JP2002507756A - 複数個の遠隔ユニットと制御ユニットとの間の通信の方法 - Google Patents

複数個の遠隔ユニットと制御ユニットとの間の通信の方法

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Abstract

(57)【要約】 基地局（１０）および複数個の非同期に動作する遠隔ユニット（２０、２２、２４、２６、２８）を含む通信システムにおける、基地局と遠隔ユニットの各々との間の通信の方法は、各遠隔ユニットが第１のビットパターンを基地ユニットにランダムに伝送するステップ（２０８）を含む。誤りのないビットパターンの受信を検出すると、基地ユニットは、第１の時間窓の間にＡＣＫを伝送する（２３４）。対応する第１の時間窓の間にＡＣＫを検出した遠隔ユニットが選択ユニットとなり、その後基地局と通信する（２１８）。すべての他の遠隔ユニットは引続き、第１の組のコマンドに属するコマンドの伝送をモニタし（２１４）、その後、選択ユニットは休止モードに入り、非選択ユニットは基地ユニットへの第１のビットパターンのランダムな伝送を再開する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
この出願は、一般的には、デジタルデータ通信プロトコルに関し、より具体的
には、複数個の遠隔ユニットであって、その数および識別が未知である遠隔ユニ
ットとの通信に関する。
【０００２】
【発明の背景】
いくつかの通信システムは、基地局および、基地局についての通信フィールド
内に配備された複数個の遠隔ユニットからなる。典型的には、基地局は、遠隔ユ
ニット内に含まれる情報を集め、かつ遠隔ユニットに情報を書込んでもよい。通
信フィールドは、基地局と各遠隔ユニットとの間の銅リンクまたは光ファイバリ
ンクからなってもよい。代替的に、通信フィールドは、基地局と遠隔ユニットと
の間の電波伝送の形をとってもよい。後者の例は、家畜、空港の手荷物処理シス
テムでの手荷物、セキュリティ分野での職員のバッジなどのアイテムに取付けら
れる無線周波数識別装置（ＲＦＩＤ）を採用するシステムである。呼び掛け機ユ
ニット（リーダユニットともいう）が、ＲＦＩＤ（タグともいう）に無線周波数
信号をブロードキャストするが、これはタグに情報を運ぶために変調されている
。タグ内の変調回路が、基地局に情報を伝送し返すことを可能にする。
【０００３】 ほとんどの適用では、多くのタグが呼び掛けフィールド内に存在するため、基
地局からの伝送は典型的には、１つ以上のタグによって検出されることになる。
したがって、タグに含まれる情報に対する基地局による要求は、多くのタグから
の複数の伝送をもたらし、その結果ごっちゃになった応答が基地局で検出される
可能性がある。反対に、特定のタグを意図した情報は、呼び掛けフィールド内の
すべてのタグによって拾われることになる。
【０００４】 これらの問題は、目標のタグのみが応答するよう、識別情報を伝送することに
よって回避可能である。しかしながら、しばしば、基地局は、どのタグが呼び掛
けフィールド内に配備されているのかを先天的には、知らない。その上、ＲＦＩ
Ｄタグが用いられている環境の動的な性質の結果、タグが呼び掛けフィールドを
出たり入ったりすることがよくある。基地局が、配備されたタグが識別されるプ
ロセスを開始するよう、識別方策が開発されてきた。
【０００５】 たとえば、米国特許番号第５，３６５，５５１号および第５，５００，６５０
号には、指令局（リーダユニット）がコマンドを応答機局（タグ）に伝送するこ
とによって、各応答機が乱数を生成し、これがその後に応答機を識別する調停数
としての役割を果たすような、システムおよび方法が教示されている。その後、
指令局が各応答機の調停数を集めて、指令局がその後に、任意の１つの応答機局
と直接に交信することが可能となる。
【０００６】 米国特許番号第５，４３４，５７２号では、他のタグを漸進的に排除すること
によって所望のタグにアクセスする方法が開示されている。各タグには、Ｎビッ
ト位置を有する独自のバイナリＩＤ番号が割当てられている。リーダは、ビット
コマンドをタグに伝送する。そのようなコマンドの１つ、ＢＩＴ０コマンドによ
って、現在のビット位置が「０」である各タグが応答し、現在のビット位置が「
１」である各タグがリセットされる。同様に、ＢＩＴ１コマンドによって、現在
のビット位置が「１」である各タグが応答し、ビット位置が「０」である各タグ
がリセットされる。タグによる応答は、戻り信号を伝送することと、内部カウン
タを次のビット位置にインクリメントすることとを含む。したがって、リーダは
、ＢＩＴ０コマンドおよびＢＩＴ１コマンドの適切なシーケンスを発行すること
によって、所与のバイナリＩＤを持つタグへのアクセスを獲得し、したがって、
所望のタグのみがアクティブを保つまで、不所望のタグを連続的にリセットする
ことが可能である。
【０００７】 米国特許番号第５，４８９，９０８号には、各タグが独自のｉｄコードを有す
る、複数タグについてのシステムが開示されている。リーダはビットストリング
を作成し、これがタグに送信される。各タグは、このビットストリングを、その
ｉｄコードの最下位ビットと比較し、もしミスマッチが起きればタグは応答しな
い。リーダが伝送に対する複数の応答を検出する度に、付加的なビットがビット
ストリングに付加され、変更されたストリングが伝送される。付加的ビットは、
リーダが１個のみの応答が受信されたことを検出するまで、連続的に付加され、
この時点でコードは記憶される。フィールド内のタグのすべてについてのｉｄコ
ードが記録されるまで、このシーケンス全体が繰返される。
【０００８】 米国特許番号第５，６０２，５３８号には、タグが、呼び掛けコマンドをリー
ダから受信することに応答して、そのｉｄコードを伝送する、複数タグシステム
が教示されている。リーダに最も近いタグからの信号が検出され、そのｉｄコー
ドが記憶される。次に、リーダは、受信したｉｄコードを含む別の呼び掛けコマ
ンドを伝送する。この伝送にそのｉｄコードが含まれているタグ以外の、すべて
のタグがそのｉｄコードを送信することによって応答する。再び、リーダは最も
強い信号を検出し、信号に含まれるｉｄコードを記録する。リーダは、今回は第
１および第２のｉｄコードを含む、さらに別の呼び掛けコマンドを伝送する。再
び、この伝送にそのｉｄコードが含まれている２つのタグ以外の、すべてのタグ
がそのｉｄコードで応答する。リーダは、最も強い信号を検出し、信号に含まれ
るｉｄコードを記憶する。呼び掛けフィールド内のすべてのタグが識別されるま
で、これが繰返される。
【０００９】 米国特許番号第５，２９４，９３１号は、リーダユニットに対する各タグの近
接に基づいて、複数タグ環境において個々のタグにアクセスする異なった方策を
教示する。各タグは、呼び掛けパルスによって生成された充電電圧が固定電圧範
囲にあるときにのみ、呼び掛けに応答するよう構成される。したがって、リーダ
が所与のエネルギで呼び掛けパルスを放出すると、リーダの近くのタグは、電圧
範囲より上の電圧レベルで充電され、したがって応答しない。同様に、遠いタグ
は、電圧範囲より下のレベルで充電され、したがって応答しない。リーダから適
当な距離に位置するタグのみが、電圧レベル内にあるレベルにまで充電され、し
たがってリーダに応答する。放出されるパルスのエネルギを変動させることによ
って、リーダは、そのフィールド内のタグのすべてに呼び掛けることが可能であ
る。
【００１０】 これらの先行技術の方策の各々は、基地局および／またはＲＦＩＤタグ内の付
加的回路および／またはインテリジェンスが識別プロトコルを実現することを必
要とする。たとえば、′９３１特許は、動作が可能とされる狭い電圧窓を検出す
るために、タグ内での精密構成要素を必要とする。
【００１１】 したがって、システムを構成する基地局およびＲＦＩＤの設計および実現化例
の複雑さを最小限にするＲＦＩＤタグ識別方法が必要とされる。制御ユニットが
２つ以上の遠隔ユニットと通信するような、同様の通信システムに適用可能であ
る方法が所望される。
【００１２】
【発明の概要】
基地局および複数個の遠隔ユニットを有する通信システムにおける、この発明
に従う通信の方法は、遠隔ユニットでの、ランダムな時間期間分遅延するステッ
プと第１のビットパターンを伝送するステップとを含む。誤りのないビットパタ
ーンを受信すると、基地局は確認パルスを伝送する。遠隔ユニットが、第１のビ
ットパターンのその伝送に続く第１の時間期間の間に、確認パルスの伝送を検出
すれば、遠隔ユニット（選択された遠隔ユニットと呼ぶ）は第２のビットパター
ンを伝送する。基地局は、第２のビットパターンを検出すると、１つ以上のコマ
ンドを伝送し、これを遠隔ユニットが検出し実行する。基地局は、基地局および
遠隔ユニットの両方にとってのタイムベースとしての役割を果たすマスタ信号を
ブロードキャストして時間の経過を測定する。
【００１３】 遠隔ユニットが第１の時間期間以外で任意の伝送を検出すれば、遠隔ユニット
は休止状態を保ち、第１または第２のコマンドの伝送をモニタする。そのような
場合、そのような遠隔ユニットはすべて、ランダムな間隔で第１のビットパター
ンを再伝送する。選択された遠隔ユニットは、第１のコマンドを検出すると、第
２のコマンドをモニタする状態に入る。
【００１４】 遠隔ユニットが、第１の時間期間に続くランダムに選択された時間期間の間、
いかなる伝送も検出しなければ、遠隔ユニットは引続き、ランダムな間隔で第１
のビットパターンを伝送する。
【００１５】 この発明の好ましい実施例では、遠隔ユニットは、無線周波数識別装置であり
、基地局はリーダユニットである。第１のコマンドはＳＥＴ ＱＵＩＥＴ ＢＩ
Ｔコマンドであり、第２のコマンドはＲＥＳＥＴ ＱＵＩＥＴ ＢＩＴコマンド
である。
【００１６】
【発明を実施する最良の態様】
図１Ａを参照すると、この発明は通信システム１００に向けられ、これは中央
制御ユニット（基地局）１０および複数個の遠隔ユニット２０〜２８を含む。こ
のシステムは、通信媒体３０を介してすべての遠隔ユニットに同時に信号をブロ
ードキャストすることによって、基地局１０が遠隔ユニット２０〜２８と通信す
ることを特徴とする。同様に、遠隔ユニットは、同じ媒体を介して基地局１０に
信号をブロードキャストすることによって通信する。このシステムは、遠隔ユニ
ット２０〜２８が、基地局１０への情報の伝送を含め、互いに関して非同期に動
作することをさらに特徴とする。
【００１７】 この発明の通信方法は、多くの通信環境に適用可能であるが、この方法は、無
線周波数識別装置（ＲＦＩＤ）の領域において実施するようにされている。した
がって、以下の説明は、ＲＦＩＤ適用に向けられるが、前に列挙したシステムな
どのシステムにこの方法は適用可能であることを留意されたい。
【００１８】 図１Ｂを参照すると、典型的なＲＦＩＤの適用は、基地局（呼び掛けユニット
、リーダユニットなど）１０と、リーダユニットの呼び掛けフィールド内に配備
される複数個のＲＦＩＤ（タグ）２０〜２８とを含む。通信の原理は公知である
。簡単に言うと、リーダユニット１０は、搬送周波数無線信号を伝送し、タグが
これを検出する。タグは、受信したＲＦ搬送波を整流し、整流した信号で記憶キ
ャパシタを充電することによって、その電力を得る。情報は、ＲＦ搬送波を変調
することによってタグに運ばれ、これをタグが検出し復調する。タグは、入射Ｒ
Ｆ搬送波をリーダユニットに反射し返し、このようにしてリーダユニットと通信
する。したがって、情報は、反射信号を変調することによって、リーダユニット
に「伝送」し返される。
【００１９】 典型的には、タグは、ＲＦ搬送波を整流する回路と、リーダユニットへとＲＦ
搬送波を反射し返すようにする（すなわち情報を伝送する）変調されたタンク回
路とを含む。さらに、タグには、識別番号および他の情報などのデータをタグに
記憶するＥＥＰＲＯＭなどのメモリストアが装備されている。
【００２０】 図１Ｂおよび図２を参照すると、タグ２０〜２８およびリーダユニット１０に
起きる事象のシーケンスが、フローチャート２００に示される。ステップ２２０
で、各タグはリーダユニット１０からＲＦ搬送波信号を受信するとパワーアップ
される。初期化シーケンスを経た後、ステップ２０４で、各タグはランダムな時
間期間を生成する。乱数を生成するための多くの技術が存在する。たとえば、タ
グに記憶される識別番号は、乱数生成器のためのシード（seed）としての役割を
果たし得る。代替的に、タグ内の別個のメモリ場所が、シードを含むよう割当て
られることも可能である。これによって、ユーザが異なったシード数を各タグに
別個にシードすることが可能となるであろう。さらに別の技術は、巡回冗長検査
コードなどの、タグの識別番号に対応する誤り検出コードからシードを得るもの
である。
【００２１】 次に、ステップ２０６で、各タグは、ランダムに生成された時間に等しい時間
期間分、処理を遅延する。原則として、タグの各々は、そのランダムに選択され
た時間期間のために、異なった遅延期間を有するであろう。遅延期間が経過する
と、ステップ２０８で、各タグはリーダユニット１０にヘッダを伝送する。好ま
しい実施例では、ヘッダは、４ビットデータであって、これは各タグについて同
じ値である。リーダユニットは４ビットデータの誤りのない受信を検出するだけ
でよいので、この方策はリーダユニットの設計を簡素なものとする。代替的に、
ヘッダは、各タグの識別番号のサブセットであり得る。別の実施例では、メモリ
場所が割当てられユーザ特定のヘッダを記憶する。なお、ヘッダは４ビットに限
定されるものでなく、より長いまたはより短いビットパターンが可能である。
【００２２】 ヘッダを伝送した後、ステップ２１０で、各タグは、リーダユニットからのＡ
ＣＫパルスの伝送をモニタする。以下にさらに詳細に説明するとおり、ＡＣＫパ
ルスは、ヘッダの伝送に続く時間期間の特定の部分の間に検出されなければなら
ない。この時間期間を、リスニングウィンドウと呼ぶ。
【００２３】 代替の実施例では、ＡＣＫパルスは、再伝送ヘッダコマンドなどのコマンドと
置き換えられてもよい。リーダユニットがリスニングウィンドウの特定の部分の
間に伝送を開始する限り、伝送の実際の内容は重要ではない。
【００２４】 ステップ２１０に続いて、ステップ２０１で、ＡＣＫパルスがリスニングウィ
ンドウの要求される部分内で検出されると、ＡＣＫを検出したタグは、ステップ
２１８でその識別番号（ＩＤ）を伝送し、続いてステップ２０５でリーダユニッ
ト１０から送信されたコマンドをモニタする。このタグは、選択されたと言われ
る。ＩＤの伝送に続く別のリスニングウィンドウの間、選択されたタグによって
コマンドが受信されなければ、選択タグはステップ２１８を繰返す。しかし、選
択タグがコマンドを受信すると、ステップ２０７で、これがＳＥＴ ＱＵＩＥＴ
コマンドであるかどうかを決定するチェックがなされる。コマンドがＳＥＴ Ｑ
ＵＩＥＴコマンドでなければ、ステップ２０９で、これがＲＥＳＥＴ ＱＵＩＥ
Ｔコマンドであるかどうかを決定するチェックがなされる。ＲＥＳＥＴ ＱＵＩ
ＥＴコマンドが送信されていたのであれば、処理がステップ２０４で再開する。
そうでなければ、ステップ２２２で、タグはコマンドを実行するが、これはリー
ダユニット１０とタグとの間のさらなる伝送を伴うことがある。このコマンドが
完了すると、ステップ２０５で、タグは次のコマンドのための準備が整い、さら
なるコマンドのモニタを再開する。決定ステップ２０７に戻って、ＳＥＴ ＱＵ
ＩＥＴコマンドが受信された場合、ステップ２２４で、タグは、リーダユニット
からのその後のコマンドが無視される状態に入るが、ただしＲＥＳＥＴ ＱＵＩ
ＥＴコマンドの場合、この時点でタグはステップ２０４での処理を再開する。
【００２５】 好ましくは、各タグについてのＩＤは、独自であり、誤り検出情報を含む。し
たがって、２つ以上のタグがそのヘッダをちょうど同じときに伝送する（ステッ
プ２０８）という万一の場合には、リーダユニットは、ＩＤコードの受信におけ
る誤りを検出することによって（ステップ２３６）、そのような発生をその後に
検出する。次に、リーダユニットは、ＲＥＳＥＴ ＱＵＩＥＴコマンドを送信し
、かつシーケンスを全面的に開始することによって、コンフリクトを解決するこ
とができる。
【００２６】 決定ステップ２０１に戻って、ＡＣＫがリスニングウィンドウの間に検出され
なければ、タグは非選択であるという。ステップ２１２で、すべての非選択タグ
はこの時点で、新しいランダムな時間期間を生成する。ステップ２１４で、非選
択タグは、そのそれぞれのランダムに生成された時間期間の間、リーダユニット
１０からのいかなる伝送もモニタする。ステップ２０３で、任意のそのような伝
送が検出されれば、これは、リーダユニットが通信する、呼び掛けフィールド内
の選択タグがあることを意味する。その場合には、ステップ２１６で、ＳＥＴ
ＱＵＩＥＴコマンドまたはＲＥＳＥＴ ＱＵＩＥＴが検出されるまで、非選択タ
グは、連続モニタリング状態（漠然と、不定リスニングウィンドウと呼ぶ）に入
り、この検出の時点で、非選択タグはステップ２０４での処理を再開する。
【００２７】 決定ステップ２０３に戻って、伝送が、非選択タグのランダムな時間期間の間
に検出されなければ、リーダユニットはいかなるタグとも通信状態にない（すな
わちどのタグも選択されなかった）とみなされ、この場合には、タグは、リーダ
ユニットの注意を引きつけようと、ステップ２０８での処理を続ける。
【００２８】 この時点で２つの点が注目に値する。第１に、ＳＥＴ ＱＵＩＥＴコマンドは
以下の２つの役割を果たす。すなわち、（ｉ）ＳＥＴ ＱＵＩＥＴコマンドによ
って、ＲＥＳＥＴ ＱＵＩＥＴコマンドが検出されるまで（ステップ２２４）、
または、リーダユニットからのＲＦ搬送波信号の停止によってこれがパワーダウ
ンされるまで、選択タグは不定リスニングモードに入る。（ii）ＳＥＴ ＱＵＩ
ＥＴコマンドによって、非選択タグは、その不定リスニングウィンドウ（ステッ
プ２１６）から「起きて」、続いてリーダユニットへのアクセスを獲得しようと
する。したがって、リーダユニットは、１つのＳＥＴ ＱＵＩＥＴコマンドの伝
送によって、選択タグとの取引を終えるとこれを寝かせ、かつ、非選択タグを起
こして、リーダユニットが別のタグとのトランザクションの準備が整っているこ
とを示す。これは、選択タグと同じシーケンスに従う機会を、どの非選択タグに
も与える。第２に、ＲＥＳＥＴ ＱＵＩＥＴコマンドは、（選択タグを含む）す
べてのタグに、それらがリーダユニットの注意を獲得しようと試みることができ
ることを知らせるという効果を有する（ステップ２１６および２２４）。
【００２９】 この発明のこの実現化例では、ＳＥＴ ＱＵＩＥＴコマンドによって、選択タ
グはそのメモリストア内のＱＵＩＥＴビットをセットする。このビットがタグ内
の変調回路を不能化するため、タグはリーダユニットに何も伝送することができ
ない。ＲＥＳＥＴ ＱＵＩＥＴコマンドはＱＵＩＥＴビットをリセットして、変
調回路をリイネーブルする。
【００３０】 さらに、タグはグローバルコマンドをサポートする。グローバルコマンドとは
、選択されていても非選択であってもすべてのタグによって実行されるコマンド
である。グローバルコマンドの一例は、ＲＥＳＥＴ ＱＵＩＥＴコマンドである
。しかしながら、すべてのグローバルコマンドによって、タグが信号を伝送する
結果になるわけではない。たとえば、ＲＥＳＥＴ ＱＵＩＥＴコマンドと異なっ
て、グローバルＷＲＩＴＥ ＷＯＲＤコマンドは、影響を及ぼすタグの選択／非
選択状態なしに、各タグがリーダユニットによって送信された情報をその不揮発
性メモリに書込むようにする。
【００３１】 フローチャート２００に戻って、リーダユニット１０での処理は、ステップ２
３０で、ＲＦ搬送波信号を伝送することで始まる。これは、タグを初期化する電
力を与える。次に、リーダユニット１０は、ステップ２３２および２１１で、タ
グの１つからの誤りのないヘッダの受信をモニタする。誤りのないヘッダを検出
すると、リーダユニットは、ステップ２３４で、誤りのないヘッダの検出に続く
時間期間の間、ＡＣＫパルスを伝送する。この時間期間は、タグの１つ、すなわ
ちそのヘッダがうまく検出されたタグのリスニングウィンドウに一致する。次に
、ステップ２３６で、リーダユニットは、選択タグからのＩＤコードの受信をモ
ニタする。ＩＤコードを受信すると、ステップ２３８および２１３で、リーダユ
ニットは、選択タグに１つ以上のコマンドを伝送して、選択タグに望まれる動作
を実行する。リーダユニットが選択タグとのそのトランザクションを終えると、
これは、ステップ２４０で、ＱＵＩＥＴコマンドを伝送し、ステップ２３２で、
別のヘッダのモニタを再開する。
【００３２】 図３を参照すると、タグは、５つの起こり得る状態、すなわち、パワーダウン
状態３０１と、初期化状態３０２と、選択状態３０３と、休止状態３０４と、非
選択状態３０５とのいずれかにあることがわかる。したがって、フローチャート
２００はこの発明の方法の特定の実現化例を示すが、状態図３００は、いかなる
実現化例特定の考慮とも無関係に、この発明に従うタグの挙動をより抽象的に表
わすものである。
【００３３】 タグは初め、パワーダウン状態３０１にある。これは、リーダユニット（基地
局）がいかなるＲＦ搬送波をも伝送していないときの状況である。ＲＦ搬送波を
受信すると、タグは初期化状態に遷移する（３１２）。反対に、ＲＦ搬送波が除
去されると、タグはいかなる他の状態からもパワーダウン状態に再び遷移する（
３２１、３３１、３４１、３５１）。
【００３４】 初期化状態の間、各タグは、ランダムな間隔でそのヘッダを伝送する。タグは
、そのリスニングウィンドウの特定の時間期間の間にＡＣＫパルスを検出すると
、選択状態３０３に移る（３２３）。代替的に、もしタグがそのリスニングウィ
ンドウ以外でリーダユニットからいかなる伝送をも検出すれば、タグは非選択状
態３０５に移る（３２５）。非選択状態から、タグは、ＳＥＴ ＱＵＩＥＴコマ
ンドまたはＲＥＳＥＴ ＱＵＩＥＴコマンドを検出すると、アイドル状態に戻る
よう遷移する（３５２）。
【００３５】 もしタグが、そのリスニングウィンドウに続く時間期間の間、いかなる伝送を
も検出しなければ、タグは、初期化状態に留まり（３２２）、引続きランダムな
間隔でそのヘッダを伝送する。
【００３６】 選択状態３０３に達すると、タグは、リーダユニットからコマンドを受信する
限り、そこに留まる（３３３）。ＳＥＴ ＱＵＩＥＴコマンドが検出されると、
タグは、選択状態３０３から休止状態３０４に遷移する（３３４）。タグは、Ｒ
ＥＳＥＴ ＱＵＩＥＴコマンドを検出するまで休止状態に留まるが、この検出の
時点で、これはアイドル状態に遷移する（３４２）。ＲＥＳＥＴ ＱＵＩＥＴコ
マンドが検出されると、タグは選択状態からアイドル状態３０２に遷移する（３
３２）。
【００３７】 図４Ａ〜図４Ｃを参照すると、タグ内で起きる事象のタイムラインは、リーダ
ユニットがＲＦ搬送波信号をブロードキャストするときに起きるパワーアップ事
象で始まる。各タグは、時間期間Ｄによって図４Ａに示されるような、ランダム
に選択された時間期間分、遅延する。次に、時間期間Ｈの間、タグはそのヘッダ
を伝送する。この次に、リスニングウィンドウＬ１が続く。
【００３８】 図４Ａを詳しく見ると、リスニングウィンドウＬ１は、第１、第２および第３
のビット時間を含む。ＲＦ搬送波信号は、リーダユニットおよびタグの両方のタ
イムベースとしての役割を果たす。ＲＦ搬送波の各サイクルは、クロックサイク
ルである。したがって、ビット時間は、ＲＦ搬送波信号の多数の搬送波サイクル
（クロック）の経過として定義される。この発明のある実施例では、ＲＦ搬送波
は１３．５６ＭＨｚ信号であり、ビット時間は、６４クロック／ビットから１０
２４クロック／ビットの範囲内に定義可能である。別の実施例では、ＲＦ搬送波
は１２５ＫＨｚであって、８クロック／ビットから１２８クロック／ビットの範
囲内であり得るビット時間を有する。ＲＦ搬送波は、リーダユニットからタグの
各々にブロードキャストされるので、リーダユニットとタグとの両方についての
共通のタイムベースが、時間の経過を測定する目的で提供される。
【００３９】 図４Ａに戻って、タグによるヘッダの伝送に続くリーダユニットからのＡＣＫ
パルスの検出は、リスニングウィンドウＬ１の間に起こることを思い出されたい
。この発明に従って、タグは、リスニングウィンドウの第１のビット時間の後お
よび第２のビット時間の終了の前の任意の時間に起きるＡＣＫパルスを待つ。た
とえば、１２５ＫＨｚ搬送波で動作しかつ８クロック／ビットのビット時間（す
なわち１ビット時間が６４ｍＳである）を用いるリーダ／タグシステムを検討す
る。タグは、そのヘッダの伝送の後、リーダユニットからのＡＣＫパルスの検出
をモニタするより前に、少なくとも６４ｍＳ分（第１のビット時間の終了）、遅
延する。同様に、リーダユニットは、誤りのないヘッダを受信すると、ヘッダを
受信した後、ＡＣＫパルスを伝送するより前に少なくとも６４ｍＳ分、遅延する
。
【００４０】 引続き図４Ａについて、ＡＣＫパルスが、リスニングウィンドウＬ１の第２の
ビット時間の間のあるときに検出されたと仮定すると、選択タグは、時間期間Ｉ
１の間に、そのＩＤコードを伝送する。次に、タグは、別のリスニングウィンド
ウＬ２に入り、リーダユニットからのコマンドの伝送を待つ。好ましくは、タグ
は、第２のビット時間の間だけ、コマンド全体の伝送を待つ。実際には、好まし
い実施例では、ＡＣＫパルスさえもが第２のビット時間内で伝送される。第１お
よび第３のビット時間を無視することによって、タグは、リーダユニットから入
ってくるものとしてそれ自体の伝送を誤って検出する可能性を回避する。コマン
ドを受信すると、タグは、時間期間Ｘの間、コマンドを実行するよう進み、これ
はリーダとのさらなる伝送を伴うことがある。コマンドが完了すると、タグは、
リスニングウィンドウＬ３の間コマンドを再びモニタし、上述したシーケンスを
繰返す。
【００４１】 図４Ｂのタイムラインは、リスニングウィンドウＬ１の間、タグがＡＣＫを検
出しなかった場合のシナリオを示す。この発明に従って、タグは引続き、ランダ
ムに選択された時間期間Ｄ２の間、待機する。なおも伝送が検出されなければ、
タグは、時間期間Ｈ２でそのヘッダを再伝送し、リスニングシーケンスを繰返す
。この場合では、ＡＣＫパルスが、時間期間Ｌ２の第３のビット時間の間に、検
出された。その後、選択タグは、時間Ｉ１の間、その識別コードの伝送を開始し
、図４Ａに関して上述したとおり続行する。
【００４２】 図４Ｃは、リスニングウィンドウＬ１の後、遅延期間Ｄ２の間に伝送が検出さ
れた状況を例示する。これは、呼び掛けフィールド内の別のタグが選択され、リ
ーダユニットがこれと交信状態にあることを示すことを思い出されたい。そのよ
うな場合には、タグは、非選択状態（図３の３０５）に入り、不定リスニングウ
ィンドウに入ってＱＵＩＥＴコマンドまたはグローバルコマンドの伝送をモニタ
する。図４Ｃは、時間ｔ１で、ＱＵＩＥＴコマンドが発行されたことを示す。コ
マンドを検出すると、タグは起きて、そのヘッダを伝送することによってリーダ
ユニットの注意を獲得しようと再び試みる（図２のステップ２０８）。
【図面の簡単な説明】
【図１】 Ａは、基地局と通信状態にある複数の遠隔ユニットの一般的例示
を示す図であり、Ｂは、そのような通信システムの特定の例を示す図である。
【図２】 この発明に従う処理のフローチャートである。
【図３】 遠隔ユニット内で起きる状態遷移を示す状態遷移図である。
【図４】 遠隔ユニット内で起きるさまざまな事象を示すタイムラインの図
である。
【手続補正書】
【提出日】平成１２年９月２６日（２０００．９．２６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 制御ユニットと複数個の遠隔ユニットとの間の通信の方法で
    あって、 遠隔ユニットの各々について、 ａ） ランダムな時間期間を選択しかつ前記時間期間分、遠隔からの伝送を遅
    延するステップと、 ｂ） 遅延した後、遠隔ユニットから制御ユニットへ第１の情報を伝送するス
    テップと、 ｃ） 制御ユニットからの伝送の検出をモニタするステップと、 ｄ） 制御ユニットからの伝送が、第１の情報を伝送した後に続く第１の時間
    窓の間に検出されれば、第２の情報を制御ユニットに伝送するステップと、 ｅ） 制御ユニットからの伝送が、第１の時間窓の後またはその前に検出され
    れば、制御ユニットからの第１の組のコマンドの１つの検出をモニタするステッ
    プと、 ｆ） 制御ユニットからの伝送が、第１の時間窓に続く時間の量の後に検出さ
    れなければ、ステップ（ｂ）〜（ｆ）を繰返すステップとを含む、方法。
  2. 【請求項２】 ステップ（ｆ）に用いられる時間の量としてランダムな時間
    期間を選択するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 ステップ（ｄ）は、 （ｉ） 第２の時間期間の間、制御ユニットからのコマンドの検出をモニタす
    るサブステップと、 （ii） 第２の時間期間の間にコマンドが検出されれば、コマンドを処理する
    サブステップと、 （iii） 制御ユニットからのコマンドが第２の時間期間の間に検出されなけ れば、第２の情報を伝送するサブステップと、 （iv） サブステップ（ｉ）〜（iv）を繰返すサブステップとをさらに含む、
    請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 ステップ（ｅ）は、第１の組のコマンドに属するコマンドを
    検出することに応答して、ステップ（ａ）〜（ｆ）を繰返すステップをさらに含
    む、請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 制御ユニットにおける、第１の情報の検出をモニタするステ
    ップと、第１の情報の誤りのない受信を検出することに応答して伝送をブロード
    キャストするステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 制御ユニットから遠隔ユニットへマスタ信号をブロードキャ
    ストするステップと、マスタ信号からタイミング信号を得るステップとをさらに
    含み、タイミング信号は、制御ユニットおよび遠隔ユニットの各々によって時間
    を測定するためのベースとして使用される、請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 第１の情報を伝送するステップは、遠隔ユニットの各々につ
    いて同じであるビットパターンを伝送するステップである、請求項１に記載の方
    法。
  8. 【請求項８】 遠隔ユニットの各々にローカルメモリストアを設けるステッ
    プと、ローカルメモリストアにユーザ特定ビットパターンを記憶するステップと
    をさらに含み、第１の情報を伝送するステップは、ローカルメモリストアに記憶
    されたビットパターンを伝送するステップである、請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 複数個の無線周波数トランスポンダ（タグ）とリーダユニッ
    トとの間の通信の方法であって、 タグの各々をパワーアップするステップと、 各タグにおいて、ランダムな時間期間分、リーダユニットへの伝送を遅延し、
    これが経過するとリーダユニットに第１のビットパターンを伝送しかつ確認パル
    スがリスニングウィンドウの間に生じるのをモニタするステップと、 リーダユニットにおいて、第１のビットパターンの誤りのない受信を検出しか
    つ、誤りのない受信を検出することに続く第１の時間期間の間に確認パルスを伝
    送するステップと、 タグの１つのリスニングウィンドウが第１の時間期間に実質的に一致していれ
    ば、そのようなタグから第２のビットパターンを伝送しかつ、リーダユニットか
    らの第１の組のコマンドの１つの伝送をモニタするステップとを含み、そのよう
    なタグは選択タグと呼ばれ、さらに、 タグのいずれかにおいて、もし伝送がリスニングウィンドウ以外で検出されれ
    ば、リーダユニットからの第２のコマンドの伝送をモニタするステップを含み、
    第２のコマンドは第１の組のコマンドを除き、そのようなタグは非選択タグと呼
    ばれ、さらに、 タグのいずれかにおいて、もし伝送が、リスニングウィンドウに続くランダム
    に選択された時間期間の間に検出されなければ、第１のビットパターンを伝送す
    るステップを含む、方法。
  10. 【請求項１０】 タグの各々において第１のビットパターンとして用いられ
    るべきビットの固定パターンを選択するステップをさらに含む、請求項９に記載
    の方法。
  11. 【請求項１１】 第１のビットパターンとして用いられるべきユーザ提供の
    ビットパターンを入力するステップをさらに含み、タグの各々には異なったユー
    ザ提供のビットパターンが割当可能である、請求項９に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 もし選択タグがリーダユニットからの第２のコマンドの伝
    送を検出すれば、リーダユニットからの第３のコマンドの伝送をモニタしかつ第
    ３のコマンドのみに応答する、請求項９に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 選択タグは、第２のコマンドの検出に続いて、第３のコマ
    ンド以外のコマンドすべての受信を無視する、請求項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 もし非選択タグが第２のコマンドの伝送を検出すれば、ラ
    ンダムに選択された時間期間分遅延しかつ第１のビットパターンを伝送する、請
    求項１２に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 もし非選択タグが第３のコマンドの伝送を検出すれば、ラ
    ンダムに選択された時間期間分遅延しかつ第１のビットパターンを伝送する、請
    求項１４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 第２のコマンドはＳＥＴ ＱＵＩＥＴ ＢＩＴコマンドで
    あり、第３のコマンドはＲＥＳＥＴ ＱＵＩＥＴ ＢＩＴコマンドである、請求
    項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 タグの各々に電力を投入するステップは、リーダユニット
    から搬送波周波数信号をブロードキャストするステップと、タグの各々において
    、受信した搬送波周波数信号を整流して電力を生成するステップとを含む、請求
    項９に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 搬送波周波数信号に基づいてリーダユニットおよびタグに
    おける時間の経過を測定するステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
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