PT789253E

PT789253E - Deteccao de mulriplos artigos

Info

Publication number: PT789253E
Application number: PT97104997T
Authority: PT
Inventors: Michael John Camille Marsh; Marthinus Jacobus R Oosthuizen; Andrzej Lenarcik; Clinton Aiden Van Zyl; Andries Christoffel Schalkwyk
Original assignee: Btg Int Ltd
Priority date: 1992-11-18
Filing date: 1993-11-18
Publication date: 2001-05-31
Also published as: NZ314269A; JP3936404B2; CA2103288A1; TW226512B; DE69329835D1; ATE198514T1; CN1103524A; CN1061143C; MX9307214A; AU5078193A; JP4109560B2; DE69321073D1; EP1160583A3; IL107636A0; KR940012169A; ZA938624B; DE69329835T2; NO993091L; ATE171279T1; CA2103288C

Description

DESCRIÇÃO “DETECÇÃO DE MÚLTIPLOS ARTIGOS”

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um sistema de identificação que inclui um interrogador e uma pluralidade de transponders. A patente sul-africana n.° 92/0039 descreve um sistema de identificação que inclui um interrogador e vários transponders individuais que podem estar fixados ou associados com artigos a ser identificados. Os artigos a ser identificados podem, por exemplo, ser artigos das existências num supermercado ou num armazém. E um objectivo do presente invenção aumentar a probabilidade de identificação por transponder num sistema do tipo acima referido.

TÉCNICA ANTERIOR EP 494114 A revela um sistema de interrogador/transponder no qual um interrogador emite um sinal de interrogação para uma pluralidade de transponders presentes no campo de interrogação. Um exemplo do sistema de identificação inclui um interrogador ou leitor que transmite sinais de interrogação com uma potência de aproximadamente 15W e a uma frequência de aproximadamente 915 MHz para um determinado número de transponders passivos. Os transponders derivam uma fonte de potência a partir da energia do sinal de interrogação e modulam uma parte da energia recebida do interrogador com um código de identificação para gerar um sinal de resposta que é retransmitido para o interrogador. GB 2152335 A revela um controlo do inventário que utiliza etiquetas que ressoam a um único par de frequências e simultaneamente reemitem a uma terceira frequência. Um interrogador faz um varrimento passo a passo através de um conjunto 2 : programado de todos os pares pertinentes de frequências para interrogar-·' uma pluralidade de etiquetas e o receptor do interrogador é sintonizado para a terceira frequência. A amplitude da terceira frequência é uma função da distância, configuração da antena receptora e do número de etiquetas presentes. WO 8200910 A revela um sistema de segurança e de comunicações por ultra-son.v 1 ina pluralidade de sensores de Intrusão pode ser interrogada a partir de uma unidade central de dados por sinais que se propagam a duas frequências diferentes. As frequências são suíicientemente separadas para que as localizações de valores nulos devido a propagação multiplexada estejam especialmente distanciados.

RESTMO DO INVENÇÃO

[)e acordo com um primeiro aspecto da invenção proporciona-se um sistema de identificação que inclui um interrogador e uma pluralidade de transponders, em que o interrogador inclui meios transmissores para transmitir um sinal de interrogação para os transponders, meios receptores para receber sinais de resposta dos transponders e meios processadores para identificar os transponders a partir de dados nos sinais de resposta; compreendendo cada transponder meios receptores, um gerador de código e meios transmissores ligados ao gerador de código de forma que, após recepção do sinal de interrogação transmitido, o transponder transmite um sinal de resposta que contém dados que identificam o transponder; sendo o interrogador adaptado para desactivar qualquer transponder, caracterizado pelo facto de o transmissor do interrogador transmitir uma pluralidade de sinais de interrogação simultâneos a uma pluralidade de frequências, cada transponder transmitir um sinal de resposta após recepção de pelo menos um dos sinais de interrogação e o interrogador identificar sinais de resposta provenientes do mesmo transponder que são transmitidos a alguma ou todas as frequências.

Os pelo menos dois sinais de interrogação podem ter respectivas frequências diferentes que são seleccionadas para se situarem na largura da banda de recepção dos meios receptores dos transponders.

I h

De preferência, os pelo menos dois sinais de interrogação são sinais coip largura v. da banda relativamente estreita, tendo os meios receptores de cada transponder uma largura da banda de recepção relativamente larga dentro da qual se situam as respectivas frequências diferentes dos, pelo menos, dois sinais de interrogação, de forma que o transponder responda a um ou mais sinais de interrogação.

De preferência, cada sinal de interrogação é modulado com dados, sendo a largura da banda de modulação de dados de cada sinal de interrogação menor que o espaçamento entre as respectivas frequências diferentes dos sinais de interrogação.

Os meios transmissores do transponder podem incluir uma antena e meios para modular a reflexibilidade da antena, de forma que o sinal de resposta do transponder compreenda um ou mais portadores de sinais de interrogação modulados com os dados que identificam o transponder.

De preferência, os meios transmissores do interrogador compreendem, pelo menos, duas antenas de transmissão distanciadas e os meios receptores compreendem, pelo menos, duas antenas receptoras distanciadas.

Os meios transmissores e os meios receptores podem compreender, pelo menos, duas unidades de antena distanciadas, compreendendo cada unidade de antena uma antena transmissora e uma antena receptora adjacente.

Cada antena pode compreender uma malha de sistema de antenas concebida para operar a uma frequência entre 800 MHz e 1 GHz.

De preferência, pelo menos duas das respectivas antenas transmissoras e receptoras são polarizadas diferentemente uma da outra.

Os meios receptores e os meios processadores do interrogador preferivelmente são adaptados para distinguir sinais de resposta proveniente de transponders em resposta a sinais de interrogação transmitidos às respectivas frequências diferentes do pelo menos primeiro e segundo transmissores.

Preferivelmente, os meios processadores são adaptados para detectar sinais de resposta dos transporders duplicados em duas ou mais respectivas frequências diferentes e rejeitá-los.

Os meios transmissores e os meios receptores do interrogador podem ser montados em ou adjacentes a uma estrutura que define uma zona de interrogação através da qual podem ser feitos passar os transponders a ser identificados.

Numa forma de realização preferida, os meios transmissores e os meios receptores de interrogação são suportados por uma estrutura que define uma passagem através da qual pode passar um transportador contendo artigos aos quais estão ligados os respectivos transponders.

As respectivas frequências diferentes de, pelo menos, dois sinais de interrogação são, de preferência, seleccionadas de forma que não haja sobreposição de valores nulos nos campos eléctricos dos sinais de interrogação dentro de uma distância pré-determinada dos meios transmissores do interrogador. O sistema pode incluir meios processadores para gravar os dados recebidos de cada transponder identificado e para relacionar os dados recebidos com dados armazenados que correspondem aos dados recebidos.

Os meios processadores podem ser adaptados para armazenar dados de preço ou de identificação de artigos aos quais estão ligados diferentes transponders, e para relacionar os códigos de identificação de transponders identificados com eles. O sistema pode incluir meios de écran para gerar uma imagem em que os artigos a que transponders respectivos estão ligados são associados com os dados de preços. 5 O sistema pode ainda incluir meios de impressão para gerar uma cópia impressa da imagem do écran.

De acordo com outro aspecto da invenção, proporciona-se um interrogador para identificar uma pluralidade de transponders que compreende o facto de o interrogador incluir meios transmissores para transmitir um sinal de interrogação para os transponders, meios receptores para receber sinais de resposta dos transponders e meios processadores para identificar transponders a partir de dados nos sinais de resposta; caracterizado pelo facto de o transmissor do interrogador transmitir uma pluralidade de sinais de interrogação simultâneos a uma pluralidade de frequências e o interrogador ser adaptado para identificar sinais de resposta do mesmo transponder que são transmitidos a algumas ou todas as frequências.

De acordo com um terceiro aspecto da invenção, proporciona-se um método para identificar uma pluralidade de transponders que compreende os passos de transmitir um sinal de interrogação aos transponders, cada transponder receber a interrogação e em resposta, transmitir um sinal contendo dados, receber os sinais de resposta dos transponders, identificar os transponders a partir dos dados nos sinais de resposta, detectar com êxito a identificação de qualquer transponder, caracterizado pelo facto de ser transmitida uma pluralidade de sinais de interrogação simultâneos a uma pluralidade de frequências ser transmitido um dos sinais de resposta por cada transmissor após recepção de pelo menos um dos sinais de interrogação e sinais de resposta do mesmo transponder que são transmitidos a alguma ou a todas as frequências que são identificados.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS a Figura 1 é um diagrama que ilustra a criação de um valor nulo numa zona de interrogação como resultado de um sinal reflectido; a Figura 2 é um diagrama esquemático que ilustra uma primeira forma de realização da presente invenção;

./ a Figura 3 é um diagrama que ilustra o efeito da utilização de diferentes frequências para o sinal de interrogação; a Figura 4 é um diagrama esquemático de uma segunda forma de realização da invenção; a Figura 5 é uma ilustração esquemática de uma forma de realização prática da invenção na verificação de saída de um supermercado; a Figura 6 é um esboço em perspectiva de um conjunto antena do sistema da Figura 5; a Figura 7 é uma vista em perspectiva de uma unidade de antena do conjunto parcelar de antena da Figura 6; a Figura 8 é um gráfico ilustrando a configuração da radiação de um elemento de antena da unidade de antena da Figura 7; a Figura 9 é um diagrama esquemático de blocos ilustrando a totalidade do conjunto de circuitos electrónicos do sistema das Figuras 5 e 6; a Figura 10 é um diagrama esquemático de blocos mais detalhado de um receptor/amplificador em quadratura da Figura 9; a Figura 11 é um diagrama da forma de onda que ilustra as formas de onda em pontos diferentes da Figura 10; a Figura 12 é uma amostra da factura de cliente impresso pelo sistema das Figuras 5 e 6.

DESCRIÇÃO DE FORMAS DE REALIZAÇÃO A Figura 1 ilustra um problema que ocorre em sistemas de identificação do tipo referido quando há uma superfície de reflexão perto do interrogador 10 e/ou da zona de interrogação na qual se deseja detectar os transponders. Um sinal de interrogação primário 12 é transmitido directamente a partir da antena 14 do interrogador 10 para a zona dc interrogação, enquanto um sinal de interrogação secundário 16 é reflectido a partir da superfície de reflexão. A certas distâncias do interrogador, os sinais directo e reflectido 12 e 16 estarão desfasados de meio comprimento de onda, valores nulos provocando conjuntos vazios no campo eléctrico do sinal de interrogação. Isto resulta em zonas ?í) da zona de interrogação que têm um sinal de interrogação fraco, com energia de RF insuficiente para accionar os transponders. Em consequência, certos transponders podem ficar indetectados pelo interrogador. A Figura 2 ilustra esquematicamente uma primeira solução para o problema. Na Figura 2, o interrogador 10 é dotado com primeira e segunda antenas 22 e 24, as quais estão espaçadas meio comprimento de onda e que podem ser seleccionadas por meios interruptores 26. Devido ao diferente espaçamento das antenas, os valores nulos ou zonas 20 de baixa potência ocorrem em diferentes localizações. Quando em uso, o interrogador 10 é ligado primeiro à antena 22 e observa atentamente os artigos na zona de interrogação, registando os códigos de identificação recebidos dos vários transponders fixados nos artigos. Os meios interruptores 26 ligam então o interrogador 10 à antena 24 e o processo é repetido. Os códigos de identificação registados durante ambos os procedimentos de interrogação são comparados, e os códigos duplicados são descartados. Deste modo, podem ser identificados todos os artigos na zona de interrogação, apesar de alguns deles estarem em partes da zona de interrogação que estão numa zona de valor nulo de RF de uma das antenas 22 ou 24. O sistema acima mencionado é adequado para identificar artigos que cada um possui um transponder com um código de identificação único. No entanto, quando são proporcionados vários artigos com transponders que têm todos o mesmo código de identificação, não é possível contar com exactidão o número de artigos que usam o sistema da Figura 2, uma vez que não é possível comparar os resultados dos primeiro e segundo procedimentos de interrogação de modo a descartar leituras duplicadas. O sistema descrito no pedido de patente sul-africana n° 92/0039, inclui vários transponders idênticos, os quais estão fixados em artigos do mesmo tipo para permitir a elaboração automáticas da contabilização das existências em armazém. Cada transponder é desactivado após ter comunicado com sucesso a sua presença ao interrogador e permanece num estado desactivado até que o campo de RF provocado pelo sinal de interrogação tenha sido completamente removido. Claramente, um sistema que possui valores nulos de RF intensos na sua zona de interrogação não seria apropriado para uso com este tipo de etiqueta, uma vez que etiquetas individuais poderiam interpretar a falta de energia de RF num conjunto de valores nulos como o desligar do interrogador. Em consequência, um transponder que tivesse sido desactivado após identificação bem sucedida, poderia ser novamente ligado quando a posição dos valores nulos se desloca, proporcionado um sinal extra provocando, assim, uma contagem incorrecta.

Para superar este problema, proporciona-se um interrogador que transmite simultaneamente sinais de interrogação com pelo menos duas frequências diferentes. Podem utilizar-se, por exemplo, frequências de 750 MHz e 915 MHz. Estas frequências são escolhidas de forma a não haver qualquer localização na zona de interrogação em que exista um conjunto de valores nulos de RF em ambas as frequências, como se indicou na Figura 3. Uma vez que os transponders são activados rectificando a energia de RF recebida dos sinais de interrogação e como a energia de RF estará presente em cada localização na zona de interrogação de pelo menos um dos sinais de interrogação, os transponders permanecerão continuamente activados e serão capazes de recordar uma "instrução de desactivar" recebida do interrogador depois de uma identificação bem sucedida.

Uma vez que os transponders modulam os seus códigos de identificação ou mudando a reflectibilidade da sua antena receptora, ou reemitindo uma percentagem da energia do sinal de interrogação recebido, modulado com o código de identificação, estes dados serão transferidos em ambas as frequências para essas etiquetas que são simultaneamente iluminadas por ambos os sinais de interrogação e só numa frequência no caso dos transponders que estão localizados no conjunto de valores nulos de um ou do outro sinal de interrogação. Por este motivo, o interrogador pode reconhecer transponders que respondem em uma ou em ambas as frequências.

Um sistema para implementar esta forma de realização da invenção é ilustrado esquematicamente na Figura 4. Neste sistema, o interrogador compreende uma unidade interrogador-controlador 28, um primeiro transmissor 30 com uma antena 32 associada e um segundo transmissor 34 com uma antena 36 associada. Representam-se etiquetas ou transponders 38 espaçados aproximadamente numa zona de interrogação que é adjacente a uma superfície reflectora 40. São representados esquematicamente conjuntos de valores nulos ou áreas de campo de RF de baixa intensidade 42 e 44 que são distanciados uns dos outros e não se sobrepõem.

Varias aplicações práticas da invenção são auto-explicáveis. Numa aplicação, o sistema é utilizado num supermercado para automatizar o procedimento de verificação de saída, obv iando a necessidade de varrimento manual ou a introdução de preços utilizando uma caixa registadora. Numa outra aplicação, podem ser determinados os conteúdos por exemplo de um depósito de um armazém ou de um camião, sem descarregar nem desempacotar. Noutra aplicação, podem ser identificados e contabilizados artigos, tais como livros numa livraria ou numa biblioteca ou discos compactos numa loja de música, num processo automatizado de contagem e contabilização.

Notar-se-á que estes exemplos são meramente exemplificativos e que são possíveis muitas outras aplicações da invenção.

Uma forma de realização prática da acima mencionada verificação na saída de um supermercado da presente invenção será agora descrita mais pormenorizadamente. A Figura 5 ilustra um interrogador de acordo com a invenção, o qual é instalado numa verificação de saída de um supermercado e é concebido para examinar atentamente o conteúdo de um carro de supermercado 46 que é feito passar através de uma unidade de antena 48 do interrogador. (J interrogador compreende uma gaveta ou uma unidade de controlo 50 que possui um teclado ou um miniteclado 52, um mostrador 54 e uma impressora de facturas 56. A unidade interrogador/controlador 50 é accionada

por um encarregado da caixa ou assistente da verificação de saída, como' num supermercado convencional. O conjunto de antena 48 do interrogador é representado na Figura 6 como um esboço e vê-se que compreende uma estrutura de secções tubulares soldadas que suporta três unidades de antena separadas 58, 60 e 62. A estrutura que suporta as unidades de antena é dimensionada de forma que o cano 46 passe sob a unidade de antena superior 60 e entre as unidades de antena 58 e 62 do lado esquerdo e direito que são orientadas para definir uma zona de interrogação que é suficientemente grande para cobrir o interior do carro quando ele é empurrado para lá das unidades de antena. As antenas das diferentes unidades de antena são polarizadas diferentemente umas das outras, para se adequarem ao facto de os artigos na zona de interrogação poderem ser orientados ao acaso, de forma que as antenas dos transponders também sejam polarizadas ao acaso.

Dentro do carro, encontram-se vários artigos 64 que são artigos de mercearia, incluindo garrafas, caixas e outros recipientes, assim como artigos maiores que podem não estar contidos numa caixa ou noutro recipiente, mas que são identificados por meio de uma etiqueta, autocolante ou rótulo, por exemplo.

Cada artigo 64 no carro 46 possui um transponder nele embutido ou nele fixado, o qual possui um código de identificação que identifica unicamente o tipo de artigo ao qual está ligado. Artigos do mesmo tipo são dotados com transponders que têm códigos idênticos. Vários artigos no carro podem ser idênticos e, por consequência, terão transponders com códigos idênticos.

As unidades de três antenas 58, 60 e 62 operam a frequências diferentes. A unidade de antena do lado esquerdo 58 opera a 915 MHz, a unidade de antena do lado direito 62 opera a 910 MHz e a unidade de antena superior 60 opera a 920 MHz.

Cada unidade de antena 58, 60, 62 compreende uma antena transmissora e uma antena rcceptora. As antenas transmissora e receptora são idênticas. Cada antena é um conjunto de conjuntos parcelares (ver Figura 7) compreendendo quatro parcelas quadradas 66 que estão interligadas. As antenas transmissoras e receptoras são de polarização de E plana e na instalação protótipo foram formadas de material de placa de circuitos impressos Diclad do tipo GY870 que tem uma cobertura de cobre com uma espessura de 3,2mm e um substrato com uma constante dieléctrica de 2,33 e um factor de dissipação de 0,0012. As parcelas de antena 66 eram quadrados de 104 mm e cada conjunto parcelar era um quadrado de 406 mm. A Figura 8 é uma configuração da radiação de E plano para o conjunto parcelar 915 MHz mostrando as suas características relativamente direccionais. A Figura 9 é um diagrama de bloco global do interrogador do sistema, ilustrando as unidades de antena 58, 60 e 62 e os circuitos electrónicos a elas associados. As antenas transmissoras de cada unidade de antena 58, 60 e 62 são accionadas pelos respectivos transmissores 68, 70 e 72 que operam a frequências centrais de 910 MHz, 915 MHz e 920 MHz (isto é, com uma separação de 5 MHz). Os transmissores 68, 70 e 72 são controlados por sinais de controlo do transmissor gerados por uma unidade de controlo baseada num microprocessador 74 que está ligada a um sistema de computador central ou, no presente exemplo, a gaveta 50. Os sinais de interrogação transmitidos por cada transmissor incluem um sinal portador (à respectiva frequência operacional do transmissor) modulado por sinais de endereço de transponders particulares, grupos particulares ou tipos de transponders, ou todos os transponders. A antena receptora de cada unidade de antena 58, 60 e 62 é ligada a um correspondente de cavidade filtro sintonizado 76, 78, 80 que é sintonizado para a mesma frequência que o transmissor respectivo (isto é, 910 MHz, 915 MHz ou 920 MHz). As saídas dos filtros 76, 78 e 80 são alimentadas ao respectivo receptores de quadratura e amplificadores 82, 84, 86, juntamente com sinais provenientes do respectivo transmissor que são derivados do oscilador local do transmissor, e uma versão de fase deslocada de 90° do sinal do oscilador local. Os respectivos receptores/amplificadores em quadratura geram sinais de dados de saída de dados que são alimentados a um circuito combinador 88 que combina os sinais de dados de uma forma sincronizada e que alimenta um sinal de dados compósitos a um circuito fechado bloqueado em fase e circuito de extracção de código 90 que extrai os códigos contidos nos sinais de transponder recebidos e os alimenta ao microprocessador 74. O funcionamento dos receptores/amplificadores em quadratura 82, 84 e 86 é descrito a seguir com mais pormenor com referência à Figura 10, a qual é um diagrama de blocos de um único receptor/amplificador em quadratura e à Figura 11, que é um diagrama da forma de onda que indica as formas de onda presentes em vários pontos no circuito da Figura 10.

Os transmissores 68, 70 e 72, os filtros de cavidade sintonizados 76, 78 e 80, os receptores/amplificadores em quadratura 82, 84 e 86 e outros componentes de RF associados são alojados nos alojamentos das respectivas unidades de antena 58 60 e 62. As unidades de antena são ligadas ao combinador 88 e ao microprocessador 74 no alojamento da gaveta 50 por meio de cabos 64. Os cabos transportam dados entre as unidades de antena e o sistema de circuitos de processamento e controlo do interrogador, e também fornecem energia eléctrica às unidades de antena.

Após terem sido alimentados pelos sinais de interrogação recebidos, os transponders ligados aos artigos 64 no carro 46 começam a responder, retransmitindo os seus próprios códigos de identificação para o interrogador modulando a frequência recebida do portador interrogador, como descrito no pedido de patente sul-africana n.° 92/0039. Porque cada transponder é um dispositivo de banda relativamente larga e possui uma antena que é tipicamente concebida para receber sinais entre 800 MHz a 1 GHz, os transponders podem responder a um ou mais sinais transmitidos pelas respectivas unidades de antena, às suas diferentes frequências. Os transmissores do interrogador devem, evidentemente, transmitir a frequências dentro da largura de banda de recepção do transponder (neste caso, a frequências entre 800 MHz e 1 GHz). O conjunto de circuitos do transponder é concebido para mudar a impedância eficaz de entrada do circuito transponder quando o transponder está a transmitir o seu código de identificação à sua velocidade de relógio do oscilador integrado (tipicamente 10 KHz), mudando, assim, consequentemente a terminação e a reflectibilidade da antena transponder. Desse modo, uma parte do sinal de interrogação recebido é reflectido de volta para a antena interrogadora, modulada com a própria saída do transponder. Neste modo de operação, é possível que o sinal de interrogação do interrogador possa ser recebido pelo transponder numa, nas duas ou nas três frequências diferentes usadas pelas respectivas unidades de antena 58, 60 e 62, e o transponder reflectirá um sinal modulado de volta para cada unidade de antena às respectivas frequências diferentes. Não interfere no funcionamento do transponder o facto de ser iluminado por uma ou mais frequências diferentes e os sinais reflectidos às respectivas frequências diferentes não interferem uns com os outros, devido à largura de banda relativamenie estreita das unidades de antena 58, 60 e 62 e o seu sistema de circuitos associado e. porque a largura de banda de modulação de dados dos sinais de interrogação é tipicamente seleccionada para se situar entre 10 KHz e 100 KHz, substancialmente menos que o espaçamento entre as diferentes frequências de interrogação.

Um sinal de resposta do transponder recebido por qualquer das unidades de antena é alimentado pela respectiva antena receptora e pelo seu filtro de cavidade sintonizado associado para o circuito misturador/filtro 92 onde o sinal recebido é misturado com um sinal de oscilador local obtido do transmissor associado para extrair o sinal de resposta do transponder da banda de base. O circuito misturador/filtro 92 compreende um filtro de passagem baixa para eliminar produtos de frequências mais altas que resultam das frequências diferentes dos transmissores interrogadores adjacentes. A saída do circuito misturador/filtro 92 é um sinal A (ver Figura 11) que é alimentado a um filtro de passagem alta 94, no qual são extraídas transições de código no sinal de resposta do transponder por meio de pseudo-diferenciação. O sinal de resposta é indicado por B na Figura 11. O sinal A de resposta do transponder de banda de base desmodulado varia de intensidade do mesmo modo que contém o inerente ruído de baixa frequência devido à desvio de Doppler das frequências portadoras de sinais de interrogação à medida que o objecto se move na zona de interrogação. O filtro de passagem alta 94 filtra o ruído de baixa frequência, passando apenas as transições de frequência relativamente altas do código e amplificando efectivamente os “picos” resultantes. Estes “pocos” de transição são ainda ampliados por um circuito amplificador 96 e resultam no sinal amplificado C da Figura 11. O sinal C é então feito passar através de um rectificador de onda completa 98. O sinal rectificado de onda completa resultante é rotulado Dl. O sinal de resposta do transponder recebido é feito passar através de um circuito receptor idêntico, mas o seu circuito misturador filtro 92’ é alimentado com uma versão de fase deslocada do sinal de oscilador local que está 90° desfasada em relação ao sinal de oscilador local alimentado ao circuito misturador/filtro 92. A saída do circuito receptor duplicado é um sinal rectificado de onda completa D2.

As saídas dos circuitos rectificadores de onda completa 98 e 98' são adicionadas conjuntamente num circuito de soma 100 para gerar uma forma de onda compósita E. Quando transições ou "picos" ocorrem em conjunto, a saída somada é relativamente grande, enquanto que quando ocorre apenas um sinal fraco a saída somada é relativamente pequena. A finalidade do arranjo duplo do receptor é lidar com a situação em que um sinal recebido não é detectado devido ao facto de o sinal recebido estar exactamente em fase com o sinal de referência do oscilador local do transmissor. Utilizando um sinal de oscilador local de fase adicional deslocada num canal receptor duplicado, pelo menos um dos sinais Dl ou D2 gerará uma saída intensa a partir de um sinal recebido. A saída do circuito de soma 100 é alimentada a um amplificador 102, o qual alimenta o sinal combinado amplificado a um circuito limitador de ruído 104 que é regulado para gerar impulsos de relógio de saída quando recebe impulsos de entrada superiores a um limiar de referência. Estes impulsos de relógio são alimentados a um “flip-flop” 106 de tipo-D para gerar uma saída F, que é o sinal de formato de código Manchester recebido do transponder. Os códigos dos sinais de resposta do transponder são assim arranjados de modo que o primeiro “bit” de uma mensagem do transponder seja sempre um "1" Manchester que corresponde ao formato dos códigos que são regenerados pelo “flip-flop” 106. x x

•..... !t. 15 f

No diagrama da forma de onda da Figura 11, as formas de onda Dl e D2 correspondem a sinais recebidos de um transponder que são ligeiramente diferentes em amplitude. Quando somados em conjunto para produzir o sinal E, os "picos" dos sinais Dl e D2 são somados para se tomarem sinais relativamente intensos. Se os sinais têm uma amplitude suficientemente grande para exceder um limiar 108 do circuito limitador do ruído 104, gera-se uma transição de saída F do código Manchester.

Cada uma das unidades de antena e os seus respectivos conjuntos de circuitos transmissores receptores operam de forma semelhante, de modo que cada um dos receptores/amplificadores de quadratura 82, 84 e 86 possa apanhar um sinal de resposta de um transponder usando a sua própria frequência de interrogação e as suas próprias polarizações de antena. A este respeito, pode suceder que artigos que são colocados no carro 46 tenham transponders com antenas que são polarizadas de maneira diferente, devido a serem atirados para dentro do carro ao acaso. No caso de artigos empacotados colocados num camião ou num armazém, os artigos poderiam ser empacotados de uma maneira consistente, mas as antenas dos transponders nos artigos poderiam ser polarizadas horizontalmente, enquanto que uma única antena de interrogador poderia ser polarizada verticalmente e, por consequência, não “veria” os transponders. Porém, na disposição ilustrada, o uso de três frequências de funcionamento diferentes, juntamente com antenas diferentemente polarizadas, assegura que os transponders dentro do carro sejam geralmente iluminados simultaneamente por, pelo menos, duas frequências de interrogação diferentes, se o não foram pelas.

Objectos metálicos tais como latas de estanho dentro do carro podem ocultar parcialmente o conteúdo do carro a uma das unidades de antena. Porém, na maioria dos casos as outras duas unidades de antena iluminarão normalmente os transponders em questão. Se a polarização de uma destas unidades de antena for incorrecta para o transponder em questão, a unidade de antena restante deverá detectar o transponder. Obviamente, é concebível que a situação pudesse surgir quando um transponder estivesse completamente blindado em relação a três unidades de antena. Porém, isso é improvável na prática. Em situações em que é vital identificar todos os artigos numa zona de interrogação, poderão prever-se unidades de antena adicionais. \o exemplo acima descrito, por exemplo, pode prever-se uma outra unidade de antena por baixo do carro, ou em adição ou em vez da unidade de antena superior. 0 conjunto dn antena pode definir um vão onde o carro é “temporariamente” estacionado, em ve7 de um "túnel” através do qual o carro é empurrado. Isso facilita a colocação de uma outra unidade de antena na extremidade interior do vão.

Os dados de código Manchester que são gerados por cada receptor/amplificador em quadratura 82. 84 e 86 são alimentados a um circuito combinador 88 que compreende um circuito que soma as três formas de onda que entram num estilo análogo para formar um único sinal de resposta combinado. O circuito é seguido por um comparador e por um único “flip-flop” para regenerar um único código Manchester como previamente se descreveu. A saída do circuito combinador 88 é, por isso, um código Manchester contendo 64 “bits” de informação e começando sempre com um “1”. A saída do circuito combinador é alimentada ao circuito fechado em fase bloqueado 90 e ao microprocessador 74 que extrai a informação do código recebido como sc descreveu no pedido de patente sul-africana n.° 93/6267. O microprocessador extrai o código de identificação do transponder do sinal recebido, verifica que o código é um número válido por meio da verificação de paridade ou verificação CRC e processa o número de acordo com a aplicação relevante.

Se o microprocessador 74 decide que um transponder foi validamente identificado ou apenas numa ou em duas ou mais frequências de interrogação, os transmissores 68, 70 e 72 são instruídos sincronizadamente para modificar os seus respectivos sinais de interrogação, por exemplo interrompendo completamente os sinais de saída ou reduzindo a sua potência de saída numa proporção pré-determinada um certo tempo após a recepção bem sucedida do sinal de resposta do transponder. Este processo é levado a cabo de acordo com o sistema descrito no pedido de patente sul-africana n.° 93/6267.

Na situação em que um dos circuitos receptores recebe um sinal resposta que não é "detectado" pelas outras duas antenas, enquanto essas antenas ao mesmo tempo recebeu sinais de outro transponder, os sinais adicionais conjuntamente no combinador não serão do comprimento de "bits" correcto ou não contém o código correcto válido e como consequência são ignorados. Frequentemente, as transmissões dos transponders individuais serão “bloqueadas” sobrepondo transmissões de outros transponders, de modo que os sinais recebidos não passem uma ou outra das operações de verificação/conferência. No entanto, quando um sinal de transponder é recebido durante um “período calmo” quando outros transponders não estão a transmitir simultaneamente, ele será verificado e os dados resultantes são alimentados ao microprocessador 74 para identificação e contagem do artigo ao qual o transponder está ligado. O sistema acima descrito explora o facto de transponders de baixo custo do tipo em questão usarem componentes de larga tolerância que permitem bons rendimentos na fabricação. Estes transponders não incluem circuitos sintonizados e compreendem um único circuito integrado produzido numa unidade de produção de circuitos integrados convencional. A antena do transponder determina as suas características de frequência de resposta e pode ser concebida para um largura da banda relativamente larga. Estes transponders podem por isso ser interrogados em várias frequências diferentes usando antenas receptoras/emissoras do interrogador com larguras de banda relativamente estreitas, de forma que os transponders modulem vários sinais de interrogação quando estão a transmitir uma resposta.

Quando todos os transponders dentro carro 46 tenham sido identificados com sucesso, o que tipicamente pode levar menos de um segundo, o microprocessador 74 passa os dados para a gaveta 50 a qual prepara uma cópia impressa que pode ter a forma da cópia impressa da amostra ilustrada na Figura 12, associando os códigos do transponder recebidos com a informação numa mesa de verificação de preços. A natureza de cada artigo no carro é indicada, assim como o preço por artigo, o número de artigos, o subtotal e o preço total de todos os artigos no carro. O microprocessador 74 ou a própria gaveta 50 podem armazenar os dados de verificação do preço, os quais

podem ser actualizados periodicamente, por exemplo diariamente. Em alternativa, o microprocessador 74 ou a gaveta 50 podem ser ligados “online” a um computador central que continuamente fornece dados de verificação de preço actualizados. A informação no impresso mostrada na Figura 12 pode ser exibida no écran 54 da gaveta 50 e é traduzida num impresso de papel preparado pela impressora 56, o qual serve como recibo para o cliente. O pagamento pode ser feito pelo cliente de uma maneira convencional. Porém, a produção automática de um recibo pelo sistema descrito presta-se por si próprio à facturação automática para clientes que tenham uma conta aberta no retalhista em questão.

Claims

REIVINDICAÇÕES 1. Sistema de identificação que compreende um interrogador e uma pluralidade de transponders, em que o interrogador compreende meios transmissores para transmitir um sinal de interrogação aos transponders, meios receptores para receber sinais de resposta dos transponders e meios processadores para identificar os transponders a partir de dados nos sinais de resposta; em que cada transponder compreende meios receptores, um gerador de código e meios transmissores ligados ao gerador de código de forma que, no momento da recepção do sinal de interrogação transmitido, o transponder transmite um sinal de resposta contendo dados que identificam o transponder; caracterizado pelo facto de o transmissor do interrogador transmitir uma pluralidade de sinais de interrogação simultâneos a uma pluralidade de frequências, cada transponder transmitir um sinal de resposta após recepção de pelo menos um dos sinais de interrogação e o interrogador identificar sinais de resposta do mesmo transponder que são transmitidos a alguma ou a todas as frequências.

Sistema de identificação de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de os meios transmissores do interrogador serem adaptados para transmitir continuamente a pluralidade de sinais de interrogação.
3. Sistema de identificação de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo facto de os sinais de interrogação terem frequências diferentes respectivas que são seleccionadas para se enquadrarem dentro da largura da banda de recepção dos meios receptores dos transponders.
4. Sistema de identificação de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo facto de os sinais de interrogação serem sinais com uma largura da banda relativamente estreita, os meios receptores de cada transponder possuírem um largura da banda de recepção relativamente larga dentro da qual se enquadram

as respectivas frequências diferentes dos sinais de interrogação, de modo que o transponder seja responsivo a um qualquer nu sinais de interrogação.
5. Sistema de identificação de acordo do a reivindicação 4, caracterizado pelo facto de cada sinal de interrogação ser modulado com dados, sendo a largura da handa de dados de modulação de cada sinal de interrogação menor que o espaçamento entre as respectivas frequências diferentes dos sinais de interrogação.
6. Sistema de identificação de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de os meios transmissores do transponder compreenderem uma antena e meios para modular a reflectibilidade da antena, dc modo que o sinal de resposta do transponder compreende um ou mais portadores de sinal de interrogação modulados com os dados que identificam o transponder.
7. Sistema de identificação de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo facto de os meios transmissores do interrogador compreenderem pelo menos dois elementos de antena de transmissão distanciados e os meios receptores compreenderem pelo menos dois elementos de antena de recepção distanciados.
8. Sistema de identificação de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo facto de os meios transmissores e os meios receptores compreenderem pelo menos duas unidades de antena distanciadas compreendendo cada unidade de antena um elemento de antena de transmissão e um elemento de antena de recepção adjacente.
9. Sistema de identificação de acordo com qualquer das reivindicações 7 ou 8, caracterizado pelo facto de cada elemento de antena compreender um conjunto de paredes concebido para operar a uma frequência entre 800 MHz e 1 GHz.
10. Sistema de identificação de acordo com qualquer das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo facto de, pelo menos, dois dos resper.tivns elementos de antena de transmissão e de recepção serem polarizados diferentemente um do outro.
11. Sistema de identificação de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo facto de os meios receptores e os meios processadores do interrogador serem adaptados para distinguir sinais de resposta de transponders em resposta a sinais de interrogação transmitidos às respectivas diferentes frequências dos pelo menos primeiro e segundo transmissores. •
12. Sistema de identificação de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo facto de os meios processadores serem adaptados para detectar sinais de resposta de transponders em duplicado transmitidos em duas ou mais das respectivas frequências diferentes.
13. Sistema dc identificação de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo facto de os meios processadores serem adaptados para desprezar sinais de resposta dos transponders transmitidos em duas ou mais das respectivas frequências diferentes. Φ 14. Sistema de identificação de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo facto de os meios transmissores e os meios receptores do interrogador serem montados em uma estmtura ou adjacentemente a uma estrutura que define uma zona de interrogação através da qual podem ser feitos passar os transponders a ser identificados.
15. Sistema de identificação de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo facto de os meios transmissores e os meios receptores da interrogação serem suportados por uma estrutura que define uma passagem através da qual pode passar um transportador que contém artigos nos quais estão fixados os respectivos transponders ...........-, ''ν.Λ.,
16. Sistema de identificação de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo facto de os sinais de interrogação terem frequências respectivas diferentes que são seleccionadas de forma a não haver sobreposição de conjuntos de valores nulos nos campos eléctricos dos sinais de interrogação dentro de uma distância pré-determinada dos meios transmissores interrogador.
17. Sistema de identificação de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo facto de incluir meios processadores para gravar dados recebidos de cada transponder identificado e para relacionar os dados recebidos com os dados armazenados correspondentes aos dados recebidos.
18. Sistema de identificação de acordo com a reivindicação 17 caracterizado pelo facto de os meios processadores serem adaptados para memorizar dados do preço ou de identificação de artigos nos quais estão ligados diferentes transponders e para relacionar os códigos de identificação dos transponders neles identificados.
19. Sistema de identificação de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo facto de incluir meios de visualização para gerar um écran em que descrições dos artigos aos quais os respectivos transponders estão fixados são associadas com dados de preços.
20. Sistema de identificação de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo facto de incluir meios de impressão para gerar um impresso com as indicações contidas no écran.
21. Interrogador para identificar uma pluralidade de transponders, incluindo meios transmissores para transmitir um sinal de interrogação aos transponders, meios receptores para receber sinais de resposta dos transponders e meios processadores para identificar os transponders a partir de dados nos sinais de resposta; caracterizado pelo facto de o transmissor do interrogador transmitir uma plurálidade de o maia de interrogação simultâneos a uma pluralidade de frequências e o interrogador ser adaptado para identificar sinais de resposta do mesmo transponder que são transmitidos a alguma ou todas as frequências. 22 Interrogador de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo facto de os meios transmissores do interrogador serem adaptados para transmitir a pluralidade de sinais de interrogação continuamente.
23. Interrogador de acordo com as reivindicações 21 ou 22, caracterizado pelo tacto de os sinais de interrogação terem frequências respectivas diferentes.
24. Interrogador de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo facto de os sinais de interrogação serem sinais com uma largura da banda relativamente estreita.
25. Interrogador de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo facto de cada sinal de interrogação ser modulado com dados, sendo a largura da banda de modulação dos dados de cada sinal de interrogação menor que o espaçamento entre as frequências diferentes respectivas dos sinais de interrogação. 26. interrogador de acordo com qualquer das reivindicações 21 a 25, caracterizado pelo facto de os meios transmissores do interrogador compreenderem pelo menos dois elementos de antena de transmissão distanciados e os meios receptores compreenderem pelo menos dois elementos de antena receptora distanciados um do outro.
27. Interrogador de acordo com qualquer das reivindicações 21 a 25 caracterizado pelo facto de os meios transmissores e os meios receptores compreenderem pelo menos duas unidades de antena distanciadas entre si, compreendendo cada

unidade de antena um elemento de antena de transmissão e um elementd'’de antena dc recepção adjacente.
28. Interrogador de acordo com as reivindicações 26 ou 27 caracterizado pelo facto de cada elemento de antena compreender uma malha de sistemas de antenas concebida para operar a uma frequência entre 800 MHz e 1 GHz.
29. Interrogador de acordo com qualquer das reivindicações 26 a 28 caracterizado pelo facto de pelo menos dois dos seus elementos de antena de transmissão e recepção serem polarizados diferentemente um do outro.
30. Interrogador de acordo com a reivindicação 26, caracterizado peio facto de os meios processadores do interrogador serem adaptados para distinguir sinais de resposta de transponders transmitidos às respectivas frequências diferentes do pelo menos primeiro e segundo transmissores.
31. Interrogador de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo facto de os meios processadores serem adaptados para detectar sinais de resposta do transponders duplicados em duas ou mais das respectivas frequências diferentes.
32. Interrogador de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo facto de os meios processadores serem adaptados para desprezar sinais de resposta do transponders transmitidos em duas ou mais das respectivas frequências diferentes.
33. Interrogador de acordo com qualquer das reivindicações 21 a 32, caracterizado pelo facto de os meios transmissores e os meios receptores do interrogador estarem montados numa ou adjacentemente a uma estrutura que define uma zona de interrogação. 34. Interrogador de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fact<y'ae os meios transmissores e ns meios receptnres da interrogação serem suportados por uma estrutura que define uma passagem através da qual pode passar um meio de transporte que contém os artigos.
35. Interrogador de acordo com qualquer das reivindicações 21 a 34, caracterizado pelo facto de os sinais de interrogação terem frequências respectivas diferentes que são seleccionadas de forma a não haver sobreposição de conjuntos de valores nulos nos campos eléctricos dos sinais de interrogação dentro duma distância pré-determinada dos meios transmissores do interrogador.
36. Método para a identificação uma pluralidade de transponders que compreende as fases que consistem em transmitir um sinal de interrogação aos transponders, cada transponder receber a interrogação e, em resposta, transmitir um sinal, contendo dados, em resposta, receber os sinais de resposta dos transponders, identificar os transponders a partir de dados nos sinais de resposta, detectar a identificação bem sucedida de qualquer transponder, caracterizado pelo facto de ser transmitida uma pluralidade de sinais de interrogação simultâneos a uma pluralidade de frequências, por cada transmissor ser transmitido um sinal de resposta ao receber pelo menos um dos sinais de interrogação e serem identificados sinais de resposta do mesmo transponder que são transmitidos a algumas ou a todas as frequências.
37. Método de acordo com a reivindicação 36 caracterizado pelo facto de ser transmitida continuamente uma pluralidade de sinais de interrogação.
38. Método de acordo com as reivindicações 36 ou 37, caracterizado pelo facto de as respectivas diferentes sequências dos sinais de interrogação serem seleccionadas de modo a serem abrangidas pela largura da banda de recepção dos transponders. 39. "’ν.. Método de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pelo facto de of dois sinais de interrogação possuírem um largura da banda relativamente estreita e os transponders possuírem um largura da banda de recepção relativamente larga dentro da qual ficam abrangidas as respectivas frequências diferentes dos sinais de interrogação.

Método de acordo com a reivindicação 39 caracterizado pelo facto de cada sinal de interrogação ser modulado com dados, sendo a largura da banda de modulação dos dados de cada sinal de interrogação menor do que o espaçamento entre as respectivas frequências diferentes dos sinais de interrogação.
41. Método de acordo com qualquer das reivindicações 36 a 40, caracterizado pelo facto de o sinal de resposta de um transponder compreender um ou mais portadores de sinais de interrogação modulados com os dados que identificam o referido transponder.
42. Método de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo facto de se detectar sinais de resposta de transponder duplicados transmitidos em duas ou mais das respectivas frequências diferentes .
43. Método de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo facto de se desprezar sinais de resposta de transponders em duas ou mais das respectivas frequências diferentes.
44. Método de acordo com qualquer das reivindicações 36 a 43, caracterizado pelo facto de os sinais de interrogação possuírem frequências respectivas diferentes que são seleccionadas de forma a não haver sobreposição de conjuntos de valores nulos nos campos eléctricos dos sinais de interrogação dentro de uma distância pré-determinada dos meios transmissores do interrogador. i
45. Método de acordo com qualquer das reivindicações 36 a 44, caracterizado pelo facto de se eféctuar a gravação de dados recebidos de cada transponder identificado e o relacionamento dos dados recebidos com os dados memorizados que correspondem aos dados recebidos.
46. Método de acordo com a reivindicação 45, caracterizado pelo facto de os dados do preço ou da identificação de artigos aos quais os diferentes transponders estão ligados serem memorizados e os códigos de identificação dos transponders identificados serem relacionados com eles.
47. Método de acordo com a reivindicação 46, caracterizado pelo facto de incluir a exibição de descrições dos artigos ou os quais os respectivos transponders estão fixados e a associação dos referidos artigos com os dados dos preços.
48. Método de acordo com a reivindicação 47, caracterizado pelo facto de incluir a impressão de uma cópia do conteúdo do écran. Lisboa, g - 2091

Dra. Marts Silvina fibrrcira Agente - ν·]| R. Cjs:.;· :. SOA TeitíTS. CÕI -oii - IU Í13