(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＥＡＳシステムにおいて、リモート・ソースから単一のＲＦ同期信号を受信するステップと、前記単一の同期信号は絶対タイミング信号であり、
電力線電流と電圧の少なくともひとつにおけるゼロ交差と前記ＲＦ同期信号の時間差を検出し、そして前記時間差をメモリに記憶するステップと、
前記ＲＦ同期信号の受信に応答して、前記ＥＡＳシステムのそれぞれにおいて、遠隔に位置する識別マーカを励振するために、同期されているエキサイタ・パルスを送信するステップと、
前記エキサイタ・パルスを送信してから所定の時間後に、前記ＥＡＳシステムのそれぞれにおいて、前記識別マーカの特徴的応答を検出するために受信機を使用可能にするステップと、
前記ゼロ交差の検出の後、前記時間差に基づいて求められた所定の時間後に、前記エキサイタ・パルスを送信するステップと、
を含む、複数のＥＡＳシステムの動作を同期化する方法。
【請求項２】
前記リモート・ソースは、第２のＥＡＳシステムに備えられたＲＦ送信機である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＥＡＳシステムによって生成された前記ＲＦ同期信号は、電力線電流および電圧の少なくとも１つのゼロ交差に同期される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記リモート・ソースは地理的に遠隔の無線送信機システムである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記リモート・ソースは衛星である、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記サテライトはグローバル・ポジショニング・システム衛星である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記リモート・ソースは無線地上送信機である、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記ＲＦ同期信号はローカル・タイミング信号である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ＥＡＳシステムは受信する前記ＲＦ同期信号がコード化されている、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
複数のＥＡＳシステムのそれぞれは、リモート・ソースから送信される単一のＲＦ同期信号を受信する受信機と、前記単一のＲＦ同期信号は絶対タイミング信号であり、
前記受信機が前記ＲＦ同期信号を受信したことに応答して、識別マーカを励振させるためにエキサイタ・パルスを送信する送信機と、
前記送信機が前記エキサイタ・パルスを送信してから所定の時間後に使用可能になり、前記識別マーカの特徴的応答を検出するエキサイタ・パルス受信機と、
電力線電流と電圧の少なくともひとつのゼロ交差と前記ＲＦ同期信号間の時間差を検出するための局部電力線ゼロ交差検出器および差検出器と、を備え、
前記時間差を記憶するメモリをさらに含み、前記受信機は前記ＲＦ同期信号を継続して受信しない場合に、前記送信機は前記エキサイタ・パルスを前記ゼロ交差に関連して、前記時間差に基づいて算出される所定の時間送信する、
複数のＥＡＳシステムの同期されている動作のための装置。
【請求項１１】
前記リモート・ソースは第２のＥＡＳシステムである、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ＲＦ同期信号は、電力線電流および電圧の少なくとも１つのゼロ交差によってトリガされる、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記リモート・ソースは衛星である、請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記リモート・ソースは地理的に遠隔の無線送信機である、請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
前記ＲＦ同期信号はローカル・タイミング信号である、請求項１０に記載の装置。
【請求項１６】
前記ＥＡＳシステムが受信する前記ＲＦ同期信号はコード化されている、請求項１０に記載の装置。
【請求項１７】
複数のＥＡＳシステムにおいて、単一のＲＦ同期信号を受信するステップと、前記単一のＲＦ同期信号は絶対タイミング信号であり、
前記複数のＥＡＳシステムのそれぞれにおいて、前記ＲＦ同期信号を処理し、前記ＥＡＳシステムそれぞれの、電力線電流と電圧の少なくともひとつにおけるゼロ交差と前記ＲＦ同期信号の時間差を判定するステップと、
前記ＥＡＳシステムのそれぞれにおいて、前記時間差をメモリ・ロケーションに記憶するステップと、
前記ＥＡＳシステムのそれぞれにおいて、前記時間差に従って、遠隔に位置する識別マーカを励振させるエキサイタ・パルスを送信するステップと、
前記ゼロ交差の検出の後、前記時間差に基づいて求められた所定の時間後に、前記エキサイタ・パルスを送信するステップと、
を含む、複数のＥＡＳシステムの同期されている動作のための方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
発明の分野
本発明は、システム間の同期化に関する。より詳細には、本発明は、ＲＦ同期信号を使った電子物品監視システムの同期化に関する。
関連技術の説明
電子物品監視（ＥＡＳ）システムは、所与の検出領域内にあるマーカまたはタグの識別を可能にする検出システムである。ＥＡＳシステムには多くの使用法があるが、店内の万引きやオフィスビル内の資産の持出しを防ぐためのセキュリティ・システムで使用されることが最も多い。ＥＡＳシステムには多くの様々な形態があり、いくつかの異なる技術を使用している。
【０００２】
代表的なＥＡＳシステムは、電子検出ユニット、マーカおよび／またはタグ、およびデタッチャ（ｄｅｔａｃｈｅｒ）またはデアクチベータ（ｄｅａｃｔｉｖａｔｏｒ）を含む。検出ユニットは、その検出ユニットの範囲内に持ち込まれたアクティブ・マーカまたはタグがあればそれを検出するために使用される。検出ユニットは、例えば、台としてボルトで床に留めたり、床下に埋め込み、壁に取り付け、または天井から吊るすことができる。検出ユニットは、通常、店またはオフィスビルの出入口など、人通りの多い区域に置く。
【０００３】
マーカおよび／またはタグは固有の特性を有し、特に、商品またはその他の保護すべき物に張ったり埋め込んだりするように設計されている。アクティブ・マーカが検出ユニットを通過すると、アラームが鳴り、光が発し、かつ／または何かその他の適切な制御装置が作動して、その検出ユニットがカバーする禁止検出領域からマーカが持ち出されたことを示す。
【０００４】
ほとんどのＥＡＳシステムは、同じ一般的原理を使って作動する。検出ユニットは、検出領域の一方の側に置かれる送信機と、この検出領域のもう一方の側に置かれる受信機を含む。送信機は、定義された周波数で、検出領域を横切って信号を送る。例えば、小売店では、通常、レジの通路または出口の反対側に送信機と受信機を置くことにより、この検出領域を形成する。マーカがこの領域に入ると、送信機によって送られる信号に外乱を生じさせる。例えば、マーカは、単純な半導体接合部、インダクタおよびキャパシタで構成される同調回路、軟磁性のストリップまたはワイヤ、あるいは振動共振器を使って、送信機が送る信号を変えることができる。マーカは、また、送信機が信号の送信を終了した後もしばらくの間信号を繰り返すことによって、信号を変えることもできる。その後、マーカによって生じたこの外乱を、受信機が、期待周波数を有する信号の受信、期待時間における信号の受信、またはその両方によって検出する。上述の基本的な設計の代わりに、それぞれのアンテナを含む受信機および送信機ユニットを単一のハウジング中に取り付けることもできる。
【０００５】
設計という観点から見た場合、ＥＡＳシステムに関する１つの重要点は、受信機と送信機の間の正しい同期化を確実に行うことである。例えば、多くのシステムでは、送信機がその間にマーカ・エキサイタ信号を送信する送信機のウィンドウが、受信機がその間にマーカ応答信号の検出を試みる受信機のウィンドウと重ならないことが非常に重要である。このようなシステムでは、これら２つのウィンドウの間に重なりが生じると、システム性能の低下がもたらされる。一般に、これらの２つのウィンドウは、受信機も送信機もその間アクティブではなくなる、オフ状態で隔てられている。
【０００６】
従来のある種のＥＡＳシステムは、局部電力線電流または電圧のゼロ交差を利用して、送信機のウィンドウと受信機のウィンドウを同期させている。きわめて接近して他のＥＡＳシステムがない場合は、電力線のゼロ交差に対する送信および受信ウィンドウの実際の位置はあまり重要ではない。しかし、２台以上のこのようなシステムが、あるシステムの受信機が別のシステムの送信機の信号を受信できるような距離で設置されている場合は、すべてのシステムで送信ウィンドウと受信ウィンドウの相対位置が非常に重要になる。このような状況は、例えば、別々のＥＡＳシステムを必要とする複数の出口がある場合に生じる。すべてのＥＡＳシステムで電力線のゼロ交差が同時に生じる場合には、すべてのＥＡＳシステムの送信ウィンドウと受信ウィンドウは互いに同期される。その場合、すべてのウィンドウを完全に位置合わせするので、あるシステムの送信機のパルスが別のシステムの受信機中に見える可能性はない。しかし、様々なＥＡＳシステムが異なる電力線の出口に接続されていて、そのそれぞれが、その電力線の負荷のタイプに関連する独自の電力線の位相のずれを示すことがより頻繁にある。この位相のずれは、時間の経過とともに変化し、それによって様々なＥＡＳシステムの送信ウィンドウと受信ウィンドウが重なり、その結果、性能の低下や、誤りの警報が生じる可能性がある。
【０００７】
従来技術のシステムでは、オフ状態を使用して、送信機のウィンドウと受信機のウィンドウの間の時間を遅らせている。この手法によれば、近接するＥＡＳシステム間に小さい位相のずれが生じ得るが、それら近接するシステムの送信ウィンドウと受信ウィンドウの間には依然として重なりが生じない。しかし、これは、この問題に対して完全に満足できる解決策ではない。それは、ある程度は、送信機がオン状態からオフ状態になる時間を考慮する必要があるからである。いずれにしても、タグまたはマーカからの信号は、送信機のパルスが除去された途端に減衰し始めるので、電力線のゼロ交差間のさらに大きい位相のずれに対処するためにオフ状態を著しく延長することは実用的ではない。受信機のウィンドウを送信機のパルスに対して遅らせると、受信されるマーカ信号が減り、したがって、システムの検出の範囲が限定される。
【０００８】
発明の概要
本発明の目的は、互いにきわめて接近する電子物品監視（ＥＡＳ）システムを同期させる方法および装置を提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、外部ソースを使ってＥＡＳシステムを同期させる方法および装置を提供することである。
本発明の上記その他の目的は、リモート・ソースから送信されるＲＦ同期信号をＥＡＳシステムで受信する同期受信機、このＲＦ同期信号に応答してエキサイタ・パルスを送信する送信機、および識別マーカが励振された場合にその識別マーカを検出するエキサイタ・パルス受信機を含むＥＡＳシステムを同期させる装置によって達成される。本発明の装置は、ＲＦ同期信号と、ＥＡＳシステムに取り付けられた電力線の電力線電流または電圧のゼロ交差の時間差を検出する時間差検出器も含むことができる。
【００１０】
本発明では、エキサイタ・パルスが、ＥＡＳシステムの検出区域内で見つけられた遠隔に位置する識別マーカを励振する。励振された識別マーカは、検出区域内にある場合はエキサイタ・パルスに対して特徴的応答をする。次いで、エキサイタ・パルス受信機は、送信機がエキサイタ・パルスを送信してから所定の時間後に使用可能になる。エキサイタ・パルスによって識別マーカが励振された場合、エキサイタ・パルス受信機は、励振された識別マーカの特徴的な応答を検出する。
【００１１】
送信機は、ＲＦ同期信号が検出されてから所定の時間の後にエキサイタ・パルスを送信する。同期受信機がＲＦ同期信号を受信しない場合は、送信機は、ＥＡＳシステムの電力線電流または電圧のゼロ交差の後、所定の時間、エキサイタ・パルスを送信する。この所定の時間は、予め測定された、ＲＦ同期信号を送信機が以前に受信した時間と、ＥＡＳシステムに取り付けられた電力線電流または電圧のゼロ交差を時間差検出器が検出した時間の差である。
【００１２】
本発明では、リモート・ソースは、好ましくは無線送信機システムである。このシステムは、既知の時間参照信号を送信するサテライトまたは地上無線送信機の場合がある。ＲＥ同期信号は、絶対タイミング信号またはローカル・タイミング信号の場合がある。リモート・ソースがサテライト（衛星）または地上無線送信機の場合は、ＲＦ同期信号は好ましくは絶対タイミング信号である。あるいは、リモート・ソースは、ローカル・タイマの場合もある。ローカル・タイミング・システムは、独立して生成することもできるし、または、指定した電力線基準信号を基にすることも可能である。さらに、ＲＦ同期信号は、好ましくはコード化されている。本発明では、ＲＦ同期信号が複数のＥＡＳシステムによって受信されることが好ましい。
【００１３】
本発明の別の実施形態では、ＥＡＳシステムを同期させる方法は、ＥＡＳシステムでリモート・ソースから送信されたＲＦ同期信号を受信するステップと、ＲＦ同期信号の受信に応答して、遠隔に位置する識別マーカを励振するエキサイタ・パルスを送信するステップと、エキサイタ・パルスを送信してから所定の時間の後に、識別マーカの特徴的応答を検出するエキサイタ・パルス受信機を使用可能にするステップを含む。この方法は、ＲＦ同期信号と、電力線電流または電圧のゼロ交差の時間差を検出するステップもさらに含む。さらに、この方法は、ＲＦ同期信号が受信されない場合に、ゼロ交差を検出した後、測定された時間差に等しい所定の時間だけ、エキサイタ・パルスを選択的に送信するステップも含む。
【００１４】
本発明では、ＲＦ同期信号がＥＡＳシステムから受信されないと、バックアップ・システムを使って同期化が維持される。より詳細には、ＲＦ同期が利用可能な場合、システムは、ＲＦ同期信号と電力線電流または電圧のゼロ交差の時間差を算出する。この時間差は、同期されている各ＥＡＳシステムごとに異なり、ＥＡＳシステムに接続されている電力線の電流または電圧のいずれかのゼロ交差に依存する。この時間差は、一般に、各送信機に関連するメモリに記憶されている。
【００１５】
発明の詳細な説明
図１は、検出ゾーン内のマーカ１２の存在に反応する単一のＥＡＳシステム１０を示す。ＥＡＳシステムは、検出ゾーン内に磁界または所望の周波数の形で送信信号を生成する送信機回路１４およびアンテナ１６を備える。送信信号にさらされたときのマーカの特徴的応答を検出する受信機回路１８を備える。マーカ１２をこのように検出することにより、受信機回路は、アラーム・インジケータ２４が発することができる適切な応答をトリガする。
【００１６】
送信機１４は、好ましくはＥＡＳシステムで使用することができる任意の送信機である。このようなシステムの１例は、フロリダ州Ｂｏｃａ  Ｒａｔｏｎのセンソマティク・エレクトロニクス社のＵｌｔｒａ・Ｍａｘ（登録商標）システムである。送信機１４は、好ましくは、ＲＦ同期信号の受信に関連して、所定の時間にエキサイタ・パルスを送信する。本発明では、送信機１４は、好ましくは１秒当たり３０回から６０回、エキサイタ・パルスを送信する。さらに、エキサイタ・パルスの周波数は、好ましくは、約５８ｋＨｚである。しかし、当業者は、本発明がこの点について限定されるものではなく、使用するマーカのタイプを含め、様々な要因に応じて、エキサイタ・パルスを、もっと回数を多く、または少なくして、異なる周波数で送信することができることを理解されよう。
【００１７】
同様に、励振されたマーカの特徴的応答を検出する受信機回路１８は、様々な既知の従来のＥＡＳ受信機の任意のものでよい。これには、センソマティク・エレクトロニクス社が提供しているＵｌｔｒａ・Ｍａｘ（登録商標）システムで使用されている受信機が含まれるが、それに限定されるものではない。
【００１８】
マーカ１２は、現在、従来のＥＡＳシステムで使用されているどんな適切なマーカでもよい。例えば、マーカ１２は、非結晶構造を有するために独自の磁気特性を示すアモルファス金属合金でつくられた共振ストリップを含んでもよい。この場合、この共振ストリップを磁石の上に一列に並べる。それによって、共振ストリップは、それが製造された周波数で送信機が送信したエキサイタ・パルスにさらされると振動する。送信機が送信を停止した後も、マーカ１２の中の共振ストリップはエキサイタ・パルスと同じ周波数で振動し続ける。マーカ１２のこの例は、ハードケースを備えた再使用可能なタグの形態でも、一般に１度限りの使用で、販売時点で非アクティブになるラベルの形態でもよい。このようなマーカ１２には、特に、Ｕｌｔｒａ・Ｓｔｒｉｐ（登録商標）ＥＡＳラベル、ＳｅｎｓｏｒＳｔｒｉｐ（登録商標）ＩＩラベル、ＳｕｐｅｒＴａｇ（登録商標）、ＳｕｐｅｒＴａｇ（登録商標）Ｃｏｍｂｏ、Ｕｌｔｒａ−Ｇａｔｏｒ（登録商標）、Ｍｉｎｉ  Ｈａｒｄ  Ｔａｇ、Ｓｏｆｔ  Ｔａｇ、およびＵｌｔｒａ−Ｌｏｃｋ（商標）マーカが含まれ得る。これらのマーカは、すべて、フロリダ州のＢｏｃａ  Ｒａｔｏｎのセンソマティク・エレクトロニクス社が生産している。前述のマーカの例は、本発明の範囲を限定することを意図したものではなく、本明細書に記載するシステムは、きわめて接近して配置された複数対の送信機／受信機の間の同期化を必要とする任意のＥＡＳシステムで使用できることを理解されたい。
【００１９】
同期制御回路２２も、ＥＡＳシステム１０の一部として設けられる。同期制御回路２２は、送信機および受信機回路の動作を選択的に使用可能および使用不能にし、誤ったマーカ検出の発生を最小限に抑える。このような誤った検出は、特に、マーカ１２の特徴的応答が送信機回路１４によって生成される送信信号と同様である、特定の種類のＥＡＳシステムにおいて発生し易い。複数対の送信機／受信機が比較的接近して使用されている場合、誤った警報を最小限に抑えるために、適切な手段を施して、すべてのこのようなＥＡＳシステムの送信ウィンドウと受信ウィンドウを同期させる必要がある。
【００２０】
図２は、リモート・タイミング・ソース１００からのタイミング基準信号を受信する複数のＥＡＳシステムの同期制御回路２２−１〜２２−ｎを示す構成図である。同期制御回路２２−１〜２２−ｎは、それぞれ、ＥＡＳシステムでリモート・タイミング・ソース１００から送信されるＲＦ同期信号を受信する同期受信機１０４−１〜１０４−ｎ、受信した同期信号と電力線のゼロ交差基準時間の時間差を記憶する同期時間オフセット・メモリ１０６−１〜１０６−ｎ、および電力線のゼロ交差を検出する局部電力線ゼロ交差検出器１０８−１〜１０８−ｎを含む。本発明の装置はまた、好ましくは、ＲＦ同期信号と電力線電流または電圧のゼロ交差の時間差を検出する時間差検出器１１２−１〜１１２−ｎも含む。この点に関して、本明細書では、電力線信号がタイミング基準として使用されているときに、電力線電圧または電流のゼロ交差を基準点として説明している場合もあるので注意されたい。しかし、本発明は、この点に関して限定されるものではなく、電力線信号の特定のどの位相でも、ゼロ交差の代わりに基準点として使用できることに注意されたい。
【００２１】
本発明で使用しているリモート・ソース１００は、無線ＲＥ信号を受信機１０４−１〜１０４−ｎに送信することができるどんなソースでもよい。リモート・ソース１００は、タイミング基準として、絶対時間信号またはローカル・タイマを使用することができる。一般に、リモート・ソース１００は、サテライト送信機、すなわち世界の地理的に広範な部分を対象とする送信に適した設計の比較的高出力の送信機か、または、ショッピング・センタなど、ずっと狭い区域を対象としてタイミング信号を送信するように設計された比較的低出力の送信機のいずれかであってよい。本明細書で使用しているように、絶対タイミング信号という用語は、原子時計で生成することができ、世界中で同期される、任意のきわめて正確な時間基準を指す。これは、米国で受信される絶対タイミング信号が、あらゆる実用的な目的で、遠方の場所で受信される絶対タイミング信号と同じであること、またその反対も言えることを意味する。比較すると、局部的に生成されたタイミング信号は、絶対時間基準と相関する場合もあればしない場合もある。
【００２２】
本発明では、リモート・ソース１００がサテライトの場合、このサテライトは、好ましくはグローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）サテライトの１つである。ＧＰＳシステム・サテライトは、一般に、２種類のＬ帯域周波数、１５７５．２ＭＨｚおよび１２２７．６ＭＨｚで送信を行い、常に米国海軍測候所のマスター・クロックから１マイクロ秒の範囲内に維持されているマスター・クロックを有する。米国海軍測候所のマスター・クロックは、協定世界時（ＵＴＣ）スケールに基づいて時間を維持している。したがって、リモート・ソース１００がＧＰＳシステム・サテライトの場合、米国内でリモート・ソース１００が送信するＲＦ同期信号は、一般に、互いに２マイクロ秒の範囲内で送信される（一方のＧＰＳサテライトがＲＦ同期信号を送信するのが１マイクロ秒速く、第２のＧＰＳサテライトがＲＦ同期信号を送信する速さが１マイクロ秒遅いことを考慮すると）。
【００２３】
リモート・ソース１００が地理的に広域をカバーする高出力無線送信機である場合、ＲＦ同期信号を送信するために使用する無線送信機は、好ましくは、世界の様々な区域の政府機関または民間機関が運用しているいくつかのこのようなシステムのうちの１つである。例えば、北アメリカでは、コロラド州、Ｆｏｒｔ  ＣｏｌｌｉｎｓにあるＷＷＶＢ無線局を、本明細書に記載している目的で使用することができる。ＷＷＶＢ無線局は、国立標準技術研究所（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）が運営している。この局の機能は、ＵＴＣタイミング情報を米国中に提供することである。この局自体では、ＧＰＳサテライトによって維持されているタイミング周波数と全く同様に、米国海軍測候所で維持されているＵＴＣ時間の１マイクロ秒の変動範囲内で、時間が維持される。したがって、これらの例は、それぞれ、絶対タイミング信号のカテゴリーに入る。
【００２４】
あるいは、リモート・ソース１００が局部送信機の場合、それは、好ましくは、基準信号としてローカル・タイマを使用する。比較的接近するＥＡＳシステム２２−１〜２２−ｎの１つまたはいくつかの同期制御回路にローカル・タイミング信号が送信されて、それらの動作が同期される。したがって、ローカル・タイマ信号を使って、例えば、大きな入口、またはデパートやモール中に置かれた複数のＥＡＳシステム１０を同期させることができる。一般に、ローカル・タイマを使用する場合は、ソース１００の送信範囲を比較的狭い区域に限定することが望ましい。ローカル・タイミング信号は、低出力局部送信機に関連する内部電子時計であってもよいし、または、特定の電力線出口の電力線信号に基づく時間基準であってもよい。
【００２５】
注目すべきは、リモート・タイミング・ソース１００を、きわめて接近するこのようなＥＡＳシステムのグループの同期化を制御するように指定されたマスタＥＡＳシステム中に、組み込めることである。この場合、ローカル・タイミング信号は、マスタＥＡＳシステムの一部として提供されている内部クロックか、またはマスタＥＡＳシステムで測定された電力線のゼロ交差に基づくことが可能である。あるいは、ローカル・タイミング信号を、遠隔絶対タイミング基準に基づいて、マスタＥＡＳユニットにおいて生成することもできる。いずれの場合も、マスタＥＡＳシステムは、リモート・タイミング・ソース１００としての役目を果たし、ＲＦ信号を、同期させる残りのＥＡＳシステムに送信する。
【００２６】
同期制御回路２２−１〜２２−ｎを参照すると、当業者は、同期受信機１０４−１〜１０４−ｎがＲＦ同期信号を受信および検出する能力のある任意の回路でよいことを理解されよう。例えば、無線またはサテライト受信機を、特に、この目的で使用することができる。ただし、ＲＦ時間基準信号を復調し、必要があれば復号する能力を有する場合に限る。好ましい実施形態によれば、同期制御回路２２−１〜２２−ｎはそれぞれ、検出したＲＦ同期信号で同期されている所定の方式で、その送信機回路および受信機回路を使用可能および使用不能にする。
【００２７】
本発明では、同期制御回路２２−１〜２２−ｎのそれぞれが、検出器１０８−１〜１０８−ｎの局部電力線の電流または電圧のゼロ交差を定期的に検出することが好ましい。図３を参照すると、本発明による、ＥＡＳシステムに取り付けられた電力線電流または電圧のゼロ交差の検出を示してある。検出器１０８−１〜１０８−ｎによるゼロ交差の各定期的検出の後、時間差検出器１１２−１〜１１２−ｎがそれぞれ、ＲＦ同期信号と、ＥＡＳシステムに取り付けられた電力線の局部電圧または電流のゼロ交差の時間差を求める。各同期制御回路のこの時間差データは、好ましくは、ＥＡＳシステムによってメモリ１０６−１〜１０６−ｎに記憶され、それによって、その後、ＲＦ同期信号が検出されない場合に、これにアクセスすることができる。本発明では、このメモリは、好ましくは不揮発性である。この不揮発性メモリは、一時的な停電などで、記憶された時間差が失われるのを防ぐ。
【００２８】
図４は、本発明による好ましい実施形態を示すタイミング図である。図４は、それぞれＥＡＳシステム１、２に対応する１対の同期受信機１０４−１、１０４−２が定期的に受信する、タイミング・ソース１００からの同期信号３００を示す。タイミング信号３００を基準点として使用すると、ＥＡＳシステム１の電力線電圧３０２の相対位相が、ＥＡＳシステム２の電力線電圧３０４と比較して、時間と共にずれているのがわかる。したがって、もしこれらの２つのＥＡＳシステムが電力線に対してのみ同期されているのであれば、送信および受信ウィンドウ３０６ａ、３０６ｂが、送信および受信ウィンドウ３０８ａ、３０８ｂに重なって、性能の低下や誤った警報が生じる可能性がある。しかし、送信および受信ウィンドウは同期信号３００に同期されているので、このような重なりは生じず、性能低下や誤った警報の問題も回避される。さらに、外部信号と局部電力線の間の時間差信号ｔp1、ｔp2を算出することにより、システムは、同期信号３００が何かの理由で一時的に検出されない場合に使用するタイミング訂正値を算出することができる。このＲＦ同期信号の受信失敗は、干渉、ＲＦ信号の不完全な送信、故障した受信機など、多くの問題により発生し得る。
【００２９】
タイミング信号３００が検出されない場合、各同期制御回路１０４−１、１０４−２は、測定した電力線のゼロ交差に、時間差信号ｔp1、ｔp2によって求めた訂正係数をプラスまたはマイナスした値に基づいた時間に、送信および受信ウィンドウ３０６ａ、３０６ｂ、３０８ａ、３０８ｂを使用可能および使用不能にすることができる。例えば、図４では、送信ウィンドウ３０６ａは、式ｔ＝Ｐ−ｔp1により求めた時間に開くことができる。ここで、Ｐは電力線の電圧信号の期間に等しく、ｔは、送信ウィンドウが開くゼロ交差後の時間遅延である。当業者は、本発明がこの点で限定されるものではなく、別の方法でタイム・オフセットを使っても、様々なＥＡＳシステムの送信ウィンドウと受信ウィンドウが正しく同期され得ることを理解されよう。
【００３０】
本発明では、このＲＦ同期信号の受信失敗を、同期化を必要とするあらゆるＥＡＳシステムに、電力線電流または電圧のゼロ交差を定期的に検出させることにより処理する。ＥＡＳシステムによるこのようなゼロ交差の定期的検出の後、ＥＡＳシステムによるＲＦ同期信号の受信と、ＥＡＳシステムによるゼロ交差の検出の時間差を求める計算がなされる。次いで、この時間差は、好ましくはメモリ１０６−１〜１０６−ｎに記憶され、それによって、必要があればアクセスすることができる。本発明では、このメモリは、好ましくは不揮発性であり、それによって算出された時間差が、特に、一時的な停電などによって失われることがない。その後、もしＲＦ同期信号が検出されなければ、同期制御回路は、電力線のゼロ交差、および過去の同期化信号に対するオフセット・タイムに基づいて、同期化を維持し続ける。
【００３１】
本発明の代替実施形態では、すべての場合にＲＦ同期信号を利用してＥＡＳ送信機をトリガするのではなく、システムは、式ｔ＝Ｐ−Ｔpnによって求めた算出値を使用することができる。ここで、ｎは同期させるべきＥＡＳシステムのそれぞれを指す。この実施形態では、値Ｔpnは、特定のＥＡＳシステムが受信するＲＦ同期信号に基づいて、継続的に更新することができる。
【００３２】
値Ｔpn、または、メモリ１０６−１〜１０６−ｎに記憶されている、記憶された同期信号の算出されたオフセットは、直接、測定されたオフセット値に基づくことが可能である。代替形態では、この値を、移動平均またはその他の平滑関数に基づいて求めることができる。例えば、４または５電力線サイクルに基づく移動平均を、この目的で使用することができる。このような手法は、検出した電力線のゼロ交差に関連している場合があるジッタおよびノイズの影響を最小限に抑え、その一方、電力線の位相の著しい変化を正しく考慮するために有利である。
【００３３】
各ＥＡＳシステムの時間差の検出によって、個々のＥＡＳシステムそれぞれに取り付けられた電力線の負荷の相違によって生じる位相の変化の問題が解消される。各ＥＡＳシステムについて時間差が定期的に検出されるので、ＥＡＳシステムそれぞれに取り付けられた電力線の負荷の変化の影響もなくなる。したがって、ＥＡＳシステムにかかる負荷が、例えば、その負荷に取り付けられた新規または追加ソースからの電力ドレインにより修正されると、この負荷の変化を、将来の時間差の検出で補償することができる。
【００３４】
本発明では、リモート・タイミング・ソース１００とＲＦ同期信号を受信する各ＥＡＳシステムの間のリンクが高信頼性であることが好ましい。リンクが維持できないと、時間差の測定によってさえも、きわめて接近するＥＡＳシステム同士の位相の不一致が生じる可能性がある。ＥＡＳシステムの電力線への負荷が変化し、そのためにＲＦ同期信号の送信および受信の間のリンクが長時間にわたり中断されると、メモリに記憶されている時間差が、エキサイタ・パルスの送信を開始すべき、電力線電流または電圧のゼロ交差後の所定の時間を正しく識別しなくなる。この不適切な時間差により、感度が低下し、ＥＡＳシステムが誤ってマーカを検出する場合が生じ得る。
【００３５】
本発明では、ＥＡＳシステムが受信するＲＦ同期信号がコード化されることも好ましい。リモート・ソースが送信するＲＦ同期信号をコード化することは、ＥＡＳシステムが、別のＲＥ信号を同期信号として誤って分類することを防ぐ。コード化は、ＥＡＳシステムが、それを対象としていない信号を容易に受信し、その結果、エキサイタ・パルスを早まって送信する可能性がある、無線またはマイクロ波伝送トラフィックの程度が高い区域では特に好ましい。このような事態が生じた場合には、この早まって送信するＥＡＳシステムは、きわめて接近する他のＥＡＳシステムとの位相がずれ、それによって、これらのシステムの効力または感度を低下させる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による監視システムの構成図である。
【図２】  図１の同期制御システムの詳細な構成図である。
【図３】  電子物品監視システムの電力線信号を示す図である。
【図４】  本発明によるシステムの動作を示すタイミング図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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