KR20080014741A - 변조 지시 표면 음파 태그 시스템 및 그 이용 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 표면 음파 태그 장치를 이용하는 변조 지시 시스템을 제공한다. 이것은 적어도 2개의 표면 음파 태그 장치의 사용에 의해 달성된다. 일실시예에 있어서, 제 1 표면 음파 태그 장치(820)는 질문에 응답하여 식별 신호를 리턴하고 제 2 표면 음파 태그 장치는 질문에 응답하여 변조 지시(840)를 리턴한다. 부분적인 나선형을 형성하도록 각각 변형되는 전도성 요소를 구비하는 안테나 조립체가 제공된다. 하나의 요소는 다른 하나로부터 반대 방향으로 나선을 이루고, 요소들은 부분적인 이중 나선형의 형태로 서로 반대에 배치된다.

표면 음파 태그 장치, 변조 지시, 식별 신호, 안테나 조립체, 변조 지시 시스템

Description

변조 지시 표면 음파 태그 시스템 및 그 이용 방법{TAMPER INDICATING SAW TAG SYSTEM AND METHOD FOR USING SAME}

본 발명은 일반적으로 표면 음파(surface acoustic wave; SAW) 식별 태그, 보다 구체적으로는 데이터 함량이 향상된 변조 지시 표면 음파(SAW) 식별 태그 및 그 태그의 작동 및 제조 방법에 관한 것이다.

식별 시스템 및 서비스에 대한 시장이 전세계적으로 존재한다. 그러한 식별 시스템은 변조 방지가 아니면 변조 지시하는 것으로 입증될 수 있다면 우체국, 공항 및 항구, 교통국에 매우 중요하다.

유사한 것으로는 사업상 식별 기능을 실행하도록 채용되는 바코드와 이 바코드를 판독하는 데에 이용되는 각종 장치가 있다. 바코드는 종이 또는 전자 디스플레이상에 표시된 바코드를 판독하여 특정한 코드와 관련된 물품을 식별하도록 스캐너(바코드 스캐너 등)을 이용함으로써 가장 일반적으로 판독되고 있다. 그러한 판독성 제한의 한가지는 사용될 수 있는 거리이다. 양자는 데이터를 디코딩하기 위하여 판독기가 바코드에 접촉하거나 매우 근접하게(최대 수 센티미터) 있을 필요가 있는 단거리 시스템이다. 또한, 판독기가 데이터를 정확하게 디코딩하기 위하여 판독기와 바코드 사이에 방해물이 없어야 한다는 점에서 제한된다. 이 문제들의 결과로서, 높은 판독 정밀도가 요구될 경우 매 각각의 판독 작업은 인간 작업자에 의한 수동 스캐닝을 필요로 한다. 따라서, 바코드 라벨에 의한 변조는 바코드의 오버레이상에 존재하거나 다른 바코드의 교체에 의해 바코드를 제거하는 물리적으로 보이는 작업에 의해 쉽게 식별될 수 있다.

무선 주파수 식별("FRID") 태그는 또 다른 종래 기술의 식별 장치이다. 명칭이 암시하는 바와 같이, RFID 태그는 신호를 받으면 인코딩된 식별 정보를 판명하는 무선 신호를 반사하거나 재전송한다. RFID 태그는 고속도로 및 다리 사용료의 수집으로부터 모조를 회피하고 화물 컨테이너를 비롯한 컨테이너의 내용물을 식별하기 위하여 물체 내에 매입되는 것까지 많은 용도를 갖는다. 바코드에 비한 RFID 태그의 이점은 바코드 시스템에 존재하는 배향 문제 및 중대한 시야선 문제없이 다소 먼거리에서 일반적으로 감지될 수 있다는 점이다. 그러나, 그러한 이점은 인간 작업자가 태그를 시각적으로 검사할 수 없기 때문에 변조 지시에 대해서는 단점이 된다.

RFID 태그 장치에는 2가지 기본적인 타입이 있고, 이들은 마이크로칩을 포함하는 것과 포함하지 않는 것이다. 2가지 타입 간에는 비용 및 성능면에서 용도의 타입에 관하여 좀처럼 서로 경합하지 않는 정도로 차이가 있다. 일반적으로, 비용이 더 드는 칩 태그는 칩이 없는 태그보다 큰 데이터 용량을 갖는다. 예컨대, 집적 회로 칩(IC 칩) 태그는 일반적으로 1백만개보다 적은 양을 주문받을 때마다 약 1달러의 단위 비용 아래로 입수할 수 없지만, 칩이 없는 태그는 10만개가 주문되더라도 매 20 센트보다 작은 비용으로 입안된다.

IC 칩 태그는 다른 스타일의 태그보다 보다 넓은 용도로를 갖는다. IC 칩 태그는 4개의 요소 또는 기능부, 즉 (1)컴퓨터 마이크로칩, (2)무선 신호를 컴퓨터 데이터 신호로 그리고 다시 무선 신호를 전환시키는 회로, (3)안테나, 및 (4)DC 전력을 칩 회로에 제공하는 수단으로 이루어진다. 저비용의 RFID 칩 태그에 있어서, 2개의 제 1 기능부는 흔히 단일의 마이크로칩에 흔히 부분적으로 또는 전체적으로 일체화되고, 그 일체화는 태그 성능(판독 거리, 비트 개수 등)에 특정한 양보를 필요로 한다. 이러한 기능부의 조합은 또한 특정한 집적 회로(IC) 비용 및/또는 단일의 IC상에 디지털 및 무선 주파수 회로 양자를 수용하기 위한 설계 절충에 이른다. 이들 설계 절충의 충격은 다시 더 먼 거리와 고가의 안테나의 원인이 되는 저무선 주파수(RF) 작동 주파수의 사용에 의해 부분적으로 보상될 수 있다.

칩 태그에 대한 대부분의 열악한 문제는 칩 회로용 DC 전력에 대한 요구이다. 비용, 크기 및 중량에 관한 심각한 제약과 함게 환경 문제의 조합은 일반적으로 태그가 배터리 또는 그 외의 온보드 전원을 구비하지 않는 것을 필요로 한다. 오직 일반적으로 사용할 수 있는 해법은 태그 판독기 신호로부터 수신한 RF 전력을 태그 내에서 DC 전력으로 변환시킴으로써 DC 전력을 얻는 것이다. 당업자는 배터리 똔느 그외의 전원이 없는 태그를 "패시브" 태그라고 부르고, 배터리 또는 그외의 전원을 포함하는 것을 "액티브" 태그라고 부른다. DC 전력을 칩 태그에 제공하는 패시브 방법은 보다 효율적인 태그 안테나(즉, 보다 큰 크기와 비용)와 판독기로부터 전달된 보다 높은 전력 레벨을 필요로 한다. 또한, 마이크로칩의 비용이나 태그 내에 필요한 여분의 전기 구성요소를 위한 태그의 비용을 추가하는 추가 구성 요소를 필요로 하고, 이 추가 구성요소로 인해 태그 크기가 증가된다. 그러나, IC 칩 태그는 배터리 전력이 전부 소모되지 않는 한 변조된 지시를 확실하게 전송할 수 있다.

"칩이 없는" RFID 태그는 마이크로칩을 포함하지 않지만, 데이터를 저장하기 위하여 자성 물질이나 트랜지스터리스 박막 회로에 의존한다. 칩이 없는 RFID 태그의 주요 이점은 비교적 낮은 비용이다. 칩이 없는 태그의 단점은 제한된 거리(최대 수 센티미터)이고 오직 제한된 양의 정보를 함유한다. 가혹한 이들 문제로 인해 그들의 낮은 비용의 잠재력에도 불구하고 시장 진입이 방해되었다.

다른 타입의 식별 태그 SAW 기반 RFID는 RF SAW(텍사스주 리차드슨 소재)에 의해 개발되었고 표면 음파 기법을 이용하여 식별 정보를 제공한다. 그러한 태그 및 이 태그에 이용하기 위한 판독기는 2004년 7월 6일자로 허여된 미국 특허 제 6,759,789호와, 2004년 3월 23일자로 허여된 미국 특허 제 6,708,881호에 교시되어 있고, 이들 특허는 모두 하트만 클린톤 에스.(Clinton S. Hartmann)에게 허여되어 있다. 본 특허 출원의 양수인에게 양도된 양 특허는 참조로서 본 명세서에 합체된다.

따라서, 당업계에는 가능한 변조를 지시할 수 있는 SAW 기반 RFID를 이용하는 식별 태그를 제공하는 것이 요구된다.

전술한 배경의 관점에서, 본 발명의 실시예는 변조 지시 시스템을 제공한다. 이것은 하나 이상의 태그 장치를 이용함으로써 달성된다.

일실시예에 있어서, 제 1 태그 장치는 호출에 응답하여 식별 신호를 리턴하고 제 2 태그 장치는 질문에 응답하여 변조의 지시를 리턴한다.

다른 실시예에 있어서, 단일의 태그는 질문에 대한 응답의 부재에 의해 변조를 지시하도록 이용된다.

추가 실시예에 있어서, 변형된 절곡된 이극 안테나가 볼트 시일 장치에 이용된다. 안테나 조립체는 부분적인 나선형을 형성하도록 각각 변형되는 도전성 소자를 구비한다. 하나의 소자는 다른 요소로부터 반대 방향으로 나선형으로 되고, 소자들은 부분적인 이중 나선형의 형태로 서로 반대에 배치된다.

따라서, 본 발명의 실시예의 시스템 및 방법은 종래의 기술에 의해 인식된 문제를 해결하고 추가 이점을 제공한다.

따라서, 일반적인 용어로 본 발명을 설명하지만, 이항서는 실질적으로 실척으로 도시되지 않은 첨부 도면을 참조한다.

도 1은 펄스 위치 및 상 위치에 의해 내부에 특정 개수의 인코딩을 리턴 신호에 제공하도록 구성된 안테나를 갖춘 SAW 식별 태그의 실시예의 평면도.

도 2a는 케이블에 의해 연결된 2개의 SAW 태그를 도시한 도면.

도 2b는 분리되어 있는 케이블에 의해 연결된 2개의 SAW 태그를 도시한 도면.

도 3a는 유리 기판상에 있는 2개의 SAW 태그를 도시한 도면.

도 3b는 하나의 태그가 분리되어 있는, 기판상에 있는 2개의 SAW 태그를 도 시한 도면.

도 4a 내지 도 4d는 종래의 PPM을 이용하여 데이터를 전송하는 시간 간격의 2개의 위치를 도시하는 디지털 PPM의 일례를 도시한 도면.

도 5는 시일이 없는 태그 ID 신호를 도시한 도면.

도 6a는 지시 시일로서 쇼트된 SAW 장치에 의한 태그 ID 신호를 도시한 도면.

도 6b는 변조를 지시하는 태그 ID 신호를 도시한 도면.

도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 구성을 도시하는 다이어그램.

도 7b는 본래의 시일을 갖춘 도 7a의 구성의 리턴 신호를 도시한 도면.

도 7c는 변조를 지시하는 도 7a의 구성의 리턴 신호를 도시한 도면.

도 8a는 본 발명의 추가 실시예에 따른 구성을 도시하는 다이어그램.

도 8b는 본래의 시일을 갖춘 도 8a의 구성의 리턴 신호를 도시한 도면.

도 8c는 변조를 지시하는 도 8a의 구성의 리턴 신호를 도시한 도면.

도 9는 화물 컨테이너를 로킹하는 데에 이용되는 통상적인 로킹 바아에 부착되는 다른 실시예를 도시한 도면.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 변조 지시 볼트 밀봉 장치를 도시한 도면.

도 11은 본 발명의 추가 실시예에 따른 변조 지시 볼트 밀봉 장치를 도시한 도면.

도 12는 본 발명의 다양한 실시예 및 다른 용례에 사용될 수 있는 변형된 절 곡형 이극 안테나를 도시한 도면.

이하, 본 발명을 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 충분히 설명한다. 그러나, 본 발명은 많은 다른 형태로 구현될 수 있으며 본 명세서에 기재된 실시예들로 제한되는 것으로 해석되어서는 않된다. 오히려, 이들 실시예는 이 개시가 철저하고 완벽하게 되도록 제공되며, 당업자에게 본 발명의 범위를 충분히 전달한다. 실시예 중 일부는 RFID 비-SAW(non-SAW) 태그 장치를 포함할 수 있으며 청구범위에 대한 제한으로서 판독해서는 않된다. 동일한 도면 부호는 전체에 걸쳐 동일한 요소를 지칭한다.

이하, 수신 본체에 대한 서비스를 전달하는 시스템 및 방법을 설명한다.

도 1을 참조하면, 펄스 위치와 상 위치에 의해 내부에 특정 개수의 인코딩을 리턴 신호에 제공하도록 구성된 안테나(105)를 갖춘 SAW 식별 태그(100)의 실시예의 평면도이다. SAW 태그(100)는 안테나(105)가 SAW 태그 판독기로부터 질문 신호를 수신하도록 사용되는 일단에 변환기(110)를 구비한다. 리턴 신호가 질문을 받은 SAW 식별 태그(100)와 독특하게 관련된, 내부에 인코딩된 숫자를 갖도록 SAW 태그(100)의 표면 아래에서 진행되고 펄스 위치와 상 위치에 의해 배열된 리플렉터(120)에 조우하는 SAW가 발생된다. 출원인은 또한 SAW RFID 시스템으로서 알려진 그러한 장치를 부르도록 전체 표면 음파 태그(GST; Global Surface Acoustic Wave Tag)라는 용어를 만들어 내었다. SAW RFID 시스템은 통상적인 RFID 시스템이 제공할 수 있는 것보다 긴 판독 거리를 제공한다. 설명된 태그 장치는 컨테이너의 식별 정보, 컨테이너의 내용물, 컨테이너가 취한 루트 및 운반 중인 물품이나 물품을 운반하는 컨테이너를 설명 또는 식별할 수 있는 임의의 다른 정보를 제공할 수 있다. 따라서, 식별이라는 용어가 명세서에서 사용될 수 있지만, 다른 정보가 태그에 프로그램될 수도 있다. GST를 이용하는 다른 이점은 이전의 RFID 태그에 비해 태그에 프로그램될 수 있는 정보의 비트가 더 많다는 것이다.

SAW 태그(100)의 표면상에는 펄스 위치와 상 위치에 의해 배치된 슬롯(130)의 하나 이상의 그룹(140)이 배치된다. 물론, 그들은 또한 펄스 위치, 상 위치 및 진폭 위치에 의해 배치될 수 있고, 여전히 본 발명의 소기의 범위 내에 있다. 슬롯(130)의 개수 및 그 구성은 사용되는 인코딩 시스템에 좌우된다. 리플렉터(120)는 상 위치가 사각형으로 되도록 배치될 수 있다. 당업자라면 본 발명의 다른 실시예가 그룹(140) 내에서 슬롯(130)의 상이한 배치 뿐만 아니라 상이한 개수의 슬롯(130) 및 그룹(140)을 필요로 하는 상이한 상 위치를 이용할 수 있다는 이해할 것이며, 이것은 여전히 본 발명의 소기의 범위 내에 있다.

SAW 식별 태그 판독기는 변환기(110)와 슬롯(130)의 그룹(140) 사이에 배치되는 프레임 리플렉터(150)를 갖는 SAW 태그(100)에 사용된다. 그러한 프레임 리플렉터(150)는 SAW 식별 태그 판독기가 코딩된 식별 번호의 검출을 시작할 수 있는 리턴 신호 내의 시작점으로서 간주될 수 있다. 슬롯(130)의 그룹(140) 후에 SAW 태그(100)상에 엔드 리플렉터(160)가 배치된다. 프레임 리플렉터(350)와 함께 엔드 리플렉터(160)는 디코딩할 SAW 식별 태그 판독기용 리턴 신호를 구성하도로 기능한다. 도시된 SAW 태그는 또한 각 그룹(140)을 분리하는 사공간(170)을 도시하 고 있다. 이 사공간(170)은 그룹(340)을 분리하도로 기능하고 심볼간 간섭을 감소시킨다.

내부 인코딩된 독특한 숫자를 갖는 리턴 신호와 SAW 태그(100)상의 리플렉터(120)의 배치를 이해하기 위하여, 적절한 신호 변조 방법을 고려한다. 종래의 펄스 위치 변조(PPM)에 있어서, 데이터 스트림은 단일의 펄스가 샘플 내에 담긴 정보를 전송하도록 이용되는 별개의 샘플 값으로 데이터 스트립을 분할함으로써 코딩될 수 있다. 예정된 시간 간격에 걸쳐 단일의 펄스의 시간 위치를 변경하는 것은 그 샘플의 정보를 전송하도록 기능한다. 후속하는 시간 간격의 단일의 펄스는 유사하게 후속하는 샘플 값의 정보를 전송하도록 이용된다.

도 2a를 참조하면, 2개의 SAW 태그(210, 220)가 시일 구조(200)에 포함된다. 태그는 기판(230)에 고정되어 케이블(240)에 의해 상호 연결된다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 케이블(240)은 다른 SAW 태그(210 또는 220)로부터 분리될 수도 있다.

도 3a는 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 도 3a의 구조(300)는 동일한 기판(350)에 부착된 2개의 태그(310, 320)를 도시한다. 태그는 상호 연결되고(325), 안테나(315)를 구비할 수 있다. 기판(350)은 이 기판(350)이 응력을 받으면 파괴 가능 영역을 제공하도록 스코어링되는(자국을 낼 수 있는) 유리 또는 그외의 재료일 수 있다. 따라서, 구조(300)는 개구를 밀봉하는 데에 이용되고 개구에 대한 접근을 시도하면서 기판에 압력이 인가되고, 기판은 2개의 태그(310, 320)의 상호 연결부(325) 등의 스코어링 영역에서 파괴된다. 금속 스트립 라인이 또한 기판을 파단 가능하게 하는데에 이용될 수 있다.

도 3b는 개구의 제 1 부분에 부착되는 기판에 하나의 태그(370)가 부착될 수 있는 변형예를 도시하고 있다. 제 2 태그(360)는 개구의 제 2 부분에 부착되고, 일반적으로 리드(365)에 의해 태그(370)에 결합되어 변조되지 않는다.

이하, 도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 데이터가 종래의 PPM을 이용하여 전송될 수 있는 시간 간격의 4개의 펄스 위치를 도시하는 디지털 PPM의 일례가 도시되어 있다. 이 경우에, 전송될 샘플은 디지털이고 4개의 가능한 값들 중 하나를 갖는다. 4개의 시간 위치 또는 펄스 위치 중 하나에 시간 위치가 센터링될 수 있는 명목상 동일한 단일의 펄스 파형으로 이루어지는 4개의 가능한 파형이 도시되어 있다. 인접한 펄스 위치로부터의 스커트가 실질적으로 임의의 선택된 펄스의 피크에서 제로가 되는 것을 보장하도록 펄스 위치들 사이에 요구되는 최소 시간 간격은 Tmin이다. 물론, Tmin보다 넓은 펄스 간격이 PPM 신호를 복조하는 능력에 영향을 미치지 않으면서 사용될 수 있지만, 펄스 위치가 Tmin보다 보다 근접하게 떨어져 있으면, 하나의 펄스 위치를 그 이웃한 위치로부터 명료하게 구별하는 것이 보다 어렵게 된다. 4개의 가능한 피크 펄스 위치의 각각에서 PPM 파형을 샘플링하는 데에 판독기를 이용하고 가장 큰 것을 선택하면 종래의 PPM이 복조된다. 당업자에게는 복조 공정이 당업계에 알려진 다수의 동기화 방법 중 하나를 이용하여 동기화되어야 한다는 것이 쉽게 명백하다.

4개의 가능한 펄스 위치는 데이터의 2개의 2원 비트를 나타낸다. 단일의 펄스에 의해 점유되는 4개의 펄스 위치 중 후속 그룹은 추가적인 데이터의 2개의 2원 비트를 나타낸다. 필요에 따라 4개의 펄스 위치의 많은 순차적인 그룹이 많은 정 보 비트를 함유하는 원하는 데이터 단어를 나타내는 데에 이용될 수 있다.

PPM 변조는 SAW 장치를 기초로 한 RFID 태그용의 우수한 변조 방법인데, 그 이유는 (1)단일 펄스가 SAW 기판상에 위치된 SAW 리플렉터에 의해 쉽게 생성되어 프로그램될 수 있고, (2)다양한 펄스 시간 위치가 가능한 SAW 리플렉터의 공간 위치에 직접 관련하며, (3)데이터 비트의 개수가 태그 삽입 로스를 저감시키는 신호 펄스의 개수보다 크고, (4)SAW 리플렉터의 개수가 모든 가능한 태그 식별 개수에 대해 일정하게 유지되고, 이로 인해 임의의 태그 식별을 위한 균일한 펄스 진폭을 갖는 상당히 낮은 로스 태그로 귀착되기 때문이다. 그러나, SAW RFID 태그용 PPM의 사용은 또한 다음을 포함하는 제한을 갖는다. (1)PPM 데이터 밀도가 낮고, 이로 인해 칩 크기(및 이에 따라 비용)를 증대시킨다. (2)SAW 칩을 위한 실제 최대 크기와 조합된 낮은 데이터 밀도는 실제 태그의 개수에 상한을 초래한다. (3)PPM SAW 태그에서의 여러 리플렉터들 사이의 멀티 바운스 반사는 PPM 펄스 트레인의 나중 부분에 간섭할 수 있는 원치않는 펄스를 초래한다.

도 5는 태그로부터 시간 도메인에서의 통상적인 리턴 신호를 도시한다.

도 6a는 태그 장치의 시간 도메인에서의 신호를 도시하고, 여기서 시간 도메인에서 지연된 태그 장치로부터의 신호는 시일로서 쇼트를 갖는다. 도 6b는 태그 장치의 시간 도메인에서의 신호를 도시하지만, 시일이 파괴되어 있다(즉, 제 2 태그 장치는 쇼트없이 적시에). 도 6a에서 쇼트된 바와 같이, 제 1 태그 장치로부터 리턴 신호는 없다. 그러나, 도 6b에서 알 수 있는 바와 같이, 제 2 태그 장치는 쇼트가 제거되어 변조를 지시할 때에 신호를 리턴한다.

도 7a는 단일의 태그를 이용하는 본 발명에 따른 회로를 도시하는 다이어그램이다. 장치(700)는 안테나(710)와, 임피던스 제어식 후방 리플렉터(720)를 갖는 태그 장치와, 파괴 가능한 전송 라인(730)과, 말단 레지스터(740)을 포함한다. 파괴 가능한 라인은 당업계에 공지된 스코어링된 금속 라인, 전도성 잉크 도는 전도성 분말 등으로 제조된다.

도 7b는 파괴 가능한 전송 라인(730)이 파괴되지 않은(즉 변조가 발생하지 않은) 도 7a의 장치로부터의 리턴 신호를 도시하고, 도 7c는 파괴 가능한 전송 라인(730)이 파괴된(즉 변조가 발생된) 도 7a의 장치로부터 리턴 신호를 도시한다. 파괴되지 않은 라인(750)의 후방 펄스 대 파괴된 전송 라인(755)의 변화를 주목하라. 회로는 이 회로의 나머지에 관련된 말단 레지스터를 더 이상 구비하지 않기 때문에, 후방 펄스의 진폭은 파괴된 전송 라인 신호에서보다 높다.

도 8a는 2개의 태그 장치를 이용하는 본 발명에 따른 회로를 도시하는 다이어그램이다. 장치(800)는 안테나(810)와, 제 1 태그 장치(820)와, 파괴 가능한 전송 라인(830)을 통해 제 1 태그 장치에 결합된 제 2 태그 장치(840)를 포함한다. 파괴 가능한 라인은 당업계에 공지된 스코어링된 금속 라인, 전도성 잉크 도는 전도성 분말 등으로 제조된다.

도 8b는 파괴 가능한 전송 라인(830)이 파괴되지 않은(즉, 변조가 발생되지 않은) 도 8a의 장치로부터 리턴 신호를 도시한다. 도 8c는 파괴 가능한 전송 라인(830)이 파괴된(즉, 변조가 발생된) 도 8c의 장치로부터 리턴 신호를 도시한다. 도면으로부터, 850의 시간 영역에서의 신호 변화를 주목하라. 식별 정보는 여전히 제 1 태그 장치(820)에 의해 제공되는데, 그 이유는 제 1 태그 장치가 여전히 안테나(810)에 결합되어 있기 때문이다. 그러나, 제 2 태그 장치(840)로부터의 신호는 제 2 태그 신호가 안테나(810)로부터 분리되었기 때문에 판독기에 이용할 수 없다.

본 발명의 실시예에 따른 시스템은 자체가 밀봉되거나 기존의 시일 기술에 부착되어 변조 전자 지시를 제공할 수 있다. 일례로는 테이프가 변조될 때에 변화하는 특성을 갖는 테이프이다. 본 발명의 실시예는 변조될 때에 칼라를 변화시키는 변조 지시 테이프의 일부일 수 있다. 이 테이프 시일의 개선점은 전도성 분말 또는 잉크가 복수 개의 SAW 중 하나 또는 다른 타입의 태그 장치에 대한 신호를 차단하는 데에 이용된다는 것일 수 있다. 테이프 시일이 본래대로 이면, 질문 신호는 식별 장치를 덮은 전도성 테이프로 갈 수 없다. 시일이 파괴되면 테이프의 전도성이 파괴되어 테이프를 통과하여 태그 장치를 덮은 전도성 테이프로 향하게 된다. 이로 인해 시각적 및 전자적 변조 지시를 제공한다.

출원인은 신호가 예상되지 않을 때의 신호의 수신과 신호가 예상될 때의 신호 미수신이 모두 전자적 변조 지시라고 생각한다. 바꿔 말하면, 전자적 변조 지시는 질문에 대한 응답을 방지하는 방식의 태그 파괴를 포함한다.

다른 변조 지시로 인해 SAW 장치의 쇼팅 및 언쇼팅이 생길 수 있다. 예컨대, SAW 장치는 컨테이너에 대한 도어 또는 다른 타입의 개구상에 영구히 장착된다. 테이프 등의 변조 지시 시일은 SAW 안테나 단자를 쇼팅하는 방식으로 개구 및 SAW 장치를 가로질러 장착된다. 테이프가 도어를 개방하도록 도어로부터 박리되면, SAW 장치는 언쇼팅되어 변조 지시 신호에 의해 질문 판독기에 응답한다.

SAW 또는 다른 타입의 태그 장치는 또한 몰딩된 플라스틱 하우징 내에 매입될 수 있다. 하우징은 하우징, 안테나 및/또는 식별 장치 자체를 파괴하도록 컨테이너를 개방하는 지점에 부착될 수 있다.

도 9는 "로킹 바아"라고로 칭하는 롤링 바아 로킹 메카니즘을 갖춘 통상적인 화물 컨테이너에 사용하는 변조 지시 시스템(910)을 도시한다. 시스템(900)은 로킹 바아(920)를 위치(940)에 유지하도록 고리를 이루는 로킹 바아(920)와, 로킹 가능한 래치(935)에 위치되는 래치 바아(930)를 추가로 구비하는 로킹 바아 메카니즘이 결합된 화물 컨테이너 도어(901)를 구비한다. 로킹 바아(920)는 자유롭게 상방으로 이동하고 래치 바아(930)를 잡아 당겨 래치(935)로부터 벗어나게 롤링할 수 있도록 회전된다. 루프(915)는 제 1 태그 장치에 고정되는 제 1 단부와 제 2 태그 장치에 부착될 수 있는 제 2 단부를 갖춘 절연 전도체이다. 제 2 단부를 하드와이어 연결부, 플러그 및 소켓 연결부 등의 제 2 태그 장치에 부착하는 데에 다양한 방법이 이용될 수 있다. 이들 연결부는 접속 박스(910)에서 이루어질 수 있고 고정된 비착탈식 커버에 의해 덮일 수 있다. 상호 연결을 제공하는 다른 방식은 제 2 단부가 접속 박스(910) 내의 수용 홀을 통과하여 기어이를 갖는 1 방향 래치를 통과하여 케이블 관통 박스(910)가 다른 방향으로 당겨질 수 없게 하는 것이다. 제 2 방향으로 당기면 기어이가 절연체를 관통하여 제 2 태그 장치와 전도성 접촉을 하게 된다.

전도성 케이블 대신에, 전술한 바와 같은 몰딩된 플라스틱 하우징이 바아를 회전시킬 때에 몰딩된 플라스틱 하우징, 이에 따라 안테나 또는 태그 장치 자체를 파괴하도록 바아(920)와 컨테이너 도어(901) 사이에 위치될 수 있다. 이로 인해, 시각적 및 전자적 변조 지시를 제공한다.

도 10은 본 발명에 따른 변조 지시 볼트 시일을 도시한다. 변조 지시 볼트 시일 장치(1000)는 샤프트, 태그 삽입 홀, 보어 홀 또는 채널(1030)을 갖춘 볼트(1020)를 구비하는데, 상기 채널은 볼트의 종축에 대해 센터링되거나 샤프트에서 볼트의 종축에 대해 중심이 천공된다. 안테나(1010)는 단극 안테나, 2극 안테나, 루프 안테나, 나선형 패치 안테나, 세라믹 안테나 등일 수 있다. 안테나는 금속, 전도성 잉크, 유기 화합물, 예컨대 폴리머 및 세라믹을 비롯한 임의의 전도성 재료로 이루어질 수 있지만 이들로 제한되지 않는다. 안테나는 또한 볼트 내측의 구조, 볼트 외측의 구조 또는 볼트(1020) 구성에 일체인 구조를 가질 수 있어, 전송 라인(1040)을 통해 볼트 내측에 배치되는 태그 장치(1050)에 대한 질문 신호와 태그 장치로부터의 리턴 신호의 통신을 제공한다. 위치는 볼트 내측의 어떠한 곳일 수 있다. 바람직하게는 위치는 볼트(1020)의 절단이 또한 태그 장치(1050)를 파괴하도록 될 수 있다. 그러나, 기계적 및 화학적 약품을 사용하여 볼트(1020)가 절단, 산 또는 다른 파괴 메카니즘의 사용에 의해 절충될 때에 태그 장치(1050)를 파괴할 수 있다. 볼트 자체는 파괴될 때에 산산히 부서지는 유리 등의 재료로 제조될 수 있어, 태그 또는 안테나 또는 양자를 파괴하여 시각적 및 전자적 변조 지시를 모두 제공한다.

볼트는 강도, 전도성 등의 특정한 재료 성질을 갖는다. 볼트(1020) 내측에 약품이 존재하여 볼트의 성질을 변화시키도록 볼트에 작용할 수 있다. 강도는 볼 트 구조의 보전성을 절충하여 자체 파괴 메카니즘을 제공하도록 변경될 수 있다. 약품은 산 또는 염기와 같이 부식성일 수 있다. 약품은 또한 태그 장치를 파괴하는 절출시에 조합되는 2원 약품일 수 있다. 2원 약품은 조합되어 전도성이 되는 경우와 태그 장치가 태그 장치의 질문을 방지할 때에 그렇게 될 수 있다. 다른 변경으로는 변조가 있거나 발생한 경고를 발하는 표지를 제공하도록 액티브 태그에 파워를 제공하는 화학 약품이 있다.

볼트(1020)는 로킹 수용 유닛(1060) 내에 삽입에 의해 화물 컨테이너, 선적용 주머니 등의 도어와 같은 도어를 밀봉하는 데에 사용될 수 있다. 볼트(1020)의 로킹 구조(1065)는 로킹 수용 유닛(1060)을 로킹하는 인서트이다. 로킹 구조(1065)는 로킹 수용 유닛(1060) 내측의 구조에 대응하는 홈 또는 홈 세트일 수 있다. 로킹 수용 유닛(1060)은 볼트(1020)가 일단 삽입되면 특별한 공구 및/또는 볼트(1020)의 파괴없이 제거될 수 없는 1 방향 로킹 장치이다. 로킹 수용 유닛(1060)은 볼트의 샤프트상의 홈에 래치되는 링을 구비할 수 있다. 로킹 수용 유닛(1060)에 대한 다른 변경을 이용할 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이 이중링 로킹 메카니즘 등의 변경이 이용될 수 있다. 컨테이너의 벽 내의 홀을 통과하여 도어의 수용 홀 내로 통과하는 볼트가 밀봉되게 된다. 태그(1050)는 질문이 변조를 지시한 후에 이용할 수 없는 컨테이너 자체의 식별이나 다른 정보를 포함할 수 있다. 컨테이너 식별 태그는 또한 컨테이너에 영구적으로 부착될 수 있고, 상대 태그는 컨테이너가 항상 전자적 ID를 갖지만 볼트 태그로부터의 정보 부재가 변조를 지시하도록 볼트 내에 있을 수 있다.

볼트(1020)는 볼트를 방해하려는 시도가 있을 때에 태그 장치를 산산히 부수어 파괴시킬 수 있는 재료로 이루어질 수 있다.

변형예에 있어서, 볼트(1020)는 컨테이너를 밀봉하는 다른 방식으로서 컨테이너에 용접되는 것을 견딜 수 있는 재료로 구성될 수 있다.

컨테이너는 패키지, 메일 또는 드랍 박스, 선적 컨테이너 등일 수 있다.

도 11은 본 발명의 추가 실시예에 따른 변조 지시 볼트 밀봉 장치를 도시한다. 변조 지시 볼트 밀봉 장치(1100)는 볼트(1120)와, 태그 삽입 홀 또는 채널(1150)과, SAW 태그 장치(1150)를 구비한다. 그러나, 도 10의 로킹 구조(1065)와 달리, 로킹 구조(1165)는 다중 홈을 사용하여 수용 유닛을 개방하도록 움직이는 것을 어렵게 하는 이중 로킹 구조를 갖는다. 도 10의 1060과 유사하지만 다중 홈에 로킹하도록 구성되는 수용 유닛을 이용할 수 있다. 볼트(1120)의 로킹 구조(1165)는 로킹 수용 유닛(도 10에 도시 생략)의 인서트이지만 도 10에 도시된 것과 유사하다. 로킹 수용 유닛(1160)은 일단 삽입되면 특별한 공구 및/또는 볼트(1120)의 파괴 없이는 제거될 수 없는 볼트(1120) 내의 1 방향 로킹 장치이다.

변조 지시 볼트 밀봉 장치(1100)는 대칭 변형된 절곡식 2극 안테나(1100)와 SAW 태그 장치(1150) 사이에 신호를 전송하는 균형(대칭식) 전송 라인(1140)을 추가로 구비한다.

균형 전송 라인은 볼트가 구성되는 재료의 영향을 감소시키도록 이용된다.

대칭 변형된 절속식 2극 안테나(1110)는 변조 지시 볼트 밀봉 장치(110)으로 제한되지 않고 다른 시스템의 안테나로서 이용될 수 있다. 대칭 변형된 절곡식 2 극 안테나(1100)는 절곡식 2극 안테나이지만 이중 나선형의 대향 나선의 부분적인 선회와 유사한 구조를 갖는다. 이 구조는 대부분의 각도로부터 판독되게 하는 양호한 전방향 전송 패턴을 제공한다. 이 신규한 안테나 구조의 추가 설명은 도 12의 설명에서 이하에 제공된다.

안테나 조립체는 안테나를 보호하기에 충분히 고형인 유전체 재료(1180) 봉입체 내에 봉입된다. 이 유전체 재료는 질문 도는 반응 신호를 감쇠하지 않도록 가능한 한 로스가 없는 것이 최상이다. 그러나, 액티브 태그 및 다른 용례의 경우에, 강유전성 재료가 인가 전압에 의해 유전제 특성을 변화시키도록 도입될 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 변형된 절곡식 2극 안테나를 도시한다. 당업자라면 요구되는 패턴 및 이에 따라 변화되는 치수를 갖는 안테나의 유전체 일정 변화 선회로서 이용되는 재료에 따라 다양한 다른 치수를 결정할 수 있다. 따라서, 변형된 절곡식 2극 안테나의 다음 설명은 일례이다. 도 12는 변형된 절곡식 2극 안테나(1200)를 도시한다. 안테나는 상이한 도체 또는 밸런스 전송 라인에 의해 각각 구동되는 2개의 부품 또는 요소(1203)로 되어 있다. 요소(1203, 1205)는 도체에 결합되거나 도체의 단부일 수 있다. 각 요소는 나선 또는 나선형의 부분적인 선회로 변형된다. 하나의 요소는 다른 요소의 반대 방향으로 선회된다. 볼트 도는 다른 장치에 장착될 때에 이들 요소는 함께 부분적인 이중 나선형을 형성한다. 일례의 대략적인 치수는 21.3 mm의 직경(1210)과, 18.5 mm의 높이(1230)와, 13.3 mm의 간극(1220)이다.

본 발명의 많은 변경 및 다른 실시예는 전술한 설명 및 관련 도면에 제시된 기술의 이익을 갖는 본 발명이 속하는 당업자에게 가능할 것이다. 따라서, 본 발명은 개시된 특정한 실시예로 제한되지 않고 변경 및 다른 실시예가 첨부된 청구범위의 범위 내에 포함되도록 의도된다. 특정한 용어를 본 명세서에서 채용하였지만, 이들 용어는 일반적이고 설명 관점에서만 사용되며 제한의 목적은 없다.

Claims (20)

1. 컨테이너에 시일을 제공하는 변조 지시 시스템으로서,

   적어도 하나의 표면 음파 태그 장치와;

   상기 표면 음파 태그 장치에 연결되는 안테나; 및

   변조 지시기를 구비하는 변조 지시 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 표면 음파 태그 장치는 질문에 응답하여 식별 신호를 리턴하고, 제 2 표면 음파 태그 장치는 질문에 응답하여 변조 지시를 리턴하는 변조 지시 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 시일의 상태를 지시하는 조합된 신호를 생성하도록 동작할 수 있는 적어도 하나의 표면 음파 태그 장치에 연결된 제 2 표면 음파 태그 장치를 추가로 구비하는 변조 지시 시스템.
4. 제 3 항에 있어서, 적어도 하나의 표면 음파 태그 장치와 제 2 표면 음파 태그 장치는 파단성 판상에 장착되고, 파단성 판이 파괴될 때 안테나 연결부가 파괴되는 방식으로 파단성 판의 절개선을 통해 안테나에 결합되는 변조 지시 시스템.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 식별 신호는 시일의 식별을 제공하는 변조 지시 시 스템.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 식별 신호는 컨테이너의 식별을 제공하는 변조 지시 시스템.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 컨테이너의 식별은 시일이 파괴되더라도 제공되는 변조 지시 시스템.
8. 제 7 항에 있어서, 변조 지시 시스템은 컨테이너에 영구적으로 고정되는 변조 지시 시스템.
9. 물품 이송에 변조 지시 시스템을 제공하는 방법으로서,

   이송될 복수 개의 물품을 컨테이너 내에 배치하는 단계와;

   상기 컨테이너에 변조 지시 장치를 부착하는 단계를 포함하고,

   상기 변조 지시 장치는 질문 신호에 응답하여 적어도 컨테이너의 식별과 변조 지시를 리턴하는 변조 지시 시스템의 제공 방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 변조 지시 장치는 컨테이너에 대해 시일에 부착되고, 시일의 변조는 시각적 및 전자적 변호 지시를 제공하는 변조 지시 시스템의 제공 방법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 시일은 테이프이고, 시각적 변조 지시를 제공하도록 변조시에 변하는 특성을 갖는 변조 지시 시스템의 제공 방법.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 테이프는 테이프를 컨테이너의 개구를 가로질러 배치함으로써 컨테이너에 부착되는 변조 지시 시스템의 제공 방법.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 시일은 컨테이너의 적어도 2개의 수직 바아 둘레를 감싸고, 적어도 2개의 수직 바아는 컨테이너를 개방하도록 회전되어야 하며, 바아의 회전으로 인해 시일이 파괴되는 변조 지시 시스템의 제공 방법.
14. 제 10 항에 있어서, 제 2 변조 지시 장치를 제공하는 단계를 추가로 포함하며,

    상기 제 2 변조 지시는,

    상기 변조 지시 장치들 중 하나로부터 식별 신호를 제공하는 단계; 및

    변조 지시 신호를 제공하는 단계를 포함하는 변조 지시 시스템의 제공 방법.
15. 제 1 항에 있어서, 샤프트, 및 적어도 하나의 표면 음파 태그 장치가 배치될 수 있는 상기 샤프트의 볼트의 종축 내의 보어 홀을 갖는 볼트와;

    상기 볼트에 결합되는 적어도 하나의 전도성 라인과;

    상기 전송 라인에 결합되는 안테나; 및

    볼트를 고정시키는 1 방향 로킹 수단을 추가로 구비하는 변조 지시 시스템.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 볼트의 적어도 하나의 특성을 변화시키도록 상기 볼트 내에 약품을 추가로 구비하는 변조 지시 시스템.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 변화는 볼트의 특성인 변조 지시 시스템.
18. 제 16 항에 있어서, 상기 변화는 볼트의 특성인 변조 지시 시스템.
19. 안테나 조립체로서,

    2개의 전도성 요소를 구비하고, 각각의 요소들은 다른 요소로부터 반대 방향으로 나선을 이루는 부분적인 나선형을 형성하도록 변형되며, 상기 요소들은 부분적인 이중 나선형의 형태로 서로 반대에 배치되는 안테나 조립체.
20. 제 19 항에 있어서, 안테나 조립체가 손상되는 것을 방지하기에 충분한 고형의 안테나 조립체용 유전체 봉입체를 추가로 구비하는 안테나 조립체.

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