SISTEMA DE DETECCIÓN E IDENTIFICACIÓN POR RADIOFRECUENCIA.

Sistema (10) para detectar la presencia de un artículo, que comprende:

un transmisor (12) para radiar una primera señal electromagnética que comprende una frecuencia principal; una etiqueta resonante (20) que incluye un primer circuito resonante para entrar en resonancia a la frecuencia principal y por lo menos un segundo circuito resonante para entrar en resonancia a una frecuencia secundaria predeterminada diferente de la frecuencia principal, estando afianzada la etiqueta (20) al artículo para generar una segunda señal electromagnética en respuesta a la recepción de la primera señal electromagnética, situándose la segunda señal electromagnética a la frecuencia principal y por lo menos la frecuencia secundaria de dicho por lo menos un segundo circuito resonante; y un receptor (14) para recibir la segunda señal electromagnética; estando adaptado el transmisor (12) para radiar la primera señal electromagnética a la frecuencia principal predeterminada; estando acoplado electromagnéticamente el o cada segundo circuito resonante al primer circuito resonante; un ordenador (46) que está conectado a una salida del receptor (14), procesando dicho ordenador (46) la segunda señal electromagnética recibida y generando una señal de salida cuando la o cada frecuencia secundaria es detectada en la segunda señal electromagnética; comprendiendo la etiqueta (20) un sustrato dieléctrico sustancialmente plano (22) que presenta una primera y segunda configuraciones conductoras (28, 60) en una primera y segunda superficies principales opuestas (24, 26) del mismo para formar el primer y segundo circuitos resonantes; incluyendo el primer circuito resonante un primer inductor (L p) situado en la primera superficie principal (24) del sustrato (22); comprendiendo el o cada segundo circuito resonante otro inductor (L s, L k, L n); y formando parte, cada uno de entre el primer y los otros inductores, de la primera configuración conductora (28) y estando situado en la primera superficie principal (24) del sustrato (22)

La presente invención se refiere en general a sistemas de radiofrecuencia y, más particularmente, a un sistema para detectar la presencia de un artículo que comprende un transmisor para radiar una primera señal electromagnética que comprende una frecuencia principal; una etiqueta resonante que incluye un primer circuito resonante para entrar en resonancia a la frecuencia principal y por lo menos un segundo circuito resonante para entrar en resonancia a una 5 frecuencia secundaria predeterminada diferente de la frecuencia principal, estando afianzada la etiqueta al artículo para generar una segunda señal electromagnética en respuesta a la recepción de la primera señal electromagnética, situándose la segunda señal electromagnética en la frecuencia principal y por lo menos la frecuencia secundaria de dicho por lo menos un segundo circuito resonante; y un receptor para recibir la segunda señal electromagnética.

El uso de sistemas de radiofrecuencia para detectar y evitar el robo o la extracción no autorizada de artículos o 10 bienes de establecimientos minoristas y/u otras instalaciones, tales como bibliotecas, se ha extendido ampliamente. En general, dichos sistemas de seguridad, conocidos generalmente como sistemas de seguridad electrónica de artículos (EAS), utilizan una etiqueta que está asociada o afianzada al artículo a proteger. Las etiquetas pueden adoptar muchos tamaños, configuraciones y formas diferentes dependiendo del tipo particular de sistema de EAS que se esté usando, del tipo y tamaño del artículo, su embalaje, etcétera. En general, dichos sistemas de EAS se utilizan para detectar la 15 presencia de una etiqueta cuando el artículo protegido pasa a través o cerca de un área o zona de seguridad vigilada. En la mayoría de los casos, el área de seguridad vigilada está situada en o en la proximidad de una salida o entrada al establecimiento minorista u otra instalación.

Uno de estos sistemas de seguridad electrónica de artículos que ha obtenido una popularidad ampliamente extendida utiliza una etiqueta que incluye un circuito resonante el cual, cuando es interrogado por un campo 20 electromagnético que tiene unas características preestablecidas, entra en resonancia a una única frecuencia de detección predeterminada. Cuando un artículo que tiene una etiqueta resonante fijada se mueve hacia o pasa, de alguna otra manera, a través del área vigilada, la etiqueta se ve expuesta a un campo electromagnético creado por el sistema de seguridad. Al verse expuesta al campo electromagnético, se induce una corriente en la etiqueta, que crea un campo magnético el cual hace variar el campo electromagnético creado dentro del área vigilada. La magnitud y la fase de la 25 corriente inducida en la etiqueta es una función de la proximidad de la etiqueta al sistema de seguridad, la frecuencia del campo electromagnético aplicado, la frecuencia resonante de la etiqueta, y el factor Q de la etiqueta. El cambio resultante en el campo electromagnético creado dentro del área vigilada debido a la presencia de la etiqueta resonante puede ser detectado por el sistema de seguridad. Después de esto, el sistema de EAS aplica ciertos criterios de selección predeterminados en la firma de la señal detectada para determinar si el cambio en el campo electromagnético 30 dentro del área vigilada fue el resultado de la presencia de una etiqueta o de alguna otra fuente. Si el sistema de seguridad determina que el cambio en el campo electromagnético es el resultado de la presencia de una etiqueta resonante, el mismo activa una alarma para alertar al personal de seguridad apropiado u otros empleados.

Aunque los sistemas de seguridad electrónica de artículos del tipo antes descrito anteriormente funcionan de manera muy eficaz, una de las limitaciones del rendimiento de dichos sistemas hace referencia a las falsas alarmas. Se 35 producen falsas alarmas cuando el campo electromagnético creado dentro del área vigilada experimenta perturbaciones o cambios debido a una fuente que no sea una etiqueta resonante, y el sistema de seguridad, después de aplicar los criterios de detección predeterminados, sigue concluyendo que hay presente una etiqueta resonante dentro del área vigilada y activa una alarma, cuando, de hecho, no hay presente en realidad ninguna etiqueta resonante. Durante años, dichos sistemas de EAS se han sofisticado bastante en la aplicación de múltiples criterios de selección para la 40 identificación de etiquetas resonantes y en la aplicación de pruebas estadísticas en los criterios de selección aplicados a una supuesta señal de etiqueta resonante. No obstante, en algunas aplicaciones el número de falsas alarmas sigue siendo inaceptablemente alto. Por consiguiente, existe la necesidad de proporcionar una etiqueta resonante para ser usada en dichos sistemas de seguridad electrónica de artículos, que proporcione más información que la proporcionada por etiquetas resonantes actuales con el fin de ayudar a dichos sistemas de seguridad electrónica de artículos a 45 distinguir señales resultantes de la presencia de una etiqueta resonante dentro de un área vigilada y señales similares o relacionadas que son el resultado de otras fuentes, y presentando dicha etiqueta una estructura más compacta y siendo menos onerosa de fabricar que las etiquetas convencionales. Un método para proporcionar información adicional al sistema de EAS es proporcionar una etiqueta que responda a la señal de interrogación con una señal a una frecuencia diferente de la frecuencia de la señal de interrogación o a más de una frecuencia. Hasta el momento, las etiquetas 50 individuales que presentan una de estas propiedades requerían que la etiqueta incluyera un elemento activo tal como un transistor, o un elemento no lineal, tal como un rectificador o diodo, y ambos elementos mencionados excluyen la fabricación de la etiqueta como un dispositivo pasivo plano usando la tecnología en vigor para fabricar dichas etiquetas resonantes.

Otro método para proporcionar información adicional al sistema de EAS es disponer de dos o más etiquetas 55 resonantes, cada una de ellas con una frecuencia resonante diferente, afianzadas al artículo que se esté protegiendo. Por ejemplo, la frecuencia resonante de una segunda etiqueta podría estar desplazada con respecto a la frecuencia resonante de una primera etiqueta en una magnitud conocida. De esta manera, la detección simultánea de dos o más señales a frecuencias separadas predeterminadas, específicas, que presentan cada una de ellas las características de una señal de etiqueta resonante, tendría una probabilidad elevada de indicar la presencia de las múltiples etiquetas 60 resonantes en el área vigilada, puesto que la probabilidad de que alguna otra fuente o fuentes generen simultáneamente cada una de las múltiples señales a cada una de las frecuencias predeterminadas es muy pequeña.

El concepto de utilizar una pluralidad de etiquetas resonantes a frecuencias diferentes en cada artículo no ha sido aceptado de forma general debido al requisito de separar físicamente las etiquetas por una distancia sustancial con el fin de impedir que las etiquetas interaccionen de tal manera que las frecuencias resonantes respectivas se vean modificadas de una manera impredecible. La colocación de las etiquetas resonantes a una distancia sustancial una de otra resulta desventajosa debido a que, en el mejor de los casos, requiere operaciones de etiquetado independientes, 5 incrementándose sustancialmente de este modo el coste de aplicar las etiquetas resonantes. Además, simplemente algunos artículos no son suficientemente grandes para permitir una separación suficiente de las dos o más etiquetas con el fin de impedir la interacción. La separación de las etiquetas por una distancia significativa influye también en la orientación y, por lo tanto, la intensidad de la señal de las etiquetas, limitando de este modo la detectabilidad de una o más de las etiquetas. 10

Existen también sistemas de radiofrecuencia, conocidos en general como sistemas de identificación por radiofrecuencia (RFID), que funcionan con etiquetas resonantes para identificar artículos a los cuales está fijada la etiqueta resonante o el destino al que se deberían dirigir los artículos. El uso del etiquetado de circuitos resonantes para la identificación de artículos resulta ventajoso en comparación con la codificación óptica de barras ya que no se ve sujeto a problemas tales como enmascaramiento por suciedad, y pueden no requerir una alineación exacta de la 15 etiqueta con el sistema de detección de etiquetas. En general, las etiquetas resonantes usadas en sistemas de RFID almacenan información sobre el artículo activando (o desactivando)...

1. Sistema (10) para detectar la presencia de un artículo, que comprende:

un transmisor (12) para radiar una primera señal electromagnética que comprende una frecuencia principal;

una etiqueta resonante (20) que incluye un primer circuito resonante para entrar en resonancia a la frecuencia principal y por lo menos un segundo circuito resonante para entrar en resonancia a una frecuencia secundaria 5 predeterminada diferente de la frecuencia principal, estando afianzada la etiqueta (20) al artículo para generar una segunda señal electromagnética en respuesta a la recepción de la primera señal electromagnética, situándose la segunda señal electromagnética a la frecuencia principal y por lo menos la frecuencia secundaria de dicho por lo menos un segundo circuito resonante; y

un receptor (14) para recibir la segunda señal electromagnética; 10

estando adaptado el transmisor (12) para radiar la primera señal electromagnética a la frecuencia principal predeterminada;

estando acoplado electromagnéticamente el o cada segundo circuito resonante al primer circuito resonante;

un ordenador (46) que está conectado a una salida del receptor (14), procesando dicho ordenador (46) la segunda señal electromagnética recibida y generando una señal de salida cuando la o cada frecuencia secundaria es 15 detectada en la segunda señal electromagnética;

comprendiendo la etiqueta (20)

un sustrato dieléctrico sustancialmente plano (22) que presenta una primera y segunda configuraciones conductoras (28, 60) en una primera y segunda superficies principales opuestas (24, 26) del mismo para formar el primer y segundo circuitos resonantes; 20

incluyendo el primer circuito resonante un primer inductor (Lp) situado en la primera superficie principal (24) del sustrato (22);

comprendiendo el o cada segundo circuito resonante otro inductor (Ls, Lk, Ln); y

formando parte, cada uno de entre el primer y los otros inductores, de la primera configuración conductora (28) y estando situado en la primera superficie principal (24) del sustrato (22). 25

2. Sistema según la reivindicación 1, en el que la primera señal electromagnética está modulada por amplitud de impulsos.

3. Sistema según la reivindicación 1, en el que el receptor (14) detecta también la frecuencia principal y genera una señal de salida únicamente cuando se detectan tanto la frecuencia principal como la o cada frecuencia secundaria.

4. Sistema según la reivindicación 1, en el que el receptor (14) se sintoniza sucesivamente con la frecuencia 30 principal y con la o cada frecuencia secundaria.

5. Sistema según la reivindicación 1, en el que las frecuencias principal y secundaria no están relacionadas armónicamente entre sí.

6. Sistema según la reivindicación 1, en el que la etiqueta (20) es de un tipo pasivo que incluye únicamente elementos inductivos y capacitivos. 35