JP2002525932A - コンタクトレス・プログラミング機能を有する静電無線周波識別システム - Google Patents

コンタクトレス・プログラミング機能を有する静電無線周波識別システム

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JP2002525932A JP2000570983A JP2000570983A JP2002525932A JP 2002525932 A JP2002525932 A JP 2002525932A JP 2000570983 A JP2000570983 A JP 2000570983A JP 2000570983 A JP2000570983 A JP 2000570983A JP 2002525932 A JP2002525932 A JP 2002525932A
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Abstract

(57)【要約】 コスト効率的であり、高い製造製を有し、多様な用途のために容易にパッケージングできるコンタクトレス静電プログラマブルＲＦＩＤ装置（１０１，１０２）が提供される。本発明では、励振信号の次に、データ・リーダ／エンコーダ（１０１）は、ライト・モードに入るべきかどうかをトランスポンダ（１０２）に通信するためのライト・モード・シーケンスを送信する。変調済みライト・モード・データ・シーケンスは、トランスポンダがデータをメモリに書き込む際に用いる命令，データおよびメモリ・アドレス情報をさらに与える。逆に、トランスポンダは、このようなライト・モード・データ・シーケンスの不在を、リード・モードが望ましいことを意味するものと解釈する。従って、リード・モードがディフォルト・モードとなる。

Description

【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野） 本発明は、一般に、無線周波識別（ＲＦＩＤ：Radio Frequency Identificati
on）技術に関し、さらに詳しくは、コンタクトレス・プログラマブル静電ＲＦＩ
Ｄ技術に関する。
【０００１】 （関連出願の相互参照） 本出願は、Motorola, Inc.に譲渡された弁理士文書番号ＩＮＤ００７０１Ｐ０
１である、１９９８年４月１６日に出願された米国特許出願第０９／０６１，１
４６号の一部継続出願である。
【０００２】 （従来の技術） 無線周波識別（ＲＦＩＤ）技術は、識別データを遠隔送信でき、これは人物，
物品，小包などを識別する上で著しく有利である。一般に、ＲＦＩＤトランスポ
ンダ（例えば、ＲＦＩＤ「タグ」）に格納された識別データを遠隔アクセスする
ため、ＲＦＩＤリーダ／エンコーダはエネルギ場(energy field)を生成して、Ｒ
ＦＩＤトランスポンダを起動して、それからトランスポンダ・ユニットに格納さ
れたデータを離れた場所から取り出す。取り出されたデータは、ホスト・コンピ
ュータ・システムによって処理され、このトランスポンダに関連する人物または
物品を識別する。エネルギ場から自らの電力を引き出すトランスポンダは、受動
型(passive)トランスポンダといい、一方、自らの電力源を有するトランスポン
ダは能動型(active)トランスポンダという。ＲＦＩＤ技術は、追跡，アクセス制
御，盗難防止，セキュリティなどを含む多様な用途に利用されてきた。
【０００３】 ある用途では、ＲＦＩＤ技術は、上記の分野の一部で利用されている磁気スト
リップ(magnetic strip)技術よりも好ましい。一般に、通常採用される磁気スト
リップ技術は極めて限られたメモリ容量しかないので、ＲＦＩＤ技術は磁気スト
リップ技術よりも大量の情報を格納することが可能である。さらに、磁気ストリ
ップ技術は比較的高い保守（例えば、ヘッド・クリーニング）を必要とする。そ
のうえ、磁気ストリップ技術は湿気，埃，磁場などによる破損が生じやすい。
【０００４】 ＲＦＩＤ技術は、通常の無線波、より正確には、遠距離場(far field)電磁波
（ＥＭ；electromagnetic wave)を利用する無線ＩＤ(Radio ID)技術とは区別す
べきである。遠距離場とは、トランシーバとトランスポンダとの間の距離が、用
いられるＥＭ搬送信号の波長に比べて大きいことを意味する。無線ＩＤ技術の一
例は、軍用飛行機で採用されるＩＦＦ(Identify Friend or Foe)システムである
。遠距離場ＥＭ波は、距離に反比例する電磁界強度(field strength)を有する。
【０００５】 一方、従来のＲＦＩＤ技術は、磁界波を利用する誘導結合に基づく。従来のＲ
ＦＩＤ技術は近距離場で動作し、ここで動作距離はＥＭ場の１波長よりもはるか
に小さい。遠距離場無線波とは異なり、近距離場における磁界強度は源からの距
離の逆立方(inverse cube)にほぼ比例する。誘導方式のＲＦＩＤ技術では、電磁
場はトランスポンダの電源として、またリーダ／エンコーダとトランスポンダと
の間でデータおよびクロック情報を転送するために利用できる。磁界は、一般に
複数の巻数を有するコイルにＲＦ交流を流すことによって生成される。しかし、
これらのコイルを集積回路に統合することは困難である。一般に、これらのコイ
ルは巻線(wire windings)または蝕刻金属(etched metal)である必要がある。こ
の条件は、誘導方式のＲＦＩＤ技術のコスト，製造性およびパッケージング柔軟
性に悪影響を及ぼす。膨大なコストおよび高い製造難度のため、電磁ＲＦＩＤ技
術は大量／低コストの使い捨て用途では実用的でない。さらに、電磁ＲＦＩＤ技
術では一般的な嵩張るパッケージングは、厚さが一次的な重要性とならない用途
にその利用を限定する。
【０００６】 従来の電磁ＲＦＩＤ技術は、所望の情報をトランスポンダにコンタクトレス・
プログラミングする機能を提供する。このようなプログラミング機能は、製造業
者がプログラミングされていないＲＦＩＤタグを特定用途向けの製品パッケージ
に導入でき、これを卸売業者，小売業者，エンド・ユーザなどのチェーン内の他
者によってその後の都合のよい時にプログラミングできるので、望ましい。また
コンタクトレス・プログラミング機能(contactless programmability)は、最小
限の機器および設定でどこでもプログラミングができるので、望ましい。
【０００７】 従って、コンタクトレス・プログラミングが可能で、コスト効率的で、高い製
造性を有し、多様な用途のために容易にパッケージングでき、しかも動作的に堅
牢なＲＦＩＤシステムが必要とされる。
【０００８】 （発明の概要） よって、本発明は、コスト効率的で、高い製造製を有し、多様な用途のために
容易にパッケージングでき、しかも動作的に堅牢なコンタクトレス・プログラマ
ブルＲＦＩＤ装置，システムおよび方法を提供する。
【０００９】 本発明は、静電ＲＦＩＤリーダ／エンコーダ回路と複数の静電ＲＦＩＤトラン
スポンダ回路との間で双方向データ転送が可能な静電無線周波識別（ＲＦＩＤ）
システムによって上記の必要性を満たす。
【００１０】 ＲＦＩＤリーダ／エンコーダ回路は、プロセッサと、前記プロセッサに結合さ
れた励振回路(exciter circuit)と、前記励振回路に結合された第１複数の電極
とによって構成される。励振回路は、第１複数の電極上でＲＦ励振信号を静電気
的に生成・送信する。さらに、励振回路は、プロセッサから受信したデータ・シ
ーケンスを伝達するＲＦ信号を生成・送信する。このデータ・シーケンスは、ラ
イト・モード(write mode)を伴うかどうかを示す情報、ならびに所望の動作（例
えば、ライト動作またはリード動作）に関する命令，データおよびアドレス情報
を伝達する。また、データ・シーケンスは、ロック・ビット(lock bit)を含んで
もよい。本発明に従って、データ・シーケンスは送信変調(transmitted modulat
ion)であり、ブランキング・ギャップとパルスとのシーケンスからなる。パルス
はバイナリ値を表し、その期間はそれがゼロ（０）またはワン（１）であるかど
うかを決定する。本発明では、データ・シーケンスは、ブランキング・ギャップ
から開始する場合には、ライト動作を示す。
【００１１】 複数のＲＦＩＤトランスポンダ回路のそれぞれは、複数の静電電極と、前記静
電電極に結合されたアナログ・インタフェース・モジュールと、メモリと、前記
アナログ・インタフェース・モジュールおよびメモリに結合されたコントローラ
と、前記コントローラ，メモリおよびアナログ・インタフェース・モジュールに
結合された変調器と、前記コントローラおよびアナログ・インタフェース・モジ
ュールに結合されたライト・デコーダとによって構成される。アナログ・インタ
フェース・モジュールは、複数の静電電極によって受信されたＲＦ信号から、励
振信号，クロック信号およびデータ・シーケンス信号を取り出すために用いられ
る。アナログ・インタフェース・モジュールは、トランスポンダ回路を起動する
際に用いられる励振信号を整流・調整(rectify and regulate)する。アナログ・
インタフェース・モジュールは、リード・コマンドまたはライト・コマンドを伴
うかを検出する。コントローラは、ライト・コマンドに応答して、データ・シー
ケンス信号からのデータ情報をメモリに書き込む。コントローラは、リード・コ
マンドに応答して、メモリからデータ情報を読み出し、読み出したデータ情報を
変調のために変調器に送る。変調済みデータは、複数の静電電極上で送信するた
めにアナログ・インタフェース・モジュールに送られる。
【００１２】 本発明の全ての特徴および利点は、添付の図面とともに、以下の好適な実施例
の詳細な説明から明らかになろう。
【００１３】 （好適な実施例の説明） 本発明の以下の詳細な説明では、本発明の徹底した理解を図るために、多数の
具体的な詳細を説明する。ただし、本発明はこれらの具体的な詳細なしでも実施
できることは当業者に明白であろう。他の場合では、周知の方法，手順，構成要
素および回路は、本発明の態様を不必要にわかりにくくしないように、説明され
ていない。本発明の以下の詳細な説明は能動型トランスポンダ（すなわち、自己
の電源がない）への適用について説明するが、本発明は能動型トランスポンダ（
すなわち、自己の電源がある）にも適用可能であることが理解される。さらに、
本発明の以下の詳細な説明はモノポール(monopole)システムに関するが、本発明
はダイポール(dipole)システムにも適用できることが理解される。
【００１４】 本発明において実施される無線周波識別（ＲＦＩＤ）技術は、キャパシタンス
に基づく。キャパシタンス方式のＲＦＩＤ技術では、静電ＲＦＩＤトランスポン
ダ（例えば、「タグ」）を起動し、また静電ＲＦＩＤリーダ／エンコーダと静電
ＲＦＩＤトランスポンダとの間で情報を送信する際に用いるために静電場(elect
rostatic field)が生成される。すなわち、静電場とは、電圧差を有する２つの
電極間で生成されるエネルギ（電気）場のことである。静電信号を送受信するた
めに電極（すなわち、プレート）が（コイルの代わりに）用いられるので、キャ
パシタンス方式のＲＦＩＤ技術は集積回路でも実装できる。静電ＲＦＩＤシステ
ムの電極および関連電気回路は、紙，プラスチックまたは合成基板(synthetic s
ubstrates)を含む平坦で印刷可能な表面上で容易に実装できる。さらに、関与す
る製造プロセスは安価で、最小限の構成要素および設定しか必要としない。その
ため、静電ＲＦＩＤ技術は使い捨て用途で理想的である。さらに、本発明に従っ
て、コンタクトレス静電プログラミング機能が提供される。
【００１５】 図１は、例えば、本発明による静電ＲＦＩＤシステムのシステム・レベル・ブ
ロック図を示す。本発明に従って、静電ＲＦＩＤシステム１００は、リーダ／エ
ンコーダとトランスポンダとの間でコンタクトレス双方向信号転送を可能にする
。さらに具体的には、静電ＲＦＩＤシステム１００は、小包／手紙追跡システム
(parcel/letter tracking system)であり、ここでコンベヤ・ベルト上に置かれ
たパッケージまたは手紙は自動的に追跡され、送り手の名前および住所，受け手
の名前および住所，発送日付，チェックイン局，タイムスタンプなどを含む識別
情報を判定する。なお、静電ＲＦＩＤシステム１００は一例に過ぎず、本発明は
、在庫管理システム，識別アクセス・システム，入場切符発行システム(admissi
on ticketing system)などを含む、多数の異なる静電ＲＦＩＤシステムにおいて
実施できることを理解されたい。
【００１６】 図１に示すように、静電ＲＦＩＤシステム１００は、静電ＲＦＩＤリーダ／エ
ンコーダ１０１，静電ＲＦＩＤトランスポンダ１０２，ホスト・コンピュータ・
システム１０３およびコンベヤ１０４を含む。静電ＲＦＩＤトランスポンダ１０
２は、手紙およびパッケージに貼付された出荷ラベル(shipping label)の一部と
して実装される複数の静電ＲＦＩＤトランスポンダのうちの一つでもよい。本発
明に従って、各静電ＲＦＩＤトランスポンダ１０２は、貼付されるラベルが生成
される現場にて、所望の情報を格納するようにプログラムできる。言い換えると
、静電ＲＦＩＤリーダ／エンコーダ１０１は、静電ＲＦＩＤトランスポンダ１０
２に対して、あるいは静電ＲＦＩＤトランスポンダ１０２から双方向データ転送
を行うことができ、またその逆も可能である。好適な実施例では、このようなプ
ログラミングは、静電ＲＦＩＤリーダ／エンコーダ１０１、もしくは機能的に実
質的に同様なプログラミング・ユニットを利用して実行できる。コンベヤ１０４
は、コンベヤに載せられた手紙およびパッケージが静電ＲＦＩＤリーダ／エンコ
ーダ１０１および静電ＲＦＩＤトランスポンダ１０２の送信範囲内となるように
設定される。コンベヤ１０４に載せられた手紙およびパッケージは、情報を読み
取るのに十分な時間を許す速度で移動する。
【００１７】 一般に、静電ＲＦＩＤリーダ／エンコーダ１０１は、静電ＲＦＩＤトランスポ
ンダ１０２のための電源／クロック源としての、また静電ＲＦＩＤリーダ／エン
コーダ１０１と静電ＲＦＩＤトランスポンダ１０２との間で情報を転送するため
の静電（電気）場を生成する。そのため、静電ＲＦＩＤリーダ／エンコーダ１０
１は、リーダ／エンコーダ電極を介して周囲のエリアに向けてＲＦ電力信号を静
電気的に生成・送信する。ＲＦ電力信号は、ＲＦＩＤトランスポンダ１０２が貼
付されたパッケージがリーダ／エンコーダ１０１の送信範囲内に来ると、静電Ｒ
ＦＩＤトランスポンダ１０２を起動する。十分に付勢されると、静電ＲＦＩＤト
ランスポンダ１０２は、そのメモリに格納された情報を伝達するＲＦリード・デ
ータ信号を静電ＲＦＩＤリーダ／エンコーダ１０１に（リード動作の一部として
）静電送信することによって、応答する。また、本発明に従って、静電ＲＦＩＤ
リーダ／エンコーダ１０１は、（ライト動作の一部として）情報を静電ＲＦＩＤ
トランスポンダ１０２に通信・書き込むためのＲＦライト信号を静電送信する。
あるいは、このようなプログラミングは、個別のプログラミング・ユニットによ
って実行できる。なお、静電ＲＦＩＤリーダ／エンコーダ１０１によって送信さ
れるＲＦ電力信号は、リードおよび／またはライト動作中に静電ＲＦＩＤトラン
スポンダ１０２に給電することを理解されたい。
【００１８】 静電ＲＦＩＤリーダ／エンコーダ１０１によって受信されたＲＦリード信号は
、濾波・増幅・復調される。ＲＦリード信号によって伝達されるデータは、ホス
ト・コンピュータ・システム１０３に転送される前に、必要に応じて取り出され
、フォーマットされる。フォーマット済みデータを受信すると、ホスト・コンピ
ュータ・システム１０３はこのデータを利用して、データベースを更新する。こ
の例では、ホスト・コンピュータ・システム１０３は、パッケージの最新状態を
反映するように、データベース内の情報を更新する。また、ホスト・コンピュー
タ・システム１０３は、別の用途において必要に応じて受信した情報をさらに処
理できる。例えば、アクセスＩＤ用途では、ホスト・コンピュータ・システム１
０３は受信した情報を、データベースに格納済みの情報と比較して、個人に対し
てアクセスを認可あるいは拒否すべきかを判断する。
【００１９】 図２は、静電ＲＦＩＤリーダ／エンコーダ１０１の構成要素をさらに詳しく示
す。図２に示すように、静電ＲＦＩＤリーダ／エンコーダ１０１は、励振器(exc
iter)２０１，受信機２０２，復調器２０３，プロセッサ２０４，励振器電極２
０５および受信機電極２０６によって構成される。励振器電極２０５は、励振器
２０１に結合される。ダイポール構成では、第１励振器電極と第２励振器電極と
がある。図２に示すモノポール構成では、第２励振器電極は接地される。同様に
、受信機電極２０６は受信機２０２に結合される。ダイポール構成では、第１受
信機電極と第２受信機電極とがある。図２に示すモノポール構成では、第２受信
機電極は接地される。リード動作では、励振器２０１は静電ＲＦＩＤトランスポ
ンダ１０２を起動するためのＲＦ励振信号を（励振器電極２０５を介して）生成
する。基本的に、ＲＦ励振信号は、静電エネルギの形式で動作電力をトランスポ
ンダ１０２に供給する。さらに、ＲＦ励振信号の搬送周波数は、トランスポンダ
１０２のクロック情報を与える。好適な実施例では、ＲＦ励振信号は、１２５ｋ
Ｈｚの搬送周波数を有する。励振信号は、励振器電極２０５を介して静電ＲＦＩ
Ｄトランスポンダ１０２に送信される。さらに、励振器２０１は、励振信号の直
後に続く、リード動作に関連する命令，データおよびアドレス情報を含むリード
・モード・データ・シーケンスを伝達するＲＦ信号をさらに生成・送信する。こ
れに応答して、トランスポンダ１０２は、そのメモリに格納されたデータを返送
する。
【００２０】 静電ＲＦリード・データ信号を受信機電極２０６を介して静電トランスポンダ
１０２から受信すると、受信機２０２はまず不要な周波数バンドをフィルタ除去
する。また、受信機２０２はＲＦリード・データ信号を増幅する。次に、受信機
２０２は静電ＲＦリード・データ信号を復調器２０３に与え、復調器２０３は所
定の復調方式に従ってリード・データ信号を復調して、ＲＦリード・データを取
り出す。好適な実施例では、ＲＦリード・データ信号はＰＳＫ(Phase Shift Key
ing)変調方式によって変調される。なお、ＡＳＫ(Amplitude Shift Keying)変調
，ＦＳＫ(Frequency Shift Keying)変調など他の変調方式も、ＲＦリード・デー
タ信号を変調するのに利用できることを留意されたい。次に、静電ＲＦリード・
データ信号はプロセッサ２０４に送られ、プロセッサ２０４はホスト・コンピュ
ータ１０３の必要に応じてデータをフォーマットする。フォーマット済みリード
・データは、処理のためホスト・コンピュータ１０３に送られる。
【００２１】 逆に、ライト動作では、ホスト・コンピュータ１０３からのフォーマット済み
データはプロセッサ２０４に与えられ、プロセッサ２０４は全てのフォーマッテ
ィング情報をライト・データから除去する。次に、「素の(bare)」ライト・デー
タは励振器２０１に与えられ、励振器２０１はこれをさらに増幅してから、励振
器電極２０５を介してトランスポンダ１０２に送信する。このような送信では、
コマンドおよび制御命令（例えば、オペレーション・コード，ロック・ビットな
ど），データならびにメモリ・アドレス情報は、ライト・モード・データ・シー
ケンスに符号化され、これによりトランスポンダ１０２は、リーダ／エンコーダ
１０１によってライト動作またはリード動作が求められているのかを区別する。
その結果、ライト・モード・データ・シーケンスは、ライト動作に関連するコン
フィギュレーション，命令，データおよびアドレス情報を含む。すなわち、励振
器２０１は、ＲＦ励振信号の生成・送信に続く所定の時間にて、ライト・モード
・データ・シーケンスを伝達するＲＦ信号を生成・送信する。以下で説明するよ
うに、この所定の時間は、メモリ３１０からモード・レジスタ３０８内にコンフ
ィギュレーション（モード）データをロードするに必要な時間である。
【００２２】 前述のように、ライト・モード・データ・シーケンスから区別されるリード・
モード・データ・シーケンスも同様に生成できる。好適な実施例では、ライト・
モード・データ・シーケンスは、交互のブランキング・ギャップとパルスとのシ
ーケンスからなる。ライト・モード・データ・シーケンスは、ブランキング・ギ
ャップ（開始ギャップ）から開始する。従って、データ・シーケンスは、ブラン
キング・ギャップから開始すると、ライト動作を示す。パルスはバイナリ値を表
し、パルスの期間は、これがバイナリ・ゼロ（０）またはワン（１）であるかを
決定する。逆に、リード・モード・データ・シーケンスは、緩衝パルス(dampene
d pulse)および非緩衝パルス(non-dampened pulse)のシーケンスである。
【００２３】 ここで、トランスポンダ１０２の構成要素をさらに詳しく示す図３を参照する
。図３に示すように、トランスポンダ１０２は、アナログ・インタフェース・モ
ジュール３０１，パワー・オン・リセット（ＰＯＲ）回路３０２，ビットレート
発生器３０３，ライト・デコーダ３０４，任意のチャージ・ポンプ３０５，入力
レジスタ３０６，コントローラ３０７，モード・レジスタ３０８，変調器３０９
，メモリ３１０，パッド／端子３１２，３１３および静電トランスポンダ電極３
１４，３１６によって構成される。静電トランスポンダ電極３１４，３１６は、
それぞれパッド３１２，３１３に接続される。従って、パッド３１２，３１３は
、トランスポンダ１０２をトランスポンダ電極３１４，３１６を介してＲＦ励振
源に結合するために用いられる。さらに、リーダ／エンコーダ１０１からのＲＦ
励振信号は、クロック信号として利用できる搬送信号を有するので、トランスポ
ンダ電極３１４，３１６は、クロック発振器を必要とせずに、同期目的のために
クロック情報をトランスポンダ１０２に送信することを可能にする結合を提供す
る。そのため、パッド３１２，３１３はクロック・パッドともいう。さらに、パ
ッド３１２，３１３は、リード・データをトランスポンダ１０２からリーダ／エ
ンコーダ１０１に送信することを可能にする、トランスポンダ電極３１４，３１
６への接続を提供する。最適な静電性能のためには、パッド３１２，３１３間の
入力キャパシタンスは最小限に抑えられる。好適な実施例では、入力キャパシタ
ンスは５ｐＦまたはそれ以下に抑えられる。内部バイパス・キャパシタンスは、
電力保留(power reserve)のためと、電圧リプル(voltage ripple)をフィルタ除
去するために与えられる。パッド３１２，３１３は、好ましくは、シリコンの各
遠端部に配置される。
【００２４】 アナログ・インタフェース・モジュール３０１はパッド３１２，３１３に結合
され、複数の静電トランスポンダ電極によって受信されたＲＦ信号からＲＦ励振
信号，クロック信号およびデータ・シーケンス信号を抽出するために用いられる
。前述のように、ライト・モード・データ・シーケンスなどのデータ・シーケン
スは、機能情報を伝達する。図４は、アナログ・インタフェース・モジュール３
０１のブロック図を示す。図４に示すように、アナログ・インタフェース・モジ
ュール３０１は、全波整流回路(full-wave rectifier circuit)４０１，レギュ
レータ回路４０２，クロック抽出回路４０３，ギャップ検出回路４０５およびＥ
ＳＤ保護回路４０６からなる。ＥＳＤ保護回路４０６は、トランスポンダ１０２
に対する静電放電（ＥＳＤ：Electrostatic Discharge）保護を行うべく設計さ
れる。従って、パッド３１２，３１３上の任意の信号はＥＳＤ保護開路４０６に
よって支配される。パッド３１２，３１３から受信されたＲＦ信号は、ＥＳＤ保
護回路４０６から全波整流回路４０１に送られ、全波整流回路４０１は、パッド
３１２，３１３によって供給された入力交流（ＡＣ）電圧信号を直流（ＤＣ）電
圧に変換する。ＤＣ電圧はレギュレータ回路４０２に与えられ、レギュレータ回
路４０２は、ＤＣ電圧の電圧レベルが所望の範囲内に留まることを保証する。調
整済み電圧ＶｄｄおよびＶｓｓは、静電トランスポンダ１０２に給電するために
用いられる。クロック抽出回路４０３は、ＲＦ励振信号からクロック信号を抽出
する。この抽出されたクロック信号は、トランスポンダ１０２全体に供給される
。好適な実施例では、クロック抽出回路４０３は、励振搬送周波数の半分（すな
わち、６２．５ｋＨｚ）である搬送周波数を有する第２のクロック信号を生成す
るためのクロック分周回路を有する。この第２クロック信号は最終的に（コント
ローラ３０７を介して）変調器３０９に与えられ、トランスポンダ１０２からリ
ーダ／エンコーダ１０１にデータを送信する際の搬送信号として用いられる。
【００２５】 ギャップ検出回路４０５は、ライト・モード中にリーダ／エンコーダ１０１か
らトランスポンダ１０２に受信されたライト・データ・シーケンスに開始ギャッ
プまたはフィールド・ギャップがあるかどうかを検出するために用いられる。こ
のようなギャップは、ライト・モードを伴う可能性を示唆する。開始ギャップが
検出されると、ギャップ検出回路４０５はライト・データ・シーケンスをライト
・デコーダ３０４に送る。それ以外では、ギャップ検出回路４０５は、リード・
モードを伴うことをコントローラ３０７に通知する。実質的には、アナログ・イ
ンタフェース・モジュール３０１のギャップ検出回路４０５は、ライト動作また
はリード動作を伴うかどうかを判定する。変調回路３０９は、リード・モード中
にトランスポンダ１０２からリード／エンコーダ１０１にリード・データ信号を
送信するためのロード変調緩衝(load modulation dampening)を行うために用い
られる。図５は、ロード変調緩衝を行うために用いられる変調器３０９内にある
関連構成要素を示す。図５に示すように、ロード変調回路は、インバータ５０１
，抵抗器５０２およびＮ型ＭＯＳＦＥＴトランジスタ５０３によって構成される
。インバータ５０１は、メモリ３０１からの第２クロック信号およびデータを入
力として受信して、変調回路を駆動する。Ｎ型ＭＯＳＦＥＴトランジスタ５０３
のゲートはインバータ５０１の出力に接続され、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴトランジスタ
５０３のソースはトランスポンダ電極３１６に接続され、ドレインは抵抗器５０
２に接続され、抵抗器５０２はトランスポンダ電極３１４に接続される。そのた
め、トランジスタ５０３は、トランスポンダ電極３１４，３１６両端の差電圧を
緩衝するために用いられる。言い換えると、２電極両端のインピーダンスは変え
られ、それにより差電圧における電圧緩衝を所望に応じて導入する。
【００２６】 ここで図３に戻って、コントローラ３０７はメモリ３１０へのアクセスを制御
する。さらに具体的には、適正な状態では、コントローラ３０７は、ライト・コ
マンドに応答して、ライト・モード・データ・シーケンス信号からのデータ情報
をメモリ３１０に書き込み、またリード・コマンドに応答して、メモリ３１０か
らデータ情報を取り出し（読み出し）て、これを変調のために変調器３０９に送
出する。変調器３０９は、所定の変調方式に従って、コントローラ３０７によっ
てメモリ３１０から取り出されたリード・データを変調する。好適な実施例では
、変調方式はＰＳＫである。次に、変調器３０９は、パッド３１２，３１３に中
継するために、被変調データ信号をアナログ・インタフェース・モジュール３０
１に送り、パッド３１２，３１３は被変調データ信号をトランスポンダ電極３１
４，３１６を介してリーダ／エンコーダ１０１に最終的に送信する。
【００２７】 ＰＯＲ回路３０２は、整流・調整されたＲＦ励振信号を監視して、静電ＲＦＩ
Ｄトランスポンダ１０２をパワーオンするのに十分な電圧が生成されたかどうか
を判定する。このような電圧が蓄積されると(built up)、ＰＯＲ３０２はトラン
スポンダ・アクティビティを開始することを許す。すなわち、ＲＦ励振信号の受
信の後、ＰＯＲ回路３０２は、静電ＲＦＩＤトランスポンダをパワーオンするた
めに、アナログ・インタフェース・モジュール３０１によって生成されたＤＣ電
圧信号が所定の電圧閾値に達したかどうかを判定する。この閾値に達すると、Ｐ
ＯＲ回路３０２はイネーブル信号をアサート(assert)して、その旨通知する。そ
れ以外の場合、イネーブル信号はデアサート(deassert)される。このイネーブル
信号は、コントローラ３０７など、トランスポンダ１０２の全ての主要な機能回
路に供給され、回路のイネーブルあるいはディセーブルを行う。ビットレート発
生器３０３は、クロック抽出回路４０３から搬送周波数１２５ｋＨｚを有するク
ロック信号を入力として受信する。ビットレート発生器３０３は、リードおよび
ライト・モード中にメモリ３１０に対してデータを転送する際のデータ転送レー
トを生成する。好適な実施例では、ビットレート発生器３０３は、１２５ｋＨｚ
の搬送周波数を所定の割合で分周することによって、データ転送レートを生成す
る。あるいは、ビットレート発生器３０３は、搬送周波数を所定の割合で乗算す
ることによって、データ転送レートを生成する。データ転送レートは、コントロ
ーラ３０７に与えられる。好適な実施例では、ビットレート発生器３０３は、１
２５ｋＨｚ／１６（７．８１ｋＨｚ）あるいは１２５ｋＨｚ／３２（３．９１ｋ
Ｈｚ）のいずれかで動作するように構築できる。
【００２８】 前述のように、ＲＦ励振信号に続いて、データ・シーケンス信号の開始でブラ
ンキング・ギャップをギャップ検出器４０５が検出すると、ギャップ検出器はデ
ータ・シーケンス信号をライト・デコーダ３０４に送出する。言い換えると、ラ
イト・デコーダ３０４は、ライト動作を伴う場合にのみ、データ・シーケンス信
号を受信する。次に、ライト・デコーダ３０４はデータ・シーケンス信号を復号
して、ライト動作に関連する命令，データおよびアドレス情報を取り出す。コー
ドをライト・コマンドと認識すると、ライト・デコーダ３０４はコントローラ３
０７にその旨通知する。また、ライト・デコーダ３０４はデータ・ストリームの
有効性を検証する。復号された命令と、データ・ストリームの有効性に関する情
報とはコントローラ３０７に与えられる。
【００２９】 好適な実施例では、メモリ３１０はＥＥＰＲＯＭ(Erasable Programmable Rea
d Only Memory)であり、１，０５６ビットの容量を有する。メモリ３１０は、ラ
イト・モード中にリーダ／エンコーダ１０１から受信したライト・データを格納
するために用いられる。データは、リード・モード中にメモリ３１０から取り出
され、リーダ／エンコーダ１０１に送られる。一般に、ＥＥＰＲＯＭにデータを
書き込むためには、比較的高い電圧が必要とされる。一般に、このような電圧は
蓄積するのに時間がかかるため、ライト・データは最初に入力レジスタ３０６に
バッファされる。そうすることで、コントローラ３０７はその合間に他のタスク
を実行するためにフリーになる。必要なライト電圧に達すると、入力レジスタ３
０６にバッファされたライト・データはメモリ３１０に書き込まれる。一般に、
コントローラ３０７は全てのリードおよびライト・メモリ・アクセス処理を制御
する。さらに、コントローラ３０７は、指定されたコンフィギュレーション（モ
ード）メモリ・ブロック（メモリ３１０のブロック０）からモード・レジスタ３
０８にコンフィギュレーション情報をロードする。このようなコンフィギュレー
ション・ブロック・データは、ライト・モード中にメモリ３１０のブロック０に
プログラミングされ、オペレーション（オプ）コードと、コントローラ３０７お
よび変調器３０９がリード動作中に従う必要がある他のコンフィギュレーション
情報とを含む。従って、コントローラ３０７および変調器３０９は、必要に応じ
て、モード・レジスタ３０８に格納されたオプコードおよびコンフィギュレーシ
ョン情報にアクセスする。
【００３０】 リード・モード中に、変調器３０９は、メモリ３１０から取り出されたリード
・データに対して選択された変調方式を実行する。次に、変調されたリード・デ
ータ信号は、アナログ・インタフェース・モジュール３０１に送られる。好適な
実施例では、ロード変調はＰＳＫ変調である。また、変調方式はディセーブルし
てもよい。
【００３１】 ここで、前述のように１，０５６ビットの容量を有するメモリ３１０の一例と
してのマッピングを示す図６を参照する。図６に示すように、メモリ３１０は、
それぞれがロック・ビットと３２データ・ビットとを有する、Ｎ個の個別にアド
レス指定可能なメモリ・ブロックに整理される。第１メモリ・ブロック（ブロッ
ク０）は、ロック・ビットおよびコンフィギュレーション・ビットを含むコンフ
ィギュレーション（モード）情報を格納するためのコンフィギュレーション／モ
ード・ブロックとして指定される。残りのメモリ・ブロックは、ロック・ビット
，同期ビットおよびユーザ・データ・ビットを含むユーザ・データを格納するた
めに指定される。図７は、コンフィギュレーション・ブロック（ブロック０）に
おけるロック・ビットおよびいくつかの一例として個別コンフィギュレーション
・ビットを示す。図７に示すように、コンフィギュレーション（モード）情報は
、ロッキング情報ビット，ＰＯＲ遅延情報，データ・レート情報，変調タイプ情
報，変調イネーブル情報，最大ブロック情報および変調閾値情報などを含む。コ
ンフィギュレーション・ブロックおよびユーザ・ブロックのロック・ビットは、
関連ブロックの内容を変更できるかどうかを示す。ロック・ビットがアサートさ
れると、ロック・ビットおよび関連ブロックの残りの内容は変更不可能になる。
それ以外の場合、ロック・ビットおよび関連ブロックの残りの内容は書き換え可
能（プログラミング可能）となる。データ・レート情報は、ビットレート発生器
３０３が７．８１ｋＨｚまたは３．９１ｋＨｚのいずれかのデータ・レートにて
動作するのかを示す。変調情報は、変調のタイプを示す。変調イネーブル情報は
、変調をイネーブル／ディセーブルする。変調閾値情報は、実行すべき変調の程
度を示す。データ・レート情報は、所望のデータ・レートを示す。
【００３２】 最大ブロック情報（「ＭＡＸＢＬＫ」）は、リード動作においてリーダ／エン
コーダ１０１に循環的に送信すべき（ブロック１からブロックＭＡＸＢＬＫまで
の）ユーザ・データ・ブロックの数を示す。ＭＡＸＢＬＫは、０からＮまでの任
意の値でもよい。リード・モードでは、メモリ３１０からのデータは、ブロック
１のビット１から開始して、ブロックＭＡＸＢＬＫのビット３２まで、順次送信
される。ブロック１からブロックＭＡＸＢＬＫまでのデータ送信は、循環的に連
続して反復する。例えば、ＭＡＸＢＬＫが６に設定されると、ブロック１〜６が
循環的かつ連続的に送信される。コンフィギュレーション・ブロック０の内容は
、通常送信されない。しかし、ＭＡＸＢＬＫが０に設定されると、コンフィギュ
レーション・ブロック０の内容を読むことができる。本発明では、コンフィギュ
レーション・ブロック０ならびに全てのユーザ・データ・ブロック１〜Ｎにおけ
る情報は、リーダ／エンコーダ１０１または実質的に同様なプログラミング・ユ
ニットによってプログラミング可能である。
【００３３】 動作的には、リーダ／エンコーダ１０１は、トランスポンダ１０２がライト・
モードであるかリード・モードであるかどうかを判断する。リーダ／エンコーダ
１０１は、その旨を示すライト・モード・データまたはリード・モード・データ
・シーケンスをトランスポンダ１０２に送信する。ここで、本発明によるリーダ
／エンコーダ１０１とトランスポンダ１０２との間の双方向データ転送に関与す
る主要ステップを要約するフローチャートを示す図８を参照する。リード動作ま
たはライト動作にかかわらず、第１ステップは、トランスポンダ１０２に給電す
るために、リーダ／エンコーダ１０１が励振信号を生成・送信することを必要と
する。従って、トランスポンダ１０２はパッド３１２，３１３を監視して、励振
信号が受信されたかどうかを判定する（ステップ８０１）。励振信号が受信され
ない場合、トランスポンダ１０２は監視を続ける。それ以外の場合、パワーオン
時に、トランスポンダ１０２はメモリ３１０のブロック０からモード・レジスタ
３０８内にコンフィギュレーション（モード）情報をロードする（ステップ８０
２）。ギャップ検出器４０５は、着信データ・シーケンスにおいて開始ギャップ
が検出されたかどうかを判定する（ステップ８０３）。開始ギャップが検出され
、ライト・モードを伴う可能性があることを示すと、ライト・デコーダ３０４に
よってライト・モード・データ・シーケンスからの情報がさらに調べられ（ステ
ップ８０４）、ライト・コマンドを実際に伴うことを確認する（ステップ８０５
）。
【００３４】 好適な実施例では、ライト・コマンドを実際に伴うかどうかを通信するために
、通信プロトコルがリーダ／エンコーダ１０１およびトランスポンダ１０２によ
って採用される。このような通信プロトコルは、いわゆるライト・モード・デー
タ・シーケンスにおいて具現される。ライト・コマンドを実際に伴うことを示す
だけでなく、ライト・モード・シーケンスはプログラミング命令，プログラミン
グ・データおよびブロック・アドレスも与える。このプロトコルでは、ギャップ
（すなわち、開始ギャップおよびフィールド・ギャップ）の期間は、５０〜４０
０ｍｓである。開始ギャップは、より確実な検出を確保するために、以降のフィ
ールド・ギャップよりも長くてもよい。データ・ビットは、開始ギャップの直後
に続く必要がある。好適な実施例では、以降のデータ・ビットの期間が約２４フ
ィールド・クロックである場合、データ・ビットはゼロ（０）である。データ・
ビットの期間が約５６フィールド・クロックである場合、データ・ビットはワン
（１）である。データ・ビットのうち１つまたはそれ以上が有効な「０」または
「１」でない（例えば、期間がゼロまたは１の許容範囲内でない）場合、ライト
・コマンドを実際に伴っておらず、トランスポンダ１０２はすぐにライト・モー
ドに入る。フィールド・ギャップは、第１データ・ビットと、それに続く第２デ
ータ・ビットの後に続くと想定される。前回のギャップ以降に６４フィールド・
クロック以上でギャップが検出されない場合、これはエラーと解釈され、トラン
スポンダ１０２はすぐにリード・モードに入る。
【００３５】 ライト・モード・データ・シーケンスの第１および第２データ・ビット（デー
タ・パケット）は、ライト・モード・オペレーション・コード（オプコード）を
構成する。言い換えると、２つのデータ・パケットが組み合わさって、ライト・
モード・オペレーション・コードを表す。４つの識別されるライト・モード・オ
ペレーション・コード、すなわち、「００」，「０１」，「１０」，「１１」が
あり、それぞれは特定のライト動作を表す。好適な実施例では、ライト・モード
・データ・シーケンスの第１Ｘデータ・パケット（データ・ビット）は組み合わ
さって、ライト・モード・オペレーション・コードを表し、ここでＸは値２を有
する。ただし、Ｘは任意の値を有してもよい。オプコード「００」は、リセット
・コマンドを表す。ＭＡＸＢＬＫも「００」でなければならないところの、オプ
コード「０１」は、メモリ・セルをテストするために用いられるページ・ライト
・コマンドを示し、これにより、ブロック０と、アサートされたロック・ビット
を有するメモリ・ブロックとを除いて、値１が全てのメモリ番地に書き込まれる
。オプコード「１０」は３ビット・アドレス指定ライト動作を表す。一般に、オ
プコード「１０」の次には、メモリ・ブロックをいったんプログラミングした後
で上書きすべきかどうかを示すロック・ビットと、３２データ・ビットと、書き
込むべき０〜７の間のメモリ・ブロックを選択する３アドレス・ビットとが続く
。従って、オプコード「１０」を伴うライト動作のためのライト・モード・シー
ケンスには、全部で３８ビットある。オプコード「１１」は、５ビット・アドレ
ス指定ライト動作を表す。一般に、オプコード「１１」の次には、メモリ・ブロ
ックをいったんプログラミングした後で上書きすべきかどうかを示すロック・ビ
ットと、３２データ・ビットと、書き込むべき０〜３１の間のメモリ・ブロック
を選択する５アドレス・ビットとが続く。従って、オプコード「１１」を伴うラ
イト動作のためのライト・モード・シーケンスには、全部で４０ビットある。特
定のオプコードに関連して受信したビット数が適正でない（例えば、オプコード
「１０」を伴うライト・モード・シーケンスについて全部で３７ビットを受信し
た）場合、これはエラーと解釈され、トランスポンダ１０２をリード・モードに
切り換えさせる。
【００３６】 図９は、本発明によるライト・モードにおけるパッド３１２と３１３との間の
差電圧を一例として示す。図９に示すように、ブロック０をローディングする段
階を表す定常電圧パターンの直後には、ライト・モード・データ・シーケンスを
表す間欠的な電圧パターンが続く。逆に、比較のための図１０は、本発明による
、リード・モードにおけるパッド３１２と３１３との間の差電圧を一例として示
す。リーダ／エンコーダ１０１からのＲＦフィールドに割り込むことにより、緩
衝電圧(dampened voltage)が生成される。好適な実施例では、このような変調は
、ＲＦリード・データ信号が送信されるときに、パッド３１２，３１３間の差電
圧を緩衝する変調器３０９を利用して生成される。
【００３７】 ここで図８に戻って、ライト・コマンドを伴うことが、ライト・モード・デー
タ・シーケンスに基づいて判断されると、リーダ／エンコーダ１０１から受信し
たプログラミング・データは入力レジスタ３０６に格納される（ステップ８０６
）。ライト・モード・シーケンスからのプログラミング命令および情報は、デー
タを所望のメモリ・ブロックにプログラミングし、またロック・ビットを設定す
る際に用いられる。プログラミング電圧Ｖｐｐが測定され、データをプログラミ
ングすべきメモリ・ブロックからのロック・ビットが調べられ、ライト動作に伴
うビット数が計数される（それぞれ、ステップ８０７〜８０９）。Ｖｐｐは連続
的に監視され、プログラミング・サイクルを通じて調整される。データをメモリ
３１０にプログラミングするために必要な閾値電圧をＶｐｐが満たさない場合、
トランスポンダ１０２はすぐにリード・モードに入る（ステップ８１０）。デー
タをプログラミングすべきメモリ・ブロックからのロック・ビットがアサートさ
れ、このメモリ・ブロックにデータを書き込むことを禁止すると、トランスポン
ダ１０２はプログラミングを中断し、すぐにリード・モードに入る。特定のオプ
コードに関連するビット数が適正でない場合、トランスポンダ１０２はすぐにリ
ード・モードに入る。言い換えると、１）ライト・コマンドの検出，２）十分な
Ｖｐｐ電圧，３）オプコード「１０」および「１１」について適正なビット数の
検出，および４）データを書き込むメモリ・ブロックにおけるロック・ビットの
アサートの欠如、これら４つ全てが生じると、データはメモリ３１０の選択され
たブロックに書き込まれる（ステップ８１１）。プログラミングの完了時に、ト
ランスポンダ１０２はリード・モードに入る（ステップ８１０）。
【００３８】 本発明では、ロック・ビットがアサートされていなければ、コンフィギュレー
ション（モード）ブロック０も新たなコンフィギュレーション設定でプログラミ
ングできる。コンフィギュレーション・ブロック０が再プログラミングされると
、新規コンフィギュレーション設定は以降のリード処理に適用される。
【００３９】 好適な実施例では、リード・モードがディフォルト・モードである。前述のよ
うに、ライト・モード中に検出されたエラーは、トランスポンダ１０２をリード
・モードに入らせる。しかし、静電リーダ／エンコーダ１０１からの連続的な波
形の場合や、データ・ライト／プログラミングの完了時の場合など、リード・モ
ード（ステップ８１０）がリーダ／エンコーダ１０１によって意図する動作とな
ることもある。トランスポンダ１０２がリード・モードに入ると、リード・モー
ドを（例えば、リーダ／エンコーダ１０１により、ありは以降のステップ８１１
により）意図するか、あるいはプログラミング中のエラー（例えば、アドレス指
定されたブロックのロック・ビットがアサートされる，Ｖｐｐが閾値以下である
，無効なオプコード，無効な「０」または「１」データ・ビット，特定のオプコ
ードについて受信された無効なビット数など）によってディフォルト設定される
かどうかについて判定が行われる（ステップ８１２）。実際にリード・モードを
意図する場合、データは、ブロック１からＭＡＸＢＬＫまで、メモリ３１０から
取り出される（ステップ８１３）。リード・モードがエラーによってディフォル
ト設定されると、データは、現ブロックからＭＡＸＢＬＫまで、メモリ３１０か
ら取り出される（ステップ８１７）。それから、このデータ取り出しサイクルは
連続的に反復する。次に、変調情報ビットがイネーブルされているかどうか、モ
ード・レジスタから判定される（ステップ８１４）。変調ビットがディセーブル
され、変調が必要ないことを示すと、リーダ／エンコーダ１０１に送出するため
に、データはトランスポンダ電極３１４，３１６に送られない（ステップ８１５
）。変調ビットがイネーブルされ、変調が必要なことを示すと、データは、所望
の変調方式（マンチェスタまたはＰＳＫ）が通知されている変調器３０９に送ら
れる（ステップ８１６）。変調器３０９はデータを変調して、変調データをアナ
ログ・インタフェース・モジュール３０１に送り（ステップ８１６）、アナログ
・インタフェース・モジュール３０１はこれをパッド３１２，３１３に中継し、
トランスポンダ電極上でリーダ／エンコーダ１０１に送出する。リード動作が実
行されている間、ギャップ検出器４０５は、着信データ・シーケンスにおいて開
始ギャップが検出されたかどうかを監視し続ける（ステップ８０３）。
【００４０】 一方、プログラミング中にエラーによってリード・モードがディフォルト設定
になると、データは、現在アドレス指定されているメモリ・ブロックからＭＡＸ
ＢＬＫまで、メモリ３１０から取り出される。その後、データは、ブロック１か
らＭＡＸＢＬＫまで、メモリ３１０から取り出される。それから、このデータ取
り出しサイクルは連続的に反復する。次に、変調がイネーブルされているかどう
か、モード・レジスタ３０８内の変調ビットから判定される（ステップ８１４）
。変調ビットがディセーブルされ、変調が必要ないことを示すと、リーダ／エン
コーダ１０１に送出するために、データはトランスポンダ電極３１４，３１６に
送られない（ステップ８１５）。変調ビットがイネーブルされ、変調が必要なこ
とを示すと、データは、所望の変調方式（マンチェスタまたはＰＳＫ）が通知さ
れている変調器３０９に送られる（ステップ８１６）。変調器３０９はデータを
変調して、変調データをアナログ・インタフェース・モジュール３０１に送り（
ステップ８１６）、アナログ・インタフェース・モジュール３０１はこれをパッ
ド３１２，３１３に中継し、トランスポンダ電極上でリーダ／エンコーダ１０１
に送出する。リード動作が実行されている間、ギャップ検出器４０５は、着信デ
ータ・シーケンスにおいて開始ギャップが検出されたかどうかを監視し続ける（
ステップ８０３）。
【００４１】 以上、本発明の実施例であるコンタクトレス静電プログラマブルＲＦＩＤシス
テム，装置および方法について説明した。静電信号を送受信するために、（コイ
ルではなく）電極（すなわち、プレート）を利用するので、キャパシタンス方式
のＲＦＩＤ技術を集積回路に実装することができる。静電ＲＦＩＤシステムの電
極および関連電気回路は、紙，プラスチックまたは合成基板を含む、平坦で印刷
可能な表面上で容易に実装できる。さらに、関与する製造プロセスは安価で、最
小限の構成要素および設定しか必要としない。そのため、本発明において説明し
たコンタクトレス静電プログラマブルＲＦＩＤシステムの利点は、低コスト，製
造性およびパッケージング柔軟性である。これらの利点により、このようなコン
タクトレス静電プログラマブルＲＦＩＤシステムを使い捨て用途など、大量・低
コスト用途で利用することが実用的となる。
【００４２】 本発明について、特定の実施例にて説明してきたが、本発明はこのような実施
例に制限されるものではなく、むしろ特許請求の範囲に従って解釈すべきである
。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を実施する一例としての静電無線周波識別（ＲＦＩＤ）シ
ステムを示す高度なブロック図である。
【図２】 図１に示す静電ＲＦＩＤリーダ／エンコーダ１０１をさらに詳し
く示すブロック図である。
【図３】 図１に示す静電ＲＦＩＤトランスポンダ（タグ）１０２をさらに
詳しく示すブロック図である。
【図４】 図３に示すアナログ・インタフェース・モジュール３０１をさら
に詳しく示すブロック図である。
【図５】 本発明により反射型ロード変調方式において用いられるロード変
調回路３０９の概略図である。
【図６】 メモリ３１０の内容の一例としてのマッピングを示す。
【図７】 メモリ３１０のコンフィギュレーション・ブロック（ブロック０
）からのロック・ビットおよび個別コンフィギュレーション・ビットを示す。
【図８】 本発明による、リーダ／エンコーダ１０１とトランスポンダ１０
２との間の双方向データ転送に関与する主要ステップを示すフローチャートであ
る。
【図９】 本発明による、ライト・モードにおけるパッド３１２と３１３と
の間の差電圧を一例として示す。
【図１０】 本発明による、リード・モードにおけるパッド３１２と３１３
との間の差電圧を一例として示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 5/02 Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｈ Ｊ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，Ｚ Ｗ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 静電無線周波識別（ＲＦＩＤ）リーダ／エンコーダであって
    ： プロセッサ； 前記プロセッサに結合された励振器；および 前記励振器に結合された少なくとも一つの第１電極； によって構成され、 前記励振器は、前記少なくとも一つの第１電極上でＲＦ励振信号を静電気的に
    生成・送信し、前記励振器は、データ・シーケンス信号およびクロック信号をさ
    らに生成・送信し、前記データ・シーケンス信号は、前記プロセッサから受信し
    たデータ・シーケンスを伝達し、前記データ・シーケンスは、ライト・モードを
    伴うかどうかを示し、前記データ・シーケンスは、交互のブランキング・ギャッ
    プとパルスとのシーケンスからなり、前記パルスはバイナリ値を表し、その期間
    はゼロ（０）またはワン（１）であるかを決定し、前記データ・シーケンスは、
    前記データ・シーケンスがブランキング・ギャップから開始する場合には、ライ
    ト動作を示すことを特徴とする静電ＲＦＩＤリーダ／エンコーダ。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の静電ＲＦＩＤリーダ／エンコーダであって： 前記プロセッサに結合された受信機； 前記受信機に結合された少なくとも一つの第２電極であって、前記受信機は、
    前記少なくとも一つの第２電極から静電ＲＦリード・データ信号を受信する、少
    なくも一つの第２電極；および 前記受信機および前記プロセッサに結合された復調器であって、前記復調器は
    、前記静電ＲＦリード・データ信号を受信し、前記復調器は、前記静電ＲＦリー
    ド・データ信号を復調してから、前記プロセッサに送信する、復調器； をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の静電ＲＦＩＤリー
    ダ／エンコーダ。
  3. 【請求項３】 静電ＲＦＩＤトランスポンダであって： 複数の静電電極； 前記複数の静電電極に結合されたアナログ・インタフェース・モジュールであ
    って、前記アナログ・インタフェース・モジュールは、前記複数の静電電極によ
    って受信されたＲＦ信号から励振信号，クロック信号およびデータ・シーケンス
    信号を取り出し、前記アナログ・インタフェース・モジュールは、前記静電ＲＦ
    ＩＤトランスポンダを起動する際に用いられる励振信号を整流・調整し、前記ア
    ナログ・インタフェース・モジュールは、ライト動作またはリード動作を伴うか
    どうかを判定する、アナログ・インタフェース・モジュール； メモリ； 前記アナログ・インタフェース・モジュールおよび前記メモリに結合された変
    調器；および 前記アナログ・インタフェース・モジュールおよび前記メモリに結合されたコ
    ントローラであって、前記コントローラは、ライト・コマンドに応答して、前記
    データ・シーケンス信号からのデータ情報を前記メモリに書き込み、前記コント
    ローラは、リード・コマンドに応答して、前記メモリからデータ情報を読み出し
    て、前記データ情報を前記変調器に送り、前記変調器は前記データ情報を変調し
    、前記変調器は、変調済みデータ信号を前記複数の静電電極上で送信するために
    前記アナログ・インタフェース・モジュールに送る、コントローラ； によって構成されることを特徴とする静電ＲＦＩＤトランスポンダ。
  4. 【請求項４】 前記メモリは、Ｌビットの複数のメモリ・ブロックに整理さ
    れ、コンフィギュレーション（モード）情報を格納するためにメモリ・ブロック
    が用いられ、データ情報およびメモリ・ブロック・ロッキング情報を格納するた
    めに他のメモリ・ブロックが用いられることを特徴とする請求項３記載の静電Ｒ
    ＦＩＤトランスポンダ。
  5. 【請求項５】 前記メモリ・ブロック内の前記コンフィギュレーション（モ
    ード）情報は、メモリ・ブロック・ロッキング情報からなることを特徴とする請
    求項４記載の静電ＲＦＩＤトランスポンダ。
  6. 【請求項６】 前記メモリ・ブロック内の前記コンフィギュレーション（モ
    ード）情報は、データ・レート情報からなることを特徴とする請求項４記載の静
    電ＲＦＩＤトランスポンダ。
  7. 【請求項７】 前記メモリ・ブロック内の前記コンフィギュレーション（モ
    ード）情報は、変調タイプ情報からなることを特徴とする請求項４記載の静電Ｒ
    ＦＩＤトランスポンダ。
  8. 【請求項８】 前記メモリ・ブロック内の前記コンフィギュレーション（モ
    ード）情報は、変調オン／オフ情報からなることを特徴とする請求項４記載の静
    電ＲＦＩＤトランスポンダ。
  9. 【請求項９】 前記メモリ・ブロック内の前記コンフィギュレーション（モ
    ード）情報は、最大ブロック情報からなることを特徴とする請求項４記載の静電
    ＲＦＩＤトランスポンダ。
  10. 【請求項１０】 前記メモリ・ブロック内の前記コンフィギュレーション（
    モード）情報は、変調閾値情報からなることを特徴とする請求項４記載の静電Ｒ
    ＦＩＤトランスポンダ。
  11. 【請求項１１】 静電ＲＦＩＤシステムにおいて静電ＲＦＩＤトランスポン
    ダをプログラミングする方法であって： 前記静電ＲＦＩＤトランスポンダを起動するために、ＲＦ励振信号を静電気的
    に送信する段階；および 前記ＲＦ励振信号に続いて、プロセッサから受信したデータ・シーケンスを伝
    達するＲＦ信号を静電気的に送信する段階であって、前記データ・シーケンスは
    、ライト・モードを伴うかどうかを示し、前記データ・シーケンスは、交互のブ
    ランキング・ギャップとパルスとのシーケンスからなり、前記パルスはバイナリ
    値を表し、その期間はゼロ（０）またはワン（１）であるかを決定し、前記デー
    タ・シーケンスは、前記データ・シーケンスがブランキング・ギャップから開始
    する場合には、ライト動作を示す、段階； によって構成されることを特徴とする方法。
  12. 【請求項１２】 前記データ・シーケンスは、ライト動作に関連する命令，
    データおよびアドレス情報をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項１
    １記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記データ・シーケンスは、前記ＲＦ励振信号から所定の
    時間後に送信されることを特徴とする請求項１２記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記データ・シーケンス内のＸデータ・パケットは組み合
    わさって、ライト・モード・オペレーション・コードを表すことを特徴とする請
    求項１３記載の方法。
  15. 【請求項１５】 Ｘは値２を有することを特徴とする請求項１４記載の方法
    。
  16. 【請求項１６】 ４つの認識されるライト・モード・オペレーション・コー
    ド、「００」，「０１」，「１０」および「１１」があることを特徴とする請求
    項１５記載の方法。
JP2000570983A 1998-09-11 1999-09-10 コンタクトレス・プログラミング機能を有する静電無線周波識別システム Pending JP2002525932A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005301772A (ja) * 2004-04-14 2005-10-27 Fujitsu Support & Service Kk 状態確認装置および状態確認方法
JP2008054462A (ja) * 2006-08-28 2008-03-06 Toshiba Corp ガス絶縁高電圧電気機器の監視装置及びその監視方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7000834B2 (en) * 2001-02-21 2006-02-21 International Business Machines Corporation Method to address security and privacy issue of the use of RFID systems to track consumer products
FR2838523B1 (fr) * 2002-04-16 2006-06-23 Siminor Technologies Castres S Procede d'interpretation d'un ordre radio-electronique en fonction de sa zone d'emission
JP2004142379A (ja) 2002-10-28 2004-05-20 Seiko Epson Corp 印刷装置
EP1803083B1 (en) 2004-10-15 2012-02-29 Nxp B.V. Method of operating a rfid system
US8816826B2 (en) 2005-05-06 2014-08-26 Steven M. Colby Passive radio frequency data logger
US9569777B2 (en) 2005-02-07 2017-02-14 Mynette Technologies, Inc. EPassport including shielding method
US20070200682A1 (en) 2005-05-06 2007-08-30 Colby Steven M RFID Device Including Multiple Active Modes
US9524458B2 (en) 2005-02-07 2016-12-20 Mynette Technologies, Inc. Switchable epassport including shielding
KR100783084B1 (ko) * 2005-04-28 2007-12-11 이지현 보안장치를 가지는 무선주파수인식 시스템 및 그 제어 방법
US8198985B2 (en) 2005-05-31 2012-06-12 Amtech Systems, LLC Automatic mode detection in a dual operating mode RFID tag
EP2317673A1 (fr) * 2009-10-29 2011-05-04 Gemalto SA Communication radiofréquence contrôlée par microcircuit

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993011509A1 (en) * 1991-12-04 1993-06-10 Citizen Watch Co., Ltd. Data carrier
JPH0685191B2 (ja) * 1986-08-05 1994-10-26 沖電気工業株式会社 容量結合挿入方向自由形情報カード
IL82025A (en) * 1987-03-27 1993-07-08 Galil Electro Ltd Electronic data communications system
JPH03189786A (ja) * 1989-12-19 1991-08-19 Sony Corp 情報カード装置
US5055659A (en) * 1990-02-06 1991-10-08 Amtech Technology Corp. High speed system for reading and writing data from and into remote tags
US5334982A (en) * 1993-05-27 1994-08-02 Norden Systems, Inc. Airport surface vehicle identification
JPH08186513A (ja) * 1994-12-27 1996-07-16 Toshiba Corp 無線カード通信装置
US6184841B1 (en) * 1996-12-31 2001-02-06 Lucent Technologies Inc. Antenna array in an RFID system
US5966082A (en) * 1997-05-23 1999-10-12 Intemec Ip Corp. Method of flagging partial write in RF tags

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005301772A (ja) * 2004-04-14 2005-10-27 Fujitsu Support & Service Kk 状態確認装置および状態確認方法
JP4672279B2 (ja) * 2004-04-14 2011-04-20 株式会社富士通エフサス 状態確認システムおよび状態確認方法
JP2008054462A (ja) * 2006-08-28 2008-03-06 Toshiba Corp ガス絶縁高電圧電気機器の監視装置及びその監視方法

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