專利名稱：電子商品監視系統的固定標簽響應消除器的制作方法
技術領域：
本發明涉及電子商品監視系統(EAS)標簽響應的處理，特別地，涉及一種關于從EAS標簽檢測中消除固定EAS標簽響應信號的處理的系統和方法。
背景技術：
聲磁或磁力的EAS系統通過在一個EAS標簽的諧振頻率內發送電磁脈沖來詢問該標簽。該標簽以EAS系統接收器可檢測的聲磁或磁力響應頻率做出響應。在發送器脈沖的末端，系統檢測標簽的指數型衰減響應。標簽信號的振幅快速地衰減到周圍噪聲的水平，因此標簽信號可被檢測的時間間隔是有限的。美國專利4,510,489公開了這種EAS系統，其實施例之一由佛羅里達州伯克萊屯的SensormaticElectronics Corporation以商標ULTRAMAX銷售。
在上述處理中，由于發送器電路的電抗，發送器脈沖信號并不會突然結束而是呈指數型衰減。直到該電路的“振鈴(ring down)”基本上消失之后才可以檢測標簽信號。因此，縮短了標簽信號可被檢測的期間。這是一個特殊的難題，因為電路振鈴在標簽信號最大值時產生。當標簽在檢測區域邊緣內是固定的時候，產生了額外的檢測問題。由于一天中周圍噪聲是變化的，一個距離接收器足夠遠而在一天中的大多數時候無法被檢測的標簽當噪聲水平降到某一水平以下時就有可能被檢測到。這是在貼標簽商品的陳列架位于安裝了EAS檢測或詢問區域的商店入口附近的零售環境中常見的問題。因此希望系統忽略固定物品而檢測在檢測區中移動的標簽。
過去對于電路振鈴問題的解決方案是保持檢測直到振鈴信號結束，并且通過試圖控制電路的電抗來最小化振鈴的影響。等待振鈴結束影響了檢測，因為在發送脈沖剛產生后標簽響應信號是最大的。放置在天線(其隨位置而變化)附近的物品(例如陳列架)影響了電路電抗并且使電路電抗難以控制。此外，發送器功率放大器設計依賴于相當大的電路Q，這限制了電抗可被調節的最低限。
過去試圖解決固定標簽問題的方法(相對來說并不成功)，包括在存儲緩沖器中保存時域標簽響應信號，即標簽信號的復制，并且在試圖檢測標簽之前從接收到的標簽信號中減去復制信號。然而，系統需要在向復制信號增加所述信號之前就能檢測出標簽信號不在移動。此外，還需要檢測標簽何時被去除，否則從輸入減去復制信號會導致“反復制”，其引起系統警告并且持續到系統停止減去復制信號為止。
發明內容
對振鈴檢測問題的解決方法，也稱為在此提出的振鈴消除器，使用兩個自適應復制信號并且比較復制信號的相位與接收信號的相位，以確定檢測區中是否有固定標簽。自適應復制緩沖器允許系統調節以適應變化的周圍條件，并快速調節以適應突然出現在檢測區中又變為靜止的標簽，或者適應突然離開檢測區的固定標簽。發送器電路的振鈴響應是持續的，就像一個固定標簽，將其以與固定標簽相同的方式從接收信號中消除。
所述系統和方法為電子商品監視標簽檢測從接收信號中消除不想要的衰減響應信號，并包括下述內容。通過逐漸使一個第一復制信號適應接收信號的選定部分的特性，從而得到接收信號所述部分的第一復制信號。從接收信號中減去第一復制信號。通過快速地使一個第二復制信號適應所述選定部分的特性，從而得到接收信號所述選定部分的第二復制信號。將第二復制信號的相位與接收信號減去第一復制信號后的相位相比較，以確定一個相位差。如果在第一預先選定期間內該相位差幾乎穩定，并且如果接收信號的幅度大于一個噪聲閾值，那么使第一復制信號快速地適應接收信號所述選定部分的特性。在一個第二預先選定期間之后，將使第一復制信號再次逐漸適應接收信號所述選定部分的特性，從而跟蹤緩慢的環境變化。
下述本發明實施例的詳細描述，將使本發明的目的、優勢和應用變得顯而易見。
圖1A和圖1B是本發明的方框圖。
具體實施例方式
本系統監控標簽窗口，標簽窗口是在發送脈沖之后出現的處理期間，以及噪聲平均窗口，噪聲平均窗口是在下一發送脈沖之前出現的處理期間。系統處理器試圖弄清標簽窗口中的哪些信號是不想要的，并且在檢測之前從接收信號中消除這些不想要的信號。為了實現這一目的，該處理器保存兩個復制信號一個快復制信號和一個慢復制信號。在正常操作下，慢復制信號逐漸適應并獲得接收信號近乎穩定的部分的特性，并從接收信號中將其減去。因此追蹤到緩慢的環境變化。一個移動的標簽，其特征為快速變化的相位和幅度，其并不被慢復制信號捕獲，因而不會將其從接收信號中減去。慢復制信號還提供對處理器命令的快速更新。
快復制信號與慢復制信號相似，但它快速采用接收信號幾乎穩定的部分的特性。計算快復制信號的相位并將其與接收信號減去慢復制信號后的相位相比較。如果快復制信號和接收信號之間的相位差在足夠長的期間內幾乎穩定，那么在檢測區中一定有一個固定標簽，或者一定有一個固定標簽被移走。因此，符合了用于快速更新慢復制信號的標準之一。另一標準是在相同期間內，初始輸入信號的幅度必須大于在噪聲平均窗口中計算的閾值。當滿足這些標準時，慢復制信號濾波器的系數被改變以允許慢復制信號快速更新。在短暫的間隔之后，系數變回慢值，正常操作重新開始。
發送器電路的振鈴響應像固定標簽一樣是穩定的，并以與固定標簽相同的方式將其從接收信號中消除。由于環境變化而導致的電路電抗變化將會使慢復制信號緩沖器以與一個標簽進入檢測區并變為固定的標簽相同的方式更新。
可以在數據混合進基帶頻率之前或之后執行標簽窗口數據與復制信號的處理。事實上，在降頻變換之后執行所述處理提供了降低的實時和內存需求這一優勢。出于清楚的目的，下面詳細描述了一種在降頻變換之前處理數據的系統。
參見圖1A和1B，在接收緩沖器(2)中收集輸入信號(1)，并將其分成標簽窗口數據(5)和噪聲平均窗口數據(3)。噪聲平均窗口(其不會出現與發送器有關的信號)用于計算周圍噪聲水平。該噪聲水平用于建立瞬時的噪聲閾值(4)，這在稍后將由處理器用作標準來調節慢復制信號緩沖器。
在標簽窗口數據(5)上執行任何處理之前，將該數據乘以系數K1(6)并加到(7)被乘以系數K2(8)的慢復制信號緩沖器(9)。在正常操作中，為了逐漸的復制適應，將系數K1和K2(分別是6和8)設置為“慢”值。該操作的結果被指定為新的慢復制信號緩沖器(11)。然后從標簽窗口數據緩沖器(5)中減去(12)該新的慢復制信號緩沖器(11)以得到更新的標簽窗口數據緩沖器(13)。在延遲(10)之后，新的慢復制信號緩沖器(11)成為慢復制信號緩沖器(9)。更新的標簽窗口數據緩沖器(13)被系統使用，以進行標簽檢測(20)和固定標簽判斷。此時，在正常操作情況下，更新的標簽窗口數據緩沖器(13)應當不包含標簽信號或者來自移動標簽的標簽信號。但是，能出現新的固定標簽信號，快復制信號的處理應當將其發現。
在與慢復制信號緩沖器的處理相似的配置中，更新的標簽窗口數據緩沖器(13)乘以系數A1并加到(15)被乘以系數A2(16)的快復制信號緩沖器(17)。與“K”系數不同，“A”系數是固定的并且是經選擇的，以便新的快復制信號緩沖器(18)快速追蹤更新的標簽窗口數據緩沖器(13)。快復制信號緩沖器經歷了與所述更新的標簽窗口數據在檢測器(20)中所進行的相同的相位計算(21)。比較(22)來自檢測器(20)和新的快復制數據緩沖器(18)的相位值，并追蹤相位差的絕對值(24)。如果信號之間的相位差幾乎穩定(這在兩個復制信號都包含一個固定標簽時將會出現)，那么連續測量(26)之間的差異(25)將變小。將該差異(25)饋給到FAST/SLOW系數控制器(27)，該差異也是用于決定慢復制信號緩沖器系數K1和K2(分別是6和8)是否應當被設置為快值以用于快復制適應的標準之一。
FAST/SLOW系數控制器(27)也比較檢測器信號的幅度(23)和之前計算的瞬時噪聲閾值(4)。如果檢測器信號的幅度(23)大于閾值(4)，并且在連續測量之間的相位差(25)很小，則FAST/SLOW系數控制器(27)所用的兩個標準均滿足。如果FAST/SLOW系數控制器(27)判斷有一個固定標簽進入了檢測區，它將慢復制信號緩沖器的系數K1和K2改變為它們的快值一段預定時間。因此，固定標簽信號將被快速地加到慢復制信號緩沖器中。消失的固定標簽也將滿足相同的標準，并且將被快速地從慢復制信號緩沖器中消除。一旦選擇系數為快值的時間段結束，它們將變回慢值。
應當理解在不背離本發明范圍的情況下可以進行本發明的改變和修改。也應當理解本發明的范圍并不限于在此公開的特殊實施例，當依照前述公開內容閱讀時本發明的范圍僅僅依照附上的權利要求書。
權利要求
1.一種從用于電子商品監視標簽檢測的一個接收信號中消除不想要的衰減響應信號的方法，其包括通過逐漸地使一個第一復制信號適應所述接收信號的一個選定部分的特性，來獲得所述接收信號的所述選定部分的第一復制信號；從所述接收信號中減去所述第一復制信號；通過快速地使一個第二復制信號適應所述接收信號的所述選定部分的特性，來獲得所述接收信號的所述選定部分的第二復制信號；將第二復制信號的相位與所述接收信號減去第一復制信號后的相位相比較，以確定一個相位差；如果該相位差在一個第一預先選定期間內變得幾乎穩定，并且在該第一預先選定期間內所述接收信號的幅度大于一個噪聲閾值，那么使第一復制信號快速地適應所述接收信號所述選定部分的特性；以及在一個第二預先選定期間之后，使所述第一復制信號再次逐漸地適應所述接收信號所述選定部分的特性。
2.權利要求1的方法，其中獲得所述第一復制信號包括將所述接收信號分成一個標簽窗口數據和一個噪聲窗口數據；將所述標簽窗口數據乘以系數K1并加到一個慢復制信號緩沖器與系數K2的積上，總和就是所述第一復制信號，并且其中所述系數K1和K2被選擇以對應于慢適應值；以及在所述慢復制信號緩沖器中保存所述第一復制信號的一個延遲版本。
3.權利要求2的方法，其中從所述接收信號中減去所述第一復制信號包括從所述標簽窗口數據中減去所述第一復制信號以產生一個更新的標簽窗口數據。
4.權利要求3的方法，其中獲得所述第二復制信號包括將所述更新的標簽窗口數據乘以系數A1并加到一個快復制信號緩沖器與系數A2的積上，總和就是所述第二復制信號，并且其中所述系數A1和A2是預先選擇的以對應于快適應值；以及在所述快復制信號緩沖器中保存所述第二復制信號的一個延遲版本。
5.權利要求4的方法，其中將第二復制信號的相位與接收信號減去第一復制信號后的相位相比較包括計算所述更新的標簽窗口數據的相位；計算所述第二復制信號的相位；以及從更新的標簽窗口數據的相位中減去第二復制信號的相位，以確定所述相位差。
6.權利要求5的方法進一步包括從所述噪聲窗口數據中計算一個噪聲閾值水平；將所述更新的標簽窗口數據的幅度與所述噪聲閾值水平相比較；監控所述相位差的連續測量；以及如果所述相位差的連續測量變得幾乎穩定，并且所述更新的標簽窗口數據的幅度大于所述噪聲閾值水平，那么選擇系數K1和K2以對應于快適應值一段預先選定的時間。
7.一種從用于電子商品監視標簽檢測的一個接收信號中消除不想要的衰減響應信號的系統，其包括用于通過逐漸地使一個第一復制信號適應所述接收信號的一個選定部分的特性，來獲得所述接收信號的所述選定部分的第一復制信號的裝置；用于從所述接收信號中減去所述第一復制信號的裝置；用于通過快速地使一個第二復制信號適應所述接收信號的所述選定部分的特性，來獲得所述接收信號的所述選定部分的第二復制信號的裝置；用于將第二復制信號的相位與接收信號減去第一復制信號后的相位相比較，以確定一個相位差的裝置；用于確定該相位差是否在一個第一預先選定期間內變得幾乎穩定，并且在該第一預先選定期間內所述接收信號的幅度是否大于一個噪聲閾值的裝置，以及然后用于使第一復制信號快速地適應所述接收信號所述選定部分的特性的裝置；以及在一個第二預先選定期間之后，用于使第一復制信號再次逐漸地適應所述接收信號所述選定部分的特性的裝置。
8.權利要求7的系統，其中用于獲得所述第一復制信號的所述裝置包括用于將所述接收信號分成一個標簽窗口數據和一個噪聲窗口數據的裝置；用于將所述標簽窗口數據乘以系數K1并加到一個慢復制信號緩沖器與系數K2的積上的裝置，總和就是所述第一復制信號，并且其中所述系數K1和K2被選擇以對應于慢適應值；以及用于在所述慢復制信號緩沖器中保存所述第一復制信號的一個延遲版本的裝置。
9.權利要求8的系統，其中用于從所述接收信號中減去所述第一復制信號的所述裝置包括用于從所述標簽窗口數據中減去所述第一復制信號以產生一個更新的標簽窗口數據的裝置。
10.權利要求9的系統，其中用于獲得所述第二復制信號的所述裝置包括用于將所述更新的標簽窗口數據乘以系數A1并加到一個快復制信號緩沖器與系數A2的積上的裝置，總和就是所述第二復制信號，并且其中所述系數A1和A2是預先選擇的以對應于快適應值；以及用于在所述快復制信號緩沖器中保存所述第二復制信號的一個延遲版本的裝置。
11.權利要求10的系統，其中用于將第二復制信號的相位與接收信號減去第一復制信號后的相位相比較的所述裝置包括用于計算所述更新的標簽窗口數據的相位的裝置；用于計算所述第二復制信號的相位的裝置；以及用于從更新的標簽窗口數據的相位中減去第二復制信號的相位以確定所述相位差的裝置。
12.權利要求11的系統進一步包括用于從所述噪聲窗口數據中計算一個噪聲閾值水平的裝置；用于將所述更新的標簽窗口數據的幅度與所述噪聲閾值水平相比較的裝置；用于監控所述相位差的連續測量的裝置；以及用于確定所述相位差的連續測量是否變得幾乎穩定，以及所述更新的標簽窗口數據的幅度是否大于所述噪聲閾值水平的裝置，以及用于選擇系數K1和K2以對應于快適應值一段預先選定的時間的裝置。
全文摘要
為電子商品監視(EAS)標簽響應處理提供了一種振鈴消除器，其使用兩個自適應復制信號并且比較復制信號的相位與接收信號的相位以確定詢問區或檢測區中是否有固定的EAS標簽。自適應復制緩沖器允許系統調節以適應變化的周圍條件，并快速調節以適應突然出現在檢測區中并變為靜止的EAS標簽，或者適應突然離開檢測區的固定EAS標簽。發送器電路的振鈴響應是持續的，就像一個固定標簽，將其以與固定標簽相同的方式從接收信號中消除。
文檔編號G08B29/18GK1669063SQ03816672
公開日2005年9月14日 申請日期2003年8月11日 優先權日2002年8月9日
發明者托馬斯·J.·弗萊德瑞克, 杰弗里·T.·奧克斯 申請人:傳感電子公司