专利名称：反射波分析系统和反射波扫描仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及反射波分析系统，特别是涉及下述反射波分析系统，该系统通过反射波扫描仪，对LC共振附件中的共振频率或反射波的频率特性曲线进行检测，指定LC共振附件的种类。
在办公用设备、机动车等运输设备或其它各种的领域中，可以采用真正消耗品或正品部件以外的第3方制品或复制品。获得真正制造商制造许可的第3方制正品以外的非正品侵害工业产权的情况较多，在非正品的使用构成设备的故障或误动作等原因的场合，设备制造商与使用者之间会产生与修理或保证有关的纠纷，作为真正的制造商，为了避免纠纷，必须把握或管理非正品的使用。
此外，为了节约资源，人们要求将设备制品或消耗品回收，进行再循环使用，但是许多制品可进行再循环使用的次数和范围是有限的，另外由于经再循环后的制品性能的调整，或部件与制品的废弃的规定，或者自动化的原因，下述机构是必要的，该机构可以容易地对再循环次数或再循环部件的种类等进行判断和管理。
于是，便产生了下述应解决的技术课题，即可检测安装于设备中的部件或更换消耗品是否是正品，也可确实检测部件等再循环次数，本发明的目的在于解决上述的课题。
本发明是为实现上述目的而提出的，本发明提供一种反射波分析系统，其包括
LC共振附件，其在电介体膜的一面或两面，形成导电体螺旋布线图案，构成LC共振电路；扫描仪，其从频率扫描发射机发射扫描电波，对通过接收机接收的波形与发射波形进行比较，根据该比较结果，对发射电场中的LC共振附件的有无，以及LC共振附件的共振频率进行检测；上述反射波扫描仪设置于装设纯正部件的制品内部，特定的LC共振附件设置于正品部件中，根据在上述LC共振附件中是否有固有反射波情况，来判断装设于制品中的部件是否为正品。
另外，本发明提供一种反射波分析系统，其中在部件制造时，在该部件中装设1个或多个LC共振附件，或者具有多个共振频率的LC共振附件，每当回收该部件时，将1个LC共振附件破坏，或改变具有多个共振频率LC共振附件中的共振频率的操作，再次送出厂，在回收时通过反射波扫描仪，对LC共振附件的数量，或共振频率进行检测，从而判断再循环次数。
此外，本发明提供一种反射波分析系统，其中在由玩具与应答器构成的玩具系统中的应答器的内部设置反射波扫描仪，在玩具中设置特定的LC共振附件，当上述反射波扫描仪在上述LC共振附件中检测到固有的反射波时，应答器按照对预定的声音信息或图像信息的显示等进行应答的方式构成反射波分析系统，还有，本发明提供一种反射波分析系统，在个人计算机等信息家电设备的内部设置反射波扫描仪，在为了获取通信网络上的特定内容而提供的IC卡或磁卡等的介质中添加作为安全钥匙的LC共振附件，当反射波扫描仪在上述LC共振附件中检测固有的反射波时，信息家电设备可实现通信网络上的特定的内容的获取，以及下载。
再有，本发明提供一种反射波分析系统中的反射波扫描仪，其特征在于其采用下述结构，即在主板上设置反射波扫描电路的集成电路，形成组件，另外，本发明提供一种反射波分析系统中的反射波扫描仪，其特征在于其采用下述结构，即在形成有天线布线图案的主板上，设置构成反射波扫描仪集成电路，形成一体的组件。
图1为LC共振附件的俯视图；图2表示LC共振附件，图2(a)为表示表面导电体布线图案的平面图，图2(b)表示内面导电体布线图案的平面图，图2(c)表示内外的导电体布线图案的位置关系的说明图；图3为反射波扫描仪的电路方框图；图4表示反射波扫描组件，图4(a)为该组件的平面图，图4(b)为该组件的侧面图；图5为表示反射波扫描IC组件的其它形式的斜视图；图6(a)～图6(c)为反射波扫描仪中的扫描动作的时序图；图7为表示对LC共振附件中的回波进行取样的波形曲线图；图8为复印机的斜视图；图9为设置LC共振附件的调色剂盒的斜视图。
下面根据附图对本发明的一个实施例进行具体描述。本发明所采用反射波分析系统与本申请人申请的自助食堂的费用计算装置或定置物品监视装置相同，由反射波扫描仪与LC共振附件构成。
图1为表示作为LC共振附件实例的，双面布线图案LC共振附件，其中在电介体膜2的两个表面上通过粘接剂3，粘接有金属导电体4、5，其形成较薄的层片状。如图2(a)、图2(b)、图2(c)所示，在双面布线图案的LC共振附件1中形成LC串联共振电路，该电路由线圈布线图案部4a、5a中的电感线圈，以及夹持电介体膜2而相对的电容器布线图案部4b、5b中的电容器组成，其中导电体4、5中的具有较大面积的电容器布线图案部4b、5b在矩形螺旋形的线圈布线图案部4a、5a的外侧端部保持连续，内外的线圈布线图案部4a、5a的内周端部通过图1所示的导电体6连接。该LC共振附件1中的共振频率随线圈布线图案部4a、5a中的匝数、或电容器布线图案部4b、5b的面积而变化，从而制成并采用在短波频带或超短波频带的范围内，共振频率不同的多种LC共振附件。
导电体4、5通过刻蚀，或导电体胶印刷等方式形成，导电体膜2采用PP(聚丙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PI(聚酰亚胺)等，粘接剂3最好采用其介电常数基本与电介体膜2相同的材料。
图3为表示反射波扫描仪11的电路方框结构，通过次序控制部12控制的VCO13的输出，经发送放大器14放大，从发射天线15发射。在这里，采用短波频带，甚至超短波频带中的频带，按照一定的扫描间隔，反复进行设定频带的扫描。
如果发射电波通过下述LC共振附件1反射，则该LC共振附件可在反射波扫描仪11中的扫描频带内的某个频率实现共振，从而使该反射波射入接收天线16。接收波通过接收放大器17的放大，与发送放大器14的输出一起输入到相位比较器18中。该相位比较器18的输出通过A/D转换器19，与基准时针同步，实现取样，去除噪音，进行了数字化处理的接收波形数据写入次序控制部12中的存储器中。
在次序控制部12的存储器中，存储有扫描频带区域数据、扫描间隔数据、波形特性曲线分析程序。次序控制部12在图像处理的领域中，具有通过普通的图形匹配法进行比较分析的功能，从而可以对基准波形特性曲线数据与接收波形特性曲线数据进行对照。另外，主计算机与反射波扫描器11连接，可从该计算机，新写入或改写次序控制部12中的存储部的基准波形特性曲线数据或显示数据。
上述次序控制部12根据反射波的比较分析结果，设置有反射波扫描仪11的设备，比如复印机等控制部输出分析数据，复印机等控制部对显示装置进行控制，显示分析结果。
反射波扫描仪11按照图4所示的方式，形成下述混合集成电路组件21，该混合集成电路组件21在形成发射接收天线布线图案(图中未示出)的一个主板20上设置有构成上述电路的多个集成电路，或将上述电路设置成单片集成电路，形成一体，也可以按照图5所示的方式，形成连接有单独的发射接收天线22的集成电路组件，尽可能地减小其尺寸，使设置于复印机等办公设备或机动车等场合内减少其占有空间。
此外，当复印机或机动车等控制部做为反射波扫描仪11的主控制装置被利用时，可省略次序控制部的反射波分析功能或存储器功能，可更进一步减小尺寸。
下面对反射波分析系统的动作进行描述。在这里，采用10种LC共振附件，它们将反射波扫描仪的发射频带划分为10个频道，各个频道中的频带的基本中间位置上的频率为共振频率。
反射波扫描仪依次对从图6(a)所示的CH-1(1频道)至CH-10(10频道)的频带进行扫描。各个频道，按照比如，图6(b)所示的方式，由17个节段(fn00～fn16(n＝1，2，··10))的频带构成，其不进行频率连续变化的模拟扫描，通过次序控制部的控制，按照5.00MHz、5.01MHz、5.02MHz、5.03MHz、··的方式，使频率分节段变化，针对每个频道，进行17个节段的扫描。
另外，如图6(c)所示，17个节段中的各频率fn(i)分别以一定时间T2(几个μ秒)发射，为了确保相对(对)杂波性能，上述频率按照一定的反复时间T1(数十个μ秒)，间歇地反复几次进行发射，之后，进行下一节段的频率fn(i+1)的发射。
图6(c)表示发射输出控制的时间，符号A表示发射天线发射的电波波形，符号B表示接收天线中的敏感区域内在不存在LC共振附件的情况下接收天线的输入波形。
与此相对，在对于发射电波的频率产生共振的LC共振附件存在于天线的敏感区域内的场合，在从发射天线直接至接收天线的电波中，LC共振附件中的反射波叠加，射入接收天线，形成C所示的波形。
此时，在P1的区间(发射时间内)，A所示的发射波形的相位差对于B与C来说是不同的。(A-B≠A-C)。另外，在C中，在与P1连续的P2的区间，确认因LC共振附件延迟的反射波。
如果仅对在一定的时间内多次发射的同一频率中的反射波的延迟部分(P2)的接收电平进行积算，对1个频道内的各频率(fn0～fn16)中的反射波接收电平进行A/D转换，进行取样，则便获得图7所示的共振电平的特性曲线。
上述反射波扫描仪对同一频率fn(i)反复进行发射，去除白躁声或脉冲性噪声，如C那样，在P1区间，确认C相对于B的相位差，另外当P2的区间的共振电平特性曲线在基于图7所示的d1、d2的共振锐度，以及d3所示的设计频率的误差允许范围中，满足规定数值时，指定LC共振附件的频道，并将该LC共振附件的ID信息输出给主计算机。
在这里，LC共振附件的种类限定为10种，当10个频道的LC共振附件内的1种LC共振附件附着于对象物体上的系统时，识别种类为10种，但是在10频道的LC共振附件内的5种LC共振附件以组合方式附着于对象物体上的系统时，可识别的种类按照顺序组合的数学公式，为10C5＝252。另外，如果将42频道内的任意6个频道组合，可识别的种类为42C6＝5245786。按照上述方式，根据需要，通过使发射接收频道和LC共振附件的频率频道增加，可基本上无限地扩张识别种类，也可分别对多种部件进行检测。
下面对上述反射波分析系统中的正品部件的判断方法进行描述。在图8中，标号31表示复印机，在该复印机31内部，装设有调色剂盒32。在靠近该复印机31中的盒室的附近，设置有反射波扫描仪11，该反射波扫描仪11与复印机的控制部连接。
在调色剂盒32中，安装有指示属于正品的LC共振附件。LC共振附件1的贴附位置即可在调色剂盒32的外侧面，也可在从外面看不到的内壁面，另外，还可通过嵌入成形方式，埋入到树脂制的盒的壁内。
如果正品调色剂盒32装设于复印机31中的盒室内，则通过靠近调色剂盒32的反射波扫描仪11，对LC共振附件1的反射波进行分析，判断属于正品，复印机31的控制部在显示部中，会显示“请复印”等信息，此时复印机31处于等待状态。
如果装设未设置有规定的LC共振附件的非正品调色剂盒，由于反射波扫描仪11不能检测到反射波，则判定其属于非纯正品，复印机31的控制部在显示部中，显示“请更换调色剂盒的信息”，此时复印机31便处于启动禁止状态。
按照上述方式，可防止下述情况，即在复印机、打印机或传真机等中，使用正品以外的调色剂盒或磁鼓盒等更换部件。
上述的正品部件判断方法可应用于广泛的领域，通过在比如，家电制品或机动车的正品部件中，装设专用的LC共振附件，在该部件的装配位置的附近设置反射波扫描仪，则可防止正品以外的更换部件的使用，其在安全措施方面是有效的。
另外，如果在银行等的ATM、现金自动支付机中的数据ROM、控制程序ROM等的部件中分别装设专用的LC共振附件，在该部件的装配位置附近设置反射波扫描仪，则可通过ATM等的控制部，对ROM等的部件更换进行监视，可将部件的装卸的历史情况保存于存储器中，这对安全管理是有效的。
下面对采用反射波扫描仪的再循环次数判断方法进行描述。在比如，复印机的调色剂盒重复使用4次的场合，最简单地是，如图9所示，在调色剂盒32中装设4个LC共振附件1。该多个LC共振附件1的共振频率可分别是不同的类型，也可为共振频率相同的类型。之所以这样是因为在多个LC共振附件位于一个反射波扫描仪的附近的场合，无论相应的共振频率是否相同，因处于上述位置的LC共振附件的相互干涉作用而使复合的接收波形成为固有的特性曲线，如果在该状态下，LC共振附件的数量减少，则接收波形特性曲线就会发生变化，由此每个LC共振附件的接收波形特性曲线存储于反射波扫描仪11中，从而可对LC共振附件共振频率的数量进行检测。
对于调色剂盒的制成品，在未使用的调色剂盒32中装设4个LC共振附件，送出厂，每当回收调色剂盒32时，通过切割器、穿孔器或激光束等，将其切断、开孔，使其破坏，通过规定的再循环步骤，填充调色剂，送出厂。按照上述方式，进行二次再循环使用的调色剂盒32具有3个LC共振附件，送出厂，4次出厂的调色剂盒32包括1个LC共振附件。
对于使用者来说，在从第一次到第四次的再循环使用时，按照上述方式，使复印机内的反射波扫描仪11检测LC共振附件1，获得正品信息和再循环次数信息。
在规定的4次使用结束后所回收的调色剂盒32由于装设有1个LC共振附件1，从而在制成品中，通过反射波扫描仪11，就可判断结束规定的使用次数，接着进行废弃处理或树脂材料的再循环处理步骤。另外，显然与上述的正品部件判断方法相同，不仅用于复印机等办公设备或各种的机械或电子设备、控制设备等领域，而且还可用于更广泛的领域。
另外，还可按照下述方式构成，该方式为在部件中装设具有多个频率的1个LC共振附件，每当回收部件时，通过激光束、穿孔器或切割器等，将多个共振电路中的一个破坏，从而改变LC共振附件的共振频率特性曲线。
作为其它的实施例，还可以按照下述方式构成，该方式为在比如，由娃娃与应答器形成的玩具系统中的应答器内部设置反射波扫描仪，在玩具中装设特定的LC共振附件1，当反射波扫描仪在上述LC共振附件中检测固有的反射波时，应答器进行预定的声音信息、图像信息的显示或其它的动作，则可提供进行各种新奇动作的玩具系统。
在个人计算机等信息家电设备中，在个人计算机等内部设置反射波扫描仪，为了获取通信网络上的特定内容，或下载该内容而设置的集成电路卡、磁卡、条形码卡、“口令”用的数值卡等介质中附设LC共振附件，可强化介质本身的安全性，另外还可用作独立于介质而设置的，仅对使用者通用的钥匙。
另外，如果在个人计算机等内部，与扫描仪一起，设置激光束或穿孔器等LC共振附件的破坏机构，或共振频率改变机构，则可将LC共振附件用作下载网络上信息的临时开闭钥匙，这对形成信息安全措施是有效的。
此外，本发明不限于上述的实施例，本发明的技术范围内可进行各种变换，显然本发明涉及这些改变的形式。
按照上面描述的方式，本发明形成下述结构，在该结构中，在部件或消耗品等中装设LC共振附件，通过反射波扫描仪检测LC共振附件发出的反射波，判断是否是正品部件，或再循环次数。反射波分析系统为非接触性传感系统，由于LC共振附件在光或温度等的外部环境下不受到影响，所以可获得所需要的稳定动作。另外，由于极难仿制与正品完全相同的电特性产品，从而这样的LC共振附件便有效地将非正品排除，并且确保信息的安全。
权利要求
1.一种反射波分析系统，其包括LC共振附件，其在电介体膜的一面或两面，形成导电体螺旋布线图案，构成LC共振电路；反射波扫描仪，其从频率扫描发射机发射扫描电波，对通过接收机接收的波形与发射波形进行比较，根据该比较结果，对发射电场中的LC共振附件的有无，以及LC共振附件的共振频率进行检测；其特征在于反射波扫描仪设置于应装设正品部件的制品内部，特定的LC共振附件设置于正品部件中，根据在上述LC共振附件中是否有固有的反射波的情况，判断装设于制品中的部件是否是正品。
2.一种反射波分析系统，其包括LC共振附件，其在电介体膜的一面或两面，形成导电体螺旋布线图案，构成LC共振电路；反射波扫描仪，其从频率扫描发射机发射扫描电波，对通过接收机接收的波形与发射波形进行比较，根据该比较结果，对发射电场中的LC共振附件的有无，以及LC共振附件的共振频率进行检测；其特征在于在部件制造时，在该部件中装设1个或多个LC共振附件，或者具有多个共振频率的LC共振附件，每当回收该部件时，1个LC共振附件破坏，或进行改变具有多个共振频率的LC共振附件中的共振频率的操作，再次送出厂，在回收时通过反射波扫描仪，对LC共振附件的数量，或共振频率进行检测，判断再循环次数。
3.一种反射波分析系统，其包括LC共振附件，其在电介体膜的一面或两面，形成导电体螺旋布线图案，构成LC共振电路；反射波扫描仪，其从频率扫描发射机发射扫描电波，对通过接收机接收的波形与发射波形进行比较，根据该比较结果，对发射电场中的LC共振附件的有无，以及LC共振附件的共振频率进行检测；其特征在于在由玩具与应答器构成的玩具系统中的应答器的内部设置反射波扫描仪，在玩具中设置特定的LC共振附件，当上述反射波扫描仪在上述LC共振附件中检测到固有的反射波时，应答器按照对预定的声音信息或图像信息的显示等进行应答的方式构成。
4.一种反射波分析系统，其包括LC共振附件，其在电介体膜的一面或两面，形成导电体螺旋布线图案，构成LC共振电路；反射波扫描仪，其从频率扫描发射机发射扫描电波，对通过接收机接收的波形与发射波形进行比较，根据该比较结果，对发射电场中的LC共振附件的有无，以及LC共振附件的共振频率进行检测；其特征在于在个人计算机等信息家电设备的内部设置反射波扫描仪，为了获取通信网络上的特定内容而在提供的IC卡或磁卡等介质中添加作为安全钥匙的LC共振附件，当反射波扫描仪在上述LC共振附件中检测固有的反射波时，信息家电设备可实现通信网络上的特定内容的获取，以及下载。
5.一种反射波分析系统中的反射波扫描仪，其特征在于其采用下述结构，即在主板上设置反射波扫描仪电路的集成电路，形成组件。
6.一种反射波分析系统中的反射波扫描仪，其特征在于其采用下述结构，即在形成有天线布线图案的主板上，设置构成反射波扫描仪电路，形成一体的组件。
全文摘要
本发明涉及一种反射波分析系统和反射波扫描仪,包括:LC共振附件,其在电介体膜的一面或两面,形成导电体螺旋布线图案,构成LC共振电路;反射波扫描仪,对发射电场中的LC共振附件的有无,以及LC共振附件的共振频率进行检测;反射波扫描仪设置于应装设正品部件的制品内部,特定的LC共振附件设置于正品部件上,根据在上述LC共振附件中是否有固有的反射波的情况,判断装设于制品中的部件是否是正品。
文档编号G03G15/08GK1270371SQ00105450
公开日2000年10月18日 申请日期2000年4月5日 优先权日1999年4月12日
发明者岛村力, 小林将充, 傅田敏夫 申请人:森萨泰克诺斯株式会社