專利名稱：報(bào)警標(biāo)識(shí)物的檢測(cè)和定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種電子物品保安系統(tǒng)(EAS)，該系統(tǒng)用于檢測(cè)一個(gè)檢測(cè)區(qū)中是否存在一種個(gè)報(bào)警標(biāo)識(shí)物，更具體來講，本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的電子物品保安系統(tǒng)，其能確定出一諧振報(bào)警標(biāo)識(shí)物處于該檢測(cè)區(qū)中的那一部位。
出于對(duì)周圍環(huán)境的考慮和法規(guī)的限制，單個(gè)EAS系統(tǒng)的有效作用區(qū)域通常是有限的，在該有效區(qū)域內(nèi)，連接到受保護(hù)物品上的報(bào)警標(biāo)記物能被可靠地檢測(cè)到。這樣的一個(gè)區(qū)域一般被稱為檢測(cè)區(qū)，對(duì)于單個(gè)EAS系統(tǒng)，其寬度通常限定在六英尺左右。盡管許多商店和圖書館僅有的一個(gè)出口通道的尺寸與該六英尺寬檢測(cè)區(qū)相適配，但很多其它零售商業(yè)機(jī)構(gòu)常并排設(shè)置八個(gè)或十個(gè)出口。另外，大型購物商場(chǎng)通常具有一個(gè)寬達(dá)十英尺或更寬的開闊區(qū)或過道，以作為通向商場(chǎng)的連接通道。因而，在許多此類情形中，需要設(shè)置多個(gè)EAS系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)出口/入口點(diǎn)實(shí)施完整的檢測(cè)警戒，其中這些出口/入口點(diǎn)的寬度都大于單個(gè)EAS系統(tǒng)所能可靠警戒的寬度。
對(duì)于大型購物商場(chǎng)，出于視覺美觀或市場(chǎng)營銷的考慮，商店業(yè)主似乎并不情愿在需要進(jìn)行保護(hù)的入口通道中安裝傳統(tǒng)的EAS系統(tǒng)設(shè)施，因?yàn)檫@樣的系統(tǒng)設(shè)備包括多個(gè)并排布置的大型“落地式”天線結(jié)構(gòu)。這些商店業(yè)主更希望能有一種“不可見”的EAS系統(tǒng)，在該EAS系統(tǒng)中，天線結(jié)構(gòu)安裝在通道下方的地板中、或者是懸掛在通道的上方、或者是二者兼之。這樣的EAS系統(tǒng)一般能可靠地檢測(cè)出穿過報(bào)警區(qū)的已標(biāo)記商品，但是卻無法確定出是在報(bào)警區(qū)的那一具體部位處出現(xiàn)了情況。因而，如果當(dāng)警報(bào)響起時(shí)通道附近有許多顧客，則商場(chǎng)工作人員除了反復(fù)試驗(yàn)以外，就再無辦法來鑒別出是那一個(gè)顧客帶出的已標(biāo)記商品觸發(fā)了報(bào)警。從而，或者是該EAS系統(tǒng)不能用實(shí)現(xiàn)有效的安全報(bào)警功能，或者就是商場(chǎng)業(yè)主冒犯了那些要到別處辦事的無辜顧客。
本發(fā)明通過采用多個(gè)脈射—收聽式EAS傳感器，并結(jié)合布置在大型通道上方或下方的多個(gè)天線，而克服了“不可見”EAS系統(tǒng)不能將標(biāo)記物檢測(cè)定位在大型通道中的報(bào)警區(qū)內(nèi)某一具體位置的缺陷。這樣設(shè)計(jì)出的EAS系統(tǒng)能確定出從報(bào)警區(qū)經(jīng)過而被檢測(cè)到的報(bào)警標(biāo)記物與天線陣列中各個(gè)天線的相對(duì)接近度。這樣設(shè)計(jì)的EAS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了將報(bào)警標(biāo)記物定位于報(bào)警區(qū)內(nèi)某一小區(qū)域的效果根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本文提供了一種用于檢測(cè)諧振報(bào)警標(biāo)記物的脈射—收聽式EAS傳感器，其可定位出該標(biāo)記物處于一個(gè)報(bào)警區(qū)中的那一具體區(qū)域中，其包括一個(gè)用于產(chǎn)生詢問信號(hào)的發(fā)射器；一個(gè)用于接收?qǐng)?bào)警標(biāo)記物應(yīng)答信號(hào)的接收器；多個(gè)發(fā)射天線，其可從發(fā)射器接收詢問信號(hào)，并將該詢問信號(hào)發(fā)射到報(bào)警區(qū)中；多個(gè)接收天線，用于接收?qǐng)?bào)警標(biāo)記物的應(yīng)答信號(hào)，并將報(bào)警信號(hào)輸送到接收器，其中的應(yīng)答信號(hào)是報(bào)警標(biāo)記物受詢問信號(hào)的激勵(lì)產(chǎn)生、并回射過來的；以及一個(gè)天線換接開關(guān)，其可將發(fā)射器與發(fā)射天線相連接，以及將接收器與接收天線相連接，該天線換接開關(guān)按照一定的時(shí)間間隔依次輪換地選擇某一對(duì)天線排列，這樣就使得每次所選擇的天線對(duì)都是由一個(gè)發(fā)射天線和一個(gè)接收天線構(gòu)成的，其中，對(duì)每一種天線排列時(shí)接收器的輸出信號(hào)的幅值進(jìn)行比較，由此來確定出報(bào)警標(biāo)記物的方位與報(bào)警區(qū)中的某一區(qū)域相對(duì)應(yīng)，該區(qū)域是最靠近使接收器輸出信號(hào)具有最大幅值的天線對(duì)的區(qū)域。
所述的報(bào)警標(biāo)記物13屬于EAS系統(tǒng)領(lǐng)域中的公知類型，其諧振頻率在與該標(biāo)記物13配套的EAS檢測(cè)定位系統(tǒng)10的頻段范圍內(nèi)。標(biāo)記物13的電路Q值(品質(zhì)系數(shù))最好是在50到100之間，且在8.2MHz頻率附近發(fā)生諧振，其中，很多制造商生產(chǎn)的EAS系統(tǒng)都用該頻率作為諧振頻率。通常，報(bào)警標(biāo)記物13的諧振頻率有正負(fù)10％的誤差，因而就需要各個(gè)EAS傳感器12的工作范圍能涵蓋約從7.6MHz到8.7MHz的頻率。但是，并不能將具有8.2MHz諧振頻率的報(bào)警標(biāo)記物13作為對(duì)本發(fā)明的一個(gè)限制特征。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所能理解的那樣，只要該報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)10能在天線陣列17與報(bào)警標(biāo)記物13之間建立起合適的互感效應(yīng)，則報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)10適于工作在任何頻率上。
天線陣列17或者是構(gòu)成了報(bào)警區(qū)11的上邊界、或者是構(gòu)成其下邊界11，或者天線陣列17也可以既布置在報(bào)警區(qū)11的上邊界，同時(shí)也布置在其下邊界。在該優(yōu)選實(shí)施例中，天線陣列上部和下部組合起來的水平延展尺度涵蓋了報(bào)警區(qū)11的大致寬度和長度。如果是用天線陣列17形成報(bào)警區(qū)的下邊界，則其一般與地板制為一體。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所能理解的那樣，天線陣列17也可以安裝在地板的下面，或安裝在地板表面的上方。當(dāng)天線陣列17位于報(bào)警區(qū)11上方時(shí)，其可被隱藏在天花板中，或懸掛在天花板的下方，這都在本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想和保護(hù)范圍之內(nèi)。
天線陣列17包括至少兩個(gè)天線，分別在上下邊界處的多個(gè)天線17都是并排布置在同一水平面內(nèi)。在天線陣列17中，各個(gè)單獨(dú)的天線17-1，1…17-N，n分別與各個(gè)檢測(cè)區(qū)18電磁耦合。因而，由于各個(gè)天線17-1，1…17-N，n是并排設(shè)置的，所以各個(gè)天線17-1，1…17-N，n的電波束會(huì)照射到鄰近的檢測(cè)區(qū)18中，而檢測(cè)區(qū)18也可以是相互重疊的，這取決于各個(gè)天線17-1，1…17-N，n波束的具體形狀。
在該優(yōu)選實(shí)施例中，天線17是發(fā)射—接收一體的環(huán)形天線，這種天線對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講屬于常規(guī)設(shè)計(jì)，其在天線主波束的遠(yuǎn)場(chǎng)中不會(huì)產(chǎn)生零陷。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所能認(rèn)識(shí)到的那樣，也可以不采用同一天線17來進(jìn)行發(fā)射和接收。在本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想和保護(hù)范圍內(nèi)，也可以采用分開的發(fā)射天線17和接收天線17。另外，天線17的類型也不僅僅限于無零陷環(huán)形天線。在本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想和保護(hù)范圍內(nèi)，只要其波束形狀能與檢測(cè)區(qū)18的所希望尺寸和形狀相匹配，任何類型的天線17都是可以的。
該標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)10還包括一個(gè)或多個(gè)電子物品保安(EAS)傳感器12，用于向天線陣列17發(fā)送詢問信號(hào)、從天線陣列17接收應(yīng)答信號(hào)、以及產(chǎn)生一個(gè)能確定出報(bào)警標(biāo)記物13處于那個(gè)檢測(cè)區(qū)18中的報(bào)警信號(hào)。
下面參見圖2，圖中表示了一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，其具有三個(gè)EAS傳感器12-1、12-2和12-3，其中的每個(gè)傳感器都分別連接了兩個(gè)天線17-1，1、17-1，2；17-2，1、17-2，2；以及17-3，1、17-3，2。從圖中還可以看出，與天線17-1，1、17-1，2；17-2，1、17-2，2；17-3，1、17-3，2相對(duì)應(yīng)地有檢測(cè)區(qū)18-1，1、18-1，2；18-2，1、18-2，2；18-3，1、18-3，2。在該優(yōu)選實(shí)施例中，相鄰天線17的檢測(cè)區(qū)18是重疊的，從而導(dǎo)致信號(hào)線32中的一個(gè)報(bào)警信號(hào)可能是對(duì)應(yīng)于一個(gè)檢測(cè)區(qū)18，也可能是與相鄰的幾個(gè)檢測(cè)區(qū)18相對(duì)應(yīng)。在后一種情況下，示警器14就會(huì)將一個(gè)報(bào)警標(biāo)記物13定位于多于一個(gè)的檢測(cè)區(qū)18。圖2中還表示出了一條從屬信號(hào)線30，其用于對(duì)各個(gè)單獨(dú)的EAS傳感器12進(jìn)行同步，這些內(nèi)容將在下文詳細(xì)介紹。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所能認(rèn)識(shí)到的那樣，一個(gè)報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)10中的EAS傳感器12的數(shù)目并不限定為三個(gè)，該個(gè)數(shù)也可以多于或少于三個(gè)。同樣，與各個(gè)EAS傳感器12相連接的天線17的個(gè)數(shù)也不限于兩個(gè)，可以多于或少于二個(gè)，這都符合本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想和保護(hù)范圍。
該電子物品保安傳感器12還包括一個(gè)與各個(gè)EAS傳感器12相連的示警器14，用于經(jīng)報(bào)警信號(hào)線32接收?qǐng)?bào)警信號(hào)，并用于指明是那一個(gè)檢測(cè)區(qū)18與該報(bào)警信號(hào)對(duì)應(yīng)。在該優(yōu)選實(shí)施例中，該示警器14是一組指示燈(圖中未示出)，每個(gè)指示燈都與一個(gè)檢測(cè)區(qū)18唯一地相關(guān)聯(lián)，當(dāng)檢測(cè)到一個(gè)報(bào)警標(biāo)記物13、且確定出該報(bào)警標(biāo)記物位于與該指示燈對(duì)應(yīng)的檢測(cè)區(qū)18中時(shí)，該指示燈發(fā)出可見光。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可領(lǐng)悟的那樣示警器14的報(bào)警方式并不僅限于視覺報(bào)警，在本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想和保護(hù)范圍內(nèi)，還可以采用其它的示警方法，這些方法包括(但不是限定性的)音頻與視覺的組合顯示，或者是電視展示型示警。
下面參見圖3，圖中表示了EAS傳感器12-1的優(yōu)選實(shí)施形式，其中用該傳感器12-1作為這些EAS傳感器12的代表，其包括一個(gè)用于產(chǎn)生詢問信號(hào)的發(fā)射器20，該發(fā)射器向一個(gè)天線開關(guān)26發(fā)送詢問信號(hào)，并包括一個(gè)接收器24，其與發(fā)射器20同步，用于接收從天線開關(guān)26輸送來的應(yīng)答信號(hào)，并產(chǎn)生一個(gè)輸出信號(hào)。該EAS傳感器12-1還包括天線17-1，1和17-1，2，天線用于接收從天線開關(guān)26傳送來的詢問信號(hào)，并將該詢問信號(hào)發(fā)射到報(bào)警區(qū)11中，同時(shí)天線還能接收由位于某個(gè)檢測(cè)區(qū)18中的一個(gè)報(bào)警標(biāo)記物13反向輻射來的應(yīng)答信號(hào)，并將該應(yīng)答信號(hào)輸送給接收器24。EAS傳感器12-1還包括一個(gè)天線換接開關(guān)26，其可將各個(gè)EAS傳感器12與天線17-1，1和17-1，2相連接，以及包括一個(gè)數(shù)控頻率合成器(DCFS)22，用于產(chǎn)生一個(gè)載波輸出信號(hào)，由該信號(hào)將發(fā)射器20的發(fā)射頻率調(diào)諧到某個(gè)值，并將接收器22調(diào)諧到某一接收頻率。發(fā)射器20、DCFS22、接收器24以及天線開關(guān)26都屬于常規(guī)設(shè)計(jì)，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來講屬于公知技術(shù)，因而，要完整地理解本發(fā)明并不需要對(duì)這些元件作詳細(xì)的描述。
該優(yōu)選實(shí)施形式還包括一個(gè)控制器40，用于設(shè)定DCFS22所產(chǎn)生的載波輸出信號(hào)的頻率，并向DCFS22、發(fā)射器20、接收器24和天線開關(guān)26提供定時(shí)信號(hào)，以分別確定發(fā)射詢問信號(hào)和接收應(yīng)答信號(hào)的時(shí)間。如圖3所進(jìn)一步表示的那樣，控制器40包括一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)52，其用于完成控制器40所擔(dān)負(fù)的主要控制任務(wù)以及運(yùn)算任務(wù)?？刂破?0還包括一個(gè)可編程只讀存儲(chǔ)器(PROM)50，用于存儲(chǔ)一個(gè)計(jì)算機(jī)程序和列表數(shù)據(jù)；還包括一個(gè)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)54，用于存儲(chǔ)臨時(shí)數(shù)據(jù)；以及一個(gè)可編程邏輯裝置(PLD)56，用于將控制器40接口連接于DCFS22、發(fā)射器20、接收器24以及天線開關(guān)26?？刂破?0還包括一個(gè)模—數(shù)轉(zhuǎn)換器58，其用于從接收器24接收其輸出信號(hào)(模擬量)，將接收器24的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字表達(dá)，且可將接收器24輸出信號(hào)的數(shù)字表達(dá)形式傳輸?shù)娇刂破?0中。另外，控制器40包括一個(gè)輸入/輸出裝置(I/O)60，其用作為一個(gè)接口，可經(jīng)報(bào)警信號(hào)線32將控制器40與示警器14相連接、經(jīng)定時(shí)信號(hào)線42、44和閉塞信號(hào)線46、48將控制器40與其它EAS傳感器12相連。
DSP52執(zhí)行存儲(chǔ)在PROM50中的程序而產(chǎn)生與存儲(chǔ)在PROM50中的參數(shù)相對(duì)應(yīng)的指令信號(hào)。在發(fā)射和接收時(shí)段中，在DSP52所產(chǎn)生指令信號(hào)的基礎(chǔ)上，PLD56產(chǎn)生控制信號(hào)，用于將DCFS22調(diào)諧到正確的發(fā)射和接收頻率上，并啟動(dòng)發(fā)射器20和接收器24。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所能理解的那樣，控制器40的構(gòu)造并不限于圖3所示的狀態(tài)。例如，在控制器40中采用幾個(gè)微處理芯片或單個(gè)微芯片也是合適的，這些芯片內(nèi)植有能實(shí)行圖3中某些或全部單個(gè)部件的功能的軟件。與此類似，在本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想和保護(hù)范圍內(nèi)，還可以采用其它不同形式的存儲(chǔ)裝置和接口裝置。
該優(yōu)選實(shí)施形式的EAS傳感器12采用了本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的所謂脈射一收聽技術(shù)，新澤西州Thorofare地方的Checkpoint(檢查站)系統(tǒng)有限公司生產(chǎn)的StrataTM型系統(tǒng)就是該技術(shù)的典型代表，StrataTM型系統(tǒng)用于檢測(cè)報(bào)警標(biāo)記物13，并能將其位置定位于報(bào)警區(qū)11中的某個(gè)具體位置上。在該優(yōu)選形式的EAS傳感器12中，發(fā)射器20產(chǎn)生一個(gè)詢問信號(hào)，其包括一個(gè)重復(fù)的射頻(RF)信號(hào)序列，該序列中的RF信號(hào)屬于脈沖串類型，且各個(gè)脈沖串的頻率是一個(gè)射頻頻段內(nèi)的多個(gè)離散值，這樣就至少有一個(gè)脈沖串的RF頻率接近于所要檢測(cè)的諧振報(bào)警標(biāo)記物13的諧振頻率。在兩RF脈沖串之間的靜寂時(shí)段內(nèi)，接收器24接收從諧振報(bào)警標(biāo)記物13反向輻射來的應(yīng)答信號(hào)，該應(yīng)答信號(hào)是由于報(bào)警標(biāo)記物13中的振蕩電路與前一個(gè)RF脈沖串發(fā)生互感而產(chǎn)生的。
在該優(yōu)選實(shí)施例中，天線開關(guān)26順次輪換地選接與各個(gè)HAS傳感器12相連的成對(duì)天線17排列，從而對(duì)于每一對(duì)選定的天線17，由其中的一個(gè)天線發(fā)射詢問信號(hào)，而用另一個(gè)天線17接收應(yīng)答信號(hào)，且在一個(gè)設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)，每種天線17排列只被選擇一次。對(duì)于DCFS22所產(chǎn)生的每一個(gè)頻率，在DSP52中都對(duì)接收器24從每一種天線17排列接收信號(hào)后輸出的信號(hào)幅值都進(jìn)行比較。報(bào)警標(biāo)記物13的位置確定為與報(bào)警區(qū)11中距離某對(duì)天線17最近的那個(gè)對(duì)應(yīng)區(qū)域，其中這對(duì)天線使得接收器24輸出信號(hào)具有最大的幅值。
在該優(yōu)選實(shí)施例中，天線17可更換的排列形式有nk種，其中n為與一個(gè)EAS傳感器12相連的天線數(shù)目，k為一種天線排列中要選定的天線個(gè)數(shù)。因而，在EAS傳感器12-1的優(yōu)選實(shí)施例中，EAS傳感器12-1例如連接了兩個(gè)天線17-1，1和17-1，2，則就會(huì)有四種不同的天線對(duì)排列。但是，如上文所提到的那樣，一個(gè)EAS傳感器12也可以連接多于兩個(gè)的天線。在每個(gè)EAS傳感器12上連接三個(gè)天線的情況下，天線17將有九種成對(duì)排列，對(duì)于每個(gè)EAS傳感器12連接四個(gè)天線的情況下，天線17將有十六種成對(duì)排列，依此類推。但是，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所能領(lǐng)悟到的那樣，如果天線對(duì)排列只利用相鄰的天線17組成，則對(duì)該報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)10所需定位能力的降低程度也是微不足道的。因而，在本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想和保護(hù)范圍內(nèi)，為減少排列數(shù)，每對(duì)天線17只用相鄰的天線組成。
如圖4a-4c所示，各個(gè)EAS傳感器12的工作都是按照幀間隔進(jìn)行的。該幀間隔200(見圖4a)被分成了許多亞幀間隔202，亞幀間隔的數(shù)目等于與EAS傳感器12相連接的接收用天線17的數(shù)目。在每個(gè)亞幀間隔202內(nèi)，有一個(gè)發(fā)射—接收時(shí)段204，該時(shí)段又進(jìn)一步細(xì)分為多個(gè)的所謂的段元206(bin，見圖4b)。在每個(gè)段元206中，EAS傳感器進(jìn)行發(fā)射和接收的頻率是不同的，且該頻率的跨度范圍對(duì)應(yīng)于報(bào)警標(biāo)記物13的頻率漂移與EAS傳感器12頻率漂移的合成漂移誤差。如圖4所示，各個(gè)段元206還被進(jìn)一步細(xì)分為多個(gè)亞段元208，亞段元的數(shù)目等于與EAS傳感器12相連接的發(fā)射用天線17的數(shù)目，且各個(gè)亞段元208都包括一個(gè)白噪信號(hào)接收期210、一個(gè)詢問信號(hào)發(fā)射期212以及一個(gè)應(yīng)答信號(hào)接收期214。在該優(yōu)選實(shí)施例中，在每個(gè)幀間隔200中有兩個(gè)亞幀間隔202，每個(gè)亞幀間隔202中具有十六個(gè)段元206，每個(gè)段元206包括兩個(gè)亞段元。在第一亞幀間隔202a中，由天線17-1，1進(jìn)行接收，而發(fā)射工作則是由天線17-1，1(A階段)和天線17-1，2(B階段)執(zhí)行的。在第二亞幀間隔202b中，天線17-1，2進(jìn)行接收，而天線17-1，1(C階段)和天線17-1，2(D階段)進(jìn)行發(fā)射。
下面參見圖2進(jìn)行描述，表I表示了在具有三個(gè)EAS傳感器12的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)10的優(yōu)選實(shí)施例中，在一個(gè)發(fā)射—接收幀間隔200中天線17的連接關(guān)系。
表I

如上所述，每個(gè)EAS傳感器12所連接的天線17個(gè)數(shù)可大于二。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所能領(lǐng)悟的那樣，如果連接到EAS傳感器12的數(shù)目大于二，則亞幀間隔和亞段元的數(shù)目就要分別隨接收天線和發(fā)射天線的數(shù)目增多而增多。相應(yīng)地，在本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想和范圍內(nèi)，EAS傳感器12的每個(gè)幀間隔中就包括更多個(gè)亞幀間隔，且每個(gè)段元中亞段元的數(shù)目可大于二。
如本領(lǐng)域技術(shù)人員所能理解的那樣，該報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)10并不限于采用脈射—收聽技術(shù)。例如，在本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想和范圍內(nèi)，也可以采用這種公知的EAS技術(shù)EAS傳感器10在所針對(duì)的RF頻段內(nèi)以連續(xù)或離散的頻率步長執(zhí)行掃頻操作。
圖3中還表示出了將各個(gè)EAS傳感器12互連起來的RF信號(hào)輸入輸出線34、36；定時(shí)信號(hào)輸入輸出線42、44；以及閉塞信號(hào)輸入輸出線46、48，這些信號(hào)線總體上對(duì)應(yīng)于圖2中的從屬信號(hào)線30。在該優(yōu)選實(shí)施例中，用于將EAS傳感器12互聯(lián)的方法是通過各單個(gè)EAS傳感器12之間的RF信號(hào)輸入輸出線34、36，定時(shí)信號(hào)輸入輸出線42、44以及閉塞信號(hào)輸入輸出線46、48的串級(jí)鏈接來實(shí)現(xiàn)的。但是，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所能理解的那樣，其它類型的互聯(lián)方法—例如總線連接方法也是在本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想和范圍內(nèi)的。
在該優(yōu)選實(shí)施例中，任意選擇某個(gè)EAS傳感器12作為主傳感器，用于將DCFS22輸出的RF載波信號(hào)分配給其它所有的EAS傳感器，這些其它的EAS傳感器12在下文中將稱為從EAS傳感器12。從而，DCFS22的RF載波輸出信號(hào)就經(jīng)RF輸出信號(hào)線34傳送到某個(gè)從EAS傳感器12的信號(hào)輸入線36中。該從EAS傳感器12將接收到的RF載波輸出信號(hào)傳送給發(fā)射器20和接收器24，并將接收到的RF載波信號(hào)輸出到另一個(gè)從EAS傳感器12。以此方式，使得各個(gè)EAS傳感器12發(fā)射出的詢問信號(hào)基本上能保持同步。類似地，主EAS傳感器12還提供幀間隔200、亞幀間隔202、段元206、亞段元208、以及發(fā)射期和接收期210、212、214的定時(shí)信號(hào)。上述的定時(shí)信號(hào)是在PLD56中產(chǎn)生的，并從主EAS傳感器12輸送向從EAS傳感器12，從而使得所有EAS傳感器12的幀間隔200、亞幀間隔202、段元206、亞段元208、以及發(fā)射期和接收期210、212、214都是同步的。
在該優(yōu)選實(shí)施例中，在各個(gè)幀間隔200期間，對(duì)于連接到EAS傳感器12上的各種不同的天線17排列、以及DCFS所產(chǎn)生的各個(gè)頻率，各個(gè)EAS傳感器12中的接收器24都產(chǎn)生輸出信號(hào)，此輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于該接收器24所接收到的應(yīng)答信號(hào)的幅值。接收器的輸出信號(hào)被?！獢?shù)轉(zhuǎn)換器58接收到，并輸送給DSP52。對(duì)于每一個(gè)頻率，DSP52都產(chǎn)生一個(gè)檢測(cè)信號(hào)，該檢測(cè)信號(hào)對(duì)應(yīng)于那個(gè)最大的接收器輸出信號(hào)Sm，對(duì)于天線17的每一種排列，當(dāng)接收器輸出信號(hào)So超過一個(gè)設(shè)定檢測(cè)閾值Td的時(shí)長持續(xù)了設(shè)定個(gè)數(shù)Nd個(gè)幀間隔200時(shí)，則表明在至少一個(gè)檢測(cè)區(qū)18中有效地檢測(cè)到一個(gè)報(bào)警標(biāo)記物13。該DSP52包括一個(gè)判別器(圖中未示出)，其在EAS傳感器12所產(chǎn)生的檢測(cè)信號(hào)、另一個(gè)EAS傳感器12產(chǎn)生的具有設(shè)定時(shí)長Tb的閉塞信號(hào)之間作出判斷。如果檢測(cè)信號(hào)被判別器接收到時(shí)不存在閉塞信號(hào)，則該判別器就產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警信號(hào)和閉塞信號(hào)。因而，在該閉塞信號(hào)的延續(xù)期間，該判別器屏蔽了由另一個(gè)EAS傳感器12檢測(cè)到的二次報(bào)警。在該優(yōu)選實(shí)施例中，閉塞信號(hào)的時(shí)長約為三秒。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解在本發(fā)明設(shè)計(jì)思想和范圍內(nèi)，閉塞信號(hào)的時(shí)長是由該報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)10的具體結(jié)構(gòu)決定的，其可以是不等于三秒的其它數(shù)值。
下面參見圖5，圖中表示了判別過程的優(yōu)選實(shí)施形式，其包括步驟首先將一個(gè)幀計(jì)數(shù)器FC設(shè)定為數(shù)值1(步驟101)，并在步驟102中將接收器24的輸出信號(hào)輸送到DSP52中。在步驟103中，對(duì)于每個(gè)頻率，將接收器的最大輸出信號(hào)Sm與一個(gè)設(shè)定的檢測(cè)閾值Td進(jìn)行比較。如果接收器的最大輸出信號(hào)Sm超過該閾值Td，則幀計(jì)數(shù)器就加一(步驟104)，且在步驟105中將幀計(jì)數(shù)器的數(shù)值與一個(gè)設(shè)定時(shí)長Nd進(jìn)行比較。如果接收器最大輸出信號(hào)Sm高于閾值Td的情況持續(xù)了Nd個(gè)幀間隔，則判別程序100就要去判斷是否曾經(jīng)接收到閉塞信號(hào)(步驟106)。如果沒有接收到其它EAS傳感器12發(fā)送的閉塞信號(hào)，則就在步驟107中產(chǎn)生時(shí)長為Tb的報(bào)警信號(hào)和閉塞信號(hào)，由此，在閉塞信號(hào)的時(shí)長區(qū)間內(nèi)，屏蔽任何其它EAS傳感器12的報(bào)警。如果在步驟103時(shí)，接收器24的輸出信號(hào)未滿足閾值條件Td，則幀計(jì)數(shù)器就重設(shè)為1。如果在步驟106時(shí)，當(dāng)接收器的輸出滿足步驟104的判斷準(zhǔn)則時(shí)且存在閉塞信號(hào)，這樣，在閉塞信號(hào)的持續(xù)時(shí)長內(nèi)就不會(huì)發(fā)出新的報(bào)警，在將其它的接收器24輸出與檢測(cè)閾值Td進(jìn)行比較之前，先將FC的數(shù)值復(fù)位成1。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以領(lǐng)悟無須脫離本發(fā)明的廣義范圍，就能對(duì)上述的實(shí)施例作出改動(dòng)。因而，應(yīng)當(dāng)理解為本發(fā)明并不限定于上述的具體實(shí)施例，其應(yīng)當(dāng)涵蓋本發(fā)明設(shè)計(jì)思想和范圍內(nèi)的任何變型，其中本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想和范圍由所附的權(quán)利要求書界定。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，用于在一個(gè)具有多個(gè)檢測(cè)區(qū)的報(bào)警區(qū)中檢測(cè)出一個(gè)諧振報(bào)警標(biāo)記物，并能產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警信號(hào)，指明該諧振報(bào)警標(biāo)記物處于其中的那一個(gè)檢測(cè)區(qū)中，該系統(tǒng)包括一個(gè)用于發(fā)射詢問信號(hào)、并接收應(yīng)答信號(hào)的天線陣列，該天線陣列構(gòu)成了報(bào)警區(qū)上、下邊界中的至少之一，其在水平方向上進(jìn)行布置，布置范圍覆蓋報(bào)警區(qū)的寬度和長度，其中，該天線陣列包括至少兩個(gè)天線，此構(gòu)成了報(bào)警區(qū)上邊界或下邊界的至少兩個(gè)天線在同一水平面內(nèi)并排布置，每個(gè)天線都與其中的某個(gè)檢測(cè)區(qū)電磁耦合；至少一個(gè)電子物品標(biāo)記物(EAS)傳感器，用于將詢問信號(hào)發(fā)送到天線陣列、并從天線陣列接收應(yīng)答信號(hào)，且響應(yīng)于在報(bào)警區(qū)中的標(biāo)記物而產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警信號(hào)；一個(gè)判別器，其與至少一個(gè)EAS傳感器相連接，用于從該至少一個(gè)EAS傳感器接收一個(gè)檢測(cè)信號(hào)，該判別器在首次接收到的檢測(cè)信號(hào)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警信號(hào)，將標(biāo)記物的位置確定在多個(gè)檢測(cè)區(qū)的其中某一個(gè)；一個(gè)與各個(gè)EAS傳感器相連的示警器，用于接收?qǐng)?bào)警信號(hào)后報(bào)警，并指明是那一個(gè)檢測(cè)區(qū)與該次報(bào)警相對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)天線都是發(fā)射—接收組合天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于所述天線陣列中包括分開的發(fā)射天線的和接收天線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于天線陣列安裝在報(bào)警區(qū)下方。
權(quán)利要求
1.一種報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，用于在一個(gè)具有多個(gè)檢測(cè)區(qū)的報(bào)警區(qū)中檢測(cè)出一個(gè)諧振報(bào)警標(biāo)記物，并能產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警信號(hào)，指明該諧振報(bào)警標(biāo)記物處于那個(gè)檢測(cè)區(qū)中，該系統(tǒng)包括一個(gè)用于發(fā)射詢問信號(hào)、并接收應(yīng)答信號(hào)的天線陣列，該天線陣列構(gòu)成了報(bào)警區(qū)上、下邊界中的至少之一，其在水平方向上的布置覆蓋報(bào)警區(qū)的寬度和長度，其中，該天線陣列包括至少兩個(gè)天線，這些構(gòu)成了報(bào)警區(qū)上邊界或下邊界的天線在同一水平面內(nèi)并排布置，每個(gè)天線都與其中的某個(gè)檢測(cè)區(qū)電磁耦合；至少一個(gè)電子物品標(biāo)記物(EAS)傳感器，用于將詢問信號(hào)發(fā)送到天線陣列、并從天線陣列接收應(yīng)答信號(hào)，且產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警信號(hào)；以及一個(gè)與各個(gè)EAS傳感器相連的示警器，用于接收?qǐng)?bào)警信號(hào)后報(bào)警，并指明是那一個(gè)檢測(cè)區(qū)與該次報(bào)警相對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)天線都是發(fā)射一接收組合天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于所述天線陣列中包括分開的發(fā)射天線的和接收天線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于天線陣列安裝在報(bào)警區(qū)下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于天線陣列安裝在報(bào)警區(qū)上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器是一個(gè)脈射一收聽式EAS傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于所述EAS傳感器還包括一個(gè)天線換接開關(guān)，用于將該EAS傳感器與天線陣列中的某一天線子集合相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于所述天線開關(guān)順次輪換地選接與各個(gè)EAS傳感器相連的成對(duì)天線排列，從而對(duì)于每一對(duì)選定的天線，由其中的一個(gè)天線發(fā)射詢問信號(hào)，而用另一個(gè)天線接收應(yīng)答信號(hào)，且在一個(gè)設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)，每種天線排列只被選擇一次。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于所述天線對(duì)只選擇相鄰的天線。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于所述天線子集合中只包括兩個(gè)天線。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于所述天線開關(guān)順次輪換地選接與各個(gè)EAS傳感器相連的成對(duì)天線排列，從而對(duì)于每一對(duì)選定的天線，由其中的一個(gè)天線發(fā)射詢問信號(hào)，而用另一個(gè)天線接收應(yīng)答信號(hào)，且在一個(gè)設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)，每種天線排列只被選擇一次。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器是掃頻型EAS傳感器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于所述EAS傳感器還包括一個(gè)天線換接開關(guān)，用于將該EAS傳感器與天線陣列中的某一天線子集合相連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于所述天線開關(guān)順次輪換地選接與各個(gè)EAS傳感器相連的成對(duì)天線排列，從而對(duì)于每一對(duì)選定的天線，由其中的一個(gè)天線發(fā)射詢問信號(hào)，而用另一個(gè)天線接收應(yīng)答信號(hào)，且在一個(gè)設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)，每種天線排列只被選擇一次。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于所述天線對(duì)只選擇相鄰的天線。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于所述天線子集合中只包括兩個(gè)天線。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于所述天線開關(guān)順次輪換地選接與各個(gè)EAS傳感器相連的成對(duì)天線排列，從而對(duì)于每一對(duì)選定的天線，由其中的一個(gè)天線發(fā)射詢問信號(hào)，而用另一個(gè)天線接收應(yīng)答信號(hào)，且在一個(gè)設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)，每種天線排列只被選擇一次。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于各個(gè)EAS傳感器還包括一個(gè)判別器，該判別器從所述EAS傳感器接收一個(gè)檢測(cè)信號(hào)，并從另一個(gè)EAS傳感器接收一個(gè)閉塞信號(hào)，且如果在未收到閉塞信號(hào)的情況下，當(dāng)接收到檢測(cè)信號(hào)時(shí)就產(chǎn)生所述報(bào)警信號(hào)。
19.一種脈射—收聽型EAS傳感器，用于檢測(cè)一個(gè)諧振報(bào)警標(biāo)記物，并確定出該報(bào)警標(biāo)記物位于一個(gè)報(bào)警區(qū)中的那個(gè)具體檢測(cè)區(qū)，其包括一個(gè)用于產(chǎn)生詢問信號(hào)的發(fā)射器；一個(gè)用于接收?qǐng)?bào)警標(biāo)記物應(yīng)答信號(hào)的接收器；多個(gè)發(fā)射天線，其可從發(fā)射器接收詢問信號(hào)，并將該詢問信號(hào)發(fā)射到報(bào)警區(qū)中；多個(gè)接收天線，用于接收?qǐng)?bào)警標(biāo)記物的應(yīng)答信號(hào)，并將報(bào)警信號(hào)輸送到接收器，其中的應(yīng)答信號(hào)是報(bào)警標(biāo)記物受詢問信號(hào)的激勵(lì)產(chǎn)生、并回射過來的；以及一個(gè)天線換接開關(guān)，其可將發(fā)射器與發(fā)射天線相連接，以及將接收器與接收天線相連接，該天線換接開關(guān)在一定的時(shí)間間隔內(nèi)依次輪換地選擇某一對(duì)天線排列，這樣就使得每次所選擇的天線對(duì)都是由一個(gè)發(fā)射天線和一個(gè)接收天線構(gòu)成的，其中，對(duì)每一種天線排列時(shí)接收器輸出信號(hào)的幅值進(jìn)行比較，由此來確定出報(bào)警標(biāo)記物的方位與報(bào)警區(qū)中的某一區(qū)域相對(duì)應(yīng)，該區(qū)域是最靠近使接收器輸出信號(hào)具有最大幅值的天線對(duì)的區(qū)域。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于所述天線對(duì)只選擇相鄰的天線。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)，其特征在于所述天線子集合中只包括兩個(gè)天線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種報(bào)警標(biāo)記物檢測(cè)定位系統(tǒng)(10)，用于在一個(gè)具有多個(gè)檢測(cè)區(qū)(18)的報(bào)警區(qū)(11)中檢測(cè)出一個(gè)諧振報(bào)警標(biāo)記物(13)，并能產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警信號(hào)，指明該諧振報(bào)警標(biāo)記物(13)處于那個(gè)檢測(cè)區(qū)(18)中。系統(tǒng)(10)包括一個(gè)用于發(fā)射詢問信號(hào)、并接收應(yīng)答信號(hào)的天線陣列(17)。天線陣列(17)構(gòu)成了報(bào)警區(qū)(11)上邊界或下邊界或二者兼之，其在水平方向上的布置覆蓋報(bào)警區(qū)(11)的寬度和長度。天線陣列(17)包括至少兩個(gè)天線。這些構(gòu)成了報(bào)警區(qū)上邊界或下邊界的天線在同一水平面內(nèi)并排布置，每個(gè)天線都與其中的某個(gè)檢測(cè)區(qū)(18)電磁耦合。系統(tǒng)(10)還包括至少一個(gè)電子物品標(biāo)記物(EAS)傳感器(12)，用于將詢問信號(hào)發(fā)送到天線陣列(17)、并從天線陣列(17)接收應(yīng)答信號(hào)，且產(chǎn)生一個(gè)報(bào)警信號(hào)。系統(tǒng)(10)還包括一個(gè)與各個(gè)EAS傳感器(12)相連的示警器(14)，用于接收?qǐng)?bào)警信號(hào)后報(bào)警，并指明是那一個(gè)檢測(cè)區(qū)(18)與該次報(bào)警相對(duì)應(yīng)。
文檔編號(hào)H04B1/59GK1413342SQ00817765
公開日2003年4月23日 申請(qǐng)日期2000年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月27日
發(fā)明者約翰·E·Jr·戴維斯, 埃里克·A·?？怂固? 埃德溫·H·Jr·霍普頓, 威廉·S·Jr·里奇 申請(qǐng)人:關(guān)卡系統(tǒng)股份有限公司