(57)【要約】【課題】使用可能なＲＦスペクトルを利用するＥＡＳシステムおよび周波数分割マーカのための方法および装置。【解決手段】  １対の端子を有する第１の平坦化されたコイル４０６、および前記１対の端子に接続されたコンデンサＣ１を備え、問合せ信号に応答して第１の共振信号を生成する第１の共振回路４０２と、１対の端子を有し、第２の平坦化されたコイルの一部分が前記第１の平坦化されたコイルの一部分とオーバーラップする第２の平坦化されたコイル４０８、および前記１対の端子に接続された非線形コンデンサＤ１を備え、前記第１の共振信号を受け取り第２の共振周波数を有する第２の共振信号を生成する第２の共振回路４０４とを備えるマーカ。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１対の端子を有する第１の平坦化されたコイル、および前記１対の端子に接続されたコンデンサを備え、問合せ信号に応答して第１の共振信号を生成する第１の共振回路と、
１対の端子を有し、第２の平坦化されたコイルの一部分が前記第１の平坦化されたコイルの一部分とオーバーラップする第２の平坦化されたコイル、および前記１対の端子に接続された非線形コンデンサを備え、前記第１の共振信号を受け取り第２の共振周波数を有する第２の共振信号を生成する第２の共振回路と
を備えるマーカ。
【請求項２】
オーバーラップの量は、前記コイルが生成するフィールド間の相互結合量ｋに対応する、請求項１に記載のマーカ。
【請求項３】
ｋについての値が約０．３を含む、請求項２に記載のマーカ。
【請求項４】
前記非線形コンデンサは、ツェナーダイオード、バラクタ、および金属酸化膜半導体コンデンサのうちの１つを含む、請求項１に記載のマーカ。
【請求項５】
前記非線形コンデンサは、電圧依存可変コンデンサとして動作する、請求項１に記載のマーカ。
【請求項６】
前記第２の共振周波数は、前記第１の共振周波数よりも低い、請求項１に記載のマーカ。
【請求項７】
前記第２の共振周波数は、前記第１の共振周波数の約半分の周波数である、請求項１に記載のマーカ。
【請求項８】
前記問合せ信号は、約１３．５６メガヘルツで動作する、請求項１に記載のマーカ。
【請求項９】
前記第１の共振周波数は、約１３．５６メガヘルツを含み、前記第２の共振周波数は、約６．７８メガヘルツを含む、請求項１に記載のマーカ。
【請求項１０】
１対の端子を有する第１の平坦化されたコイル、および前記１対の端子に接続されたコンデンサを備え、問合せ信号に応答して第１の共振信号を生成する第１の共振回路と、
１対の端子を有する第２の平坦化されたコイル、および前記１対の端子に接続された非線形コンデンサを備え、前記第１の平坦化されたコイルの内部に配置され、前記第１の共振信号を受け取り第２の共振周波数を有する第２の共振信号を生成する第２の共振回路と
を備えるマーカ。
【請求項１１】
前記コイルは、前記コイルが生成するフィールド間の相互結合ｋを有するように配置される、請求項１０に記載のマーカ。
【請求項１２】
ｋについての値は約０．３を含む、請求項１１に記載のマーカ。
【請求項１３】
前記非線形コンデンサは、ツェナーダイオード、バラクタ、および金属酸化膜半導体コンデンサのうちの１つを含む、請求項１０に記載のマーカ。
【請求項１４】
前記非線形コンデンサは、電圧依存可変コンデンサとして動作する、請求項１０に記載のマーカ。
【請求項１５】
前記第２の共振周波数は、前記第１の共振周波数よりも低い、請求項１０に記載のマーカ。
【請求項１６】
前記第２の共振周波数は、前記第１の共振周波数の約半分の周波数である、請求項１０に記載のマーカ。
【請求項１７】
前記問合せ信号は、約１３．５６メガヘルツで動作する、請求項１０に記載のマーカ。
【請求項１８】
前記第１の共振周波数は、約１３．５６メガヘルツを含み、前記第２の共振周波数は、約６．７８メガヘルツを含む、請求項１０に記載のマーカ。
【請求項１９】
第１の周波数で動作する問合せ信号を送信するトランスミッタと、
前記問合せ信号に応答して第１の共振信号を生成する第１の共振回路、および前記第１の共振信号を受け取り、前記第１の共振信号に応答して第２の共振周波数を有する第２の共振信号を生成する第２の共振回路を伴う１対のオーバーラップする共振回路を備える周波数分割マーカを有するセキュリティタグと、
前記マーカからの前記第２の共振信号を検出し、前記第２の共振信号に従って検出信号を生成する検出器と
を備えるシステム。
【請求項２０】
前記第１の共振回路は、
１対の端子を有する第１の平坦化されたコイルを備える第１のインダクタと、
前記１対の端子に接続されたコンデンサと
を備える、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記第２の共振回路は、
１対の端子を有する第２の平坦化されたコイルを備える第２のインダクタと、
前記１対の端子に接続された非線形コンデンサと
を備える、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記第２の平坦化されたコイルは、前記第１の平坦化されたコイルとオーバーラップして、前記コイルが生成するフィールド間の相互結合ｋがもたらされる、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
ｋについての値は約０．３を含む、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記第２の共振回路は、前記第１の平坦化されたコイルの内部に配置されて前記コイルが生成するフィールド間の相互結合ｋがもたらされる、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２５】
ｋについての値は約０．３を含む、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記問合せ信号は、約１３．５６メガヘルツで動作する、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２７】
前記第１の共振周波数は、約１３．５６メガヘルツを含み、前記第２の共振周波数が、約６．７８メガヘルツを含む、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２８】
前記レシーバに接続される警報システムをさらに備え、前記警報システムは、前記検出信号を受け取り、前記検出信号に応答して警報信号を生成する、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２９】
マーカのための第１の共振回路において問合せ信号を受信するステップと、
前記問合せ信号に応答して第１の共振周波数を有する第１の共振信号を生成するステップと、
前記第１の共振回路にオーバーラップする第２の共振回路において前記第１の共振信号を受け取るステップと、
前記第１の共振信号に応答して前記第１の共振周波数と異なる第２の共振周波数を有する第２の共振信号を生成するステップと
を含む方法。
【請求項３０】
前記第２の共振周波数は、前記第１の共振周波数よりも低い、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記第２の共振周波数は、前記第１の共振周波数の約半分の周波数である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３２】
前記問合せ信号は、約１３．５６メガヘルツで動作する、請求項２９に記載の方法。
【請求項３３】
前記第１の共振周波数は、約１３．５６メガヘルツを含み、前記第２の共振周波数は、約６．７８メガヘルツを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３４】
１対の端子を有する平坦化されたコイルと、前記１対の端子に接続された非線形コンデンサとを備える共振回路を備え、前記共振回路が、１３．５６ＭＨｚで動作する問合せ信号を受信し、前記問合せ信号に応答して共振信号を生成するマーカ。
【請求項３５】
前記非線形コンデンサは、ツェナーダイオード、バラクタ、および金属酸化膜半導体コンデンサのうちの１つを含む、請求項３４に記載のマーカ。
【請求項３６】
前記非線形コンデンサは、電圧依存可変コンデンサとして動作する、請求項３４に記載のマーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＡＳ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ａｒｔｉｃｌｅ  Ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ（電子物品監視））システムおよびＥＡＳセキュリティタグ用のマーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＡＳシステムは、制御区域からの許可されていない項目の移転を防止するために設計される。典型的なＥＡＳシステムは、監視システムと１つまたは複数のセキュリティタグとを備えることもある。この監視システムは、この制御区域についてのアクセスポイントにおいて問合せゾーンを作り出すことができる。セキュリティタグは、衣類の物品などの項目にしっかり留めることができる。このタグ付けされた項目がこの問合せゾーンに入る場合には、この制御区域からこのタグ付けされた項目が許可なしに移動させられることを示して警報を起動することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＥＡＳシステムは、一般にＲＦ（無線周波数）スペクトルを使用してこの監視システムとセキュリティタグとの間で信号を伝える。しかし、ある種のＥＡＳシステムでは、かかる信号を伝えるために使用可能なＲＦスペクトルの量が限られることもある。したがって、この使用可能なスペクトルをうまく利用するためにはＥＡＳシステムの改善の必要性が存在し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００４】
これらの実施形態と見なされるこの主題については、本明細書の結論部分において特に指摘し明瞭に請求している。しかし、これらの実施形態は、構成についても動作方法においても、実施形態の物、特徴、利点と共に、以下の詳細なる説明を参照して添付図面と併せ読むときに最もよく理解することができよう。
【０００５】
これらの実施形態は、全般的にＥＡＳシステムを対象とすることができる。より詳細には、これらの実施形態は、ＥＡＳセキュリティタグ用のマーカを対象とすることができる。このマーカは、例えば入力ＲＦエネルギーを受け取るように構成された周波数分割マーカを備えることができる。この周波数分割マーカは、受け取ったＲＦエネルギーを再生し、この入力ＲＦエネルギーより低い周波数で出力信号を放出する。例えば、一実施形態においては、この出力信号は、この入力ＲＦエネルギーの周波数の半分の周波数を有することができる。このタイプの周波数分割マーカは、１３．５６メガヘルツ（ＭＨｚ）の産業、科学および医学（ＩＳＭ）帯域など、不十分な帯域幅環境で使用するために適したものとすることができる。
【０００６】
従来のＥＡＳシステムは、１３．５６ＭＨｚのＩＳＭ帯域では有効に動作することができない。従来のＥＡＳシステムは、一般に所定の周波数で共振するように構成された単一のインダクタ−コンデンサ（ＬＣ）結合共振回路から構成されるマーカを使用している。１３．５６ＭＨｚのＩＳＭ帯域の高い動作周波数に起因して、かかるマーカは、数回だけ巻いたインダクタと１０〜１００ピコファラッド（ｐＦ）の範囲のコンデンサしか必要としないこともある。しかし、かかる単一共振マーカを検出するには、「掃引ＲＦ」検出システムや「パルス」検出システムなど比較的複雑な検出システムを必要とすることもある。掃引ＲＦ検出システムでは、比較的広い周波数範囲で信号を生成し、反射信号を受信することが可能なこともある。パルス検出システムは、特定の周波数においてエネルギーバーストを生成してそのマーカにエネルギーを与え、次いでこのマーカの信号波形を検出することができる。いずれの場合においても、この検出システムは、比較的広いスペクトルでエネルギーを生成する必要があり、これは、１３．５６ＭＨｚのシステムで使用するためには適してはいない。
【０００７】
この１３．５６ＭＨｚのＩＳＭ帯域で動作するように構成された周波数分割マーカを使用したＥＡＳシステムは、従来のＥＡＳシステムに比べていくつかの利点をもたらすことができる。例えば、この１３．５６ＭＨｚのＩＳＭ帯域では、比較的高い伝送電力量が可能になり、これによってＥＡＳシステムにとっての検出範囲を拡大することができる。別の例では、改善された検出器を構成して連続的な検出を実施することができ、また高度な信号処理技法を使用して検出範囲を改善することができる。さらに別の例では、比較的高い動作周波数により、マーカが比較的フラットな形状を有すると共に、制限内に劣化を低下させることができるようになり、それによってこのマーカを監視項目に適用することがより簡単になる。
【０００８】
本発明の実施形態の十分な理解が得られるようにするために本明細書中では非常に多くの特定の詳細について記述している場合もある。しかし、本発明の実施形態が、これらの特定の詳細なしに実行することもできることが当業者には理解されよう。他の例では、よく知られている方法、プロシージャ、コンポーネントおよび回路について、本発明の実施形態をあいまいにしないようにするために詳細には説明してはいない。本明細書中に開示されたこれらの特定の構造的および機能的な詳細は、代表的なものであり、必ずしも本発明の範囲を限定するものではないことが理解されよう。
【０００９】
この明細書中で「一実施形態」または「実施形態」と言及する場合はどれも、この実施形態に関連して説明した特定の機能、構造、または特徴が、少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味することに留意されたい。本明細書中の様々な箇所における「一実施形態において」という用語が現れるが、これは、必ずしも同じ実施形態について言及しているとは限られないものである。
【００１０】
次に図面を詳細に参照すると、同様な要素が、全体を通して同様な参照番号によって指定されている。図１には、一実施形態を実行するために適したＥＡＳシステムが示されている。図１は、ＥＡＳシステム１００のブロック図である。一実施形態においては、例えばＥＡＳシステム１００は、１３．５６ＭＨｚのＩＳＭ帯域を使用して動作するように構成されたＥＡＳシステムを備えることもある。しかし、ＥＡＳシステム１００は、所与の実装形態について必要に応じてこのＲＦスペクトルの他の部分を使用して動作するように構成することもできる。これらの実施形態は、こういった文脈で限定されることはない。
【００１１】
図１に示すように、ＥＡＳシステム１００は、複数のノードを備えることができる。本明細書中で使用される用語「ノード」は、情報を表す信号を処理することができるシステム、エレメント、モジュール、コンポーネント、ボードまたはデバイスを指すことができる。この信号は、例えば電気信号、光信号、音響信号、化学信号などであってもよい。これらの実施形態は、こういった文脈で限定されることはない。
【００１２】
図１に示すように、ＥＡＳシステム１００は、トランスミッタ１０２、セキュリティタグ１０６、検出器１１２、および警報システム１１４を備えることができる。セキュリティタグ１０６は、マーカ１０８をさらに備えることができる。図１は限られた数のノードを示しているが、任意数のノードをＥＡＳシステム１００中で使用することができることが理解されよう。これらの実施形態は、こういった文脈で限定されることはない。
【００１３】
一実施形態においては、ＥＡＳシステム１００は、トランスミッタ１０２を備えることができる。トランスミッタ１０２は、１つまたは複数の問合せ信号１０４を問合せゾーン１１６内に送信するように構成することができる。問合せゾーン１１６は、例えば制御区域の入り口／出口ポイントに設定された１組のアンテナ台の間の区域を含むことができる。問合せ信号１０４は、第１の所定の周波数を有する電磁放射線信号を含むことができる。一実施形態においては、例えば、この所定の周波数は、１３．５６ＭＨｚを含むことができる。問合せ信号１０４は、セキュリティタグ１０６などのセキュリティタグからの応答を起動することができる。
【００１４】
一実施形態においては、ＥＡＳシステム１００は、セキュリティタグ１０６を備えることができる。セキュリティタグ１０６は、監視すべき項目に取り付けるように設計することができる。タグ付けされた項目の実施例には、衣類、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）もしくはＣＤ（コンパクトディスク）、宝石箱、映画レンタル容器、包装材料などを含めることができる。セキュリティタグ１０６は、セキュリティタグ容器内に入れたマーカ１０８を含むことができる。このセキュリティタグ容器は、セキュリティタグ１０６を取り付けるべき項目に応じて固くても柔らかくてもよい。容器の選択は、セキュリティタグ１０６が使い捨てタグ、または最使用可能なタグとなるように設計されているかどうかに応じても変わり得る。例えば、再使用可能なセキュリティタグは一般に、反復される取付け動作および取外し動作の厳しさに耐えるようにするために堅固なセキュリティタグ容器を有する。使い捨てのセキュリティタグは、コスト、大きさ、タグ付けされる項目のタイプ、視覚的な美しさ、タグ付けの場所（例えば、供給元でのタグ付けおよび小売店でのタグ付け）などのファクタなどに応じて堅固な容器またはソフトな容器を有することができる。これらの実施形態は、こういった文脈で限定されることはない。
【００１５】
一実施形態においては、セキュリティタグ１０６は、マーカ１０８を備えることができる。マーカ１０８は、例えばトランスミッタ１０２からの問合せ信号１０４などの問合せ信号を受信するＲＦアンテナを有する周波数分割デバイスを備えることができる。マーカ１０８は、問合せ信号１０４に応答して１つまたは複数のマーカ信号１１０を放出するＲＦセンサを備えることもできる。マーカ信号１１０は、問合せ信号１０４のこの第１の所定の周波数と異なる第２の所定の周波数を有する電磁放射線信号を含むことができる。一実施形態においては、例えば第１の所定の周波数は、１３．５６ＭＨｚを含むことができ、この第２の所定の周波数は、１３．５６ＭＨｚの半分の周波数、すなわち６．７８ＭＨｚを含むことができる。マーカ１０８については、図２〜５を参照してより詳細に考察してもいる。
【００１６】
一実施形態においては、ＥＡＳシステム１００は、検出器１１２を含むこともできる。検出器１１２は、問合せゾーン１１６内におけるセキュリティタグ１０６の存在を検出するように動作することができる。例えば、検出器１１２は、セキュリティタグ１０６のマーカ１０８から１つまたは複数のマーカ信号１１０を検出することができる。マーカ信号１１０の存在は、アクティブなセキュリティタグ１０６が、問合せゾーン１１６内に存在することを示している。一実施形態においては、検出器１１２は、トランスミッタ１０２が生成した１３．５６ＭＨｚのこの第１の所定の周波数の半分の６．７８ＭＨｚのこの第２の所定の周波数を有する電磁放射線を検出するように構成することができる。検出器１１２は、セキュリティタグ１０６のこの検出に従って、検出信号を生成することができる。
【００１７】
このマーカ信号がその問合せ信号とは異なる周波数中にあるので、単一周波数システムを使用してこのマーカ信号を検出することができることに留意されたい。検出器１１２は、そのフロントエンド回路が１３．５６ＭＨｚの着信基本信号によって飽和させられない限りこのマーカ信号を検出することができる。単一周波数システムの使用により、ＤＳＰ（デジタル信号処理プロセッサ）の処理時間が増大してより良い検出性能を達成することができる。
【００１８】
一実施形態においては、ＥＡＳシステム１００は、警報システム１１４を備えることができる。警報システム１１４は、検出信号に応答して警報を提供する任意のタイプの警報システムを備えることができる。この検出信号は、例えば検出器１１２から受け取ることができる。警報システム１１４は、警報を起動する条件または規則をプログラムするユーザインターフェースを備えることができる。警報の実施例は、サイレンやベルなどの可聴式の警報、点滅光などの視覚的な警報、または音のしない警報を含むことができる。音のしない警報は、例えばセキュリティ会社のための監視システムに対するメッセージなどの聞こえない警報を含むことができる。このメッセージは、コンピュータネットワーク、電話ネットワーク、ページングネットワークなどを介して送信することができる。これらの実施形態は、こういった文脈で限定されることはない。
【００１９】
一般的な動作においては、ＥＡＳシステム１００は、制御区域についての対窃盗用の動作を実施することができる。例えばトランスミッタ１０２は、問合せ信号１０４を問合せゾーン１１６内に送信することができる。セキュリティタグ１０６が、この問合せゾーン内にあるときには、マーカ１０８は、問合せ信号１０４を受信することができる。マーカ１０８は、問合せ信号１０４に応答してマーカ信号１１０を生成することができる。マーカ信号１１０は、問合せ信号１０４の周波数のほぼ半分の周波数をもつことができる。検出器１１２は、マーカ信号１１０を検出し検出信号を生成することができる。警報システム１１４はこの検出信号を受け取り、この検出信号に応答して警報を起動する警報信号を生成することができる。
【００２０】
図２は、一実施形態によるマーカを示すものである。図２は、マーカ２００を示すことができる。マーカ２００は、例えばマーカ１０８を代表するものとすることができる。マーカ２００は、１つまたは複数のモジュールを備えることができる。この実施形態は、説明をうまく行うために「モジュール」の用語で説明されているが、１つまたは複数の回路、コンポーネント、抵抗、プロセッサ、ソフトウェアサブルーチン、あるいはこれらの任意の組合せをこれらモジュールのうちの１つ、いくつか、またはすべての代わりに用いることができる。これらの実施形態は、こういった文脈で限定されることはない。
【００２１】
図２に示すように、マーカ２００は、二重化された共振デバイスを備えることができる。より詳細には、マーカ２００は、第２の共振回路２０４に接続された第１の共振回路２０２を備えることができる。図２は、限られた数のモジュールしか示していないが、任意数のモジュールをマーカ２００中で使用できることが理解されよう。
【００２２】
一実施形態においては、マーカ２００は、第１の共振回路２０２を備えることができる。第１の共振回路２０２は、問合せ信号１０４を受信するように構成された共振ＬＣ回路とすることができる。第１の共振回路２０２は、この第１の周波数Ｆの電磁放射線を受信するために第１の周波数において共振することができる。例えば、第１の共振回路２０２は、問合せ信号１０４に応答して第１の共振周波数を有する第１の共振信号を生成することができる。この第１の共振周波数は、例えば約１３．５６ＭＨｚを含むことができる。
【００２３】
一実施形態においては、マーカ２００は、第２の共振回路２０４を備えることができる。第２の共振回路２０４もまた、共振回路２０２からこの第１の共振信号を受け取るように構成された共振ＬＣ回路とすることができる。第２の共振回路２０４は、第２の周波数Ｆ／２の電磁放射線を送信するために第１の周波数の２分の１である第２の周波数Ｆ／２で共振することができる。例えば、第２の共振回路２０４は、その第１の共振信号に応答して第２の共振周波数を有する第２の共振信号を生成することができる。この第２の共振周波数は、例えば約６．７８ＭＨｚを含むことができる。
【００２４】
一実施形態においては、第１の共振回路２０２および第２の共振回路２０４は、両方の回路が、磁気的に結合されるように互いに関連付けて配置することができる。この磁気結合により、第１の共振回路２０２がこの第１の周波数Ｆの電磁放射線を受信するのに応答して、第１の共振回路２０２は、この周波数Ｆにおいてエネルギーを第２の共振回路２０４に対して転送できるようにすることができる。第２の共振回路２０４は、第１の共振回路２０２から転送されたエネルギーの変動と共にそのリアクタンスが変化する電圧依存可変コンデンサを用いて構成することができる。この変動により、この第１の周波数Ｆにおいて第１の共振回路２０２から転送されたこのエネルギーに応答して、第２の共振回路２０４が、第２の周波数Ｆ／２で電磁放射線を送信するようになることもある。
【００２５】
図３は、一実施形態によるマーカについての動作を示すものである。本明細書中で提示されるように図３は特定の１組の動作を含むことができるが、これらの動作は、単に本明細書中で説明している一般的な機能をどのようにして実装することができるかについての一実施例を提供するにすぎないことが理解されよう。さらに、これらの所与の動作は、別に指示がない限り、必ずしも提示された順序で実行する必要があるとは限らない。これらの実施形態は、こういった文脈で限定されることはない。
【００２６】
図３は、一実施形態によるマーカ２００が実行する動作を表すことができる、マーカについての動作フロー３００を示している。フロー３００に示すように、ブロック３０２において、マーカ用の第１の共振回路において問合せ信号を受信することができる。ブロック３０４において、この問合せ信号に応答して第１の共振周波数を有する第１の共振信号を生成することができる。ブロック３０６において、この第１の共振信号は、この第１の共振回路とオーバーラップする第２の共振回路において受け取ることができる。ブロック３０８において、この第１の共振信号に応答して、この第１の共振周波数と異なる第２の共振周波数を有する第２の共振信号を生成することができる。例えば、この第２の共振周波数は、この第１の共振周波数の約半分の周波数とすることができる。
【００２７】
図４は、一実施形態によるマーカを実装するための第１の回路である。図４は、回路４００を示している。回路４００は、マーカ２００について二重化された共振構成を備えることができる。一実施形態においては、回路４００は、第１の共振回路４０２と第２の共振回路４０４を備えることができる。
【００２８】
一実施形態においては、回路４００は、１つまたは複数の平坦化されたコイルを備えることができる。本明細書中で使用されるように、用語「平坦化されたコイル」は、比較的フラットな形状を有するコイルのことを意味することができる。例えば、この平坦化されたコイルを厚さ１ミリメートル（ｍｍ）よりも薄くすることができる。別の例では、この平坦化されたコイルを厚さ約０．２ｍｍ、すなわち２００ミクロンとすることができる。所与の任意の平坦化されたコイルの厚みは、所与の実装形態に応じて変化させることができ、これらの実施形態は、こういった文脈で限定されることはない。
【００２９】
一実施形態においては、回路４００は、第１の共振回路４０２を備えることができる。第１の共振回路４０２は、インダクタ−線形コンデンサの組合せを含むことができる。例えば、第１の共振回路４０２は、１対の端子を有する第１の平坦化されたコイル４０６と、この１対の端子に接続されたコンデンサＣ１を備えることができる。コンデンサＣ１は、所与の実装形態に応じて線形コンデンサまたは非線形コンデンサを含むことができる。例えば一実施形態においては、コンデンサＣ１は、線形コンデンサを含むことができる。第１の共振回路４０２は、第１の所定の周波数の電磁放射線を受信する際に第１の所定の周波数で共振することができる。第１の平坦化されたコイル４０６の巻き線回数は、問合せ信号１０４のその周波数に応じて変更することができる。１３．５６ＭＨｚの動作周波数では、第１の平坦化されたコイル４０６は、約１０回の巻き数を有するものとすることができ、これにより、適切な動作電圧を誘起するために必要とされる共振およびトランスミッタ結合にとって十分なものとすることができる。第１の平坦化されたコイルが、トランスミッタ１０２からの電磁エネルギーを受け取るとき、第１の共振回路は、このフィールドを蓄え増幅する。このフィールドは、以下で考察する磁気結合を介して第２の共振回路４０４に渡すことができる。
【００３０】
一実施形態においては、回路４００は、第２の共振回路４０４を備えることができる。第２の共振回路４０４は、インダクタ−非線形コンデンサの組合せを備えることができる。例えば、第２の共振回路４０４は、１対の端子を有する第２の平坦化されたコイル４０８と、この１対の端子に接続された非線形コンデンサＤ１を備えることができる。非線形コンデンサＤ１は、電圧依存可変コンデンサとして動作することができる。第２の共振回路４０４は、第１の共振回路４０２からその増幅されたフィールドを受け取り、その問合せ信号および第１の共振信号の周波数の半分の周波数の第２の共振周波数の第２の共振信号を生成することができる。一実施形態においては第２の共振回路４０４は、約１０ｍＡ／ｍ  ｒｍｓのフィールドしきい値を有する６．７８ＭＨｚの第２の共振信号を生成することができる。
【００３１】
回路４００の１つの利点は、この回路が従来の周波数分割回路に比べてより低い磁気フィールドしきい値を有することができることである。この周波数分割プロセスは、それより低いところでは動作しないようになる最小しきい値を有する。したがって、マーカにおける送信フィールドは、最小磁気フィールドしきい値を超える必要がある。このしきい値が低くなればなるほど、このマーカの感度は高くなる。インダクタ−ツェナーダイオードの組合せを使用した従来の周波数分割マーカは、約１００ｍＡ／ｍ  ｒｍｓの典型的なターンオンしきい値を有することもある。一実施形態においては、回路４００では、約１０ｍＡ／ｍ  ｒｍｓの磁気フィールドしきい値を有する６．７８ＭＨｚのマーカ信号を出力することができる。その結果、回路４００を使用したマーカ２００は、改善されたＥＡＳ機能のためのより感度の高いマーカをもたらすことができる。
【００３２】
図４に示すように、第１の平坦化されたコイル４０６および第２の平坦化されたコイル４０８は、所定の量だけ互いにオーバーラップするように配置されて二重化された共振回路が形成される。このオーバーラップの量が、各共振回路の磁気フィールド間の相互結合ｋを決定する。周波数分割を実施するために、第１の共振回路４０２の第１の平坦化されたコイル４０６と、第２の共振回路４０４の第２の平坦化されたコイル４０８との間のこの結合係数ｋは、０．０から０．６の範囲内とすべきである。例えば一実施形態においては、ｋは、これらのフィールド間で十分な結合を実施するために０．３を含むようにすることができる。
【００３３】
第２の共振回路４０４は、Ｄ１についていくつかの異なる非線形コンデンサを利用することができる。例えば、この非線形コンデンサＤ１は、ツェナーダイオード、バラクタ、ＭＯＳ（金属酸化膜半導体）コンデンサなどを使用して実装することができる。この特定の非線形コンデンサエレメントは、いくつかの異なるファクタに従って決定することができる。例えば、１つのファクタは、コンデンサンスの非線形性（ｄＣ／ｄＶ）とすることができる。このターンオンフィールドしきい値は、ゼロ電圧のバイアス状態においてはｄＣ／ｄＶ値に依存することもある。このｄＣ／ｄＶ値が大きくなればなるほど、このしきい値は低くなる。別の例では、１つのファクタが、容量性損失（Ｄｆ）のこともある。この損失ファクタは、共振ＬＣ回路が蓄積することができるエネルギー量を決定する。Ｄｆが低くなればなるほど、この回路は、より効率的に動作することができる。インダクタ−コンデンサ比やコイル損失など他のファクタもまた、この周波数分割機能に影響を及ぼすことがある。
【００３４】
ＭＯＳコンデンサは、非線形エレメントとして使用することもできる。ＭＯＳコンデンサは優れたｄＣ／ｄＶ特性を提供することができる。これによって、デバイスの感度をかなり改善することができる。さらに、近接非活性化を、このＭＯＳデバイスのブレークダウンメカニズムを介して実現することができる。このＭＯＳブレークダウン電圧は、この酸化膜層の厚みを調整することによって制御することができる。非活性化するためには、このＭＯＳブレークダウン電圧に到達するまで、Ｆ／２周波数を生成し、このインダクタ−非線形コンデンサ共振器中で共振させることができる。
【００３５】
図５は、一実施形態によるマーカを実装するための第２の回路である。図５は、回路５００を示すものである。回路５００は、マーカ２００についての異なる二重化された共振構成を備えることができる。一実施形態においては、回路５００は、第１の共振回路５０２と第２の共振回路５０４を備えることができる。第１の共振回路５０２および第２の共振回路５０４は、それぞれ第１の共振回路４０２および第２の共振回路４０４と同様にすることができる。第１の共振回路５０２は、第１の平坦化されたコイル５０６と線形コンデンサＣ１を備えることができる。第２の共振回路５０４は、第２の平坦化されたコイル５０８と非線形コンデンサＤ１を備えることができる。
【００３６】
一実施形態においては、回路５００は、０．３の結合を達成するコイル配列を含んでいる。回路５００は、別のＬＣ共振回路内部に１つのＬＣ共振回路を有する二重化された共振構成を示すことができる。回路５００に示すように、第２の共振回路５０４は、第１の共振回路５０２の第１の平坦化されたコイル５０６内に入れることができる。Ｆ／２の共振回路の外側にＦの共振回路を配置することにより、この構成は、このフィールド捕捉面積を増大させることによって改善された感度を実現することができる。回路５００は、第１の平坦化されたコイル５０６の内部に入れられた第２の共振回路５０４を示しているが、この逆の構成も実装することができ、依然としてこの実施形態の範囲内に含まれることが理解されよう。これらの実施形態は、こういった文脈で限定されることはない。
【００３７】
回路４００や５００などの周波数分割マーカは、いくつかの異なる方法で製造することができる。例えばこのインダクタの金属パターンは、堆積させ、エッチングし、スタンプし、または他の方法で薄い柔軟な基板上に配置することができる。この非線形コンデンサは、インダクタ端子に接合することができる。従来のボンディング技法では、この非線形コンデンサエレメントの配置に起因してわずかながらのバンプを有するマーカがもたらされることもある。このバンプを回避するためには、有機半導体プロセスを使用することができる。この有機半導体プロセスでは、大量生産規模で１枚の柔軟な基板中に導体パターンおよび非線形コンデンサエレメントを製造することができる。これらの実施形態は、こういった文脈で限定されることはない。
【００３８】
これらの実施形態は、二重化された共振構成の観点から考察されてきたが、本明細書中で考察した原理を使用して１つのＬＣ共振回路についても実装することができることが理解されよう。例えば、非線形コンデンサおよび平坦化されたコイルを備える１つのＬＣ共振回路を１３．５６ＭＨｚ帯域で動作するように構成することができる。このより高い動作周波数により、この適切な周波数において検出可能な共振信号を依然として放出しながら１つのＬＣ共振回路についての縮小された形状およびより小さな形状ファクタをもたらすことができる。これらの実施形態は、こういった文脈で限定されることはない。
【００３９】
１つまたは複数の実施形態、またはこれらの実施形態の一部分は、所望の計算レート、パワーレベル、耐熱性、処理サイクル予算、入力データレート、出力データレート、メモリリソース、データバス速度、および他の性能制約条件など、任意数のファクタに従って変化し得るアーキテクチャを使用して実装することができる。例えば、一実施形態の一部分は、プロセッサが実行するソフトウェアを使用して実装することができる。このプロセッサは、例えばインテル（登録商標）コーポレーション製のプロセッサなど汎用プロセッサまたは専用プロセッサでもよい。このソフトウェアは、コンピュータプログラムコードセグメント、プログラミングロジック、命令またはデータを含むことができる。このソフトウェアは、機械、コンピュータ、または他の処理システムによってアクセス可能な媒体上に記憶することができる。許容可能な媒体の実施例は、ＲＯＭ（読出し専用メモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＰＲＯＭ（プログラム可能ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（消去可能ＰＲＯＭ）、磁気ディスク、光ディスクなどのコンピュータ読取り可能媒体を含むことができる。一実施形態においては、この媒体は、圧縮および／または暗号化された形式のプログラミング命令、ならびにこのプロセッサが実行する以前にインストーラによってコンパイルまたはインストールする必要がある場合もある命令を記憶することができる。別の実施例においては、一実施形態の一部分は、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＰＬＤ（プログラム可能ロジックデバイス）、ＤＳＰおよび付属のハードウェア構造などの専用ハードウェアとして実装することもできる。さらに他の実施例においては、一実施形態の一部分は、プログラムされた汎用コンピュータコンポーネントとカスタムハードウェアコンポーネントの任意の組合せによって実装することもできる。これらの実施形態は、こういった文脈で限定されることはない。
【００４０】
本明細書中で説明しているように本発明の実施形態のある特徴について示してきたが、多くの修正形態、置換形態、変更形態および等価形態が、当業者にはすぐに思い浮かぶであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の実施形態の真の趣旨に含まれるかかるすべての修正形態および変更形態を包含することを意図していることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】一実施形態を実行するのに適したＥＡＳシステムを示す図である。
【図２】一実施形態によるマーカのブロック図を示す図である。
【図３】一実施形態によるマーカが実施する動作ブロックの流れ図である。
【図４】一実施形態によるマーカを実装するための第１の回路図である。
【図５】一実施形態によるマーカを実装するための第２の回路図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００  ＥＡＳシステム
１０２  トランスミッタ
１０４  問合せ信号
１０６  セキュリティタグ
１０８  マーカ
１１０  マーカ信号
１１２  検出器
１１４  警報システム
１１６  問合せゾーン
２００  マーカ
２０２  第１の共振回路
２０４  第２の共振回路
３００  マーカの動作フロー
４００  回路
４０２  第１の共振回路
４０４  第２の共振回路
４０６  第１の平坦化されたコイル
４０８  第２の平坦化されたコイル
５０２  第１の共振回路
５０４  第２の共振回路
５０６  第１の平坦化されたコイル
５０８  第２の平坦化されたコイル
Ｃ１  コンデンサ
Ｄ１  非線形コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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