路受微電路內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的影響。集成電路也可以連接到探測或者應(yīng)答天線16，它可以是另一個(gè)印刷線圈的格式并且可以連接到第二諧振電容器17。
稍后描述探測或者應(yīng)答天線的功能范圍，當(dāng)激勵(lì)微電路時(shí)，它們可以包括標(biāo)記應(yīng)答信號的發(fā)出。當(dāng)電磁的詢問磁場太低信號電平或者在激勵(lì)該微電路的不合適頻率而出現(xiàn)在運(yùn)用其數(shù)據(jù)電路功能的電平時(shí)，它們也可以包括對該標(biāo)記的一個(gè)機(jī)會(huì)，通過探測或者應(yīng)答天線以這樣的方式干擾詢問電磁場，標(biāo)記的存在變成由該詢問器可檢測的。
當(dāng)該詢問器產(chǎn)生適當(dāng)形式的詢問電磁場時(shí)，可以產(chǎn)生二次或者三次諧波或者詢問電磁場內(nèi)的頻率混合產(chǎn)物，這是由于所述軟磁性帶的磁性化曲線的非線性關(guān)系的結(jié)果。
不同的功能可以由在整個(gè)文件或者目標(biāo)管理系統(tǒng)內(nèi)的不同的范圍中的標(biāo)記執(zhí)行。當(dāng)一標(biāo)記首先附加該文件和目標(biāo)管理權(quán)到一個(gè)目標(biāo)時(shí)，該目標(biāo)的永久的識別碼可以需要編程到該標(biāo)記。作為選擇該標(biāo)記的永久的標(biāo)識符可能需要與該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的目標(biāo)識別相關(guān)。
在整個(gè)系統(tǒng)操作的另一個(gè)方面，一個(gè)被認(rèn)可的借用人可以希望將他自己的識別與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的目標(biāo)識別相關(guān)，以對該項(xiàng)目的管理負(fù)責(zé)和從安全的站點(diǎn)潛在的刪除。同時(shí)標(biāo)記內(nèi)的部分信息可能需要重新編程，這樣的相關(guān)被構(gòu)成。
在管理系統(tǒng)操作的另一個(gè)方面，標(biāo)記的目標(biāo)可能需要由認(rèn)可的用戶從安全的站點(diǎn)通過控制路徑去除。由于目標(biāo)被傳送或者在另一方面通過控制路徑移動(dòng)，可能需要詢問該標(biāo)記以便確定它的刪除是否是適當(dāng)?shù)?。對于不適當(dāng)?shù)膭h除的那些標(biāo)號，詢問器信號可以使得該標(biāo)號產(chǎn)生在由詢問器檢測時(shí)產(chǎn)生告警信號的特定形式的應(yīng)答。
在目標(biāo)和文件管理系統(tǒng)的再一個(gè)方面，借用目標(biāo)可能需要返回到安全的站點(diǎn)。當(dāng)這么做時(shí)，應(yīng)該詢問該標(biāo)記，以使返回的目標(biāo)被正確地識別并且從已經(jīng)與先前提到的認(rèn)可的用戶相關(guān)的目標(biāo)表中刪除。在處理返回項(xiàng)目期間在它再次變成認(rèn)可的用戶可得到之前，與這個(gè)操作一致的或者也許稍后，應(yīng)該重新編程該標(biāo)記以使它當(dāng)未授權(quán)的刪除時(shí)能夠產(chǎn)生告警。
最后我們提到在整體目標(biāo)和文件管理系統(tǒng)中，當(dāng)它的返回可能涉及一個(gè)過程時(shí)隨后的文件或者目標(biāo)的處理，在該過程中詢問該標(biāo)記和查閱該數(shù)據(jù)庫，以便確定目標(biāo)被發(fā)送到單個(gè)安全的站點(diǎn)的哪個(gè)部分或者幾個(gè)安全的站點(diǎn)的哪個(gè)站點(diǎn)。
圖3提供了部件安排可以執(zhí)行一些上述操作。該示圖是適于認(rèn)可的用戶控制目標(biāo)的一個(gè)工作站。在該圖中，控制臺(tái)18包含一個(gè)可視顯示器19和設(shè)置在工作臺(tái)21上的操作者控制器20，工作臺(tái)21也容納一個(gè)借用人閱讀器22，其中目標(biāo)的借用人插入他的電磁可讀的憑證以使他可以被系統(tǒng)識別。被借用的目標(biāo)1包含標(biāo)記2，放置在電磁的天線23之上，電磁的天線23放置在工作臺(tái)21下面的場密封金屬腔24內(nèi)，并且連接到詢問器和編程器24，它將產(chǎn)生適于讀出該標(biāo)記數(shù)據(jù)和改變它的適于借用處理的部分的信號。詢問器和編程器發(fā)送信號到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(未示出)，指示執(zhí)行的操作。當(dāng)系統(tǒng)診斷或者操作更復(fù)雜時(shí)，執(zhí)行目標(biāo)的簡單的借用，可以利用位于滑動(dòng)鍵盤托架27上的鍵盤26。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，激勵(lì)和到該標(biāo)記以及從該標(biāo)記的數(shù)據(jù)通信以及還發(fā)出電磁的報(bào)警碼都可以通過激勵(lì)天線13進(jìn)行。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，激勵(lì)和數(shù)據(jù)通信可以通過激勵(lì)和通信天線13進(jìn)行并且電磁的告警碼可以通過對探測或者應(yīng)答天線16的性能的修改起作用。在另一個(gè)實(shí)施例中，標(biāo)記的激勵(lì)可以通過激勵(lì)具有通過第二天線16進(jìn)行部分?jǐn)?shù)據(jù)通信的激勵(lì)天線13進(jìn)行。在再一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，軟的磁帶12可以用于產(chǎn)生表明標(biāo)記的存在的信號。
在不同的優(yōu)選實(shí)施例中，可以使用不同的通信頻率。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，可以限制通信和告警信號在13.56MHz ISM頻帶附近。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，探測或者應(yīng)答天線的操作可以在共同使用的8.2MHz周圍的EAS頻帶中發(fā)生。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，軟的磁帶的檢測可以在幾十千赫的超聲波頻帶中發(fā)生。在再一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，激勵(lì)、數(shù)據(jù)通信和告警信號可以放置在100kHz附近的VLF頻帶中。每個(gè)實(shí)施例具有從用于不同的功能的工作頻率的選擇中獲得優(yōu)點(diǎn)。使用設(shè)計(jì)工作在8.2或者13.56MHz頻帶的天線，允許天線和微電路制造經(jīng)濟(jì)節(jié)省。僅僅超過100kHz的VLF頻帶的使用，在工作頻率的選擇中實(shí)現(xiàn)更大的自由，并且提供可以變化的范圍，以便允許在具有頻率的標(biāo)記和它們的天線的諧振頻率中變化。超聲波頻率的使用允許明顯地透過材料的場的使用，著眼于屏蔽來自詢問場的標(biāo)記，該材料可以用于密封標(biāo)記的目標(biāo)。最后我們提到不同的實(shí)施例可以要求微電路在告警信號產(chǎn)生中以不同的方法起作用。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，微電路在告警信號的產(chǎn)生中工作在明顯地較低的電壓，因此比數(shù)據(jù)通信和編程要求的場強(qiáng)更小。但是這樣的告警信號仍然通過微電路內(nèi)的獨(dú)立的振蕩器產(chǎn)生。在其它實(shí)施例中，工作頻率為VLF范圍，告警信號可以在與詢問頻率有關(guān)的頻率上以相位相干的方式產(chǎn)生，并且可以采用詢問器內(nèi)的那些告警信號的窄頻帶檢測。在又另一個(gè)實(shí)施例中，告警信號可以由不夠強(qiáng)的電磁場或者在不適當(dāng)?shù)念l率產(chǎn)生，以便激勵(lì)微電路操作，但是它仍然可能通過探測或者應(yīng)答天線詢問微電路狀態(tài)的一個(gè)方面。所有的這些特性在稍后圖的討論中更清楚。
為了刪除已經(jīng)由認(rèn)可的用戶借用的目標(biāo)的授權(quán)，并且嘗試對標(biāo)記的目標(biāo)的未授權(quán)刪除的檢測，該目標(biāo)和文件管理系統(tǒng)可以包含如圖4所示的裝置。在這個(gè)圖中，走道28基座天線29之間通過，基座天線29借助于詢問器30產(chǎn)生詢問電磁場，它可以與該標(biāo)記以在下面討論的許多方式交互作用。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，詢問電磁場是在13.56MHz ISM頻帶內(nèi)的并且按照調(diào)制的或者未調(diào)制的邊帶的組產(chǎn)生的告警信號偏移該詢問頻率接近100kHz的一個(gè)頻率。該偏移頻率是從該標(biāo)記中的獨(dú)立地產(chǎn)生的振蕩器獲得的。
在另一個(gè)實(shí)施例中，標(biāo)記的詢問是在LF頻帶中的100kHz附近的頻率。如果產(chǎn)生告警信號可以再次是以相對地接近詢問頻率邊帶的形式，但是在這種情況下偏移頻率可以按照該詢問頻率的約數(shù)導(dǎo)出。這個(gè)操作方法具有這樣的益處告警信號頻率是精確知道的并且告警信號的電磁場的窄頻帶檢測技術(shù)可以在詢問器的接收器中使用。
在用于告警信號的檢測器的再一個(gè)實(shí)施例中，詢問器電磁場可以在8.2MHz為中心的大約2MHz的頻帶寬度上被掃描，但是在該標(biāo)記內(nèi)電路幅度足夠的低，以便保持在它們的線性的操作區(qū)域中。在這種情況下，如果產(chǎn)生告警信號，該告警信號可以在詢問天線的阻抗中取窄頻帶變化的形式，該詢問天線有助于詢問天線和標(biāo)記天線之間的耦合。
在再一個(gè)實(shí)施例中，由基座天線產(chǎn)生的電磁場可以在30kHz附近的低超聲波區(qū)域中，并且稍微不同的頻率可以饋送給兩個(gè)基座天線。告警信號可以作為那兩個(gè)分開頻率的三次混合產(chǎn)物產(chǎn)生，或者可以是一個(gè)或者另一個(gè)頻率的三次諧波。這樣一個(gè)告警信號是在這種情況下由標(biāo)記內(nèi)的磁帶的非線性的磁化曲線產(chǎn)生的。在這種情況下的企圖是屬于安全安裝的任何目標(biāo)或者文件能通過檢測，不論它們是否已經(jīng)由認(rèn)可的用戶有效地檢查了。
在后者的情況下，以認(rèn)可的用戶可能移動(dòng)的方式檢查來自安全的安裝的材料的方式是使用目標(biāo)的輔助出口路徑，包括其中心的部分由屏蔽隧道32屏蔽的目標(biāo)傳送器31。屏蔽隧道內(nèi)的天線系統(tǒng)可以在不同頻率詢問，在標(biāo)記內(nèi)提供的多個(gè)設(shè)備首先可以被檢測隧道內(nèi)的目標(biāo)沒有包裹金屬，第二是安全目標(biāo)被去除和第三是它是否有效地登記到認(rèn)可的用戶。因此機(jī)制的討論將占用稍后的部分。
圖5表示系統(tǒng)的幾個(gè)方面，利用已經(jīng)發(fā)給認(rèn)可的借用人的目標(biāo)或者文件可以返回到安全的存儲(chǔ)器。這樣的目標(biāo)是放置在返回目標(biāo)滑塊36的返回目標(biāo)入口孔徑35中，并且從那里出口到返回目標(biāo)傳送器37，該返回目標(biāo)傳送器37攜帶返回目標(biāo)38到暫時(shí)存儲(chǔ)器或者立即分類。返回目標(biāo)滑塊由包含天線條40的金屬屏蔽盒39包圍著，在優(yōu)選實(shí)施例中為金屬板的形式，它鄰接返回目標(biāo)滑塊的邊緣放置，并且從屏蔽盒39的前后表面延伸向著返回目標(biāo)滑塊的邊緣的中間點(diǎn)，每組的天線條在中心點(diǎn)具有一個(gè)間隙，在兩端進(jìn)行到詢問器41的連接。在這個(gè)實(shí)施例中，利用適當(dāng)?shù)南辔徽{(diào)整，可以在返回目標(biāo)通過的區(qū)域中建立實(shí)質(zhì)上均勻的詢問電磁場。在優(yōu)選實(shí)施例中，同時(shí)地存在于天線滑塊內(nèi)多目標(biāo)標(biāo)識可以使用在PCT AU 92/00143或者PCTAU/98/000 17中預(yù)訂的技術(shù)確定。因此這些返回目標(biāo)可以從特定認(rèn)可的用戶記錄它們擁有的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫部分中被刪除并且再插入在描述在安全的存儲(chǔ)器中的目標(biāo)或者文件數(shù)據(jù)庫部分中。在這個(gè)時(shí)候或者稍后，可以對標(biāo)記集成電路中的數(shù)據(jù)進(jìn)行改變以使它從解除狀態(tài)到裝備狀態(tài)移動(dòng)，以使在刪除目標(biāo)時(shí)的任何未授權(quán)嘗試可以被檢測。
在目標(biāo)和文件管理系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，詢問和標(biāo)記應(yīng)答信號的特性表示在圖6中。在該圖的上部，示出在優(yōu)選實(shí)施例中可以在13.56MHz頻率的激勵(lì)信號42的包絡(luò)。在該信號的開始，一個(gè)包絡(luò)的中斷序列43傳遞到該標(biāo)記，使得該標(biāo)記輸入一個(gè)應(yīng)答模式的命令表示在該圖的下面的部分，其中標(biāo)記與形式44的應(yīng)答信號間歇地應(yīng)答。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該應(yīng)答可以按獨(dú)立形式產(chǎn)生的次載波信號，次載波信號在具有大約325kHz頻率的微電路內(nèi)獨(dú)立地產(chǎn)生，對于數(shù)字零和分別具有275kHz或者400kHz的頻率、以每個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)比特4個(gè)次載波周期的速率的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行頻率調(diào)制，并且如所述的，其具有固定數(shù)量的次載波周期而不是分配給每個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)比特的固定的時(shí)間間隔。次載波信號可以導(dǎo)致在圖2的激勵(lì)和通信天線13中循環(huán)的詢問信號的幅度或者相位調(diào)制，或者二者的混合，結(jié)果產(chǎn)生詢問信號的邊帶并且由該標(biāo)記輻射，來自該詢問信號的那些邊帶的間隔等于次載波振蕩器頻率的瞬時(shí)值。
重復(fù)的應(yīng)答信號之間的間隔可以時(shí)常故意地改變，但是即使標(biāo)記內(nèi)的常數(shù)在標(biāo)記之間自然地變化，作為制造容差的結(jié)果或者對激勵(lì)信號的信號強(qiáng)度的標(biāo)記響應(yīng)的結(jié)果。包含在應(yīng)答中的數(shù)據(jù)內(nèi)可以是該目標(biāo)的固定的標(biāo)識和規(guī)定當(dāng)前狀態(tài)的許多數(shù)據(jù)比特，該當(dāng)前狀態(tài)包括該目標(biāo)是否有效地分配給認(rèn)可的用戶和產(chǎn)生微電路特性的告警是在裝備模式或者解除模式。告警狀態(tài)比特45表示在應(yīng)答信號內(nèi)。
在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，激勵(lì)信號可以在100kHz附近，應(yīng)答次載波可以由標(biāo)記內(nèi)的分頻器產(chǎn)生，以使它是詢問信號頻率的一部分并且仍然可以用于產(chǎn)生詢問頻率的接近邊帶形式的應(yīng)答，在這個(gè)場合固定的時(shí)間被分配給每個(gè)應(yīng)答數(shù)據(jù)比特的傳輸而不是給固定數(shù)量的周期。
可以以數(shù)據(jù)編程的標(biāo)記操作的序列表示在圖7中。此外該圖的上部表示組合的激勵(lì)和數(shù)據(jù)傳輸信號的包絡(luò)。未調(diào)制的部分46提供用于到該標(biāo)記的能量傳輸。早在操作序列中，讀出命令47例如利用該信號的中斷序列插入到該激勵(lì)信號中。響應(yīng)這個(gè)信號，該標(biāo)記提供包含如前所述的告警狀態(tài)比特49的應(yīng)答信號48。在收到該標(biāo)記應(yīng)答不久后，安排激勵(lì)信號給該標(biāo)記發(fā)出以激勵(lì)信號的調(diào)幅形式的一個(gè)程序命令50并且不久后發(fā)出節(jié)目數(shù)據(jù)51。節(jié)目數(shù)據(jù)傳輸完成后，可以發(fā)出第二讀出命令52，在它之后未調(diào)制的激勵(lì)信號46繼續(xù)。在激勵(lì)信號的流通期間，如前所述的，標(biāo)記繼續(xù)發(fā)出它的重復(fù)應(yīng)答信號。應(yīng)當(dāng)注意，一旦已經(jīng)收到程序命令50，該標(biāo)記輸入一個(gè)編程模式，其中它停止應(yīng)答。在不同的優(yōu)選實(shí)施例中，激勵(lì)信號的頻率可以放置在13.56MHz激勵(lì)帶或者可以是在100kHz附近的低頻頻帶中的一個(gè)頻率。在這些選擇之間進(jìn)行選擇的原因稍后詳細(xì)討論。
在前面的討論中，已經(jīng)清楚了，標(biāo)記是在產(chǎn)生告警應(yīng)答的裝備或者解除方式的問題可以通過檢查標(biāo)號應(yīng)答內(nèi)的特定比特來確定。但是這樣的確定標(biāo)記是否告警的方法不是最佳的，它要求產(chǎn)生比在不久描述的操作中要求的更詳盡的應(yīng)答。更詳盡的應(yīng)答的產(chǎn)生對詢問信號部分要求更大的信號強(qiáng)度，因此由于在無限制的環(huán)境中詢問信號較小的詢問范圍受到電磁兼容性調(diào)節(jié)，限制它們的最大的強(qiáng)度。為了檢測標(biāo)記是否在告警裝備狀態(tài)，將詢問范圍的顯著的增加的方法之一在圖8中略述了。
這個(gè)圖表示在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中進(jìn)行的操作，該標(biāo)記是在裝備狀態(tài)并且附加到通過圖4的走道28進(jìn)行的一個(gè)目標(biāo)。在該圖的上部表示由標(biāo)記經(jīng)受的有效激勵(lì)信號的包絡(luò)53，如它接近和輸入圖4的基座天線29內(nèi)的間隔。正如在該圖的上部指示的，由于目標(biāo)傳送到基座天線之間的詢問磁場，有效激發(fā)包絡(luò)54從可忽略的幅度增加。在該圖中標(biāo)記為T的點(diǎn)，有效激發(fā)包絡(luò)54足夠超過該標(biāo)記內(nèi)的電路部分的操作的閾值，該標(biāo)記負(fù)責(zé)產(chǎn)生告警應(yīng)答信號。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在這個(gè)激發(fā)電平僅僅該標(biāo)記內(nèi)電路的一部分工作。因此標(biāo)記電路消耗的電源僅僅是要求產(chǎn)生告警而不是從標(biāo)記存儲(chǔ)器全部讀出數(shù)據(jù)和將數(shù)據(jù)全部寫入到標(biāo)記存儲(chǔ)器。因?yàn)楦婢盘柕拇屋d頻可以保持低的數(shù)值，工作功率和要求的工作電壓電平二者比要求全部標(biāo)記電路操作更低，因此從該標(biāo)號能夠發(fā)出告警的詢問器天線的距離最大。如此產(chǎn)生的告警信號55示于該圖的下面的部分，作為整個(gè)應(yīng)答包絡(luò)r(t)56的一部分。
由于標(biāo)記被進(jìn)一步帶入由出口走道中的詢問電磁場掃描的區(qū)域內(nèi)，它可以達(dá)到有效激勵(lì)信號超過第二閾值電平T2的狀態(tài)，來自標(biāo)記的完整的應(yīng)答的產(chǎn)生變成可能。如果出現(xiàn)這個(gè)條件，標(biāo)記可以按該標(biāo)記的周期的間隔特征發(fā)出它的完整的應(yīng)答信號57。
當(dāng)幾個(gè)標(biāo)記同時(shí)地出現(xiàn)在該詢問磁場時(shí)“出了什么事”的問題出現(xiàn)了。在這里描述的優(yōu)選實(shí)施例中，重復(fù)應(yīng)答信號如果出現(xiàn)，它們在時(shí)間上不會(huì)永久地重疊并且分開的標(biāo)記可以各個(gè)地讀出。如果幾個(gè)標(biāo)記是在告警模式，告警信號結(jié)構(gòu)的相對的簡單允許發(fā)出告警，即使出現(xiàn)來自不同標(biāo)記的告警信號之間的干擾，因?yàn)樵趦?yōu)選實(shí)施例中在檢查告警條件中詢問器簡單地測試告警條件，詢問信號頻率相鄰的通帶內(nèi)的足夠的能量，而不嘗試提取詳細(xì)情況，即來自在通過頻帶內(nèi)信號的信息的一個(gè)以上二進(jìn)制數(shù)字。
在圖8描述的方法的實(shí)際的實(shí)現(xiàn)中，出現(xiàn)了區(qū)別在這個(gè)方法允許的低電平詢問下由標(biāo)記產(chǎn)生的相對地弱的告警信號和其它干擾信號的問題，其它干擾信號可以間歇地從相同的頻帶寬度內(nèi)傳輸而產(chǎn)生的，該寬度是分配給告警信號邊帶的。在這樣的情況下，詢問信號可被周期地中斷和相對在詢問器內(nèi)的檢測的告警信號的時(shí)間的幅度變化也可以被調(diào)查。當(dāng)告警信號的存在和不存在匹配足夠數(shù)量的詢問信號重復(fù)的詢問信號的存在和不存在時(shí)，認(rèn)為告警信號是本征的并且不是從該頻譜的其它用戶雜散傳輸?shù)母婢盘?，并且該詢問器發(fā)出圖1的指示器6中所示的可見的和可聞的告警信號。
標(biāo)記產(chǎn)生的告警信號和由其它用戶的頻譜產(chǎn)生的虛假的告警信號之間區(qū)別的另一個(gè)方法在圖9中示出。在該優(yōu)選實(shí)施例中，這個(gè)圖涉及該圖所示的次載波振蕩器信號58如s(t)和涉及產(chǎn)生以規(guī)則的方案進(jìn)行頻率調(diào)制的告警，在這個(gè)實(shí)施例中頻率變化并且包含具有分配給每個(gè)頻率的固定數(shù)量的周期的交流高頻部分59以及較低頻率部分60。僅僅當(dāng)詢問器內(nèi)感覺信號接近匹配時(shí)，該調(diào)制方案是在圖1的告警指示器6中產(chǎn)生的告警信號。在一般的告警信號中這個(gè)特定的調(diào)制形式不可能由來自其它用戶的頻譜產(chǎn)生的并且提供相對于這種信號的區(qū)別程度。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在出口走道中的標(biāo)記的詢問信號的頻率為13.56MHz并且該告警信號占用8kHz至120kHz帶寬，二者超過和低于詢問信號頻率。真正地產(chǎn)生的告警信號的雙邊帶特性提供區(qū)別由其它用戶的頻譜產(chǎn)生的虛假的觸發(fā)的另一個(gè)裝置。這種用戶可能在一個(gè)或者另一個(gè)邊帶區(qū)域內(nèi)但是不是二者內(nèi)產(chǎn)生虛假的告警信號，而當(dāng)檢測在僅僅一個(gè)邊帶區(qū)域中的信號時(shí)，不產(chǎn)生告警。
適合于監(jiān)視圖4所示的出口走道29的詢問器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在圖10中以方框圖形式表示。該結(jié)構(gòu)可以描述為具有發(fā)射機(jī)和接收機(jī)天線對之間雜散耦合的自適應(yīng)抵消的多天線自差法發(fā)射機(jī)一接收機(jī)系統(tǒng)。在該詢問器內(nèi)，信號在主控振蕩器61中產(chǎn)生，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中主控振蕩器61可以工作在13.56MHz頻率，而在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中工作在125kHz附近的低頻。在此兩種情況下均希望采用低相位噪聲的振蕩器。來自主控振蕩器的信號在調(diào)制器62中幅度調(diào)制，在功率放大器63中放大，然后傳遞給天線多路復(fù)用器64并且從那里到天線線圈65系列。多路復(fù)用器在微型控制器66控制下工作，同時(shí)僅僅單個(gè)天線線圈被激勵(lì)。由詢問器天線65從該標(biāo)記接收的信號也由具有一個(gè)天線的多路復(fù)用器在某時(shí)傳送給該詢問器接收器的放大器一檢測器67。安排到多路復(fù)用器的驅(qū)動(dòng)信號一次僅僅單個(gè)發(fā)射機(jī)天線和單個(gè)接收機(jī)天線在使用。未使用的天線是失調(diào)和衰減的，以使任何殘余的諧振在不同于詢問所用的頻率，并且處低品質(zhì)因數(shù)狀態(tài)。如稍后說明的，還設(shè)計(jì)該天線，以使它們之間僅僅存在最小的耦合，因?yàn)樵撟叩赖牟煌瑐?cè)的天線之間相當(dāng)大的間隔或者因?yàn)榭臻g重疊的控制以便實(shí)現(xiàn)零互感。
放大器-檢測器單元67的功能是提供中等增益的低噪聲放大但是作為詢問器和接收機(jī)天線之間隔離的有缺點(diǎn)的調(diào)整的結(jié)果出現(xiàn)的信號電平?jīng)]有飽和。以及提供放大的輸出信號給基帶混頻器68。放大器-檢測器設(shè)備67還提供直接給微型控制器66的信號幅度的指示。
如該圖所示的，放大器-檢測器設(shè)備67不僅僅從天線多路復(fù)用器接收它們的輸入而且還接收直接地從主振蕩器61導(dǎo)出的第二輸入和從那里導(dǎo)出但是在通過控制增益放大器70和可能地還通過正交移相器69之后的第三輸入。控制增益放大器接收定義來自微控制器66的放大器增益的控制信號。第二和第三輸入的預(yù)定的功能和為此提供的調(diào)節(jié)可以抵消直接和在天線65對之間出現(xiàn)的不需要的發(fā)射器接收器耦合，并且表明由直接地從主振蕩器61獲得而沒有與圖2的電子標(biāo)記2任何交互作用的信號在多路復(fù)用器的接收器輸出端口中的存在。
用于基帶混頻器68的本機(jī)振蕩器信號在一種情況下是直接來自主振蕩器61和在另一個(gè)情況下是通過正交相位移相器69導(dǎo)出的。提供上述的兩個(gè)分開的接收器信道以使來自至少一個(gè)混頻器68標(biāo)記的應(yīng)答信號的所有的相位具有強(qiáng)的輸出信號。
基帶混頻器68的基帶輸出信號在它們之一已經(jīng)收到正交移相器72中的更進(jìn)一步的九十度相位移動(dòng)之后在模擬求和設(shè)備71中組合。使用在組合的基帶輸出信號已經(jīng)由信號取樣器73轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式之后前面提到的公開文件中描述的數(shù)字信號處理技術(shù)基帶應(yīng)答的另外處理出現(xiàn)在微控制器66內(nèi)。
所示的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，特別是從多路復(fù)用器取消無用的信號，得以避免了混頻器68的過載并且從主振蕩器中的相位噪聲獲得的接收器鏈中的相位噪聲最小化了。
正如稍后描述的，求和設(shè)備71和正交相位移相器72的功能可以合并到相當(dāng)?shù)暮唵蔚膯蝹€(gè)電路中。
在用于標(biāo)記檢測的圖4所示的系統(tǒng)操作中，該標(biāo)記從安全的存儲(chǔ)器中去除了而沒有分配給認(rèn)可的用戶的目標(biāo)，必須注意放置于緊密的接近的目標(biāo)和文件可以在圖2概述的類型的標(biāo)記之間交互作用，可以修改它們的靈敏度。與交互作用有關(guān)的是如果不同的標(biāo)記緊密的接近放置，不同的標(biāo)記的激勵(lì)天線13之間的相互的感應(yīng)。當(dāng)標(biāo)記緊密的放置并且彼此直接地超過時(shí)，相互的感應(yīng)可以當(dāng)作是正的。如果標(biāo)記是接近的但是不完全的重疊，相互的感應(yīng)可以是負(fù)的并且通常是較小的幅度。
這些現(xiàn)象的影響在圖11中表示，對于固定的激勵(lì)場的幅度，當(dāng)其它標(biāo)記的不同的組合緊密的接近放置時(shí)，它表示已調(diào)諧電路的并聯(lián)諧振電壓，該調(diào)諧電路包括一個(gè)標(biāo)號的激勵(lì)天線13和它的也即是標(biāo)記的調(diào)諧電容器14。曲線A表示具有正的相互的感應(yīng)的幾個(gè)標(biāo)記的諧振電壓。曲線B表示單個(gè)標(biāo)記的諧振電壓而曲線C表示具有負(fù)的相互的感應(yīng)的兩個(gè)標(biāo)記的諧振電壓。這是十分清楚的如果選擇詢問頻率實(shí)現(xiàn)單個(gè)標(biāo)記的最高靈敏度，然后當(dāng)其它標(biāo)記緊密的接近放置時(shí)靈敏度降低。
這個(gè)問題校正表示在圖12中。在相同的詢問頻率進(jìn)行所有的詢問以便檢測何時(shí)在圖4的走道28內(nèi)的標(biāo)記在告警條件下是不必要的。由于詢問僅僅需要也許半毫秒的數(shù)量級的有限的持續(xù)時(shí)間，以確定何時(shí)該標(biāo)記是在告警條件下，取決于電磁兼容性規(guī)則，分別地通過諸如在圖12中的f1至f4表示的頻率范圍連續(xù)的執(zhí)行詢問是可實(shí)行的。利用足夠的詢問頻率范圍，標(biāo)記相互的耦合的影響被明顯地適應(yīng)。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，用于告警狀態(tài)檢測的詢問可以在125kHz附近的低頻范圍中進(jìn)行，其中使用的詢問頻率的范圍是電磁兼容規(guī)則允許的。
在檢測標(biāo)記中的告警狀態(tài)的方法中，該標(biāo)記已經(jīng)在關(guān)于圖8、9、10、11和12的討論中概述了，告警信號采取來自不同于該詢問頻率的一些頻率的信號的檢測形式。在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，告警信號可以從詢問器天線阻抗或者詢問器天線交叉耦合的擾動(dòng)中獲得，詢問器天線交叉耦合從在詢問頻率的標(biāo)記內(nèi)的電流循環(huán)中獲得。在這樣的情況下，當(dāng)在裝備狀態(tài)時(shí)，在一個(gè)頻帶中的某處標(biāo)記應(yīng)該具有高品質(zhì)因數(shù)諧振，該頻帶是由詢問器掃描的，以便檢測在上面提到的詢問器天線屬性中的窄頻帶干擾。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，圖13中表示采用告警觸發(fā)的這個(gè)方法的標(biāo)記電路的狀況和其中標(biāo)記可以在裝備狀態(tài)的和解除狀態(tài)之間自由地運(yùn)轉(zhuǎn)，在這個(gè)實(shí)施例中，集成電路15是由激勵(lì)天線13和諧振電容14得出的并聯(lián)諧振電壓供電的，如在這里和圖2中所示的。發(fā)出告警的設(shè)施包含在由探測或者應(yīng)答天線16以及它的諧振電容器17形成的諧振電路的屬性內(nèi)。由這兩個(gè)單元形成的調(diào)諧電路的屬性通過具有連接到微電路15的浮動(dòng)?xùn)?6的可編程序的晶體管75的串聯(lián)電容器74的連接進(jìn)行修改。利用編程EEPROM存儲(chǔ)晶體管的通常的操作，可以修改對浮動(dòng)?xùn)诺某潆娨允乖陟o止的狀態(tài)中該浮動(dòng)?xùn)旁诘偷?、接近地電位或者在足夠的提高電位接通存?chǔ)晶體管，即使在控制門77上沒有激勵(lì)電壓。
這個(gè)電路的操作在圖14中示出。在該圖的上部表示當(dāng)浮動(dòng)?xùn)攀窃诘碗娢粫r(shí)曲線與由單元16和17形成的在諧振電路兩端的并聯(lián)電壓的探測頻率的關(guān)系。由于先前提到的阻抗的波動(dòng)或者詢問器天線之間的耦合屬性，這個(gè)窄頻帶諧振是容易由該詢問器檢測的。這個(gè)影響如在該圖的上部示出的。然后該標(biāo)記有效地在裝備的狀態(tài)。注意當(dāng)詢問器的探測信號是在頻率范圍內(nèi)和在充分地低的幅度電平時(shí)出現(xiàn)該特性，該微電路15實(shí)質(zhì)上保持不激勵(lì)。
在該圖的下部表示當(dāng)浮動(dòng)?xùn)呕蛘呖刂茤乓呀?jīng)達(dá)到被提高的電位時(shí)諧振曲線的特性。應(yīng)當(dāng)注意，該諧振頻率已經(jīng)轉(zhuǎn)變到更低的值并且品質(zhì)因數(shù)實(shí)質(zhì)上降低了以使由詢問器掃描的頻率范圍F中的窄頻帶諧振不存在。然后該標(biāo)記有效地在解除的狀態(tài)。
應(yīng)當(dāng)注意，在這個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中探測天線和微電路的激勵(lì)天線是性質(zhì)不同的單元。優(yōu)選的使得該探測天線占用同樣多區(qū)域是標(biāo)號2的實(shí)際情況。激勵(lì)天線13可以較小，因?yàn)樵谡麄€(gè)目標(biāo)和文件控制系統(tǒng)的操作中它僅僅受到閉合范圍的詢問。優(yōu)選的是在充分地不同于探測天線的頻率上諧振，在與探測字段相關(guān)的它的效率不減小。追求相互的感應(yīng)為零的極端是不需要的，作為殘余的電流之間的相位關(guān)系的研究，殘余的電流可以在激勵(lì)天線中以探測頻率流動(dòng)，認(rèn)為它們不威脅探測天線的功能。
圖15說明標(biāo)記的不同的優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，其中激勵(lì)天線13和它的諧振電容器14執(zhí)行激勵(lì)微電路15和用作標(biāo)記探測天線二者的要求。在這個(gè)實(shí)施例中，在適當(dāng)?shù)臈l件下，由電感13和諧振電容器14形成的在調(diào)諧電路兩端的并聯(lián)諧振電壓在整流器系統(tǒng)78中被整流并且提供給微電路15作為它的d.c供電電壓。在這個(gè)狀態(tài)下，微電路能夠提供調(diào)諧電路電壓的調(diào)制，因此利用調(diào)制晶體管83的控制柵84的工作向后散射從該標(biāo)號向詢問器的應(yīng)答，它通過串聯(lián)電容器85連接到上述的調(diào)諧電路。在這個(gè)圖中，浮動(dòng)?xùn)啪w管80通過適當(dāng)容量的耦合電容器79連接到由標(biāo)號天線13和諧振電容器14形成的調(diào)諧電路。
當(dāng)用于整流器工作的激勵(lì)信號太低時(shí)，然而根據(jù)浮動(dòng)?xùn)?1的狀態(tài)，由單元13和14形成的調(diào)諧電路以兩個(gè)方式運(yùn)轉(zhuǎn)，這兩個(gè)方式在用于探測天線16時(shí)在圖14中相關(guān)地描述了，因此該標(biāo)記可以處于裝備的或者解除的狀態(tài)。但是當(dāng)激勵(lì)信號是充分地大時(shí)，調(diào)制晶體管83可以通過它的控制柵和它的浮動(dòng)?xùn)诺牟僮髡宫F(xiàn)實(shí)質(zhì)上較小的阻抗，結(jié)果天線13和它的諧振電容器14保持合理的高品質(zhì)因數(shù)，但是循環(huán)電流的相位按調(diào)制過程在值之間切換，可以理解為，詢問器接收器起因于詢問頻率的調(diào)制以便首先使用次載波信號，并且其次如果要求數(shù)據(jù)傳輸，傳送數(shù)據(jù)的次載波的調(diào)制。
圖16示出上述各種模式中圖15的電路的特性。對于低幅度信號和當(dāng)晶體管80的浮動(dòng)?xùn)?1是高狀態(tài)時(shí)，依據(jù)用于激勵(lì)場的固定的幅度的它的并聯(lián)諧振電壓的諧振電路的特性在圖16的圖(a)中示出，在圖中由詢問器掃描的用于檢測告警信號的頻帶表示為F，并且窄頻帶調(diào)諧電路不存在于該標(biāo)記中和這詢問器沒有產(chǎn)生告警。然而，當(dāng)浮動(dòng)?xùn)攀窃诘蜖顟B(tài)時(shí)，所述調(diào)諧電路的特性在圖16的部分(b)中表示，并且告警條件通過詢問器在相同的頻率范圍F的掃描產(chǎn)生。
但是，當(dāng)激勵(lì)頻率有足夠的幅度和在適當(dāng)?shù)念l率fi時(shí)，單元13和14的有效諧振曲線如該圖的部分(c)所示的并且該標(biāo)記可以起以數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)響應(yīng)的向后散射標(biāo)記的作用。
由于在浮動(dòng)?xùn)诺牟煌臈l件下，該電路可以展現(xiàn)不同的諧振頻率，在詢問的最初階段在多個(gè)頻率激勵(lì)，為了將該電路放置在激勵(lì)的大信號模式中并且改變可以使用的浮動(dòng)?xùn)诺臓顟B(tài)。由于詢問的類型是在接近的范圍或者在包括的環(huán)境中，這在容易實(shí)現(xiàn)的。
在目標(biāo)和文件控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該注意消除告警功能的各種嘗試，以便可以進(jìn)行以授權(quán)的方法從安全的存儲(chǔ)器中去除文件。因此希望在該標(biāo)記內(nèi)包括有返回指示出現(xiàn)標(biāo)記的信號的功能，即使當(dāng)嘗試進(jìn)行與電磁詢問過程的干擾時(shí)。為這樣的目的提供圖2所示軟的磁帶12。
這樣的軟磁帶的磁化曲線示于圖17。該曲線垂直軸代表該材料的每米安培的磁化，而水平軸線H代表每米安培的內(nèi)部磁場。由于該材料是以薄帶的形式，在該帶的平面中磁場的去磁因數(shù)是非常小的并且圖17的水平軸也可以視為接近外部施加的磁場。
圖18部分(a)表示磁化的各種頻率分量對在頻率fi的正弦施加的磁場的特性曲線并且圖18的部分(b)表示包括兩個(gè)不同的頻率分量f1和f2的施加磁場的特性曲線。圖17的對稱性是這樣的，以致產(chǎn)生奇數(shù)的諧波，由此，圖18表示單個(gè)詢問頻率f1的三次諧波或者當(dāng)加兩個(gè)頻率f1和f2時(shí)三次混合產(chǎn)物。
如果設(shè)計(jì)詢問器檢測三次諧波或者三次混合產(chǎn)物的存在，可以獲得標(biāo)記存在的指示。值得注意的是一些三次混合產(chǎn)物出現(xiàn)在初始的詢問頻率f1和f2附近但是不同于初始的詢問頻率f1和f2。如果期望限制這樣的標(biāo)記存在于掃描的間隔的區(qū)域，使用兩個(gè)分開的詢問頻率在有用的。如果在圖4所示的走道28的任一側(cè)的天線產(chǎn)生不同頻率的磁場，僅僅在這些磁場的重疊區(qū)域中將提供標(biāo)記存在的指示。這個(gè)事實(shí)更接近地規(guī)定搜索標(biāo)記的間隔的區(qū)域。
在圖4所示的本發(fā)明的實(shí)施例中標(biāo)記存在的指示是有益的，其中目標(biāo)被指定出口該掃描區(qū)僅僅沿著傳送器31通過該圖所示的屏蔽隧道32。在這種情況下發(fā)出告警信號，無論何時(shí)傳送圖2所示的類型的指示標(biāo)記的存在的目標(biāo)是通過圖4的走道28進(jìn)行的，無論這樣的目標(biāo)是否已經(jīng)分配到該設(shè)施的認(rèn)可的用戶。告警信號預(yù)定保證所有的目標(biāo)，該目標(biāo)出口該設(shè)施經(jīng)過更安全的調(diào)查過程，調(diào)查過程可以在屏蔽隧道中進(jìn)行并且進(jìn)一步在下面描述。
用這種方式進(jìn)行的原因是嘗試消除附加到目標(biāo)的標(biāo)記中的電磁告警系統(tǒng)的一種技術(shù)是將那些目標(biāo)包裹在金屬導(dǎo)體中，最通常是鋁箔。這樣的箔在來自標(biāo)記內(nèi)的電磁場的屏蔽效率取決于任何電流在該箔中流動(dòng)的趨膚深度，該深度又取決于材料電導(dǎo)率和詢問頻率。計(jì)算表明對于厚度200μm的鋁箔，趨膚深度等于該厚度的詢問頻率是158kHz。這些計(jì)算建議由圖2所示的軟的磁帶12提供的設(shè)施能成功工作的適當(dāng)?shù)脑儐栴l率是在低超聲波區(qū)域。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，圖4的天線系統(tǒng)是工作在該頻率范圍，也許工作在30kHz。
圖19被指定代表一個(gè)目標(biāo)86，也許一本書，包裹在一些材料中，該材料可以是鋁箔。
在這里討論的文件和目標(biāo)控制系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例中，圖20中示出圖4的屏蔽隧道32內(nèi)的操作。這個(gè)圖表示通過屏蔽隧道沿著傳送器31通過的兩個(gè)可能包裹的目標(biāo)87。諸如目標(biāo)翻轉(zhuǎn)或者屏蔽隧道內(nèi)傳送器部分的斷續(xù)的驅(qū)動(dòng)等措施保證目標(biāo)被分開，以使它們可以分別地由各種電磁天線探測。
一種這樣的天線88以檢測諧振電路失調(diào)的方法檢測目標(biāo)內(nèi)的實(shí)質(zhì)上的金屬電導(dǎo)率的存在，形成該天線的電感線圈是該傳送器的一部分和鄰接該傳送器。假定如此檢測的目標(biāo)已經(jīng)被鋪泊包裹并且轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)器，代替允許從傳送器系統(tǒng)出口。
連接到詢問器并且采用迄今討論的原理但是工作接近范圍的另一個(gè)天線89檢測圖2的軟的磁帶12的存在并且保證如果沒有這樣的鋪泊該目標(biāo)被轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)器，因?yàn)樗鼈儽徽J(rèn)為是該存儲(chǔ)器設(shè)施的外部或者已經(jīng)去除了它們的電磁標(biāo)記。
連接到一個(gè)詢問器和采用迄今討論的原理的另一個(gè)天線90提供可以測試標(biāo)記是否在準(zhǔn)備的狀態(tài)的激勵(lì)，并且轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)器目標(biāo)，該目標(biāo)具有該狀態(tài)的標(biāo)記。
用這種方式，僅僅允許在解除狀態(tài)的具有工作標(biāo)記的分開的目標(biāo)出口傳送隧道到存儲(chǔ)設(shè)施的外部。
在用于檢測電子標(biāo)記的警報(bào)或者解除警報(bào)狀態(tài)的圖4所示的多天線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，一個(gè)重要的考慮是詢問器接收機(jī)中噪聲的最小化，該噪聲可以起因于對在相對地強(qiáng)的詢問信號中出現(xiàn)的相位噪聲的直接耦合。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，這樣的最小化由圖21所示的兩個(gè)措施實(shí)現(xiàn)了。正如該圖表示的，安排相鄰的天線線圈91和92以便稍微重疊，以使它們之間出現(xiàn)大約零互電感。天線線圈可以具有分開它們以便減小靜電場耦合的接地的金屬。
另外，電容器96、開關(guān)98和可能的電阻97放置在天線線圈兩端，并且開關(guān)是工作的，以使在一個(gè)時(shí)間該詢問器的傳送器或者接收器的未使用的任何線圈是失諧的和衰減的。用這種方式，可以調(diào)整傳送器和接收器線圈之間的隔離，以使它不受另一個(gè)線圈的配置或者調(diào)諧的影響，并且對于由圖10的多路復(fù)用器64運(yùn)用的全部傳送器和接收機(jī)天線的組合可以可靠地獲得在詢問器的接收器中的低噪聲。
正如在關(guān)于圖10的討論中指出的，一種優(yōu)選形式的詢問器要求在同相和正交信道信號的信號加法器71中求和，它們之一具有在正交相位移相器72中相位移90度?？梢詫?shí)現(xiàn)這些工作的電路圖提供于圖22。這個(gè)圖分別示出相位和正交輸入Vi和Vq，中間的輸出信號Vs和傳送給圖10的信號抽樣系統(tǒng)73的組合的輸出信號Vo。在覆蓋頻移鍵控應(yīng)答的通常上具有基本上均勻的頻率響應(yīng)和實(shí)質(zhì)上恒定的90度相移的信號Vq的正交相移以產(chǎn)生按比例的中間的輸出信號Vs是由運(yùn)算放大器99和電阻101，102，103和104以及電容器100和105實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)結(jié)果是取自兩個(gè)信號的比例的差，一個(gè)超前和一個(gè)滯后該輸入信號Vq稍小于90度，以便產(chǎn)生中間的輸出信號Vs。從Vq到Vs的幅度增益大約是1/5。然后該中間的輸出與在運(yùn)算放大器106和電阻107，108和109中的同相信號Vi組合。調(diào)整比例系數(shù)以便補(bǔ)償在從Vq產(chǎn)生Vs中的五個(gè)衰減的系數(shù)。
進(jìn)行近似，按恒定的振幅分析，圖22的電路產(chǎn)生頻率獨(dú)立的90度相位移可以表明對于cos(ωct)的主振蕩器信號，它是用于該接收器中的發(fā)送器信號和本機(jī)振蕩器信號，和從cos(ωmt)cos(ωct+)的標(biāo)記收到的信號，出現(xiàn)在信號抽樣系統(tǒng)的信號是1/2Gcos(ωmt+)，這里G是包括圖10的前置放大器67和混頻器68以及圖22的相移信號加法電路的接收器鏈的增益。
可以看出接收非零幅度接收的信號用于相對于該發(fā)送信號的應(yīng)答的所有的相位角度，當(dāng)接收信號是與主振蕩器信號正交時(shí)雖然一些失真相當(dāng)于取Hilbert變換。當(dāng)采用在電子標(biāo)記內(nèi)得出的次載波信號的頻率或者相移調(diào)制之一時(shí)所述失真在實(shí)踐中是不足于防止應(yīng)答信號的正確的解碼。
可以理解，各種替代、修改和/或者添加可以引入預(yù)先描述的部分的結(jié)構(gòu)和安排中而不脫離本發(fā)明的精神或者范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于目標(biāo)或者文件的控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一個(gè)電子標(biāo)記；和一個(gè)詢問器，用于與所述標(biāo)記通信；所述標(biāo)記具有第一存在檢測裝置和用于與所述詢問器通信的裝置，其中所述第一存在檢測裝置由用于通信的所述裝置啟動(dòng)或者禁止。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中所述標(biāo)記包括用于記錄告警條件的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2的控制系統(tǒng)，其中所述標(biāo)記包括用于產(chǎn)生告警信號的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中所述詢問器建立一個(gè)詢問磁場，用于檢測所述標(biāo)記的存在。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的控制系統(tǒng)，其中檢測所述標(biāo)記存在被理解為一個(gè)告警條件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中所述詢問器建立一個(gè)詢問磁場，用于確定所述標(biāo)記的告警條件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中所述詢問器建立一個(gè)詢問磁場，用于傳送數(shù)據(jù)到所述標(biāo)記和將來自所述標(biāo)記的數(shù)據(jù)傳送出去。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的控制系統(tǒng)，其中檢測所述標(biāo)記的存在、或者所述標(biāo)號的告警條件或者來自所述標(biāo)記的告警信號發(fā)出一個(gè)告警。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中所述標(biāo)記包括激勵(lì)裝置，該激勵(lì)裝置從所述詢問器建立的詢問磁場提取電源。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中所述第一存在檢測裝置和用于傳送的所述裝置工作在不同的頻帶。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中所述標(biāo)記包括連接到所述第一存在檢測裝置和用于傳送的所述裝置的一個(gè)微電路，其中所述第一存在檢測裝置工作在詢問信號電平，該電平用于激勵(lì)所述微電路是太低的。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中所述第一存在檢測裝置包括一個(gè)調(diào)諧電路。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或者12的控制系統(tǒng)，其中所述標(biāo)記包括第二存在檢測裝置。
14.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求13的控制系統(tǒng)，其中所述第二存在檢測裝置包括一個(gè)軟磁帶。
15.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求13的控制系統(tǒng)，其中所述第二存在檢測裝置不能被禁止。
16.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求13的控制系統(tǒng)，其中所述第二存在檢測裝置工作在由導(dǎo)電材料不容易屏蔽的相對低的頻率。
17.根據(jù)權(quán)利要求13的控制系統(tǒng)，其中所述第一存在檢測裝置和所述第二存在檢測裝置在不同的頻帶中加能。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中所述第一存在檢測裝置是由窄頻帶諧振器提供的，通過改變諧振頻率和/或者帶寬被電子地禁止。
19.根據(jù)權(quán)利要求9的控制系統(tǒng)，包括一個(gè)公共的標(biāo)記天線，用于所述激勵(lì)裝置和用于所述第一存在檢測裝置。
20.根據(jù)權(quán)利要求9的控制系統(tǒng)，其中所述裝置用于傳送來自所述激勵(lì)裝置的調(diào)制電源。
21.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，包括多個(gè)標(biāo)號和相關(guān)的目標(biāo)以及一個(gè)數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫用于記錄包括所述目標(biāo)的當(dāng)前狀態(tài)的保持。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的控制系統(tǒng)，其中所述狀態(tài)包括相關(guān)的目標(biāo)是否合法地借用。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的控制系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)庫通過所述詢問器更新，作為由所述詢問器檢測的信息的結(jié)果。
24.根據(jù)權(quán)利要求3的控制系統(tǒng)，其中所述告警信號是通過調(diào)制所述詢問器的載波產(chǎn)生的單個(gè)比特信號，因此工作在比多比特通信要求的更小的功率。
25.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中所述標(biāo)記以第一模式工作在第一詢問信號電平，和以第二模式工作在第二和較高的詢問信號電平。
26.根據(jù)權(quán)利要求6的控制系統(tǒng)，其中所述告警狀態(tài)由所述詢問器通過詢問信號邊帶內(nèi)的能量信息內(nèi)容的測試進(jìn)行檢測。
27.根據(jù)權(quán)利要求6的控制系統(tǒng)，其中所述告警條件是通過獨(dú)立的檢查所述詢問器內(nèi)的詢問信號上邊帶和下邊帶來檢測的。
28.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，包括一個(gè)目標(biāo)返回槽，其中詢問附加到目標(biāo)的標(biāo)記，所述返回槽是這樣的以致安排該目標(biāo)不能恢復(fù)地插入詢問。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的控制系統(tǒng)，其中在所述槽中沒有標(biāo)記的目標(biāo)或者沒有正確地讀出的標(biāo)記返回給用戶。
30.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，包括一個(gè)電子地掃描的走道和用于通過標(biāo)記的目標(biāo)的一個(gè)屏蔽的旁路槽。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的控制系統(tǒng)，包括該旁路槽內(nèi)用于分開該目標(biāo)的裝置。
32.根據(jù)權(quán)利要求30的控制系統(tǒng)，包括旁路槽內(nèi)用于確認(rèn)每個(gè)目標(biāo)傳送兩個(gè)獨(dú)立形式的電子標(biāo)號的裝置。
33.根據(jù)權(quán)利要求30的控制系統(tǒng)，包括用于估計(jì)該旁路槽中的標(biāo)號條件的裝置，所述用于估計(jì)的裝置包括檢查兩個(gè)獨(dú)立的存在檢測裝置。
34.根據(jù)權(quán)利要求30的控制系統(tǒng)，其中該走道和旁路槽中的詢問磁場采用多個(gè)頻率。
35.根據(jù)權(quán)利要求1的控制系統(tǒng)，其中所述詢問器包括多個(gè)詢問器天線，和其中未使用的天線在未使用時(shí)是失諧的或者衰減的。
36.用于目標(biāo)或者文件的適合與控制系統(tǒng)一起使用的一個(gè)電子標(biāo)記，所述標(biāo)記具有存在檢測裝置和用于與詢問器通信的裝置，其中所述存在檢測裝置由用于傳送的所述裝置來啟動(dòng)或者禁止。
37.用于一個(gè)目標(biāo)或者文件的控制系統(tǒng)基本上在此按附圖進(jìn)行描述。
38.用于一個(gè)目標(biāo)或者文件的適合與控制系統(tǒng)一起使用的一個(gè)電子標(biāo)記基本上在此按附圖進(jìn)行描述。
全文摘要
用于目標(biāo)或者文件的識別和/或者安全的控制的電子標(biāo)記包括一個(gè)微電路(15)，用于與詢問器通信的裝置(13，14)和存在檢測裝置，諸如調(diào)諧電路(16，17)。存在檢測裝置(16，17)可以可逆地啟動(dòng)和停用，例如通過具有浮動(dòng)?xùn)?77)的可編程的晶體管(75)。當(dāng)該存在檢測裝置(16，17)啟動(dòng)時(shí)，它可以工作在比要求激勵(lì)微電路(15)更低的詢問信號功率。該電子標(biāo)記還可以具有第二存在檢測裝置，諸如不能被停用的軟磁帶。
文檔編號G06K19/07GK1420991SQ99815080
公開日2003年5月28日 申請日期1999年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月24日
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