JP2004513464A - 非接触データキャリア - Google Patents

Abstract

本発明による非接触データキャリアは、それぞれ異なった伝送範囲の少なくとも２つのアンテナ（１、２、７；１１、１２）を有する非接触データキャリア（７）に関する。これによって、データキャリア（７；１９）は、異なった標準規格に従って動作するリーダ／ライタによって作動され得るように形成される。アンテナ（１１、１２）の少なくとも２つが、ユニットをなし、これによって、このような構成が非常に低コストで製作可能である。
【選択図】図４

Description

【０００１】
本発明は、非接触型データ伝送のために適切であるデータキャリアに関する。
【０００２】
非接触型エネルギー伝送およびデータ伝送の分野において、特に、通信距離、伝送媒体、マルチタグ能力（Ｍｕｌｔｉ−ＴＡＧ−Ｆａｈｉｇｋｅｉｔ）、すなわち、複数のＴＡＧをライタ／リーダの入力にて識別する可能性、およびトランザクション時間によって区別される種々のシステム必要条件がある。システム必要条件には、特定の周波数の使用を強制的に定めるその国独自の規制がさらに加わる。
【０００３】
商品には、多くの場合、非接触データキャリアが取り付けられる。これは、そうすることで、その商品を電子的に識別できるようにするためである。小包の選別装置の場合、例えば、目的地、および小包の寸法および重量といったその他のデータが一つの計算器に格納される。小包には、中に識別番号が格納された非接触データキャリアが貼り付けられるので、計算器内に格納されたデータと関連する識別番号を用いて、例えば、小包の目的地はどこかがいつでも確認され得る。これによって、小包の自動選別が、著しく簡略化される。しかしながら、問題があるのは、商品が海外に発送され、そこでは別の規制が適用され、従って、動作周波数が異なるために、海外の選別装置が小包の識別番号をもはや読み取ることができず、用いることができなくなる場合である。
【０００４】
別の用途において、目的物は、例えば、製造の際に複数の作業ステーションを通り抜ける。非接触データキャリアを識別するために、その都度別の枠組み条件が付与される。従って、別のデバイスを妨害しないように、ある作業ステーションにおいては、特に小さい場の強度（Ｆｅｌｄｓｔａｅｒｋｅ）が要求され得、これに対して、別の作業ステーションにおいては、特に大きい通信範囲が要求される。これは、多くの場合、ただ一つの動作周波数を用いてでは達成され得ない。場合によっては、異なったタイプの場（Ｆｅｌｄａｒｔ）もまた用いられなければならない。なぜなら、電場および誘導場は、異なった特性を有し、これらの特性はまた、電磁波の特性とは区別されるからである。特定の周波数のデータを、特定のタイプの場を介して受信し得る能力に対して、以下において「伝送範囲（Ｕｂｅｒｔｒａｇｕｎｇｓｂｅｒｅｉｃｈ）」という概念が用いられる。当然、この範囲でデータを送信する能力が含まれる。
【０００５】
受信パラメータの変更を可能にさせる例として、ＵＳ５，５７２，２２６号から、複数のアンテナの使用が公知である。ここで、アンテナ間の連続的切り換えおよび受信信号の強度の測定によって、どのアンテナの組み合わせでライタ／リーダとの通信が行われるべきかが確認可能である。しかしながら、これは、比較的コストと手間がかかる。
【０００６】
本発明の課題は、種々の伝送範囲にて用いられ得、にもかかわらず安いコストで製造可能であるデータキャリアを提示することである。
【０００７】
この課題は、本発明により、データ処理ユニット、およびそれぞれ異なった伝送範囲のための、受信用に提供された少なくとも２つのアンテナを有するデータキャリアによって解決される。ここで、アンテナのうちの少なくとも２つが一つのユニットをなす。従って、本発明による実施形態においては、アンテナ間で切り換えされる必要がない。
【０００８】
本発明のさらなる有利な実施形態において、データ処理ユニットは、最も強い受信信号を有する伝送範囲を識別する手段を有し、受信信号評価ユニット（Ｅｍｐｆａｎｇｓｓｉｇｎａｌａｕｆｂｅｒｅｉｔｕｎｇｓｅｉｎｈｅｉｔ）は、この伝送範囲に設定可能である。
【０００９】
データキャリアの周波数は非常に様々である。いわゆるＶＨＦ範囲（ｖｅｒｙ　ｈｉｇｈ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）おいて、一般に用いられる周波数は１３．５６ＭＨｚである。いわゆるＵＨＦ範囲（ｕｌｔｒａ　ｈｉｇｈ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）において、８６８ＭＨＺ、９１５ＭＨｚ、および２．４５ＧＨｚの周波数が使用可能である。この周波数範囲をただ一つのアンテナで扱うのは不可能である。なぜなら、１３．５６ＭＨｚの範囲において、データおよびエネルギー伝送は、誘導場を介して行われるからであり、他方、ＵＨＦ範囲における周波数は電磁波である。
【００１０】
データ処理ユニットは、特に大きい問題がなく、異なった周波数を処理し得るように形成され得、他方、これは、アンテナの場合には不可能である。従って、本発明により、それぞれ、異なった伝送範囲に対して適切である、少なくとも２つのアンテナが用いられる。ＵＨＦ範囲にはダイポールアンテナ、およびＶＨＦ範囲にはループアンテナが適切である。データ処理ユニットは、ここで、どのアンテナにおいて最も強い受信信号が存在するのかを識別することのみが必要であり、これによって、どの基準規格に従ってリーダ／ライタユニットが動作するかが識別され得る。
【００１１】
さらに、データキャリアが追加的な容量性アンテナを有する場合は、有利である。従って、本発明によるデータキャリアによって第３の可能な伝送路が扱われる。各使用範囲に対して、非常に最適な周波数および場のタイプが用いられ得、非接触データキャリアの性質を考慮に入れる必要はない。
【００１２】
さらなる利点は、データ伝送に用いられないアンテナが、非接触データキャリアに電流を供給するためのエネルギーを伝送することに用いられる場合である。
【００１３】
異なったアンテナの製作については、これらのアンテナが、一つのユニットをなすが、製作の際には異なった工程で仕上げられ、その後、組立てられる場合に有利である。
【００１４】
本発明は、以下において、例示の実施形態を用いてより詳細に説明される。
【００１５】
図１の例示の実施例において、非接触データキャリア７上に、３つの異なったアンテナ、すなわち、ループアンテナ１、ダイポールアンテナ２および容量性アンテナ６が提供される。これらのアンテナは、データ処理ユニット３とそれぞれ接続される。データ処理ユニット３は、最も強い受信信号を有する伝送範囲を識別するための手段４を備える。ここで、３つのアンテナ１、２および６の受信信号が監視される。データキャリアが、ＵＨＦ範囲にて動作するライタ／リーダの範囲に位置する場合、ＶＨＦ範囲のために適切なアンテナ１、および容量場を介して伝送するための容量性アンテナ６の場合よりも強い受信信号がダイポールアンテナ２の出力にて存在する。信号が他の周波数範囲で、または容量場を介して伝送される場合には、対応する別のことが生じる。従って、この例示の実施形態において、最も強い受信信号を有する伝送範囲の識別は、最も強い受信信号を有するアンテナ１、２または６を選択することと同じことを意味する。検出された伝送範囲に基づいて、受信信号選別ユニット５は、検出された周波数範囲における周波数の処理が、それぞれ適切なアンテナを用いた場合に可能であるように設定される。アンテナ１および２は、アンテナ接続の分離が必要でなく、アンテナ１および２が妨害し合わないように同調される。
【００１６】
図２〜図４による第２の例示の実施形態において、ループアンテナ１１およびダイポールアンテナ１２は、同様に異なった周波数範囲における受信が可能であるように接続される。図２におけるループアンテナ１１のコイル端子１４は、図３によるダイポールアンテナ１２の端末１５と接続される。これによって、ダイポールアンテナ１２とループアンテナ１１とからなる直列接続が生じる。ダイポールアンテナ１２の端子１６は、接続されたアンテナ１１および１２の共通の端子である。ダイポールアンテナ１２は、ＶＨＦ範囲においてほぼ無効力であるが導電性である。従って、ＶＨＦ信号を受信した場合、この信号はダイポールアンテナ１２の端子１６に存在し、ＶＨＦ信号を妨害しない。
【００１７】
ＵＨＦ信号を受信した場合、ループアンテナ１１は、ＵＨＦ信号に不利な影響を及ぼさない。ＵＨＦ信号は、同様に、ダイポールアンテナ１２の端子１６にてタップされ得る。図１の例示の実施形態におけるように、最も強い受信信号を有する伝送範囲を識別するための手段１７が存在する。しかしながら、この手段１７は、データ処理ユニット１３を、もはや異なったアンテナ１１と１２とに切り換えられるようには制御する必要がなく、受信信号選別ユニット１８をこの伝送範囲に設定することで足りる。
【００１８】
図１の第１の例示の実施形態によるデータキャリアの実施において、エネルギーをデータから切断して第２の「空の」アンテナ上に伝送するために、第２または第３のアンテナが用いられる。これによって、データおよびエネルギーは、種々の周波数で伝送され得、これにより識別の確実性において有利になる。
【００１９】
容量性アンテナは、非常に小さい間隔の場合、コンデンサのように動作し、データもエネルギーも容量場を介して伝送され得るという点で特徴的である。容量性アンテナは、図１におけるように、第３のアンテナとして実施され得るか、または他の２つのアンテナ１または２のうちの一つの一体化された構成要素として形成され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、３つの別々のアンテナを有する本発明によるデータキャリアの第１の例示の実施形態を示す。
【図２】
図２は、通常のループアンテナを示す。
【図３】
図３は、ダイポールアンテナを示す。
【図４】
図４は、第２の例示の実施形態として、データキャリアにおける図２のアンテナと図３のアンテナとの組み合わせを示す。

Claims (6)

1. 非接触データキャリアであって、
   データ処理ユニット（３；１３）と、
   それぞれ異なった伝送範囲のための、受信用に提供された少なくとも２つのアンテナ（１、２、６；１１、１２）であって、該アンテナのうちの少なくとも２つ（１１、１２）は一つのユニットをなす、アンテナと
   を備える、非接触データキャリア。
2. 一方のアンテナは、ダイポールアンテナ（２；１２）であり、もう一方のアンテナは、ループアンテナ（１；１１）であることを特徴とする、請求項１に記載の非接触データキャリア。
3. 前記データ処理ユニット（３；１３）は、最も強い受信信号を有する前記伝送範囲を識別する手段（４；１７）を備え、受信信号選別ユニット（５；１８）は、該伝送範囲に設定可能であることを特徴とする、請求項１に記載の非接触データキャリア。
4. 前記データキャリアは、追加的容量性アンテナ（６）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の非接触データキャリア。
5. データは前記アンテナのうちの一つを介して、および前記データキャリア（７）に電力供給するためのエネルギーは、もう一つのアンテナを介して伝送されることを特徴とする、請求項１に記載の非接触データキャリア。
6. 前記少なくとも２つのアンテナ（１１；１２）は、個別に製作されたコンポーネントであり、該２つのアンテナは、導通するように互いに接続されることを特徴とする、請求項２に記載の非接触データキャリア。