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Die
Erfindung betrifft ein Tag-Leseverfahren und -gerät zum Liefern
von Energie an eine Mehrzahl von RF-Tags, welche sich im Bereich
der gelieferten Energie überlappen,
und zum Lesen von Information aus den Tags.
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Ein
Verfahren, welches im Stand der Technik weitgehend eingesetzt wird,
um einzelne Elemente einer Produktinformation in den Vertriebs-
und Transportbranchen zu verwalten, umfasst ein Aufdrucken oder
Befestigen eines Barcodes an dem Produkt selbst oder an der Box
des Produkts und ein Lesen des Barcodes mittels eines Barcodelesegeräts. Mit
einem Barcodeverarbeitungsverfahren dieser Art muss das Barcodelesegerät jedoch
mit dem Barcode in Kontakt gebracht werden, wenn der Barcode gelesen
wird. Diese Leseoperation ist eine problematische. Ein weiteres
Problem bei dem herkömmlichen
Barcodeverarbeitungsverfahren ist, dass per se keine neue Information
zu einem Barcode hinzugefügt
werden kann und eine in dem Barcode enthaltene Information nicht
aktualisiert werden kann.
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Demzufolge
gibt es einen wachsenden Bedarf an Systemen, in welchen ein RF-Tag
anstelle eines Barcodes an einem Produkt oder Ähnlichem befestigt wird, und
Information in Bezug auf das Produkt ohne Kontakt durch Funkmittel
(elektromagnetische Kopplung) gelesen wird, und solche Systeme werden
zurzeit zur Praxisanwendung gebracht. Ein RF-Tag ist eine Vorrichtung,
in welcher eine Funktion für
eine Funkübertragung
von Information zu den Funktionen einer IC-Karte hinzugefügt wurde. Das RF-Tag ist mit
einem nicht flüchtigen Speicher
ausgerüstet,
der in der Lage ist, Information aufzuzeichnen, jedoch keine Batterie
(Energiequelle) besitzt. Demzufolge, wenn ein Tag-Lesegerät kontaktlos
Information aus dem Speicher des RF-Tags liest, wird das RF-Tag
durch elektromagnetische Wellen mit Energie versorgt, so dass Information
aus dem Speicher gelesen werden kann. Gemäß solch einem RF-Tag kann eine
Funktionsfä higkeit
weitgehend verbessert werden. Darüber hinaus kann durch Verwendung
einer Authentifizierungsfunktion und Techniken wie z.B. Codierung
in Kombination mit einem RF-Tag eine hervorragende Sicherheit erreicht
werden.
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38 ist
ein Diagramm, welches nützlich
zum Beschreiben eines RF-Tags ist. Ein Lesegerät 1 überträgt ein Funksignal
(elektromagnetische Wellen), welches durch Sendedaten moduliert
wurde, von einer Antenne 2 an ein RF-Tag 3. Das
RF-Tag 3 besitzt eine Antenne 3a, welche das Empfangssignal
in eine Gleichrichtschaltung 3b und eine Modemschaltung 3c eingibt.
Die Gleichrichtschaltung 3b arbeitet als eine Energiequelle,
indem sie das Funksignal in eine DC-Spannung konvertiert und die
DC-Spannung in die Modemschaltung 3c und in eine Logikschaltung 3d einspeist.
Die Modemschaltung 3c demoduliert Steuerdaten, welche von
dem Lesegerät 1 gesendet
wurden, und gibt die Steuerdaten in die Logikschaltung 3d ein.
Letztere führt eine
logische Verarbeitung gemäß den Steuerdaten
(Befehle) aus, liest Information, die in einem internen Speicher
gespeichert wurde, und gibt die Information in die Modemschaltung 3c ein.
Letztere moduliert eine Trägerwelle,
wobei die Information verwendet wird, die von der Logikschaltung 3d eingegeben
wurde, und überträgt das modulierte
Signal von der Antenne 3a an das Lesegerät 1.
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In
einem Fall, in dem eine Mehrzahl von RF-Tags innerhalb des Bereichs
der bereitgestellten Energie vorhanden ist, ist das Lesegerät 1 in
der Lage, Information aus jedem RF-Tag gemäß einem Antikollisionsprotokoll
zu lesen. Verschiedene Schemata wurden mit Bezug auf Antikollisionsprotokolle
vorgeschlagen. Beispielsweise wird eines in der Spezifikation von
ISO 18000 beschrieben.
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Selbst
wenn eine Mehrzahl von RF-Tags innerhalb des Bereichs angeordnet
ist, der mit Energie versorgt wird, treten keine Probleme auf, so
lange wie sich die RF-Tags nicht gegenseitig überlappen. Jedoch gibt es häufig Fälle, in
denen sich Artikel gegenseitig überlappen,
wie z.B. am Produktionsort, in einem automatisierten Lager oder
am Verkaufsort, und Information wird gleichzeitig aus allen Tags
gelesen. Wenn sich somit Artikel gegenseitig überlappen, dann wird sich auch
eine Mehrzahl von RF-Tags überlappen.
Eine Situation tritt auf, in welcher RF-Tags in der Nähe des Lesegeräts Energie
von dem Lesegerät
empfangen, während RF-Tags,
welche weiter entfernt sind, nicht zufriedenstellend Energie empfangen.
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Des
Weiteren ist ein RF-Tag mit einer Antenne ausgestattet, deren Charakteristik
der Funkfrequenz entspricht, um effizient Energie von dem Lesegerät zu empfangen
und richtig mit dem Lesegerät
zu kommunizieren. Jedoch, wenn eine Mehrzahl von RF-Tags in nächster Nähe zueinander
ist, verschiebt sich die Antennencharakteristik von der Funkfrequenz
infolge einer Interaktion zwischen den Tag-Antennen. Demzufolge nimmt
die bereitgestellte Energie noch weiter ab und erlangt keine Wert,
bei welchem weiter entfernte RF-Tags arbeiten
können.
Dies bedeutet, dass keine Information aus diesen Tags gelesen werden
kann.
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Ein
vorgeschlagenes Verfahren zum Lösen
dieses Problems ist, ein Tag-Gehäuse
vorzubereiten und die Antenne innerhalb des Tag-Gehäuses zu
bewegen, um dadurch ein Überlappen
der Antennen zu vermeiden. Dies macht es selbst für entfernte
Tags leicht, Energie zu empfangen. (Siehe beispielsweise die Beschreibung
der
JP 2000-331136A ).
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EP-A-0 965 857 betrifft
einen Prozess und eine Konfiguration zum Erkennen eines Transponders
in Bezug auf eine bestimmte Zelle von zwei benachbarten, überlappenden
Zellen, wobei ein Transponder P an einem Element in einem Gebäude befestigt
ist und eine Steuer- und Speichervorrichtung
4 eine Zelle,
in welcher das Element angeordnet ist, basierend auf einem Signal
erkennt, das von dem Transponder übertragen wird.
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US-A-5,936,527 zeigt
eine Mehrzahl von Tags zwischen zwei Erregern, um herkömmliche
Sende-/Empfangsgeräte
zu ersetzen.
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39A und 39B sind
Diagramme, welche nützlich
zum Beschreiben eines RF-Tags gemäß dem Stand der Technik sind.
Das RF-Tag 5 umfasst einen Einlass 5c (der Bereich,
der durch die gestrichelte Linie umgeben ist), der innerhalb eines
Tag-Gehäuses 6a liegt.
Der Einlass 5c umfasst eine spulenförmige Sende-/Empfangsantenne 5a und
ein elektronisches Bauteil 5b, das auf der Oberfläche einer
Platte montiert ist und mit der Sende-/Empfangsantenne 5a verbunden
ist. Das Tag-Gehäuse 6a besitzt
einen innen vorgesehenen Einlass, der einen Bereich 6b aufnimmt
und derart ausgebildet ist, dass sein Innendurchmesser B ausreichend
größer ist
als der Durchmesser C des Einlasses 5c (das heißt, B > C). Durch Aufnehmen
des Einlasses 5c in dem Einlass, der den Bereich 6b aufnimmt,
ohne ihn zu befestigen, wird der Einlass 5c, der innerhalb des
Einlassaufnahmebereichs 6b aufgenommen wird, verschiebbar
aufgenommen, ohne dass seine Position festgelegt wird. Aufgrund
dieser Anordnung können
die Sende-/Empfangsantennen versetzt angeordnet werden, um eher
teilweise als vollständig
zu überlappen,
selbst wenn eine Mehrzahl der RF-Tags 5 in einem gestapelten
Zustand ausgelesen oder beschrieben wird. Demzufolge wird Energie
in die Sende-/Empfangsantennen aller RF-Tags eingespeist, wodurch
ermöglicht
wird, Information aus jedem der RF-Tags auszulesen und darauf zu
schreiben.
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Ein
Problem, welches sich jedoch aus der obigen Technik ergibt, ist,
dass, da das herkömmliche RF-Tag
ein Tag-Gehäuse besitzt,
die oben beschriebene Technik nicht bei einem Artikel angewendet
werden kann, bei dem es schwierig ist, das Tag-Gehäuse zu befestigen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Dementsprechend
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, es so anzuordnen,
dass, selbst wenn sich RF-Tags überlagern,
Energie an jedes der Tags geliefert werden kann, um das Lesen von
Information aus den Tags zu ermöglichen.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, es so anzuordnen,
dass, selbst wenn RF-Tags keine Tag-Gehäuse
besitzen, ermöglicht
wird, Information aus überlagerten
RF-Tags zu lesen.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, es so anzuordnen,
dass Beschränkungen
für Produkte,
bei welchen RF-Tags angewendet werden können, ausgeschlossen werden.
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Die
vorhergehenden Aufgaben werden gelöst, indem erste bis sechste
Aspekte eines Tag-Leseverfahrens bereitgestellt werden, welche im
Folgenden beschrieben werden, zum Liefern von Energie an mindestens eines
einer Mehrzahl überlagerter
Tags und zum Lesen von Information aus dem Tag.
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Ein
erstes Tag-Leseverfahren der vorliegenden Erfindung umfasst ein
Liefern von Energie, welche durch Hochfrequenzsignale erzeugt wird,
an jedes Tag, indem elektromagnetische Wellen von einer Mehrzahl von
Orten erzeugt werden, z.B. von beiden Seiten überlagerter Tags, durch die
Hochfrequenzsignale, und ein Veranlassen der elektromagnetischen
Wellen, an den Tags zu interferieren, und ein Steuern der Phasendifferenz
zwischen den Hochfrequenzsignalen in Übereinstimmung mit der Position
eines Tags, aus dem Information gelesen wird.
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Ein
zweites Tag-Leseverfahren der vorliegenden Erfindung umfasst ein
Liefern von Energie, welche durch ein Hochfrequenzsignal erzeugt
wird, an jedes Tag von einer Seite überlagerter Tags, ein Platzieren
eines Reflektors, welcher elektromagnetische Wellen reflektiert,
die durch das Hochfrequenzsignal erzeugt werden, auf der anderen
Seite der Tags, wobei die elektromagnetischen Wellen und die reflektierten
elektromagnetischen Wellen dazu veranlasst werden, an den überlagerten
Tags zu interferieren, und ein Steuern der Position des Reflektors
in Übereinstimmung
mit der Position eines Tags, aus welchem Information gelesen wird.
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Ein
drittes Tag-Leseverfahren der vorliegenden Erfindung umfasst ein
Liefern von Energie, welche durch ein Hochfrequenzsignal erzeugt
wird, an jedes Tag von einer Seite der überlagerten Tags, ein Platzieren eines
Reflektors, welcher elektromagnetische Wellen reflektiert, die durch
das Hochfrequenzsignal erzeugt werden, auf der anderen Seite der
Tags, wobei die elektromagnetischen Wellen und die reflektierten
elektromagnetischen Wellen dazu veranlasst werden, an den überlagerten
Tags zu interferieren, und ein Steuern des Reflektionsvermögens des
Reflektors in Übereinstimmung
mit der Position eines Tags, aus dem Information gelesen wird.
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Ein
viertes Tag-Leseverfahren der vorliegenden Erfindung umfasst ein
Liefern von Energie, welche durch ein Hochfrequenzsignal erzeugt
wird, an jedes Tag, indem elektromagnetische Wellen aus einer Mehrzahl
von Orten erzeugt werden, z.B. von beiden Seiten überlagerter
Tags, durch das Hochfrequenzsignal, und ein Veranlassen der elektromagnetischen
Wellen, an den Tags zu interferieren, ein Veranlassen des Hochfrequenzsignals
zu verzweigen, ein Übertragen
einer Ausbreitungslängendifferenz
zwischen Ausbreitungslängen vom
Verzweigungspunkt an Punkte, an welchen entsprechende der elektromagnetischen
Wellen erzeugt werden, und, wenn die Frequenz des Hochfrequenzsignals
von irgendeiner niedrigen Frequenz auf irgendeine hohe Frequenz
geändert
wird, ein Entscheiden der Ausbreitungslängendifferenz derart, dass
die Phasendifferenz zwischen den verzweigten Hochfrequenz signalen
um einen erforderlichen Winkel gedreht wird, und ein Steuern der
Frequenz des Hochfrequenzsignals in Übereinstimmung mit der Position
eines Tags, aus dem Information gelesen wird.
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Ein
fünftes
Tag-Leseverfahren der vorliegenden Erfindung umfasst ein Platzieren
einer Übertragungsleitung,
entlang welcher ein Verlust elektromagnetischer Wellen auftritt,
an der Peripherie überlagerter
Tags, ein Veranlassen eines Hochfrequenzsignals zu verzweigen, ein
Eingeben der verzweigten Hochfrequenzsignale in entsprechende von
beiden Enden der Übertragungsleitung,
um dadurch die Signale zu veranlassen, miteinander zu interferieren,
ein Steuern der Phasendifferenz zwischen den verzweigten Hochfrequenzsignalen
in Übereinstimmung
mit der Position eines Tags, aus dem Information gelesen wird, und
ein Veranlassen elektromagnetischer Wellen, aus der Übertragungsleitung
auszutreten, um dadurch Energie, welche durch das Hochfrequenzsignal
erzeugt wird, an das Tag zu liefern.
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Ein
sechstes Tag-Leseverfahren der vorliegenden Erfindung umfasst ein
Platzieren einer Übertragungsleitung,
entlang welcher ein Verlust elektromagnetischer Wellen auftritt,
an der Peripherie überlagerter Tags,
ein Veranlassen eines Hochfrequenzsignals zu verzweigen, ein Eingeben
der verzweigten Hochfrequenzsignale in entsprechende von beiden
Enden der Übertragungsleitung,
um dadurch die Signale zu veranlassen, zu interferieren, ein Übertragen
einer Ausbreitungslängendifferenz
zwischen Ausbreitungslängen
vom Verzweigungspunkt an beide Enden der Übertragungsleitung, und, wenn
die Frequenz des Hochfrequenzsignals von irgendeiner niedrigen Frequenz
auf irgendeine hohe Frequenz geändert
wird, ein Entscheiden der Ausbreitungslängendifferenz derart, dass
die Phasendifferenz zwischen den verzweigten Hochfrequenzsignalen
um einen erforderlichen Winkel gedreht wird, ein Steuern der Frequenz
des Hochfrequenzsignals in Übereinstimmung
mit der Position eines Tags, aus dem Information gelesen wird, und
ein Veranlassen elektromagnetischer Wellen, aus der Übertragungsleitung
auszutreten, um dadurch Energie, welche durch das Hochfrequenzsignal
erzeugt wird, an das Tag zu liefern.
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Die
vorhergehenden Aufgaben werden gelöst, indem erste bis vierte
Aspekte eines Tag-Lesegeräts bereitgestellt
werden, welche im Folgenden beschrieben werden, zum Liefern von
Energie an mindestens eines einer Mehrzahl überlagerter Tags, und Lesen
von Information aus dem Tag.
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Ein
erstes Tag-Lesegerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst Mittel zum Erzeugen von Hochfrequenzsignalen;
Mittel zum Erzeugen elektromagnetischer Wellen, in welche die Hochfrequenzsignale
eingegeben werden, um elektromagnetische Wellen von einer Mehrzahl
von Orten zu erzeugen, z.B. von beiden Seiten überlagerter Tags, durch die
Hochfrequenzsignale, und um die elektromagnetischen Wellen dazu
zu veranlassen, an den Tags zu interferieren; Mittel zum Entscheiden
einer Phasendifferenz zwischen den Hochfrequenzsignalen in Übereinstimmung
mit der Position eines Tags, aus dem Information gelesen wird; und
Phasenverschiebungsmittel zum Steuern der Phase mindestens eines
Hochfrequenzsignals, um die Phasendifferenz zu erzeugen.
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Ein
zweites Tag-Lesegerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst Mittel zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals,
Mittel zum Erzeugen elektromagnetischer Wellen, in welche das Hochfrequenzsignal eingegeben
wird, um elektromagnetische Wellen von einer Seite überlagerter
Tags durch das Hochfrequenzsignal zu erzeugen; einen Reflektor,
der auf der anderen Seite der Tags vorgesehen ist, zum Reflektieren
der elektromagnetischen Wellen, welche durch das Hochfrequenzsignal
erzeugt werden, und zum Veranlassen der elektromagnetischen Wellen
und der reflektierten elektromagnetischen Wellen, an den überlagerten
Tags zu interferie ren; Bewegungsmittel zum Bewegen des Reflektors;
und Steuermittel zum Steuern der Position des Reflektors in Übereinstimmung
mit der Position eines Tags, aus dem Information gelesen wird.
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Ein
drittes Tag-Lesegerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst Mittel zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals;
Verzweigungsmittel zum Verzweigen des Hochfrequenzsignals; Mittel
zum Erzeugen elektromagnetischer Wellen, um elektromagnetische Wellen
von einer Mehrzahl von Orten zu erzeugen, z.B. von beiden Seiten überlagerter
Tags, durch die Hochfrequenzsignale, und um die elektromagnetischen
Wellen dazu zu veranlassen, an den Tags zu interferieren; einen
Ausbreitungsweg, welcher, wenn die Frequenz des Hochfrequenzsignals
von irgendeiner niedrigen Frequenz auf irgendeine hohe Frequenz
geändert
wird, zum Übertragen
einer Ausbreitungslängendifferenz
zwischen Ausbreitungslängen
von dem Signalverzweigungspunkt zu Punkten ist, an welchen die elektromagnetischen
Wellen erzeugt werden, derart, dass die Phasendifferenz zwischen
den verzweigten Hochfrequenzsignalen um einen erforderlichen Winkel
gedreht wird; und Steuermittel zum Steuern der Frequenz des Hochfrequenzsignals
in Übereinstimmung
mit der Position eines Tags, aus dem Information gelesen wird.
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Ein
viertes Tag-Lesegerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst eine Übertragungsleitung,
die an der Peripherie überlagerter
Tags vorgesehen ist und entlang der ein Verlust elektromagnetischer
Wellen auftritt; Mittel zum Erzeugen eines Hochfrequenzsignals;
Mittel zum Verzweigen des Hochfrequenzsignals und Eingeben der verzweigten
Hochfrequenzsignale in entsprechende von beiden Enden der Übertragungsleitung; Mittel
zum Entscheiden einer Phasendifferenz zwischen den verzweigten Hochfrequenzsignalen
basierend auf der Position eines Tags, aus dem Information gelesen
wird; und Mittel zum Steuern der Phase mindestens eines Hochfre quenzsignals,
um die Phasendifferenz zu erzeugen; wobei elektromagnetische Wellen
dazu veranlasst werden, aus der Übertragungsleitung
auszutreten, um dadurch Energie, welche durch das Hochfrequenzsignal
erzeugt wird, an das Tag zu liefern.
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Gemäß dem Tag-Leseverfahren
und der -Vorrichtung der vorliegenden Erfindung kann Energie an
jedes RF-Tag geliefert werden, selbst wenn die RF-Tags überlagert
sind, wodurch ermöglich
wird, Information aus jedem Tag auszulesen. Des Weiteren kann gemäß dem Tag-Leseverfahren
und der - vorrichtung der vorliegenden Erfindung Information aus überlagerten
RF-Tags ausgelesen werden, selbst wenn die RF-Tags nicht in Tag-Gehäusen aufgenommen
sind. Dies macht es möglich,
Beschränkungen
für Produkte,
an welchen RF-Tags angebracht werden, auszuschließen.
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Andere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der
folgenden Beschreibung deutlich werden, wenn sie in Verbindung mit
den beigefügten
Zeichnungen gelesen wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Diagramm, welches nützlich
ist zum Beschreiben eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine P-r Kurve, welche eine Energie P an einer Position mit dem
Abstand r illustriert, während eine
Phasendifferenz θ variiert
wird;
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3 ist
eine Zuordnungstabelle, welche eine Zuordnung zwischen einer Phasendifferenz θ und einem
Abstand r zu einem Energiespitzenpunkt illustriert;
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4 ist
ein Diagramm eines Gesamtsystems, welches ein Tag-Lesegerät gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
besitzt;
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5 ist
ein Diagramm, welches nützlich
ist zum Beschreiben eines Zustands, in welchem ein RF-Tag um die
Pe ripherie eines Lochs in einer CD (engl. compact disc) befestigt
wurde;
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6 ist
ein Blockdiagramm des Tag-Lesegeräts, das in 4 gezeigt
ist;
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7 illustriert
ein erstes Beispiel eines Falls, in dem die Peripherie einer Gruppe
von Artikeln durch ein Metallgehäuse
umschlossen ist;
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8 illustriert
ein zweites Beispiel eines Falls, in dem die Peripherie einer Gruppe
von Artikeln durch ein Metallgehäuse
umschlossen ist;
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9A, 9B und 9C sind
Diagramme, welche nützlich
sind zum Beschreiben von Verfahren zum Liefern von Energie in das
Innere des Metallgehäuses;
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10A und 10B sind
Diagramme, welche nützlich
sind zum Beschreiben einer linearen Antenne beziehungsweise einer
ringförmigen
Antenne;
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11A, 11B und 11C illustrieren Beispiele, in welchen eine lineare
Antenne und eine ringförmige
Antenne an einem Metallgehäuse
befestigt sind;
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12 ist
ein Diagramm, welches nützlich
ist zum Beschreiben eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung;
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13 ist
eine P-r Kurve, welche eine Energie P an einer Position bei einem
Abstand r illustriert, wahrend ein Bewegungsabstand d2 eines Reflektors
variiert wird;
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14 ist
eine Zuordnungstabelle, welche eine Zuordnung zwischen dem Bewegungsabstand
d2 des Reflektors und einem Abstand r zu einem Energiespitzenpunkt
illustriert;
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15 ist
ein Diagramm eines Gesamtsystems, welches ein Tag-Lesegerät gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
besitzt;
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16 ist
ein Blockdiagramm des Tag-Lesegeräts, das in 15 gezeigt
ist;
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17 ist
ein Diagramm eines Gesamtsystems, welches ein Tag-Lesegerät gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung besitzt;
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18 ist
ein Blockdiagramm des Tag-Lesegeräts, das in 17 gezeigt
ist;
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19 illustriert
ein Beispiel einer Anordnung eines Reflektors (Reflektorplatte)
und einer Änderungsschaltung
für ein
Reflektionsvermögen;
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20 ist
eine Zuordnungstabelle, welche die Zuordnung zwischen θ und L,
C illustriert, wenn eine Frequenz 1 GHz beträgt;
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21 ist
ein Diagramm, welches nützlich
ist zum Beschreiben eines vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung;
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22 ist
eine P-r Kurve, welche eine Energie P an einer Position mit einem
Abstand r illustriert, während
eine Frequenz eines Hochfrequenzsignals variiert wird;
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23 ist
eine Zuordnungstabelle, welche eine Zuordnung zwischen einer Frequenz
f und einem Abstand r zu einem Energiespitzenpunkt illustriert;
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24 ist
ein Diagramm eines Gesamtsystems, welches ein Tag-Lesegerät gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
besitzt;
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25 ist
ein Blockdiagramm des Tag-Lesegeräts, das in 24 gezeigt
ist;
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26 ist
ein Diagramm, welches nützlich
ist zum Beschreiben eines fünften
Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung;
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27 ist
ein Diagramm, welches nützlich
ist zum Beschreiben eines Verlustkoaxialkabels;
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28 illustriert
Beispiele von Anordnungen von Verlustkoaxialkabeln;
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29 ist
ein Diagramm eines Gesamtsystems, welches ein Tag-Lesegerät gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
besitzt;
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30 ist
ein Diagramm, welches die Gesamtkonfiguration eines Systems gemäß einer
Modifikation des fünften
Ausführungsbeispiels
illustriert;
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31 illustriert
ein Beispiel der Struktur eines Parallelkabels;
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32 illustriert
eine äquivalente
Schaltung eines Parallelkabels zum Beschreiben des Prinzips gemäß welchem
eine stehende Welle erzeugt wird;
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33 ist
ein Diagramm, welches nützlich
ist zum Beschreiben eines sechsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung;
-
34 ist
ein Diagramm, welches die Gesamtkonfiguration eines Systems gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
illustriert;
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35 illustriert
ein Beispiel, in welchem eine Änderungsschaltung
für ein
Reflexionsvermögen
mit einem Verlustkoaxialkabel verbunden wurde;
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36 ist
ein Diagramm, welches nützlich
ist zum Beschreiben eines siebten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung;
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37 ist
ein Diagramm, welches die Gesamtkonfiguration eines Systems gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
illustriert;
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38 ist
ein Diagramm, welches nützlich
ist zum Beschreiben eines RF-Tags gemäß dem Stand der Technik; und
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39A, 39B sind
Diagramm, welche nützlich
sind zum Beschreiben eines RF-Tags gemäß dem Stand der Technik.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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(A) Übersicht der vorliegenden Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Tag-Lesegerät zum Liefern von Energie an
mindestens eines einer Mehrzahl überlagerter
Tags und zum Lesen von Information aus dem Tag bereit. Die Vorrichtung
umfasst Mittel zum Erzeugen von Hochfrequenzsignalen; Mittel zum
Erzeugen elektromagnetischer Wellen (Antennen), in welche die Hochfrequenzsignale
zum Erzeugen elektromagnetischer Wellen eingegeben werden, welche durch
die Hochfrequenzsignale erzeugt werden, von beiden Seiten der überlagerten
Tags, und zum Veranlassen der elektromagnetischen Wellen, an den
Tags zu interferieren; Mittel zum Entscheiden einer Phasendifferenz
zwischen den Hochfrequenzsignalen, welche an die Mittel zum Erzeugen
elektromagnetischer Wellen geliefert werden, die an beiden Seiten
der Tags vorgesehen sind, in Übereinstimmung
mit der Position eines Tags, aus dem Information gelesen wird; und
Phasenverschiebungsmittel zum Steuern der Phase mindestens eines
Hochfrequenzsignals, um so die Phasendifferenz zu erzeugen.
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Gemäß diesem
Tag-Lesegerät
wird Energie, welche durch Hochfrequenzsignale erzeugt wird, an
jedes Tag geliefert, indem elektromagnetische Wellen erzeugt werden,
welche durch die Hochfrequenzsignale erzeugt werden, von beiden
Seiten überlagerter
Tags, und indem die elektromagnetischen Wellen dazu veranlasst werden,
an den Tags zu interferieren, und die Phasendifferenz zwischen den
Hochfrequenzsignalen wird in Übereinstimmung
mit der Position eines Tags gesteuert, aus dem Information gelesen
wird.
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(B) Erstes Ausführungsbeispiel
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1 ist
ein Diagramm, welches nützlich
ist zum Beschreiben eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung. Wenn eine Lesesteuereinheit 11 Information aus
einem RF-Tag liest, das an einem Artikel befestigt ist oder darin
eingebaut ist, moduliert die Steuereinheit einen Träger durch
Lesesteuerdaten und führt
dann eine Frequenzkonvertierung des Signals in ein Hochfrequenzsignal
durch, und gibt das Hochfrequenzsignal in ein Hybrid 12 ein.
Des Weiteren, auf der Basis darauf, aus welchem RF-Tag von Artikeln
G1 bis Gn, an denen die RF-Tags befestigt sind, Information auszulesen
ist, das heißt,
auf der Basis der Position eines Tags, aus dem Information auszulesen
ist (ein Leseziel-Tag), entscheidet die Lesesteuereinheit 11 den Betrag θ einer Phasenverschiebung
des Hochfrequenzsignals und gibt den Phasenbetrag in einen Phasenverschieber 13 ein.
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Hier
ist θ eine
Phase, welche es ermöglicht,
eine hohe Energie an das Leseziel-Tag zu liefern. Antennen 14 und 15 werden
so platziert, um von beiden Seiten eine Gruppe von Artikeln einzulegen
(engl. to sandwich), welche durch Überlagern einer Mehrzahl von
Artikeln Gi (i = 1 bis n) erhalten wird, an welchen RF-Tags befestigt
wurden.
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Das
Hybrid 12 verzweigt das eingegeben Hochfrequenzsignal in
zwei Hochfrequenzsignale, gibt eines der Hochfrequenzsignale in
die Antenne 14 ein, welche auf einer der Seiten der Artikelgruppe
angeordnet ist, und gibt das andere Hochfrequenzsignal in den Phasenverschieber 13 ein.
Letzterer verschiebt die Phase des Hochfrequenzsignals um den Phasenbetrag
(θ), welcher
durch die Lesesteuereinheit 11 spezifiziert wird, und gibt
das phasenverschobene Hochfrequenzsignal in die Antenne 15 ein,
welche auf der anderen Seite der Artikelgruppe angeordnet ist. Demzufolge
dringen elektromagnetische Wellen von einer Antenne in Richtung
auf die andere vor und interferieren an einem Tag, um dort stehende
Wellen zu erzeugen.
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Nun
soll d den Antennenabstand, r den Abstand von der Antenne
14 zu
dem Leseziel-Tag und θ die Phasendifferenz
zwischen den Hochfrequenzsignalen, welche in die Antennen
14 und
15 eingegeben
werden, repräsentieren.
Wenn der Einfachheit halber angenommen wird, dass kein Verlust im
Raum auftritt, wird eine Energie an einer Position, die mit dem
Abstand r angeordnet ist, ein Faktor von
einer
eingegebenen Energie sein. Um die stehenden Wellen an der Position
zu vergrößern, die
mit dem Abstand r angeordnet ist, wird es genügen, θ zu entscheiden, um Ausdruck
(1) zu maximieren, wenn der Abstand r ist. Wenn das θ, welches
den Ausdruck (1) maximiert, gefunden ist, werden
haben, und daher sollte θ in Übereinstimmung
mit Gleichung (2) gesteuert werden.
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2 ist
eine charakteristische Kurve (P-r Kurve), welche eine Energie P
an einer Position mit dem Abstand r in einem Fall illustriert, in
dem die Phasendifferenz θ von
0 bis 3600 in Schritten von 600 variiert wird, wenn die Wellenlänge des
Hochfrequenzsignals 10 cm beträgt
und der Antennenabstand 20 cm beträgt. Es wird verstanden werden,
dass, wenn die Phasendifferenz θ erhöht wird,
ein Spitzenpunkt, bei welchem eine Energie maximiert wird, nach
rechts verschoben wird. Das heißt,
es wird verstanden werden, dass Energie nur an ein Tag geliefert
wird, welches in Bezug auf die vorbestimmte Phasendifferenz θ beschränkt ist.
Dementsprechend wird die Zuordnung zwischen der Phasendifferenz θ und dem
Abstand r (cm) zum Energiespitzenpunkt berechnet und auf die Weise
tabellarisch angeordnet, wie in 3 gezeigt,
und die Tabelle wird im Voraus in der Lesesteuereinheit 11 bereitgestellt.
Die Lesesteuereinheit 11 findet die Phasendifferenz θ, die dem Abstand
r zum dem Leseziel-Tag
entspricht, aus der Tabelle und legt diese Phasendifferenz im Phasenverschieber 13 fest.
Demzufolge kann eine Energie effizient an das Leseziel-Tag geliefert
werden und können Steuerdaten
zuverlässig
an das Leseziel-Tag gesendet werden. Des Weiteren wird ein Hochfrequenzsignal, welches durch
Information, die aus dem Speicher des Leseziel-Tags gelesen wird,
moduliert wurde, in die Lesesteuereinheit 11 über die
Antennen 14, 15 und das Hybrid 12 eingegeben.
Es sollte beachtet werden, dass, obwohl die Tabelle der
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3 derart
erzeugt wurde, indem ein θ-Anstieg
mit Intervallen von 600 variiert wird, die Tabelle auch durch noch
genaueres variieren einer Phase erzeugt werden kann. Des Weiteren
kann θ in Übereinstimmung mit
der bestimmten Nummer des Leseziel-Tags tabellarisch angeordnet
werden.
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4 ist
ein Diagramm eines Gesamtsystems, welches ein Tag-Lesegerät gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
besitzt. In Übereinstimmung
mit einem Befehl von einem Arbeitsplatzrechner 20 liest
ein Lesegerät 10 Information
aus einem RF-Tag, das an einem Artikel Gi (z.B. einer CD) befestigt
ist, und gibt die Leseinformation in den Arbeitsplatzrechner 20 ein.
Ein RF-Tag RFTG besitzt die Struktur, die elektrisch mit Bezugnahme
auf 38 beschrieben wird. Das RF-Tag RFTG besitzt eine
Antenne ANT und einen Chip CHP, welche in dem in 5 illustrierten
Beispiel an einer CD an der Peripherie des Mittellochs befestigt
sind.
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6 ist
ein Blockdiagramm des Tag-Lesegeräts 10, das in 4 gezeigt
ist. Das Gerät
umfasst die Lesesteuereinheit 11, das Hybrid 12 und
den Phasenverschieber 13. Die Lesesteuereinheit 11 besitzt
eine Steuerung 11a, welche, in Antwort auf ein Steuersignal
von dem Arbeitsplatzrechner 20, eine Steuerung ausführt, die
in Übereinstimmung
mit Funkspezifikationen (einem Protokoll) ist. Beispielsweise führt die
Steuerung 11a eine Antikollisionssteuerung, eine Lesesteuerung
für eine
Tag-ID, eine Datenübertragungssteuerung
zum Implementieren des Protokolls und eine Phasensteuerung etc.
aus. Ein Modulator 11b moduliert einen Träger durch Übertragungsdaten
und führt
eine Frequenzkonvertierung des modulierten Trägersignals in ein Hochfre quenzsignal
durch. Ein Verstärker 11c verstärkt das
Hochfrequenzsignal und gibt das verstärkte Signal in einen ersten
Richtkoppler 12a im Hybrid 12 ein. Der erste Richtkoppler 12a gibt
das Hochfrequenzsignal an die Antennenseite aus (an einen zweiten
Richtkoppler 12b). Der zweite Richtkoppler 12b verzweigt
das eingegebene Hochfrequenzsignal in zwei Hochfrequenzsignale und
gibt ein Hochfrequenzsignal in den Phasenverschieber 13 und
das andere Hochfrequenzsignal in die Antenne 14 ein. Der
Phasenverschieber 13 verschiebt die Phase des Hochfrequenzsignals
um den Phasenbetrag (θ),
welcher durch die Steuerung 11a spezifiziert wird, und
gibt das phasenverschobene Hochfrequenzsignal in die Antenne 15 ein.
Andererseits wird ein Hochfrequenzsignal, das von einem RF-Tag gesendet
wird, durch die Antennen 14, 15 empfangen und
in einen Demodulator 11d über die Richtkoppler 12b und 12a in
der erwähnten
Reihenfolge eingegeben. Der Demodulator 11d demoduliert
die Information, die aus dem RF-Tag gelesen wird, und gibt die Information
in die Steuerung 11a ein.
-
Des
Weiteren unterdrückt
der erste Richtkoppler 12a die Energie, welche das Übertragungssignal
an den Demodulator 11d ausgibt, und der zweite Richtkoppler 12b unterdrückt die
Energie, die aus der Antenne 14 an die Antenne 15 ausgegeben
wird, und die Energie, die aus der Antenne 15 an die Antenne 14 ausgegeben
wird.
-
7 illustriert
ein erstes Beispiel, in welchem eine Artikelgruppe durch ein Metallgehäuse MTC
umschlossen ist. Im Freiraum werden elektromagnetische Wellen gedämpft, wenn
ein Abstand von der Hochfrequenzausgabequelle (Antennen 14, 15)
größer wird.
Diese Dämpfung
kann unterdrückt
werden, indem die Gruppe von Artikeln in dem Metallgehäuse auf
die in 7 gezeigte Art und Weise umschlossen wird. Diese Anordnung
nutzt eine Wellenleitertheorie.
-
8 illustriert
ein zweites Beispiel, in welchem die Artikelgruppe durch das Metallgehäuse MTC
umschlossen ist. Hier werden Absorber EWA für Elektrowellen an den Seitenflächen des
Metallgehäuses
MTC vorgesehen, um eine unerwünschte
Reflektion von den Seiten zu unterdrücken.
-
9A, 9B und 9C sind
Diagramme, welche nützlich
sind beim Beschreiben von Verfahren zum Liefern von Energie in das
Innere des Metallgehäuses
MTC. Verschiedene Verfahren sind verfügbar. Ein Verfahren besteht
darin, Energie durch lineare Antennen von der oberen Seite (oder
dem Boden) des Metallgehäuses
einzuspeisen, wie in 9A gezeigt. Ein zweites Verfahren
besteht darin, Energie durch lineare und ringförmige Antennen von den Seitenflächen des
Metallgehäuses
einzuspeisen, wie in 9B gezeigt. Ein drittes Verfahren
besteht darin, das Distalende einer linearen Antenne mit einem Außengehäuse zu verbinden, wie
in 9C gezeigt.
-
10A und 10B sind
Diagramme, welche nützlich
sind zum Beschreiben einer linearen Antenne beziehungsweise einer
ringförmigen
Antenne. Die lineare Antenne wird durch Abisolieren eines Mittelleiters CL
eines Koaxialkabels AXC in eine lineare Form geformt, wie in 10A gezeigt. Die ringförmige Antenne wird durch Abisolieren
eines Mittelleiters CL eines Koaxialkabels AXC in eine lineare Form
und Verbinden des Distalendes mit dem Außenleiter geformt.
-
11A, 11B und 11C illustrieren Beispiele, in welchen die lineare
Antenne und die ringförmige
Antenne, die in 10A beziehungsweise 10B gezeigt sind, an einem Metallgehäuse befestigt
werden. 11A ist eine beispielhafte Ansicht
eines Beispiels, in dem die Antenne am Boden des Gehäuses befestigt
ist, und die 11B, 11C sind
beispielhafte Ansichten von Beispielen, in denen die Antenne an
der Seitenfläche
des Gehäuses
befestigt ist.
-
Somit
werden gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
elektromagnetische Wellen von beiden Seiten überlagerter Tags durch Hochfrequenzsignale
erzeugt, wird Energie an jedes Tag geliefert, indem die elektromagnetischen
Wellen dazu veranlasst werden, an den Tags zu interferieren, und
wird die Phasendifferenz zwischen den Hochfrequenzsignalen in Übereinstimmung
mit der Position eines Tags gesteuert, aus dem Information gelesen
wird. Demzufolge kann Energie effizient an ein RF-Tag geliefert
werden, aus dem Information gelesen werden soll, und kann Information
zwischen RF-Tags
und dem Tag-Lesegerät
zuverlässig
gesendet und empfangen werden.
-
(C) Zweites Ausführungsbeispiel
-
12 ist
ein Diagramm, welches nützlich
ist zum Beschreiben eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung, wobei Komponenten, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels
der 1 identisch sind, mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet
werden. Dieses Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass
der Phasenverschieber 13 und die Antenne 15 entfernt
wurden, und das Gerät
anstatt dessen mit einem Reflektor 21 zum Reflektieren
elektromagnetischer Wellen, die von der Antenne 14 emittiert
werden, und mit einem Bewegungsmechanismus 22 zum Bewegen des
Reflektors 21 ausgestattet ist. Der Reflektor 21 bewegt
sich um einen Abstand d2 unter der Steuerung des Bewegungsmechanismus 22.
-
Wenn
die Lesesteuereinheit 11 Information aus einem RF-Tag liest,
das an einem Artikel befestigt oder darin eingebaut ist, moduliert
die Steuereinheit einen Träger
durch Lesesteuerdaten, und führt
dann eine Frequenzkonvertierung des Signals in ein Hochfrequenzsignal
durch, und gibt das Hochfrequenzsignal in das Hybrid 12 ein.
Des Weiteren, auf der Basis darauf, aus welchem RF-Tag von Arti kein
G1 bis Gn, an denen die RF-Tags befestigt sind, Information auszulesen
ist, das heißt,
auf der Basis der Position eines Tags, aus dem Information auszulesen
ist, entscheidet die Lesesteuereinheit 11 den Betrag d2
einer Bewegung des Reflektors 21, und gibt d2 in den Bewegungsmechanismus 22 ein.
Hier ist der Betrag d2 einer Bewegung ein Abstand, der es ermöglicht,
eine hohe Energie an das Leseziel-Tag zu liefern. Die Antenne 14 und
der Reflektor 21 sind derart platziert, um von beiden Seiten
die Gruppe von Artikeln einzulegen, welche durch Überlagern der
Mehrzahl von Artikeln Gi (i = 1 bis n) erhalten wird, an welchen
RF-Tags befestigt
wurden.
-
Das
Hybrid 12 gibt das eingegebene Hochfrequenzsignal in die
Antenne 14 ein, die auf einer Seite der Gruppe von Artikeln
angeordnet ist. Der Bewegungsmechanismus 22 bewegt den
Reflektor 21 um den Abstand d2, welcher durch die Lesesteuereinheit 11 spezifiziert
wird. Demzufolge dringen elektromagnetische Wellen, welche durch
die Antenne 14 erzeugt werden, in Richtung auf den Reflektor 21 vor,
und werden dadurch reflektiert. Die Funkwellen, welche durch die
Antenne 14 erzeugt werden, und die Funkwellen, welche durch
den Reflektor 21 reflektiert werden, interferieren von
da an einem Tag und erzeugen stehende Wellen.
-
Der
Abstand zwischen der Antenne 14 und dem Reflektor 21 beträgt d + d2.
-
Nun
soll r den Abstand von der Antenne
14 zu einem RF-Tag repräsentieren,
aus dem Information auszulesen ist. Wenn der Einfachheit halber
angenommen wird, dass kein Verlust im Raum auftritt, wird eine Energie
an einer Position, die mit dem Abstand r angeordnet ist, ein Faktor
von
einer
eingegeben Energie sein. Um die stehenden Wellen an der Position,
die mit dem Abstand r angeordnet ist, zu vergrößern, wird es genügen, d2
zu entscheiden, um den Ausdruck (3) zu maximieren, wenn der Abstand
r beträgt.
Wenn das d2, welches den Ausdruck (3) maximiert, gefunden wird,
werden wir
d2 = r – d ± n λ2 (4)erhalten,
und daher sollte d2 in Übereinstimmung
mit der Gleichung (4) gesteuert werden.
-
13 ist
eine charakteristische Kurve (P-r Kurve), welche eine Energie P
an einer Position mit dem Abstand r in einem Fall illustriert, in
dem d2 von 0 bis 4 cm in Schritten von 1 cm variiert wird, wenn
die Wellenlänge
des Hochfrequenzsignals 10 cm beträgt und der Antennenabstand
20 cm beträgt.
Es wird verstanden werden, dass, wenn der Bewegungsabstand d2 vergrößert wird,
ein Spitzenpunkt, bei welchem eine Energie maximiert wird, nach
rechts verschoben wird. Das heißt,
es wird verstanden werden, dass Energie nur an ein Tag geliefert
wird, welches in Bezug auf den vorbestimmten Bewegungsabstand d2
beschränkt
ist. Dementsprechend wird die Zuordnung zwischen dem Bewegungsabstand
d2 und dem Abstand r (cm) zum Energiespitzenpunkt berechnet und
auf die Art und Weise tabellarisch angeordnet, die in 14 gezeigt
ist, und die Tabelle wird im Voraus in der Lesesteuereinheit 11 bereitgestellt.
Die Lesesteuereinheit 11 findet den Bewegungsabstand d2,
der dem Abstand r zu dem Leseziel-Tag entspricht, aus der Tabelle,
und legt diese Phasendifferenz im Bewegungsmechanismus 22 fest.
Demzufolge kann Energie effizient an das Leseziel-Tag geliefert werden
und können
Steuerdaten zuverlässig
an das Leseziel-Tag gesendet werden. Des Weiteren wird ein Hochfrequenzsignal,
das durch Information, die aus dem Speicher des Leseziel-Tags gelesen wird,
moduliert wurde, in die Lesesteuereinheit 11 über die
Antenne 14 und das Hybrid 12 eingegeben. Es sollte
beachtet werden, dass, obwohl die Tabelle der 14 auf
die Art und Weise erzeugt wurde, indem d2 in Intervallen von 1 cm
variiert wird, die Tabelle auch dadurch erzeugt werden kann, indem
ein Bewegungsabstand noch genauer variiert wird. Des Weiteren kann
der Bewegungsabstand d2 in Übereinstimmung
mit der bestimmten Nummer des Leseziel-Tags tabellarisch angeordnet werden.
-
15 ist
ein Diagramm eines Gesamtsystems, welches ein Tag-Lesegerät gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
besitzt. In Übereinstimmung
mit einem Befehl vom Arbeitsplatzrechner 20 liest das Lesegerät 10 Information
aus einem RF-Tag, das an einem Artikel Gi (z.B. einer CD) befestigt
ist, und gibt die gelesene Information in den Arbeitsplatzrechner 20 ein.
Es sollte beachtet werden, dass Komponenten, welche zu denen identisch
sind, die in 12 gezeigt sind, durch gleiche
Bezugszeichen gekennzeichnet werden. Obwohl die Details nicht illustriert
sind, kann der Bewegungsmechanismus 22 ein bekannter einachsiger
Positionierungsmechanismus sein, z.B. ein reflektortragender Tisch,
eine Antriebsachse zum Führen
des Tischs entlang der Richtung der Antenne 14 und ein
Motor zum Drehen der Antriebsachse.
-
16 ist
ein Blockdiagramm des Tag-Lesegeräts 10, das in 15 gezeigt
ist. Das Gerät
umfasst die Lesesteuereinheit 11 und das Hybrid 12.
In Antwort auf ein Steuersignal von dem Arbeitsplatzrechner 20 führt die
Steuerung 11a eine Antikollisionssteuerung, eine Lesesteuerung
für eine
Tag-ID, eine Datensende-/lesesteuerung zum Implementieren des Protokols
und eine Steuerung des Bewegungsbetrags des Bewegungsmechanismus
aus. Der Modulator 11b moduliert einen Träger durch
Sendedaten und führt
eine Frequenzkonvertierung des modulierten Trägersignals in ein Hochfrequenzsignal
durch. Der Verstärker 11c verstärkt das
Hochfrequenzsignal und gibt das verstärkte Signal in den Richtkoppler 12a im
Hybrid 12 ein. Der Richtkoppler 12a gibt das eingegebene
Hochfrequenzsignal in die Antenne 14 ein. Der Bewegungsmechanismus 22 bewegt
den Reflektor 21 um den Bewegungsabstand d2, basierend
auf einem Befehl von der Steuerung 11a.
-
Andererseits
wird ein Hochfrequenzsignal, das von einem RF-Tag gesendet wird,
durch die Antenne 14 empfangen und wird über den
Richtkoppler 12a in den Demodulator 11d eingegeben.
Der Demodulator 11d demoduliert die Information, die aus
dem RF-Tag gelesen wird, und gibt die Information in die Steuerung 11a ein.
-
Die
Artikelgruppe wird in der Beschreibung, die oben gemacht wird, nicht
durch ein Metallgehäuse
umschlossen. Jedoch kann es derart angeordnet sein, dass die Artikelgruppe
innerhalb des Metallgehäuses
MTC auf die Art und Weise eingeschlossen ist, wie sie in den 7 und 8 illustriert
ist.
-
Somit
wird gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
Energie, welche durch ein Hochfrequenzsignal erzeugt wird, von einer
Seite der überlagerten
Tags an jedes Tag geliefert, wird ein Reflektor, der elektromagnetische
Wellen reflektiert, die durch das Hochfrequenzsignal erzeugt werden,
an der anderen Seite der Tags platziert, werden die elektromagnetischen
Wellen und die reflektierten elektromagnetischen Wellen dazu veranlasst,
an den überlagerten
Tags zu interferieren, und wird die Position des Reflektors in Übereinstimmung mit
der Position eines Tags gesteuert, aus dem Information gelesen wird.
Demzufolge kann Energie effizient an ein RF-Tag geliefert werden,
aus dem Information auszulesen ist, und kann Information zwischen
RF-Tags und dem Tag-Lesegerät
zuverlässig
gesendet und empfangen werden.
-
(D) Drittes Ausführungsbeispiel
-
17 ist
ein Diagramm eines Gesamtsystems, welches das Tag-Lesegerät 10 gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
besitzt, und 18 ist ein Blockdiagramm des
Tag- Lesegeräts 10,
das in 17 gezeigt ist. Komponenten,
die zu denen des zweiten Ausführungsbeispiels
der 15 und 16 identisch
sind, werden durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dieses
Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich dadurch, dass der Bewegungsmechanismus 22 zum
Bewegen des Reflektors 21 entfernt wurde und das Gerät anstatt
dessen mit einer Änderungsschaltung 31 für ein Reflektionsvermögen ausgestattet
ist, und die Steuerung 11a das Reflektionsvermögen basierend
auf der Position eines RF-Tags entscheidet, aus welchem Information
auszulesen ist, und ein Steuersignal RFCT für ein Reflektionsvermögen in die Änderungsschaltung 31 für ein Reflektionsvermögen eingibt.
-
In
Antwort auf ein Steuersignal von dem Arbeitsplatzrechner 20 führt die
Steuerung 11a eine Antikollisionssteuerung, eine Lesesteuerung
für eine
Tag-ID, eine Datensend-/lesesteuerung zum Implementieren des Protokolls,
und eine Reflektionsvermögensteuerung
der Änderungsschaltung 31 für ein Reflektionsvermögen durch.
Der Modulator 11b moduliert einen Träger durch Sendedaten und führt eine
Frequenzkonvertierung des modulierten Trägersignals in ein Hochfrequenzsignal
durch. Der Verstärker 11c verstärkt das
Hochfrequenzsignal und gibt das verstärkte Signal in den Richtkoppler 12a in
dem Hybrid 12 ein. Der Richtkoppler 12a gibt das
eingegebene Hochfrequenzsignal in die Antenne 14 ein. Die Änderungsschaltung 31 für ein Reflektionsvermögen steuert
das Reflektionsvermögen
des Reflektors 21 basierend auf einem Befehl von der Steuerung 11a.
-
Andererseits
wird ein Hochfrequenzsignal, welches von einem RF-Tag gesendet wird,
durch die Antenne 14 empfangen und wird über den
Richtkoppler 12a in den Demodulator 11d eingegeben.
Der Demodulator 11d demoduliert die Information, die aus
dem RF-Tag ausgelesen wird, und gibt die Information in die Steuerung 11a ein.
-
19 illustriert
ein Beispiel einer Anordnung des Reflektors (Reflektionsplatte) 21 und
der Änderungsschaltung 31 für ein Reflektionsvermögen. Der
Reflektor 21 besitzt die Struktur einer Plattenantenne.
Die Änderungsschaltung 31 für ein Reflektionsvermögen, welche
Schalter SW1, SW2 und eine Anzahl von Reluktanzelementen RL1 bis
RLn besitzt, arbeitet auf der Basis des Steuersignals RFCT für ein Reflektionsvermögen von
der Steuerung 11a, um ein vorgeschriebenes Reluktanzelement
RLi mit dem Reflektor (Reflektionsplatte) 11 durch Schalter
SW1, SW2 zu verbinden.
-
Eine
Energie bei einem Abstand r von der Antenne 14 wird durch
Ausdruck (1) ausgedrückt.
Um die stehenden Wellen an der Position zu vergrößern, die mit dem Abstand r
angeordnet ist, wird es genügen, θ zu entscheiden,
um Ausdruck (1) zu maximieren, und das Reflektionsvermögen sollte
in Übereinstimmung
mit Gleichung (2) gesteuert werden.
-
Wenn
die Änderungsschaltung
31 für ein Reflektionsvermögen der
19 mit
dem Reflektor
21 verbunden wurde, ist der reelle Teil der
Impedanz idealerweise Null und ist die Größe des Reflektionskoeffizienten
1 (vollständige Reflektion).
Die Phase θ ist
durch die folgende Gleichung gegeben:
wo x die normalisierte Reluktanz
repräsentiert.
Dementsprechend wird es genügen,
die Reluktanz X (L oder C) zu entscheiden, welche Gleichung (5)
erfüllt,
aus der Beziehung zwischen r und θ in
3, und die
Steuerung
11a mit einer L-r Zuordnungstabelle anstelle
der θ-r
Zuordnungstabelle auszustatten.
20 zeigt
die Werte von θ und
L, C, wenn eine Frequenz 1 GHz beträgt. Hier repräsentiert
R die charakteristische Impedanz.
-
Es
sollte beachtet werden, dass die Tabelle auch durch ein noch genaueres
Variieren des Wertes von X erzeugt wer den kann. Des Weiteren kann
der Reluktanzwert (Reluktanzelement) in Übereinstimmung mit der bestimmten
Tag-Nummer des Tags tabellarisch angeordnet werden.
-
Die
Artikelgruppe ist in der oben gemachten Beschreibung nicht durch
ein Metallgehäuse
umschlossen. Jedoch kann es so angeordnet sein, dass die Artikelgruppe
innerhalb des Metallgehäuses
MTC auf die Art und Weise eingeschlossen ist, wie sie in den 7 und 8 illustriert
ist.
-
Somit
wird gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
Energie, welche durch ein Hochfrequenzsignal erzeugt wird, von einer
Seite der überlagerten
Tags an jedes Tag geliefert, wird ein Reflektor, der elektromagnetische
Wellen reflektiert, die durch das Hochfrequenzsignal erzeugt werden,
auf der anderen Seiten der Tags platziert, werden die elektromagnetischen
Wellen und die reflektierten elektromagnetischen Wellen veranlasst, an
den überlagerten
Tags zu interferieren, und wird das Reflektionsvermögen des
Reflektors in Übereinstimmung
mit der Position eines Tags gesteuert, aus dem Information ausgelesen
wird. Demzufolge kann Energie effizient an ein RF-Tag geliefert
werden, aus dem Information auszulesen ist, und kann Information
zuverlässig zwischen
RF-Tags und dem Tag-Lesegerät
gesendet und empfangen werden.
-
(E) Viertes Ausführungsbeispiel
-
21 ist
ein Diagramm, welches nützlich
ist zum Beschreiben eines vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung, wobei Komponenten, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels
der 1 identisch sind, durch gleiche Bezugszeichen
gekennzeichnet werden. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem ersten Ausführungsbeispiel
dadurch, dass der Phasenschieber 13 entfernt wurde, und
das Gerät
anstatt dessen mit einem Koaxialkabel 41 der Länge d3 ausgestattet
ist, die eine Leitungslänge
anpasst, welches zwischen dem Hybrid 12 und der Antenne 15 eingefügt wird.
In dem ersten Ausführungsbeispiel
liefert der Phasenverschieber 13 eine Phasendifferenz zwischen
den Hochfrequenzsignalen, die in die Antennen 14 und 15 eingegeben
werden. Im vierten Ausführungsbeispiel
werden die Längen
der Übertragungsleitungen von
dem Hybrid (Verzweigungspunkt) 12 zu den Antennen 14, 15 mit
einer Längendifferenz
versehen, wird eine Phasendifferenz durch diese Längendifferenz
erzeugt und wird die Phasendifferenz durch ein Ändern der Frequenz des Hochfrequenzsignals
angepasst und gesteuert.
-
Wenn
die Lesesteuereinheit 11 eine Information von einem RF-Tag
liest, welches an einem Artikel befestigt oder darin eingebaut ist,
moduliert die Steuereinheit einen Träger durch Lesesteuerdaten und
führt dann eine
Frequenzkonvertierung des Signals in ein Hochfrequenzsignal durch,
und gibt das Hochfrequenzsignal in das Hybrid 12 ein. Des
Weiteren, auf der Basis darauf, aus welchem RF-Tag von Artikeln
G1 bis Gn, an denen die RF-Tags befestigt sind, Information auszulesen
ist, das heißt,
auf der Basis der Position eines Tags, aus dem Information auszulesen
ist, schaltet die Lesesteuerschaltung 11 die Frequenz des
Hochfrequenzsignals um. Diese Frequenz besitzt einen Wert, der es
ermöglicht,
eine hohe Energie an das Leseziel-Tag zu liefern, wie später beschrieben
werden wird. Die Antennen 14 und 15 werden derart
platziert, um von beiden Seiten eine Gruppe von Artikeln einzulegen,
welche durch Überlagern
einer Mehrzahl von Artikeln Gi (i = 1 bis n), an denen RF-Tags befestigt
wurden, erhalten wird.
-
Das
Hybrid 12 verzweigt das eingegebene Hochfrequenzsignal
in zwei Hochfrequenzsignale, gibt eines der Hochfrequenzsignale
in die Antenne 14 ein, welche auf einer Seite der Artikelgruppe
angeordnet ist, und gibt das andere Hochfrequenzsignal über das
Koaxialkabel 41 in die Antenne 15 ein, wodurch
eine Phasendifferenz θ zwischen
den Hochfre quenzsignalen bereitgestellt wird, welche in die Antennen 14 und 15 eingegeben
werden. Demzufolge dringen elektromagnetische Wellen von einer Antenne
in Richtung auf die andere vor und interferieren an einem Tag, um
dort stehende Wellen zu erzeugen.
-
Nun
soll d den Antennenabstand, r den Abstand von der Antenne 14 zu
dem Leseziel-Tag und θ die Phasendifferenz
zwischen den Hochfrequenzsignalen, welche in die Antennen 14 und 15 eingegeben
werden, repräsentieren.
Eine Energie an einer Position, die mit dem Abstand r angeordnet
ist, wird durch Ausdruck (1) ausgedrückt. Um die stehenden Wellen
an der Position, die mit dem Abstand r angeordnet ist, zu vergrößern, wird
es genügen,
eine Steuerung derart auszuüben,
dass die Phasendifferenz θ die
Gleichung (2) erfüllt.
-
Von
der Länge
d3 des Koaxialkabels
41 wird angenommen, wie folgt zu sein:
wo angenommen wird, dass
der Frequenzbereich des Hochfrequenzsignals, der durch die Lesesteuerungseinheit
11 festgelegt
werden kann, fmin bis fmax ist (Wellenlängenbereich λmax bis λmin). Da
es genügen
wird, die Wellenlänge λ (Frequenz)
zu entscheiden, welche dem θ entspricht,
das die Gleichung (2) erfüllt,
finden wir λ aus
den Gleichungen (2) und (6) wie folgt:
wo n eine positive Ganzzahl
ist. Dementsprechend wird es genügen,
die Wellenlänge λ (oder Frequenz)
des Hochfrequenzsignals in Übereinstimmung
mit der Gleichung (7) zu steuern.
-
22 ist
eine charakteristische Kurve (P-r Kurve), welche eine Energie P
an einer Position mit dem Abstand r in einem Fall illustriert, in
dem die Frequenz des Hochfrequenzsignals von 1 bis 1,4 GHz in Schritten von
0,1 GHz variiert wird, wenn d3 = 75 cm eingehalten wird und die
Wellenlänge
des Signals bei f = 1 GHZ 30 cm beträgt. Es wird verstanden werden,
dass, wenn die Frequenz abnimmt, ein Spitzenpunkt, an welchem die
Energie maximiert wird, nach rechts verschoben wird. Das heißt, es wird
verstanden werden, dass die Energie nur an ein Tag geliefert wird,
welches in Bezug auf die vorgeschriebene Frequenz des Hochfrequenzsignals
beschränkt
ist. Dementsprechend wird die Zuordnung zwischen der Frequenz f
und dem Abstand r (cm) zu dem Energiespitzenpunkt berechnet und
in der Art und Weise tabellarisch angeordnet, die in 23 gezeigt ist,
und die Tabelle wird im Voraus in der Lesesteuereinheit 11 bereitgestellt.
Die Lesesteuereinheit 11 findet die Frequenz, die dem Abstand
r zu dem Leseziel-Tag entspricht, aus der Tabelle, und führt eine
Frequenzkonvertierung durch. Demzufolge kann Energie effizient an
das Leseziel-Tag geliefert werden und können Steuerdaten zuverlässig an
das Leseziel-Tag
gesendet werden. Des Weiteren wird ein Hochfrequenzsignal, welches
durch Information moduliert wurde, die aus dem Speicher des Leseziel-Tags
gelesen wird, in die Lesesteuereinheit 11 über die
Antennen 14, 15 und das Hybrid 12 eingegeben.
Es sollte beachtet werden, dass, obwohl die Tabelle der 23 derart
erzeugt wurde, indem die Frequenz in Intervallen von 0,1 GHz variiert wird,
die Tabelle auch durch ein noch genaueres Variieren der Frequenz
erzeugt werden kann. Des Weiteren kann die Frequenz in Übereinstimmung
mit der bestimmten Nummer des Leseziel-Tags tabellarisch angeordnet
werden.
-
24 ist
ein Diagramm eines Gesamtsystems, welches ein Tag-Lesegerät gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
besitzt. In Übereinstimmung
mit einem Befehl vom Arbeitsplatzrechner 20 liest das Lesegerät 10 Information
aus ei nem RF-Tag, das an einem Artikel Gi (z.B. einer CD) befestigt
ist, und gibt die gelesene Information in den Arbeitsplatzrechner 20 ein.
-
25 ist
ein Blockdiagramm des Tag-Lesegeräts 10, das in 24 gezeigt
ist. Das Gerät
umfasst die Lesesteuereinheit 11 und das Hybrid 12.
In Antwort auf ein Steuersignal von dem Arbeitsplatzrechner 20 führt die
Steuerung 11a eine Antikollisionssteuerung, eine Lesesteuerung
für eine
Tag-ID, eine Datensend-/lesesteuerung, etc. durch. Der Modulator 11b moduliert
einen Träger
durch Sendedaten und führt
eine Frequenzkonvertierung des modulierten Trägersignals in ein Hochfrequenzsignal
durch, dessen Frequenz durch die Steuerung 11a spezifiziert
wird. Der Verstärker 11c verstärkt das
Hochfrequenzsignal und gibt das verstärkte Signal in den ersten Richtkoppler 12a in
dem Hybrid 12 ein. Der erste Richtkoppler 12a gibt
das Hochfrequenzsignal an die Antennenseite aus (zu dem zweiten
Richtkoppler 12b). Der zweite Richtkoppler 12b verzweigt
das eingegebene Hochfrequenzsignal in zwei Hochfrequenzsignale und
gibt ein Hochfrequenzsignal in die Antenne 14 und das andere
Hochfrequenzsignal in die Antenne 15 ein, über das
Koaxialkabel 41, um die Phasendifferenz θ zu übertragen.
Andererseits wird ein Hochfrequenzsignal, welches von einem RF-Tag
gesendet wird, durch die Antennen 14, 15 empfangen,
und wird in den Demodulator 11d eingegeben, über die Richtkoppler 12b und 12a,
in der oben erwähnten
Reihenfolge. Der Demodulator 11d demoduliert die Information,
die aus dem RF-Tag gelesen wird, und gibt die Information in die
Steuerung 11a ein.
-
Die
Artikelgruppe ist in der Beschreibung, die oben gemacht wird, nicht
durch ein Metallgehäuse
umschlossen. Jedoch kann es so angeordnet werden, dass die Artikelgruppe
innerhalb des Metallgehäuses
MTC in der Art und Weise eingeschlossen ist, wie in den 7 und 8 illustriert.
-
Somit
wird gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
Energie, welche durch ein Hochfrequenzsignal erzeugt wird, an jedes
Tag geliefert, indem elektromagnetische Wellen von beiden Seiten überlagerter
Tags durch das Hochfrequenzsignal erzeugt werden und indem die elektromagnetischen
Wellen dazu veranlasst werden, an den Tags zu interferieren, wird
das Hochfrequenzsignal verzweigt, und wird eine Differenz d3 einer Ausbreitungslänge zwischen
Ausbreitungslängen
von dem Verzweigungspunkt an Punkte übertragen, an welchen entsprechende
der elektromagnetischen Wellen erzeugt werden. Wenn die Frequenz
des Hochfrequenzsignals von einer niedrigen Frequenz fmin auf eine
hohe Frequenz fmax geändert
wird, wird die Differenz d3 derart entschieden, dass die Phasendifferenz θ zwischen
den verzweigten Hochfrequenzsignalen um einen erforderlichen Winkel
gedreht wird, und wird die Frequenz des Hochfrequenzsignals in Übereinstimmung
mit der Position eines Tags gesteuert, aus dem Information gelesen
wird. Demzufolge kann Energie effizient an ein RF-Tag geliefert
werden, aus dem Information auszulesen ist, und kann Information
zuverlässig
zwischen RF-Tags
und dem Tag-Lesegerät
gesendet und empfangen werden.
-
(F) Fünftes Ausführungsbeispiel
-
26 ist
ein Diagramm, welches nützlich
ist zum Beschreiben eines fünften
Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung, wobei Komponenten, die zu denen des ersten
Ausführungsbeispiels
der 1 identisch sind, durch gleiche Bezugszeichen
gekennzeichnet werden. Das Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel der 1 dadurch,
dass (1) die Antennen 14, 15 entfernt wurden und
anstatt dessen eine Übertragungsleitung
(ein Verlustkoaxialkabel) 51 mit einer Länge d, aus
welchem elektromagnetische Wellen austreten, parallel zu der Richtung
platziert wird, entlang welcher die Artikel Gi (i = 1 bis n) überlagert
werden, und (2) Hochfre quenzsignale, zwischen welchen die Phasendifferenz θ übertragen wird,
in entsprechende Enden des Verlustkoaxialkabels 51 eingegeben
werden, um dadurch die Signale dazu zu veranlassen, zu interferieren
und stehende Wellen zu erzeugen, und elektromagnetische Wellen treten
aus dem Verlustkoaxialkabel aus und liefern Energie an die RF-Tags.
-
Die
Theorie einer Erzeugung stehender Wellen ist die gleiche wie im
ersten Ausführungsbeispiel,
und Gleichungen (1), (2) werden eingehalten. Die Lesesteuereinheit 11 entscheidet
eine Phasenverschiebungsquantität θ basierend
auf der Position eines Tags, aus dem Information auszulesen ist,
und gibt θ in
den Phasenverschieber 13 auf eine Art und Weise ein, die ähnlich zu
der des ersten Ausführungsbeispiels
ist.
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Das
Verlustkoaxialkabel 51 ist ein allgemein am Markt verfügbares.
Wie in 27 gezeigt, besitzt ein Koaxialkabel
einen Außenleiter
ETC, der in vorgeschriebenen Intervallen mit Schlitzen SL versehen
ist, und einen Innenleiter INC, von dessen beiden Enden Hochfrequenzsignale
eingegeben werden und innerhalb des Kabels interferieren, um stehende
Wellen zu erzeugen. Einige der stehenden Wellen (elektromagnetische
Wellen) strahlen aus den Schlitzen SL heraus und bestrahlen die
RF-Tags. 27 illustriert die Art und Weise,
mit welcher die elektromagnetischen Wellen aus den Schlitzen SL
heraus strahlen und RF-Tags bestrahlen, die an überlagerten Artikeln G1 bis
Gn befestigt wurden.
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28 illustriert
Beispiele von Anordnungen des Verlustkoaxialkabels 51,
in welchen (a) ein Beispiel zeigt, in dem das Kabel 51 durch
Löcher
verläuft,
die in den Artikeln Gi ausgebildet sind, (b) ein Beispiel zeigt, in
dem das Kabel 51 außerhalb
der Artikel Gi parallel damit und in nächster Nähe zu den Artikeln angeordnet ist,
und (c) ein Beispiel zeigt, in dem das Kabel 51 durch Löcher verläuft, die
in den Artikeln Gi ausgebildet sind, welche innerhalb eines Metallgehäuses angeordnet
sind.
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29 ist
ein Diagramm eines Gesamtsystems, welches ein Tag-Lesegerät gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
besitzt. In Übereinstimmung
mit einem Befehl von dem Arbeitsplatzrechner 20 liest das
Lesegerät 10 Information
aus einem RF-Tag, das an einem Artikel Gi (z.B. einer CD) befestigt
ist, und gibt die gelesene Information in den Arbeitsplatzrechner 20 ein.
Das Lesegerät 10 besitzt
eine Struktur, die der des ersten Ausführungsbeispiels ähnlich ist.
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- Modifikation
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30 ist
ein Diagramm eines Gesamtsystems gemäß einer Modifikation des fünften Ausführungsbeispiels.
Hier werden Komponenten, welche zu denen des fünften Ausführungsbeispiels identisch sind,
durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Diese Modifikation unterscheidet
sich dadurch, dass ein Parallelkabel 52 anstelle des Verlustkoaxialkabels 51 verwendet
wird, und Hochfrequenzsignale in beide Enden des Parallelkabels 52 von
einer Seite der Artikel eingegeben werden. Wie in 31 gezeigt
umfasst das Parallelkabel 52 eine Parallelleitung 52a und
ein Koaxialkabel 52b, welche parallel zueinander angeordnet
sind, und eine Kopplungsspule 52c. Die Parallelleitung
(der Außenleiter
eines Koaxialkabels) 52a ist mit einer Primärseitenspule
der Kopplungsspule 52c verbunden, der Innenleiter des Koaxialkabels 52b ist
mit einer Sekundärseitenspule
der Kopplungsspule 52c verbunden, die anderen Enden der
Primär- und Sekundärseitenspule
sind mit dem Außenleiter
des Koaxialkabels 52b verbunden, und Hochfrequenzsignale
werden von einem A-Ende des Außenleiters
der Parallelleitung 52a und von einem B-Ende des Innenleiters
des Koaxialkabels 52b eingespeist.
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32 illustriert
eine äquivalente
Schaltung des Parallelkabels 52 und dient zum Beschreiben
des Prinzips, gemäß welchem
eine stehende Welle von dem Parallelkabel der 31 erzeugt
wird. Eine Schaltung A wird durch eine Hochfrequenzsignalquelle
an dem A-Ende-Eingang der 31, die
Parallelleitung 52a und die Primärseitenspule der Kopplungsspule 52c gebildet,
und eine Schaltung B wird durch eine Hochfrequenzsignalquelle an
dem B-Ende-Eingang der 31, das Koaxialkabel 52b und
die Sekundärseitenspule
der Kopplungsspule 52c gebildet.
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Die
Schaltung A ist mit der Schaltung B durch eine Kopplung zwischen
den Spulen A und B verbunden. Gleichermaßen ist die Schaltung B mit
der Schaltung A durch eine Kopplung zwischen den Spulen A und B verbunden.
Da die Schaltungen A und B durch solch eine Spulenkopplung miteinander
verbunden sind, werden Hochfrequenzsignale von Oszillatoren A und
B erzeugt, wie durch die Pfeile in 32 indiziert.
Demzufolge tritt eine Interferenz auf und stehende Wellen werden
erzeugt.
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Somit,
wenn der A-Anschluss des Parallelkabels 52 (31)
mit einem Hochfrequenzausgabeanschluss A des Lesegeräts 10 (siehe 30)
verbunden ist und der B-Anschluss
des Parallelkabels 52 mit einem Ausgabeanschluss B des
Phasenverschiebers in dem Lesegerät 10 verbunden ist,
dann wird die Anordnung in einer Art und Weise arbeiten, die ähnlich zu
der des fünften
Ausführungsbeispiels
ist. Des Weiteren wird angenommen, dass die Spulen A und B die Parallelleitung
(Schaltung A) und das Koaxialkabel (Schaltung B) durch die charakteristische
Impedanz der Parallelleitung beziehungsweise die charakteristische
Impedanz des Koaxialkabels abschließen.
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Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
wird eine Übertragungsleitung,
entlang welcher elektromagnetische Wellen austreten, an der Peripherie überlagerter
Tags platziert, wird ein Hochfrequenzsignal dazu veranlasst, in
Hochfrequenzsignale zu verzweigen, die in entsprechende der beiden
Enden der Übertragungsleitung
eingegeben werden, um dadurch die Signale dazu zu veranlassen, zu
interferieren, wird die Phasendifferenz zwischen den verzweigten
Hochfrequenzsignalen in Übereinstimmung
mit der Position eines Tags gesteuert, aus dem Information ausgelesen
wird, und werden elektromagnetische Wellen dazu veranlasst, aus der Übertragungsleitung
auszutreten, um dadurch Energie, welche durch das Hochfrequenzsignal
erzeugt wird, an das Tag zu liefern. Demzufolge kann Energie effizient
an ein RF-Tag geliefert werden, aus dem Information auszulesen ist,
und kann Information zwischen RF-Tags und den Tag-Lesegerät zuverlässig gesendet und
empfangen werden.
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(G) Sechstes Ausführungsbeispiel
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33 ist
ein Diagramm, welches nützlich
ist zum Beschreiben eines sechsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung, und 34 ist ein Diagramm, welches
die Gesamtkonfiguration eines Systems gemäß diesem Ausführungsbeispiel
zeigt. Komponenten, die zu denen des fünften Ausführungsbeispiels (26 und 29)
identisch sind, werden durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet.
Dieses Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem fünften
Ausführungsbeispiel
dadurch, dass der Phasenverschieber 13 entfernt wurde und
anstatt dessen eine Änderungsschaltung 61 für ein Reflektionsvermögen mit
dem anderen Ende des Verlustkoaxialkabels 51 verbunden
ist, die Lesesteuereinheit 11 das Reflektionsvermögen basierend
auf der Position eines RF-Tags erhält, aus dem Information auszulesen
ist, und ein Steuersignal RFCT für
ein Reflektionsvermögen
in die Änderungsschaltung 61 für ein Reflektionsvermögen eingibt.
Die Struktur des Lesegeräts 10,
welches in 34 gezeigt ist, ist die gleiche,
wie die in 18 illustrierte.
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35 illustriert
ein Beispiel, in welchem die Änderungsschaltung 61 für ein Reflektionsvermögen mit dem
Verlustkoaxialkabel 51 verbunden wurde. Hier umfasst die Änderungsschaltung 61 für ein Reflektionsvermögen Schalter
SW1, SW2 und eine Mehrzahl unterschiedlicher Reluktanzelemente RLi.
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Die
Theorie einer Erzeugung stehender Wellen ist die gleiche wie in
dem fünften
Ausführungsbeispiel und
die Gleichungen (1), (2) werden eingehalten. Das heißt, eine
Energie mit dem Abstand r von der Antenne 14 kann durch
Gleichung (1) ausgedrückt
werden. Um die stehenden Wellen an der Position zu vergrößern, die
mit dem Abstand r angeordnet ist, wird es genügen, θ zu entscheiden, um Ausdruck
(1) zu maximieren, und das Reflektionsvermögen sollte in Übereinstimmung
mit Gleichung (2) gesteuert werden. Wenn die Änderungsschaltung 61 für ein Reflektionsvermögen der 35 mit
dem Verlustkoaxialkabel 51 verbunden wurde, ist der reelle
Teil der Impedanz Null und ist die Größe des Reflektionskoeffizienten 1 (vollständige Reflektion). Die
Phase θ ist
durch Gleichung (5) gegeben.
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Dementsprechend
wird es genügen,
die Reluktanz X (L oder C) zu entscheiden, die Gleichung (5) erfüllt, aus
der Beziehung zwischen r und θ in 3 des
ersten Ausführungsbeispiels,
und die Steuerung 11a mit einer X-r Zuordnungstabelle anstelle
der θ-r
Zuordnungstabelle zu versehen. Es sollte beachtet werden, dass die
Tabelle auch durch ein noch genaueres Variieren des Wertes von X
erzeugt werden kann. Des Weiteren kann der Reluktanzwert (Reluktanzelement)
in Übereinstimmung
mit der bestimmten Tag-Nummer des Leseziel-Tags tabellarisch angeordnet
werden.
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Gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel
wird eine Übertragungsleitung,
entlang welcher elektromagnetische Wellen austreten, an der Peripherie überlagerter
Tags platziert, wird ein Hochfrequenzsignal in ein Ende der Übertragungs leitung
eingegeben, wird eine Reflektionsschaltung zum Reflektieren des
Hochfrequenzsignals mit dem anderen Ende der Übertragungsleitung verbunden,
wird das Reflektionsvermögen
der Reflektionsschaltung in Übereinstimmung
mit der Position eines Tags gesteuert, aus dem Information gelesen wird,
interferieren das Hochfrequenzsignal und das reflektierte Hochfrequenzsignal
miteinender und werden elektromagnetische Wellen dazu veranlasst,
aus der Übertragungsleitung
auszutreten, um dadurch Energie, die durch das Hochfrequenzsignal
erzeugt wird, an das gewünschte
Tag zu liefern. Demzufolge kann Energie effizient an ein RF-Tag
geliefert werden, aus dem Information auszulesen ist, und kann Information
zwischen RF-Tags und dem Tag-Lesegerät zuverlässig gesendet und empfangen
werden.
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(H) Siebtes Ausführungsbeispiel
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36 ist
ein Diagramm, welches nützlich
ist zum Beschreiben eines siebten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung, und 37 ist ein Diagramm, welches
die Gesamtkonfiguration eines Systems gemäß diesem Ausführungsbeispiel
illustriert. Komponenten, die zu denen des fünften Ausführungsbeispiels identisch sind,
werden durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Dieses Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem fünften
Ausführungsbeispiel
dadurch, dass der Phasenverschieber 13 entfernt wurde und das
Gerät anstatt
dessen mit einem Koaxialkabel 71 der Länge d3 ausgestattet ist, das
eine Leitungslänge
anpasst, welches zwischen dem Hybrid 12 und dem Endpunkt
des Verlustkoaxialkabels 51 einfügt ist. In dem fünften Ausführungsbeispiel
liefert der Phasenverschieber 13 eine Phasendifferenz zwischen
den Hochfrequenzsignalen, die in entsprechende der beiden Enden
des Verlustkoaxialkabels 51 eingegeben werden. In dem siebten
Ausführungsbeispiel
werden jedoch die Längen
der Übertragungsleitungen
von dem Hybrid (Verzweigungspunkt) 12 zu beiden Enden des
Verlustkoa xialkabels 51 mit einer Längendifferenz versehen, wird eine
Phasendifferenz durch diese Längendifferenz
erzeugt und wird die Phasendifferenz durch ein Ändern der Frequenz des Hochfrequenzsignals
angepasst und gesteuert. Das Verfahren zum Steuern der Phase ist
das gleiche wie jenes des vierten Ausführungsbeispiels.
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Gemäß dem siebten
Ausführungsbeispiel
wird eine Übertragungsleitung,
entlang welcher elektromagnetische Wellen austreten, an der Peripherie überlagerter
Tags platziert, wird ein Hochfrequenzsignal veranlasst, in Hochfrequenzsignale
zu verzweigen, die in entsprechende beider Enden der Übertragungsleitung
eingegeben werden, um dadurch die Signale dazu zu veranlassen, zu
interferieren, und wird eine Ausbreitungslängendifferenz zwischen Ausbreitungslängen von
dem Verzweigungspunkt zu beiden Enden der Übertragungsleitung übertragen.
Wenn die Frequenz des Hochfrequenzsignals von einer niedrigen Frequenz
auf eine hohe Frequenz geändert
wird, wird die Ausbreitungslängendifferenz
auf solch eine Art und Weise entschieden, dass die Phasendifferenz θ zwischen
den verzweigten Hochfrequenzsignalen um einen erforderlichen Winkel gedreht
wird, wird die Frequenz des Hochfrequenzsignals in Übereinstimmung
mit der Position eines Tags gesteuert, aus dem Information gelesen
wird, und werden elektromagnetische Wellen dazu veranlasst, aus
der Übertragungsleitung
auszutreten, um dadurch Energie, die durch das Hochfrequenzsignal
erzeugt wird, an das RF-Tag zu liefern. Demzufolge kann Energie
effizient an ein RF-Tag geliefert werden, aus dem Information auszulesen
ist, und kann Information zwischen RF-Tags und dem Tag-Lesegerät zuverlässig gesendet
und empfangen werden.
haben, und daher sollte θ in Übereinstimmung mit Gleichung (2) gesteuert werden.
