EP0454021A1 - Method for deactivating a resonant tag and circuit for carrying out this method - Google Patents
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- EP0454021A1 EP0454021A1 EP91106427A EP91106427A EP0454021A1 EP 0454021 A1 EP0454021 A1 EP 0454021A1 EP 91106427 A EP91106427 A EP 91106427A EP 91106427 A EP91106427 A EP 91106427A EP 0454021 A1 EP0454021 A1 EP 0454021A1
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Definitions
- the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and to a circuit arrangement for performing this method.
- the object of the invention is therefore to transmit a maximum of energy into the resonance label with the shortest possible transmission time and low peak power. This object is achieved by the deactivation method characterized in claim 1.
- the invention is based on measurements and tests which show that in the case of a constant electromagnetic alternating field with a deactivation frequency corresponding to the label
- the balance between the radiated energy and the energy consumed in the label by heat loss and radiation can be achieved after only a few vibrations. Every further vibration train emitted by the deactivating antenna increases the probability of deactivating the resonance label only insignificantly.
- each pulse means a vibration excitation for the resonant circuit given by the label, whereby the energy - only gradually released by the label - is contained therein as it were saves and builds up.
- Each individual impulse can therefore be considerably weaker than before if one takes into account equally large ranges. This greatly reduces the possibility of interference with other components. Since the individual pulses are weaker, despite the use of a pulse group, i. ie of several pulses each, practically no increase in the radiated total energy.
- the procedure is carried out according to feature a) of claim 2, it being possible in itself to determine the burst pause duration, i.e. choose the duration between two pulse groups (bursts) in such a way that, with the label not yet deactivated, a certain amount of energy from the previously emitted pulse group remains therein and at most contributes to the oscillation build-up.
- features b) and / or c) of claim 2 are preferably provided.
- a circuit arrangement according to the invention for carrying out the method according to the invention is characterized by the features of claim 3. This specifies two features in an alternative form, both of which work to solve the same problem. Because one must not forget that the pulse groups emitted according to the invention should have a verifiable deactivation effect.
- the damping switch provided according to the second feature of claim 3 enables problem-free post-detection as to whether the deactivation has been carried out or not.
- this switchover also makes it possible to make the range of the transmitter relatively large, since it is only conceivable with reasonable effort and high efficiency to feed a relatively high instantaneous power into the transmitting antenna with a low average power, by switching this resistor off or bypassing it during of the broadcasting operation is ensured that transmission power is not uselessly absorbed.
- a central clock 1 for example with a clock frequency of 20 to 30 Hz, e.g. 25 Hz, is fed by a power supply unit 15, which - as symbolically indicated - can comprise one or more batteries; however, it can also be provided with mains connection terminals 16 and, if necessary, be switchable between the two current sources.
- a power supply unit 15 which - as symbolically indicated - can comprise one or more batteries; however, it can also be provided with mains connection terminals 16 and, if necessary, be switchable between the two current sources.
- the clock generator 1 may have a synchronization clutch 17 in order to be able to be synchronized with other devices.
- the frequency of the clock generator determines the number of transmissions (number of emitted pulse groups or bursts per time unit) of the deactivator circuit. For this purpose, a sequence of short strobe pulses is generated from the edges of the rectangular output voltage of the clock generator 1 via a stage 2.
- This stage 2 represents a kind of timing element which determines the burst duration over the duration of the square-wave signals generated by it. For example, it can be designed as a monoflop responding to the rising edges of the square-wave signal generated by the clock generator 1.
- the duration of the gating pulses must also be limited accordingly.
- the optimum number of pulses per pulse group will generally depend on the Q factor of the type of resonance label used.
- a label with a high Q factor will usually need more momentum to balance between absorbed and radiated power is achieved as a label with a low Q factor.
- the Q factor depends on the one hand on the quality of the dielectric of the label and on the other hand on the size of the space inside the inductor winding free of conductive coating.
- the number of pulses per pulse group is calculated from Q / 2, ie corresponds to half the Q factor.
- the gating pulses emitted by the timing element 2 arrive at an input of a gate circuit (AND gate) 3, the other input of which is connected to a pulse train generator 4, which in turn generates a sequence of preferably square-wave pulses.
- the gate 3 is opened by the pulse pulses of the timing element 2 and allows a group of pulses emitted by the generator 4 to pass through for the corresponding duration (the burst duration).
- the gating time is chosen as explained above to pass the desired number of pulses.
- stages 1 to 4 together represent the actual pulse generator circuit for delivering pulse groups or bursts. If need be, they can also be replaced by other circuits, for example by an RF start-stop generator which is repeatedly triggered by a timing element and which therefore switches itself off after each start and after a predetermined number of pulses have been emitted. However, since such a generator generally requires a certain settling time, the solution explained first is preferred.
- the resonance labels are subject to a certain manufacturing tolerance, which should not be drawn too closely for manufacturing reasons. So the natural frequency or resonance frequency of such labels can be subject to certain deviations. It is therefore advantageous if the pulse train generator 4 either carries an pulse repetition frequency modulator itself or, as shown, is connected to an external modulator 14.
- This stage 14 can be designed differently and have different functions. On the one hand, an adjustment of the frequency spectrum is desirable for the very reason that an adaptation to the respective labels that are in use is advantageous.
- the stage 14 can be provided with a handle 18, which enables either continuous adjustment or a switchover.
- the modulation can take place within a single pulse group or from burst to burst. Since the burst duration is relatively short, the former variant will only have limited success if it is not at least linked to the second variant.
- the modulator designed as a ramp generator, which impresses the generator 4 with a continuous shift in the pulse repetition frequency, which shift will then have an effect within each pulse group itself, but also from pulse group to pulse group.
- the modulator 14 is controlled by the output of an amplifier stage 5 and thus indirectly via the gating pulses of the time stage 2, the frequency is not adjusted during the burst pauses between the individual pulse groups, but always during a gating pulse, the length of the Ramp expediently corresponds to a multiple of the duration of a gating pulse and therefore only passed after several gating pulses.
- the amplifier 5 plays the role of a driver circuit for an output stage (power stage) 6, which receives its operating voltage via a voltage converter 7.
- This like the HF oscillator 4, is shown as connected to the supply stage 15, but it may have its own power supply when powered by batteries.
- the signal from the power stage 6 is then fed to the transmitting antenna C, L1.
- the deactivation circuit is easily possible to design the deactivation circuit as a battery-operated device. In any case, it is advantageous to connect the circuit to a conventional bar code scanner 19 or to attach at least one of the two antennas C, L1 and / or L2 shown to the housing of this scanner 19.
- the scanner 19 can be designed differently, but is preferably a flat bed scanner or a vertical scanner as it is installed in cash register systems.
- the antenna is e.g. simply mounted as an add-on on the scanner or set up in front of the scanner for vertical scanners. This may even ensure a particularly high deactivation rate if the scanner is held directly on the label. This can lead to the fact that the necessary deactivation energy can be further reduced.
- the scanner 19 can be connected to the circuit arrangement shown by means of a jack plug 20 at a plug-in coupling 21, and if necessary it closes a changeover switch 22 by means of the jack plug 20 if the supply stage can optionally be switched from battery operation to mains operation. This switchover then results in the switchover to battery operation, if necessary.
- a further timing element 9 for example a monoflop, is connected to the output of timing element 2, which generates pulse pulses with a substantially longer pulse duration compared to the pulse duration of the gating pulses generated by timing element 2.
- This timing element 9 switches the receiving circuit on during the burst pauses.
- the timing element 9 is triggered by the falling edge of the blanking pulse from stage 2.
- a label that is still swinging (and thus obviously not yet deactivated) is determined.
- Such a signal comes in via the already mentioned receiving antenna L2, which has an upper limit stage 10 is connected downstream to prevent overdriving and destruction of the receiving part.
- an RF amplifier 11 is released by the timing element 9, the incoming signal can be fed via this, appropriately amplified, to an evaluation stage 12 which, as shown symbolically, actuates at most optical and / or acoustic signal devices 23, 24.
- the respective signaling device 23 or 24 may be desirable to activate the signaling devices 23, 24 on different occasions. In some places it is preferred if the respective signaling device 23 or 24 only alarms if it has not been deactivated. This will also be the normal case. At times, however, it is desirable if a deactivation that has taken place is acknowledged by the respective signaling device 23 and / or 24 by actuating the same. If this is the case, only one selector switch 25 needs to be closed in the circuit shown.
- the changeover switch 25 can then, instead of a simple switch as shown, be formed by a switch which can be set to several positions.
- the timer 9 not only opens and closes a time window while the receiving circuit L2, 10-12, 23-25 is activated, but also this time window signal via an amplifier 8 (for adapting the Impedance) to a switching stage S1.
- a damping resistance circuit R1 is connected into the antenna circuit C, L1 by means of this switching stage S1, which is expediently formed by an electronic switch.
- the damping resistor circuit R1 can be formed in the manner shown by a single damping resistor or by several elements.
- the interfering influence of the resonant antenna circuit C, L1 on the receiving circuit is largely eliminated by the damping resistance circuit R1, thereby facilitating the subsequent detection of any label echo via the receiving antenna L2.
- the switch S1 is closed and the damping resistor circuit R1 is bridged.
- the clock generator 1 can be synchronized with this detection system. On the one hand, this can be done simply by means of a cable via the connection 17; on the other hand, the required synchronization signal can also be obtained wirelessly via the existing receiving circuit. For this purpose, this is provided with means 26 (FIG. 1) which are able to discriminate the signals received by the label detection system and to use them to generate a synchronization signal suitable for the synchronization of the pulse train transmissions.
- the primary consideration is a battery-operated device, although network operation would also be conceivable. Therefore, the connection with a bar code scanner 19 can also be seen.
- the antenna C, L more easily on the housing of the scanner 19, only a single antenna C, L is provided here, which is operated alternatively as a transmitting and receiving antenna.
- the output of power stage 6 and the input of limiter stage 10 are connected to a controlled switchover stage S1 ', which alternatively connects antenna C, L to the output of power stage 6 or the input of limiter stage 10.
- This switching stage S1 ' is controlled, similarly to the switching stage S1 in FIG. 1, via the time window signal of the timing element 9 and the amplifier 8.
- the damping resistor R1 can be switched as an input resistor of the limiter stage 10 and bridged by the switching stage S1. However, it could also be switched off in a different way than by bridging.
- a label on the goods is in an unfavorable position relative to a transmitting antenna, for example, is exactly perpendicular to it, it can absorb practically no energy from it.
- it is advantageous to provide a plurality of transmit antennas i.e. at least two.
- these antennas are perpendicular to each other. If more than two antennas are provided, which will generally not be necessary, they can be distributed in a correspondingly angular manner.
- the output signals of power stage 6 are distributed to the transmission antennas C ', L1' and C '', L1 '', which in turn can be done by a switching stage S1 'assigned to the antennas, which in the case of several antennas Has the function of a multiplex stage.
- this multiplex stage S1 ′′ is not controlled like the other switching stages S1 ′ and S1 assigned to the antennas via the timing element 9, but by a frequency divider 13, which divides the gating pulses from the timing element 2 again by the pulses in half the time a pulse group of the antenna C ', L1', in the other half of the antenna C '', L1 ''. Accordingly, the level 2 gating pulses will be longer than in the cases of Figs.
- a housing 26 on which only the signal devices 24 and 23 are guided to the outside.
- a housing 26 is RF-tight. and has at least one inlet opening (possibly also an outlet opening in the manner of baggage screening devices at airports), which can at most be closed by a cover, the goods being inserted into the housing or passed through it to deactivate the label.
- the design can be such that when the housing cover is closed, a deactivation switch can be closed, by means of which a deactivation pulse or, as in the case of the invention described above, a pulse group (burst) is triggered.
- stage 13 in FIG. 3 represents a synchronization element which, if desired, can also be replaced by any other synchronization circuit.
- stage 2 An additional timing element controlled by stage 2 and synchronized with this could also be provided to control the switching device S1 'in FIG. 2, but the use of the timing element 9, which is required anyway and determines the burst pauses, is evidently simpler.
- a connection to a mode switch corresponding to the switch 25, but having a plurality of switch positions is expedient for the evaluation circuit 12 in order to emit a "thief detection signal" when the transmitting antenna only emits weak label detection signals, otherwise only between "label deactivated” or label not deactivated "to distinguish.
- timing element 2 can be designed as a multivibrator, in particular as an astable multivibrator. However, it can, preferably, contain a counter that counts the incoming clock pulses and forms the respective strobe pulses from them.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und auf eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method according to the preamble of
Ein Verfahren dieser Art ist bereits aus der EP-A-287 905 bekannt geworden und hat sich in der Praxis gut bewährt. Allerdings ist in Betracht zu ziehen, dass hinsichtlich der vom Deaktivator abgestrahlten Leistung einander widersprechende Forderungen bestehen. Um nämlich Etiketten auch über eine möglichst grosse Distanz deaktivieren zu können und die Herstellungstoleranzen aus wirtschaftlichen Gründen nicht zu eng setzen zu müssen, wird eine möglichst hohe, auf das Etikett zu übertragende Energie gefordert. Anderseits sind landesspezifisch gesetzliche Schranken vorgegeben, die der emittierten Leistung nach oben hin Grenzen setzen. Diese Grenzen sind schon wegen der nötigen Verträglichkeit mit Komponenten radiofrequenter Sicherungsanlagen etc. erforderlich. Kritisch sind hier vor allem die Spitzenwerte und die Einschaltdauer der emittierten Leistung.A method of this type has already become known from EP-A-287 905 and has proven itself well in practice. However, it should be taken into account that there are conflicting requirements with regard to the power emitted by the deactivator. In order to be able to deactivate labels even over the greatest possible distance and not to have to set the manufacturing tolerances too closely for economic reasons, the highest possible energy to be transferred to the label is required. On the other hand, there are country-specific legal barriers that set upper limits for the power output. These limits are necessary because of the required compatibility with components of radio frequency security systems etc. The peak values and the duty cycle of the emitted power are particularly critical here.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, mit möglichst kurzer Sendedauer und niedriger Spitzenleistung ein Maximum an Energie in das Resonanzetikett zu übertragen. Diese Aufgabe wird gelöst durch das in Anspruch 1 gekennzeichnete Deaktivierungsverfahren.The object of the invention is therefore to transmit a maximum of energy into the resonance label with the shortest possible transmission time and low peak power. This object is achieved by the deactivation method characterized in
Die Erfindung basiert auf Messungen und Versuchen, die zeigen, dass bei einem konstanten elektromagnetischen Wechselfeld mit einer dem Etikett entsprechenden Deaktivationsfrequenz das Gleichgewicht zwischen eingestrahlter Energie und der im Etikett durch Verlustwärme und Abstrahlung verbrauchten Energie schon nach relativ wenigen Schwingungszügen erreicht werden kann. Jeder weitere von der Deaktivatorantenne abgestrahlte Schwingungszug erhöht die Wahrscheinlichkeit der Deaktivierung des Resonanzetiketts nur mehr unwesentlich.The invention is based on measurements and tests which show that in the case of a constant electromagnetic alternating field with a deactivation frequency corresponding to the label The balance between the radiated energy and the energy consumed in the label by heat loss and radiation can be achieved after only a few vibrations. Every further vibration train emitted by the deactivating antenna increases the probability of deactivating the resonance label only insignificantly.
Da nun mit aufeinanderfolgenden Impulsen innerhalb einer Impulsgruppe gearbeitet wird, statt mit einem Einzelimpuls, wie es die genannte EP-A vorschlägt, bedeutet jeder Impuls eine Schwingungsanregung für den durch das Etikett gegebenen Schwingkreis, wobei die - vom Etikett nur allmählich abgegebene - Energie sich darin gleichsam speichert und aufschaukelt. Jeder einzelne Impuls kann daher beträchtlich schwächer als bisher sein, wenn man gleich grosse Reichweiten in Betracht zieht. Somit wird die Störungsmöglichkeit anderer Komponenten stark reduziert. Da die Einzelimpulse schwächer sind, ergibt sich gegenüber dem bekannten Verfahren trotz der Verwendung einer Impulsgruppe, d.h. also von jeweils mehreren Impulsen, praktisch keine Erhöhung der abgestrahlten Gesamtenergie.Since one now works with successive pulses within a pulse group, instead of with a single pulse, as suggested by the EP-A mentioned, each pulse means a vibration excitation for the resonant circuit given by the label, whereby the energy - only gradually released by the label - is contained therein as it were saves and builds up. Each individual impulse can therefore be considerably weaker than before if one takes into account equally large ranges. This greatly reduces the possibility of interference with other components. Since the individual pulses are weaker, despite the use of a pulse group, i. ie of several pulses each, practically no increase in the radiated total energy.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform wird nach Merkmal a) des Anspruchs 2 vorgegangen, wobei es an sich möglich wäre, die Burstpausendauer, d.h. die Dauer zwischen jeweils zwei Impulsgruppen (Bursts) so zu wählen, dass bei noch nicht deaktiviertem Etikett noch eine gewisse Energiemenge aus der vorher abgestrahlten Impulsgruppe darin verblieben ist und zur Schwingungsaufschaukelung allenfalls beiträgt. Bevorzugt sind jedoch die Merkmale b) und/oder c) des Anspruches 2 vorgesehen.According to a preferred embodiment, the procedure is carried out according to feature a) of
Eine weitere, sich aus der oben erläuterten Erkenntnis ergebenden, vorteilhafte Ausführung ist im Merkmal e) des Anspruchs 2 beschrieben.A further advantageous embodiment resulting from the above-described knowledge is described in feature e) of
Da nun mehrere Impulse innerhalb einer Impulsgruppe abgegeben werden, ist es möglich, nach Merkmal d) des Anspruches 2 vorzugehen, wodurch allfälligen Herstellungstoleranzen besser Rechnung getragen werden kann.Since several pulses are now delivered within a pulse group, it is possible to proceed according to feature d) of
Eine erfindungsgemässe Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zeichnet sich durch die Merkmale des Anspruchs 3 aus. Dieser gibt zwei Merkmale in alternativer Form an, wobei beide zur Lösung derselben Aufgabe wirken. Denn man darf nicht vergessen, dass ja die erfindungsgemäss abgestrahlten Impulsgruppen einen überprüfbaren Deaktiverungseffekt haben sollen. Die nach dem zweiten Merkmal des Anspruches 3 vorgesehene Dämpfungsumschaltung ermöglicht dabei eine problemlose Nacherkennung, ob die Deaktivierung durchgeführt wurde oder nicht. Anderseits ermöglicht diese Umschaltung auch, die Reichweite des Senders relativ gross zu machen, indem es nur so mit vertretbarem Aufwand und hohem Wirkungsgrad denkbar ist, eine relativ hohe Momentanleistung bei geringer Durchschnittsleistung in die Sendeantenne zu speisen, wobei durch Ausschaltung bzw. Ueberbrückung dieses Widerstandes während des Sendebetriebes gesichert ist, dass nicht Sendeleistung unnütz absorbiert wird.A circuit arrangement according to the invention for carrying out the method according to the invention is characterized by the features of
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
- Fig.1
- eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemässen Schaltungsanordnung, insbesondere für Batteriebetrieb;
- Fig.2
- eine Alternative hierzu mit vereinfachter Schaltung; und
- Fig.3
- eine modifizierte Ausführungsform mit wenigstens zwei Sendeantennen.
- Fig. 1
- a first embodiment of a circuit arrangement according to the invention, in particular for battery operation;
- Fig. 2
- an alternative to this with a simplified circuit; and
- Fig. 3
- a modified embodiment with at least two transmit antennas.
Ein zentraler Taktgeber 1, beispielsweise mit einer Taktfrequenz von 20 bis 30 Hz, z.B. 25 Hz, wird von einer Stromversorgungseinheit 15 gespeist, die - wie symbolisch angedeutet - eine oder mehrere Batterien umfassen kann; sie kann aber auch mit Netzanschlussklemmen 16 versehen und gegebenenfalls zwischen beiden Stromquellen umschaltbar sein.A
Der Taktgeber 1 mag eine Synchronisationskupplung 17 aufweisen, um mit anderen Vorrichtungen synchronisiert werden zu können. Die Frequenz des Taktgebers bestimmt die Anzahl der Aussendungen (Anzahl der abgestrahlten Impulsgruppen bzw. Bursts pro Zeiteinheit) der Deaktivatorschaltung. Dazu wird aus den Flanken der rechteckförmigen Ausgangsspannung des Taktgebers 1 über eine Stufe 2 eine Folge von kurzen Auftastimpulsen erzeugt.The
Hier sei erwähnt, dass es an sich auch möglich wäre, den Taktgeber 1 mit andern Signalformen als Rechteckimpulsen einzusetzen, doch wäre dann wohl eine nachgeschaltete Impulsformerstufe zweckmässig, da möglichst eindeutige Flanken zur Erzeugung der Auftastimpulse in der Stufe 2 von Vorteil sind. Diese Stufe 2 stellt eine Art Zeitglied dar, das über die Dauer der von ihm erzeugten Rechtecksignale die Burstdauer bestimmt. Es kann beispielsweise als ein auf die aufsteigenden Flanken des vom Taktgeber 1 erzeugten Rechtecksignals reagierendes Monoflop ausgebildet sein.It should be mentioned here that it would also be possible per se to use the
Da, wie eingangs erläutert, die den Etiketten zugesandte Energie nur in begrenzter Dauer wirklich nutzbar ist, ist auch die Zeitdauer der Auftastimpulse entsprechend zu begrenzen. Das Optimum der Impulsanzahl pro Impulsgruppe wird im allgemeinen vom Q-Faktor der jeweils verwendeten Art von Resonanzetiketten abhängen. Ein Etikett mit hohem Q-Faktor wird meist mehr Impulse benötigen, bis das Gleichgewicht zwischen aufgenommener und abgestrahlter Leistung erreicht ist, als ein Etikett mit niedrigem Q-Faktor. Es sei daran erinnert, dass der Q-Faktor, wie schon in der EP-A-285 559 ausgeführt, einerseits von der Qualität des Dielektrikums des Etiketts und anderseits von der Grösse des von leitender Beschichtung freien Raumes innerhalb der Induktorwicklung abhängt. Es ist günstig, wenn die Anzahl der Impulse pro Impulsgruppe aus Q/2 errechnet wird, d.h. dem halben Q-Faktor entspricht. Somit benötigt beispielsweise ein Etikett mit dem Faktor Q=100 etwa 50 Impulse, was bei einer Impulsfrequenz von z.B. 8 MHz einer Dauer der Auftastimpulse von etwa 6 Mikrosekunden entspricht. Daher soll die Zeit der Auftastimpulse maximal 100 Mikrosekunden betragen, wird aber für die meisten Anwendungsfälle wesentlich darunter liegen können, etwa bei 50 Mikrosekunden. In der Praxis hat es sich gezeigt, dass auch Zeitdauern von 10 Mikrosekunden ausreichend sein können. Zwar können die Verhältnisse, je nach Etikettenkonstruktion und den räumlichen Gegebenheiten variieren, doch wurden sogar mit Zeitendauern von nur etwa 5 Mikrosekunden (± 1 Mikrosekunde) bereits brauchbare Resultate erhalten. Selbst Zeitendauern von sogar nur 1 Mikrosekunde konnten erreicht werden.Since, as explained at the beginning, the energy sent to the labels can really only be used for a limited period of time, the duration of the gating pulses must also be limited accordingly. The optimum number of pulses per pulse group will generally depend on the Q factor of the type of resonance label used. A label with a high Q factor will usually need more momentum to balance between absorbed and radiated power is achieved as a label with a low Q factor. It should be remembered that the Q factor, as already stated in EP-A-285 559, depends on the one hand on the quality of the dielectric of the label and on the other hand on the size of the space inside the inductor winding free of conductive coating. It is advantageous if the number of pulses per pulse group is calculated from Q / 2, ie corresponds to half the Q factor. Thus, for example, a label with the factor Q = 100 requires approximately 50 pulses, which corresponds to a duration of the blanking pulses of approximately 6 microseconds at a pulse frequency of 8 MHz, for example. Therefore, the time of the strobe should be a maximum of 100 microseconds, but for most applications it may be significantly less, for example 50 microseconds. In practice, it has been shown that time periods of 10 microseconds can also be sufficient. The conditions may vary depending on the label construction and the spatial conditions, but useful results have already been obtained with times of only about 5 microseconds (± 1 microsecond). Even times as short as 1 microsecond could be achieved.
Die vom Zeitglied 2 abgegebenen Auftastimpulse gelangen an einen Eingang einer Torschaltung (UND-Gatter) 3, deren anderer Eingang mit einem Impulsfolge-Generator 4, der eine Folge von vorzugsweise wiederum Rechtecksimpulsen erzeugt, verbunden ist. Durch die Auftastimpulse des Zeitgliedes 2 wird dieses Tor 3 geöffnet und lässt während der entsprechenden Dauer (der Burstdauer) eine Gruppe vom Generator 4 abgegebener Impulse durch. Die Auftastzeit wird wie vorstehend erläutert gewählt, um die gewünschte Anzahl von Impulsen durchzulassen.The gating pulses emitted by the
Somit ist ersichtlich, dass die Stufen 1 bis 4 zusammen den eigentlichen Impulsgeneratorkreis zur Abgabe von Impulsgruppen oder Bursts darstellen. Sie können allenfalls auch durch andere Schaltungen ersetzt werden, etwa durch einen von einem Zeitglied immer wieder angestossenen HF-Start-Stop-Generator, der also nach jedem Start und der Abgabe einer vorbestimmten Anzahl von Impulsen sich selbst wieder abstellt. Da ein solcher Generator aber im allgemeinen eine gewisse Einschwingzeit benötigt, wird die zunächst erläuterte Lösung bevorzugt.It can thus be seen that
Es ist bekannt dass die Resonanzetiketten einer gewissen Herstellungstoleranz unterliegen, die aus Fertigungsgründen nicht zu eng gezogen werden sollen. So kann also die Eigenfrequenz bzw. Resonanzfrequenz solcher Etiketten gewissen Abweichungen unterworfen sein. Deshalb ist es vorteilhaft, wenn der Impulsfolge-Generator 4 entweder selbst einen Imulsfolgefrequenz-Modulator in sich trägt oder, wie dargestellt, mit einem äusseren Modulator 14 verbunden ist. Dabei kann diese Stufe 14 verschieden ausgebildet sein und unterschiedliche Funktionen besitzen. Zum einen ist eine Justierung des Frequenzspektrums schon aus dem Grunde wünschenswert, weil eine Anpassung an die jeweiligen Etiketten vorteilhaft ist, die in Verwendung stehen. In diesem Falle kann die Stufe 14 mit einer Handhabe 18 versehen sein, die entweder stufenlose Justierung oder eine Umschaltung ermöglicht.It is known that the resonance labels are subject to a certain manufacturing tolerance, which should not be drawn too closely for manufacturing reasons. So the natural frequency or resonance frequency of such labels can be subject to certain deviations. It is therefore advantageous if the pulse train generator 4 either carries an pulse repetition frequency modulator itself or, as shown, is connected to an
Für die Zwecke der Modulation der Impulsfolgefrequenz anderseits sind zwei Möglichkeiten denkbar: Die Modulation kann innerhalb einer einzigen Impulsgruppe oder von Burst zu Burst erfolgen. Da die Burstdauer relativ gering ist, wird die erstere Variante nur bedingten Erfolg besitzen, wenn sie nicht wenigstens mit der zweiten Variante verknüpft ist. Als einfachste bauliche Lösung ist der Modulator als Rampengenerator ausgebildet, der dem Generator 4 eine fortlaufende Verschiebung der Impulsfolgefrequenz aufprägt, welche Verschiebung sich dann zwar innerhalb jeder Impulsgruppe selbst, aber auch von Impulsgruppe zu Impulsgruppe auswirken wird. Wenn der Modulator 14 jedoch, wie dargestellt, vom Ausgange einer Verstärkerstufe 5 und damit indirekt über die Auftastimpulse der Zeitstufe 2 gesteuert wird, so erfolgt während der Burstpausen zwischen den einzelnen Impulsgruppen keine Verstellung der Frequenz, jedoch stets während eines Auftastimpulses, wobei die Länge der Rampe zweckmässig einem Vielfachen der Dauer eines Auftastimpulses entspricht und daher erst nach mehreren Auftastimpulsen durchlaufen ist.On the other hand, two possibilities are conceivable for the purpose of modulating the pulse repetition frequency: The modulation can take place within a single pulse group or from burst to burst. Since the burst duration is relatively short, the former variant will only have limited success if it is not at least linked to the second variant. As The simplest structural solution is the modulator designed as a ramp generator, which impresses the generator 4 with a continuous shift in the pulse repetition frequency, which shift will then have an effect within each pulse group itself, but also from pulse group to pulse group. If, as shown, the
Der Verstärker 5 spielt die Rolle einer Treiberschaltung für eine Endstufe (Leistungsstufe) 6, die ihre Betriebsspannung über einen Spannungsumsetzer 7 erhält. Dieser ist, ebenso wie der HF-Oszillator 4 als an die Versorgunsstufe 15 angeschlossen dargestellt, doch kann er bei Speisung über Batterien gegebenenfalls eine eigene Stromversorgung besitzen. Anschliessend wird das Signal aus der Leistungsstufe 6 der Sendeantenne C, L1 zugeführt.The
Wegen des relativ geringen Gesamtenergiebedarfes ist es leicht möglich, die Deaktivierungsschaltung als batteriebetriebenes Gerät auszubilden. In jedem Falle ist es vorteilhaft, die Schaltung mit einem herkömmlichen Bar-Code-Scanner 19 zu verbinden bzw. wenigstens eine der beiden dargestellten Antennen C, L1 und/oder L2 am Gehäuse dieses Scanners 19 anzubringen. Der Scanner 19 kann verschieden ausgebildet sein, ist aber bevorzugt ein Flachbettscanner oder ein Vertikalscanner, wie er in Kassensysteme eingebaut wird.Because of the relatively low total energy requirement, it is easily possible to design the deactivation circuit as a battery-operated device. In any case, it is advantageous to connect the circuit to a conventional
Der Vorteil einer solchen Massnahme ist offensichtlich: Beim Ablesen des - meist an einem Resonanzetikett angebrachten - Bar-Codes durch den Scanner 19 erfolgt gleichzeitig und automatisch die Deaktivierung des Etiketts. Die Deaktivierungsschaltung kann wegen der kleineren Dimension (= weniger Deaktivierungsleistung) viel einfacher ausgeführt werden. Bei Flachbettscannern wird die Antenne z.B. einfach als Zusatz auf den Scanner montiert bzw. bei Vertikalscannern entsprechend vor dem Scanner aufgestellt. Gegebenenfalls ist dadurch sogar eine besonders hohe Deaktivierungsrate gewährleistet, wenn der Scanner unmittelbar an das Etikett gehalten wird. Dies kann dazu führen, dass die notwendige Deaktivierungsenergie weiter abgesenkt werden kann.The advantage of such a measure is obvious: when the bar code - which is usually attached to a resonance label - is read by the
Der Scanner 19 kann an die gezeigte Schaltungsanordnung mittels eines Klinkensteckers 20 an eine Steckkupplung 21 angeschlossen werden, wobei er gegebenenfalls mittels des Klinkensteckers 20 einen Umschalter 22 schliesst, falls die Versorgungsstufe wahlweise von Batteriebetrieb auf Netzbetrieb umschaltbar ist. Durch diese Umschaltung erfolgt dann gegebenenfalls die Umstellung auf Batteriebetrieb.The
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist an den Ausgang des Zeitgliedes 2 ein weiteres, beispielsweise als Monoflop ausgebildetes, Zeitglied 9 angeschlossen, das Tastimpulse mit einer wesentlich längeren Impulsdauer verglichen mit der Impulsdauer der vom Zeitglied 2 erzeugten Auftastimpulse erzeugt. Dieses Zeitglied 9 schaltet während der Burstpausen den Empfangskreis ein. Das Zeitglied 9 wird zu diesem Zwecke von der abfallenden Flanke des Auftastimpulses aus der Stufe 2 getriggert. Mit dem Empfangskreis wird ein etwa noch nachschwingendes (und damit offensichtlich noch nicht deaktiviertes) Etikett festgestellt. Ein solches Signal kommt über die schon erwähnte Empfangsantenne L2 herein, der eine Bergrenzerstufe 10 nachgeschaltet ist, um eine Übersteuerung und Zerstörung des Empfangsteiles zu verhindern. Sobald eben ein HF-Verstärker 11 vom Zeitglied 9 freigegeben ist, kann das eingehende Signal über diesen, entsprechend verstärkt, einer Auswertestufe 12 zugeführt werden, die, wie symbolisch dargestellt, allenfalls optische und/oder akustische Signaleinrichtungen 23, 24 betätigt.As can be seen from FIG. 1, a
Es mag erwünscht sein, die Signaleinrichtungen 23, 24 zu unterschiedlichen Anlässen in Tätigkeit zu setzen. Mancherorts ist es bevorzugt, wenn die jeweilige Signaleinrichtung 23 bzw. 24 nur alarmiert, wenn eine Deaktivierung nicht erfolgt ist. Dies wird auch der Normalfall sein. Zuweilen ist es aber erwünscht, wenn eine erfolgte Deaktivierung durch die jeweilige Signaleinrichtung 23 und/oder 24 durch Betätigung derselben quittiert wird. Ist dies letztere der Fall, so braucht bei der dargestellten Schaltung lediglich ein Wählschalter 25 geschlossen zu werden.It may be desirable to activate the
Durch verschiedene logische Verknüpfungen sind allenfalls auch andere Betriebsweisen der Signaleinrichtungen 23, 24 möglich, etwa durch Verknüpfen der Information "Etikett erkannt", "Etikett erzeugt abklingendes Echo" (nicht deaktiviert), "Etikett-Echo bleibt abrupt aus" (deaktiviert). Der Umschalter 25 kann dann, statt durch einen einfachen Schalter wie dargestellt, von einem auf mehrere Positionen einstellbaren Schalter gebildet sein.Different operating modes of the
Schliesslich ist aus Fig. 1 noch ersichtlich, dass das Zeitglied 9 nicht nur ein Zeitfenster öffnet und schliesst, während die Empfangsschaltung L2, 10-12, 23-25 in Tätigkeit gesetzt wird, sondern dieses Zeitfenstersignal auch über einen Verstärker 8 (zur Anpassung der Impedanz) an eine Schaltstufe S1 gelangt.Finally, it can be seen from FIG. 1 that the
Mittels dieser, zweckmässig von einem elektronischen Schalter gebildeten, Schaltstufe S1 wird ein Dämpfungswiderstandskreis R1 in den Antennenkreis C, L1 geschaltet. Der Dämpfungswiderstandskreis R1 kann in der dargestellten Weise von einem einzigen Dämpfungswiderstand oder von mehreren Gliedern gebildet sein. Durch den Dämpfungswiderstandkreis R1 wird der störende Einfluss des resonanten Antennkreises C, L1 auf den Empfangskreis weitgehend eliminiert und dadurch die Nacherkennung eines etwaigen Etiketten-Echos über die Empfangsantenne L2 erleichert. Während der Dauer der Auftastimpulse, wenn also die Bursts abgestrahlt werden und hohe Leistungen in die Antenne C, L1 gespeist werden, ist der Schalter S1 geschlossen und der Dämpfungswiderstandskreis R1 überbrückt.A damping resistance circuit R1 is connected into the antenna circuit C, L1 by means of this switching stage S1, which is expediently formed by an electronic switch. The damping resistor circuit R1 can be formed in the manner shown by a single damping resistor or by several elements. The interfering influence of the resonant antenna circuit C, L1 on the receiving circuit is largely eliminated by the damping resistance circuit R1, thereby facilitating the subsequent detection of any label echo via the receiving antenna L2. During the duration of the strobe pulses, ie when the bursts are emitted and high powers are fed into the antenna C, L1, the switch S1 is closed and the damping resistor circuit R1 is bridged.
Um durch die Etiketten-Deaktivation eine Beeinflussung eines in der Nähe arbeitenden Etiketten-Detektionssystems zu vermeiden, kann der Taktgeber 1 mit diesem Detektionssystem synchronisiert werden. Dies kann einerseits einfach mittels eines Kabels über den Anschluss 17 erfolgen; andererseits kann das erforderliche Synchronisiersignal auch drahtlos über die vorhandene Empfangsschaltung bezogen werden. Diese wird dazu mit Mitteln 26 (Fig. 1) versehen, welche in der Lage sind, die von dem Etiketten-Detektionssystem empfangenen Signale zu diskriminieren und daraus ein zur Sychrnonisierung der Impulsfolgeaussendungen geeignetes Synchronisiersignal zu erzeugen.In order to avoid influencing a nearby label detection system by the label deactivation, the
Es sei noch erwähnt, dass es nicht nur erwünscht sein mag, den Taktgeber 1 über den Anschluss 17 mit anderen Komponenten zu synchronisieren, sondern ausserdem auch ein Synchronisationssignal aus der vorliegenden Schaltung abzuleiten, um zu ermitteln, wann eine Burstpause eintritt. Dies kann über einen Synchronisationsausgang 17' erfolgen.It should also be mentioned that it may not only be desirable to synchronize the
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 besitzen Teile gleicher Funktion dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1. Dabei fehlen Teile der Darstellung aus der Fig. 1, weil sie entweder tatsächlich nicht vorhanden sein müssen oder zwar vorhanden, aber nicht gezeigt sind. Jedenfalls versteht es sich, dass die Einzelmerkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele untereinander austauschbar bzw. kombiniert sind.In the embodiment according to FIG. 2, parts of the same function have the same reference numerals as in FIG. 1. Parts of the illustration from FIG. 1 are missing because they either do not actually have to be present or they do exist but are not shown. In any case, it goes without saying that the individual features of the various exemplary embodiments are interchangeable or combined with one another.
Auch hier ist wiederum in erster Linie an ein batteriebetriebenes Gerät gedacht, obwohl ein Netzbetrieb ebenso denkbar wäre. Deshalb ist auch die Verbindung mit einem Bar-Code-Scanner 19 ersichtlich. Zur Vereinfachung des Schaltungsaufwandes, und um die Antenne C, L leichter am Gehäuse des Scanners 19 allenfalls unterbringen zu können, ist hier eben nur eine einzige Antenne C, L vorgesehen, die alternativ als Sende- und als Empfangsantenne betrieben wird.Here too, the primary consideration is a battery-operated device, although network operation would also be conceivable. Therefore, the connection with a
Zu diesem Zwecke ist der Ausgang der Leistungsstufe 6 und der Eingang der Begrenzerstufe 10 mit einer gesteuerten Umschaltstufe S1' verbunden, die die Antenne C, L alternativ mit dem Ausgang der Leistungsstufe 6 oder dem Eingang der Begrenzerstufe 10 verbindet. Die Steuerung dieser Umschaltstufe S1' erfolgt, ähnlich wie bei der Schaltstufe S1 in Fig.1, über das Zeitfenstersignal des Zeitgliedes 9 und den Verstärker 8. Damit kann die Konstruktion platzsparender gestaltet werden und stellt im Gegensatz zu bekannten Schaltungen, wo eine derartige Umschaltmöglichkeit eher ungern vorgesehen wird, noch eine durchaus vorteilhafte Ausgestaltung dar. Der Dämpfungswiderstand R1 kann als Eingangswiderstand der Begrenzerstufe 10 geschaltet und durch die Schaltstufe S1 überbrückt sein. Seine Ausschaltung wäre aber auch in anderer Weise als durch Überbrückung möglich.For this purpose, the output of
Wenn ein Etikett an der Ware relativ zu einer Sendeantenne eine ungünstige Lage einnimmt, etwa genau senkrecht zu ihr steht, so kann es praktisch keine Energie von dieser aufnehmen. Um dem abzuhelfen, ist es vorteilhaft, wenn eine Mehrzahl von Sendeantennen vorgesehen wird, d.h. mindestens zwei. Im Falle der zwei in Fig.3 dargestellten Senderantennen C', L1' und C'', L1'' ist es günstig (eben wegen der eingangs dieses Absatzes besprochenen Erscheinung), wenn diese Antennen zueinander senkrecht stehen. Sind mehr als zwei Antennen vorgesehen, was im allgemeinen nicht erforderlich sein wird, so können diese entsprechend winkelmässig verteilt sein.If a label on the goods is in an unfavorable position relative to a transmitting antenna, for example, is exactly perpendicular to it, it can absorb practically no energy from it. To remedy this, it is advantageous to provide a plurality of transmit antennas, i.e. at least two. In the case of the two transmitter antennas C ', L1' and C '', L1 '' shown in Figure 3, it is advantageous (precisely because of the phenomenon discussed at the beginning of this paragraph) if these antennas are perpendicular to each other. If more than two antennas are provided, which will generally not be necessary, they can be distributed in a correspondingly angular manner.
Hier ist es nun von Bedeutung, dass die Ausgangssignale der Leistungsstufe 6 auf die Sendeantennen C', L1' und C'', L1'' verteilt werden, was wiederum durch eine den Antennen zugeordnete Umschaltstufe S1' geschehen kann, die bei mehreren Antennen die Funktion einer Multiplexstufe hat. Diese Multiplexstufe S1'' wird aber nicht wie die anderen, den Antennen zugeordneten Schaltstufen S1' und S1 über das Zeitglied 9 gesteuert, sondern von einem Frequenzteiler 13, der die Auftastimpulse aus dem Zeitglied 2 nochmals unterteilt, um in der Hälfte der Zeit die Impulse einer Impulsgruppe der Antenne C',L1' zuzuführen, in der anderen Hälfte der Antenne C'',L1''. Dementsprechend werden die Auftastimpulse der Stufe 2 länger als in den Fällen der Fig.1 und 2 sein.It is now important here that the output signals of
Da hier noch eine gesonderte Empfangsantenne verwendet wird, empfiehlt es sich, wiederum Dämpfungsglieder R1' und R1'' in den Antennenkreisen C',L1' und C'',L1'' vorzusehen, die über Schaltstufen S1a, S1b für den Sendebetrieb überbrückbar sind. Da die Sendeantennen nacheinander zur Wirkung kommen, wäre es möglich, sie nicht nur vom Zeitglied 9 anzusteuern, sondern auch mit dem Frequenzteiler 13 zu synchronisieren, doch ist dieser Aufwand in den meisten Fällen nicht erforderlich. Auch wäre es denkbar, die beiden Antennenkreise C',L1' und C'',L1'' vom Ausgang der Leistungsstufe parallel anzusteuern, statt nacheinander; jedoch bedeutet dies auch eine Aufteilung der Energie, was zu Problemen führen kann, weshalb die gezeigte Anordnung einer Multiplexstufe S1'' bevorzugt ist. Es versteht sich auch, dass eine solche, im Stande der Technik nicht vorgegebene, Anordnung mehrerer Sendeantennen auch unabhängig davon mit Vorteil verwirklicht werden kann, ob nun mit den geschilderten Burstsignalen gearbeitet wird oder nicht und ob die beschriebene ausschaltbare Dämpfungsanordnung R1,R1' oder R1'' vorhanden ist oder nicht. Anderseits kann eine solche mehrfache Antennenanordnung vorteilhaft auch bei Ausführungen nach den Fig.1 oder 2 vorgesehen sein.Since a separate receiving antenna is still used here, it is advisable to again provide attenuators R1 'and R1''in the antenna circuits C', L1 'and C'',L1'', which can be bridged for the transmission mode via switching stages S1a, S1b . Since the transmit antennas come into effect one after the other, it would be possible not only to control them from the
Gerade mit mehreren Antennen mag es aber von Vorteil sein, wenn die gesamte Anordnung in einem Gehäuse 26 untergebracht ist, an dem nur die Signaleinrichtungen 24 und 23 nach aussen geführt sind. Ein solches Gehäuse 26 ist HF-dicht ausgebildet. und besitzt midnestens eine Einlassöffnung (gegebenenfalls nach Art der Gepäckdruchleuchtungsapparate an Flughäfen auch eine Auslassöffnung), die allenfalls von einem Deckel abschliessbar ist, wobei die Ware zur Deaktivierung des Etiketts in das Gehäuse eingelegt oder durch dieses hindurchgeschleust wird. Die Ausbildung kann dabei so getroffen sein, dass mit dem Schliessen des Gehäusedeckels ein Deaktiverungsschalter schliessbar ist, durch den ein Deaktivierungsimpuls oder, wie im Falle der oben geschilderten Erfindung, eine Impulsgruppe (Burst) ausgelöst wird.With several antennas in particular, however, it may be advantageous if the entire arrangement is accommodated in a
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Modifikationen möglich; so versteht es sich, dass die Stufe 13 in Fig.3 ein Synchronisierungsglied darstellt, das gewünschtenfalls auch durch jede andere Synchronisierschaltung ersetzt werden kann.Numerous modifications are possible within the scope of the invention; so it goes without saying that
Auch könnte zur Steuerung der Umschalteinrichtung S1' in Fig.2 ein zusätzliches, von der Stufe 2 gesteuertes und mit diesem synchronisiertes Zeitglied vorgesehen sein, doch ist die Verwendung des sowieso benötigten, die Burstpausen bestimmenden Zeitgliedes 9 ersichtlich einfacher.An additional timing element controlled by
Weitere Modifikationen können sich bezüglich des an Hand des Gehäuses 26 und seines durch den Deckel betätigten Deaktivierungs-Auslöseschalters ergeben: An sich muss die Deaktiverung nicht unbedingt durch solch einen Schalter ausgelöst werden; vielmehr wäre es denkbar, das Deaktiverungssignal innerhalb des Gehäuses 26 ständig laufen zu lassen, insbesondere, wenn das Gehäuse als Durchlaufgehäuse ausgebildet ist. Anderseits wird in den meisten Fällen, auch wenn kein Gehäuse 26 vorgesehen ist, ein solcher Auslöseschalter erwünscht sein. Dieser kann nun (obwohl nicht dargestellt) an verschiedenen Orten angebracht sein, beispielsweise an der Stromversorgungseinheit 15 selbst, um diese zentral ein- oder ausschalten zu können und alle Schaltungsteile auszuschalten. Es wäre aber ebenso denkbar, wenigstens einen Teil der Schaltung, gewissermassen im Stand-by-Betrieb, laufen zu lassen (etwa den Taktgenerator 1 oder den Impulsfolge-Generator 4) und nur die übrigen Teile abzuschalten, oder gerade den Auslöseschalter zwischen die Stromversorgungseinheit 15 und den Taktgenerator 1 zu legen, in welchem Fall es gar nicht zum Öffnen der Torschaltung 3 kommen kann. Eine weitere Möglichkeit kann darin bestehen, den Auslöseschalter zwischen den Oszillator 4 und dem UND-Gatter 3 zu legen, wobei der Oszillator 4 an sich frei laufen kann und erst dann zugeschaltet wird, wenn dies erwünscht ist. Schliesslich ist es auch denkbar, einen Auslöseschalter zwischen Spannungsumsetzer 7 und Endstufe 6 zu legen. Die Antenne liefert dann jeweils schwache, nur die Resonanz eines Etiketts anregende Signale, wenn der Auslöseschalter nicht betätigt ist, um einen Diebstahl festzustellen. Andernfalls liefert sie Deaktiverungsimpulse. In diesem Fall ist aber eine Verbindung zu einem dem Schalter 25 entsprechenden, jedoch mehrere Schaltpositionen aufweisenden Betriebsartenschalter für die Auswerteschaltung 12 zweckmässig, um ein "Dieberkennungssignal" dann abzugeben, wenn die Sendeantenne nur schwache Etikettenerkennungssignale abgibt, andernfalls nur zwischen "Etikette deaktiviert" oder Etikette nicht deaktiviert" zu unterscheiden.Further modifications can result in relation to the
Was das Zeitglied 2 betrifft, so kann es an sich als Multivibrator, insbesondere als astabiler Multivibrator ausgebildet sein. Es kann aber, bevorzugt, einen Zähler beinhalten, der die eingehenden Taktimpulse zählt und daraus jeweils die Auftastimpulse bildet.As far as timing
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