JP2000513841A

JP2000513841A - 高周波識別タグのための方法及び装置

Info

Publication number: JP2000513841A
Application number: JP09532725A
Authority: JP
Inventors: ウォルター，ロナルド; バートリース，キース
Original assignee: シングルチップシステムズコーポレーション
Priority date: 1996-03-12
Filing date: 1997-03-06
Publication date: 2000-10-17
Anticipated expiration: 2017-03-06
Also published as: EP0948766A1; US5856788A; EP0948766A4; WO1997034222A1; JP2007221800A; JP4015700B2

Abstract

(57)【要約】呼び掛けの共通フィールド１２内で複数の高周波タグ１０内の識別番号あるいは他の任意の情報を判別するための方法及び装置であって、タグ１０が、選択的な非活性化により後に続かれた情報あるいは識別番号のビットワイズ呼び掛けで一緒に置かれる分離された状態の組み合わせを利用する。識別番号あるいは情報での最初のビットがフィールド（１２）ですべてのタグ（１０）について呼び掛けられる。もしタグ（１０）がそのビットが１であると答えるなら、１がリーダー（１４）内のIDレジスタ（４８）の中に入力される、そして０がそのビット位置で存在するすべてのタグ（１０）は非活性化される。プロセスは、ただ１つのタグが活性状態で残るまで、継続する。最後の活性状態のタグ（１０）はこの時点で完全に読まれて、そしてそれから分離した状態に置かれる。プロセスは、すべてのタグが読まれるまで、残っている非分離タグ（１０）について新たに始められる。

Description

【発明の詳細な説明】高周波識別タグのための方法及び装置発明の背景１．発明の分野この発明は、高周波識別（RF／ID）タグの分野に関し、そして特に、多数のタグが存在している時、個別のRF／IDタグの識別のための方法と装置に関連する。２．先行技術の説明 RF／IDタグは、タグが同じ時間帯の内に同じ周波数で信号を送っているので、ひとつのRF／IDリーダーに応答する時、お互い衝突することがある。呼び掛けのフィールドで多数のタグを読むひとつの要求が、リーダーが切り離すかあるいは区別することが不可能である多数の応答を発生させることが予期され得る。それ故に、個別のタグが共通のタイムフレームと周波数を使うシステムは、同時に呼び掛け区域において２つより多いこのようなタグの使用を禁止している。必要とされているのはこの限界を克服することができる方法と装置である。発明の簡単な説明この発明は、呼び掛けの一つのフィールドの中のひとつの通信で同時に呼び掛けた複数の高周波識別タグからからのデジタル情報を得るための方法である。この方法は、複数のタグを活性化（activate）することについてのステップを含み、そして、情報のすべてが得られるまで、ビットワイズの予め定められた応答とは異なるビットワイズ応答を持つタグのそれぞれを非活性化（deactivate）する間に、ビットワイズの予め定められた応答を得るために呼び掛けのフィールドの中でデジタル情報のために活性化されたタグをビットワイズ呼び掛けすることを備える。結果として、情報は呼び掛けのフィールドにおいて複数のタグから明瞭に得られる。１つの実施例において、活性化されたタグをビットワイズ呼び掛けするステップは、活性化されたタグを連続的にビットワイズ呼び掛けするステップを含む。もう１つの実施例において、活性化されたタグをビットワイズ呼び掛けするステップは、デジタル情報の任意の与えられたビットの呼び掛けを繰り返さないで活性化されたタグを任意にビットワイズ呼び掛けすることを含む。それは、デジタル情報が複数のタグのひとつから完全に呼び掛けられたとき、及びそのデジタル情報が照合されるときを判定している。この方法は、もし証明が失敗するなら、新たに再開されるかもしれない。１つの実施例において、ビットワイズの予め定められた応答とは異なったビットワイズ応答を持つタグのそれぞれを非活性化する間に、活性化されたタグをビットワイズ呼び掛けするステップは、ビットワイズの予め定められた応答をもつ複数のタグのそれらから応答信号を同時に信号を生成し、ビットワイズの予め定められた応答をもたない複数のタグうちの他のものを非活性化するステップを備える。例えば、タグに送られたコマンドが、呼び掛けられたビット位置に格納された１をもつこれらのタグに１をそのリーダーへ戻させることができたし、あるいは、もしそれらが、呼び掛けられたビット位置に０を格納するならば、覚醒（ AWAKE）コマンドによってリーダーによって復活させられるまで、リーダーの呼び掛けに反応しないように、それら自身を非活性化することができる。もう１つの実施例において、ビットワイズの予め定められた応答とは異なったビットワイズの応答を持っているタグのそれぞれを非活性化する間に、活性化されたタグをビットワイズの呼び掛けているステップは、ビットワイズの予め定められた応答を持っている複数のタグのそれらから応答信号を発生する第１ステップを備える。次のステップが、リーダーが休眠（SLEEP）コマンドを送る時、ビットワイズの予め定められた応答を持っていない複数のタグのうちの他のものを非活性化するためにとられる。この方法は、情報のビットワイズの通信の誤りを減らすために複数のタグからのビットによってビットワイズの応答ビットを照合するステップをさらに含む。照合が、整合性の予め定められた段階が認識されるまで、ビット呼び掛けと応答の連続した反復によってなされる。加えて、この方法は、完了された情報の通信の誤りを減らすために最後に残った活性化されたタグから完全な単語あるいは完了された情報を照合することを備える。再度の照合が、認識された整合性の予め定められた段階で冗長な読み込みによって実践される。タグが完全に、そして信頼できるように読まれた後、この方法はさらに、複数のタグの読まれないものが続いて呼び掛けられるとき、呼び掛けに連続する応答を防止するために読まれたタグを分離することを含む。例証された実施例において、これは分離（ISOLATED）としてのフラグを最後のアクティブなタグ内にセットするコマンドを送っているリーダーによって成し遂げられる。その後、フラグが非分離（NOT ISOLATED）でセットされている、あるいはAWAKE状態にセットされているタグだけが呼び掛けられることができる。この方法はさらに、いつデジタル情報が複数のタグのひとつから完全に呼び掛けられたか決定し、デジタル情報を照合するステップを含む。もし証明が失敗するなら、この方法は新たに再開される。この発明は、また上記の方法論を行うための装置である。リーダーとタグは、高周波トランシーバー、メモリ及び記述された方法のコマンド及び操作を受信し、応答し、そして実行するためのプログラマブルのあるいはカスタムのロジック回路を含む。この発明は、代わりに、ひとつの通信周波数の上で呼び掛けのフィールドの中で複数のタグと通信するためのシステムと定義される。そこでは、複数のタグが同じ期間の間に呼び掛けに応えて通信する。そこでは、複数のタグのそれぞれが活性化されたAWAKE状態に設定されるか、あるいはSLEEP状態の中で非活性化されることができる。そこでは、タグのそれぞれがデジタルの情報を含んでいる。そこでは、そこにタグのそれぞれが２つの識別可能な状態、ISOLATED状態とNOT ISOLATED状態に設定されることができる。システムは、NOT ISOLATED状態にあるタグのすべてを活性化されたAWAKE状態の中にセットするための第１回路を備える。第２回路は、前記呼び掛けられたビットが予め定められたロジック値を持っているかどうか決定するために活性化されたAWAKE状態のタグのそれぞれ内に格納されたデジタル情報におけるそれぞれのビットを呼び掛け、そしてもしそうであるならそれぞれのタグを、もし前記ビットが前記予め定められた値を持っているなら、予め定められた応答を生成し、そしてさもなければ前記タグを前記SLEE P状態に置くようにさせる。第３回路は、複数のタグのひとつからデジタル情報を「ビットごとに(bit-by-bit)」読み込みにより予め定められた応答の欠如及び予め定められた応答のビットワイズ蓄積を行う。第４回路は、第２と第３の回路の次の操作がそれぞれの呼び掛けのフィールドの中で複数のタグのそれぞれの中に含まれるデジタル情報の唯一のコード化を読むように、デジタル情報がIS OLATED状態に入り完全に読まれるビットワイズであるそれぞれのタグを置く。分離した回路としてここで正式に記述されるけれども、実際のインプリメンテーションで同じ電気回路あるいはその部分が別に列挙された機能を実行するためにソフトウェア制御の下で働くかもしれない。１つの実施例において、第２回路は、タグのうちの選ばれたものから予め定められた応答を発生し、タグの他のものを非活性化する２つの別の連続的なコマンドを生み出すかもしれない。もう１つの実施例において、第２回路は、タグのうちの選ばれたものから同時に予め定められた応答を発生し、そしてタグの他のものを非活性化するひとつのコマンドを生み出す。 RF／IDタグが少なくとも部分的に一致している時期の間にひとつの周波数の上で通信するところの呼び掛けのひとつのフィールドにおいて、複数のRF／IDタグを呼び掛ける方法であるもう１つの方法を述べる。この方法は、複数のタグのいずれかひとつがビット位置の連続の予め定められたものにおいて予め定められたロジック値をもつかどうかを判定するために、複数のタグにビットワイズ呼び掛けを行うステップを備える。連続するビット位置の予め定められたものにおいて予め定められたロジック値をもたないタグのそれぞれは非活性化される。複数のタグを呼び掛けて非活性化するステップは、ただ１つだけのタグが活性化状態で残るまで繰り返される。完全な情報はただ１つだけの作動させられたタグから得られる。１つの活性化されたタグは、情報がそれから得られた後、分離される。分離されていないすべてのタグのための前述のステップのそれぞれが、完全な情報が呼び掛けのフィールドの中で複数のタグのそれぞれから読み込まれるまで、繰り返される。さらに、この発明は、ひとつのリーダーとRF／IDタグが少なくとも部分的に一致している時期の間にひとつの周波数の上で通信するところの呼び掛けのひとつのフィールドにおいて、複数のRF／IDタグを呼び掛けるための方法であり、リーダーからタグまで同期パルス列を送信するステップを含む。それぞれの同期パルスは、前もって決定されたパルス幅t１を持ち、前もって決定された期間t ２で繰り返される。リーダーは、t２の期間の繰り返し率においてt３の前もって決定されたパルス間隔で選択された複数のパルスを送信することによって複数のタグにデジタルデータを伝達する。デジタルデータは、リーダーによって送信された連続した同期パルスによって定義されるタグデータフレームの選択された半分でのタグデータパルスを送信することによって複数のタグからリーダーに送られる。１つの実施例において、同期パルス列を送信するステップは、前もって決定されたパルス幅t１のためにリーダーからタグまでの信号の送信を停止して、そして前もって決定された期間ｔ２でこの停止を繰り返すことによって行われる。リーダーから複数のタグへのリーダーデジタルデータを送信するステップは、相応して選択されたロジック値を示す選択された複数の同期パルスを送信するステップを備える。複数のタグからリーダーへタグデジタルデータを送信するステップは、リーダーデジタルデータの最後のものがリーダーからタグに送信された後、タグデジタルデータを送信するステップを含む。リーダーデジタルデータを含んでいる最後の同期パルスは、タグデータフレームの初めを定義する最初の同期パルスを定義する。同期パルスの２つがタグデータフレームの前半と後半を定義する。上に要約された発明は、そこに同様の要素が同様の数字によって参照される次の図画を参照することによって、もっと良く視覚化されることができる。図画の簡単な説明図１は、多数のRF／IDタグの間の識別の問題が起こるかもしれない状態を説明する単純化された図である。図２は、図１のリーダーで使用される方法論を説明するフローチャートである。図３は、図１のRF／ID装置とリーダーの機能的な回路ブロックを単純化したダイヤグラム的な描写である。図４aは、リーダーから図１のRF／ID装置へ「ゼロ」が伝達されるところの通信プロトコルの波形図である。図４bは、リーダーから図１のRF／ID装置へ「１」が伝達されるところの通信プロトコルの波形図である。図５は、RF／ID装置から図１のリーダーへの通信プロトコルの波形図である。この発明とその種々の実施例は次の詳細な記述を参照することで理解されるであろう。好適な実施例の詳細な記述呼び掛けの共通の区域内の複数の高周波識別タグ内の識別番号あるいは他の何らかの情報を決定するための方法及び装置は、識別番号あるいは選択的な非活性化により後に続く情報とともにタグが置かれる、ビットワイズ呼び掛け隔離状態の組み合わせを利用する。タグは、２つの２進状態あるいはフラグをもち、最初の状態は、タグが始動させられるかあるいはそれぞれ効力をなくす覚醒（AWAKE ）又は休眠（SLEEP）状態である。２番目の状態は、タグが独立的に効力をなくすかあるいはその隔離した状態で始動される分離（ISOLATED）又は非分離（NOT ISOLATED）状態である。すべてのタグは、AWAKE及びNOT ISOLATED状態で呼び掛けフィールドに入る。識別番号あるいは情報の最初のビットが、フィールドですべてのタグについて呼び掛けられる。もし、いずれかのタグがビットが１であると答えるなら、１がリーダー内のIDレジスタの中に入力される、そして、０がそのビット位置で存在するすべてのタグは効力をなくされるか、あるいはSLEEP状態に入れられる。もし、呼び掛けられたビット位置が１であると答えるタグがないということが起きたなら、０がリーダー内のIDレジスタの中に置かれる。この場合すべてのタグは、作動させられている状態あるいはAWAKE状態におかれる。プロセスは、ただ１つだけのタグが作動状態で残るまで継続する。最後の作動させられたタグはこの時点で完全に読まれ、それは照合のために再度読まれ、そしてそれからISOLATED状態に置かれる。プロセスは、それから、すべてのタグが読まれるまで、残っているNOT ISOLATEDタグについて新たに始められる。問い合わせられる論理状態の値が任意であることは特別に理解されるべきである。例えば、それは１よりむしろ０に対しビットワイズ呼び掛けを行うことは容易に考案されるであろう。図１は、複数のRF／IDタグ１０が、同時に呼び掛けの地域１２内にある状態を示している。タグは関連づけられ、あるいは所望のいかなる物体に結び付けられて、そして、必要とされる物体に関してのどんな情報をも含むことができる。例えば、タグ１０のそれぞれが、患者、医者、ファイル、ヒストリーや分析結果でさえもそれぞれのタグに格納されるように、自動化されたサンプリングシステムにおける生物学のサンプルに結ばれるかもしれない。それらは、生物学のサンプルが運ばれるフラスコ、バイル、ケース、袋あるいは他の容器に永久に結ばれている。RF／IDリーダー１４が、いずれのタグがその時存在しているか、そして何の情報がそれぞれのタグ１０の上にあるか決定するために、呼び掛けフィールド１２で複数のタグ１０に呼び掛ける。示された発明の方法において、タグ１０が、アクティブであるかあるいは電力を供給された時、２つの状態の１つ、すなわちそれがリーダー１４によって出されたコマンドに返答するAWAKE状態で存在するか、あるいはそれがリーダーコマンドに返答しないSLEEP状態で存在するであろう。用語、作動する（activate）／AWAKEと効力をなくされた（deactivated）／SLEEPが互換的に使われるように、タグがAWAKE状態のとき活性化させられ、そしてSLEEP状態に非活性化されることを理解されるべきである。アクティブであるかあるいは活動していない状態、 AWAKE及びSLEEPのほかに、状態の下位の組み合わせ、ISOLATED及びNOT-ISOLATED がある。これらは、下に記述されるように、リーダーコマンドに応える設定をされている。この発明の方法論は、ユニークな識別コードを抽出するこれらの状態の組み合わせ、あるいは呼び掛けフィールド１２内のRF／IDタグ１０のそれぞれからの情報を使う。この方法は図２のフローチャートに関連してもっと良く理解される。ステップ１６で、リーダー１４がすべてのタグ１０をAWAKE状態に向ける。ステップ１８で、リーダー１４がNOT ISOLATEDであるすべてのタグ１０に向けて１ビットを送信する。ISOLATEDであるすべてのタグ１０は、ステップ２０でSLEEP 状態に行くように指示される。それぞれのタグ１０の中に格納された識別番号のｍ番目（mth）ビットで始めて、それは名目的には最初あるいは最後のビットであるかもしれないが、それぞれのタグ１０が、もし識別番号のｍ番目のビット１を含んでいるとき、１を送ることによってリーダー１４に応答するようにステップ２２で指示される。もしリーダ−１４が何らかの応答を受け取るなら、少なくとも、１つの応答するタグ１０がｍ番目のビツト位置に１を伴う１つの識別番号を含むことが知れる。それから、ひとつの１がバッファあるいは記憶の場所の中にリーダー１４によって格納される。リーダー１４がバッファ、レジスタあるいは記憶の場所の中に走査された情報をセーブするかどうかは重要でない。どんな種類の記憶装置あるいは識別コードあるいは情報をセーブするための手段でもリーダー１４によって使われることができ、そして、以下において、これらのどの１つによっても互換的に記述される。もし応答が受け取られないなら、AWAKE状態にあるすべてのタグがこのビットポジションにおいて０を持っていることが知れる。そして、リーダー１４が、このビット位置に対するバッファあるいはメモリの場所に０をロードするであろう。もし１が受けられたなら、リーダー１４がSLEEP状態に行くためにｍ番目の位置に０でタグを指示する。ステップ２８で、完全な識別あるいは情報走査が成し遂げられたかどうか決定するチェックがなされる。もしビットワイズ走査が完全ではないなら、リーダー１４がステップ２６で次のビット位置にｍを変えて、そしてステップ２２に戻る。示された実施例は「低い」から「高い」にｍのインクリメントを記述する、しかしビット位置が「低い」から「高い」に、「高い」から「低い」にあるいは連続的であるか、あるいは特定の秩序で走査されることは必要条件ではない。ビット位置は、もし望まれるなら、任意のオーダーで処理されることができた。ステップ２７で、ビットワイズ走査が完全に行なわれたこと及びフィールド１２でタグ１０がないことを示す、あるいはおそらく存在していたとしてもNOT ISOLATE Dであったことを示す完全なゼロ（ｎｕｌｌ）識別コードが受信されたかどうか判定するためのチェックがなされる。ステップ２２-２６のビットワイズ呼び掛けプロセスが、すべてのビットが呼び掛けられるまで続く。この時点で、リーダー１４が、そのバッファあるいはメモリの場所にロードされた、呼び掛けフィールド１２におけるタグの１つの識別コードを持ち、そしてただこのタグだけがAWAKE状態にある。それから、ステップ３０で、リーダー１４がこの最後のタグをISOLATEDとしてセットする。それから、ステップ１６から２８までが、フィールドの中のすべてのタグがこの方法で識別されるまで、繰り返される。個々の事例がこれを明確にするであろう。しかしながら、呼び掛けのフィールドに入るどのタグも、通常的にSLEEP、NOT ISOLATED状態に入ることに注意する。表１において、表１の例に示されたようにユニークな４ビット識別コードをもつ４つのタグＡ−Ｄか存在するものとする。ｍ番目のビット、最初に呼び掛けられるビットは、最初あるいは最も左のビットであり、そして呼び掛けは表１の右に続くものとする。表１示された例における識別コードステップ１６において、すべてタグＡ−ＤがAWAKE状態にセットされる。具体例のために、タグの１つ、タグＣがISOLATEDで、そしてそのタグＡ、ＢとＤがNOT ISOLATEDと想定する。ISOLATED及びNOT ISOLATEDフラグの状態の下の表３を見よ。従ってステップ１８で、タグＡ、ＢとＤが１を送るようにリーダー１４によって指示される。呼び掛けフィールド１２にNOT ISOLATEDタグがあることは今既知である。このとき、リーダー１４が、表２に示される最初のサイクルにおいて図２のステップ２０において眠るように、すべてのISOLATEDタグ、すなわち、タグＣに指示する。表２ SLEEPタグの状態表３ ISOLATEDフラグの状態 AWAKEであるこれらのタグ、すなわち、例におけるタグＡ、ＢとＤは、ステップ２２で、もし最初のビットの値が１であるなら１を送信することを指示される。このようにタグＡとＤはそれぞれ１を送信する。リーダー１４が、フィールド１２にそれが最初の位置に１ビットを持っている少なくとも１つのタグがあることを知るので、それで１を識別レジスタ４８の最初のビットに置く。ステップ２４において、リーダー１４が、最初の位置に０をもつAWAKE状態の全てのタグ、すなわちタグＢに表２に示されるようにSLEEP状態になるよう指示する。表２に示されるように、フィールド１２にAWAKE状態にまだある２つのタグ、すなわちタグＡとＤがある。ビットインデックスはステップ２６においてインクリメントされ、そしてAWAKE状態のタグの２番目のビットが呼び掛けられる。この場合タグＡとＤ両方が２番目のビット位置で０を持っている。リーダー１４が呼び掛けステップ２２に対する応答を受け取らないので、０はそれからレジスタ４８における２番目のビット位置に置かれる。そして、ビットインデックスはステップ２６においてインクリメントされ、そして３番目のビットはステップ２２において呼び掛けられる。この場合、タグＤは、３番目のビット位置で１を持ち１を返すであろう。リーダー１４が、レジスタ４８の３番目のビット位置に１を置き、３番目のビット位置に０をもつタグＡにSLEEPになるように指示する。タグＤは、表２に示されるように、今、このフィールド内でまだAWAKE状態にあり、まだリーダーコマンドに応答する唯一のタグである。ビットインデックス、ｍはステップ２６において再び増加する、そしてAWAKE 状態での全てのタグの４番目のビットは呼び掛けられる。これはこの場合タグＤのみである。タグＤが４番目のビットに１を持っているので、１はリーダー１４のレジスタ４８の中に書かれる。そして走査の始めにフィールド１２に３つのNO T ISOLATEDタグがあったけれども、タグＤがユニークに識別され、そしてそのI Dコードが読まれる。１つのタグのアイデンティティーが知られたので、リーダー１４が、表３のサイクル２に示されるようにISOLATED状態に入るように、この識別可能なタグ、タグＤに指示する。この時点で、ただタグＡとＢだけがNOT IS OLATEDのままでいる。プロセスはステップ１６に戻り、２回目のサイクルが始まる。ステップ１６ですべてのNOT ISOLATEDタグが再びAWAKEステップに設定され、I SOLATEDタグ、タグＣとＤが表２のサイクル２に示されるようにSLEEPに置かれる間、NOT ISOLATEDのタグＡとＢであるこれらが、AWAKE状態のままにおかれる。インデックスビット、ｍは最初の位置にリセットされ、そしてAWAKEタグ、タグＡとＢの最初のビット位置が呼び掛けられる。それでタグＡが最初のビット位置で１を持っている。１がタグＡによって返され、そして最初の位置で０を持っているすべてのタグ、すなわち表示２のサイクル２に示されたタグＢはステップ２４でSLEEPに指示される。１は、表４に示されるようにサイクル２の識別に対応しているリーダー１４におけるレジスタ４８の最初の位置に置かれる。表４ AWAKEタグの識別サイクルは、すべてのAWAKEタグの２番目のビットがそれから呼び掛けられるように、３回目を繰り返す。しかしながら、この場合、ただタグＡだけが表２に示されるようにAWAKEであり、そしてその位置で０を持っている。それでタグＡが１をリーダー１４に戻さず、そしてリーダー１４は、フィールドの全てのタグが２番目の位置で０を持っていることを知る。表４に示されるようにサイクル２のレジスタ４８の第２ビット位置ｍにゼロが置かれ、ビットインデックスｍがインクリメントされる。同じ状態が再び発生し、そして０は３番目の位置に置かれ、最終的にこの後に続いて呼び掛けによりタグＡの４番目の位置に１が返され、タグＡの完全な識別コードが知られる。この時点でステップ２８において、タグＡがISOLATEDであり、そして制御がサイクル３の開始のために再びステップ１６に戻る。サイクル３の最初のステップにおいて前と同じように、すべてのISOLATEDタグ、Ａ、ＣとＤはSLEEPにおかれ、タグＢだけがAWAKEのままでいる。最初のビット位置が呼び掛けられる時、タグＢが返答しない、そしてリーダー１４が０を最初の位置に置く。ビットインデックスｍはその時増加する、そして２番目のビット位置がタグＢと呼び掛けられ１を返しリーダー１４にその２番目のビット位置に１を置くようにさせる。信号が、２番目の位置に０を持つ、他の全てのNOT ISOL ATEDタグをSLEEPに置くためにリーダー１４によって送られる。しかしながら、最後のタグのケースで唯一の残っているタグは２番目のビット位置に１を持ち、従ってAWAKE状態で残っている。プロセスはタグＢの３番目のビットを呼び掛けることによって継続し、そしてそれは応答せず、従ってリーダー１４で識別レジスタ４８における３番目の位置に０をセットする。最終的に４番目のビットは呼び掛けられ、そしてリーダー１４にユニークにタグＢを識別することを可能にする１を返す。サイクル４の始めでステップ２８で再度タグＢがISOLATED状態にセットされ、全てのNOT ISOLATEDタグがAWAKEに指示されるが、何もない。この時点でリーダー１４がそれぞれのビット位置を呼び掛ける時、応答が得られないであろう、そして００００あるいはゼロ（ｎｕｌｌ）のタグ識別が返される。このタグ識別は空（ｎｕｌｌ）のリターンを示す予約のコードであって、そしてリーダー１４にフィールド１２に、前のサイクルの間にあるいはいずれかの以前の時に読まれなかったタグがそれ以上ないことを示す。もしタグ１０が再び読まれる必要があったなら、ISOLATED／NOT ISOLATEDビットフラグは他のいかなる後の時においてでもリセットされることができる。表１ −４において図１及び図２に関連して記述されるプロセスは、フィールド１２でユニークであるそれぞれのタグ識別を読む。もし識別番号と複数のタグ１０がタグの間でユニークではないなら、この方法論はフィールド１２の中でタグ１０の識別番号のユニークなセットを識別する。この特徴は、例えば、個別の識別が必要ではないかもしれないフィールド１２で存在しているタグのクラスあるいはタイプを識別するために使われるかもしれない。図２の基本的な方法を実行することができる、今知られているあるいは後に考案されるいかなる回路アーキテクチャあるいは組織を使用することができる。以下に記述された例証された実施例は、ひとつの例の目的に提供するだけである。図３の高度に図的な観点で、それぞれのタグ１０が、トランシーバー回路３２につないだアンテナあるいは他の受信素子３２を含む。トランシーバー回路３４が、今知られているあるいは後に考案され、その状態で必要とされる機能を実行するためのいかなる型の通信及び信号を条件付ける回路を含む。トランシーバー３４がマイクロプロセッサ３６につながれる、そしてそれは少なくとも２つのアドレス可能な場所、１つのメモリあるいは２つのフラグ、すなわち、AWAKE／SLEEP とNOT ISOLATED／ISOLATEDを保持するためのメモリあるいはメモリの場所３８をもつ少なくとも２つのメモリあるいは１つのメモリを他のコンポーネントの間に持っている。２番目のメモリあるいは場所４０が、タグ１０の識別番号あるいはタグ１０の特別の他の情報を保持する。リーダー１４が同様に同じくトランシーバー４４につながれたアンテナ４２を含み、その状態で必要とされるかもしれない、今知られているあるいは後に考案される、いかなる必要な通信あるいは信号を整える回路を含む。トランシーバー４４は、少なくともメモリあるいはメモリ位置４０と同じくらい大きい少なくとも１つのレジスタ、バッファ、メモリあるいはメモリ位置４８を含むマイクロプロセッサ４６に接続される。その位置４８では、メモリあるいはメモリ位置４０に格納された情報が、上述の方法に従ってメモリあるいはメモリ位置４８に再び集められる。従来のソフトウェアが、図２に示され表１−４に関連して示された方法論を実装するためのマイクロプロセッサ３６及び４６内に格納される。多くの修正が、「ビットごとに(bit-by-bit)」の基本的な原則を変えないでプロセスにおいてなされるかもしれない。例えば、ステップ１６のAWAKEコマンドは、もし代わりのコマンドがリーダー１４とタグ１０の間に利用可能であるなら、省略されることができる。例えば、この例示された実施例において、ステップ１８と２０がタグ１０に実行されるためにリーダー１４からの別のコマンドなければならないであろうと仮定されている。もしNOT ISOLATEDならば、ひとつのコマンドがタグ１０に１を送らせ、もしISOLATEDならば、他の点でSLEEPにさせるために考案されることができる。それ故に、リーダー１４によって出されなくてはならないコマンドの数は、この精神と発明の範囲から外れないでシステムのインストラクションセットのデザインに従ってさまざまに変化することがあり得ると理解されることができる。それ故に、方法論がどんな特定の命令あるいはどんな特定の通信プロトコルに基づくのではないことが特別に理解されるはずである。さらに、方法論は、いずれのタグが探索のコースの間にフィールドに入るかについて明らかにすること、及び、そしてエラー率照合を提供することに適用することができる。例えば、タグが識別された後、リーダー１４は、その時AWAKEのままでいるいずれのタグのフルの識別番号で呼び掛ける照合コマンドを出すことができる、そしてそれは探索プロセスの終わりにおいてひとつのユニークに識別されたタグであるであろう。最後の残っているAWAKEタグはそれからそのフルのI D番号を送ることができる、そしてリーダー１４はそれを捜索に従って決定されたものと比較することができる。この照合は、適合するものがあることあるいはビットワイズ捜索でないことを信頼できるように判定されるまで、多くの回数繰り返されることができる。もし、究極的に適合するものがないと決定されるなら、ノイズが多いフィールドに起こるかもしれないように通信にエラーがあった、あるいは、元来識別されたタグが、信頼性の高い照合が確立される前に、永久にフィールド１２を去った、あるいは、新しいタグが、探索が前に存在したタグを識別し始めた後、証明フィールド１２に入った、のいずれかであると結論されることができる。新しいNOT ISOLATEDタグがフィールドに入って、そして一般的な証明タグの問合せに返答する時、後のケースで、通信の衝突があるであろうから、新しい項目が常に決定されることができる。リーダー１４が、同じビット位置の間に送信された複数の１及び複数のゼロの両方を多分得るであろう。いずれかのケースで、タグ識別は削除されることができる、そして探索は、ユニークなタグ識別及び証明が得られるまで、再スタートした。さらに、エラー率通信が、図２でビットワイズ通信の冗長な通信によって支援されることができる。例えば、もしビットワイズ通信のひとつの十分な数が同じであるなら、各ビットは時の多様性を伝達し、そして受け入れただけであった。もしビットワイズ通信が騒々しい環境のためにあるいはフィールド１２を入りそして去っているタグ１０の変化の高い率のために信頼できないなら、探索は終えることができる、そして、信頼性が高い識別が得られるまで、あるいはタイムアウトまで、繰り返し再起動することができる。発明の方法論が、タグ１０の中に含まれる数のいかなる数のグループに適用され、識別コードのためだけに使用されるper seを必要としないことはさらに指摘されるべきである。例えば、それはタグの特定のアイデンティティーを知らないが、いずれかのタグが特定の種類の情報を含むか否かにかかわらず、いくつかのアプリケーションにおいて重要であるかもしれない。指定されたビットポジションでの情報が、内容のある特定のタイプがタグに格納されたかどうか決定するために捜索されることができる。統計上の処置が、それから一度内容パラメータを識別し、二度目に決定された内容値をもつアイデンティティーを識別するために方法論を利用することによって、これらの歴史の内容のフィールドでタグについてとることができた。リーダー１４とタグ１０の間の通信プロトコルは、タグ１０との通信を同期するために使われる、リーダー１４によって発生されるパルス列に基づいている。パルスが、前もって定められた時間t１のために、リーダー１４による伝達の中止であるとこの文脈で定義される。このパルスは、時間t１のための信号の損失としてタグ１０によって発見される。信号シーケンスは、同様にリーダー１４の高周波信号と同期を合わせられるばかりでなく、通信の指示、すなわちタグを付けるべきリーダーに基づいている、あるいはその逆である。リーダー１４が信号を送るか、あるいはタグ１０と連続的に通信を行い、そしてパルスt１のために周期的に終わる。シグナルの損失は、t２マイクロ秒ごとに、周期的に繰り返される。周期的な損失は、それによってリーダー１４の間の通信とタグ１０が支配される同時発生シグナルあるいはパターンである。リーダー１４が、次のようにタグ１０に１ビットストリングを伝達する周期的な同期信号を増大させる。「ゼロ」は、図４ａに示される時間ギャップt３により分離される２つの同期パルスを送ることにより作られる。「１」は、図４ｂに示される時間ギャップt３により分離される３つの同期パルスを送ることにより作られる。従って、図４ａ及びｂに図的に示されるこのパルス発生に基づいた１とゼロを使ってリーダー１４からタグ１０まで送られる。１／t２程度のデータビット転送速度がそれで実現される。タグ１０からリーダー１４までの通信において、リーダー１４からの最後のデータビットはタグデータフレーム１０２のスタート１００を確立する。それぞれのタグデータフレーム１０２が、２つのリーダーが同期時期１０４を定義したように、測られる。タグ１０が、図５で示されるように、持続時間t１の反映されるシグナルをタグデータフレーム１０２の適切な部分に送ることによってリーダー１４にデータを伝達する。「１」がタグデータフレーム１０２の最初の半分でリターンパルスとして伝達される、そして「ゼロ」がタグデータフレーム１０２の第２の半分でリターンパルスとして伝達される。タグ１０が、すべてのデータが伝達されるまで、リーダー１４にそれらのデータ、それぞれのタグデータフレーム１０２に１つのビット、を返す。この通信プロトコルは、それらのデータが異なる限り、多数の応答タグ１０が検出されるという利点をもつ。例えば、それぞれのタグ１０がユニークな識別番号を持つか、あるいはデジタル情報を格納したと想定して、異なっているどんな２つのタグにでもストアされた、異なった値が少なくとも１ビットはあるであろう。遅かれ早かれ１つのタグ１０が１を伝達するであろう、そしてもう１つはゼロを伝達するであろう。これは、いくつかのタグデータフレーム１０２内でリーダー１４が、呼び掛けフィールドにおいて２つあるいはもっと多くの応答するタグがあることを示すそれぞれの半分のフレームで１つのビットを検出することを意味する。データが複数のタグ１０の間でリーダー１４で分割されているはずがないけれども、リーダー１４は２あるいはもっと多くのタグ１０がアクティブであることを知っている。最初のパスIDレジスタ４８がフルになった後に、そしてまだアクティブなただ１つだけのタグ１０があるべきである。そのタグのすべてのビット、ワードがそれで再び読まれ、そしてもしビット位置において多数のタグが検出されるなら、通信にエラーがあること、あるいは新しい未読のタグが、読み込み及び分離プロセスが最初に始まった後に呼び掛けのフィールドに入ったことのどちらかである。このワードはエラーが起こったことを保証する多数の時に再読み込みされる。照合されたエラーレジスター４８の発生がクリアされると、すべてのタグ１０はAWAKE及びNOT ISOLATEDにセットされ、そしてプロセスは新たにそれから再開される。多くの変化と修正が、この精神と発明の範囲から外れないで通常の技術を有するものによってされるかもしれない。それ故に、例証された実施例が例の目的だけのために明らかにされた、そしてそれが、次のクレームによって定義される発明を制限するとしてとられるべきではないことは理解されなくてはならない。この発明及びそのさまざまな実施例を記述するこの明細書で使われる言葉は、それらの一般に定義された意味のセンスでだけではなく理解されるべきであり、しかし一般に定義された意味の範囲を越えてこの明細書で構造、材料あるいは行為での特別な定義まで含むべきである。それでもし要素が１以上の意味を含むとしてこの明細書という環境で理解されることができるなら、そのクレームでの使用はすべての明細書によってそして言葉それ自身によって支援された可能な意味に一般的であることを理解されなくてはならない。次のクレームの言葉あるいは要素の定義は、従って、ただ本当に明らかにされる要素のコンビネーションだけでなく、しかし実質的に同様な方法で実質的に同じ機能を果たし、実質的に同じ結果を得る等価的な構造、材料あるいは行為を含むようにこの明細書で定義される。知られているあるいは後に考案される、この技術において通常の知識を有するものによる、観点でクレームされた主題からの非実質的な変更は、等価的にクレームの範囲の中にあるとして特別に熟考される。したがって、この技術において通常の知識をもつものに今あるいは後に知られる明白な置換は、定義された要素の範囲内にあると定義される。クレームは、それで、上に特別に示されて記述されたものを含み、概念的に等価なものを含み、明白に置換されるものを含み、そしてまた本質的にこの発明の基本的思想を含むものを含むと理解されるはずである。

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Claims

【特許請求の範囲】１．呼び掛けのフィールド内のひとつの通信チャネルで同時に呼び掛けられた複数の高周波識別タグからデジタル情報を得るための方法であって、前記複数のタグを活性化し、そして前記情報の全てが得られるまで、前記ビットワイズの予め定められた応答よりも異なったビットワイズ応答をもつ前記タグのそれぞれを非活性化する間に、ビットワイズの予め定められた応答を得るため前記呼び掛けのフィールド内で前記デジタル情報のために前記活性化したタグをビットワイズ呼び掛けすることを備え、ここで、前記情報は前記呼び掛けのフィールドの前記複数のタグから明瞭に得られる。２．請求項１記載の方法において、前記活性化されたタグをビットワイズ呼び掛けすることは、前記活性化されたタグを続けて呼び掛けること備える方法。３．請求項１記載の方法において、前記活性化されたタグをビットワイズ呼び掛けすることは、前記デジタル情報の何れの与えられたビットの呼び掛けを繰り返すことなく前記活性化されたタグを任意にビットワイズ呼び掛けを行うことを備える方法。４．請求項１記載の方法において、さらに、いつ前記デジタル情報が前記複数のタグのうちのひとつから完全に呼び掛けられたを判定し、前記デジタル情報を照合することを備え、もし照合が失敗したとき、前記方法が新たに再開される。５．請求項１記載の方法において、前記ビットワイズの予め定められた応答よりも異なったビットワイズ応答をもつ前記タグのそれぞれを非活性化する間に前記活性化されたタグにビットワイズ呼び掛けを行うことは、前記ビットワイズの予め定められた応答をもつ前記複数のタグのそれらからの応答信号を同時に発生し、そして、前記ビットワイズの予め定められた応答をもたない前記複数のタグの他のものを非活性化することを備える方法。６．請求項１記載の方法において、前記ビットワイズの予め定められた応答よりも異なったビットワイズ応答をもつ前記タグのそれぞれを非活性化する間に前記活性化されたタグにビットワイズ呼び掛けを行うことは、最初に前記ビットワイズの予め定められた応答をもつ前記複数のタグのそれらからの応答信号を発生し、そして、次に前記ビットワイズの予め定められた応答をもたない前記複数のタグの他のものを非活性化することを備える方法。７．請求項１記載の方法において、さらに、前記情報のビットワイズ通信の誤りを減らすために前記複数のタグからの前記ビットワイズ応答を照合することを備える方法。８．請求項１記載の方法において、さらに、前記完了した情報の通信の誤りを減らすために前記タグから完了した情報を照合することを備える方法。９．請求項１記載の方法において、さらに、前記複数のタグの読まれないものがその後呼び掛けられるとき、前記デジタル情報が前記読まれたタグからの呼び掛けに応答を続けることを妨げるために前記タグから完全に読み込まれるとき、前記タグを分離することを備える方法。１０．請求項９記載の方法において、さらに、いつ前記デジタルの情報が完全に前記複数のタグのひとつから呼び掛けられたか判定し、前記デジタル情報を照合することを備え、前記方法は、照合が失敗したとき、新に再スタートする。１１．呼び掛けフィールド内でひとつの通信チャネルで同時に呼び掛けられる複数の高周波識別タグからデジタル情報を得るための装置であって、前記複数のタグを活性化する手段と、そして、前記情報の全てが得られるまで、前記ビットワイズの予め定められた応答よりも異なったビットワイズ応答をもつ前記タグのそれぞれを非活性化する間に、ビットワイズの予め定められた応答を得るために前記呼び掛けのフィールド内で前記デジタル情報のために前記活性化したタグをビットワイズ呼び掛けするための手段とを備え、ここで、前記情報が前記呼び掛けのフィールドで複数の前記タグから明瞭に得られる。１２．請求項１１の装置において、前記活性化されたタグにビットワイズ呼び掛けのための前記手段は、前記活性化されたタグに引き続いてビットワイズ呼び掛けを行う手段を備える装置。１３．請求項１１の装置において、前記活性化されたタグにビットワイズ呼び掛けのための前記手段は、前記デジタル情報の何れの与えられたビットの呼び掛けを繰り返すことなく前記活性化されたタグを任意にビットワイズ呼び掛けを行うための手段を備える装置。１４．請求項１１の装置において、さらに、前記デジタル情報がいつ前記複数のタグのうちのひとつから完全に呼び掛けられたか判定し、前記デジタル情報を照合するための手段を備え、照合が失敗したとき、前記手段は、新に再開された前記活性化されたタグをビットワイズ呼び掛けする。１５．請求項１１の装置において、前記ビットワイズの予め定められた応答よりも異なったビットワイズ応答をもつ前記タグのそれぞれを非活性化する間に、前記活性化されたタグにビットワイズ呼び掛けを行うための手段は、前記ビットワイズの予め定められた応答を持っている前記複数のタグのそれらから応答信号を同時に発生し、前記ビットワイズの予め定められた応答を持たない前記複数のタグを他のものを非活性化するための手段を備える装置。１６．請求項１１の装置において、前記ビットワイズの予め定められた応答よりも異なったビットワイズ応答をもつ前記タグのそれぞれの非活性化する間に、前記活性化されたタグにビットワイズ呼び掛けを行うための手段は、前記ビットワイズの予め定められた応答をもつ前記複数のタグのそれらから応答信号を発生する第１手段と、前記ビットワイズの予め定められた応答をもたない前記複数のタグのその他のものを続いて非活性化するための第２手段とを備える装置。１７．請求項１１の装置において、さらに、前記情報のビットワイズ通信のエラーを減らすために前記複数のタグからの前記ビットワイズ応答を照合するための手段を備える装置。１８．請求項１１の装置において、さらに、前記完了された情報の通信誤りを減らすために前記タグから前記完了された情報を照合するための手段を備える装置。１９．請求項１１の装置において、さらに、前記複数のタグのうちの未読のものがその後呼び掛けられるとき、前記デジタル情報が、前記読み取りタグからの呼び掛けに対する継続的な反応を妨げるために前記タグから完全に読み込まれるとき、前記タグのそれぞれを分離するための手段を備える装置。２０．複数のタグが同じ期間に呼び掛けに応えて通信し、前記複数のタグのそれぞれが、活性化された覚醒状態、あるいは休眠状態にセットされて非活性化され、前記タグのそれぞれがデジタルの情報を含み、そして、前記タグのそれぞれが、２つの識別可能な状態、分離と非分離、に設定され、ひとつの通信周波数で呼び掛けのフィールド内で前記複数のタグと通信するためのシステムであって、前記非分離状態にある前記タグのすべてを前記活性化された覚醒状態にセットするための第１手段と、前記呼び掛けられたビットが予め定められたロジック値を持っているかどうかを判定するために、前記活性化された覚醒状態の前記タグのそれぞれ内に格納された前記デジタル情報におけるそれぞれのビットを呼び掛け、そしてもしそうであるなら、もし前記ビットが前記予め定められた値を持つなら、それぞれのタグに予め定められた応答を生成させ、さもなければ前記タグを前記休眠状態に置くための第２手段と、前記複数のタグのひとつからの前記デジタル情報をビットごとの読み込みにより前記予め定められた応答の欠如及び前記予め定められた応答をビットワイズ累積するための第３手段と、そして、前記第２と第３手段の次の操作は、呼び掛けの前記フィールド内の前記複数のタグのそれぞれの中で含まれる前記デジタル情報のそれぞれユニークなコード化を読むように、前記デジタルの情報が前記分離状態の中でビットワイズ完全に読まれたところの各前記タグを置く第４手段とを備えるシステム。２１．請求項２０のシステムにおいて、前記第２手段が、前記タグのうちの選ばれたものから前記予め定められた応答を発生して前記タグの他のものを非活性化する２つの別の連続的なコマンドを生成する。２２．請求項２０のシステムにおいて、前記第２手段が、前記タグのうちの選ばれたものから同時に前記予め定められた応答を発生して前記タグの他のものを非活性化するひとつのコマンドを生成する。２３．当該のRF／IDタグが少なくとも部分的に一致している期間にひとつの周波数で通信し、呼び掛けのひとつのフィールドで複数のRF／IDのタグを呼び掛けるための方法であって、前記複数のタグの何れかひとつがビット位置の連続のうちの予め定められたひとつに予め定められたロジック値をもつかどうかを判定するために前記複数のタグにビットワイズ呼び掛けを行い、前記連続するビット位置の前記予め定められたひとつに前記予め定められたロジック値を持たない前記タグのそれぞれを非活性化し、ただ１つのタグが活性状態のまま残るまで、前記複数のタグを呼び掛けし非活性化するためのステップを繰り返し、前記ただ１つの活性状態のタグから情報を得て、前記情報がそこから得られた後に、前記１つの活性状態のタグを分離し、そして、完全な情報が前記呼び掛けのフィールド内の前記複数のタグのそれぞれから読み込まれるまで、すべての分離されていないタグに対して前述の前記ステップのそれぞれを繰り返す方法。２４．RF／IDタグがひとつのリーダーと少なくとも部分的に一致している期間にひとつの周波数で通信する呼び掛けのひとつのフィールドにおいて、複数のRF／ IDを呼び掛けるための方法であって、前記リーダーから前記タグに同期パルス列を送信し、それぞれの前記同期パルスは予め定められたパルス幅t１をもち、予め定められた期間t２で繰り返され、前記リーダーから前記複数のタグへ、t２の時期の繰り返しレートで、t３の予め定められたパルス間隔で選択された複数のパルスを送信することによりリーダーデジタルデータを送信し、そして、前記複数のタグから前記リーダへ、前記リーダーにより送信された連続した同期パルスにより定義されるタグデータフレームの選択された半分でタグデータパルスを選択的に送信することによりデジタルデータを送信する方法。２５．請求項２４の方法において、同期パルス列を送信するステップは、前記リーダーから前記タグへ前記予め定められたパルス幅t１のために信号の送信を停止して、そして前記予め定められた期間t２で前記中止を繰り返すことにより定義される方法。２６．請求項２４の方法において、前記複数のタグから前記リーダーへのタグデジタルデータの送信は、相応して選択された論理的な値を示すために選択された複数の同期パルスを送信する方法。２７．請求項２７の方法において、前記複数のタグから前記リーダーへのタグデジタルデータの送信は、前記リーダーから前記タグへ送信された前記リーダーデジタルデータの最後の後に前記タグデジタルデータを送信し、前記最後の同期パルスは、前記タグデータフレームの始めを定義する第１同期パルス、前記タグデータフレームの第１及び第２の半分を定義する前記同期パルスの２つを定義するリーダデジタルデータの２つを備える。