(57)【要約】【課題】スイッチング電力増幅器のための能動トランスミッタリングダウンを提供する。【解決手段】トランスミッタからの電磁気伝送の信号減衰を制御するための方法が提供される。この方法には、電磁気伝送後に残留する減衰電磁界によってトランスミッタに誘導される電流の量を測定するステップと、減衰電磁界の減衰レートを制御するために電流測定値を使用するステップが含まれている。また、電子物品監視（ＥＡＳ）システムのための、外部負荷に伝送信号を出力するように構成されたトランスミッタ１０が提供される。このトランスミッタは、信号伝送後に負荷によってトランスミッタに誘導される電流の量を少なくとも検出するように構成された電流検出回路１２と、該検出電流を利用して、誘導電流を所望の値に減少させるために負荷に印加すべき電流の量および極性を決定するように構成されたトランスミッタ制御回路とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスミッタからの電磁気伝送の信号減衰を制御するための方法であって、
前記電磁気伝送後に残留する減衰電磁界によって前記トランスミッタに誘導される電流の量を測定するステップと、
前記減衰電磁界の減衰レートを制御するために前記電流測定値を使用するステップと、を含む方法。
【請求項２】
前記減衰レートを制御するために前記電流測定値を使用するステップは、前記測定された電流の極性とは逆極性の電圧を印加するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
伝送バースト中に前記トランスミッタによって出力される電流の量を測定するステップと、
前記トランスミッタの伝送時間の間、前記伝送信号の生成を制御するように構成されたバースト制御アルゴリズムコンポーネントを制御するために前記電流測定値を使用するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
第１の電磁気伝送の完了を決定するステップと、
前記第１の電磁気伝送の極性とは逆の極性を有する第２の電磁気伝送を開始するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記トランスミッタに誘導される前記電流が一定の値に減衰したことを決定するステップと、
離調回路を前記トランスミッタに適用するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記電流測定値を使用するステップは、前記トランスミッタに出力させるべき逆極性の電流の量を決定するために前記電流測定値を使用するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記電流測定値を使用するステップは、
前記電流測定値の同相成分および無効成分から、前記トランスミッタに誘導される前記電流の大きさを決定するステップと、
前記トランスミッタの電流出力レベルをセットするために、前記電流測定値の前記大きさと所望のトランスミッタ電流とを比較するステップとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
電子物品監視（ＥＡＳ）システムのためのトランスミッタであって、外部負荷に伝送信号を出力するように構成され、
前記信号伝送後に前記負荷によって前記トランスミッタに誘導される電流の量を少なくとも検出するように構成された電流検出回路と、
前記検出電流を利用して、前記誘導電流を所望の値に減少させるために前記負荷に供給すべき電流の量および極性を決定するように構成されたトランスミッタ制御回路と、
を備えたトランスミッタ。
【請求項９】
前記トランスミッタは、前記伝送信号を出力するように構成された変調器を備え、前記トランスミッタ制御回路は、伝送期間完了後、前記伝送信号の極性を反転させるよう構成された、請求項８に記載のトランスミッタ。
【請求項１０】
前記電流検出回路はアナログ−ディジタル変換器を備える、請求項８に記載のトランスミッタ。
【請求項１１】
前記電流検出回路は、さらに、信号伝送中に前記負荷に供給される電流の量を検出するように構成され、前記トランスミッタ制御回路は、前記トランスミッタの伝送期間を使用してプログラムされるエンド・オブ・バースト移行制御アルゴリズムを備え、前記エンド・オブ・バースト移行制御アルゴリズムは、前記トランスミッタの伝送期間が完了した後、前記検出電流信号をバースト制御アルゴリズムからリングダウン制御アルゴリズムへ切り換わる、請求項８に記載のトランスミッタ。
【請求項１２】
離調回路をさらに備え、前記トランスミッタ制御回路は、伝送期間完了後に前記負荷に供給される電流の量が閾値未満であることが決定されると、前記離調回路を前記負荷に切り換えるようにプログラムされたエンド・オブ・リングダウン移行制御アルゴリズムを備える、請求項８に記載のトランスミッタ。
【請求項１３】
前記トランスミッタ制御回路は、前記トランスミッタの伝送期間の間、前記検出電流を受け取るようになされたバースト制御アルゴリズムを備え、前記バースト制御アルゴリズムは、
誤差信号を生成するために前記負荷に供給される電流の量と所望の負荷電流を比較し、そして
前記負荷に供給される電流の量を調整するために前記誤差を利用するようにプログラムされたコントローラを備える、請求項８に記載のトランスミッタ。
【請求項１４】
前記トランスミッタ制御回路は、前記負荷によって前記トランスミッタに誘導される前記検出電流を受け取るように構成されたリングダウン制御アルゴリズムを備え、前記リングダウン制御アルゴリズムは、
誤差信号を生成するために前記負荷によって前記トランスミッタに誘導される電流の量と所望の電流量を比較し、そして、
前記負荷に供給される電流の量および極性を決定するために前記誤差を利用するようにプログラムされたコントローラを備える、請求項８に記載のトランスミッタ。
【請求項１５】
前記トランスミッタ制御回路は比例、積分、微分コントローラを備える、請求項８に記載のトランスミッタ。
【請求項１６】
前記トランスミッタ制御回路は、前記トランスミッタの非伝送期間の間、前記検出電流を受け取るように構成されたリングダウン制御アルゴリズムを備え、前記リングダウン制御アルゴリズムは、
誤差信号を生成するために前記負荷によって前記トランスミッタに誘導される電流の量と所望の電流量を比較し、かつ、
前記負荷に供給される電流の量および極性を制御するように構成された閉ループコントローラに前記誤差信号を印加するようにプログラムされたコントローラを備える、請求項８に記載のトランスミッタ。
【請求項１７】
ＥＡＳタグによって生成される信号を受信するように構成されたレシーバと、
負荷に信号を供給するように構成され、さらに、前記ＥＡＳタグの共振周波数で信号を伝送するように構成されたトランスミッタであって、さらに、伝送期間中に前記負荷に供給される電流の量および非伝送期間中に前記負荷によって前記トランスミッタに誘導される電流の量の両方を検出するように構成され、かつ、前記検出電流を利用して、伝送期間および非伝送期間の両方の期間中に前記負荷に供給される電流の量および極性を制御するように構成されたトランスミッタと、
を備える、電子物品監視（ＥＡＳ）システム。
【請求項１８】
前記トランスミッタは、
前記負荷に前記電流を印加する変調器と、
伝送期間完了後に前記変調器によって出力される信号の極性を反転させるように構成されたトランスミッタ制御回路とを備えた、請求項１７に記載のＥＡＳシステム。
【請求項１９】
前記トランスミッタが、前記トランスミッタの伝送期間を使用して構成されるエンド・オブ・バースト移行制御アルゴリズムを備え、前記エンド・オブ・バースト移行制御アルゴリズムが、前記トランスミッタの伝送期間が完了した後、前記検出電流信号をバースト制御アルゴリズムからリングダウン制御アルゴリズムへ切り換えるようになされた、請求項１７に記載のＥＡＳシステム。
【請求項２０】
前記トランスミッタは、
離調回路と、
前記負荷に供給される電流の量が閾値未満であることが決定されると、前記離調回路を前記負荷に切り換えるようにプログラムされたエンド・オブ・リングダウン移行制御アルゴリズムとを備える、請求項１７に記載のＥＡＳシステム。
【請求項２１】
前記トランスミッタは、前記トランスミッタの非伝送期間の間、前記トランスミッタに誘導される前記検出電流を受け取るように構成されたリングダウン制御アルゴリズムを備え、前記リングダウン制御アルゴリズムは、
誤差信号を生成するために前記負荷によって前記トランスミッタに誘導される電流の量と所望の電流量を比較し、そして、
前記負荷に供給される電流の量および極性を決定するために前記誤差を利用するようにプログラムされたコントローラを備える、請求項１７に記載のＥＡＳシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に電子物品監視（ＥＡＳ）タグ信号の処理に関し、より詳細にはＥＡＳトランスミッタ信号発生器に使用されるスイッチング増幅器の回路リングダウン（ringdown）時間を短縮するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、参照によりその開示全体が本明細書に組み込まれている、２００４年５月１１日出願の「Ａｃｔｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ  Ｒｉｎｇｄｏｗｎ  Ｆｏｒ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ−Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ（音響磁力増幅器を切り換える能動トランスミッタリングダウン）」という名称の仮出願第６０／５７０，０３１号に関し、かつ、その優先権を主張するものである。
【０００３】
音響磁気ＥＡＳシステムあるいは磁気機械ＥＡＳシステムでは、タグの共振周波数で電磁バーストを伝送することによってＥＡＳタグを励起している。タグは、ＥＡＳシステムレシーバによる検出が可能な音響磁気応答周波数もしくは磁気機械応答周波数で共振する。システムは、トランスミッタバーストの終了時に、指数的に減衰するタグの応答を検出しているが、タグ信号の振幅は、環境騒音レベルまで急激に減衰するため、タグ信号を検出することができる時間間隔が制限されている。
【０００４】
このようなシステムでは、トランスミッタバースト信号は、突発的に終了しないが、トランスミッタ回路のリアクタンスのため、指数的に減衰する。そのため、この回路「リングダウン」が本質的に消滅するまでこのタグ信号を検出することは困難である。したがって、タグ信号を検出することができる時間期間が短くなっている。回路リングダウンは、タグ信号が最大の状態にある間に生じるため、これはとりわけ問題である。
【０００５】
米国特許第４，５１０，４８９号に、このようなＥＡＳシステムが開示されており、Ｆｌｏｒｉｄａ州Ｂｏｃａ  ＲａｔｏｎにあるＳｅｎｓｏｒｍａｔｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎがＵＬＴＲＡＭＡＸの商標でその実施形態の１つを販売している。このＵＬＴＲＡＭＡＸシステムには、特定の周波数の公称パルス継続時間で動作するパルストランシーバが使用されている。レシーバ部分は、タグ信号が存在している場合、このパルスに引き続いて、タグ信号を「受信」している。電力増幅器から見た負荷は、高Ｑ共振回路である。伝送バーストの終了時に、伝送電力の穏やかな減衰であるアンテナの固有応答に続いてトランスミッタ信号が出力される。信号を伝送することによって伝送アンテナを取り囲む電磁界が生成されるため、トランスミッタ信号は徐々に減衰する。伝送が完了すると、電磁界が崩壊を開始し、この電磁界の崩壊によってトランスミッタに電流が誘導される。
【特許文献１】米国特許第４，５１０，４８９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、伝送信号のこの減衰は、タグが伝送信号の周波数に近い周波数でも動作するため、タグの受信を妨害することがある。また、タグ信号および減衰トランスミッタ信号は、時間および周波数の両方がオーバラップすることがあるため、この２つの信号を分離することは極めて困難である。また、その固有応答に加えて、減衰伝送信号がタグ信号より小さくなるのに要する期間が、ＥＡＳシステムの動作を困難にしている。
【０００７】
回路リングダウンの問題に対する従来の解決法は、アンテナ負荷の「Ｑ」すなわちＱ値をたとえば約２５から約２まで小さくするために、伝送バースト時間の終了時（たとえば１．６ｍｓ後）に、トランシーバのトランスミッタ部分を「減Ｑ化」回路に切り換えることである。「減Ｑ化」回路に切り換えることにより、伝送信号がはるかに速く減衰し、タグ信号のより早い検出を可能にしているが、伝送アンテナに蓄積されたエネルギー（崩壊電磁界）が減Ｑ化回路に散逸する。この蓄積エネルギーが、実質的な量の電力散逸をもたらし、また、減Ｑ化回路部品の物理的なサイズおよびコストを極めて大きくしている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
トランスミッタからの電磁気伝送の信号減衰を制御するための方法が提供される。この方法には、電磁気伝送後に残留する減衰電磁界によってトランスミッタに誘導される電流の量を測定するステップと、減衰電磁界の減衰レートを制御するために電流測定値を使用するステップが含まれている。
【０００９】
また、電子物品監視（ＥＡＳ）システムのための、外部負荷に伝送信号を出力するように構成されたトランスミッタが提供される。このトランスミッタは、信号伝送後に負荷によってトランスミッタに誘導される電流の量を少なくとも検出するように構成された電流検出回路と、該検出電流を利用して、誘導電流を所望の値に減少させるために負荷に印加すべき電流の量および極性を決定するように構成されたトランスミッタ制御回路とを備えている。
【００１０】
また、ＥＡＳタグによって生成される信号を受信するように構成されたレシーバと、負荷に信号を供給するように構成されたトランスミッタとを備えた電子物品監視（ＥＡＳ）システムが提供される。このトランスミッタは、さらに、ＥＡＳタグの共振周波数で信号を伝送し、かつ、伝送期間中に負荷に供給される電流の量および非伝送期間中に負荷によってトランスミッタに誘導される電流の量の両方を検出するように構成されている。また、このトランスミッタは、検出電流を利用して、伝送期間および非伝送期間の両方の期間中に負荷に供給される電流の量および極性を制御するように構成されている。
【００１１】
以下、本発明による様々な実施形態をより深く理解するために、添付の図を参照して詳細に説明する。図に示す同様の数表示は、同様の部品を表している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本明細書においては、本発明について、説明を分かり易くし、かつ、容易にするために、本発明による様々な例示的実施形態に関連して説明するが、本発明の特徴および利点は、様々な構成で実施することができることは当業者には認識されよう。したがって本明細書において説明する実施形態は、本発明を制限するものではなく、例として提供したものであることを理解されたい。
【００１３】
図１は、能動トランスミッタリングダウンを組み込んだＥＡＳトランスミッタ１０の一実施形態を示したものである。図１に示すように、ＥＡＳトランスミッタ１０は、通常、伝送バースト中にアンテナ１６を駆動するために使用される電流１４の量を検出する、変成器および演算増幅器などの電流検出回路１２を備えている。アンテナ１６は、ＥＡＳトランスミッタ１０の複数のアンテナを代表したものであり、本明細書においてはアンテナ負荷として参照されている場合もある。また、電流検出回路１２は、伝送後に、伝送バーストの完了に応じて、アンテナ１６を取り囲んでいる上で説明した崩壊電磁界によってトランスミッタ１０に誘導される電流の量を決定するために動作させることができる。また、電流検出回路１２は、電流検出信号１８を提供している。この電流検出信号１８は、アナログ−ディジタル変換器（ＡＤＣ）２０に入力され、ディジタル信号２２に変換される。このディジタル信号２２は、ソフトウェアもしくはハードウェアを介して、バースト制御アルゴリズムコンポーネント３０およびリングダウン制御アルゴリズムコンポーネント３２を含む１つまたは複数のコンポーネントに切り換えられる。
【００１４】
この実施形態では、たとえばセキュリティタグを検出するための伝送などのためのパルス変調信号３６をＥＡＳトランスミッタ１０に生成させる場合、バースト制御アルゴリズムコンポーネント３０を使用してパルス幅変調器３４の動作が制御される。図に示す実施形態では、パルス変調駆動信号３６は、増幅器３８によって増幅される。増幅器３８は、図に示す実施形態では半ブリッジ増幅器であり、アンテナ１６によって伝送される出力信号３９を供給している。本明細書においては半ブリッジ増幅器として説明されているが、他のタイプの増幅器、たとえばプッシュ−プル増幅器および全ブリッジ増幅器をＥＡＳトランスミッタに組み込むことができ、本発明は、この点に関して何ら制限されないことを理解されたい。出力信号３９と結合した電流は、電流検出回路１２によって検出される。本明細書においてはパルス幅変調器として説明されているが、トランスミッタリングダウンの制御を達成するために他のタイプの変調器を実施することも可能であることを理解されたい。
【００１５】
リングダウン制御アルゴリズムコンポーネント３２は、ＥＡＳシステムのレシーバ部分が、１つまたは複数のセキュリティタグからの応答を検出することができるよう、トランスミッタ１０のリングダウンを制御するために使用される。また、上で説明したように、電流検出回路１２は、伝送バーストが完了した後に、アンテナ１６を取り囲んでいる崩壊電磁界によってトランスミッタ１０に誘導される電流を検出するために動作させることができる。リングダウン制御アルゴリズムコンポーネント３２は、これらの検出電流を使用して出力信号３９の極性を反転させ、それにより上で説明した電磁界の崩壊をより速くしている。より詳細には、伝送バーストの完了後に、アンテナ１６を取り囲んでいる電磁界をより速く崩壊させるために、変調器３４および増幅器３８によって、誘導された電流の量に比例した逆極性の駆動電圧がアンテナ１６に印加される。このような電磁界をより速く崩壊させることにより、ＥＡＳシステムのレシーバ部分は、知られているＥＡＳシステムより早くタグ信号の受信を開始することができる。
【００１６】
一実施形態では、バースト制御アルゴリズムコンポーネント３０、リングダウン制御アルゴリズムコンポーネント３２およびディジタル信号２２の切換えは、処理チップ、たとえばディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）上で具体化されている。このディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）の動作については、当分野では良く知られている。ＥＡＳトランスミッタ１０は、トランスミッタ１０が動作しているモード（バーストモードもしくはリングダウンモード）に応じて、バースト制御アルゴリズムコンポーネント３０とリングダウン制御アルゴリズムコンポーネント３２を従来の方法で切り換えることができる。
【００１７】
バースト制御モード（およびバースト制御アルゴリズムコンポーネント３０）からリングダウン制御モード（およびリングダウン制御アルゴリズムコンポーネント３２）への切換えは、たとえばエンド・オブ・バースト移行制御コンポーネント４０を利用して達成される。図に示す実施形態では、エンド・オブ・バースト移行制御コンポーネント４０は、パルス変調信号バーストの終了を検出し、かつ、バースト制御アルゴリズムコンポーネント３０からリングダウン制御アルゴリズムコンポーネント３２へ切り換えるための制御信号４２を生成するようになされている。
【００１８】
リングダウン制御アルゴリズムコンポーネント３２は、崩壊電磁界によってトランスミッタ１０に誘導される極性とは極性が逆で、かつ、適切な振幅の信号をパルス幅変調器３４に出力させるようになされている。この逆極性信号は、増幅器３８によって増幅される。これらの２つの逆極性信号を互いに供給することにより、電磁界が速やかに減衰する。上で説明したように、このように速やかに減衰させることによって得られる利点は、より早くタグ信号を受信することができることである。一実施形態では、トランスミッタ１０は、たとえば次の伝送を開始するために、プリセット時間が経過した後に再びバースト制御モードに切り換えられるようになされている。
【００１９】
図１に示すエンド・オブ・バースト移行制御コンポーネント４０は、たとえばＥＡＳトランスミッタ１０の総合ソフトウェアの一部として形成されている。一実施形態では、エンド・オブ・バースト移行制御コンポーネント４０は、伝送バーストモードの開始からの経過時間を決定し、かつ、所望のバースト時間、たとえば１．６ミリ秒が経過した後に制御をリングダウンモードに切り換えるようになされている。
【００２０】
同様に、エンド・オブ・リングダウン移行制御コンポーネント５０は、たとえばＥＡＳトランスミッタ１０の総合ソフトウェアの中に含まれている。図に示す実施形態では、エンド・オブ・リングダウン移行制御コンポーネント５０は、増幅器３８によって出力される電流がリングダウン制御アルゴリズムコンポーネント３２によって所定のレベルまで減少すると、減Ｑ化回路５２をアンテナ１６に切り換えるようになされている。当業者には理解されるように、減Ｑ化回路５２は、単純に、アンテナ１６のＱを変化させる抵抗からなっている。
【００２１】
図２は、図１に示すＥＡＳトランスミッタの伝送バーストおよび能動トランスミッタリングダウンの制御に使用することができる制御アルゴリズム１００の一実施形態をブロック図で示したものである。より詳細には、ＡＤＣ２０（図１に示す）からのフィードバック信号１０２が、フィードバック信号１０２の大きさを決定する制御アルゴリズム１００によって受信される。フィードバック信号１０２の大きさは、たとえば包絡線検出器１０６を使用して決定される。包絡線検出器として説明されているが、信号の大きさを決定するための他のアルゴリズムおよび回路も知られており、包絡線検出器１０６の代わりに代替実施形態に組み込むことも可能である。本発明は、この点に関して何ら制限されない。
【００２２】
バースト制御モードの場合、セットポイント信号１１０によって画定される「セットポイント」は、所望の伝送電流レベル、たとえば１６アンペアを表している。リングダウン制御モードの場合、このセットポイントは、検出に利用することができる電流をリングダウン制御アルゴリズムがゼロに駆動するよう、ゼロにセットされる。通常、２つのモード（伝送バーストモードおよびリングダウンモード）の制御パラメータ、たとえば比例成分、積分成分および微分成分の各々に与えられる相対重みは、それぞれ異なっている。
【００２３】
包絡線検出器１０６によって出力される計算電流振幅１１６から、セットポイント信号１１０によって画定される所望の電流振幅が控除され、誤差信号１２０が生成される。この誤差信号１２０に比例利得定数１２２すなわちＫｐが掛け合わされ、比例制御値１２４すなわちＣｐが生成される。また、積分器方程式コンポーネント１３０に誤差信号１２０が提供され、その出力１３２に積分利得定数１３４すなわちＫｉが掛け合わされ、積分制御値１３６すなわちＣｉが生成される。また、微分器方程式コンポーネント１４０に誤差信号１２０が提供され、その出力１４２に微分利得定数１４４すなわちＫｄが掛け合わされ、微分制御値１４６すなわちＣｄが生成される。３つの制御成分Ｃｐ１２４、Ｃｉ１３６およびＣｄ１４６が加算され、総合制御値すなわち制御信号Ｃ１５０が生成される。制限器１６０によって制御値Ｃ１５０がパルス幅変調器（ＰＷＭ）回路の許容可能範囲に制限され、ＰＷＭ３４（図１に示す）の出力の生成に使用される。ＰＷＭの許容可能範囲の一例は、５０％デューティサイクルである。
【００２４】
当業者に知られているように、ディジタル信号プロセッサ上の個別積分器方程式および個別微分器方程式の実施態様が使用されている。また、適切な利得定数Ｋｐ１２２、Ｋｉ１３４およびＫｄ１４４の選択は、電流検出回路１２および増幅器３８の利得などのＥＡＳトランスミッタ１０の他のパラメータによって決まる。「プラント」物理学に基づくＰＩＤコントローラの設計については、制御理論の分野の技術者には知られており、本明細書においてはＰＩＤコントローラとして説明されているが、本明細書において説明されている実施形態には他の閉ループコントローラを利用することも可能であることを理解されたい。また、ディジタル信号プロセッサは、ファジーおよび／またはニューラル制御構造、オブザーバ／エスティメータもしくは状態空間制御構造などの他のコントローラトポロジーを使用することも可能であることに留意されたい。
【００２５】
バースト制御アルゴリズムコンポーネント３０が動作中である場合、制御成分Ｃｐ１２４、Ｃｉ１３６およびＣｄ１４６が、アンテナ１６で検出される電流１４に基づいて制御信号Ｃ１５０を生成する。この制御信号Ｃ１５０は、パルス幅変調器３４（図１に示す）に提供され、制御信号Ｃ１５０によって決定される幅を有するパルス変調信号３６（図１に示す）が生成される。パルス幅変調器３４の動作については、当業者に良く知られている。
【００２６】
したがって、バースト制御モードでは、パルス幅変調器３４によってパルス変調信号３６が生成され、増幅器３８によって増幅され、伝送アンテナすなわち負荷（たとえばアンテナ１６）を駆動するために使用される。伝送パルス（出力信号３９）がアンテナ１６に出力され、それによって生じる電流１４が、制御信号発生器（たとえばＡＤＣ２０）およびバースト制御アルゴリズム３０にフィードバックを提供する電流検出回路１２によって再度検出される。この方法によれば、フィードバック信号１８（図１に示す）を使用して伝送信号パルス（出力信号３９）の幅をセットすることができる。
【００２７】
リングダウン制御アルゴリズムコンポーネント３２が動作中である場合、フィードバック信号１８を使用してパルス幅変調器３４が制御され、かつ、増幅器３８への駆動信号３６が反転される。本明細書において使用されているように、駆動信号を反転させるという用語は、一般的に、アンテナ１６に印加される信号３９の極性を反転させることを意味しており、信号３９の極性を反転させることにより、伝送バースト完了後におけるアンテナ１６を取り囲んでいる電磁界がより速やかに崩壊し、それにより伝送信号を容易に速やかに減衰させることができる。本明細書において説明したように、減衰伝送信号の振幅が所定のレベルまで減少すると、アンテナ１６によって表されている負荷に減Ｑ化回路５２が印加され、知られているように、残留伝送信号（出力信号３９）が散逸する。
【００２８】
したがって、本発明による様々な実施形態は、スイッチング電力増幅器を備えた高Ｑアンテナ負荷を流れる伝送電流を速やかに減衰させるための方法を提供している。本明細書において説明されている実施形態は、受動コンポーネントを使用してアンテナ負荷を小さくする、つまり「減Ｑ」し、かつ、蓄積エネルギーを吸収するのではなく、トランスミッタ内の増幅器を利用して電流をゼロに向けて駆動している。本明細書においては、このような構成は、能動トランスミッタリングダウン抑制として説明されている。
【００２９】
図３は、本明細書において説明されている能動リングダウン制御実施形態の動作を流れ図２００で示したものである。先ず、伝送バーストの終了が決定される２０２。負荷（アンテナ１６）の崩壊電磁界によってトランスミッタ（たとえば図１に示すトランスミッタ１０）に誘導される電流が測定される２０４。実質的に同じ値の逆極性の電流が負荷に出力されるようにトランスミッタの変調器が構成される２０６。負荷の電流が再度測定される２０８。電流の測値が定義済みレベル未満である場合２１０、離調回路が負荷に切り換えられる２１２。電流が定義済みレベル以上である場合２１０、変調器が上で説明したように再度構成され、測定プロセスが繰り返される。
【００３０】
一実施形態では、伝送バーストが終了した後に駆動信号の極性を反転させ、次に、フィードバックを使用することによって電流がゼロに向かって駆動され、それによりトランスミッタのパルス幅変調器および増幅器によって出力される極性反転電流出力の量が制御される。このプロセスによって減衰トランスミッタ信号の振幅が十分に減少し、たとえば所定のレベルまで減少すると、減Ｑ化回路がアンテナ負荷に切り換えられ、あらゆる残留トランスミッタ信号が散逸する。しかしながら、この時点における残留トランスミッタ信号は、その振幅がはるかに小さいため、減Ｑ化回路コンポーネントに対する電力散逸要求事項（したがってコストおよびサイズ）が、知られている回路リングダウンアプリケーションに利用されている減Ｑ化回路コンポーネントに対する電力散逸要求事項よりはるかに軽減される。
【００３１】
しかしながら、特定の実施形態では、フィードバックを提供するための電流検出ハードウェアのダイナミックレンジとレシーバのダイナミックレンジの間のダイナミックレンジの相違、つまり、電流検出ハードウェアによって検出することができる最も小さい信号が数ミリアンペア程度であるため、減Ｑ化回路は依然として必要である。しかしながら、通常、この数ミリアンペアは、検出すべきＥＡＳタグ信号より依然としてはるかに大きい。また、このような構成により、抑制コンポーネントに対する熱負荷が著しく小さくなり、それによりＥＡＳトランスミッタの信頼性が改善される。より詳細には、様々な実施形態は、熱的に厳格な減Ｑ化回路５２の電力散逸要求事項がより緩和されるため、コストをより小さくし、かつ、信頼性をより高くすることができる点で従来技術に勝る利点を提供している。
【００３２】
図４は、本明細書において説明した実施形態を組み込むことができるＥＡＳシステム２５０を示したものである。詳細には、ＥＡＳシステム２５０は、第１のアンテナ架台２５２および第２のアンテナ架台２５４を備えている。アンテナ架台２５２および２５４は、トランスミッタ２５８およびレシーバ２６０を備えた制御ユニット２５６に接続されている。制御ユニット２５６内のコントローラ２６２は、外部デバイスと通信するようになされている。また、コントローラ２６２は、ＥＡＳタグ２７０への信号の伝送およびＥＡＳタグ２７０によって生成される周波数の受信の両方にアンテナ架台２５２および２５４を利用することができるよう、トランスミッタ２５８からの伝送およびレシーバ２６０による受信を制御するようになされている。システム２５０は、多くのＥＡＳシステムを代表したものであり、単なる一実施例に過ぎない。たとえば、代替実施形態では、制御ユニット２５６は、２つのアンテナ架台のうちのいずれか一方に配置されている。さらに他の実施形態では、ＥＡＳタグ２７０からの周波数の受信専用の追加アンテナが、ＥＡＳシステムの一部として利用されている。また、架台内もしくは個別に配置された単一の制御ユニット２５６を、複数のセットのアンテナ架台を制御するために構成することも可能である。
【００３３】
本発明による様々な実施形態には、本発明の範囲を逸脱することなく変形形態および修正を加えることができることを理解されたい。また、本発明の範囲は、以上の開示に照らして読んだ場合に、本明細書において開示した特定の実施形態に限定されるものとして解釈すべきではなく、特許請求の範囲によってのみ制限されることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の態様による能動トランスミッタリングダウンを組み込んだＥＡＳトランスミッタの一実施形態のブロック図である。
【図２】図１に示すＥＡＳトランスミッタの伝送バーストおよび能動リングダウンの制御に使用するためのコントローラのブロック図である。
【図３】能動トランスミッタリングダウンを組み込んだＥＡＳトランスミッタの動作を示す流れ図である。
【図４】ＥＡＳシステムを示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  ＥＡＳトランスミッタ
１２  電流検出回路
１６  アンテナ
２０  アナログ−ディジタル変換器（ＡＤＣ）
３０  バースト制御アルゴリズムコンポーネント
３２  リングダウン制御アルゴリズムコンポーネント
３４  パルス幅変調器
３８  増幅器
４０  エンド・オブ・バースト移行制御コンポーネント
５０  エンド・オブ・リングダウン移行制御コンポーネント
５２  減Ｑ化回路
１０６  包絡線検出器
１３０  積分器方程式コンポーネント
１６０  制限器
２５０  ＥＡＳシステム
２５２、２５４  アンテナ架台
２５６  制御ユニット
２５８  トランスミッタ
２６０  レシーバ
２６２  コントローラ
２７０  ＥＡＳタグ
【図１】
2005328534.tif 000003
【図２】
2005328534.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
2005328534000001.pdf