JP7164227B2 - Low power radio frequency identification method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、無線周波数識別(RFID)の分野に関し、更に詳しくは、低消費電力の無線周波数識別方法と装置(A method for radio frequency identification with low power consumption and a device thereof)に関する。 The present invention relates to the field of radio frequency identification (RFID), and more particularly to a method for radio frequency identification with low power consumption and a device thereof.
無線周波数識別(英語:Radio Frequency IDentification、RFID)は無線通信技術の一種であり、無線信号により特定の目標を識別すると共に関連データを読み書し、識別システムと特定の目標との間に機械的または光学的接触を構築する必要はない。無線信号は無線周波数に調整した電磁場であり、データを物品に装着しているタグからアップロードして送信し、前記物品を自動識別し追跡する。あるタグは識別時に識別装置から発射する電磁場中からエネルギーを取得するため、電池が不要である。タグ本体に電源を有し、無線電波を能動的に発射するものもある。タグは電子的に保存した情報を含み、数mの範囲内ならば識別可能である。バーコードとの違いは、無線周波数タグは識別装置の視角内に位置する必要がなく、追跡される物体内に嵌入されていてもよい。 Radio Frequency Identification (RFID) is a type of wireless communication technology that uses radio signals to identify a specific target and read/write associated data, creating a mechanical interface between the identification system and the specific target. or no need to establish optical contact. A radio signal is an electromagnetic field tuned to radio frequencies that uploads and transmits data from a tag attached to an item to automatically identify and track said item. Some tags do not require batteries because they obtain their energy from the electromagnetic field emanating from the identification device during identification. There is also a tag body that has a power supply and actively emits radio waves. Tags contain electronically stored information and are identifiable within a few meters. Unlike barcodes, radio frequency tags do not have to be located within the viewing angle of the identification device and may be embedded within the object being tracked.
無線周波数識別の用途は極めて広範に及び、多くの業界で無線周波数識別技術を運用している。例えば、無線周波数タグを製造中の車両に装着し、メーカーが製造ライン上でのその車両の進捗を追跡する、倉庫での薬品の位置を追跡する、無線周波数タグを家畜やペットに装着し、家畜やペットを積極的に識別する(複数の家畜が同じIDを使用するのを防止する)、社員が無線周波数識別のID識別カードを使用して建築物の施錠エリアに進入する、車両の無線周波数トランスポンダにより有料道路及び駐車場の料金を徴収する等である。 The applications of radio frequency identification are extremely widespread and many industries operate radio frequency identification technology. For example, radio frequency tags are attached to vehicles in production so that manufacturers can track their progress on the production line, track the location of chemicals in warehouses, attach radio frequency tags to livestock and pets, Active identification of livestock and pets (preventing multiple livestock from using the same ID), employees using radio frequency identification ID identification cards to enter locked areas of buildings, vehicle radios For example, frequency transponders are used to collect tolls for toll roads and parking lots.
しかしながら、上述のこれらの応用では、無線周波数識別を読み取る装置は全て固定電源(商用電源)に接続する装置に属し、相対的に電力消費を考慮する必要がなかった。図1は従来の無線周波数識別方法を示す操作波形図である。図1に示されるように、この例では一般的に常用される無線周波数識別タグであるEM4100/4200を例としている。その通信プロトコルは下記表1に示す。 However, in these applications mentioned above, the devices that read the radio frequency identification all belong to the devices that connect to the fixed power supply (commercial power supply), and there is no need to consider the power consumption relatively. FIG. 1 is an operating waveform diagram showing a conventional radio frequency identification method. As shown in FIG. 1, this example takes the commonly used radio frequency identification tag EM4100/4200 as an example. The communication protocol is shown in Table 1 below.
9ヘッダービット及び32データビットを有している。EM4100/4200のビット周期(Bit Period)は512usであり、64 bitsのデータビットを完全に復号するには32ms必要であり、9 ヘッダービット(header bits)を完全に復号するには 4.6ms必要であるが、実際に要する検出時間は上述の数値よりも長い。仮に開始時間Toffを100msとし、消費電力を5mAとする場合、開始時間Tonは32msであり、消費電力は45mAであり、平均消費電力(100*5+36.6*45)/136.6≒15.7mAが得られる。 It has 9 header bits and 32 data bits. The EM4100/4200 has a Bit Period of 512 us, which requires 32 ms to completely decode 64 data bits and 4.6 ms to completely decode 9 header bits. However, the actual detection time required is longer than the above numerical value. If the start time Toff is 100 ms and the power consumption is 5 mA, the start time Ton is 32 ms, the power consumption is 45 mA, and the average power consumption is (100*5+36.6*45)/136.6≈15. 7 mA is obtained.
しかしながら、無線周波数識別技術を電池を有している装置に適用する場合、このような消費電力量は受け入れられなかった。上述の技術にとって、消費電力を減らせば開始時間Toffを延長できるが、反応速度が低下するという副作用があった。 However, when applying radio frequency identification technology to devices with batteries, such power consumption was unacceptable. For the above technique, the start time Toff can be extended by reducing power consumption, but there is a side effect of slowing down the reaction speed.
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に至った。 Therefore, the inventor of the present invention thought that the above-mentioned drawbacks could be improved, and as a result of earnest studies, the present inventors came up with the proposal of the present invention that effectively solves the above-mentioned problems with a rational design.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、低消費電力の無線周波数識別方法と装置を提供することにある。換言すれば、電源が限られる状況で消費電力量を減らし、装置に長時間動作を維持させる。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a radio frequency identification method and apparatus with low power consumption. In other words, it reduces the amount of power consumption and allows the device to keep working for a long time in situations where the power source is limited.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の低消費電力の無線周波数識別方法は、無線周波数識別タグ読み取り装置に適用し、
常態スリープモードに進むステップAと、
各所定時間にウェイクアップシーケンスを実行し、且つコイルから検出信号(Probe Signal)を送信するステップBと、
前記コイルのエネルギーの大きさが閾値未満か否かを検出するステップCと、
前記コイルのエネルギーの大きさが前記閾値を超えている場合、ステップAに戻るステップDと、を含む。
To solve the above problems, a low power consumption radio frequency identification method according to one aspect of the present invention is applied to a radio frequency identification tag reader,
step A of proceeding to a normal sleep mode;
Step B of executing a wake-up sequence at each predetermined time and transmitting a probe signal from the coil;
Step C of detecting whether the energy magnitude of the coil is less than a threshold;
D, returning to step A if the energy magnitude of the coil exceeds the threshold.
また、本発明に係る低消費電力の無線周波数識別方法において、前記コイルのエネルギーの大きさが前記閾値を超えている場合にステップAに戻る前に、背景値に基づいて補正閾値を提供し、且つ前記補正閾値により前記閾値を代替する閾値補正シーケンスを実行するステップをさらに含む。 Also, in the low power radio frequency identification method according to the present invention, before returning to step A if the energy magnitude of the coil exceeds the threshold, providing a correction threshold based on a background value; and executing a threshold correction sequence that substitutes the threshold with the correction threshold.
また、本発明に係る低消費電力の無線周波数識別方法において、前記コイルのエネルギーの大きさが前記閾値未満である場合、搬送波信号を持続的に送信するステップと、タグが返信した返信データを受信するステップと、前記返信データを復号するステップと、をさらに含む。 Further, in the low power consumption radio frequency identification method according to the present invention, when the energy magnitude of the coil is less than the threshold, continuously transmitting a carrier wave signal; and decoding the return data.
また、本発明に係る低消費電力の無線周波数識別方法において、前記返信データを復号した後、無線周波数識別コードを取得したか否かを判断するステップと、否と判断した場合、閾値補正シーケンスを実行し、背景値に基づいて補正閾値を提供し、且つ前記補正閾値により前記閾値を代替するステップと、をさらに含む。 In the low power consumption radio frequency identification method according to the present invention, after decoding the return data, the step of determining whether or not the radio frequency identification code has been obtained; providing a corrected threshold value based on the background value; and substituting the corrected threshold value for the threshold value.
また、本発明の別の態様は、低消費電力の無線周波数識別装置である。この装置は、
コイルを含むLC共振回路と、
前記LC共振回路に接続しているウェイクアップ回路と、を備え、
前記低消費電力の無線周波数識別装置は常態スリープモードに運用し、
各所定時間でウェイクアップシーケンスを実行し、且つ前記コイルから検出信号(Probe Signal)を送信し、
前記ウェイクアップ回路が前記コイルのエネルギーの大きさが閾値未満か否かを検出し、前記コイルのエネルギーの大きさが前記閾値を超えている場合、前記常態スリープモードに戻る。
Yet another aspect of the invention is a low power radio frequency identification device. This device
an LC resonant circuit including a coil;
a wakeup circuit connected to the LC resonant circuit;
the low power consumption radio frequency identification device operates in a normal sleep mode;
executing a wake-up sequence at each predetermined time and transmitting a probe signal from the coil;
The wake-up circuit detects whether the energy magnitude of the coil is less than a threshold, and returns to the normal sleep mode if the energy magnitude of the coil exceeds the threshold.
また、本発明に係る低消費電力の無線周波数識別装置において、ウェイクアップ回路はピーク検出器と、フィルター回路と、比較回路と、を備えている。ピーク検出器は前記コイルの電圧ピーク値の検出に用い、ピーク信号を出力する。フィルター回路は前記ピーク検出器に接続し、前記ピーク信号を受信し、ローパスフィルタを実行し、フィルター信号を出力する。比較回路は前記フィルター信号を受信する第一入力端及び閾値信号を受信する第二入力端を含み、比較回路が出力する比較信号が第一状態にある時間が閾値時間より長い場合、前記低消費電力の無線周波数識別装置を前記常態スリープモードに戻るように制御し、且つ背景値に基づいて前記閾値信号を調整する補正シーケンスを実行する。 Also, in the low power consumption radio frequency identification device according to the present invention, the wake-up circuit comprises a peak detector, a filter circuit and a comparison circuit. A peak detector is used to detect the voltage peak value of the coil and outputs a peak signal. A filter circuit, coupled to the peak detector, receives the peak signal, performs a low pass filter, and outputs a filtered signal. a comparison circuit includes a first input terminal for receiving the filter signal and a second input terminal for receiving a threshold signal; if the comparison signal output by the comparison circuit is in the first state for longer than the threshold time, the low consumption Controlling the power radio frequency identification device back to the normal sleep mode and executing a correction sequence to adjust the threshold signal based on background values.
また、本発明に係る低消費電力の無線周波数識別装置において、比較回路が出力する比較信号が第一状態にある時間が閾値時間より短い場合、前記低消費電力の無線周波数識別装置が搬送波信号を持続的に送信するように制御し、タグが返信した返信データを受信し、前記返信データを復号する。 Further, in the low power consumption radio frequency identification device according to the present invention, when the comparison signal output from the comparison circuit is in the first state for a time shorter than the threshold time, the low power consumption radio frequency identification device detects the carrier signal. It controls continuous transmission, receives return data returned by the tag, and decodes the return data.
また、本発明に係る低消費電力の無線周波数識別装置において、前記ウェイクアップ回路は、前記閾値信号を出力するためのデジタル-アナログ変換回路をさらに備えている。前記低消費電力の無線周波数識別装置が前記補正シーケンスを実行する際に、前記デジタル-アナログ変換回路が入力したデジタル閾値を調整し、前記閾値信号が調整されている。 Also, in the low power consumption radio frequency identification device according to the present invention, the wake-up circuit further comprises a digital-to-analog conversion circuit for outputting the threshold signal. The threshold signal is adjusted by adjusting the digital threshold input by the digital-to-analog conversion circuit when the low power radio frequency identification device executes the correction sequence.
本発明の精神は、常態スリープモードを利用し、搬送波信号(検出信号)を短時間送信し、コイルのエネルギーの大きさを検出することで、コイルに無線周波数タグがあるか否か判断し、これにより無線周波数識別読み取り装置の消費電力量を減らす。よって、本発明が電池を使用している装置に適用可能になる。 The spirit of the present invention is to use the normal sleep mode, transmit a carrier wave signal (detection signal) for a short period of time, and detect the energy level of the coil to determine whether there is a radio frequency tag in the coil, This reduces the power consumption of the radio frequency identification reader. Thus, the present invention is applicable to devices using batteries.
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。 Other features of the present invention will become apparent from the description of the specification and accompanying drawings.
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。 Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the embodiments described below do not limit the content of the present invention described in the claims. Moreover, not all the configurations described below are essential requirements of the present invention.
図2は本発明の好ましい実施形態に係る低消費電力の無線周波数識別装置を示す回路ブロック図である。図2を参照すれば、低消費電力の無線周波数識別装置は制御回路200と、LC共振回路201と、ウェイクアップ回路202と、を備えている。LC共振回路201はスイッチ回路203と、コイルL1と、静電容量C1と、を含む。ウェイクアップ回路202は前記LC共振回路に接続している。説明のために、本発明は電池で駆動する無線周波数タグ読み取り装置を例にする。省電力を達成するため、この無線周波数タグ読み取り装置は平時は常態スリープモードで運用している。100ms のような各所定時間でウェイクアップシーケンスを1回実行する。
FIG. 2 is a circuit block diagram showing a low power consumption radio frequency identification device according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the low power consumption radio frequency identification device comprises a
無線周波数タグ読み取り装置がウェイクアップした場合、制御回路200がコイルL1から検出信号(Probe Signal)PBを送信するようにLC共振回路201を制御する。この検出信号PBは250usのような極短い搬送波信号である。また、ウェイクアップ回路202がコイルL1のエネルギーの大きさ(一般的には、コイルの信号のエンベロープ(envelop)で判断するが、本発明はこの限りではない)が閾値未満か否かを検出する。閾値は主にコイルL1に無線周波数タグがあるか否かを判断するために用いている。コイルL1に無線周波数タグがある場合、コイルL1が送信する検出信号PBのエネルギーを無線周波数タグが消費する。よって、検出信号PBが上述の閾値より低い場合、コイルL1に無線周波数タグがあると判定する。コイルL1上のエネルギーの大きさ(コイルL1のエンベロープ)が閾値を超えている場合、コイルL1に無線周波数タグがないと判定する。この際、制御回路200は本発明の実施例に係る低消費電力の無線周波数識別装置を常態スリープモードに戻るように制御する。上述の実施例について、検出信号(Probe Signal)PBが250usしかないため、磁場を持続的に提供する従来の方式に比べ、100ms毎に信号を1回送信する条件では、消費電力を約1/400に減少させる。仮に共振電流(resonant current)が45mAである場合、先行技術に比べて5.1125mAに減少する。この値はほぼ待機電流に相当する。全時間待機する状況に比較し、消費電力は約100uA/s増加するのみである。
When the radio frequency tag reader wakes up, the
図3は本発明の好ましい実施形態に係る低消費電力の無線周波数識別方法を示すフローチャートである。図3に示すように、本実施例では、低消費電力の無線周波数識別方法は下記ステップを含む。
ステップS301:開始。
ステップS302:常態スリープモードに進む。
ステップS303:各所定時間にウェイクアップシーケンスを実行し、且つコイルから検出信号(Probe Signal)を送信する。
ステップS304:コイルのエネルギーの大きさが閾値未満か否か検出する。コイルのエネルギーの大きさが閾値を超えている場合、ステップ302に戻り、常態スリープモードを持続する。コイルのエネルギーの大きさが閾値未満である場合、コイルのタグが上述の検出信号のエネルギーを消費したことを示し、ステップS305に進む。
ステップS305:復号シーケンスを実行する。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a low power radio frequency identification method according to a preferred embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, in this embodiment, the low power radio frequency identification method includes the following steps.
Step S301: Start.
Step S302: Proceed to normal sleep mode.
Step S303: Perform a wake-up sequence at each predetermined time, and transmit a probe signal from the coil.
Step S304: Detect whether the energy magnitude of the coil is less than the threshold. If the energy magnitude of the coil exceeds the threshold, return to step 302 to continue the normal sleep mode. If the energy magnitude of the coil is less than the threshold, it indicates that the tag of the coil has consumed the energy of the above detection signal, and go to step S305.
Step S305: Execute a decoding sequence.
図4は本発明の好ましい実施形態に係る低消費電力の無線周波数識別方法を示すフローチャートである。図3と図4を参照すれば、図4の実施例では、背景値に基づいて補正閾値を提供し、且つ前記補正閾値により前記閾値を代替する閾値補正シーケンスを実行するステップS401を別途増加している。ユーザーが不注意で導体または他の物品をコイル付近に置いた場合、検出信号のエネルギーが吸収され、低消費電力の無線周波数識別装置が誤判定を下す確率が上昇する。誤判定が起こる確率を低下させるため、この実施例では、背景値にさらに基づいて閾値を補正し、誤判定の発生を回避している。 FIG. 4 is a flowchart illustrating a low power radio frequency identification method according to a preferred embodiment of the present invention. 3 and 4, the embodiment of FIG. 4 additionally adds step S401 of providing a correction threshold based on a background value and performing a threshold correction sequence of substituting the threshold with the correction threshold. ing. If a user inadvertently places a conductor or other object near the coil, the energy in the detected signal will be absorbed, increasing the probability of false positives from the low power radio frequency identification device. In order to reduce the probability of misjudgment, in this embodiment, the threshold is corrected further based on the background value to avoid the occurrence of misjudgment.
図5は本発明の好ましい実施形態に係る低消費電力の無線周波数識別方法の305ステップのサブステップを示すフローチャートである。図5を参照すれば、ステップS305のサブステップを下記に示す。
ステップS501:搬送波信号を持続的に送信する。コイルにタグがあると判断した場合、搬送波信号を持続的に送信し、タグにエネルギーを供給すると共にタグからの返信データを待つ。
ステップS502:タグが返信した返信データを受信する。
ステップS503:上述の返信データを復号する。
ステップS504:無線周波数識別コードを取得したか否かを判断する。否と判断した場合、ステップS304において誤判定があったことを示し、閾値に問題がある可能性があり、修正が必要となり、ステップS505に進む。取得したと判断した場合、ステップS506に進む。
ステップS505;否と判断した場合、閾値補正シーケンスを実行し、背景値に基づいて補正閾値を提供し、且つ前記補正閾値により前記閾値を代替する。その後、ステップS302に戻り、持続的にスリープ省電力モードに進む。閾値が修正された後には誤判定が容易に起こらなくなり、ウェイクアップが実行されず、さらなる省電力効果を達成させる。
ステップS506;取得したと判断した場合、ウェイクアップを実行すると共にタグが対応する動作を行う。
FIG. 5 is a flow chart showing the sub-steps of step 305 of the low power radio frequency identification method according to the preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the substeps of step S305 are shown below.
Step S501: Continuously transmit a carrier signal. If it determines that there is a tag in the coil, it will continuously transmit a carrier signal to energize the tag and wait for return data from the tag.
Step S502: Receive reply data returned by the tag.
Step S503: Decrypt the above reply data.
Step S504: Determine whether the radio frequency identification code has been obtained. If it is determined to be negative, it indicates that there was an erroneous determination in step S304, and there is a possibility that there is a problem with the threshold value, and correction is required, and the process proceeds to step S505. If it is determined that it has been acquired, the process proceeds to step S506.
Step S505; if determined no, perform a threshold correction sequence to provide a corrected threshold according to the background value, and replace the threshold with the corrected threshold. After that, the process returns to step S302 to continuously enter the sleep power saving mode. After the threshold is modified, erroneous judgments will not occur easily, wake-up will not be performed, and further power saving effect will be achieved.
Step S506: If it is determined that it has been acquired, the tag executes a wakeup and performs a corresponding operation.
図6は本発明の好ましい実施形態に係る低消費電力の無線周波数識別装置のウェイクアップ回路202を示す回路図である。図6を参照すれば、このウェイクアップ回路202はピーク検出器601と、フィルター回路602と、比較回路603と、を備えている。ピーク検出器601はこの実施例では、ダイオード、電気抵抗、及び静電容量で実施し、コイルL1の電圧ピーク値の検出に用い、ピーク信号VPを出力する。フィルター回路602はこの実施例では、電気抵抗及び静電容量で実施し、ピーク検出器601に接続し、ピーク信号VPを受信し、ローパスフィルタを実行し、フィルター信号VFを出力する。比較回路603はフィルター信号VFを受信する第一入力端及び閾値信号(この実施例では基準電圧)Vrefを受信する第二入力端を含み、比較回路の出力端からは比較信号CPを出力する。
FIG. 6 is a circuit diagram showing wake-
図7Aは本発明の好ましい実施形態に係る低消費電力の無線周波数識別装置に無線周波数タグがない操作波形図である。図7Bは本発明の好ましい実施形態に係る低消費電力の無線周波数識別装置に無線周波数タグがある操作波形図である。図7Aと図7Bを参照すれば、PBは検出信号(Probe Signal)を示し、VFはフィルター信号を示す。無線周波数識別タグがない状況ではフィルター信号VFが殆ど減衰しないが、無線周波数識別タグがある状況ではフィルター信号VFが大きく減衰することが分かる。 FIG. 7A is an operation waveform diagram without a radio frequency tag in the low power consumption radio frequency identification device according to the preferred embodiment of the present invention. FIG. 7B is an operation waveform diagram with a radio frequency tag in the low power consumption radio frequency identification device according to the preferred embodiment of the present invention. 7A and 7B, PB denotes a probe signal and VF denotes a filter signal. It can be seen that the filtered signal VF is hardly attenuated in the absence of a radio frequency identification tag, whereas the filtered signal VF is greatly attenuated in the presence of a radio frequency identification tag.
図8Aは本発明の好ましい実施形態に係る低消費電力の無線周波数識別装置に無線周波数タグがない操作波形図である。図8Bは本発明の好ましい実施形態に係る低消費電力の無線周波数識別装置に無線周波数タグがある操作波形図である。図8Aと図8Bを参照すれば、上述のように、無線周波数識別タグがない状況ではフィルター信号VFが殆ど減衰せず、よって、フィルター信号VFが基準電圧Vrefより大きい状態が長時間続き、比較信号CPが正飽和状態に長時間維持される。無線周波数識別タグがない状況ではフィルター信号VFが大きく減衰し、よって、フィルター信号VFが基準電圧Vrefより大きい状態は短時間しか続かず、比較信号CPが正飽和状態に短時間しか維持されない。制御回路200は比較信号CPが正飽和状態に維持される時間の長さによって、コイルL1にタグがあるか否か判断する。
FIG. 8A is an operating waveform diagram of the low power consumption radio frequency identification device without radio frequency tag according to the preferred embodiment of the present invention. FIG. 8B is an operation waveform diagram with a radio frequency tag in the low power consumption radio frequency identification device according to the preferred embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 8A and 8B, as described above, the filter signal VF is hardly attenuated in the absence of the radio frequency identification tag, so that the filter signal VF remains higher than the reference voltage Vref for a long period of time. Signal CP is maintained in positive saturation for a long time. In the absence of a radio frequency identification tag, the filtered signal VF is greatly attenuated, so that the filtered signal VF remains greater than the reference voltage Vref for only a short period of time, and the comparison signal CP remains in positive saturation for a short period of time. The
図9は本発明の好ましい実施形態に係る低消費電力の無線周波数識別装置のウェイクアップ回路202を示す回路図である。図6と図9を参照すれば、この2つの回路の差異は、このウェイクアップ回路202にはデジタル-アナログコンバーター901を別途増設している点である。本実施例では、低消費電力の無線周波数識別装置が背景値に基づいて上述の補正シーケンスを実行する際に、この基準電圧は、内部のデジタル閾値を上述のデジタル-アナログコンバーター901に出力し、デジタル-アナログコンバーター901によりデジタル閾値をアナログの基準電圧Vrefに変換し、これによりこの基準電圧を閾値信号の代表としている。
FIG. 9 is a circuit diagram showing wake-
以上を総合すると、本発明の精神は、常態スリープモードを利用し、搬送波信号(検出信号)を短時間送信し、且つコイルのエネルギーの大きさを検出することで、コイルに無線周波数タグがあるか否かを判断することにより無線周波数識別読み取り装置の消費電力量を減らし、本発明を電池を使用する装置に適用可能にしている。また、好ましい実施例において、背景値に基づいて持続的に閾値を改変する方式により、無線周波数タグ読み取り装置の判定をさらに正確にしている。 In summary, the spirit of the present invention is to use the normal sleep mode, transmit a carrier wave signal (detection signal) for a short time, and detect the energy magnitude of the coil, so that the coil has a radio frequency tag. Determining whether or not the radio frequency identification reader consumes less power, making the invention applicable to battery powered devices. Also, in the preferred embodiment, a scheme that continuously modifies the threshold value based on the background value makes the radio frequency tag reader's decision more accurate.
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。 The above-described embodiments are intended to facilitate understanding of the present invention, and are not intended to limit and interpret the present invention. It goes without saying that the present invention can be modified and improved without departing from its spirit, and that equivalents thereof are included in the present invention.
200 制御回路
201 LC共振回路
202 ウェイクアップ回路
203 スイッチ回路
L1 コイル
C1 静電容量
PB 検出信号
S301 本発明の好ましい実施形態に係る低電力無線周波数識別方法のステップ
S302 本発明の好ましい実施形態に係る低電力無線周波数識別方法のステップ
S303 本発明の好ましい実施形態に係る低電力無線周波数識別方法のステップ
S304 本発明の好ましい実施形態に係る低電力無線周波数識別方法のステップ
S305 本発明の好ましい実施形態に係る低電力無線周波数識別方法のステップ
S401 閾値補正シーケンスを実行する
S501 本発明の好ましい実施形態に係る低消費電力無線周波数識別方法の305ステップのサブステップ
S502 本発明の好ましい実施形態に係る低消費電力無線周波数識別方法の305ステップのサブステップ
S503 本発明の好ましい実施形態に係る低消費電力無線周波数識別方法の305ステップのサブステップ
S504 本発明の好ましい実施形態に係る低消費電力無線周波数識別方法の305ステップのサブステップ
S505 本発明の好ましい実施形態に係る低消費電力無線周波数識別方法の305ステップのサブステップ
S506 本発明の好ましい実施形態に係る低消費電力無線周波数識別方法の305ステップのサブステップ
601 ピーク検出器
602 フィルター回路
603 比較回路
VP ピーク信号
VF フィルター信号
CP 比較信号
Vref 閾値信号(基準電圧)
901 デジタル-アナログコンバーター
200 control circuit 201 LC resonant circuit 202 wake-up circuit 203 switch circuit L1 coil C1 capacitance PB detection signal S301 step S302 of the low power radio frequency identification method according to the preferred embodiment of the present invention; Step S303 of the power radio frequency identification method Step S304 of the low power radio frequency identification method according to the preferred embodiment of the present invention Step S305 of the low power radio frequency identification method according to the preferred embodiment of the present invention Step S401 of the low power radio frequency identification method Performing a threshold correction sequence S501 Sub-step S502 of step 305 of the low power radio frequency identification method according to the preferred embodiment of the present invention Low power radio according to the preferred embodiment of the present invention Sub-step S503 of step 305 of the frequency identification method Sub-step S504 of step 305 of the low power consumption radio frequency identification method according to a preferred embodiment of the present invention Step 305 of the low power consumption radio frequency identification method according to a preferred embodiment of the present invention sub-step S505 of step 305 of the low power consumption radio frequency identification method according to the preferred embodiment of the present invention sub-step S506 of step 305 of the low power consumption radio frequency identification method according to the preferred embodiment of the present invention sub-step 601 peak detection device 602 filter circuit 603 comparison circuit VP peak signal VF filter signal CP comparison signal Vref threshold signal (reference voltage)
901 Digital-to-Analog Converter
Claims (5)
常態スリープモードに進むステップAと、
各所定時間にウェイクアップシーケンスを実行し、且つコイルから検出信号(Probe Signal)を送信するステップBと、
前記コイルのエネルギーの大きさが閾値未満か否かを検出するステップCと、
前記コイルのエネルギーの大きさが前記閾値を超えている場合、ステップAに戻るステップDと、を含み、
前記コイルのエネルギーの大きさが前記閾値未満である場合、
搬送波信号を持続的に送信するステップと、
タグが返信した返信データを受信するステップと、
前記返信データを復号するステップと、をさらに含み、
前記返信データを復号した後、
無線周波数識別コードを取得したか否かを判断するステップと、
否と判断した場合、閾値補正シーケンスを実行し、背景値に基づいて補正閾値を提供し、且つ前記補正閾値により前記閾値を代替するステップと、をさらに含むことを特徴とする、低消費電力の無線周波数識別方法。 A low-power radio frequency identification method applied to a radio frequency identification tag reader, comprising:
step A of proceeding to a normal sleep mode;
Step B of executing a wake-up sequence at each predetermined time and transmitting a probe signal from the coil;
Step C of detecting whether the energy magnitude of the coil is less than a threshold;
D, returning to step A if the energy magnitude of the coil exceeds the threshold ;
If the energy magnitude of the coil is less than the threshold,
continuously transmitting a carrier signal;
receiving reply data sent back by the tag;
and decoding the return data;
After decrypting the reply data,
determining whether a radio frequency identification code has been obtained;
if not, performing a threshold correction sequence, providing a corrected threshold based on a background value, and substituting the corrected threshold for the threshold . Radio frequency identification method.
前記LC共振回路に接続しているウェイクアップ回路と、を備え、
低消費電力の無線周波数識別装置は常態スリープモードに運用し、
各所定時間でウェイクアップシーケンスを実行し、且つ前記コイルから検出信号(Probe Signal)を送信し、
前記ウェイクアップ回路が前記コイルのエネルギーの大きさが閾値未満か否かを検出し、
前記コイルのエネルギーの大きさが前記閾値を超えている場合、前記常態スリープモードに戻り、
比較回路出力の比較信号が第一状態にある時間が閾値時間より短い場合、
前記低消費電力の無線周波数識別装置が搬送波信号を持続的に送信するように制御し、
タグが返信した返信データを受信し、
前記返信データを復号すること、を特徴とする、低消費電力の無線周波数識別装置。 an LC resonant circuit including a coil;
a wakeup circuit connected to the LC resonant circuit;
The low-power radio frequency identification device operates in a normal sleep mode,
executing a wake-up sequence at each predetermined time and transmitting a probe signal from the coil;
the wake-up circuit detects whether the energy magnitude of the coil is less than a threshold;
if the energy magnitude of the coil exceeds the threshold, return to the normal sleep mode;
If the time during which the comparison signal of the comparison circuit output is in the first state is shorter than the threshold time,
controlling the low-power radio frequency identification device to continuously transmit a carrier signal;
Receive the reply data sent by the tag,
A low power radio frequency identification device, characterized in that it decodes the return data .
前記コイルの電圧ピーク値の検出に用い、ピーク信号を出力するピーク検出器と、
前記ピーク検出器に接続し、前記ピーク信号を受信し、ローパスフィルタを実行し、フィルター信号を出力するフィルター回路と、
前記フィルター信号を受信する第一入力端及び閾値信号を受信する第二入力端を含む比較回路と、を備え、
比較回路が出力する比較信号が第一状態にある時間が閾値時間より長い場合、前記低消費電力の無線周波数識別装置を前記常態スリープモードに戻るように制御し、且つ、背景値に基づいて前記閾値信号を調整する補正シーケンスを実行することを特徴とする、請求項3に記載の低消費電力の無線周波数識別装置。 The wakeup circuit is
A peak detector that is used to detect the voltage peak value of the coil and outputs a peak signal;
a filter circuit connected to the peak detector for receiving the peak signal, performing a low pass filter, and outputting a filtered signal;
a comparison circuit including a first input for receiving the filtered signal and a second input for receiving a threshold signal;
controlling the low power radio frequency identification device to return to the normal sleep mode if the comparison signal output by the comparison circuit is in the first state for longer than a threshold time; 4. A low power radio frequency identification device according to claim 3 , characterized in that it performs a correction sequence to adjust the threshold signal.
前記閾値信号を出力するためのデジタル-アナログ変換回路をさらに備え、
前記低消費電力の無線周波数識別装置が前記補正シーケンスを実行する際に、前記閾値信号が調整するように前記デジタル-アナログ変換回路が入力されたデジタル閾値を調整することを特徴とする、請求項4に記載の低消費電力の無線周波数識別装置。 The wakeup circuit is
further comprising a digital-to-analog conversion circuit for outputting the threshold signal;
The digital-to-analog conversion circuit adjusts an input digital threshold such that the threshold signal adjusts when the low power radio frequency identification device executes the correction sequence. 5. The low power consumption radio frequency identification device of claim 4 .
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