专利名称：对多个应答器同时控制和编程的方法及实施该方法的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动并同时对多个应答器进行监控和编程的方法，以及一种实施该方法的装置。
应答器是一种体积小，成本低的电子装置，它可以放置在物品上，或放在各种场合，用于发射预定形式的数据，并将该数据编程在其相应的存储器中，随时接收预定特性的外来辐射，例如电磁辐射。
通常，这些应答器自身没有电源，它们用于发射其装有的数据的能量是通过向它们发出辐射并由它们接收该辐射而获得。例如，对一个电容充电，然后将其能量发送给应答器的电子电路，以使该应答器作为数据传输的媒体实施传输。
当应答器接收到外部辐射而触发其工作时，会产生响应，该响应服从特定协议的规则，该特定协议决定了某连续时间段(或称发射窗口)，在该时间段应答器发出辐射，传送装在存储器中的数据；并决定了另一些连续时间段(或称接收窗口)，在该连续时间段，应答器不发射，而是接收从外部发射器以辐射形式发射来的数据，该发射来的数据可以存储在应答器中。
应答器为了实现其功能，必须与一个外部发射/接收机组合，该外部发射/接收机的特点是，首先它能够发出辐射向应答器提供所需的能量，第二是它能接收并解译应答器在发射窗口发射的数据，并能发射应答器在接收窗口能够接收并解译的数据。
最简单和价格最低的应答器被称之为“只读”应答器，因为它们不能被编程以存储新的数据，而只能发射存到存储器中的不变的数据。
具有较高性能且价格稍高的应答器被称为“读/写”应答器，它能接收来自外部发射机的数据，并能将其保存在存储器中，当被寻访时用于下一次再发射。
这种在存储器中数据可写型的应答器，在外部发射机的帮助下可以随意进行改写。
上述第2种类型应答器的变形被称为“响应指令”型应答器，只当外部发射机指示其发出发射时，该应答器才会向发射机发射，由此可以通过同时向所有应答器传送相同指令，而使之同步。
进一步改进的第3类应答器被称为“可寻址”应答器，该应答器即使被组合使用，也能单独进行寻址和编程，但是这种应答器要比前面所述的应答器贵得多。
如今应答器在许多领域已大量使用，特别是在制造业用于识别各个制造过程中的标的物上。
特别把它们使用于制造服装或其它纺织品上时，用于识别制造过程中大量的服装零件，或一旦制造完成，将这些零件都装入一个共同的箱内。而且每个零件有一个应答器，需将关于服装的各种数据存进其存储器中。
这样，在制造服装时，服装的应答器需要将关于服装式样、型号、织物颜色、尺寸等的第1组数据存进其存储器中。
通常服装被制成一系列相同的服装，将它们归入一个共同的箱内，并需要将第1组数据存入这一系列服装中的各应答器的各自存储器中。
为了发运给客户，将按上述方式制造的服装分到各个不同的箱内，每个箱内能装有不同式样、不同颜色、不同尺寸的服装，因而需要将关于用户标志、装运条件等第2组数据装入每一个应答器，当然这不会改变第1组数据，例如尺寸、织物颜色等数据。
在本领域中，对与每件服装有关各应答器的编程是一个困难又花钱的工作。
当使用读/写应答器时，一般说来，不可能对它们同时进行编程，应答器不能把它们认为是构成了一个单体应答器，因为发射机不能同时读出来自所有应答器的不同步的识别信号。
当使用价格较高的可寻址应答器时，发射机可以单独寻访每个应答器，对将要装入其存储器的数据进行编程，但是将数据组装入所有的应答器的存储器需要花相当长的时间，因为它需要连续地寻访和编程成批的每一个需要编程的应答器。
本发明提供一种简单、价格低、可以迅速并同时将数据存入多个应答器各自的存储器中，这些应答器被放置在一个相同的箱内，每一个应答器内部装有与别的应答器不同的数据。
本发明的方法其特征在于向应答器的操作提供所需能量的、来自外部发射机的辐射，被发射给多个应答器，该多个应答器例如全部成批在一个相同的箱内；一外部接收机接收应答器在第1发射窗口期间发射的识别数据，为此，将该第1发射窗分配给应答器；外部接收机确定该识别(identity)数据是否出现耗散；如果该数据出现耗散，则中断外部发射机的辐射一段时间，中断的时间足以使所有的应答器停止工作；外部发射机重新工作，并再次接收应答器在用于识别发射的第1窗口期间发射的识别数据，为此，将该第1窗口分配给应答器；当确认该数据没有出现任可耗散后，该外部发射机在应答器接收窗口期间发送数据组，将该数据组同时编程到应答器各自的存储器中。
若接收机在第1次试验后，仍发现在识别发射中检出耗散，则表明至少一种型号的一个应答器不同于其它的应答器，需要更换。
在本发明的方法的较佳实施例中，当在多个物品的每一个应答器中编制完识别数据后，将多个物品归到一起；把来自外部发射机的辐射发送给这样归到一起的物品上；通过进行上述过程，确认外部接收机在应答器的第1识别发射窗口期间没有检出耗散；以及该外部发射机传送在所有应答器的各自存储器中编制的第2组数据。
本发明的方法基于以下事实。以同一方式被识别、且同时接收相同外部辐射的相同的各应答器，应该精确同步发送装在存储器中的识别数据，发射窗准确地介于接收窗之间，在该接收窗期间，所有的应答器都能够接收和存储通过从外部发射机辐射到达的数据，而且来自所有应答器的各个识别二进制信号被外部接收机同时接收。
当一个应答器在结构上不同于其它的应答器，或其识别数据被用另一种方式编程时，则应答器向外部接收机发射具有二进制信号的识别数据，该识别数据与其它应答器发射的数据不再同步，并将该数据作为应答器发射的不可读耗散数据被外部接收机接收到。
如上所述，本发明的方法基于以下事实在几乎所有其它应答器都不发射二进制信号，而所述较少数量的应答器也不应发射二进制信号的情况下发射时。外部接收机可以足够灵敏地识别少数的应答器发射的二进制信号。
本发明的方法特别用于检测环境状况，例如，由于它们的位置的原因，某些应答器最初不是与其它应答器在同一时刻接收来自外部发射机的辐射，在这种情况下，这些应答器的识别发射窗与其它应答器的识别发射窗口产生偏移，因而产生耗散，该耗散被本发明的方法检测出。
本发明也提供用于实施上述方法的装置，该装置的特征在于包括一外部发射机，适用于向应答器发射辐射以供给其能量；以及一外部接收机，适用于检测各个应答器发射的识别数据中产生的耗散，例如来自与其它所有应答器不完全同步的一个或多个应答器的识别数据产生的耗散。
在一个具体的实施例中，如果上述装置发现应答器发射的识别数据的耗散，它会中断向应答器提供能量的外部发射机的辐射，使应答器停止工作，然后发射机重新发射辐射，于是使所有的应答器同步，在接收到没有耗散的识别数据后，它发出数据组，该数据组由所有的应答器同时存到其各自的存储器中。
在本发明的一个具体实施例中，外部发射机设有一螺线管状发射天线，使其体积和长度足以放入装有产品的箱，该产品设有应答器，由此可以向所有应答器发出辐射供给它们以能量。
在本发明的一个变形例中，使用“响应指令”型应答器，使这些应答器同步不是通过发射向其提供能量的辐射，而是通过外部发射机发出一个指示所有应答器同时发射识别数据的信号来实现。
在一个较佳实施例中，发射/接收机设有一个装置，用于调节天线的特性，使其即使在电磁场环境变化时，也能保持与应答器天线的正确调谐。
为了更好地理解本发明，下面结合附图详细说明本发明的实施例，该实施例应理解为不是对本发明的限定。
图1表示本发明的外部发射机发射和应答器的波形图；图2表示实施本发明的装置的一种方式。
在图1中，横座标表示时间，图2表示本发明装置的实施例示意图。
波形图1表示外部发射机发出的辐射，该辐射把所需的能量供给应答器使其能工作。
波形图II表示在应答器的发射窗期间发射的信号的包络。
在图1中，时间轴上的点1表示外部发射机向应答器发出辐射供给能量的时刻，该辐射能量在发射期间基本上是一个固定功率。
波形图II具有相同的时间刻度，并表示来自应答器的发射指向外部接收机。
点2表示在应答器接收外部发射机在时刻1发出的辐射后，开始发射第1组数据，该第1组数据可以被外部接收机接收，并用于识别该应答器。
可以发射识别信号的窗口介于时刻2和时刻3之间。
可以看出时刻2与时刻1有偏移，在时刻1外部辐射开始被发射至应答器，时间间隔1-2表示应答器响应的延迟，在图上表示为TRR。
在窗口2-3发射的数据是一系列持续时间很短并被同样短的间隔分开的信号，该信号构成应答器发射的用于识别的二进制信号。
当所有被监控的应答器发射的识别信号不是完全同步，例如当它们不是在每个时刻都发射二进制信号，外部接收机检测出来自各种应答器的低强度信号，此时，它没有接收到几乎所有应答器发射的任一个正常强度的信号。这会产生在本发明中使用的术语即信号的“耗散”。
这种耗散的产生是因为至少有一个应答器不是在时刻1接收提供给其能量的辐射，而是有一定时间延迟，该时间延迟例如由于应答器在时刻1末在发射区域而产生。
但是这种耗散也可能这样产生，即所有的应答器确实同时接收到提供给其能量的数据，但至少其中一个应答器的二进制识别信号不相同，因而它在窗口2-3发射传递的识别信号不同于其它的应答器的信号，由此产生耗散而被外部接收机检测到。
根据本发明，当外部接收机检测到这种耗散时，它会使向应答器提供能量的辐射发明中断，紧接着使应答器停止工作。
接着外部发射机重新开始发射辐射，向所有应答器提供能量，在响应延迟时间TRR的末端，所有的应答器再次在发射窗口2-3进行发射。
于是这时应答器极有可能同时接收辐射，由此使它们同时启动其操作。任何一个在时刻1仍未在天线覆盖区域的应答器应该能改变相对于天线的位置，因此使其处于辐射区域内。
如果外部接收机在窗口2-3接收到应答器发射的没有耗散的信号，这说明所有的应答器具有相同的标识，并且已精确同步，因而可以使其继续编制程序，而不会有改写或毁坏已在转向器编程数据的危险。
反之，如果外部接收机在窗口2-3检出的信号继续出现耗散，这说明很有可能在被监控的应答器中至少混有一个不同类型的应答器。
在这种情况下，应该寻找不是所需型号的应答器，将其去除或更换。
上述情况属于非正常，因为一般提供应答器是成批且完全相同的。
在大多数的情况下，外部接收机检测所有应答器在窗口2-3发射出没有耗散的二进制信号，因而向应答器传送能量的辐射继续被发射，外部发射机选择应答器的接收窗口，该窗口用来对要存入应答器的数据组进行编程，然后发出相应的信号，将该信号存入所有的应答器中。
图2表示用于实施本发明的方法的装置图。
在本装置中，集装箱7内装有各种物品，例如服装，每件服装上设有自己的应答器，在应答器中需要对所有的应答器都相同的数据组进行编程。
根据本发明，该集装箱7放入螺线管构成的天线8内，该螺线管经过其绕线末端10、11与外部发射、接收机9连接。
螺线管的大小是这样设置的，使集装箱内由螺线管发出辐射的电磁场都完全相同，因而各应答器可以位于任何一处。
当将集装箱放于满足上述条件的位置时，在外部发射机/接收机通过天线将能量传给各个应答器后，便由各个应答器发射的识别数据完全同步，而作为构成没有任何耗散的一组信号被发射/接收机检出。
如上所述，这样可以在不影响应答器的存储器中现有数据的情况下，向每个应答器内写入新的数据。
当然，将螺线管9发出的辐射频率调节到各应答器的接收频率上也很重要。
在本发明的装置的一个较佳实施例中，考虑到元件会干扰在装置附近的电磁环境，例如电机或其它电子场产生干扰，因而发射/接收机9与装置合并使用，调节天线8的特性，使得即使电磁环境变化时，该天线仍然与应答器的天线调谐。
本发明可以简单、快速、同步地在所有应答器中存入相同的数组而会不改变已存入应答器的对各应答器可能各不相同的数据。
由此可知，通过本发明，可以根据生产或销售的各个阶段，把设有应答器的每一件物品与连续的数据组结合起来，该多个数据组在每种情况下同时被存入多个应答器内。
该应答器和位于外部的发射/接收机可以用传统的技术制造。
当然，应答器和外部发射/接收机的发射和接收需要有适合的特性使它们能协调工作。
当然，上述实施例不是用来限定本发明，而且在不超出本发明的范围的情况下还可进行各种需要的更改。
权利要求
1. 一种在多个读写型应答器的存储器内同时存储数据组的方法，该应答器被收集到例如一个集装箱(7)内，每个应答器已经装有可以和其它应答器不同的数据，其特征在于一发射机(9)向多个应答器发射辐射，由此为应答器工作提供所需能量；一外部接收机(9)接收应答器在第1发射窗口期间发射的识别数据，为此将该第1发射窗口分配给应答器；该外部接收机(9)确定该识别数据是否发生耗散；如果该数据发生耗散，则使外部发射机(9)来的辐射中断一段时间，该时间足够使所有应答器停止工作；该外部发射机(9)重新进行操作，接收由所有的应答器在用作识别发射的第1窗口期间发射的识别数据，而为此将该第1窗口分配给应答器；以及一旦确认该数据未发生耗散，该发射机(9)在应答器接收窗口期间进行工作，发射一数据组，该数据组同时被编程在所有的应答器各自的存储器中。
2. 根据权利要求1所述的一种方法，其特征在于，用“响应指令”型应答器发射识别数据，当一套应答器发射的识别数据发生耗散时，将一新的识别请求指令发射向应答器，以便再次接收该套应答器发射的识别数据，一旦确认该数据不发生耗散，该发射机(9)在应答器接收窗口发出一数据组，该数据组同时被编程在所有应答器各自的存储器内。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在编程完多个物品的每一个应答器中用于识别每个物品的数据组后，将属于多种的不同物品归到一起，确认外部接收机(9)在发射应答器识别数据的第1窗口没有检出耗散；以及通过外部发射机发出第2数据组，该第2数据组被编程在所有应答器各自的存储器中。
4. 用于实施根据权利要求1、2或3所述方法的装置，其特征在于它包括一外部发射机(9)，用于向应答器提供能量；以及一外部接收机(9)，适用于检测由多种应答器放射的识别数据中可能发生的耗散。
5. 根据权利要求4所述的装置，其特征在于，如果该外部接收机(9)检出应答器发射的识别数据中发生耗散，就中断由该外部发射机向该应答器提供能量的辐射；使之停止工作；然后它重新发出辐射，由此使所有该应答器同步；以及在接收到没有耗散的识别信号后，发射一数据组，该数据组同时被存储在所有该应答器各自的存储器中。
6. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，该应答器是响应指令型，并且当该外部接收机(9)检出应答器发射的识别数据发生耗散，就向该套应答器发出一新的识别指令；以及只有当收到来自该套应答器的识别数据没有耗散时，它才发出一数据组，该数据组同时被存入所有应答器各自的存储器中。
7. 根据权利要求3至6的任一项所述的装置，其特征在于，该外部发射机(9)设有一螺线管状发射天线(8)，其体积和长度足以放入一装有产品的集装箱(7)，该产品设有应答器，以便能向所有应答器同时发出供给其能量的辐射和/或使应答器发射其识别数据的指令。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，该外部发射机(9)设有调节其的天线(8)性能的装置，使得即使在电磁环境变化的情况下，该天线(8)也能与应答器的天线保持良好的调谐关系。
全文摘要
本发明涉及一种在多个应答器中同时存储一批数据的方法，包括向应答器发出辐射(Ｉ)，向其提供能量；接收应答器在第1发射窗口期间发射的识别数据(Ⅱ)；确认该识别数据是否发生耗散；如果该数据发生耗散，则中断辐射使所有应答器停止工作；重新启动该外部发射机工作并接收应答器发出的新识别数据，一旦确认该数据没有发生耗散，发射机在应答器接收窗口期间发出一批数据，该数据同时被编程在所有应答器内。
文档编号G06K7/00GK1240038SQ97180324
公开日1999年12月29日 申请日期1997年12月4日 优先权日1996年12月4日
发明者费雷德里克·帕尼奥尔, 扎克·德尔塔迪安 申请人:费雷德里克·帕尼奥尔, 扎克·德尔塔迪安