JP2002009661A - 読み出し機の場における電磁気トランスポンダの数の評価 - Google Patents
読み出し機の場における電磁気トランスポンダの数の評価Info
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Abstract
ターミナルと、ターミナルの場に進入した1つ以上のト
ランスポンダとの間の通信を初期化し、確立するために
必要な時間を短縮する、すなわち、特定の時刻にターミ
ナルの場に存在する全てのトランスポンダを決定し、識
別するために、読み出し/書き込みターミナルが必要と
する継続時間の短縮を提供すること。 【解決手段】 少なくとも1つのトランスポンダがター
ミナルの場に進入する時に前記トランスポンダと協働す
るように適合された、発振回路により高周波電磁場を発
生するターミナル、および基準値に対して発振回路の信
号位相を調整する回路、および発振回路の電流の測定に
基づいて、場に存在するトランスポンダの最低数を評価
する回路を含む、デバイス間の通信を確立する方法。
Description
ンダを使用したシステム、すなわち、読み出しおよび/
または書き込みターミナルと呼ばれるユニット(一般に
固定されている)により、無接触および無線の方式で問
合せが可能なトランシーバ(一般に移動できる)に関す
る。一般に、トランスポンダは、それに含まれる電子回
路に必要な電力供給を、読み出し書き込みターミナルの
アンテナにより放射される高周波場から引き出す。
ランスポンダが、同時に、同一の読み出しターミナルに
より放射された場を受信する可能性が高いシステムに関
する。これは、特に、例えば、前記トランスポンダをス
ロットまたはそのようなものに導入することによるなど
のトランスポンダを隔離する手段を備えないトランスポ
ンダ読み出し機に関する。
機は、その場に存在するトランスポンダの数、並びに、
用途によっては、これが同時に通信しなければならない
トランスポンダの数を徹底的に決定することができなけ
ればならない。
と、本発明が関するタイプのトランスポンダ10との間
のデータ交換システムの従来例を非常に図式的に示す。
および抵抗R1に直列になったインダクタンスL1で構
成される直列発振回路により基本的に構成される。この
直列発振回路は、中でも、増幅器またはアンテナカプラ
と、変調器/復調器、および制御信号とデータを処理す
るマイクロプロセッサを特に備えた、受信したデータを
制御し利用する回路とを含んでもよいデバイス2により
制御される。回路2は、一般に、図示せず異なる入力/
出力回路(キーボード、画面、サーバーへの伝送手段、
その他)および/または処理回路と通信する。読み出し
/書き込みターミナルの回路は、動作に必要な電力を、
例えば電気供給システム接続された(図示せず)供給回
路から引き出す。
トランスポンダ10は、制御および処理回路13の2つ
の入力端子11、12の間のコンデンサC2と並列にな
ったインダクタンスL2で構成される並列発振回路を基
本的に含む。端子11、12は、現実には、(図示せ
ず)整流手段の入力に接続され、この手段の出力は、ト
ランスポンダ内部の回路の直流電源端子を構成する。こ
れらの回路は、一般に、マイクロプロセッサ、メモリ、
ターミナル1から受信されてもよい信号の復調器、およ
びターミナルにデータを伝送するための変調器を基本的
に含む。
は、一般に、ターミナルの発振回路の励起信号の周波数
に対応して同じ周波数に同調される。この高周波信号
(例えば、13.56MHz)は、伝送搬送波としての
みならず、ターミナルの場に位置するトランスポンダに
対する遠隔供給搬送波としても使用される。トランスポ
ンダ10がターミナル1の場に位置する時は、トランス
ポンダの共振回路の端子11および12に高周波電圧が
発生する。この電圧は、整流されて、恐らくはクリッピ
ングされた後、トランスポンダの電子回路13の供給電
圧を送り出す。
は、一般に、データおよび/または制御信号を、場の1
つ以上のトランスポンダに伝送するために、異なる符号
化技術に従って前記ターミナルにより振幅変調される。
復路において、トランスポンダからターミナルへのデー
タ伝送は、一般に、共振回路L2、C2により構成され
る負荷を変調することにより行われる。この負荷の変化
は、搬送波の周波数より低い周波数(例えば、847.
5kHz)を有する副搬送波の速度で起きる。次に、こ
の負荷の変化は、例えば、コンデンサC1の電圧または
発振回路の電流の測定により、振幅変化または位相変化
の形で、ターミナルにより検出される。
ル1の場にトランスポンダが存在していない時、ターミ
ナル1は、高周波信号を介して、変調されたデータメッ
セージを周期的に伝送する。このメッセージは、考えら
れるトランスポンダを意図した要求メッセージである。
この要求または一般呼出しは、トランスポンダとターミ
ナルとの間の通信の初期化に必要な処理の一部である。
確立する際の困難は、いくつかの電磁気トランスポンダ
が、ターミナルの場に同時に存在することができるとい
う事実のためである。したがって、ターミナルは、ター
ミナルの場に存在するトランスポンダの数のみならず、
ターミナルが意図され、ターミナルが通信しなければな
らない用途に対応するトランスポンダの数を決定できな
ければならない。
てのトランスポンダが適切に識別されるまで、ターミナ
ル制御プログラムのループ動作を必要とする。
出し/書き込みターミナルによる1つ以上の通信の初期
化フローチャートを非常に図式的に示す。
ナル1に電源が入れられ、動作状態になるや否や、これ
は、開始、設定、および試験段階の後、少なくとも1つ
のトランスポンダとの通信が確立されるのを待つスタン
バイ手続きを開始する(ブロック20、ST)。この手
続きは、基本的に、ターミナルの場に存在すると考えら
れるトランスポンダに、要求シークエンス(REQ)を
周期的に送る(ブロック21)ことから構成される。問
合せ要求21の各送出の後、読み出し機は、その復調器
による、ターミナルの場に進入したトランスポンダから
来る確認応答メッセージ(ATQ)の受信を監視する
(ブロック22)。確認応答がない場合、読み出し機
は、要求21の送出のループを回る。読み出し機が確認
応答ATQを受信すると、次に、これは、そのトランス
ポンダが本当にこれを意図したトランスポンダであるか
どうかを調べるモード、並びに、場のいくつかのトラン
スポンダを個別化すると考えられる反衝突モード(ブロ
ック23)に切り替わる。ターミナルによる問合せ要求
に対する応答として、いくつかのトランスポンダがター
ミナルの場に存在する場合、それらは、同時に、また
は、利用できない読み出し機による復調の結果を出すた
めの十分に小さい時間間隔をもって応答してもよい。次
に、前記読み出し機は、通信したいトランスポンダを選
択するか、異なったトランスポンダに異なったチャンネ
ルを割り当てるかのいずれかをしなければならない。
ロセスが終了(ブロック25、E)した時、すなわち、
ターミナルがその場に存在する全てのトランスポンダを
識別したことを、読み出し機が検出した(ブロック2
4)時にのみ開始する。全てのトランスポンダが識別さ
れない限り、ターミナルは、問合せ発振要求の送出を開
始する。1つのトランスポンダが適切に識別されると、
それは、他の考えられるトランスポンダの検出の妨害を
避けるため、それ以上問合せ要求に確認応答を行わない
状態におかれる。
プの初期化および反衝突プロセスが知られている。従来
の方法の図は、例えば、本明細書に参考として関連する
フランス特許出願第2,760,280号および第2,
773,627号に見出される。
に存在する可能性の高いカードの最大数を決定すること
により、もっとも頻繁に行われる。特に、フランス特許
出願第2,760,280号に述べられるように、この
数は、検出確率を高め、初期化処理の継続時間を短縮す
るために、反衝突プロセスの利用の結果(ブロック2
3)に従って、読み出し機により修正されてもよい。
ーミナルと1つ以上のトランスポンダとの間の通信の確
立に先立つ時間は、このようなトランスポンダシステム
の使用において、重要なパラメータである。トランスポ
ンダは、しばしば、ユーザにより取り扱われるバッジま
たは無接触カードにより構成される。前記ユーザが読み
出し機とのほとんど瞬時の通信を得ない場合は、ユーザ
には、ユーザのカードの位置を修正するか、または、シ
ステムが動作していないと確信する傾向がある。100
ミリ秒の時間を超えると、トランスポンダとの確実な動
作のための通信の確立の継続時間は、長すぎると考えら
れる。
は、ターミナルの場に存在するトランスポンダの数を決
定するために通信が確立される前に、読み出し機により
行われる認識ループの数による。このループの数は、基
本的に、隔離されるトランスポンダの数による。
検出に供するループの数を最小化する傾向にある、統計
的コンピュータ計算および確率アルゴリズムの実施によ
って決定のみできる。
し/書き込みターミナルと、ターミナルの場に進入した
1つ以上のトランスポンダとの間の通信を初期化し、確
立するために必要な時間を短縮する、すなわち、特定の
時刻にターミナルの場に存在する全てのトランスポンダ
を決定し、識別するために、読み出し/書き込みターミ
ナルが必要とする継続時間を短縮することを目的とす
る。
ルにより行われる要求ループの数を削減できる解決策を
提供することを目的とする。
に考慮された、検出されるトランスポンダの数の動的な
適合を最適化することも目的とする。
検出結果の使用を必要としない解決策を提供することを
目的とする。
を達成するために、本発明は、基準値に対して発振回路
の信号位相を制御する手段、および発振回路の電流の測
定に基づいて、場に存在するトランスポンダの最低数を
評価するための手段を含む、少なくとも1つのトランス
ポンダがターミナルの場に進入する時に前記トランスポ
ンダと協働するように適合された、発振回路により高周
波電磁場を発生するターミナルを提供する。
ナルは、発振回路の容量性エレメントの電圧の測定に基
づいて、ターミナルの場に存在するトランスポンダの最
大数を評価する手段をさらに含む。
ナルは、ターミナルから1つ以上のトランスポンダを隔
てる距離のいくつかの所定の構成において、発振回路の
容量性エレメントの電圧、およびこの発振回路の電流に
関する特性の情報を決定し、保存する手段、およびこれ
らの特性の情報をトランスポンダの数の評価に考慮する
手段を含む。
情報は、中でも、トランスポンダがターミナルの場に存
在しない時の容量性エレメントの電圧と、トランスポン
ダがターミナルと最大近接の関係にある時の容量性エレ
メントの電圧と、トランスポンダがターミナルの場に存
在しない時の発振回路の電流と、トランスポンダがター
ミナルと最大近接の関係にある時の発振回路の電流を含
む。
の評価は、高周波場により搬送される考えられるデータ
メッセージを妨害することなく、行われる。
も1つのトランスポンダが確認応答を送るまで、要求シ
ークエンスを周期的に送ることを含めた、高周波磁場発
生ターミナルと電磁気トランスポンダとの間に少なくと
も1つの通信を確立する方法、およびターミナルの発振
回路の電流の測定に基づいて、場に存在する可能性の高
いトランスポンダの最低数を評価する方法を提供する。
は、測定された電流を、トランスポンダのいくつかの最
低数に対する最大電流の評価に対応する、既に計算さ
れ、保存された値と比較することを含む。
は、さらに、最低数の評価、および発振回路の容量性エ
レメントの現在の電圧の測定に基づいて、ターミナルの
場に存在する可能性が高いトランスポンダの最大数を評
価することをさらに含む。
は、添付の図面と関連して、以下の特定の実施形態の制
限を設けない説明にて詳細に討論される。
おいても同じ参照番号が付けられている。明確さのため
に、図4および8の特性は、縮尺を無視して描き、図面
には、ターミナルまたはトランスポンダのエレメント、
および本発明の理解に必要な処理のステップのみを示
し、以下に説明する。本発明の方法の計算を行うために
使用される手段は従来のものであるため、特に詳述しな
い。これは、例えば、読み出し/書き込みターミナルに
通常供給されるマイクロプロセッサとなる。さらに、ト
ランスポンダを指すために「カード」がしばしば引用さ
れるが、本発明が、マイクロプロセッサ(クレジットカ
ード型のカード、電子ラベルなど)を備えているにせ
よ、いないにせよ、どのようなタイプのトランスポンダ
にも適用されることに留意されたい。
行われる物理的な測定に基づいて、読み出し/書き込み
ターミナルの場に存在するカードの数を評価することを
提供することである。さらに詳しくは、本発明によれ
ば、ターミナルの場にあるカードの数は、ターミナルの
発振回路の電流の値、およびこの発振回路のコンデンサ
の電圧と、ターミナルを動作状態に置くことに先だつ学
習段階で測定されおよび/または保存される値とを、比
較することによって評価される。
初期化または反衝突プロセスのループの数を大幅に削減
する(図2)。測定に基づいて、この数を動的に適合す
る方法が使用されるとしても、考慮される最初の数は、
従来の実施に比較され、取り除かれる。本発明によれ
ば、カードの数の評価は、受信されるデータ信号を利用
することなく(すなわち、ターミナルの復調器の下
流)、行われる(復調器の上流)。本発明は、唯一の電
流および電圧の電気的決定、およびこれらの変数の計算
に基づいて、この数の評価を提供する。
情報を得るためには、ターミナルの場にあるトランスポ
ンダの数の増加によって、トランスポンダの発振回路に
形成される負荷の変化を測定することで十分であると考
えるであろう。しかし、そのような変化は、場に存在す
るカードの数に従って線形ではないため、そのような測
定は現実には利用できない。さらに、トランスポンダに
よって発振回路に形成される負荷は、このトランスポン
ダをターミナルから隔てる距離に依存する。ここで、タ
ーミナルの発振回路のコンデンサ(コンデンサC1、図
1)で評価される変化の範囲は、この発振回路の同調、
並びに、遠隔供給搬送波周波数へのトランスポンダの発
振回路の同調に依存する。従来の回路では、この同調が
完璧ではない。
振周波数の搬送波周波数への同調は、ひとたびターミナ
ルが作成されれば、可変コンデンサの手段により手動で
行われる。特に容量性および誘導性のエレメントの製造
上の公差のために、この同調には、ターミナルの発振器
により供給される基準信号と、例えば、コンデンサC1
からサンプリングされた受信信号との間で選ばれた位相
動作点を保証するための調整が必要である。ターミナル
の発振回路の離調はいくつかのシークエンスを有し、特
に、この発振回路の信号振幅を修正するシークエンス
と、したがって、考えられる評価のための信号の利用可
能な振幅を有する。
に対してターミナルの発振回路の位相の調整を与えるこ
とである。本発明によれば、この位相調整は、ループ
が、トランスポンダから来る、考えられる復帰変調(b
ack−modulation)への妨害を避けるため
に十分ゆっくりで、トランスポンダがターミナルの場を
通過する速度に比較して十分速くなるように選択された
応答時間を有するループにより行われる。これは、変調
周波数に関して静的調整と呼ぶこともできる(例えば、
トランスポンダからターミナルへのデータ伝送に使用さ
れる13.56MHzの遠隔供給搬送波周波数および8
47.5kHzの復帰変調周波数)。
た、本発明によるターミナル30の一実施形態のブロッ
ク構成を示す。
ンテナカプラ33の出力端子32と基準電位にある端子
34(一般に、アース)との間に、容量性エレメント3
1と抵抗性エレメントR1とともに直列になったインダ
クタンスまたはアンテナL1で形成される発振回路を含
む。この発振回路の電流を測定するためのエレメント3
5は、例えば、容量性エレメント31とアース34との
間に挿入される。測定エレメント35は、以下に述べる
位相調整ループに含まれる。増幅器33は、例えば、
(図示せず)水晶発振器から、基準周波数(信号OS
C)を受信する変調器36(MOD)から来る高周波伝
送信号Eを受信する。変調器36は、必要であれば、伝
送されるデータの信号Txを受信し、ターミナルからの
データ伝送がなければ、トランスポンダに遠隔で供給す
るよう適合された高周波搬送波(例えば、13.56M
Hz)を送り出す。容量性エレメント31は、信号CT
RLにより制御できる可変容量エレメントである。
の電流の位相調整が、基準信号に関して行われる。この
調整は、高周波信号、すなわち、伝送されるデータがな
い場合の信号Eに対応する搬送波信号の調整である。こ
の調整は、アンテナの電流を、例えば、変調器の発振器
により供給される信号OSCに、対応する基準信号と一
定の位相関係に維持するために、ターミナル30の発振
回路の容量を変化させることにより行われる。信号CT
RLは、基準信号に関して位相間隔を検出し、それに従
って、エレメント31の容量を修正する機能を有する回
路37(COMP)から発せられる。この位相測定は、
エレメント31に直列に接続された電流変換器35によ
り、回路の電流Iの測定から行われる。この変換器は、
一般に、エレメント31とアース端子34との間の一次
側コイル35’、および二次側コイル35”から形成さ
れ、二次側コイルの第1端子はアース34に直接接続さ
れ、その第2端子は、測定の結果を提供する信号MES
を送り出し、電流電圧変換抵抗R35が二次側コイル3
5”に並列に接続される。測定結果MESは比較器37
に送られ、これは、信号CTRLの手段により容量性エ
レメント31を測定結果に従って制御する。
ば、比較器37は、トランスポンダから来て、発振回路
により受信することができる信号を復調するために使用
されるものと同じ(図示せず)位相復調器を使用する。
したがって、図3に示すように、比較器37は、信号R
xを送り出して、トランスポンダから受信したデータの
可能性のある復帰変調を、ターミナルの電子回路の残り
の部分を示すブロック38に送り返す。
の能力の範囲内であり、従来の手段を使用し、上述した
機能上の指示に基づく。図3の電流変換器の代替とし
て、他の従来の手段が使用されてもよい。位相調整ター
ミナルの例は、参照により本明細書に組み込まれる文書
EP−A0857981に説明される。
沿って調整することにより、発振回路構成部分の寸法公
差、および動作中のこれらの構成部分のドリフトの、考
えられる問題が克服されるのみならず、ターミナルの発
振回路と1つ以上のトランスポンダの発振回路との間の
磁気結合に関する確実な測定を行うことも可能となる。
の発振回路の電流、および電圧の測定は、本発明によ
り、場に存在するトランスポンダまたはカードの数に関
する情報を、それらから推論するために利用することが
できる。この情報は、各カードとターミナルとの間の結
合、すなわち、2つの相互作用する発振回路の間の結合
係数を特に考慮する。この結合係数は、基本的に、トラ
ンスポンダをターミナルから隔てる距離に依存する。ト
ランスポンダの発振回路とターミナルの発振回路との間
の結合係数は、常に0と1の間にあり、発振回路のアン
テナ間を隔てる距離が、第1近似として、1−kに比例
することに注意すべきである。したがって、以下の説明
では、この距離または結合係数が参照される。
異なった動作構成にあるターミナルにより測定される電
子的変数間の異なった関係の解釈から発している。
れる)ターミナルの直列発振回路の電流Iは、以下の関
係により、発振回路を励起する(Vgと呼ばれる)いわ
ゆる発電機電圧、および発振回路の見かけのインピーダ
ンスZ1appに関係付けられる。
調整することは、ターミナルの場に進入するトランスポ
ンダの距離の変化が、この発振回路のインピーダンスの
実数部分の修正としてのみ変換されることになる。1つ
のトランスポンダ(または、複数のトランスポンダ)で
形成される負荷により、虚数部分を、変調周波数に比較
して静的に修正する傾向を持つであろう全ての変化は、
位相調整ループにより補償される。したがって、静的な
動作では、インピーダンスZ1appの虚数部分はゼロ
である。したがって、インピーダンスZ1appは、見
かけの抵抗R1 appに等しく、以下のように表され
る。
スポンダの発振回路のインピーダンスの虚数部分を表し
(X2=ωL2−1/ωC2)、R2は、インダクタン
スL2とコンデンサC2に並列の、点線で示す抵抗R2
により図1にモデル化される、トランスポンダの構成部
分によりそれ自身の発振回路に形成される負荷を表す。
言い換えれば、抵抗R2は、コンデンサC2とインダク
タンスL2に並列に加えられる、トランスポンダの全て
の回路(マイクロプロセッサ、復帰変調手段、その他)
に同等な抵抗を表す。上記の式2において、他の2項に
加えるインダクタンスL1の直列抵抗は無視されてい
る。この直列抵抗の値は、簡単のために、抵抗R1の値
に含まれる。
ポンダがターミナルの場に存在する場合に成立する。し
かし、この場にいくつかのトランスポンダが存在する場
合は、ターミナル側の見かけのインピーダンスへの(よ
り詳しくは、見かけの抵抗への)それらの各々の寄与を
加えなければならない。したがって、ターミナルの場に
存在するn個のトランスポンダについては、以下のよう
に書ける。
のである、すなわち、実質的に同様の特性を有すること
を考えると、これは現実的な近似であり、上記の式4
は、以下のようになる。
間の結合に、したがって、各トランスポンダとターミナ
ルとの距離に依存する項である。
ドについては、以下のように書ける。
て、平均の結合係数に対応する、同じ結合係数を有する
n個のトランスポンダを、ターミナルが見たように全て
が起こると考えてもよい。したがって、カード当たりの
平均結合係数は、以下の関係によって与えられるように
定義してもよい。
義することになる。
たはトランスポンダについて、その強度変換器により測
定される電流Iが、カードの数、および以下に示す、平
均結合係数の関数として表される、それらのそれぞれの
結合係数とに依存すると考えることもできる。
ーミナルについて同じ結合係数を有する場合、すなわ
ち、トランスポンダが全て同じ距離にある場合、電流I
は、場に存在するトランスポンダの数の増加とともに減
少する。同様に、ターミナルの発振回路で測定される同
じ電流について、各トランスポンダの結合係数の減少
は、場のトランスポンダの数の増加を示唆する。言い換
えれば、トランスポンダの数と、トランスポンダ当たり
の平均結合係数の二乗との積は、一定と考えられる。
行える電気的変数の測定において、本発明は、以下の場
合に対応するオフロードおよび最大結合値の使用を提供
する。
ランスポンダが存在しない時の電流と電圧を表す。この
オフロード動作において、ターミナルの発振回路の見か
けのインピーダンスZ1off−loadは、この時点
で、ターミナルの構成部分R1、L1、およびC1にの
み依存する。さらに、位相調整のために、このインピー
ダンスの虚数部分が常にゼロであるので、以下のように
書ける。
は、最大結合kmaxに対応する。この状態、すなわ
ち、1個のトランスポンダとターミナルの間の最小限の
距離の関係(例えば、トランスポンダがターミナル上
に、アンテナL1にできる限り近く置かれている)にお
いて、関係する一群またはタイプのトランスポンダがタ
ーミナル上に置かれている間に、ターミナルの発振回路
の電流Imaxの測定を行うことができる。
びkavのみが、該当するターミナルおよび該当する一
群のトランスポンダについて変化する可能性が高いと仮
定して、最大結合として、1個のカードおよびn個のカ
ードについてのこの関係を書くと、以下が推論される。
における電流を表す。
以下の関係が得られる。
ードおよび最大結合電流は、読み出し機の学習段階にお
いて、最大結合
より測定できる。したがって、読み出し機は、2個、3
個、4個、などのカードに対する最大結合における電流
の異なった値を計算することができ、計算された値の最
大数は、アプリケーションおよび読み出し機の場に見出
される可能性が高いと推定されるカードの最大数に連結
されている。
は、読み出し機の場のカード当たりの平均結合係数に対
する、ターミナルの発振回路の電流Iの一群の曲線の例
を示す。平均カプリングの目盛りは右側に進むと小さく
なり、距離の目盛りは右に進むと大きくなる。
最大結合kmaxにおける、すなわち、距離ゼロにおけ
る最大電流は、ターミナルの場のカードの数が増加する
につれて減少する。さらに、全ての曲線は実質的に同じ
形状を有し、距離の増加につれ(または、カード当たり
の平均結合係数の減少につれ)、オフロード電流の水平
な形状に重なる。この各曲線は互いに交わらないことに
留意されたい。
し機の発振回路の電流を測定することで、場にあるカー
ドの最低数は、この測定された電流を、学習段階の間に
計算される異なった値に比較することにより決定でき
る。図4の曲線に関して、学習段階の計算は、一群の曲
線を直接描くには至らないが、単に、異なった、可能性
のある最大電流を計算することになる。
階の実施形態のフローチャートを示す。
機は、学習段階のための内蔵コンピュータにより、同調
され、環境設定される。カードについての最大結合にお
ける電圧VC1および電流Iが測定される(ブロック5
1)。この測定は、ターミナルから最低の距離、理想的
には距離ゼロに置かれたサンプルカードの使用により行
われる。電流
れ、一方、電圧VC1(k max,1)は、例えば、コ
ンデンサ31において測定される。図5に示す現実の学
習段階のためには、電流の測定のみが必要である。しか
し、以下に述べる本発明の好ましい実施形態を実施する
ためには、電圧VC1が測定される。
て、オフロード電圧と電流VC1of f−loadとI
off−loadが測定され、保存される。これらの測
定は、ターミナルの場にカードが存在しない時に行われ
る。もちろん、オフロード動作と最大カプリングとの間
の測定の順序は任意である。(ターミナルとともに動作
しようとするカードの一群またはタイプから独立した)
オフロード測定は、(例えば、ターミナルとともに動作
することを意図されたカードのタイプを変更するため
に、更新できる)最大結合の測定から、独立して行うこ
とさえできる。
値に基づいて、読み出し機のコンピュータ手段は、いく
つかのカードに対する最大結合に対応する1組の電流値
を計算する(ブロック53)。これらのI
max(n>1)の値は、図4に示す値に対応し、計算
される値の最大数は、用途に対応する。
読み出し機は、1つ以上のトランスポンダが読み出し機
の場に現れるたびに、トランスポンダの最低数を決定す
ることが可能になる。この数は、要求手続きを適合する
こと、さらに詳しくは、伝送が初期化されるや反衝突ス
テップの数を適合することを可能にする。
る方法の第1の実施形態の簡略化したフローチャートを
示す。
階の終了(ブロック54、図5)の後、読み出し機は、
その場におけるトランスポンダの出現を監視するため
に、要求を周期的に伝送する、従来のスタンバイ動作モ
ードに切り替える。
ある存在を検出するや否や、図6に示すような決定段階
を開始する。プログラム初期化のステップ(ブロック6
0、ST)の後、読み出し機の発振回路の電流の電流値
Iが測定される(ブロック61)。次に、学習段階で既
に計算された値に基づいて、ターミナルの場に存在する
トランスポンダの最低数nminが決定される(ブロッ
ク62)。
電流Ioff−loadと1個のカードのための最大電
流
のカードが読み出し機の場に存在し、このカードが(k
maxより小さい)結合kを与えた場合。または、読み
出し機の場にn個のカードがあり、これら全てが個別
に、第1の場合の結合kより小さい結合kを持つ場合の
いずれかである。
カードに対する2つの最大電流の間に含まれる場合は、
読み出し機の場に少なくともn個のカードを有すること
が確実である。しかし、カード当たりの平均結合が、n
個のカードのみ存在する場合より小さい場合は、n+1
個を超えるカードが存在する恐れがある。
理における要求サイクルの数nRを選択する(ブロック
63)ことが可能である。
送の初期化INITを示すブロック64)が適応され
る。
れた実施形態がもたらす第1の長所は、カードの最低数
を知ることにより、反衝突要求の数が既に調節され、従
来の処理は省かれることである。
の決定が、図6の簡略化された実施形態に関して改善さ
れた、本発明による好ましい実施形態の簡略化されたフ
ローチャートを示す。
ック70(ST)の開始の後、発振回路の電流Iだけで
なく、この回路のコンデンサの電圧VC1も、測定され
る(ブロック71)。
図6)にあるように、最低数nmi nが決定される(ブ
ロック72)。
コンデンサC1(エレメント31、図3)の電圧の理論
的な一組の値に対応する一組の値VC1(th,n
min)が、ターミナルの場に存在する可能性の高いカ
ードの最低数のそれぞれについて、計算される(ブロッ
ク73)。
に行われる。
電圧は、読み出し機側に供給される位相調整ループのた
めに、カードの各最低数について計算することができ、
場に存在するカードの最大数が、それから推論できる。
部分X1appが以下のように表せることは知られてい
る。
部分X1appはゼロである。したがって、 X1=a2・X2 (式16)
ド値との差は、以下のように表せる。
で、係数aoff−loadはゼロである。さらに、エ
レメント31の電圧VC1は、(電流変換器35の影響
を無視して)I/ωC1と書くことができ、電流Iは、
例えば、変換器35により測定される。この結果、上記
の式17は、以下のように書ける。
ること、およびこの適用を式18に転用することによ
り、1個のカードについて、以下のように書ける。
られる。
/kmaxは、単独のトランスポンダがターミナルの場
に存在する場合、以下のように書ける。
と、および式1および2に基づいて、最大結合とオフロ
ードにおける見かけのインピーダンスの差を表すことに
より、係数amax 2について得られる式を組み合わせ
て、以下のように書ける。
に代わり)電流Iおよび電圧VC1のいかなる値にも適
用できる。
うに書ける。
習段階の間に計算され、保存することもできる(ブロッ
ク51および52、図5)。
るいくつかのカードについて有効のままである。したが
って、電流の現在の測定(ブロック71、図7)、およ
びカードの最低数nminの決定(ブロック72)に基
づいて、容量性エレメント31の電圧VC1の理論値V
C1(th,nmin)が、式23から推論される以下
の関係を適用することにより、nmin個のカードにつ
いて推論できる。
の現在の値を、所定の最低区域について計算した理論値
に比較すること(ブロック74、図7)が可能となっ
た。
された理論値以下である場合、これは、場に存在するカ
ードの数が、最低数に等しいことを意味する。この場
合、反衝突処理の要求シークエンスの数nRは、トラン
スポンダの正確な数に現在対応することが知られる、こ
の数nminに基づいて、選択される(ブロック7
5)。
れは、ターミナルの場にnmin個を超えるカードが存
在することを意味する。
るカードの最大数の決定を含む別の計算段階に進む。こ
の目的のために、増加する数nmin+iについて測定
された電流Iに対応するために得なければならない電圧
VC1の計算が、繰り返し行われる。カードの最低数
が、電流測定に基づいて決定されているため、およびカ
ードの実際の数がこの最低数に対応しないことが知られ
ているため、ターミナルの場にあるカードの数は、最大
結合係数より小さい。逆の場合では、この測定された電
流が、より大きいカードの最低数を提供するであろう。
カードの数nminに関する追加の増加分を表す計算子
iが初期化される(ブロック76)。変数iを1に設定
したことにより、第1電圧値VC1が、測定された電流
Iとカードの最低数+1とについて計算される。この値
の計算(ブロック77)は、図8との関連でより深く理
解される、以下の方法で得られる。
1の値の目盛りに関連して距離(または、結合係数k)
に依存する発振回路の電流Iの形状の例を示す。
われる計算(ブロック53、図5)は、最大結合係数k
maxに全て位置する、曲線81、82、83、および
84の起点の決定を可能にする。各曲線は、低下する電
流に対して増加するカードの数に対応する。オフロード
電流の測定(ブロック52)は、異なった曲線の漸近線
を定める。図8の電流の軌跡は、図4の軌跡と比較され
る。最大結合係数または距離ゼロにおける、電流軸上の
異なった点の決定は、カードの最低数が区域ごとに異な
る(図面の表現において水平な)区域の決定を可能にす
る。この電圧VC1の測定は、結局、カードの最大数の
決定を可能にする。
ードの最低数に対する、理論的な電圧値の計算(ブロッ
ク73)は、図8に示す例において、2個のカードの形
状を表す曲線82上の交点を決定する。
ードのさらに大きい数に対応する曲線83および84と
の、測定された電流Iの線の交点の決定に対応する。
(I,3)を計算した後、得られた値は、測定値VC1
に比較される(ブロック78)。測定値VC1が計算値
を超えない限り、増加分iは増加し(ブロック79)、
より大きいカードの数(値VC1(I,4))について
計算が再開される。図8の例において、測定値VC1
は、3個および4個のカードに対する値の間に含まれる
ことが仮定される。測定された電流を考慮すると、これ
は、トランスポンダの数が多くとも4であり、したがっ
て、2と4の間に含まれるということを意味する。そこ
で、この最大数(または、決定の安全の理由で、最大数
+1)に、反衝突処理の要求の数を設定する(ブロック
80)ことが可能になる。
は、ブロック80のいずれにより決定されていても、こ
の数を考慮して、従来の要求処理が行われる(ブロック
90)。
ても、本発明の実施に必要な計算は、現実には、精密に
決定される必要のないこれらの曲線の点に関係すること
に留意すべきである。
以下の式に基づいて行われる。
平均結合係数への適用から推論され、測定された特定の
電流について、平均結合係数が以下の関係により得られ
ることを考慮している。
応する、カード当たりの平均結合係数を指す。
ンダの少なくとも最低数を決定できることである。
て、場に存在するトランスポンダの正確な数さえ、また
は、少なくとも最大数が決定される。これらの数を知る
ことは、少なくとも1つのトランスポンダが、ターミナ
ルにより伝送される問合せの要求に確認応答する時に、
通信の初期化アルゴリズムの適合を可能にする。
に知るという事実は、最適な要求段階の数の評価を可能
にする。読み出し機の前に同時に存在するいくつかのカ
ードの中から1個のカードを選択すること、または、読
み出し機の場にあるカードを識別すること、または、読
み出し機が通信しなければならない異なったカードの選
択シークエンスを可能にすることの、いずれかを可能に
しなければならない、反衝突プロトコルのために割かれ
た交換時間は、したがって、最適に削減される。
確認応答するや否や、本発明により、読み出し機の場に
あるカードの予測できる数の適合が行われる。所定の数
が問合せ処理を実施するために必要である場合、初め
は、これは、任意または従来の方法でこの数を設定する
ために提供することもできる。
するや否や、これは、学習の間に計算したデータを使用
することにより、トランスポンダの数の決定の手続きを
行う。本発明の実施により、最低数の、および本発明の
方法により決定される最小数および最大数の部類の外の
要求のこの数の動的な適合を提供することは、もはや必
要ない。残りについては、従来の問合せ要求の送信、反
衝突、および初期化の処理を使用できる。
最大または正確な数に、必ずしも対応しないが、この数
の関数であることに留意すべきである(例えば、所定の
係数による積または商、または、所定の数との和または
差)。
様々な改変、修正、および改良を有する可能性が高い。
特に、上記に述べられた機能に関する指定に基づく本発
明の現実的な実施は、当業者の能力の範囲内である。そ
れらが、一般に、トランスポンダ読み出し/書き込みタ
ーミナルに存在するデジタル処理回路のプログラミング
の通常の技術に依存することにのみ、注意すべきであ
る。したがって、本発明は基本的に計算処理を実施する
ため、ターミナルの発振回路の電流および電圧の情報の
準備をほとんど含めた、従来のターミナルの小さな改変
とともに使用してもよい。
ド(例えば、アクセス管理用身分証明カード、電子サイ
フカード、カード所有者情報保存用カード、消費者信用
カード、有料テレビ用カード、その他)、およびこれら
のカードのための読み出し/書き込みシステム(例え
ば、アクセス管理ターミナルまたはポーチコ、自動現金
支払機、コンピュータ用ターミナル、電話用ターミナ
ル、テレビまたは衛星用復号器、その他)がある。
開示の一部をなすと考え、本発明の精神および範囲の中
であると考える。したがって、前述の説明は例としての
みのものであり、これに制限することは考えない。本発
明は、冒頭の特許請求の範囲、およびこれに同等の部分
に定められるもののみに制限する。
を示すことを意図した図である。
を示すことを意図した図である。
書き込みターミナルの一実施形態を、ブロック図の形で
示す図である。
の学習段階を図示するために、1つ以上のトランスポン
ダが位置する距離の関数としての本発明によるターミナ
ルの発振回路の電流の変化の特徴を示す図である。
の学習段階の一実施形態を示す簡略化したフローチャー
トである。
ンダの数を決定する方法の第1の実施形態を簡略化した
形で示すフローチャートである。
ンダの数を決定する方法の第2の実施形態の簡略化した
フローチャートである。
結合係数によるターミナルの発振回路の電流の特性、お
よびこの発振回路のコンデンサの電圧の特性を示す図で
ある。
Claims (9)
- 【請求項1】 発振回路(R1、L1、31)により高
周波電磁場を発生するためのターミナルであって、少な
くとも1つのトランスポンダがこの場に進入する時に前
記トランスポンダと協働するように構成され、 基準値に対して発振回路の信号位相を調整する手段(3
7)と、 前記発振回路の電流の測定に基づいて、前記場に存在す
る前記トランスポンダの最低数を評価するための手段を
含むターミナル。 - 【請求項2】 前記発振回路の容量性エレメント(3
1)の電圧の測定に基づいて、前記ターミナルの場に存
在する前記トランスポンダの最大数を評価する手段をさ
らに含む請求項1に記載のターミナル。 - 【請求項3】 前記ターミナルから1つまたは複数のト
ランスポンダを隔てる距離のいくつかの所定の構成にお
いて、前記発振回路の前記容量性エレメント(31)の
電圧、および前記発振回路の電流に関する特性の情報を
決定し、保存する手段、および前記トランスポンダの数
の評価において、これらの特性の情報を考慮する手段を
含む請求項1に記載のターミナル。 - 【請求項4】 前記特性の情報が、中でも、 前記ターミナル(1)の前記場にトランスポンダ(1
0)が存在しない時の、前記容量性エレメント(31)
の電圧と、 前記トランスポンダが、前記ターミナルと最大近接(k
max)の関係にある時の、前記容量性エレメントの電
圧と、 前記ターミナルの前記場に前記トランスポンダが存在し
ない時の前記発振回路の電流と、 前記トランスポンダが、前記ターミナルと最大近接の関
係にある時の前記発振回路の電流を含む請求項3に記載
のターミナル。 - 【請求項5】 前記高周波場によって搬送される、考え
られるデータメッセージを妨害することなく、カードの
数の評価が行われる請求項1に記載のターミナル。 - 【請求項6】 高周波電磁場を発生するターミナル
(1)と、電磁気トランスポンダ(10)との間に、少
なくとも1つの通信を確立する方法であって、前記場に
進入する少なくとも1つのトランスポンダが確認応答を
送るまで、要求シークエンス(REQ)を周期的に送る
ことと、前記ターミナルの発振回路の電流の測定に基づ
いて、前記場に存在する可能性のあるトランスポンダの
最低数を評価することを含む方法。 - 【請求項7】 前記評価が、測定された電流と、前記ト
ランスポンダのいくつかの最低数に対する最大電流の評
価に対応して、既に計算され、保存される値とを比較す
ることを含む請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】 前記最低数の前記評価、および前記発振
回路の容量性エレメント(31)の現在の電圧の測定に
基づいて、前記ターミナルの前記場に存在する可能性が
高いトランスポンダの最大数を評価することを、さらに
含む請求項6に記載の方法。 - 【請求項9】 請求項1から5のいずれかに記載の前記
ターミナルに適用される請求項6から8のいずれかに記
載の方法。
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