JP2003529854A - 電子的な物品監視および識別装置、システムおよび方法 - Google Patents
電子的な物品監視および識別装置、システムおよび方法Info
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Abstract
Description
物品識別を含む電子的な物品監視タグおよび関連するシステムおよび方法に関す
る。 関連技術の説明 管理された区域からの物品の許可のない移動を防止または抑止するために、電
子的な物品監視(EAS)システムを提供することが公知である。通常のシステ
ムにおいて、管理された区域の出口に設けられた電磁界と相互作用するように設
計されたタグが、保護されるべき物品に取り付けられる。タグが磁界の中、すな
わち、「問合せ地帯」に持ち込まれると、タグの存在が検出され、警報を生成す
るなどの適切な行動が取られる。
のタイプのEASシステムが利用できる。米国特許第3,810,147号は、
LC共振回路を含むEASマーカまたはタグを開示している。タグは、通常、タ
グの共振周波数を含む掃引周波数を送信することによって問い合わされる。タグ
は問合せ地帯内の受信機によって検出され、受信機は、LC回路の共振による同
調周波数での問合せ磁界の変化を検出する。正確な共振周波数を有するタグを製
造することは、厳しい製造公差が必要とされ、その公差によって、より高価なタ
グとなる可能性がある。より手ごろなタグを製造するために、製造公差が軽減さ
れ、その結果、タグによって少しシフトする可能性のある共振周波数がもたらさ
れる。共振周波数の変動を有する、より手ごろなタグを問合せるために、個別周
波数を送信するよりも大きな電力使用を必要とする可能性のある掃引周波数が送
信される。
C共振回路は、磁界に晒されると、「巨大磁気インピーダンス」(GMI)効果
を示す磁気材料を含む。以下で詳細に説明するように、GMI効果は、磁界に晒
された時の磁気材料のインピーダンスの大幅な変化である。磁気材料は、ワイヤ
またはリボンであってもよく、回路の一部を形成するために、はんだ、メッキま
たはエッチングによってLC回路に結合される。磁気インピーダンス材料に関す
るさらなる情報は、米国特許第5,994,899号などの種々の出版源におい
て見出される。
界によるGMI効果によって、磁気材料のインピーダンスが変わる。材料のイン
ピーダンスの変化は、材料の抵抗値を変化させ、LC回路の品質係数(Q)を変
える。Qの変化は、共振時のLC回路の出力レベルを変える。実際に、LC回路
および磁気材料は、低周波磁界によって、送信された共振または搬送周波数を変
調する。したがって、タグは、共振周波数の側波帯を生じ、その側波帯は、適当
な検出機器によって検出される。
交流磁界を含む第2の信号を送信することによって、問い合わされる。磁気材料
であるために、タグは、共振「搬送波」周波数と低周波磁界を混合して、適当な
EAS受信機によって検出されることができる共振周波数の側波帯を形成する。
または基本周波数の変化を検出する時、搬送波信号自体は雑音源である。検出さ
れる信号は小さいため、たとえ少ない量の搬送波雑音でも所望の信号をマスクす
る。側波帯検出によって、搬送波周波数は、側波帯の検出をマスクする雑音源で
はなくなる。上述した側波帯を生成するタグに加えて、米国特許第4,736,
207号は、マイクロ波タグを開示しており、マイクロ波タグは、同調ダイポー
ル・アンテナおよび2つの問合せ信号を混合し、第2の信号によって変調された
第1の信号を再放射する非線形回路デバイスを含む。
れた区域からの物品の移動を促進および容易にすることに対する要求が現在存在
している。本明細書で使用されるように、識別データは、保護され、監視され、
保持され、売られ、棚卸しされ、または、そうでなければ何らかの方法で、管理
されるか、または分散される、物品または対象物に関する、収集され、格納され
、または使用される任意のデータを意味する。たとえば、小売事業所は、物品の
識別、価格に関する情報および適切な在庫管理データを収集したいと望む。現在
、バー・コードは、このタイプのデータのいくらかを提供している。しかし、バ
ー・コードは、読むだけの少量のデータを提供するのみであって、バー・コード
・リーダまたはスキャナは、物品に取り付けられたバー・コードを適切に読むた
めに、バー・コードと視覚的に整列しなければならず、チェックアウトまたは在
庫処理を遅延させる。
を利用して、電子的な物品識別(EAI)機能を果たす。RFIDにおいて、R
F問合せ信号に応答して、RF識別情報によって応答するタグは、識別するべき
物品に取り付けられる。今のところ、RFIDタグは、物品識別情報、価格情報
、在庫管理に好適であり、販売の日時と場所、販売価格および物品製造認証性情
報のような情報を受信し、格納することができる。しかし、RFIDタグは、E
AS検出の失敗を生じる可能性のある、ある材料に近接する時にはシールドを施
す必要のあることおよび同調がはずれやすいことと同様に検出範囲が制限されて
いるために、EAS用途に好適ではない。今のところ、物品の識別および保護が
望まれる場合、EASタグおよびRFIDタグは両方とも物品に取り付けられな
ければならない。
FIDおよびEASタグを開示している。‘587号の開示におけるRFIDお
よびEAS機能は、1つの筐体内に配置された、電気的に分離された、個別の機
能である。現在、EASおよびEAI機能の両方を組み合わせるタグに対する要
望が存在している。
いる。本発明の第1の態様において、タグは、第1および第2の放射信号を含む
放射エネルギー源からのエネルギーを結合する。タグ内の混合部材は、第1およ
び第2の信号を混合して、第1の信号の側波帯を発生させ、側波帯はタグによっ
て再放射される。制御器は、識別するべき物品と関連する、制御器内部に格納さ
れたコードに従って、混合部材を回路内に投入および回路から排除するように切
り換えを行う。混合部材が投入および排除するように切り換わるにつれて、タグ
によって発生された側波帯は、格納されたコ−ドに従って、順次に放射されるで
あろう。受信機は、側波帯を検出し、また復号器は、タグからの受信側波帯放出
のシーケンスに従って格納されたコードを回復する。
御器が電力供給されている間、タグは、格納されたデータ・コードに対応したシ
ーンケンスで、生成された側波帯を再放射し続けるであろう。結合されたエネル
ギーが事前に選択された最小レベル未満に低下すると、制御器は非活動化する。
制御器が非活動化されている時、混合部材は回路内に投入されたままで、第1お
よび第2の信号を混合し続けて、側波帯を発生させる。側波帯は、タグが放射エ
ネルギー場から取り除かれるまで、連続して生成され、再放射される。したがっ
て、タグは、結合されたエネルギーが事前に選択された最小レベルを超えている
時、EASタグおよびEAIタグとして動作し、結合されたエネルギーが事前に
選択された最小レベル未満に低下する時、したがって、制御機を非活動化させる
時、EASタグとして動作し続ける。
を形成するインダクタおよびコンデンサは、第1および第2の信号を含む放射エ
ネルギーに結合する。混合部材は、磁界に晒される時にGMI効果を示す磁気材
料のセグメントである。GMI効果は、以下で詳細に説明されるように、磁界に
晒された時の材料のインピーダンスの大幅な変化である。
LC回路は交流磁界に晒されると、抵抗が変わる。磁気材料の抵抗の変化はLC
回路のQを変える。LC回路によって受信された放射エネルギーがその共振周波
数および低周波磁界を含む時、磁気材料は回路のQを変え、2つの信号の変調を
生ずる。2つの信号の変調すなわち混合は、共振周波数の側波帯を生成し、側波
帯は、その後、従来の方法で検出可能である。制御器は、混合部材を回路内に投
入および回路から排除するように切り換える制御を行う。
接続したスイッチを含み、スイッチは、閉成している時はいつも磁気材料を短絡
する。スイッチ制御は、論理制御ユニットによって提供され、論理制御ユニット
は、識別するべき物品に関連する、事前に選択されたコードを格納する不揮発性
メモリに接続される。側波帯の生成は、スイッチが閉成して、磁気材料を短絡す
る時に非活動化する。したがって、側波帯は、スイッチを順次開閉することによ
り、順次生成することができる。スイッチを閉成することが不揮発性メモリに格
納されたデジタル・データ・コードに対応する場合、側波帯は、格納されたコー
ドに従って生成されるであろう。検出器は側波帯を受信し、復号器は、検出され
た側波帯放出から、格納されたデジタル・コードを再構成できる。整流器に対し
て結合された電力が事前に選択された最小レベル未満に低下する時、電力整流器
は制御器を非活動化させる。スイッチは通常開成(NO)であり、制御器が非活
動化されている時、開成状態のままである。したがって、磁気材料は、制御器が
非活動化されている時、2つの信号を混合するLC回路内にあり続け、タグはE
ASタグとして機能する。
に作製され、インダクタおよびコンデンサを提供する。磁気部材および/または
制御器もまた、基板上に形成されるか、または個別にされて、基板上の部品に接
続されることができる。
アンテナは放射されたエネルギーに結合する。混合部材は、ダイオードか、また
はダイオードと同様な電気的特性を有する他の非線形回路デバイスである。ダイ
オードは電界によって作動させられ、公知の方法(例えば米国特許第4,736
,207号を参照されたい)で2つの信号を変調する。
ように動作する。スイッチが開成になると、ダイオードおよびダイポール・アン
テナを含むタグは、タグによって再放射される側波帯を形成する2つの放射信号
を受信して変調する。スイッチが閉成すると、ダイオードは短絡され、側波帯が
生成されない。上述したように、スイッチは、格納されたデジタル・データ・コ
ードに従って順次開閉されることができる。検出器は、側波帯を検出し、復号器
は、識別するべき物品に関連するデジタル・データ・コードを再構成することが
できる。
器は非活動化し、スイッチは開成のままになる。タグが2つの信号の放射エネル
ギー内に留まっている間、側波帯は連続して生成される。したがって、制御器が
非活動化されている時、タグは従来のマイクロ波EASタグとして振る舞い、窃
盗抑止を提供する。
第2の信号を送信する、EASおよびEAIシステムが提供され、第1および第
2の信号は、信号混合部材を有するタグによって混合され、タグは、第2の周波
数によって変調された第1の周波数の側波帯を生成して、再放射する。タグは、
送信された信号によって電力供給される制御器を含み、制御器は、識別するべき
物品に関連する、格納されたデータ・コードに従って、混合部材をスイッチ・オ
ンおよびスイッチ・オフする。検出器は、再放射された側波帯を検出し、復号器
は、受信された側波帯に従ってデ−タ・コードを復号する。データ・コードは、
タグ内の不揮発性メモリに格納され、適当な再プログラムをタグに送信すること
によって変更できる。不揮発性メモリは、電子的に消去可能なプログム可能な読
み出し専用メモリ(EEPROM)またはそれと均等デバイスである。
示す磁気材料で作られた混合部材を含む。第1の信号は、LC回路の共振周波数
で放射し、第1の周波数より低い周波数である、第2の信号はGMI効果を提供
する磁界である。
するダイオード信号混合部材を含む。タグの共振周波数は、マイクロ波周波数帯
域内にある。第2の信号は、第1の信号より周波数が低く、ダイオードを作動さ
せる電界を発生する。
され、その方法は以下のことを含む。同調回路および信号混合部材を含むタグを
提供すること。前記同調回路の共振周波数で第1の信号を送信すること。第1の
信号より低い周波数で第2の信号を送信することであって、前記第2の信号が前
記信号混合部材を作動させる、前記送信すること。識別するべき物品に関連する
、事前に選択されたデータ・コードに従って信号混合部材を順次ターン・オンお
よびターン・オフすること。第1の信号および第2の信号を混合する信号混合部
材によって生成された、第1の信号の側波帯を検出すること。そして、検出され
た側波帯から事前に選択されたデータ・コードを復号すること。
電子的な物品監視タグを提供することである。 本発明の別の目的は、2つの信号を混合して、検出可能な側波帯信号を発生す
る信号混合部材を含み、また識別するべき物品に関連する、格納されたデータ・
コードに従って混合部材を順次スイッチ・オンおよびスイッチ・オフする制御器
を含む、EASおよびRFIDタグを提供することである。
て検出された側波帯信号から、識別するべき物品に関連する、格納されたデータ
・コードを復号する、EASおよびRFIDシステムを提供することである。
、そして検出された側波帯信号から、識別するべき物品に関連する、格納された
データ・コードを復号する、EASおよびRFIDシステムの動作方法を提供す
ることである。
細な説明によって明らかにされるであろう。 発明の詳細な説明 図1を参照すると、本発明は、1で包括的に例示され、1は、放射エネルギー
を受信および送信するエネルギー結合デバイス2、2つの信号を混合する混合デ
バイス4および事前にプログラムされたコードに従って混合デバイス4の動作を
制御する制御器6を備える。エネルギー結合デバイス2は、制御器6に対して電
力を提供する。
ンサ10を備える共振LC回路は、エネルギー結合デバイス2を形成する。磁界
に晒されると巨大磁気インピーダンス効果を示す、以下で詳細に説明される、磁
気材料で作られた磁気部材12は、インダクタ8およびコンデンサ10によって
形成されたLCループ内で直列に接続される混合デバイス4を形成する。制御器
6は、磁気部材12の両端に並列に接続される。
インダクタ8およびコンデンサ10は、LC共振ループ回路3を形成する。イン
ダクタ8およびコンデンサ10は、LC回路3の共振周波数が、現在のRFID
システムと適合する、任意の周波数であるように選択される(13.56MHz
と25.50MHzが本明細書で選択された特定の2つの実施例である)。
。磁気インピーダンス効果は、通常、磁界による数パーセントのインピーダンス
変化である。磁界に晒された時に、変化が、約10倍のインピーダンス変化のよ
うに、比較的大きい時、効果は「巨大」である。効果の大きさは、材料の幾何学
的形状および磁界の周波数によって影響される。
イヤのような、6cm長さの適当なアモルファス材料の形態をとることができる
。アモルファス・コバルト合金ワイヤは、回転水中鋳造(casting in
rotating water)または溶融急冷法のような従来の技術によっ
て形成されることができる。ワイヤを電流アニーリングすることによって、ワイ
ヤの透磁率が向上し、周辺異方性が生成される可能性がある。GMI特徴を有す
る薄膜を、鋳造アモルファス・ワイヤの代わりに使用することができる。
に接続されたワイヤまたはリボンである。インピーダンスの変化は、磁気部材1
2の抵抗を変え、LC回路3のQを変える。LC回路3によって受信された、送
信されたエネルギーは、LC回路の共振周波数および低周波数磁界を含む。低周
波磁界によって、磁気部材12は抵抗を変え、したがってLC回路3のQを変え
る。低周波磁界からのQの変化は、共振周波数および低周波数信号の変調を生ず
る。2つの信号の変調すなわち混合は、共振周波数の側波帯を生成し、側波帯は
、タグによって再放射され、従来の方法によって検出可能である。
タグ5の一実施を例示する。タグ20に対する構造的支持は、従来の基板22に
よって提供される。基板22の上側に形成された導電トレース層24は、コンデ
ンサ10の1つのプレートを除いて、共振回路3の全要素に対応することができ
る。磁気部材12および制御器6は、別個に示されていないが、導電トレース層
24に含まれる。別法として、磁気部材12および/または制御器6は、層24
に接続された別の部品(図示せず)であってもよい。
4に含まれない、コンデンサ部10を構成する。第2の導電層26を、基板22
の、第1の導電層24とは反対側に配置する代わりに、誘電体層(図示せず)が
第1の導電層24上に形成され、第2の導電層26が誘電体層の上部に形成され
てもよい。
変動が、掃引された問合せ信号に応答するタグ5から出力される信号レベルにど
れほど影響を与えるかを例示する。7つの異なるDCバイアス磁界のレベルにそ
れぞれ対応する、7つのトレースが図5に示される。参照数字30でラベル付け
される、上部トレースは、0.11エルステッド(Oe)のバイアス・レベルに
対応する。32とラベル付けされた、次のトレースは、0.28Oeのバイアス
・レベルに対応する。34とラベル付けされた、次のトレースは、0.40Oe
のバイアス磁界レベルに対応する。トレース36は、0.49Oeのバイアス磁
界レベルに対応する。参照数字38によって指示される、次のトレースは、0.
63Oeのバイアス磁界レベルに対応する。トレース40は、0.71Oeのバ
イアス磁界レベルに対応し、参照数字42によって指示される、底部トレースは
、0.83Oeのバイアス磁界レベルに対応する。
グ5が、それ自体の同調周波数、本実施例では6.725MHzで、大きな共振
を示すことを示している。共振周波数は、現在のRFIDシステムと適合するよ
うに、13.56MHzまたは25.50MHzのような、所望される他のどん
な周波数にでも変更できることが理解されるべきである。バイアス磁界が、1エ
ルステッドの10分の1で計測される、わずかな量だけ増やされていくにつれて
、回路の共振は、約0.8Oeのバイアス磁界レベルでほぼ無くなるまで減少し
ていく。共振の減少は、バイアス磁界によって磁気部材12に与えられるGMI
効果による。磁気部材12の抵抗値変化は、共振回路のQを変える。
号レベルが、数十エルステッドで計測される、バイアス磁界値の範囲にわたって
、どれほど変化するかを例示する。図6において44で示される中心スパイクは
、共振の大きな減少を表しており、大きな減少は、バイアス磁界レベルの絶対値
がほぼゼロ・レベルからわずかの量だけ増えた時に起こる。その後、バイアス磁
界レベルの絶対値が数十エルステッドだけ増え続けるにつれて、共振の量はしだ
いに増えていく。約75または80Oeで、最高の程度の共振が再び得られる。
、図6のグラフの部分を例示する。図5でも見られたように、DCバイアス磁界
の絶対値が約0.8Oeまで増えるにつれて、信号レベルは非常に低いレベルま
で減少する。したがって、図5〜7に例示するように、タグ5の共振出力は、印
加される磁界のレベルに従って振幅が変わる。印加された磁界が、時間変動する
低周波磁界である場合、タグ5は、時間変動する磁界の周波数によって変調され
た6.725MHz搬送周波数を有する、振幅変調された応答を生ずるであろう
。振幅変調において公知であるように、タグ5は、共振周波数の検出可能な側波
帯を生ずる。
mOeのピーク振幅を有する1kHz磁界の両方で励起したタグに印加されたバ
イアス磁界の変化によって、側波帯信号強度がどれほど変わるかを例示する。図
8において46で示されるように、ゼロ・バイアス磁界レベル近傍の谷を除いて
、1Oeまたはそれ以下の絶対値を有するバイアス磁界レベルに対して、側波帯
信号強度が比較的高いことが観察されるであろう。谷46は、図7の搬送波信号
強度/バイアス磁界曲線の原点でのゼロ傾斜による。実際に、地球磁界の影響は
、通常、タグを谷領域46から少し偏らせるのに十分である。約+/−3Oeの
バイアス磁界の印加によって、タグがかなりの側波帯信号を生成することを十分
に防ぐであろうことも、図8から理解されるであろう。
示すように、BとCで磁気部材12の両端に、またA,BおよびCでLC回路3
に接続される。制御器6は、磁気部材12の切り換えを制御する。スイッチ14
は、BとCで、磁気部材12の両端に並列に接続され、論理制御ユニット16に
よって、開成状態と閉成状態を切り換える。スイッチ14が閉成する時、磁気部
材12は短絡され、効果的にLC回路3からはずされる。スイッチ14が開成す
る時、磁気部材12はLC回路3内にある。論理制御ユニット16は、不揮発性
メモリ・デバイス18に格納された事前にプログラムされたコードに従ってスイ
ッチ14を開成および閉成する。メモリ・デバイス18は、電子的にプログラム
可能な読み出し専用メモリ(EPROM)または好ましくは電子的に消去可能な
、プログラム可能な読み出し専用メモリ(EEPROM)またはデジタル情報を
格納するための均等デバイスであってもよい。
れる。電力整流器19は、LC回路3から受信される電力が十分なレベルである
限り、論理制御ユニット16に対してDC電力を供給する。電力整流器19への
電力が事前に選択された最小レベル未満に低下する場合、電力は、もはや論理制
御ユニット16へ供給されないであろう。スイッチ14は、通常開成(NO)で
あるように選択され、電力がもはや論理制御ユニット16へ供給されない時、ス
イッチ14は開成のままになって、磁気部材12はLC回路3内に切り換え投入
されたままになるであろう。
換え投入されると、タグ5は、検出可能な側波帯を形成し、かつ再放射する送信
された共振周波数および低周波数磁界を混合する。スイッチ14を閉成すること
によって、磁気部材12が短絡されてLC回路3からはずれると、混合も側波帯
も生成しない。
28で例示され、タグ5から受信された、対応する復調された信号が図10Bに
おいて29で例示される。時間シーケンス0〜1でスイッチ14は開成し、側波
帯が生成される。時間シーケンス1〜2でスイッチ14は閉成し、側波帯は生成
されない。時間シーケンス2〜3でスイッチ14は閉成し、側波帯は生成されな
い。時間シーケンス3〜4でスイッチ14は開成し、側波帯が生成される。以下
同様。論理制御ユニット16は切り換えを制御し、切り替えシーケンスは、不揮
発性メモリ18に格納されたコードによって供給される。格納されたコードは、
関心のある物品に関連する識別情報であってもよい。
出された側波帯信号シーケンスから容易に復号されることができる。したがって
、タグ5はEASタグと同様にRFIDタグとして機能する。整流器19によっ
て受信された電力が事前に選択された最小値未満に低下する時に起こるように、
スイッチ14が開成のままになる時、側波帯は生成され続け、タグ5はEASタ
グとして検出可能なままになるであろう。
る。参照番号50は、包括的に本発明によって提供されるEAS/RFIDシス
テムを示す。1つのシステム部品は、タグの同調周波数の信号を問合せ地帯54
に送信する単一周波数送信機52である。送信機52によって生成された信号は
、タグ5が同調する、事前に選択された共振周波数に一致するように選択される
。
せ地帯54に対して、送信機52によって送信される搬送波信号の周波数よりか
なり低い周波数で交流変動する磁界を送信する。たとえば、交流磁界の周波数は
、メガヘルツ範囲の共振周波数に対して約1kHzであってもよい。
テナを駆動して、交流磁界を生成する回路を設計することは、十分に当業者の能
力の範囲内である。
、上述したように、送信機56によって生成される磁界の周波数で繰り返し減少
する。その結果、タグ5は、送信機56によって送信された磁界の周波数を送信
機52によって送信された搬送波信号と混合するように作動して、搬送波信号の
側波帯を形成する。問合せ地帯54内のこの側波帯信号は、誤った警報を生成す
る可能性がほとんど無い状態で、側波帯検出器58によって容易に受信され、か
つ確実に検出される。側波帯検出器58はまた図11に示すEAS/RFIDシ
ステム50の一部を構成し、また当業者によって難なく設計されることができる
。
は基本周波数の変化を検出する時、搬送波信号自体が雑音源となる。検出されて
いる信号は小さく、小さな量の搬送波雑音でも所望の信号をマスクする。側波帯
検出によって、搬送波周波数は、側波帯の検出をマスクする雑音源ではなくなる
。
れたコード・シーケンスを回復する。送信されたコードは、上述したように、タ
グ5内の不揮発性メモリ18に事前にプログラムされる。好ましい実施形態にお
いて、格納されたデジタル・コードは、適当なプログラム・コード送信機62に
よって修正されることができ、送信機62は、搬送波送信機52または磁界送信
機56を通して、タグ5に直接送信できる。図9を再び参照すると、データ64
は、論理制御ユニット16によって受信されることができ、論理制御ユニット1
6は、メモリ18のプログラミング制御を操作する。
て制御器6が利用されるタグ7として、本発明の第2の実施形態が例示される。
上述したように、米国特許第4,736,207号は、マイクロ波タグを開示し
ており、このタグは、同調ダイポール・アンテナおよび2つの問合せ信号を混合
し、第2の信号によって変調された第1の信号を再放射する非線形回路デバイス
を含む。図1を再び参照すると、マイクロ波の実施形態において、エネルギー結
合デバイス2は、ダイポール・アンテナ70を備え、2つの信号の混合を実行す
る混合デバイス4はダイオード72を備える。ダイオード72は当技術分野では
公知の方法でアンテナ70に接続される。図11で例示したEAS/RFIDシ
ステムは、約900MHz〜約3GHzのマイクロ波帯域に対して必要な周波数
シフトを有し、またタグ5をタグ7で置き換えて、図12のマイクロ波の実施形
態によって利用されることができる。
れている限り、図1に例示するように、制御器6とともに利用されることができ
る。たとえば、別の実施形態において、磁気部材12は、別様に実装されること
ができる。共振回路のQを変えるのに利用される抵抗性部材の代わりに磁気を利
用して直接インダクタンス値を変え、それによって、同調回路の共振周波数をシ
フトする。タグの共振周波数は、送信された低周波磁界に従って変わるであろう
。その後、2つの送信された周波数は、変調されて、側波帯を形成するであろう
。
ることが理解されるべきである。本発明の範囲は、本明細書で開示された特定の
実施形態に限定されるものとしてではなく、上述の開示に照らして読まれる時に
、併記の特許請求の範囲に従って解釈されるべきであることもまた理解されるべ
きである。
施形態において使用するタグ共振回路の信号トレースを例示するグラフである。
例示するグラフである。 図10Bは、本発明によって作製されたタグの切り換えおよび側波帯の生成を
例示するグラフである。
Claims (22)
- 【請求項1】 第1の周波数の第1の信号と第2の周波数の第2の信号を含
む送信されたエネルギーを受信し、かつ前記エネルギーを再放射するためのエネ
ルギー結合手段と、 前記第1の信号と第2の信号を混合して、前記エネルギー結合手段によって再
放射するために側波帯信号を形成するための手段と、 識別するべき物品に関連する、事前に選択されて、格納されたデータ・コード
に従って、混合するための前記手段をオンおよびオフに切り換えるための制御器
と、 を備える電子的な物品監視および識別タグ。 - 【請求項2】 前記エネルギー結合手段は、インダクタおよびコンデンサを
備える、請求項1に記載のタグ。 - 【請求項3】 混合するための前記手段は、前記インダクタおよび前記コン
デンサに接続された磁気部材を備える、請求項2に記載のタグ。 - 【請求項4】 前記第2の信号は磁界であり、また前記磁気部材は、前記磁
界が前記磁気部材に印加された時にインピーダンスを変えることによって、磁気
インピーダンス効果を示す、請求項3に記載のタグ。 - 【請求項5】 前記第1の周波数は約13.56MHzであり、また前記第
2の周波数は前記第1の周波数より低い、請求項4に記載のタグ。 - 【請求項6】 前記第1の周波数は約25.50MHzであり、また前記第
2の周波数は前記第1の周波数より低い、請求項4に記載のタグ。 - 【請求項7】 前記エネルギー結合手段は、事前に選択された最小レベルよ
り低い、前記送信された信号を受信した時に前記制御器を非活動化し、前記制御
器が非活動化されている時に混合するための手段がオンの状態になる手段をさら
に備え、前記側波帯信号は連続して形成され、かつ再放射される、請求項1に記
載のタグ。 - 【請求項8】 前記制御器は、前記エネルギー結合手段に接続された電力整
流器と、前記電力整流器に接続された論理制御ユニットと、前記混合するための
手段および前記論理制御ユニットに接続された切り換えユニットと、前記論理制
御ユニットに接続されたプログラム可能な不揮発性メモリ・モジュールとを備え
、前記メモリ・モジュールは、前記事前に選択されて格納されたデータ・コード
の記憶部を備え、前記コードは変更可能である、請求項7に記載のタグ。 - 【請求項9】 前記エネルギー結合手段は、ダイポール・アンテナを備える
、請求項1に記載のタグ。 - 【請求項10】 前記混合するための手段は、前記ダイポール・アンテナに
接続されたダイオードと、前記事前に選択されて格納されたデータ・コードに従
って前記ダイオードを一時的に、また連続して短絡するために前記ダイオードに
接続された前記制御器とを備える、請求項9に記載のタグ。 - 【請求項11】 前記ダイポール・アンテナから受信した前記送信されたエ
ネルギーが事前に選択された最小レベル未満に下がった時に前記制御器を非活動
化し、前記制御器が非活動化されている時、前記混合するための手段がオンに切
り換えられ、前記エネルギー結合手段から前記側波帯を再放射し続ける、請求項
10に記載のタグ。 - 【請求項12】 前記制御器は、前記ダイポール・アンテナに接続された電
力整流器と、前記電力整流器に接続された論理制御ユニットと、前記ダイオード
および前記論理制御ユニットに接続された切り換えユニットと、前記論理制御ユ
ニットに接続されたプログラム可能な不揮発性メモリ・モジュールとを備え、前
記メモリ・モジュールは前記事前に選択されたデータ・コードの記憶部を備え、
前記コードは変更可能である、請求項11に記載のタグ。 - 【請求項13】 前記第1の周波数は、約900MHz〜3GHzの周波数
範囲にあり、前記第2の周波数は前記第1の周波数より低い、請求項12に記載
のタグ。 - 【請求項14】 基板と、 前記基板上に形成されたインダクタと、 前記基板上に形成され、かつ前記インダクタに接続されたコンデンサと、前記
インダクタと前記コンデンサが共振回路を画定し、 前記インダクタおよび前記コンデンサに接続された磁気部材と、 識別するべき物品に関連する、前記事前に選択されて格納されたデータ・コー
ドに従って前記磁気部材を一時的に、また連続して短絡するために前記磁気部材
に接続された制御器と、 を備える電子的な物品監視および識別タグ。 - 【請求項15】 前記磁気部材は、磁界が前記磁気部材に印加されている時
にインピーダンスを変えることによって、磁気インピーダンス効果を示す、請求
項14に記載のタグ。 - 【請求項16】 前記インダクタおよび前記コンデンサから受信された電力
は、事前に選択された最小レベル以下に下がる時に、前記制御器を非活動化する
ための手段をさらに備え、前記磁気部材は、前記制御器が非活動化されている時
に短絡されていない、請求項15に記載のタグ。 - 【請求項17】 前記制御器は、前記インダクタおよび前記コンデンサに接
続された電力整流器と、前記電力整流器に接続された論理制御ユニットと、前記
磁気部材および前記論理制御ユニットに接続された切り換えユニットと、前記論
理制御ユニットに接続されたプログラム可能な不揮発性メモリ・モジュールとを
備え、前記メモリ・モジュールは、前記事前に選択されて格納されたデータ・コ
ードの記憶部を備え、前記コードは変更可能である、請求項16に記載のタグ。 - 【請求項18】 第1の周波数の第1の信号および第2の周波数の第2の信
号を生成し、前記第2の信号は、前記第1の周波数より低い第2の周波数の磁界
である問合せ手段と、 前記第1の信号と前記第2の信号を受信するためのエネルギー結合手段、前記
第1の信号と前記第2の信号を混合し、かつ前記エネルギー結合手段によって再
放射するために、前記第1の周波数の側波帯信号を生成するための手段であって
、前記第2の信号から磁気インピーダンス効果を示す磁気部材を備える手段、お
よび、識別するべき物品に関連する、事前に選択されて格納されたデータ・コー
ドに従って、前記混合するための手段をオンおよびオフに切り換えるための制御
器を有するタグと、 前記側波帯を検出するための検出手段と、 前記側波帯から、前記事前に選択されて格納されたデータ・コードを復号する
ための復号器と、 を備える電子的な物品監視および識別システム。 - 【請求項19】 前記事前に選択されて格納されたデータ・コードを変更す
る手段をさらに備える、請求項18に記載のシステム。 - 【請求項20】 同調回路と信号混合部材を備えるタグを提供するステップ
と、 前記同調回路の共振周波数で第1の信号を送信するステップと、 前記第1の信号より低い周波数で第2の信号を送信し、前記第2の信号が前記
信号混合部材を作動させるステップと、 識別するべき物品に関連する、事前に選択されたデータ・コードに従って前記
信号混合部材を順次ターン・オンおよびターン・オフするステップと、 前記第1の信号および前記第2の信号を混合する前記信号混合部材によって生
成された、前記第1の信号の側波帯を検出するステップと、 前記検出された側波帯から前記事前に選択されたデータ・コードを復号するス
テップと、 を含む電子的な物品監視および識別システムを動作させる方法。 - 【請求項21】 前記タグを提供する前記ステップは、同調LC回路と、磁
界に晒された時に磁気インピーダンス効果を示す磁気信号混合部材とを提供する
ステップと、および、 前記LC回路の共振周波数で前記第1の信号を送信するステップと、 前記第1の信号より低い周波数で前記第2の信号を送信し、前記第2の信号が
前記磁界を含むステップと、 識別するべき物品に関連する、前記事前に選択されたデータ・コードに従って
前記磁気信号混合部材を順次ターン・オンおよびターン・オフするステップと、 前記第1の信号および前記第2の信号を混合する前記磁気信号混合部材によっ
て生成された、前記第1の信号の側波帯を検出するステップと、 前記検出された側波帯から前記事前に選択されたデータ・コードを復号するス
テップを含む、請求項20に記載の方法。 - 【請求項22】 前記タグを提供する前記ステップは、同調ダイポール・ア
ンテナと、電界に晒されることによって作動するダイオード信号混合部材とを提
供するステップと、および、 前記同調ダイポール・アンテナの共振周波数で前記第1の信号を送信するステ
ップと、 前記第1の信号より低い周波数で前記第2の信号を送信し、前記第2の信号が
前記電界を含むステップと、 識別するべき物品に関連する、前記事前に選択されたデータ・コードに従って
前記ダイオード信号混合部材を瞬間的にまた順次に不動作にするステップと、 前記第1の信号および前記第2の信号を混合する前記ダイオード信号混合部材
によって生成された、前記第1の信号の側波帯を検出するステップと、 前記検出された側波帯から前記事前に選択されたデータ・コードを復号するス
テップとを含む、請求項20に記載の方法。
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