JP4515679B2 - 可変時間シフトを用いる電子式物品保安システム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の背景】
この発明は、一般に検出ゾーン内における保安タグの存在を検出するための電子物品保安システム、特に誤って警報が発せられる率を減少させるために疑似ランダム周波数／時間ホッピングＲＦバーストを用いる電子物品用セキュリティ／システムに関する。
【０００２】
小売店及び／又は他の施設（図書館等）からの物品又は商品の盗難又は無許可の移動を検出及び防止する電子物品セキュリティ（ＥＡＳ）システムの使用が一般に普及し始めた。一般に、そのようなＥＡＳシステムは、該ＥＡＳシステムによって検出可能であり、かつ保護すべき物品に取り付けられる保安タグを用いる。
【０００３】
そのようなＥＡＳシステムは、保安タグがそのような施設の出口地点を通過する際に該保安タグを検出することで物品の検出が行えるように、出口地点に、又はその周辺に一般に設置される。
【０００４】
環境及び制御条件によって、個々のＥＡＳシステムは、保護された物品に取り付けられた保安タグが確実に検出される限定された領域のみに対して、一般に有効である。概して検出ゾーンと呼ばれるそのような領域は、一般に約６フィート幅に制限されている。
【０００５】
多くの店舗及び図書館がそのような６フィート幅に対応した寸法の１つの出口のみを有する一方で、多くの他の小売店が並行して配置された８又は１０の出口を有するとともに複数の別の出口も有する。
【０００６】
さらに、大規模な商店街の店舗は、商店街の連絡として使われる幅が１０フィート以上の概して幅広い領域又は通路をしばしば有する。
【０００７】
したがって、多くのそのような状況では、複数のＥＡＳシステムは、単一のＥＡＳシステムによって確実に保護することができる出口幅よりも大きな出口幅を有する様々な個々の出口地点及び／又は個々の出入口地点のいずれも完全に保護することが求められる。
【０００８】
広く行き渡ったＥＡＳシステムの一種は、所定の周波数で共鳴する概略平面状の印刷回路基板の形態である自己完結型受動共鳴回路を有する保安タグを利用する。
【０００９】
一般に、そのような共鳴回路保安タグを検出するＥＡＳシステムは、保安タグの共鳴周波数に最も近い周波数成分を持つ電磁場を形成するために電磁気エネルギーを検出ゾーンに送る送信器を有する。
【００１０】
そのようなＥＡＳシステムは、検出ゾーン内の電磁場を検出するための受信器も有する。保安タグを取り付けた物品が検出ゾーン内に移動、又は該検出ゾーンを通過する場合は、送られてきた電磁気エネルギーに保安タグがさらされ、その結果、該保安タグの共鳴によって出力信号が与えられ、それによって検出ゾーン内の電磁場が外乱される。
【００１１】
そのよう外乱は、受信器によって検出可能である。受信器によるそのような電磁場外乱の検出は保安タグを付けた物品が検出ゾーン内に存在することを示し、保安要員又は他の要員に対して警報を発するために受信器はアラームを作動させる。
【００１２】
それらを製造するための製造技術が原因で、典型的な共鳴保安タグの共鳴周波数は該タグの標準設計共鳴周波数から±１０％変化する。検出ゾーンにおける保安タグの存在を確実に検出するために、ＥＡＳシステムは、送信信号からの周波数成分が保安タグの共鳴周波数に最も近づくことを補償する目的で、一般にある範囲の周波数を送る。
【００１３】
米国New Jersey州ThorofareのCheckpoint System, Inc.によって製造され、かつStrata（商標）システムとして知られるパルス傾聴式ＥＡＳシステムと広く呼ばれている普及型のＥＡＳシステムは、バーストの少なくとも１つの周波数が検出すべきセキュリティ／タグの共鳴周波数近傍となるように、異なる周波数の電磁エネルギーからなる一連のＲＦバースト信号を繰り返し送信する。
【００１４】
そのＥＡＳシステムは、バースト間で送信器の作動を停止させ、送信器バースト間の休止時間中、受信器を使用可能とする。受信器は、休止時間中に共鳴保安タグによって再放射されたエネルギーを検出することで、検出ゾーン内に置かれた保安タグを検出する。
【００１５】
そのStrata（商標）システム等の従来のパルス傾聴式ＥＡＳシステムは、受信器が所定回数の送信バースト信号繰り返しに対して所定回数のタグ検出を記録する。
【００１６】
しかし、同じ場所に配置されたＥＡＳシステムが共通のバースト周波数／時間パターンを用いる場合は、１つのＥＡＳシステムが別のＥＡＳシステムからの送信バーストを検出して不要な警報又は検出感度低下を誘発する可能性がある。
【００１７】
同じ場所に配置されたＥＡＳシステムから誤った警報を取り除くための満足のいく方法は、任意の受信器の受信休止時間と一部重複する送信バーストがないことを確信するために、同じ場所に配置された全てのＥＡＳシステムの送信器を同期させることである。
【００１８】
典型的な同期方法は、単一のマスタＥＡＳシステムとスレーブ・システムとして供する他のＥＡＳシステム全てとの間で接続ケーブルを用いる。しかし、接続ケーブルは高価であり、また敷設が実際のところ不可能な場合がある。その代わりとして、米国特許第4,667,185号に記載されているように、同期がワイヤレス方法によって実行することができる。
【００１９】
しかし、ワイヤレス・システムは、増設された複雑な同期回路網を必要とする。さらに、同じ場所に配置された他の製造元のＥＡＳシステムからのインタフェース及び他の外部インタフェースからのインタフェースに対して、ほとんどの場合、同期は無効である。
【００２０】
本発明は、関連した検出ゾーン内の保安タグに対して問い合わせを行うために、同じ場所に配置されたＥＡＳシステムの各々に対して異なる疑似ランダム周波数／時間パターンを使用させることで、同じ場所に配置されたＥＡＳシステム間の同期の必要性を排除する。
【００２１】
周波数／時間パターンがランダムに分布しているように見え、かつそれら自身の間の相関性が小さくなるように、異なる周波数／時間パターンを選択することで、同じ場所に配置された他の任意のＥＡＳシステムで誤った警報を生ずる任意のＥＡＳシステムからの送信器・バーストの確率は、極めて小さい。
【００２２】
さらに、受信の疑似ランダム周波数／時間パターンを理由として、本発明は一般にインタフェース信号に対して高度のインタフェース拒絶を提供する。
【００２３】
【発明の簡単な概要】
簡潔に述べると、本発明は、検出ゾーン内の保安タグの存在を検出するためのパルス聴取電子式物品保安（ＥＡＳ）システムを提供する。
【００２７】
ＥＡＳシステムは、検出ゾーンに第１の電磁信号を放射するための送信器を有するもので、該第１の電磁信号はＲＦバーストの時間系列であり、またバーストの周波数は複数の連続フレーム間隔の各々の間に送信された複数の値であり、各フレーム間隔は各々が少なくとも１つのＲＦバースト、ノイズ受信期、及び信号受信期を含む一連のビンを含み、また各ビンは始端及び終端を有し、次にくる各ビンの始端は複数の値によって先行のビンの終端から時間的に分離されており、各フレーム間隔にある第１のビンの始端は各フレーム間隔の開始時間を基準として所定の時間で生ずる。
【００２８】
ＥＡＳは、第１の磁気信号に応答して検出ゾーンにある保安タグから再放射された第２の電磁信号を受信し、もし保安タグが検出されるならば出力信号を提供するために、各ビンのノイズ受信期及び信号受信期の間のみ動作する、送信器に同期した受信器をさらに有するもので、複数のバースト周波数とビン分離との組み合わせは同一場所に設置された他のＥＡＳシステムの他のバースト周波数とビン分離との組み合わせとは異なるように選択され、それによって同一場所に設置された他のＥＡＳシステムの動作によって生じた誤った警報又は妨害からＥＡＳシステムが実質的に免れる。
【００３０】
フレーム間隔の各々の持続時間は複数の値の１つであってもよい。
【００３１】
複数のバースト周波数と、ビン分離と、フレーム間隔持続時間との組み合わせは他のＥＡＳシステムの他のバースト周波数と、ビン分離と、フレーム間隔持続時間との組み合わせとは異なるように選択され、それによってこのＥＡＳシステムには他のＥＡＳシステムの動作によって生じる誤った警報又は妨害が実質的になくなるようにしてもよい。
【００３２】
本発明の好ましい実施例に関する以下の詳細な説明及び前述の概要は、添付した図面と関連して読むとより良く理解されるだろう。
本発明を例証する目的のために図面に示すものは現在のところ好ましい実施例である。しかし、示された詳細な配置及び手段に本発明が限定されるものではないことを理解すべきである。
【００３３】
【発明の詳細な記述】
図を参照すると、全体を通して同様の構成要素が同様の数字によって示されており、第１の好ましい実施例にもとづいて検出ゾーン内の保安タグ４２の存在を検出するためのパルス傾聴式ＥＡＳシステム１０の機能的ブロック図が図１に示されている。
【００３４】
第１の好ましい実施例は、送信アンテナを有し、第１の電磁信号を検出ゾーンに放射するための送信器２０と、受信アンテナを有し、第１の電磁信号に応答して検出ゾーンにある保安タグ４２から再放射された第２の電磁信号を受信し、もし保安タグ４２が検出されるならば出力信号を提供するために、送信器３０と同期した受信器２４と、送信器を送信周波数に合わせ、かつ受信器を受信周波数に合わせるキャリア出力信号を提供するためのデジタル制御周波数シンセサイザ（ＤＣＦＳ）２２とを具備する。
【００３５】
ＤＣＦＳ２２、送信器２０、及び受信器２４は、従来通りに設計され、当業者に既知であることから、本発明を完全に理解するためにそれらを説明する必要はない。
【００３６】
好ましい実施例は、ＤＣＦＳ２２のキャリア出力信号の周波数を決定し、送信及び受信時間を決定する送信器２０及び受信器２４に対してタイミング信号を提供するための制御器１２も有する。
【００３７】
制御器１２は、使用される特定の時間／周波数パターンを決定するためにグループ・アドレス・セレクタ３６からのグループ・アドレス信号を許容する。制御器は、外部のコンピュータ及び表示装置とデータを交換するために制御及び表示インタフェース回線６２を提供する。
【００３８】
図１にさらに示すように、制御器１２は該制御器１２の主な制御と演算タスクとを実行するためのデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）５２を有する。
【００３９】
制御器１２は、コンピュータ・プログラム及びテーブル・データを格納するためのプログラム可能読取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）５０と、一時データを格納するためのランダム・アクセスメモリ（ＲＡＭ）５４と、ＤＣＦＳ２２、送信器２０、及び受信器２４に制御器１２をインタフェースするためのプログラマブル論理素子（ＰＬＤ）５６と、受信器２４からのアナログ出力信号を許容し、受信器２４からのデジタル化出力信号を制御器１２に入力するためのＡＤ変換器５８と、インタフェース回線６２に沿ってグループ・アドレス・セレクタ３６と外部制御及び表示装置（不図示）とに対してインタフェースするために入出力装置６０とを同様に具備する。
【００４０】
ＤＳＰ５２は、ＰＲＯＭ５０に格納されているパラメータに対して応答する制御信号を生成するために、該ＰＲＯＭ５０に同じく格納されているプログラムを実行する。ＰＬＤ５６は、ＤＳＰ５２から受信した制御信号にもとづいた正しい送信及び受信周波数にＤＣＦＳ２２を合わせ、送信及び受信期間の間、送信器２０及び受信器２４を作動させる。
【００４１】
当業者に正しく理解されるように、制御器１２の構造は、図１に示したものに限定されない。例えば、図１に示す個々の構成要素のいくつか、又は全ての機能を実現するためのソフトウェアを含むマイクロプロセッサ・チップ又は単一のマイクロチップは、制御器１２での使用に適しており、それもまた本発明の精神及び範囲内である。
【００４２】
第１の好ましい実施例では、保安用タグ４２は、ＥＡＳシステムの当業者に既知のタイプであり、該タグ４２が用いられるＥＡＳシステムの検出範囲内にある共鳴周波数を持つ。
【００４３】
好ましくは、タグ４２は５０と１００との間に回路Ｑを有し、多くの製造元のＥＡＳシステムで一般に使用される共鳴周波数である周波数８．２ＭＨｚ又はその近傍で共鳴する。
【００４４】
しかし、共鳴周波数が８．２ＭＨｚである保安タグ４２は、本発明の限定とはみなされない。当業者に正しく理解されるように、ＥＡＳシステム１０は送信及び受信アンテナと保安タグ４２との間の適当なインタフェースを該ＥＡＳシステム１０が確立することができる任意の周波数での動作に適している。
【００４５】
図２Ａに示すように、ＥＡＳシステム１０の信号構造は２５５個の連続したフレームからなる固定スーパフレーム繰り返し期間を有する。スーパフレーム繰り返し期間は、２５５個の固定持続時間公称フレーム間隔（Ｔ_Ｆ２−Ｔ_Ｆ１、Ｔ_Ｆ３−Ｔ_Ｆ２等）によって確立される。
【００４６】
しかし、図２Ａに示すように、スーパフレーム繰り返し期間内の各々の単一のフレームは、該スーパフレーム繰り返し期間内の他のすべてのフレームとは異なり、公称フレーム間隔持続時間から＋／−ΔＴ_Ｆ外れているフレーム間隔持続時間を有する。
【００４７】
図２Ｂに示すように、各フレーム間隔は１６個のビン（Ｂ１からＢ１６）と１つの休止期間とを有する。図２Ｃにさらに示すように、各ビンはＰＬＤ５６によって制御される送信及び受信のタイミングである２つのＲＦバースト送信期間（ＸＭＩＴ）、２つのノイズ受信期間（ＲＣＶＡ）、及び２つの信号受信持続時間（ＲＣＶＢ）を有する。
【００４８】
各ビン期間中、送信周波数及び受信周波数は等しく、ＰＲＯＭ５０に格納された周波数参照用テーブル（ＦＬＵＴ）の複数の所定の数によって決定される。図３に示すように、テーブルＦＬＵＴは、各々が１６個の数字の９つの欄からなり、欄１の内容はビン番号１から１６に対応し、欄２〜９の各々の内容はＥＡＳシステム１０の送信／受信周波数に対応する数｛Ｃ_ｋ｝からなる１つの集合である。
【００４９】
各フレーム間隔の間、送信器２０は１６個のビン期間の間に６μ秒ＲＦバーストを３６個送信する。テーブルＦＬＵＴに格納された単一の集合｛Ｃ_ｋ｝、すなわちグループ・アドレス信号にもとづいて選択された数｛Ｃ_ｋ｝からなる１つの集合から逐次引き出される数によって選択される各々のビンの周波数であり、１つのビンあたり２回、各バーストが送信される。
【００５０】
ＤＳＰ５２によって、テーブルＦＬＵＴから引き出された数がＤＣＦＳ２２を調節するために使用される実際の周波数制御用語に変換する。
【００５１】
時間系列の次のビン期間の周波数は約７０ｋＨｚより低く、１６個の周波数が送信されるまで以下同様であり、したがって各フレーム間隔持続時間の間、約８．７ＭＨｚから約７．６ＭＨｚまでの周波数範囲に及ぶ。好ましくは、図２Ｂに示すように、ビンは各フレームの始端に位置する。
【００５２】
しかし、当業者に正しく理解されるように、個々のビンは各フレーム内のどこにでも位置することができ、そのこともまた本発明の精神及び範囲内である。
【００５３】
さらに、ＲＦバーストの周波数範囲が保安タグ４２の共鳴周波数の不確実性を十分にカバーするとともに、許容できる信頼性で保安タグ４２の共鳴周波数を特定するためにＲＦバーストの周波数間隔が十分に小さいという条件で、本発明にとっては、ＲＦバーストの数、ＲＦバーストの特定周波数、及びＲＦバーストの周数が送信される順番は、重要ではない。
【００５４】
第１の好ましい実施例では、個々のフレーム間隔の持続時間は等しくはないが、特定のＥＡＳシステムに関して、他のＥＡＳのフレームのフレーム間隔持続時間とは異なるようにグループ・アドレス信号に基づいてフレーム間隔持続時間が選択され、結果として他のＥＡＳシステムの動作によって生じた誤った警報又は妨害からＥＡＳシステム１０が実質的に免れることになる。
【００５５】
保安タグ４２の検出を有効に行うために、少なくとも３つの連続したフレームの同一受信周波数（又は複数の周波数）で、受信器２４によって第２の電磁信号（タグ４２から放射）を検出しなければならない。
【００５６】
１つのＥＡＳシステム１０からのＲＦバーストが他のＥＡＳシステム１０と同一の３つ以上の周波数間隔中に生ずることはかなり可能性が低いので、ＲＦインタフェースを緩和する目的で同じ場所に配置されたＥＡＳシステムを同期させる必要はない。
【００５７】
したがって、ＥＡＳシステム１０は、誤った警報又は受信器妨害を防ぐ目的で同期信号又は他の信号を送信又は受信しない。
【００５８】
第１の好ましい実施例では、制御器１２は最大長の疑似ノイズ・シーケンス発生器（ＰＮＳＧ）を有し、その出力は各フレーム間隔で１回変化する。第１の好ましい実施例では、２５５個のフレームからなる繰り返し期間を有する８段線形シフト・レジスタをシミュレートすることによって、ＰＮＳＧは制御器１２のＤＳＰ５２によってモデル化される。
【００５９】
シフト・レジスタは、ＰＮＳＧ出力パターンを決定するために所定のフィードバック接続を用いる。好ましくは、ＰＲＯＭ５０に格納されたフレーム参照用テーブル（ＪＬＵＴ）の内容によって、特定のフィードバック接続が決定される。第１の実施例では、テーブルＪＬＵＴは９つの欄からなり、欄１の内容はＰＮＳＧフィードバック接続が作られるシフト・レジスタの段番号に対応し、欄２〜９はグループ・アドレス信号にもとづいて選択されたフィードバック接続に対応する。
【００６０】
第１の実施例で使用される８段ＰＮＳＧに対する特定のフィードバック接続を図４に示す。
【００６１】
ＰＮＳＧの出力は、各シフト・レジスタ段のバイナリ出力の複合によって形成される８ビット数である。各フレーム間隔持続時間は、シフト・レジスタ出力を公称フレーム持続時間の値に加えることによって決定される。
【００６２】
ＰＮＳＧの出力が繰り返し期間中、繰り返されないことから、２５５個の異なるフレーム間隔持続時間値が疑似ノイズ発生器の繰り返し期間中、生成される。
【００６３】
第１の好ましい実施例では、公称フレーム間隔持続時間は、約０．０１秒であり、疑似ノイズ発生器の各バイナリ・ビットが８μ秒を表すことから、スーパフレーム繰り返し期間中、８μ秒刻みで約９０００から１１０００μ秒変化するフレーム間隔持続時間となる。
【００６４】
当業者に正しく理解されるように、本発明は疑似乱数ストリームを発生する線形シフト・レジスタの使用に限定されるものではなく、また２５５個の数に限定された数ストリームに限定されるものでもない。
【００６５】
例えば、テーブル索引とかなりの数の標準乱数発生手段に由来するテーブルの数とによってフレーム持続時間が決定され、それもまた本発明の精神及び範囲内である。
【００６６】
さらに、公称フレーム継続期間及びシフト・レジスタ出力によって表される時間増分は、それぞれ０．０１秒及び８秒に限定されない。
【００６７】
図５は第１の好ましい実施例のスーパフレーム、フレーム、ビン、及び送信／受信制御信号の発生を説明するための、説明なしで明瞭に分るフローチャートである。
【００６８】
グループ・アドレス信号によって、ＥＡＳシステム１０の第１の好ましい実施例で使用される特定集合のＰＮＳＧフィードバック接続が決まる。第１の好ましい実施例では、各ＥＡＳシステム１０に設けられた一組のスイッチ（不図示）を有するグループ・アドレス・セレクタ３６からグループ・アドレス信号が生成される。
【００６９】
複数のＲＡＳシステム１０が使用中である場所では、ＥＡＳシステム１０間の干渉を防ぐために、各ＥＡＳシステム１０で異なるグループ・アドレスを用いることが一般的である。
【００７０】
当業者に正しく理解されるように、グループ・アドレスは、ＥＡＳシステム１０に設けられたスイッチから入力する必要はなく、キーパッド又は類似の入力装置からの入力、あるいは電話回線又は他の通信媒体を介した遠隔地からの入力によって入力してもよく、それもまた本発明の精神及び範囲内である。
【００７１】
図６Ａ及び図６Ｂは、ＥＡＳシステム１０の第２の実施例のタイミング図であって、フレーム間隔持続時間が１つの値に固定されており（図６Ａ）、またフレーム内のＲＦバースト位置（ビン）間の分離が可変であり（図６Ｂ）、これらはスーパフレーム繰り返し期間全体にわたってフレーム間隔持続時間が可変で、かつフレーム内のＲＦバースト位置間の分離が値に固定されている第１の実施例とは対照的である。
【００７２】
ＥＡＳシステム１０の第２の好ましい実施例の構成は、図１に示す第１の好ましい実施例の構成と同一である。
【００７３】
第２の好ましい実施例が第１の好ましい実施例と異なる点は、（１）送信器及び受信器タイミングを決定するためにテーブルＪＬＵＴの代わりにパルス参照用テーブルＰＬＵＴ（後述）を用いること、及び（２）以下に説明するように周波数参照用テーブルＦＬＵＴに格納された数を明確なプロセスによって決定することである。
【００７４】
第２の好ましい実施例では、周波数参照用テーブルＦＬＵＴ（図３参照）に格納された所定数｛Ｃk｝からなる８個の集合は、Ｌ個の非反復でかつ負でない整数からなる所定順序の集合であり、ここでＬは１６に等しく、集合｛Ｓ｝に含まれる数の範囲は０乃至１５である。
【００７５】
集合｛Ｓ｝を順序変更することで導き出された各々の順序付き集合｛Ｃ_ｋ｝に含まれる数は、異なる順序の集合｛Ｃ_ｋ｝内で同一の数が２つ以上、同一位置を占めないように、配置される。
【００７６】
第２の好ましい実施例では、選択されたグループ・アドレスにもとづいて各フレーム間隔中、集合｛Ｃ_ｋ｝の１つから順に、数全てを逐次引き出すことで、フレーム間隔全体にわたる各々のビンにおける各ＲＦバーストの周波数及び受信器２４の対応周波数を決定する。
【００７７】
周波数（複数）の同一の集合を各フレーム間隔で繰り返す。当業者に理解するように、集合｛Ｓ｝は１６個の数に限定される必要はなく、１６よりも多いか、もしくはそれよりも少なくてもよい。
【００７８】
さらに、数の集合｛Ｃ_ｋ｝は、単一の数集合の順列から導き出される必要はなく、個々の数列が数集合の一致特性に対するソートを示すようにする任意の適当な手段によって集合を導くことができる。
【００７９】
第２の好ましい実施例では、ビン期間内のＲＦバーストの位置、ノイズ受信期間、及び信号受信期間が第１の実施例と同一である。
【００８０】
しかし、各フレーム間隔内の他のビンに対する各ビンの分離は、第１の実施例のように固定的なものでなくＥＡＳシステム１０の送信及び受信周波数の決定に使用されるような数の集合｛Ｃ_ｋ｝から引き出された同じ数によって決定される。
【００８１】
好ましくは、以下の等式１〜３にもとづいて、各フレーム間隔の開示時間から各ビンの開始を分離する時間Ｔ_ｊｋを決める。すなわち、
ｊ＝１に対して、Ｔ_１＝１ （１）
ｊ＝２，３，．．．Ｌに対して、Ｔ_ｊｋ＝Ｔ_{ｊ−１，ｋ}＋Δｔ＋Ｃ_ｊｋ・Ｒ_ｔ
（２）
ここで式中で、Ｔ_１＝フレーム間隔開始からの第１のビンの分離時間；
Ｔ_ｊｋ＝数集合｛Ｃ_ｋ｝に対するｊ−１ビンからの第ｊ番目のビンの分離時間；
Δｔ＝ビン幅；
Ｃ_ｊｋ＝ｋ番目の数集合｛Ｃ_ｋ｝に含まれるｊ番目の整数の値；及び
ｊ＝１乃至Ｌ−１に対して、
Ｒ_ｔ＝（Ｔ_ｔ−（Ｌ・Δｔ））／Σｊ （３）
であり、
ここで式中のＴ_ｔはｔ番目のフレーム間隔のフレーム間隔持続時間である。
【００８２】
第２の好ましい実施例では、Ｔ_ｊｋの値を等式１〜３によって事前に決め、続いてＰＲＯＭ５０にあるテーブルＰＬＵＴ（図７参照）に格納する。
【００８３】
８個の異なるグループ・アドレスが存在することから、またフレーム間隔持続時間が固定されていることから、Ｔ_ｔ（等式３中の）は公称フレーム間隔持続時間に等しい定数である。
【００８４】
したがって、テーブルＰＬＵＴは１６個のビン開始時間Ｔ_ｊｋからなる集合を８個格納する。図６Ｂは、フレーム持続時間０．０１秒及び数集合｛Ｃ_ｋ｝＝｛０，１５，７，１１，５，１０，１３，６，３，９，４，２，１，８，１２，１４｝のフレーム内でのビンＢ１〜Ｂ６の配置を示す。図８は第２の好ましい実施例のフレーム、ビン、及び送信／受信制御信号の生成を説明する、説明なしで明瞭に分るフローチャートである。
【００８５】
本発明の第３の好ましい実施例は、第１及び第２の実施例の組み合わせであり、図１に示す第１の好ましい実施例と同一の構成を用いる。
【００８６】
第３の実施例では、８個の数集合｛Ｃ_ｋ｝を事前に決定して周波数参照用テーブルＦＬＵＴに格納し、さらに疑似ノイズ発生器に対するフィードバック接続からなる集合８個を事前に決定してフレーム参照用テーブルＪＬＵＴに格納する。
【００８７】
各ビンの位置Ｔ_ｊｋを等式１〜３にもとづいて決定する。しかし、各フレームで変化するＰＮＳＧ出力にもとづいて各フレーム間隔の持続時間Ｔ_ｔが変動することから、等式（２）の因数Ｒ_ｔもまた各フレームで変化する。
【００８８】
好ましくは、各フレームについて実時間でＤＳＰ５２において等式（２）を解くことで、各フレームにある各ビンの位置Ｔ_ｊｋを算出する。各フレームのビン位置を新たに算出することで、スーパフレーム繰り返し期間全体にわたってフレームからフレームへとビンの分離が互いに関連して変化し、第１及び第２の実施例と比較して信号構造に対してさらにランダム性が付加される。
【００８９】
当業者に正しく理解されるように、ビン位置Ｔ_ｊｋは演算による決定と同様にテーブル索引によって決定される。その場合、２５５個の異なる可能フレーム間隔持続時間について、パルス参照用テーブルＰＬＵＴは２５５ｘ１６ｘ８＝３２，６４０の異なるビン位置を格納することになる。
【００９０】
図９においては、１０，０００及び８９８４μ秒のフレーム間隔持続時間をそれぞれ持つ同一スーパフレームの２つのフレームのビン構造が示されており、それによって第３の実施例によって導き出された付加的なビン時間ランダム性が実証される。
【００９１】
図１０は、第３の好ましい実施例のスーパフレーム、フレーム、ビン、及び送信器／受信器制御信号を説明する、説明なしで明瞭に分るフローチャートである。
【００９２】
第４の好ましい実施例は、図１に示す構成を利用し、フレーム間隔持続時間及びビン位置の両方が各フレーム間隔持続時間及び数集合｛Ｃ_ｋ｝の両方にもとづいてフレーム毎に変動する点で、第３の実施例と作用が類似している。
【００９３】
しかし、第４の実施例では、所定の数の細分化された範囲にＰＮＳＧの出力（したがってフレーム間隔持続時間）を量子化するもので、各細分化された範囲は各々の細分化された範囲の中間点と等しい値を有し、選択された各フレームのＴtの値は、それぞれのフレーム間隔持続時間と選択された細分化範囲の値との差が所定の値よりも小さくなるよう細分化された範囲の１つにある値である。
【００９４】
第４の好ましい実施例では、ＤＳＰ５２における演算要求が減少することで細分化された範囲の１つへＰＮＳＧ出力がハッシング（hashing）され、パルス参照用テーブルＰＬＵＴの内容によってフレーム毎にフレーム上で実際のビン位置が決定される。
【００９５】
第４の実施例では、各々２５６μ秒のフレーム間隔持続時間に対応する８個の細分化範囲が存在する。Ｔ_ｔを量子化することで得られ、また等式（２）で決定されるビン位置Ｔ_ｊｋはテーブルＰＬＵＴに格納される。
【００９６】
Ｒ_ｔの値が８個あり、また１２８個の値Ｃ_ｊｋ（１６個の値からなる集合が８個）があることから、パルス・ルックアップ（参照用）テーブルＰＬＵＴに格納された合計１０２４個のビン位置Ｔ_ｊｋが存在する。
【００９７】
第５の好ましい実施例は、第１及び第３の実施例の別の組み合わせであり、図１に示す第１の好ましい実施例と同一の構成を利用する。
【００９８】
第５の好ましい実施例では、８個の数集合｛Ｃ_ｋ｝をテーブルＦＬＵＴに格納し、また疑似ノイズ発生器に対するフィードバック接続からなる集合８個をテーブルＪＬＵＴに格納する。等式１〜３にもとづいて各ビンの位置Ｔ_ｊｋを決定する。
【００９９】
しかし、各フレーム間隔に対するビンの位置を演算する代わりに、等式（２）でＲ_ｔを計算するために使われるフレーム間隔持続時間Ｔ_ｔは固定されていて、最小フレーム持続時間の値と等しくされている。したがって、その第５の実施例では、ビン位置がフレーム毎に同一である。
【０１００】
好ましくは、ピン位置は１６個の数からなる８個の集合を構成してパルス参照用ＰＬＵＴに格納され、テーブル索引はＤＳＰ５２による演算よりも効果的である。
【０１０１】
しかし、当業者に明瞭なように、本発明の精神及び範囲内でＳＰ５２によってビン位置の演算を行うことができよう。
【０１０２】
広義の発明思想から逸脱することなく上記の実施例に対して変更を加えることができることは、当業者に理解されることである。従って本発明は開示された特定の実施例に限定されず特許請求の範囲により定義される本発明の精神及び広い範囲内での修正を包含することを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の好ましい実施例にもとづくＥＡＳシステムの機能的ブロック図
【図２Ａ】 本発明の第１の好ましい実施例によって利用されるスーパフレーム信号構造を図示するタイミング図
【図２Ｂ】 本発明の第１の好ましい実施例によって利用されるフレーム信号構造を図示するタイミング図
【図２Ｃ】 本発明の第１の好ましい実施例で利用されるビン信号構造を図示するタイミング図
【図３】 本発明にもとづく周波数参照用テーブル（ＦＬＵＴ）の図
【図４】 本発明にもとづくフレーム参照用テーブル（ＪＬＵＴ）の図
【図５】 本発明の第１の好ましい実施例にもとづいた送信及び受信周波数の制御を説明するためのフローチャート
【図６Ａ】 本発明の第２の好ましい実施例によって利用されるスーパフレーム信号構造を図示するタイミング図
【図６Ｂ】 本発明の第２の好ましい実施例によって利用されるフレーム信号構造を図示するタイミング図
【図７】 本発明の第２の好ましい実施例にもとづくパルス参照用テーブル（ＰＬＵＴ）の図
【図８】 本発明の第２の好ましい実施例にもとづいた送信及び受信周波数の制御を説明するためのフローチャート
【図９】 本発明の第３の好ましい実施例にもとづく異なるフレーム間隔持続時間内でのビン位置を図示するタイミング図
【図１０】 本発明の第３の好ましい実施例にもとづいた送信及び受信周波数の制御を説明するためのフローチャート

Claims (15)

1. 検出ゾーン内の保安タグの存在を検出するためのパルス聴取電子式物品保安（ＥＡＳ）システムであって、
   ＲＦ（無線周波数）バースト（複数）の周波数が複数の連続フレーム間隔の各々の間に送信された複数の値であり、前記複数の連続フレーム間隔の各々のフレーム間隔が少なくとも１つのＲＦバースト、ノイズ受信期、及び信号受信期を含む一連のビンを含み、また各ビンは始端及び終端を有し、次にくる各ビンの始端は複数の値によって先行のビンの終端から時間的に分離され、さらに各フレーム間隔にある第１のビンの始端は各フレーム間隔の開始時間を基準として所定の時間で生ずる、前記ＲＦバーストの時間系列である第１の電磁信号を前記検出ゾーンに放射するための送信器と、
   前記第１の磁気信号に応答して前記検出ゾーンにある保安タグから再放射された第２の電磁信号を受信し、もし前記保安タグが検出されるならば出力信号を提供するために、各ビンの前記ノイズ受信期及び前記信号受信期の間のみ動作する、前記送信器に同期した受信器と、
   を備え、
   前記複数のバースト周波数と前記ビン分離との組み合わせが同一場所に設置された他のＥＡＳシステムの他のバースト周波数とビン分離との組み合わせとは異なるように選択され、それによって前記ＥＡＳシステムが同一場所に設置された他のＥＡＳシステムの動作によって誤った警報又は妨害を実質的に受けないことを特徴とする、
   パルス聴取電子式物品保安（ＥＡＳ）システム。
2. 前記ＥＡＳシステムと他のＥＡＳシステムとの間で意図的な通信が存在しないことを特徴とする請求項１に記載のパルス聴取電子式物品保安（ＥＡＳ）システム。
3. 前記バースト周波数、前記ビン分離、及び少なくともフレーム間隔持続時間を決定するために前記送信器及び前記受信器に接続した制御器をさらに備え、
   前記制御器は、ｋが１からＭまでの範囲内にある値である数｛Ｃ_ｋ｝の集合をＭ個格納し、数｛Ｃ_ｋ｝の各集合がＬ個の非反復非負整数からなる単一の順序付き集合｛Ｓ｝の異なる順列であり、さらに異なる順序付き集合｛Ｃ_ｋ｝で同一の数が２つ以上、同一位置を占めないように、各集合｛Ｃ_ｋ｝が配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のパルス聴取電子式物品保安（ＥＡＳ）システム。
4. グループ・アドレスにもとづいて前記数｛Ｃ_ｋ｝の集合の１つから順に数を逐次選択することで各フレーム間隔における各バーストの周波数が決定され、また各フレーム間隔の間中に前記集合｛Ｃ_ｋ｝の数全てが選択されることを特徴とする請求項３に記載のパルス聴取電子式物品保安（ＥＡＳ）システム。
5. グループ・アドレスにもとづいて前記数｛Ｃ_ｋ｝の集合の１つから順に数を逐次選択することで各フレーム間隔における各ビンの位置が決定され、各フレーム間隔の間中に前記集合｛Ｃ_ｋ｝の数全てが選択され、また異なるグループ・アドレスが選択された場合に複数のビンが別のビンの位置と重ならないようにして前記ビン位置が決定されることを特徴とする請求項４に記載のパルス聴取電子式物品保安（ＥＡＳ）システム。
6. 各フレーム間隔の開示時間から各ビンの開始を分離する時間Ｔ_ｊｋが下記の関係で決定されることを特徴とする請求項５に記載のパルス聴取電子式物品保安（ＥＡＳ）システム：
   ｊ＝１の場合、Ｔ_１＝１、
   ｊ＝２，３，．．．Ｌの場合、Ｔ_ｊｋ＝Ｔ_{ｊ−１，ｋ}＋Δｔ＋Ｃ_ｊｋ・Ｒ
   ここでＴ_１＝フレーム間隔開始からの第１のビンの分離時間；
   Ｔ_ｊｋ＝ｊ−１ビンからの第ｊ番目のビンの分離時間；
   Δｔ＝ビン幅；
   Ｃ_ｊｋ＝ｋ番目の数集合｛Ｃ_ｋ｝に含まれるｊ番目の整数の値、及び
   ｊ＝１乃至Ｌ−１の場合、Ｒ＝（Ｔ_ｔ−（Ｌ・Δｔ））／Σｊ
   ここでＴ_ｔはｔ番目のフレーム間隔のフレーム間隔持続時間。
7. 前記数集合｛Ｓ｝が少なくとも１６個の数を含むことを特徴とする請求項５に記載のパルス聴取電子式物品保安（ＥＡＳ）システム。
8. 前記複数の連続フレーム間隔の各々の持続時間は複数の値の１つであり、
   前記複数のバースト周波数とビン分離とフレーム間隔持続時間との組み合わせは、他のＥＡＳシステムの他のバースト周波数とビン分離とフレーム間隔持続時間との組み合わせとは異なるように選択され、それによって他のＥＡＳシステムの動作によって生じた誤った警報又は妨害から前記ＥＡＳシステムが実質的に免れることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかの請求項に記載のパルス聴取電子式物品保安（ＥＡＳ）システム。
9. 前記制御器は、フレーム間隔持続時間を決定することを特徴とする請求項８に記載のパルス聴取電子式物品保安（ＥＡＳ）システム。
10. 各フレーム間隔の開示時間から各ビンの開始を分離する時間Ｔ_ｊｋが下記の関係で決定されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか又は請求項９に記載のパルス聴取電子式物品保安（ＥＡＳ）システム：
    ｊ＝１の場合、Ｔ_１＝１、
    ｊ＝２，３，．．．Ｌの場合、Ｔ_ｊｋ＝Ｔ_{ｊ−１，ｋ}＋Δｔ＋Ｃ_ｊｋ・Ｒ_ｔ
    ここでＴ_１＝フレーム間隔開始からの第１のビンの分離時間；
    Ｔ_ｊｋ＝ｊ−１ビンからの第ｊ番目のビンの分離時間；
    Δｔ＝ビン幅；
    Ｃ_ｊｋ＝ｋ番目の数集合｛Ｃ_ｋ｝に含まれるｊ番目の整数の値、及び
    ｊ＝１乃至Ｌ−１の場合、Ｒ_ｔ＝（Ｔ_ｔ−（Ｌ・Δｔ））／Σｊ
    ここでＴ_ｔはｔ番目のフレーム間隔のフレーム間隔持続時間。
11. 各フレーム間隔の開示時間から各ビンの開始を分離する時間Ｔ_ｊｋは、
    ｊ＝１の場合、Ｔ_１＝１、
    ｊ＝２，３，．．．Ｌの場合、Ｔ_ｊｋ＝Ｔ_{ｊ−１，ｋ}＋Δｔ＋Ｃ_ｊｋ・Ｒ_ｔ
    ここでＴ_１＝フレーム間隔開始からの第１のビンの分離時間；
    Ｔ_ｊｋ＝ｊ−１ビンからの第ｊ番目のビンの分離時間；
    Δｔ＝ビン幅；
    Ｃ_ｊｋ＝ｋ番目の数集合｛Ｃ_ｋ｝に含まれるｊ番目の整数の値、及び
    ｊ＝１乃至Ｌ−１の場合、Ｒ_ｔ＝（Ｔ_ｔ−（Ｌ・Δｔ））／Σｊ
    の関係にもとづいて決定され、かつ
    前記複数のフレーム間隔持続時間の最大値と最小値との間の範囲は所定の数の細分化範囲に分割され、各細分化範囲は、各々の細分化範囲の中間点と等しい値を有し、選択された各フレームのＴ_ｔの値は、それぞれのフレーム間隔持続時間と前記選択された細分化範囲の値との差が所定の値よりも小さくなるように、前記細分化範囲の１つに含まれる値であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか又は請求項９に記載のパルス聴取電子式物品保安（ＥＡＳ）システム。
12. 各フレーム間隔の開示時間から各ビンの開始を分離する時間Ｔ_ｊｋが下記の関係で決定されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか又は請求項９に記載のパルス聴取電子式物品保安（ＥＡＳ）システム：
    ｊ＝１の場合、Ｔ_１＝１、
    ｊ＝２，３，．．．Ｌの場合、Ｔ_ｊｋ＝Ｔ_{ｊ−１，ｋ}＋Δｔ＋Ｃ_ｊｋ・Ｒ
    ここでＴ_１＝フレーム間隔開始からの第１のビンの分離時間；
    Ｔ_ｊｋ＝ｊ−１ビンからの第ｊ番目のビンの分離時間；
    Δｔ＝ビン幅；
    Ｃ_ｊｋ＝ｋ番目の数集合｛Ｃ_ｋ｝に含まれるｊ番目の整数の値、及び
    ｊ＝１乃至Ｌ−１の場合、Ｒ＝（Ｔ_ｔ−（Ｌ・Δｔ））／Σｊ
    ここでＴ_ｔは前記複数のフレーム間隔持続時間の最小値。
13. 各フレーム間隔の持続時間が、各フレーム間隔毎に値を変える最大長の疑似ノイズ・シーケンス発生器の出力によって決定され、前記シーケンス発生器の出力は公称フレーム間隔持続時間の値と組み合わさっており、前記シーケンス発生器の出力は複数の所定のフィードバック接続によって決定され、さらに前記グループ・アドレスにもとづいて特定の接続が選択されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか又は請求項９に記載のパルス聴取電子式物品保安（ＥＡＳ）システム。
14. 前記シーケンス発生器が少なくとも２５５個のフレームからなる繰り返し期間を有することを特徴とする請求項１３に記載のパルス聴取電子式物品保安（ＥＡＳ）システム。
15. 前記公称フレーム間隔持続時間の値が約０．０１秒であることを特徴とする請求項１３に記載のパルス聴取電子式物品保安（ＥＡＳ）システム。

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