JP2004519144A - シグナリングシステム及び該システム用のトランスポンダ - Google Patents

Abstract

シグナリングシステムは、複数の能動的なトランスポンダ１０と、質問局１２と、スイッチング信号源１４とを含む。これらのトランスポンダの各々は、マイクロコントローラ２０と、質問局からの無線質問信号に応答するための無線トランシーバ３４であって、該トランシーバをオン又はオフにスイッチングする一方で、マイクロコントローラをアクティブなままにするスイッチング手段３６を経由して前記コントローラに結合される無線トランシーバと、前記トランシーバをスイッチングオン又はスイッチングオフするためにマイクロコントローラによってその信号が使用されるスイッチング信号源からのスイッチング信号を受信する受動的なレシーバ３８とを有する。トランスデューサ２６，２８，３０は、周囲の温度及び湿度のような環境特徴をモニタリングするためにマイクロコントローラに結合されてもよく、これらの特徴に関連するデータが、必要なとき及び必要に応じて質問局１２の記憶手段５６に中継されるべき準備を整えてＲＡＭ３２に記憶される。受動的なレシーバにより受信される信号により、無線トランシーバは、例えば前記トランスポンダからのスプリアス放射が容認されない航空機内のような場所において非アクティブにされるとともに、このような場所から取り外されるときは再びアクティブにされることが可能にされる。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、質問局（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎ ｓｔａｔｉｏｎ）により送信される質問信号（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ）に対する返答として応答信号を送信するトランスポンディング装置を含むシグナリングシステム（ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）に関する。本願明細書において「トランスポンディング（ｔｒａｎｓｐｏｎｄｉｎｇ）」という用語は、例えば、質問周波数を分周する又は倍周することによって得られる応答信号だけでなく、質問周波数とは無関係に生成される応答信号も含むことを意図されている。
【０００２】
【従来の技術】
種々の機能を果たす多くのこのようなシステムが存在しており、そのうち最も一般に知られるシステムの１つは、無線トランスポンダを内蔵するタグがより高価な物品に取り付けられる万引き検出システムであり、支払い所を超えて設置される質問局が購買取引で取り外されなかった上記タグを検出する。より高機能なシステムにおいて、上記タグは、例えば、海底石油掘削施設に居る人の位置を確認するため、又は、例えば、飼料の分量が生産される牛乳の量に関連する動物給餌システムにおいて牛などの家畜を識別するために使用され得るデジタル符号化信号を送信することが可能である。
【０００３】
より簡略且つより安価なシステムは、フィリップス社のＩ−ＣＯＤＥラベリングシステムである。このシステムにおいて、トランスポンダは、セキュリティ用途、小包配達、手荷物の仕分け及び集配システム、小売販売及び流通、図書館サービス及び出典タグ付け（偽造防止）において使用され得る、安価な自己粘着性（ｓｅｌｆ ａｄｈｅｓｉｖｅ）の受動的なスマートラベルを有している。
【０００４】
上記システムの構成に依存して、トランスポンダは受動的（ｐａｓｓｉｖｅ）であり得る。この受動的とは、バッテリがタグ内に含まれず、電力が、質問信号から得られるか、又は他の外部の励起電界（ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ）から直接的に得られるか、又はキャパシタのような蓄電装置の使用を介して得られるということを意味するものとして一般的に理解される。さもなくば、上記トランスポンダは能動的（ａｃｔｉｖｅ）であり得る。この能動的とは、上記タグが当該タグのトランスポンディング回路に電力を供給するために、例えばリチウム電池のようなバッテリを含むことを意味するものとして一般的に理解される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
能動的なタグ付けシステムは、もう片方の受動的なタグ付けシステムを上回る多くの性能の利点を提供するけれども、能動的なタグからの低レベルのスプリアス放射が容認できないとみなされ得る状況も中にはある。該当する一つの事例は、航空機内の無線装置（トランスミッタ又は能動的なレシーバのどちらか）の使用である。これらのタイプの環境を規定する厳しい規制を満たすことを確実にするためには、能動的なタグを真のゼロパワーのスタンバイモードで実施することが必要になる可能性がある。このタイプの機能を実施することに伴う問題は、レシーバが「起動」命令を聞くことができないので、該レシーバが完全にディスエーブル状態に置かれているときに、上記タグを再びアクティブにすることはかなり困難になることである。
【０００６】
欧州特許出願公告公報ＥＰ−Ｂ１−０２９９５５７号は、牧畜場のための識別システムを開示しており、このシステムにおいては、質問電界（ｉｎｔｅｒｒｏｇａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ）が充分な強度を有する場合にだけ、能動的なトランスポンダが電池端子に接続される。簡単な識別の目的については、このような設備があれば十分であり、電池の寿命を延ばすのに役立つ。
【０００７】
しかし、より新規のトランスポンディングシグナリングシステムは、タグに対して、例えば密封された小包のような物品が、それ自身の取り扱い、保管及び送付の間に曝される環境の履歴を蓄積することができるように要求する。このことは、能動的なタグのトランスポンディング回路が完全に切断されている電池によってディスエーブルにされるならば、実行不可能である。
【０００８】
本発明の目的は、能動的なタグのトランスポンダ回路からのスプリアス放射を除去する又はかなり低減する一方で、必要に応じてタグがアクティブにされることを可能にすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの態様によれば、トランスポンダの動作を制御するためのコントローラと、スイッチング手段により前記コントローラに結合される無線トランシーバと、前記コントローラに結合される電源と、前記コントローラに結合され、前記スイッチング手段をアクティブにして前記無線トランシーバの動作を阻止する又は可能にするような信号を供給する無線信号受信手段とを含む前記トランスポンダと、前記無線トランシーバに送信される信号及び前記無線トランシーバから受信される信号によって前記トランスポンダに質問するトランスポンダ質問局と、範囲内にある前記信号受信手段により受信可能なスイッチング信号源とを有するシグナリングシステムが提供される。
【００１０】
本発明の第２の態様によれば、質問システムに使用されるトランスポンダであって、当該トランスポンダの動作を制御するためのコントローラと、スイッチング手段により前記コントローラに結合される無線トランシーバと、前記コントローラに結合される電源と、前記コントローラに結合され、前記スイッチング手段をアクティブにして前記無線トランシーバの動作を阻止する又は可能にするような信号を供給する無線信号受信手段とを含むトランスポンダが提供される。
【００１１】
本発明は、タグからのスプリアス放射が容認されないときでさえ、タグの特定の機能は活性化されることができ、さりながら、トランシーバ交信部（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｉｎｇ ｓｅｃｔｉｏｎ）がコントローラに結合される受動的なレシーバに送信される信号によって再びアクティブにされ得ることの実現に基づいている。
【００１２】
タグを担持する物品が曝される環境変化をモニタリングすることが望ましいならば、温度及び湿度センサのようなトランスデューサが設けられ、トランシーバ交信部が非アクティブにされたときでさえ、ＲＡＭにおいて得られるデータを記憶するコントローラに上記トランスデューサは結合される。ひとたびタグが質問に対して再びアクティブにされると、記憶されたデータが読み出されることができる。非アクティブにされるタグを通常の質問電界を介して通すことにより、上記タグが再びアクティブにされ得ないように、無線信号受信手段によるトランシーバ交信部のスイッチオン及びオフは、ポジティブなやり方で実行される。上記質問信号の特徴がスイッチング信号とは全く異なってもよく、これにより望まれない信号による不注意な動作のリスクをかなり低減する。
【００１３】
上記無線信号受信手段は、スイッチング信号から自身の電力を得る受動的な無線レシーバを有してもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明によるシグナリングシステムのある実施例が、添付図面の一つの図面を参照して例として以下に説明されるだろう。
【００１５】
図示される実施例は、３つの主構成部品である、トランスポンダタグ１０と、質問局１２と、スイッチング信号局１４とを有している。単一のタグ１０が示されているけれども、実際には多くの複数のタグが使用されるだろう。
【００１６】
トランスポンダタグ１０は、さまざまなオフチップデバイスへの接続部を備えるマイクロコントローラ２０を有している。マイクロコントローラ２０及び上記オフチップデバイスは、バッテリ２２、例えばリチウム電池によって電力を供給される。ＥＥＰＲＯＭ ２４は、マイクロコントローラ２０の動作に必要なソフトウェア及び識別コーディングを記憶する。タグ１０が取り付けられている物品の環境及び取り扱いをモニタリングするための幾つかのセンサ又はトランスデューサ２６、２８、３０が、マイクロコントローラ２０に接続されている。上記センサは、温度センサ２６、湿度センサ２８、及び他の何らかのセンサ、例えば物品の手荒な取り扱い及び／又は物品の落下をモニタリングするアクセロメータを含んでもよい。これらのセンサからのデータは、マイクロコントローラ２０によってデジタル化され、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）３２に記憶される。
【００１７】
トランシーバ３４は、マイクロコントローラ２０によって制御される電子スイッチ３６を経由してマイクロコントローラ２０に結合されている。トランシーバ３４は、８６８ＭＨｚの周波数で動作し、質問局１２から質問信号を受信し、応答信号を上記質問局１２に送信する。上記質問信号は識別コードを含んでもよく、及び／又は上記応答信号が符号化されてもよい。図示されているシステムは、トランシーバ３４が自身の周波数を質問信号の周波数に固定することができるという利点を有する単一の周波数で動作する。しかし、トランシーバ３４は、質問信号から得られる周波数、例えば高調波又は副高調波で送信することが可能であり、さもなければ、質問信号の周波数とは無関係の周波数で送信することが可能である。
【００１８】
螺旋アンテナ４０を有してもよい簡単な受動的な無線レシーバ３８が、マイクロコントローラ２０に結合されている。このレシーバ３８はスイッチング信号局１４から中継される制御信号を供給し、この信号は電子スイッチ３６を作動させるためにマイクロコントローラ２０によって使用される。スイッチング信号局１４は、質問信号の周波数とはかなり異なる周波数、例えば１３．５６ＭＨｚで動作する。望まれるならば、上記信号は、受動的なタグとともに広く使用されている符号（ｃｏｄｅ）であるフィリップス社のＩ−ＣＯＤＥを使用して符号化されてもよい。その場合、フィリップスセミコンダクターズ社によって製造されるＩ−ＣＯＤＥチップ４２が、アンテナ４０とマイクロコントローラ２０との間の信号経路において結合される。随意に、レシーバ３８は、上記信号がアンテナ４０を経由してスイッチング信号局１４に送信されることを可能にするトランシーバを有してもよい。
【００１９】
質問局１２は、ＥＥＰＲＯＭ ２４に記憶されるソフトウェアに従って動作するプロセッサ５２に結合されるトランシーバ５０を有している。複数の記憶領域、Ａ１乃至Ａｎ、Ｂ１乃至Ｂｎ及びＣ１乃至Ｃｎとして配置される大きいＲＡＭ ５６は、後の回復のためにそれぞれのトランスポンダタグ１０から中継される環境データを記憶する。モデム（ＭＯＤＥＭ）５８は、プロセッサ（Ｐｒｏｃ．）５２をブロック６０により全体を示されているデータリンク部と連結（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）する。
【００２０】
通常の動作においては、トランスポンダタグ１０が、航空連絡路を介して宅配便業者により発送されるべきある物品、例えば小包に取り付けられる。受取人の詳細は、ＥＥＰＲＯＭ２４のタグ自身の識別と共に記憶される。小包の取り扱いに際して、上記小包は一連の質問局１２を通される。各々の局において、識別及び宛て先が示されるとともに、物品の取り扱い及び経路設定（ｒｏｕｔｉｎｇ）を容易にするために用いられる。また、センサ２６、２８、３０によって検知されるとともにＲＡＭ ３２に記憶される任意のデータは、質問局からの要求に応答して読み出され、トランシーバ３４によって上記局１２に中継され、そこでＲＡＭ ５６の複数の記憶領域、Ａ１乃至Ａｎ、Ｂ１乃至Ｂｎ及びＣ１乃至Ｃｎのうち１つに記憶される。ＲＡＭ ３２からのデータの読み出しは破壊的に実行されてもよい。あるいはその代わりに、記憶されたデータは、読み出され、上記質問局に中継された後に、新しいデータによって上書きされてもよい。
【００２１】
航空貨物ターミナルにおいて、仕分けされた後の物品は、スイッチング局１４によって送信される「スイッチオフ」信号を受け、このことにより、上記マイクロコントローラにスイッチ３６を開かせるようにし、トランシーバ３４をディスエーブルにする一方で、タグ１０の残余部を能動的のままにしておくけれども、意味のある放射を生成しない。この状態においても、マイクロコントローラ２０は依然として、センサ２６、２８、３０によって検出される環境データがＲＡＭ ３２に記憶されることができるものの、ある局１２からの任意の質問信号に対して応答することは不可能であることを確実にし得る。上記物品はその後に、トランシーバ３４が消音（ｍｕｔｅ）されたという確実な情報のもとで航空機に積み込まれることができる。
【００２２】
目的地の航空貨物ターミナルにおいて、物品は、受動的なレシーバ３８によって検出される「スイッチオン」信号を送信するスイッチング信号局１４によって通される。マイクロコントローラ２０は信号のクローズを生成し、スイッチ３６がそれによりトランシーバ３４を使用可能（イネーブル）にする。その後で、タグ１０は、質問信号に応答するとともに、ＲＡＭ ３２に記憶される任意のデータを伝達することができる。
【００２３】
望まれるならば、特定のタグに関連するとともに、幾つかの質問局１２において記憶されるデータは、物品が曝された環境条件に関して問い合わせ（ｑｕｅｒｙ）が生じる場合、読み出されるべき準備を整えている１つの局によって照合されることができる。
【００２４】
受動的な無線レシーバ３８がＩ−ＣＯＤＥ信号のような送信信号に適している場合、上記タグが自身の識別を送信するように目覚めるとともに、その後にスリープモードに戻ることを可能にすることによって、タグ１０の汎用性（ｖｅｒｓａｔｉｌｉｔｙ）を拡張することが可能であろう。このような性能により、タグを備える小包が、コンベヤベルト伝いに運ばれ、適切な置き場（ｂｉｎ）内に偏向器（ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ）によって誘導されるように、上記小包を仕分けすることが可能になるだろう。最終仕向先の住所はスイッチング局１４において記憶されることができ、この情報が上記偏向器を作動させるために使用される。
【００２５】
本願明細書及びクレームにおいて、構成要素に先行する冠詞「ａ」又は「ａｎ」は、複数のこのような構成要素の存在を除外しないものとする。さらに、動詞「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は列記されたもの以外の他の構成要素又はステップの存在を除外しないものとする。
【００２６】
産業適用可能性としては、無線トランスポンダタグなどがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるシグナリングシステムのある実施例を示す。

Claims (10)

1. トランスポンダの動作を制御するためのコントローラと、スイッチング手段により前記コントローラに結合される無線トランシーバと、前記コントローラに結合される電源と、前記コントローラに結合され、前記スイッチング手段をアクティブにして前記無線トランシーバの動作を阻止する又は可能にするような信号を供給する無線信号受信手段とを含む前記トランスポンダと、
   前記無線トランシーバに送信される信号及び前記無線トランシーバから受信される信号によって前記トランスポンダに質問するトランスポンダ質問局と、
   範囲内にある前記信号受信手段により受信可能なスイッチング信号源と
   を有するシグナリングシステム。
2. 前記トランスポンダはさらに、前記コントローラに結合される少なくとも１つのトランスデューサと、前記トランスポンダにより生成される情報を示すデータを記憶するためのランダムアクセスメモリとを有することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
3. 前記トランスポンダ質問局は、質問信号に応答して前記トランスポンダにより中継される前記データを記憶する記憶手段を有することを特徴とする、請求項２に記載のシステム。
4. 前記無線受信手段が受動的な無線レシーバを有し、前記スイッチング信号源が、前記受動的な無線レシーバと通信するための無線トランスミッタを有することを特徴とする、請求項１、２又は３に記載のシステム。
5. 前記トランスポンダ質問局と、前記スイッチング信号源とが、異なる周波数で動作することを特徴とする、請求項１乃至３の何れか１項に記載のシステム。
6. 前記トランスポンダ質問局と、前記スイッチング信号源とが、異なる周波数で動作することを特徴とする、請求項４に記載のシステム。
7. 質問システムに使用されるトランスポンダであって、当該トランスポンダの動作を制御するためのコントローラと、スイッチング手段により前記コントローラに結合される無線トランシーバと、前記コントローラに結合される電源と、前記コントローラに結合され、前記スイッチング手段をアクティブにして前記無線レシーバの動作を阻止する又は可能にするような信号を供給する無線信号受信手段とを含むトランスポンダ。
8. 前記トランスポンダはさらに、前記コントローラに結合される少なくとも１つのトランスデューサと、前記トランスポンダにより生成される情報を示すデータを記憶するためのランダムアクセスメモリとを有することを特徴とする、請求項７に記載のトランスポンダ。
9. 前記トランスポンダ質問局は、質問信号に応答して前記トランスポンダにより中継される前記データを記憶するための記憶手段を有することを特徴とする、請求項８に記載のトランスポンダ。
10. 前記無線受信手段が受動的な無線レシーバを有することを特徴とする、請求項７、８又は９に記載のトランスポンダ。