专利名称：用阅读器识别目标的制作方法
背景技术：
本发明涉及用于识别目标的方法与装置，并且具体地说涉及用使用电磁通信装置的阅读器的大量的远程电子识别标签的识别。
通常以转发器形式的很多不同类型的电子标签被附加于诸如货物、设备、人、动物之类的实际目标上。这些标签被编程以包含本征数据，该数据经阅读器的询问用来在电学上识别已加标签的目标。读出的数据通常被安排传送到计算机系统，用于记录和读出处于阅读器的询问区中的那些目标的特性。
大量专利已经覆盖了在阅读器和转发器之间进行通信的阅读器和大量转发器的情况，这种通信是基于声学或电磁幅射原理的。在大多数场合下，已有的技术协议要求转发器具有唯一的识别号并有能力接收和解码包含来自阅读器的数据流的发射，以及要求把发射与它的唯一的识别号的全部或部分匹配。
另一类已有技术是识别系统，其既不需要唯一的特性也不需要多位的接收器和解码器来用于转发器，但是其依赖于如果转发器被成功地识别出，在其完成发射后阅读器与转发器在合适的时间的通信。通信可以是单一位的形式，并且在完成发射后，通过通信的时序而对信息进行通信，这种通信象把来自阅读器的激发场以合理的距离分布那样简单。这种系统在南非专利92/0039中进行描述，其需要其特性正被确定为同步化的并且在完成通信后保持同步化的阅读器和转发器，从而在完成发射后阅读器可在适当的时间响应。
还有一类已有技术涉及识别系统，其使用选择处理来隔离单个转发器，从而转发器的数据可不因来自其它转发器的发射的中断而被接收到。美国专利5,751,570描述了这样一种系统。阅读器在初始发出一个冲突信号以把所有转发器放入停滞状态。在接收到该冲突信号后，各个转发器计算随机的停滞状态，在这期间转发器不发射它们的数据。在停滞状态结束时，各个转发器再发射数据。如果阅读器仅从一个转发器接收数据，它发送发出占用或忙信号，该信号把除去忙于发射的那个转发器之外的所有转发器均放置在闲置状态。闲置状态的转发器不再发射数据。在阅读器已经从各个转发器接收到完整的数据后，阅读器发射确认信号，该确认信号把识别出的转发器放置到无源或闲置状态，在该状态，转发器停止数据发射。闲置状态的剩余的转发器被再激活并且它们再计算随机的停滞时间。上面的步骤被重复进行直到所有的转发器已经被识别出。这个系统的缺点是如果电磁场被改变来发送忙信号，电磁场中的变化可引起接收器从转发器误读出数据，因为转发器信号比电磁场中的变化小得多。
类似的系统在美国专利5,241,699中描述，这里频率变化被用于发送信号到转发器。开始一个频率移动被发送到转发器，以开始一个选择过程，该过程隔离开各个转发器。转发器计算随机延迟，此后它们发射起始块。由于随机延迟，仅几个转发器可同时发射起始块。当阅读器接收起始块时，它改变发射器频率，这引起转发器不发射起始块而进入无源状态。剩余的转发器发射它们的唯一的编码。如果阅读器检测到一个以上的转发器正发射它的编码，则阅读器通过改变发射器频率而给出错误信号，这使得这些转发器再计算随机延迟并进行上述步骤。无源状态中的转发器保持原样。这个选择处理将最终产生独立的转发器。一旦阅读器识别出各个转发器，它通过频率变化而被放置在无源状态，这也使得剩余的未识别出的转发器再开始选择处理。这个系统要求在转发器中有复杂的调谐电路，从而可检测到不同频率。
发明概述根据本发明的第一方面，提供一种通过询问器识别目标的方法，包括步骤从询问器发射询问信号到目标；响应于询问信号，从各个目标发射识别信号到询问器，该识别信号具有的预定的指示符特性；在询问器处从目标接收识别信号，并且基于指示符特性基本上同时在阅读器处确定是否已经独立地和正确地接收到任何识别信号；在任何识别信号不被独立和正确地接收到的情况下，基本上同时从询问器发射公共的再发射或中断信号；及如果在这种发射期间目标没有从询问器接收到中断信号而完成了它的信号发射，则停止从目标发射信号。
优选地，该方法包括如果目标在从询问器接收到中断信号的同时发射它的识别信号则暂时暂停从目标的信号发射的步骤。
在本发明的一种优选的形式中，该方法还包括步骤继续这样在询问器处接收所有的识别信号，并且发射中断信号，直到经过一个时间周期再没有识别信号被独立和正确地接收到，该时间周期足以确保来自目标的所有的识别信号已经被独立和正确地由询问器接收到。
在本发明的一种形式中，该方法包括步骤以一个时间间隔连续发射询问信号并发射中断信号，该时间间隔对小于在询问器处没有接收到识别信号的情况下的一个有效识别信号的平均发射时间缺省。
简便地说，该方法包括步骤在随机时间间隔从没有停止它的信号发射的各个目标发射识别信号，及响应于复位事件而允许停止它的发射的各个目标再次开始发射。
复位事件可包括对于预定的最小时间周期询问信号空缺或变化。
有利地是该方法还包括步骤从询问器发射禁止信号；在至少一个目标处接收该禁止信号；及在目标中设置存储器元件，仅在目标停止信号发射后防止目标在最小预定隔开的时间周期中响应于任何随后的询问信号。
该方法还包括进一步的步骤从询问器发射启动信号；在至少一个目标处接收该启动信号；及在目标中复位该存储器元件，以启动该目标并允许目标以上述方式响应于相同的或随后的询问信号。
有利地是启动和禁止信号至少是在从任何目标可能发射识别信号之前开始被发射的，并且启动和禁止信号也用作中断信号。
通常，识别信号的预定的指示符特性在形式上是相同的并具有预定的占空比，和冠有初始标题的并包括数据分量和校验和分量的固定长度的数据流，从目标发射相同的标题开始的信号，仅在如果在紧靠接收这种标题之前没有接收到发射的情况下，询问器被设置来接收识别信号的开始。
指示符特性还可包括曼彻斯特(Manchester)形式的识别信号的发射，该形式被修改来组合发射时钟速率与数据流而以最小操作带宽产生50％的占空比。
本发明扩展到一种包括一个询问器和大量基于目标的响应器的识别系统，询问器包括用于向响应器发射询问信号的发射器装置、用于从响应器接收识别信号的接收器装置及用于确定识别信号的独立和正确的接收的处理器装置，各个响应器包括用于接收询问信号的接收器，用于产生识别信号的发生器装置，用于发射识别信号返回询问器的发射器，用于检测来自询问器的中断信号的存在的检测器以及响应于检测器的并且在响应器完成了识别信号的发射而在发射期间没有接收到中断信号的条件下被设置来停止从响应器发射信号的控制装置。
优选地，如果响应器在它接收到中断信号的同时正在发射它的识别信号，则控制装置被暂时设置来暂停从响应器的识别信号的发射。
有利地是发生器装置包括用于存储识别数据的第一存储器装置，振荡器，用于从识别数据和振荡器获得编码的识别数据的曼彻斯特编码器以及由曼彻斯特编码器驱动来获得识别信号的调制器，发射器和接收器包括耦合于RF模块的用于执行识别信号的反向散射调制的天线。
通常询问器被设置来继续接收识别信号，并继续发射中断信号，直到经过一个时间周期不再有识别信号被独立和正确地接收到，该时间周期足以确保所有的识别信号已经被独立和正确地由询问器接收到。
识别系统可包括用于产生中断信号并用于产生分别用于启动和禁止响应器的启动和禁止信号的处理器装置，各个响应器包括第二存储装置，其被安排为由禁止信号设置，用于仅在响应器停止信号发射后防止响应器在最小预定时间周期中响应于来自询问器的任何随后的询问信号，并被安排为由启动信号复位，用于允许响应器即时响应询问信号。
根据本发明的又一方面，提供一种用于一种类型的识别系统的响应器，该类型包括一个询问器和大量响应器，各个响应器包括用于接收询问信号的接收器，用于存储识别数据的第一存储装置，振荡器，用于从识别数据和振荡器获得调制的识别信号的调制器以及用于把识别信号发射回询问器的发射器，响应器还包括用于检测询问器中断信号的存在的检测器和设置来在响应器完成了识别信号的发射而在这种发射期间没有从询问器接收到中断信号的条件下停止从响应器的信号发射的信号停止装置。
响应器有利地包括响应于检测器的并被暂时设置来在响应器接收中断信号的同时发射它的识别信号的条件下暂停识别信号从响应器的发射的信号暂停装置。
通常，信号暂停装置和信号停止装置被组合到控制逻辑电路中，响应器还包括连接于控制逻辑电路的随机计时器，用于启动识别信号被反复地在变化的随机时间间隔从响应器再发射，直到它完成识别信号的发射而没有被中断信号中断的那一时间。
简便地说，响应器包括第二存储装置，其被安排为由禁止信号设置，用于仅在响应器停止信号发射后防止响应器在最小预定时间周期中响应于任何随后的询问信号。
第二存储装置被安排为由启动信号复位，用于允许响应器在响应器停止信号发射后响应随后的询问信号。
通常，第二存储装置包括响应于禁止信号的寄存器和响应于寄存器和信号停止装置的存储器模块，以允许响应器在被停止之前完成识别信号的发射。
有利地，响应器还包括曼彻斯特编码器，用于从识别数据和振荡器获得用于在调制器处接收的编码的识别数据，发射器和接收器包括耦合于RF模块的用于响应于询问信号执行反向散射调制的天线。曼彻斯特编码器响应于表示识别信号的发射完成的输出启动信号。
根据本发明的又一方面，提供一种用于一种类型的识别系统的询问器，该类型包括一个询问器和大量响应器，询问器包括用于发射询问信号到响应器的发射器装置，响应于询问信号用于从响应器接收识别信号的接收器装置，用于基本上同时确定识别信号的独立和正确的接收的第一处理器装置，响应于处理器装置用于在任何识别信号没有被独立和正确地从任何一个或多个目标被接收到的情况下基本上同时产生中断信号的并用于在没有独立和正确地发射它的识别信号的同时使得中断信号被足够快地发射以暂停从任何这种目标发射信号的信号发生器装置。
优选地，第一处理器装置被设置来继续接收和处理所有的识别信号，并且信号发生器装置被设置来继续产生中断信号，直到经过一个时间周期再没有识别信号被独立和正确地接收到，该时间周期足以确保来自目标的所有的识别信号已经被独立和正确地接收到。
通常，发射器被设置来连续发射询问信号，并且信号发生器装置被设置来以一个时间周期发射中断信号，该时间周期对小于在询问器处没有接收到识别信号的情况下的有效识别信号的平均接收时间缺省。
简便地说，信号发生器装置被设置来产生用于经发射器发射的启动和禁止信号，禁止信号被安排来在目标中设置存储元件，仅在一旦它们停止了信号发射，防止它们在最小预定隔开的时间周期中响应于任何随后的询问信号，并且启动信号被安排来复位存储器元件，以允许目标响应于随后的询问信号。
接收器还包括接收天线和正交接收器，并且第一处理器装置可包括用于将从正交接收器获得的识别信号的基带分量处理为再组的曼彻斯特数据信号的信号处理器，同时还包括一个错误校验微处理器，该微处理器对至少基于占空比、时钟速率、数据流长度和校验和计算的曼彻斯特信号进行解码和错误校验。
附图的简要说明
图1表示本发明的一个阅读器和4个转发器在阅读器的电磁场中；图2表示本发明的阅读器的框图；图3表示本发明的转发器的框图；图4表示图示阅读器与转发器之间的通信协议的一系列的信号波形；图5是表示通常的成功发射的识别信号的示意图；图6表示图示转发器的控制逻辑电路的动作的流程图。
实施例的说明在图1中表示了阅读器或询问器10，其发射以椭圆形覆盖区12描述的电磁激发场。椭圆形覆盖区12代表阅读器的有效读出范围，其通常在4到6米之间。在该场内有4个转发器14,16,18和20。覆盖区12内的任何转发器将从激发场获得足够的能量以对它的电路提供能量。在这种情况中，转发器应用来自激发场的能量来对电路供电，并且由于激发所需的场通常比利用反向散射调制方法的通信所需的场强强得多这一事实，可接受的是由阅读器激发的所有转发器应具有与阅读器的优质通信并且它们的被反射的反向散射信号应被阅读器接收。当离开这个区域时，转发器损失能量，并在它们的通信信号降级到阅读器不再能够正确地接收所有的反向散射信号的级别之前停止操作。
初始，激发场是断开的。操作模式由连接于阅读器的计算机21设置。在转发器被成功识别出后，操作模式是“正常阅读”，没有电子物件(article)监视(EAS)，一旦被成功地识别出，“设置EAS为接通”来禁止各个转发器，并且在读出前“清除EAS”以启动各个转发器。电子物件监视通常被用作反入店行窃和反“亏损”措施。激发场被接通，转发器被识别出并且然后再次被断开。
图2表示阅读器10的方框图。振荡器22以915MHz的通常的操作频率提供载波信号。调制器24由微处理器26控制。这使得微处理器26可通过调制载波信号发送信号到诸转发器。信号被微处理器26发送，把调制器24转换到100％的调制深度，经过一个短周期(100微秒)，其具有一个效果是发送负向脉冲到转发器。另一个方法是可以发射另一频率的独立信号来提高激发场的功率水平，或仅用另一个极化发射激发场。
发送到转发器的不同类型的中断信号是由单一脉冲构成的“正常中断”信号、由两个脉冲构成的“固定EAS中断”信号和由5个脉冲构成的“EAS清除”信号，并且这些必须在激发场被接通后的16ms内被发送出去。
中断信号通过一些装置与所有的转发器通信，而无论在那一瞬间它们是否发射。这些信号被理解为用于这些当前处于发射状态的转发器的失效的发射信号。在这一瞬间中断信号被发射使得阅读器检测讹误的传送状态，并且它不需要与任何转发器中的任何数据时钟同步。
功率放大器28把调制的载波信号增加到足够的电平，以给出有效的阅读范围12。发射天线30发射载波信号以给出激发场，并且转发器14,16,18和20从激发场获得能量并以反向散射调制的方式发射它们的编码。
接收天线32从转发器接收反射的反向散射调制信号。接收到的反向散射调制信号与正交接收器36中的本机振荡器信号34混合。本机振荡器信号34从振荡器22获得。正交接收器36的输出是代表转发器数据的基带I信号38和基带Q信号40。I信号38和Q信号40被馈送给信号处理模块42。信号处理模块42把该信号放大，并把它们组合一起来给出再组的曼彻斯特数据信号44，其代表由转发器发出的曼彻斯特数据。I信号38和Q信号40的组合允许转发器编码被检测到，而无论阅读器10与转发器14-20之间的路径长度怎样。
再组的曼彻斯特数据信号44被输入到微处理器26用于解码和错误校验。转发器数据以修改的曼彻斯特形式被编码，从而转发器的时钟频率，通常是10kHz和串行数据被组合来给出在最小操作带宽处的具有50％的占空比的数据流。从这一数据流，微处理器26可能抽出转发器的数据和时钟频率。
微处理器26执行错误校验，以首先在有一个以上的转发器同时发射的条件下，其次在仅有一个转发器发射的条件下，确定在接收到的转发器数据中是否有错误。在两种情况下，如果微处理器26遇到错误，诸个转发器或一个转发器分别发送中断信号，从而转发器可再发射它们的数据。转发器的时钟频率通常是10kHz，有20％的公差，即转发器的时钟频率可从8kHz到12kHz变化。微处理器26检查转发器的时钟频率在这两个预定界线之间，检查不到则发射中断信号。曼彻斯特编码的数据流，如图5中的45所示，是固定长度的数据流，其在此实施例中是81位。任何长度的编码意味着一个以上的转发器在同时通信并且阅读器正检测恶化的信号。
微处理器26检查数据流的长度，并且如果接收到81位以上则发射中断信号。所有的转发器发射将以曼彻斯特数据的前部的相同的1位标题45A开始。微处理器26要求在紧靠标题发射之前没有发射被接收到，以清楚地定义发射的开始，其被用信号通知10kHz的3个时钟周期45B，即300毫秒。如果在这个周期内发射，则中断信号被发射。在标题45A之后，转发器数据为72位串45C的形式，后跟有校验和或奇偶校验分量45D，允许微处理器26验证通过证实奇偶校验或校验和计算提供正确的答案及证实数据没有被具有相同的开始时间和相同的转发器时钟频率的第二转发器的同时发射干扰而接收到的数据的正确性。如果校验和或奇偶性计算提供不正确的答案，则发送一个中断信号。在发射期间，任何转发器的时钟频率将是稳定的，微处理器将在其在数据流中被传送的同时能够监测这种稳定性，并且在数据流中的时钟频率一有突然变化，例如在另一转发器开始它的同时的发射时发生的那种变化时，作出确定。微处理器监测数据流的时钟频率并且接收到的时钟频率中的任何突然变化将引起中断信号被发射。如果数据流通过所有的上面的测试，则微处理器26从单一转发器解码有效的转发器数据。该数据经通信链路46被发送到计算机21来被进一步处理。在这个实施例中，通信链路是RS232串行链路。也可以是并行链路或网络链路。
转发器数据中的唯一识别号的加入并不是成功从转发器接收数据所要求的性能之一。系统将在很多转发器具有相同的号码时操作，这种情况中它将能够对遇到这种号码的情况的次数进行计数。
图3表示转发器48的简单框图。转发器数据或编码被存储在数据存储模块50中。在该实施例中，转发器数据由80位和1位的引导标题构成。数据存储器优选是PROM存储器，但是也可使用EPROM或EEPROM存储器。当转发器被应用于它正加标签的目标时优选对其进行编程设计。优选通过一种编程器执行这种编程，该编程器在天线52上具有两个直接的触针以提供能量，并在编程垫片54上具有用于转发器数据的第三触针。
天线52从激发场12收集能量。该天线是导线偶极子天线。也可使用箔片接线天线。射频(RF)模块56对收集的能量进行整流并对以电容器57的形式存储的能量进行充电以对转发器电路提供操作电压。小的电池也可被用来对转发器提供能量。转发器离阅读器越近，激发场越强，收集的能量越多。RF模块56也具有以齐纳(Zener)二极管类型的元件57A形式的过电压保护，以在转发器靠近阅读器时限制操作电压。当激发场被接通时，转发器电路供电。振荡器58对转发器电路提供不精确的但是稳定的在8kHz到12kHz的范围内的、通常是10kHz的时钟信号60。
控制逻辑电路单元62把时钟除以81以提供帧时钟信号64。帧被定义为时钟周期的序号以发射81位的完整的转发器数据，从而对于10kHz的振荡器每81个时钟循环或者每8.1ms产生一个帧时钟。帧时钟信号64被用于对随机延迟计时器66进行计时。随机延迟计时器由伪随机号发生器68和计数器70组成。一旦转发器供电，计数器70总是被装上号码2，从而转发器总是在供电后在第三帧中发射它的数据，从而如果仅有一个转发器，它可被很快地识别出来。计数器70向下计数，并且当计数到0时，它产生触发信号72。触发信号72引起伪随机号发生器68来计算新的随机号码，然后该号码被装入计数器70，以对下一个随机延迟周期进行计时。
触发信号72还引起转发器开始它的以下面的方式发生的数据发射。控制逻辑电路单元62发送移位时钟信号74到数据存储器模块50，该存储器模块从开始位开始串行把数据76位移出数据存储器模块50之外。数据76在曼彻斯特编码器78中是专用的或与时钟60一起被专用。控制逻辑电路还以输出启动信号80的方式启动曼彻斯特编码器78的输出。曼彻斯特编码器78的输出驱动调制器82。调制器82改变天线上的加载并且从而用曼彻斯特编码的转发器数据调制来自天线的反向散射。在下一个帧时钟信号64上，结束数据的发射并且通过输出启动信号80的方式而禁止曼彻斯特编码器78的输出。
当阅读器10发送信号到转发器时，它瞬时移去RF能量，即它停止脉冲发射RF能量，然后再次返回继续。脉冲检测器84对于来自阅读器10的脉冲连续监测天线52上得到的RF能量。计算脉冲数目。如果接收到一个单一脉冲，则用脉冲输送“正常中断”信号86。如果一个双脉冲被接收到，那么用脉冲输送“固定EAS中断”信号88到以固定EAS寄存器89形式的存储器设备中。如果5个脉冲被接收到，那么用脉冲输送“EAS清除”信号90，以清除寄存器89。“EAS清除”信号仅在供电后的第一个两帧期间被监测，此后它被忽略。
当从阅读器接收到任何脉冲时，即如果中断信号86或88之一被脉冲输送，同时转发器忙于发射它的数据的条件下，那么曼彻斯特编码器78的输出立刻被输出启动信号80的方式所禁止。这立刻停止天线的调制，从而停止反向散射调制。但是，如果转发器能够发射它的全部的数据而不从阅读器10接收一个或多个脉冲，那么转发器“知道”它已经被阅读器10成功地识别出。控制逻辑电路62把转发器放置到无源状态，其中它停止数据的任何的进一步的发射，直到通过移除激发场而对它进行复位。复位转发器的另一方法是被调制在载波上的音调。
如果“固定EAS中断”信号88在转发器成功发射它的数据之前被接收到，那么控制逻辑电路单元62中的固定EAS寄存器89被设置来记住EAS模式必须在转发器成功发射它的数据时被启动。于是，当转发器没有成功发射它的数据并且固定EAS寄存器被设定时，接着设置EAS存储器模块92并且从而转发器被设置在EAS模式。即使从转发器移去了功率，EAS存储器模块92仍保持它的状态。如果EAS存储器92被设置了，那么转发器被禁止发射它的数据。固定EAS中断信号必须在转发器第一次发射它的识别信号之前被转发器接收到，从而固定EAS寄存器可在第一次发射之前被设置，因此确保在仅一个转发器被放置在询问器的覆盖范围中的情况下，来自这个转发器的识别信号被拾取。尤其，如果来自单一转发器的识别信号正被成功地发射而没有产生中断信号，固定EAS寄存器将不被激活。结果，“虚拟”中断信号被初始发送，以确保固定EAS寄存器无论如何都被激活，如图4中的中断信号88A所示。
EAS存储器模块92是通常有几个小时的时间常数的中期存储器元件，只要设置了存储器，其操作来阻挡任何反向散射调制发射。该存储器元件有泄漏并将在它的电荷泄漏完后被复位，泄漏通常在4到8个小时之间，取决于周围温度。无论转发器是否具有由于它存在于激发场中而带来的能量，这个操作都将发生作用。如果EAS清除信号90在供电后的第一个两帧期间被接收到，那么无论被设置与否，EAS存储器模块92的内容被清除，从而转发器被再次启动以再次发射它的数据。
图4表示阅读器10与转发器14到18之间的相互作用的信号波形。波形10A,10B和10C表示阅读器10对于三种不同情况的激发场。波形10A是用于使用“正常中断”信号时的情况的，波形10B是用于使用“固定EAS中断”信号时的情况的，波形10C是用于“EAS清除”信号开始被发送来清除EAS存储器模块92、接着是发送“正常中断”信号时的情况的。波形14A、16A、18A和20A是曼彻斯特编码器输出，即各个转发器14,16,18和20的天线52的调制。
在时间t0，阅读器10接通激发场12。转发器被供电并执行复位。在时间t1，通常是4ms，阅读器在转发器的第一次发射之前发送初始中断信号。对于波形10A，正常中断信号86A被发送，其对转发器没有影响。对于波形10B，发送“固定EAS”信号88A，其引起转发器中的固定EAS信号88被脉冲输送并且引起控制逻辑电路62中的固定EAS寄存器被设置。对于波形10C，发送“EAS清除”信号90A，其引起转发器中的EAS清除信号90被脉冲输送并且引起控制逻辑电路62清除EAS存储器92，从而允许转发器再次发射数据。
在时间t2，通常是16ms，所有的转发器等待供电后的两帧并且它们开始发射它们的各自的数据。转发器中的随机延迟计时器66被引发新的随机延迟。阅读器10从转发器接收反向散射调制14B到20B并且试图再建曼彻斯特数据。因为有一个以上的转发器14到20进行发射，微处理器26将检测再构造的曼彻斯特数据中的错误，从而在时间t3通过调制激发场而发送中断信号。转发器的脉冲检测器84检测激发场上的脉冲，并且脉冲传递相关信号。在波形10A和10C的情况下，正常中断信号86被脉冲传递并且在波形10B的情况下，脉冲传递“固定EAS”信号88。控制逻辑电路62立刻禁止曼彻斯特编码器78的输出，并且从而停止从转发器的数据发射。然后转发器等待它们的各自的延迟时间。
在时间t4转发器14的随机延迟计时器66产生触发信号72，其引起转发器14开始发射它的数据94。阅读器10接收反向散射调制94并试图再建曼彻斯特数据。微处理器26解码曼彻斯特数据，同时检查它来寻找错误。因为仅有一个转发器发射，数据将不包含错误，从而微处理器不发送中断信号。一旦转发器14已经完成发射它的数据并且没有脉冲被转发器接收到，转发器14的控制逻辑电路62把转发器14放置在无源状态，并且在询问信号的持续区间它停止任何进一步的发射。微处理器26经通信链路46发送已成功接收到的转发器数据到计算机21。
在时间t5转发器18的随机延迟计时器66产生触发信号72，其引起转发器18开始发射它的数据96。阅读器10接收反向散射调制94并试图再建曼彻斯特数据。微处理器26解码曼彻斯特数据，同时检查它来寻找错误。在时间t6转发器20的随机延迟计时器66也产生触发信号72，其引起转发器20开始发射它的数据98。微处理器26检测再建的曼彻斯特数据中的错误，并且从而在时间t7通过调制激发场发送中断信号86或88。转发器的脉冲检测器84检测激发场上的脉冲并且脉冲传递相关的中断信号86或88。转发器18和20的控制逻辑电路62立刻禁止转发器18和20的曼彻斯特编码器78的输出，于是停止从转发器18和20的数据发射。然后转发器18和20等待它们自己的由它们的复位随机延迟计时器66确定的延迟时间。
在时间t8,t9和t10，转发器16，20和18分别没有中断地发射它们各自的数据100,102和104，并且从而这些数据被阅读器10成功地接收到并被发送到计算机21。转发器16,18和20被放置到无源状态并停止进一步的发射。一旦接收器36经等于转发器的最长的随机延迟计时器的一个周期(在这种情况下是2秒)没有接收到进一步的发射，它指示计算机21所有的转发器被读出并且关闭激发场12。
现在参考图6，其示出代表控制逻辑电路单元62的操作的明显的流程图。尤其，该流程图是各种EAS模式操作的方式的图示。
为模拟的目的，列出的是对于10kHz的时钟频率、128发射帧时间最大随机周期的转发器，对于400个转发器要被读出的情况，在读出转发器时发生30000次以上的冲突(中断)。
如果阅读器处在照射激发场的过程中并且因为某些原因不想再接收识别，据说在等待计算机积累清除的同时，阅读器可以在小于最快的可允许的转发器时钟的信息发射时间的周期来产生中断信号，从而防止已经处于无源模式中的转发器直到积累消除后才进入无源模式。
上述实施例适合于用在若干转发器被放置在阅读器的读出范围中，激发场被接通，转发器被读出并且激发场再被关闭的应用中。在阅读器被安装在比方说用于进入控制的门框或输送带上的情况中，激发场被永久地接通并且转发器将被移到激发场，它们被供电，发射它们的数据，然后再被移出激发场。在这些情况中，阅读器将以一个间隔来连续发射中断信号，该间隔小于对于最快的可允许的转发器时钟的信息发射时间，该间隔通常是5秒。仅在阅读器开始从特定的转发器接收未恶化的发射数据时，阅读器停止发送中断脉冲，并且只要数据仍保持未恶化它将继续暂停这种中断脉冲的发射，直到转发器成功完成了它的发射。此后，它继续以5秒的间隔发送中断信号，直到它开始从另一转发器接收未恶化的发射数据。以这种方式，转发器可被移过永久供电的阅读器，阅读器将能够读出这些转发器并且仍能够处理多个转发器。另外，由于转发器仅在两帧的周期(通常是16ms)后发射，那么如果要求EAS模式，转发器将在它的第一次发射之前接收“固定EAS中断”类型的至少两个中断，从而完成启动EAS的要求。
权利要求
1．一种通过询问器识别目标的方法，包括步骤从询问器发射询问信号到目标；响应于询问信号，从各个目标发射识别信号到询问器，该识别信号具有的预定的指示符特性；在询问器处从目标接收识别信号，并且基于指示符特性基本上同时在阅读器处确定是否已经独立地和正确地接收到任何识别信号；在任何识别信号不被独立和正确地接收到的情况下，基本上同时从询问器发射公共的再发射或中断信号；及如果在这种发射期间目标没有从询问器接收到中断信号而完成了它的信号发射，则停止从目标发射信号。
2．根据权利要求1的方法，包括如果目标在从询问器接收到中断信号的同时发射它的识别信号则暂时暂停从目标的信号发射的步骤。
3．根据权利要求1或2的方法，还包括步骤继续这样作以在询问器处接收所有的识别信号，并且发射中断信号，直到经过一个时间周期再没有识别信号被独立和正确地接收到，该时间周期足以确保来自目标的所有的识别信号已经被独立和正确地由询问器接收到。
4．根据权利要求1或2的方法，还包括步骤以一个时间间隔连续发射询问信号并发射中断信号，该时间间隔对小于在询问器处没有接收到识别信号的情况下的有效识别信号的平均发射时间缺省。
5．根据权利要求1-4任一项的方法，包括步骤以随机时间间隔从没有停止它的信号发射的各个目标发射识别信号，及响应于复位事件而允许停止它的发射的各个目标再次开始发射。
6．根据权利要求5的方法，其中复位事件可包括在预定的最小时间周期中询问信号内的空缺或变化。
7．根据前面任一项权利要求的方法，包括步骤从询问器发射禁止信号；在至少一个目标处接收该禁止信号；及在目标中设置存储器元件，仅在目标停止信号发射后防止目标在最小预定隔开的时间周期中响应于任何随后的询问信号。
8．根据权利要求7的方法，还包括步骤从询问器发射启动信号；在至少一个目标处接收该启动信号；及在目标中复位该存储器元件，以启动该目标并允许目标以权利要求1所述方式响应于随后的询问信号。
9．根据权利要求8的方法，其中启动和禁止信号至少是在任何目标的识别信号的可能发射之前初始被发射的，并且启动和禁止信号也用作中断信号。
10．根据前面任一项权利要求的方法，其中识别信号的预定的指示符特性在形式上是相同的并具有预定的占空比，包括初始标题后面的并包括数据分量和校验和分量的固定长度的数据流，来自目标的信号的发射从相同的标题开始，仅在如果在紧靠接收这种标题之前没有接收到的发射的情况下，询问器被设置来接收识别信号的开始。
11．根据权利要求10的方法，其中指示符特性还可包括曼彻斯特形式的识别信号的发射，该形式被修改来组合发射时钟频率与数据流而以最小操作带宽产生50％的占空比。
12．一种包括一个询问器和大量基于目标的响应器的识别系统，询问器包括用于发射询问信号到响应器的发射器装置、用于接收来自响应器的识别信号的接收器装置及用于确定识别信号的独立和正确的接收的处理器装置，各个响应器包括用于接收询问信号的接收器、用于产生识别信号的发生器装置、用于发射返回询问器的识别信号的发射器、用于从询问器检测中断信号的存在的检测器以及响应于检测器的并且在响应器完成了识别信号的发射而在这种发射期间没有接收到中断信号的条件下被设置来停止从响应器发射信号的控制装置。
13．根据权利要求12的识别系统，其中如果响应器在它接收到中断信号的同时正在发射它的识别信号，则控制装置被暂时设置来暂停发射来自响应器的识别信号。
14．根据权利要求12的识别系统，其中发生器装置包括用于存储识别数据的第一存储器装置、振荡器、用于从识别数据和振荡器获得编码的识别数据的曼彻斯特编码器以及由曼彻斯特编码器驱动来获得识别信号的调制器，发射器和接收器包括耦合于RF模块的用于执行识别信号的反向散射调制的天线。
15．根据前面权利要求12-14的任何一项的识别系统，其中询问器被设置来连续接收识别信号，并连续发射中断信号，直到经过一个时间周期不再有识别信号被独立和正确地接收到，该时间周期足以确保所有的识别信号已经被独立和正确地由询问器接收到。
16．根据权利要求14或15的识别系统，其中询问器包括用于产生中断信号并用于产生分别用于启动和禁止响应器的启动和禁止信号的处理器装置，各个响应器包括第二存储装置，其被安排为由禁止信号设置，用于仅在响应器停止信号发射后防止响应器在最小预定时间周期中响应于来自询问器的任何随后的询问信号，并被安排为由启动信号复位，用于允许响应器即时响应询问信号。
17．一种用于特定类型的识别系统的响应器，该类型包括一个询问器和大量响应器，各个响应器包括用于接收询问信号的接收器、用于存储识别数据的第一存储装置、振荡器、用于从识别数据和振荡器获得调制的识别信号的调制器以及用于把识别信号发射回询问器的发射器，响应器还包括用于从询问器检测中断信号的存在的检测器和设置来在响应器完成了识别信号的发射而在这种发射期间没有从询问器接收到中断信号的条件下停止从响应器的信号发射的信号停止装置。
18．根据权利要求17的响应器，包括响应于检测器的并被暂时设置来在响应器接收中断信号的同时发射它的识别信号的条件下暂停识别信号从响应器的发射的信号暂停装置。
19．根据权利要求18的响应器，信号暂停装置和信号停止装置被组合到控制逻辑电路中，响应器还包括连接于控制逻辑电路的随机计时器，用于启动识别信号被反复地以变化的随机时间间隔从响应器再发射，直到没有被中断信号中断而已经完成了识别信号的发射的那一时间。
20．根据权利要求18或19的响应器，其包括第二存储装置，被安排为由禁止信号设置，用于仅在响应器停止信号发射后防止响应器在最小预定时间周期中响应于任何随后的询问信号。
21．根据权利要求20的响应器，其中第二存储装置被安排为由启动信号复位，用于允许响应器在响应器停止信号发射后响应于相同的和随后的询问信号。
22．根据权利要求20或21的响应器，其中第二存储装置包括响应于禁止信号的寄存器和响应于寄存器和信号停止装置的存储器模块，以允许响应器在被停止之前完成识别信号的发射。
23．根据前面的权利要求17到22的任何一项的响应器，还包括用于从识别数据和振荡器获得用于在调制器处接收的编码的识别数据的曼彻斯特编码器，发射器和接收器包括耦合于RF模块的用于响应于询问信号执行反向散射调制的天线，曼彻斯特编码器响应于表示识别信号的发射完成的输出启动信号。
24．一种用于特定类型的识别系统的询问器，其包括一个询问器和大量响应器，询问器包括用于发射询问信号到响应器的发射器装置、接收来自响应于询问信号的响应器的识别信号的接收器装置、用于基本上同时确定识别信号的独立和正确的接收的第一处理器装置、响应于处理器装置用于在任何识别信号没有被独立和正确地从任何一个或多个目标被接收到的情况下基本上同时产生中断信号的并用于在没有独立和正确地发射它的识别信号的同时使得中断信号被足够快地发射以暂停从任何这种目标发射信号的信号发生器装置。
25．根据权利要求24的询问器，其中第一处理器装置被设置来继续接收和处理所有的识别信号，并且信号发生器装置被设置来继续产生中断信号，直到经过一个时间周期再没有识别信号被独立和正确地接收到，该时间周期足以确保来自目标的所有的识别信号已经被独立和正确地接收到。
26．根据权利要求24的询问器，其中发射器被设置来连续发射询问信号，并且信号发生器装置被设置来以一个时间周期发射中断信号，该时间周期对小于在询问器处没有接收到识别信号的情况下的有效识别信号的平均接收时间缺省。
27．根据前面的权利要求24到26的任何一项的询问器，其中信号发生器装置被设置来产生用于经发射器发射的启动和禁止信号，禁止信号被安排来在目标中设置存储元件，仅在一旦它们停止了信号发射，防止它们在最小预定隔开的时间周期中响应于任何随后的询问信号，并且启动信号被安排来复位存储器元件，以允许目标响应于随后的询问信号。
28．根据前面的权利要求24到26的任何一项的询问器，其中接收器还包括接收天线和正交接收器，并且第一处理器装置可包括将从正交接收器获得的识别信号的基带分量处理成为再组的曼彻斯特数据信号的信号处理器，以及至少基于占空比、时钟频率、数据流长度和校验和计算的用于解码和错误校验曼彻斯特信号的错误校验微处理器。
全文摘要
提供一种使用一个询问器(10)的来识别大量基于目标的响应器(14,16,18,20)的识别系统。询问器(10)包括用于发射询问信号到响应器的发射器、用于接收来自响应器的识别信号的接收器,及用于确定识别信号的独立和正确的接收的处理器装置(21)。在反向散射调制基础上转发器进行操作,并转发器包括用于从询问器检测中断信号的存在的检测器。如果转发器完成了识别信号的发射而在这种发射期间没有接收到中断信号,响应于检测器的控制逻辑电路被设置来停止从响应器发射信号。询问器(10)被设置来从响应器(14,16,18,20)接收识别信号并基本上同时确定是否识别信号已经被独立和正确地接收到。在任何识别信号没有被独立和正确地接收到的情况下,如果转发器在接收它的中断信号的同时发射它的识别信号,则询问器(10)基本上同时发射公用的中断信号来暂时暂停从转发器(14)的信号发射。如果转发器(14)完成了识别信号的发射而没有接收到中断信号,则转发器(14)独立地停止信号发射。
文档编号G01S13/74GK1299492SQ9980577
公开日2001年6月13日 申请日期1999年3月3日 优先权日1998年3月4日
发明者M·J·C·马什, T·M·霍德森 申请人:扫描台车股份有限公司