JP2008536424A - 非同期変調及び非同期復調に基づく非接触式通信方法 - Google Patents

Abstract

この開示は、読み取り装置（２）とトランスポンダ（４）との間の誘導結合によるか、または非接触による情報の非同期交換のための方法に関連し、読み取り装置が提供する伝送信号のトランスポンダによる複数の復調段階を含み、各復調段階は、伝送信号のパラメータが選択できる１組の安定状態の中における第１の状態から第２の状態への伝送信号パラメータジャンプの検出と、ジャンプの大きさ及び／またはジャンプの方向と１つ以上の所定のしきい値との比較と、ジャンプの大きさ及び／またはジャンプの方向と第１の状態から独立している値との結合と、別の復調の前の第２の状態における安定化の検出とに関連付けられる。本発明は、同様に、そのような方法が実行されることを可能にする装置に関連する。

Description

本発明は、非接触式通信システム、または無線通信システムに関連すると共に、特に無線周波数識別（ＲＦＩＤ）技術において、固定ステーションまたは固定“読み取り装置”と、例えば読み取り装置によって放出された電磁場の中に置かれたカード、またはチケット、またはタグのようなトランスポンダとの間でデータ交換を行うことに関連する。

それらの通信は、読み取り装置とトランスポンダとの間で、後者がステーションの結合エリアに入った場合に、誘導的に実行される。本発明は、特に、読み取り装置とトランスポンダとの間で、情報またはデータを転送するための非同期方法に関連し、相互に非同期であると共に搬送波信号と非同期である、“事象関連（event-related）”と呼ばれる、例えば読み取り装置による変調段階と、相互に非同期であると共に搬送波信号または変調された搬送波信号と非同期である、同様に“事象関連（event-related）”と呼ばれる、例えばトランスポンダにおける復調段階とを実行する。

図１において示されたように、読み取り装置２は、トランスポンダ４と、磁気的な無線周波数信号を交換する。これらの信号は、情報またはデータを含むと共に、トランスポンダがその電源電圧を生成することを可能にするように、トランスポンダによって更に利用され得る。これらの信号は、同様に、トランスポンダがデータまたは情報が送信される速度を判定することを可能にするように、クロックデータまたは同期データを含み得る。

従来は、読み取り装置は、その情報を、振幅変調であるＡＳＫ（ＡＳＫは振幅偏移変調（Amplitude Shift Keying）のこと）によってトランスポンダに送信する。固定ステーションとトランスポンダとの間で交換される情報の速度を増加させるために、その場合に、変調信号の周波数を増加させること、または変調振幅レベルの数を増加させることが可能である。

以下の文献、“IEEE Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering, vol. 1, pages: 167-170, May 2003”における“Gervais J F.”等による“Bidirectional High Data Transmission Interface for Inductively Powered devices”と、“9th International Conference on Electronics, Circuits and Systems, vol. 1, pages : 359-362, Sept. 2002”における“Hu Y.”による“High Power Efficiency Inductive Link with Full-Duplex Data Communication”は、別の種類の変調、特に、ＢＰＳＫ（ＢＰＳＫは二位相偏移変調（Binary Phase Shift Keying）のこと）タイプの位相変調を使用して読み取り装置からタグにデータを転送するための方法を提案する。

この種類の方法は、ＮＲＺ（ＮＲＺは非ゼロ復帰（non-return to zero）のこと）コードを使用して同期変調段階を実行すると共に、その後でデータが読み取り装置によって定速度で転送される。読み取り装置によって送信された搬送波信号を復調するために、トランスポンダは、例えばこの搬送波信号に含まれる速度情報を使用して、信号の位相ポジションを一定間隔でサンプリングする。

以下の文献、［ｌ］“IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 36, n^o 7, pages: 1101-1107, 2001”における“Abrial A.”等による“A new contactless smart card IC using an on-chip antenna and an asynchronous microcontroller”と、［２］“In Froc. International Symposium on Advanced Research in Asynchronous Circuits and Systems, pages: 36-44, IEEE Computer Society Press, April 2000”における“Kessels J.”等による“Applying asynchronous circuits in contactless smart cards”と、［３］“In Froc. European Solid-State Circuits Conference (ESSCIRC), 2003”における“Pui Lam Sui.”等による“A contactless smartcard designed with asynchronous circuit technique”は、非同期論理回路で実行されるトランスポンダを含むＲＦＩＤ装置を説明する。これらの非同期論理装置において、トランスポンダと読み取り装置との間の通信は、しかしながら、標準１４４４３によって定義されたプロトコルを用いて同期して実行される。読み取り装置とトランスポンダとの間の情報交換は、この標準による速度セットに従って実行されると共に、トランスポンダと読み取り装置との間の交換の経路の全体にわたって一定である。

以下の文献、“Proceedings of the 7th National Days of the Network of Doctoral Candidates in Microelectronics, Marseille, May 2004”における“Caucheteux D.”による“Inductive link communication for asynchronous RFID tags”は、可変速度による読み取り装置とトランスポンダとの間の同期情報交換を実行するための方法を提案する。

この可変速度は、明白な長さのフレームを許可する通信プロトコルを用いて実行されると共に、フレームの長さは読み取り−トランスポンダ装置（reader-transponder device）によって制御される。

転送される情報の速度が動的に制御され得る方法であって、読み取り装置とトランスポンダとの間で、誘導結合によって、または非接触によって、情報またはデータを転送するための新しい方法を発見するという問題が提起される。

本発明は、新しいタイプの変調と同様に新しいタイプの復調が実行される方法であって、読み取り装置とトランスポンダとの間で、誘導結合によって、または非接触によって、情報またはデータを転送するための方法に関連する。

本発明は、特に、読み取り装置とトランスポンダとの間の誘導結合によるか、または非接触による情報の非同期交換のための方法に関連し、読み取り装置が提供する伝送信号のトランスポンダによる複数の復調段階を含み、各復調段階は、ａ）伝送信号のパラメータが選択できる１組の安定状態の中における第１の状態から第２の状態への伝送信号パラメータジャンプの検出と、ｂ）ジャンプの大きさ及び／またはジャンプの方向と１つ以上の所定のしきい値との比較と、ｃ）ジャンプの大きさ及び／またはジャンプの方向と第１の状態から独立している値との結合と、ｄ）別の復調の前の第２の状態における安定化の検出とに関連付けられる。段階ａ）は、伝送信号と基準信号との比較を含む。この基準信号は、例えば、トランスポンダの復調手段によって生成される内部の信号であり得る。

これに代るものによれば、この基準信号は、第１の状態におけるパラメータの値、及び前記第１の状態に先行する伝送信号の値に依存し得る。

これに代るものによれば、基準信号は、伝送信号のパラメータによって、例えば位相によって制御され得る。

場合により、復調段階は、段階ｃ）の後で、かつ別の復調の前に、読み取り装置（２）に対する復調の肯定応答信号の送信段階が更に続き得る。

可能性によれば、本発明による方法は、ハンドシェイクプロトコルを用いて情報交換を実行し得る。

一例によれば、前記パラメータは、伝送信号の位相である。代りに、それは、同様に、この信号の周波数または大きさであり得る。

実現の可能性によれば、本発明による、誘導結合によって、または非接触によって、情報を交換するための方法は、少なくとも１つの搬送波信号を使用する変調信号の読み取り装置による複数の変調段階を更に含み得ると共に、変調は、相互に非同期であると共に、搬送波信号と非同期である。

方法のこれに代るものによれば、前記変調の前に、少なくとも１つの搬送波、及び搬送波のパラメータが選択できる複数の状態の中の搬送波のパラメータの初期状態の選択が行われ、変調は、それぞれ、−変調されるべき少なくとも１つの新しいデータアイテムと、−以前に選択された状態による、搬送波のパラメータが選択できる複数の状態の中の新しい状態、及び前記新しいデータアイテムの値の選択とに更に関連付けられる。

この方法は、読み取り装置とトランスポンダとの間の通信に関して増加した柔軟性を授与することを可能にすると共に、これらの交換の経路の全体にわたる第１の速度から第２の速度への移行、または第２の速度から第１の速度への移行だけでなく、少なくとも１つの第１の速度及び第１の速度と異なる少なくとも１つの第２の速度による読み取り装置とトランスポンダとの間のデータ交換を実行することを可能にし得る。第１の速度は、例えば、そのために、トランスポンダ、及び／または読み取り装置の消費が制限される、いわゆる“遅い”速度であり得ると共に、一方、第２の速度は、例えば、そのために、トランスポンダと読み取り装置との間の交換速度が最大化される、いわゆる“速い”速度であり得る。

方法は、同様に、トランスポンダの特定の非同期デジタル回路、例えば遅延にほとんど影響を受けないマイクロコントローラとの非常に高い互換性だけでなく、これらの交換の経路の全体にわたる情報の速度における変化に対する自動適応を可能にし得る。

本発明によれば、トランスポンダは、搬送波上の事象の一定の検出の原理に従って動作し得る。従って、この方法は、同様に、トランスポンダによる自動データスタンバイを実行する。

ジャンプの周期性は、不規則であると共に、搬送波信号と相関性がない。トランスポンダによって実行される復調のレベルにおいて、各ジャンプは、その先行操作及びその後行操作とは無関係に受け入れられると共に認識され得る。復調は、トランスポンダに対する転送または速度の基準クロックなしで実行され得る。トランスポンダは、過渡応答の間の到着時間を知らずに、それに到達する情報の復調を実行することが可能である。速度は、その場合に、可変であり得る。伝送の速度は、従って、データ転送において、動的に調整可能である。

本発明は、同様に、トランスポンダ装置、または誘導結合によるか、または非接触により情報を読み取るための装置に関連し、−いわゆる伝送信号を受信するための手段と、−伝送信号の復調のための複数の復調段階を実行するための手段とを備え、各復調段階は、−第１の状態から第２の状態への伝送信号パラメータジャンプを検出し、−ジャンプの大きさ及び／またはジャンプの方向を１つ以上の所定のしきい値と比較し、−ジャンプの大きさ及び／またはジャンプの方向を第１の状態から独立している値と結合し、−別の復調の前に、第２の状態における安定化を検出する。

トランスポンダ装置の可能な実装によれば、第１の状態から第２の状態への伝送信号のパラメータのジャンプを検出するための手段は、伝送信号を基準信号と比較するための手段を含む。

これに代るものによれば、基準信号は、第１の状態におけるパラメータの値、及び伝送信号のパラメータの値に依存し得る。

トランスポンダ装置は、任意に、復調の後で、かつ別の復調の前に、復調の肯定応答信号を送信する手段を更に備え得る。

前記パラメータは、例えば、伝送信号の位相である。

本発明は、同様に、誘導結合によるか、または非接触による読み取りのための装置に関連し、−少なくとも１つの搬送波信号に基づいて、いわゆる伝送信号を形成するための手段と、−伝送信号を送信するための手段と、−変調信号による伝送信号の複数の変調段階を実行するための手段とを備え、変調は、相互に非同期であると共に、搬送波信号と非同期である。

この装置の代替実施例によれば、伝送信号の複数の変調段階を実行するための手段は、変調されるべき複数のデータを含む変調信号の獲得のための手段を更に備え、複数の変調段階を実行するための手段は、前記変調の前に、搬送波信号のパラメータが選択できる複数の状態の中の搬送波信号のパラメータの初期状態を選択するため、そして前記変調の各々において、以前に選択された状態及び変調信号に従って、搬送波のパラメータの新しい状態を選択するための手段を更に備える。

この発明は、純粋に示すと共に制限しない目的で提供された実施例の例の以下の説明を、添付された図面を参照して読むことで、更によく理解され得る。

様々な図面の同一である部分、類似した部分、もしくは同等の部分は、図面の間の一貫性のために、同じ参照符号を有する。

図において示された様々な構成要素は、図面を読むことをより簡単にするように、必ずしも均等目盛に従って表示される必要はない。

読み取り装置２に組み込まれる本発明による変調装置の一例は、図４に示されると共に、変調段階、例えば変調信号による搬送波信号の位相変調を実行し、変調は、相互に非同期であると共に、搬送波信号と非同期である。

変調信号は、例えばマイクロコントローラのようなステージ、または非同期回路４１０が提供すると共に、送信されるべき一連の情報またはデータアイテムを含み、変調信号は、非同期回路４１０によって読み取り装置の変調ステージ４２０に不規則な速度で送信され得る。新しいデータの到着は、回路４１０が提供する、図２Ｂにおいて参照符号２２５で示されるような局所的な同期信号によってステージ４２０に通知される。

変調ステージ４２０は、状態機械４２２だけでなく、特に、例えばｋ＝８の入力４２６_１，．．．，４２６_８を有すると共に、送信されるべき新しいデータアイテムを受信すると、多重化手段４２４の４２６_１，．．．，４２６_８の中の入力を選択することが可能である多重化手段４２４を備える。多重化手段４２４の入力４２６_１，．．．，４２６_８は、そのパラメータ、例えば位相が、例えばｋ＝８の安定状態のセットまたはリストの中の所定の安定状態にある搬送波を供給することが可能である手段（図示せず）と接続されるか、または結合される。各入力４２６_１，．．．，４２６_８は、搬送波、及び、他の入力が結合されるそれぞれの安定状態とは異なるこの搬送波のパラメータの安定状態と結合される。

もし、前記パラメータが位相である場合、入力４２６_１，．．．，４２６_８の各々は、例えば、搬送波、及びそれぞれこの搬送波の位相状態φ１＝０，φ２＝π／４，φ３＝π／２，φ４＝３π／４，φ５＝π，φ６＝−３π／４，φ７＝−π／２，φ８＝−π／４と結合され得る。

入力４２６_１，．．．，４２６_８の中の入力が選択される場合、この入力と結合された搬送波は、この搬送波を伝送信号と呼ばれることになる信号の形で送信する無線周波数ステージ４３０に送られる。

変調ステージ４２０の動作は以下のとおりであり得る。非同期回路４１０が提供する変調されるべき一連のデータアイテムＤ_０，．．．，Ｄ_ｎ−１，Ｄ_ｎ，．．．，Ｄ_ｐ（ここでｎ及びｐは整数である）の新しいデータアイテムＤ_ｎが状態機械４２２に到着するとき、状態機械４２２は、新しいデータアイテムＤ_ｎの値に従って、多重化手段４２４のｋ＝８の入力４２６_１，．．．，４２６_８の中の新しい入力Ｘ_ｎを選択すると共に、選択の間の、または別のデータアイテムＤ_ｎ−１の前の変調のために選択された、８個の入力４２６_１，．．．，４２６_８の中の入力Ｘ_ｎ−１は、前記新しいデータアイテムＤ_ｎの変調の直前に実行される。

選択された新しい入力Ｘ_ｎは、選択の間の、または別のデータアイテムＤ_ｎ−１の前の変調のために選択されたもう一方の入力Ｘ_ｎ−１とは異なる。

一度新しい入力Ｘ_ｎが選択されたならば、この新しい選択された入力Ｘ_ｎと結合された搬送波は、この新しい搬送波を伝送信号の形で送信するＲＦステージ４３０に送られる。前記新しい入力Ｘ_ｎの選択、及びこの新しい入力に結合された搬送波の送信は、前記一連のデータアイテムＤ_０，．．．，Ｄ_ｎ−１，Ｄ_ｎ，．．．，Ｄ_ｐの中のデータアイテムＤ_ｎに続く他のデータアイテムが変調ステージに到着しない限りは維持され得る。

そのような変調装置は、不規則な周期性に従って、及び非同期回路４１０によって送信されたデータの速度に応じると共に、搬送波信号または伝送信号の周波数から独立している速度に従って、変調を行うことが可能である。この装置によって行われた変調は、搬送波との同期化なしで、及び／または搬送波との相関なしで実行され得る。データまたは情報は、同様に、伝送信号による変調された形式で、トランスポンダ４に不規則な速度で送信され得る。

非同期回路４１０によって不規則な速度で送信された一連の情報またはデータアイテムを含む、２つの状態を有する変調信号２１０の例は、図２Ａで示される。信号２１０におけるデータアイテムの間の分離点、または、この信号２１０における新しいデータアイテムの到着は、変調信号２１０に付随する図２Ｂで示される同期信号２２５を用いて、ステージ４２０に通知される。（信号２１０におけるデータアイテムの間の分離点は、この図において、非連続的な垂直線によって示される。）

ＲＦステージ４３０によって読み取り装置に送信される位相変調された伝送信号２３０の例は、図２Ｃで示される。

伝送信号２３０に含まれる各新しいデータアイテムは、伝送信号の前記パラメータが選択することができる安定位置または安定状態のセットもしくは周期的リストに属する第１のいわゆる“安定”位置、または第１のいわゆる“安定”状態から、安定状態の前記周期的リストの第２の位置または第２の安定状態への伝送信号のパラメータの伝送またはジャンプによって識別される。

新しいデータアイテムの値は、そこに基づいてジャンプが実行される（安定位置のリストの中の）安定した“始点の”位置と、そこにジャンプが導くか、またはそこでジャンプが終了する（安定位置の同じリストの中の）安定した“到達した”位置との両方に無関係に、特に、パラメータが選択することができる安定状態のリストの前記安定位置の中の第１の安定位置から、パラメータが選択することができる前記安定位置の中の第２の安定位置への遷移またはジャンプの大きさ及び／または方向によって、表示されるか、または符号化される。

すなわち、新しいデータアイテムの値は、安定状態のリストの第１の安定状態から安定状態のリストの第２の安定状態への遷移またはジャンプの大きさ及び／または方向によって、この第１の安定状態がどの安定状態と対応するか、もしくは、第２の安定状態がどの安定状態と対応するかを識別することを必要とせずに、表示されるか、または符号化される。

例えば、パラメータは、伝送信号の位相であり得る。

この場合、伝送信号に含まれる各新しいデータアイテムは、伝送信号の位相が選択可能である位相位置の周期的リストの中の第１の安定位相位置から、前記周期的リストの中の第２の安定位相位置への位相ジャンプによって識別される。

この新しいデータアイテムの値は、位相ジャンプの大きさによって、及び／または、この位相ジャンプの符号によって、各々、第１の安定位相状態が安定状態のリストの中のどの安定位相状態と対応するか、そして第２の安定位相状態が安定状態のリストの中のどの安定位相状態と対応するかを識別することを必要とせずに、表示されるか、または符号化される。

上述のように、変調装置において、変調されるべき一連のデータアイテムＤ_０，．．．，Ｄ_ｎ−１，Ｄ_ｎ，．．．，Ｄ_ｐの新しいデータアイテムＤ_ｎが、変調ステージ４２０に到着するとき、状態機械４２２は、多重化手段４２４の入力４２６_１，．．．，４２６_８の中で、以前に選択された“進行中の”入力と異なる新しい入力の選択を実行する。入力のこの変化は、伝送信号のパラメータの第１の状態から第２の状態へのジャンプを引き起こす。

図３は、変調された搬送波信号または伝送信号の位相０が、それぞれ例えば位相値０，π／４，π／２，３π／４，π，−３π／４，−π／２，−π／４に等しい、φ１，φ２，φ３，φ４，φ５，φ６，φ７，φ８の８つの位置または安定状態を選択することができる、そのような変調、特に位相変調の実行の例を示す。

この変調例に関して、伝送信号の位相０は、大きさがπ／４で正方向もしくは負方向の位相ジャンプを実行することが可能である。

従って、この例において、伝送信号おけるφ１，φ２，φ３，φ４，φ５，φ６，φ７，φ８で示される８つの第１の安定状態のいずれかから、この８つの状態の中の第２の安定状態への＋π／４の値を有する位相ジャンプは、情報の第１のタイプまたは第１のデータ値を示すか、もしくは符号化し、一方、伝送信号おけるφ１，φ２，φ３，φ４，φ５，φ６，φ７，φ８で示される８つの第１の安定状態のいずれかから、この８つの状態の中の第２の安定状態への−π／４の値を有する位相ジャンプは、情報の第２のタイプまたは第２のデータ値を表すか、もしくは符号化する。

この図において、正方向であると共にπ／４に等しい大きさを有する第１及び第２の位相ジャンプ、及び負方向であると共にπ／４に等しい大きさを有する第３及び第４の位相ジャンプは、それぞれ矢印３５０、矢印３５２、矢印３６０、矢印３６２によって表される。

値＋π／４の第１の位相ジャンプ３５０は、安定状態φ５から安定状態φ６に対して実行され、一方、（参照符号３５２の矢印で示される）＋π／４の幅の第２の位相ジャンプは、安定状態φ６から安定状態φ７に対して実行される。これらの２つジャンプは、変調信号の同じ第１のデータ値を符号化する。

（参照符号３６０の矢印で示される）−π／４の第３の位相ジャンプは、安定状態φ７から安定状態φ６に対して実行され、（参照符号３６２の矢印で示される）同様に−π／４の第４の位相ジャンプは、安定状態φ６から安定状態φ５に対して実行される。これらの２つジャンプは、変調信号の同じ第２のデータ値を符号化する。

図２Ｂにおいて、変調ステージ４２０において生成された信号２２５は、π／４、または、−π／４の一連の位相ジャンプ、及び図２Ａにおいて示される変調信号２１０によって変調された図２Ｃに示される伝送信号２３０の安定位相状態から安定位相状態への移行、特に、上述のような第１のジャンプ３５０（位置φ５から位置φ６まで）、第２のジャンプ３５２（位置φ６から位置φ７まで）、第３のジャンプ３６０（位置φ７から位置φ６まで）、第４のジャンプ３６２（位置φ６から位置φ５まで）を示す。信号２２５における第１のジャンプ３５０、及び第２のジャンプ３５２は、それぞれ、変調信号２１０の第１のデータアイテム２５０、及び変調信号２１０の第２のデータアイテム２５２に対応すると共に、第１のデータアイテム２５０、及び第２のデータアイテム２５２は、同じ第１の値、例えば値“１”を有し、一方、第３のジャンプ３６０、及び第４のジャンプ３６２は、それぞれ、第３のデータアイテム２６０、及び第４のデータアイテム２６２に対応すると共に、第３のデータアイテム２６０、及び第４のデータアイテム２６２は、同じ第２の値、例えば値“０”を有する。

本発明に従って実行される変調は、０π／４，π／２，３π／４，π，−３π／４，−π／２，−π／４に等しい位置または安定状態の値に制限されない。選択された位置または安定状態は、別の例によれば、π／８，３π／８，５π／８，７π／８，−７π／８，−５π／８，−３π／８，−π／８に等しくなり得る。本発明に従って実行される変調は、同様に、π／４に等しい位相ジャンプに制限されない。

読み取り装置が伝送信号、特に、それに基づいてジャンプが実行されることになる変調パラメータの初期参照状態（initial reference state）をトランスポンダに通知するデータが存在しない伝送信号を送信する初期設定段階が実行され得る。この基準状態は、読み取り装置とトランスポンダとの間の交換が開始される前に、または読み取り装置とトランスポンダとの間のあらゆる交換が開始される前に、復調装置に知られていない可能性がある。

参照符号２３０のような伝送信号を復調することが可能である、トランスポンダ４に備えられる本発明による復調装置の例が、図５を参照して、ここで説明されることになる。

この装置は、まず読み取り装置２が提供する信号を受信するための、少なくとも１つのアンテナ、ＬＣ回路を装備しているステージ（図示せず）を含むと共に、場合により伝送信号２３０を形成するための手段（図示せず）と接続される。これらの形成手段は、“伝送”信号２３０に基づいて、同じ位相変位を含むが、しかし実質的に一定の大きさ、例えば３ボルト以下の大きさを有する信号を生成することを可能にすると共に、場合により、この信号２３０から過度のエネルギーを放電するための電圧制限回路を装備し得る。

受信ステージの出力における“伝送”信号、または位相変調された搬送波信号は、Ｅｘｔ−Ｒｅｆで表示されると共に、復調装置の位相同期ループ（ＰＬＬ）５００を含むステージに送信される。

搬送波信号に含まれる情報のあらゆる復調の前に、このループ５００は、伝送信号に対してロックする。このロックによって、Ｉｎｔ−Ｒｅｆで表示される復調器の中の基準信号が形成される。

ロックの後、Ｅｘｔ−Ｒｅｆ信号及び基準Ｉｎｔ−Ｒｅｆ信号が同位相である初期の安定位相状態が検出され得る。

Ｉｎｔ−Ｒｅｆ信号は、伝送信号の位相によって制御されるか、またはＥｘｔ−Ｒｅｆ信号に先行する位相状態の値に依存している。

伝送信号に含まれるデータの到着の速度をトランスポンダに示すことができるクロック生成またはクロック再生成ステージ、もしくはクロック分割ステージは、提供されない。復調装置は、既定の、またはＥｘｔ−Ｒｅｆ信号に含まれる同期化データを用いて決定される、情報が到着する周波数に従うあらゆるサンプリング、または処理を実行しない。

ロックした後で、復調されるべき情報の検出が、搬送波信号または伝送信号における安定位相状態から安定位相状態への位相ジャンプを検出することによって実行され得る。これらの位相ジャンプは、復調装置において不規則な速度に達し得る。

外部基準信号とも呼ばれると共に、ループ５００によって再生されるＥｘｔ−Ｒｅｆ信号は、内部基準信号として供給されると共に、電圧制御発振器（ＶＣＯ）５１６が提供するＩｎｔ−Ｒｅｆ信号と比較される。

この比較は、位相及び周波数検出手段５０４によって実行され得る。これらの位相及び周波数検出手段５０４は、Ｅｘｔ−Ｒｅｆ信号と内部基準信号Ｉｎｔ−Ｒｅｆとの間の位相差異を、これらの２つの信号のレベルを比較することによって検出する。

位相及び周波数検出手段５０４は、例えば、これらの入力５０２または入力５０３のどちらが前にあるかを判定するために、それらの入力５０２及び入力５０３の各々の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジを検出する。Ｅｘｔ−Ｒｅｆ信号とＩｎｔ−Ｒｅｆ信号との比較は、その幅が２つの入力５０２と入力５０３との間の位相偏移に対応するピークを生成することを可能にする。もしこの偏差がＩｎｔ−Ｒｅｆに対するＥｘｔ−Ｒｅｆの位相の前進である場合、位相及び周波数検出手段５０４の出力５０５が活性化され得ると共に、‘アップ（Ｕｐ）’と表示されたタイプの信号がこの出力５０５上で生成され得る。そうでなければ、もしこの偏差がＩｎｔ−Ｒｅｆに対するＥｘｔ−Ｒｅｆの位相の遅延である場合、位相及び周波数検出手段５０４の別の出力５０６が活性化され得ると共に、‘ダウン（Ｄｏｗｎ）’と表示されたタイプの信号がこの別の出力５０６上で生成され得る。

位相偏移を検出する処理は図６において示されると共に、この場合に、この図では参照符号６０２で示される内部基準信号は、参照符号６０１で示される外部基準信号に対して進み位相（in phase advance）にある。位相及び周波数検出手段５０４の出力５０５が非活性化され（信号６０３）、それに対して、活性化される出力５０６に、２つのＥｘｔ−Ｒｅｆ信号とＩｎｔ−Ｒｅｆ信号との間の位相偏移に等しい幅を有すると共に、例えば負方向の位相ジャンプを示している‘ダウン’タイプの信号（信号６０４）が現れる。

比較の結果は、特に、この結果に従って電圧制御発振器５１６の制御電圧を変調することを可能にするチャージポンプ手段５０８に送信される。内部基準信号Ｉｎｔ−Ｒｅｆは、従って、Ｅｘｔ−Ｒｅｆ信号のメモリを形成する。

第１の状態、または第１の位置から第２の状態、または第２の位置への位相ジャンプは、結局変調された搬送波信号に関するＰＬＬの安定した状態の裂け目（rupture）となると共に、位相及び周波数検出手段５０４の出力において、非同期位相ジャンプ検出手段５１２によって検出される。

伝送信号と内部基準信号との間の位相偏移の連続制御が実行される。システムは、新しい情報の到着を監視するため、もしくは連続的に検出するための手段を形成する。

位相ジャンプを検出するための非同期手段５１２は、クロックなしで、特に情報速度の基準クロックなしで、及び／または伝送信号との相関を実行せずに、事象関連データ速度（event-related data rate）を復調することが可能である。

図７に示される位相検出手段５１２の実装の例によると、これらの手段５１２は、それぞれ、例えばフィルタ処理の種類またはフィルタ処理の大きさと関連付けられたｎ個のフィルタ処理セル（filtering cell）７１０_１．．．、７１０_ｎ（ｎは２より大きい整数）を含み得ると共に、それは、例えば、ジャンプに対応するピークの幅を縮小することによって、多かれ少なかれ、実質的に一連のアップ（Ｕｐ）タイプ及び／またはダウン（Ｄｏｗｎ）タイプの信号をフィルタ処理することを可能にする。非同期位相検出手段５１２は、同様に、その入力７２２_１，．．．，７２２_ｎと入力７２４_１，．．．，７２４_ｎがセル７１０_１．．．、７１０_ｎに接続される多重化手段７２０を備える。セル７１０_１．．．、７１０_ｎによって強いられる順番によると、多重化手段７２０は、アップタイプ及び／またはダウンタイプの信号を、いわゆる“包絡線検波”手段７３０に送信することができる。

読み取り装置の領域におけるトランスポンダの位置に従って、（入力７１５が有効にされるとき、）セル７１０_１．．．、７１０_ｎの中のそのようなフィルタ処理セル７１０_ｉが選択される。

手段７１０_ｉから７１０_ｎによって実行される位相ジャンプのフィルタ処理は、新しいデータアイテムの到着を示す位相パラメータの変位または位相ジャンプを、ノイズによる位相ジャンプから分離することを可能にする。

このために、１つ以上の検出しきい値が決定された可能性がある。これらのフィルタ処理は、例えばアップタイプ及び／またはダウンタイプの信号の幅を検出することによって、ジャンプの持続時間の検出を実行し得ると共に、ここで、所定のしきい値以下のジャンプの持続時間は、例えばノイズであると考えられ得る。

π／４、または、−π／４以下の位相ジャンプΔφは、従って、例えば、これらの手段５１２によってフィルタ処理されて除去されると共に、これはノイズが原因であると考えられ得る。

π／４、または、−π／４の等級を有する位相ジャンプΔφは、復調されるべき新しい情報であると考えられることになる。一度フィルタ処理されると、このデータは、包絡線検波手段７３０に属するデジタルモジュールによって処理されると共に、それは、受信された情報の値またはコードを判定するために票決を実行する。

フィードバック制御パラメータの変位の大きさ、すなわちこの例における位相ジャンプの大きさ、及びフィードバック制御パラメータの変位の符号、すなわちこの例における位相ジャンプの符号は、例えばデジタルモジュールに記憶された対応テーブルを用いて、例えばビットの形式、または一連のビットの形式における少なくとも１つのデータアイテムと対応して配置される。

この対応は、ジャンプの開始値の知識を有するか、またはこのジャンプより前のＥｘｔ−ｒｅｆ信号の位相の初期状態の知識を有するこれらの手段７３０なしで、例えば正方向ジャンプのためのアップタイプの信号、及び負方向ジャンプのためのダウンタイプの信号によって表示される位相ジャンプの方向、そして位相ジャンプの大きさに従って達成される。

＋π／４の位相ジャンプは、例えば値‘１’のデータアイテムにおけるこのモジュールと関連付けられ得ると共に、一方、−π／４の位相ジャンプは、例えば値‘０’のデータアイテムと関連付けられ得る。

有効なデータは、新しい安定状態が検出されるまで符号化手段７４０に送信される。新しい安定状態が検出される場合、エンベロープを検出するための手段７３０、及び手段７４０は、その場合に、再度初期化される。

その場合に、符号化手段７４０は、このデータを互換性のあるものにし、すなわち、例えば、復調器の非同期デジタル回路のダウンストリームのためのマルチレール符号化（multi-rail coding）を用いて符号化すると共に、復調器は“遅延にほとんど影響を受けない”タイプの復調器、例えば（上記で参照される）文書［１］において示された非同期マイクロコントローラであり得る。

復調されるべき新しい情報の存在による位相ジャンプの後で、多重化手段７２０は、新しいアップタイプまたはダウンタイプの信号を手段７３０に送信すると共に、フィードバックシステムは、別の安定位相状態に向けて安定化される。

ハンドシェイクプロトコルは、トランスポンダと読み取り装置との間で実行され得る。このプロトコルによると、データアイテムまたは一連のデータアイテムを復調した後、新しいデータアイテムまたは新しい一連のデータアイテムの復調を行う前に、トランスポンダは、このデータアイテムまたはこの一連のデータアイテムの肯定応答の信号を送信し得る。肯定応答信号は、手段５１２によって生成され得る。

図８は、上述の復調装置によって実行された、Ｅｘｔ−Ｒｅｆで示される伝送信号または変調された搬送波信号を処理するための方法を示す。

Ｅｘｔ−Ｒｅｆ信号に含まれる情報のあらゆる復調の前に、初期設定位相が提供される。この段階は、その中で変調された搬送波信号の位相によって制御されるＩｎｔ−Ｒｅｆ信号が形成される、ループ５００によって実行される伝送信号にロックするステップＳ１０を含む。

このステップは、伝送信号の位相の第１の安定状態の検出（ステップＳ１２）を伴うか、または伝送信号の位相の第１の安定状態の検出（ステップＳ１２）と結合される。初期設定において、この第１の“安定位相状態”は、“進行中の（in progress）”安定位相状態になる。

初期設定の後で、伝送信号の位相ジャンプを検出することによって（ステップＳ３０）、復調されるべき情報の存在の連続的な監視（ステップＳ２０）が実行される。従って、Ｅｘｔ−Ｒｅｆ伝送信号の位相の中の安定位置の裂け目（rupture）の検出が実行される。

その場合に、雑音フィルタ処理のステップが実行される（ステップＳ４０）。もし進行中の安定状態から第２の状態への位相ジャンプが検出される場合、ジャンプの大きさ及び／またはジャンプの方向と１つまたは２つの検出しきい値との比較が実行される。

連続的な検出処理は、その場合に、再スタートすることができる（ステップＳ２０に戻る）。

ジャンプの大きさ及び／またはジャンプの方向は、第１の安定状態から独立しているビットまたは一連のビットの形式の値と結合される（ステップＳ６０）。

別の検出の前に、第２の状態における安定化の検出が、その場合に、実行される。第２の状態は、その場合に、“進行中の安定状態”になる（ステップＳ６２）。

代替の実装によると、復調の肯定応答信号は、ステップＳ６２の後で、かつ連続的な復調処理が再開される前に、読み取り装置２に送信され得る（ステップＳ６４）。

非接触による読み取り装置、トランスポンダシステムを示す図である。 本発明による変調方法において実装される信号を示す図である。 本発明による変調方法において実装される信号を示す図である。 本発明による変調方法において実装される信号を示す図である。 本発明による変調方法において実装される信号を示す図である。 本発明による変調方法において実行される符号化を示す図である。 本発明による変調装置を示す図である。 本発明による復調装置の位相同期ループを示す図である。 ２つの信号の間の位相偏移を検出する処理を示す図である。 本発明による復調装置の位相ジャンプを検出するための非同期装置を示す図である。 本発明による復調装置によって実行される変調された搬送波信号を処理する方法を示す図である。

符号の説明

２ 読み取り装置
４ トランスポンダ
２１０ 変調信号
２２５ 同期信号
２３０ 伝送信号
２５０ 第１のデータアイテム
２５２ 第２のデータアイテム
２６０ 第３のデータアイテム
２６２ 第４のデータアイテム
３５０ 第１の位相ジャンプ
３５２ 第２の位相ジャンプ
３６０ 第３の位相ジャンプ
３６２ 第４の位相ジャンプ
４１０ 非同期回路
４２０ 変調ステージ
４２２ 状態機械
４２４ 多重化手段
４２６_１，．．．，４２６_８ 入力
４３０ ＲＦステージ
５００ 位相同期ループ（ＰＬＬ）
５０２、５０３ 入力
５０４ 位相及び周波数検出手段
５０５、５０６ 出力
５０８ チャージポンプ手段
５１２ 非同期位相ジャンプ検出手段
５１６ 電圧制御発振器（ＶＣＯ）
６０１ 外部基準信号
６０２ 内部基準信号
７１０_１．．．、７１０_ｎ フィルタ処理セル
７１５ 入力
７２２_１，．．．，７２２_ｎ 入力
７２４_１，．．．，７２４_ｎ 入力
７２０ 多重化手段
７３０ 包絡線検波手段
７４０ 符号化手段

Claims (11)

1. 読み取り装置とトランスポンダとの間の誘導結合によるか、または非接触による情報の非同期交換のための方法であって、
   前記読み取り装置が提供する伝送信号の前記トランスポンダによる複数の復調の段階を含み、
   前記各復調段階が、
   ａ）前記伝送信号を基準信号と比較することによる、前記伝送信号のパラメータが選択できる１組の安定状態の中における第１の状態から第２の状態への伝送信号パラメータジャンプの検出と、
   ｂ）前記ジャンプの大きさ及び／または前記ジャンプの方向と１つ以上の所定のしきい値との比較と、
   ｃ）前記ジャンプの大きさ及び／または前記ジャンプの方向と前記第１の状態から独立している値との結合と、
   ｄ）別の復調の前の前記第２の状態における安定化の検出と
   に関連付けられる
   ことを特徴とする読み取り装置とトランスポンダとの間の誘導結合によるか、または非接触による情報の非同期交換のための方法。
2. 前記基準信号が、前記第１の状態における前記パラメータの値、及び前記伝送信号の前記パラメータの値に依存する
   ことを特徴とする請求項１に記載の読み取り装置（２）とトランスポンダ（４）との間の誘導結合によるか、または非接触による情報の非同期交換のための方法。
3. 前記復調段階は、前記段階ｃ）の後で、かつ別の復調の前に、前記読み取り装置（２）に対する復調の肯定応答信号の送信段階が更に続いている
   ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一項に記載の読み取り装置とトランスポンダとの間の誘導結合によるか、または非接触による情報の非同期交換のための方法。
4. 少なくとも１つの搬送波信号を使用する、変調信号の前記読み取り装置（２）による複数の変調段階を更に含み、
   前記変調が、相互に非同期であると共に、前記搬送波信号と非同期である
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の読み取り装置とトランスポンダとの間の誘導結合によるか、または非接触による情報の非同期交換のための方法。
5. 前記変調の前に、少なくとも１つの搬送波、及び前記搬送波の前記パラメータが選択できる複数の状態の中の前記搬送波の前記パラメータの初期状態の選択が行われ、
   前記変調が、それぞれ
   −変調されるべき少なくとも１つの新しいデータアイテムと、
   −以前に選択された状態による、前記搬送波の前記パラメータが選択できる複数の状態の中の新しい状態、及び前記新しいデータアイテムの値の選択と
   に更に関連付けられる
   ことを特徴とする請求項４に記載の読み取り装置とトランスポンダとの間の誘導結合によるか、または非接触による情報の非同期交換のための方法。
6. パラメータが、位相である
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の読み取り装置とトランスポンダとの間の誘導結合によるか、または非接触による情報の非同期交換のための方法。
7. トランスポンダ装置であって、
   −読み取り装置が提供するいわゆる伝送信号を受信するための手段と、
   −前記伝送信号の復調のための複数の復調段階を実行するための手段とを備え、
   前記各復調段階が、
   −前記伝送信号を基準信号と比較することによって、第１の状態から第２の状態への伝送信号パラメータジャンプを検出し、
   −前記ジャンプの大きさ及び／または前記ジャンプの方向を１つ以上の所定のしきい値と比較し、
   −前記ジャンプの大きさ及び／または前記ジャンプの方向を前記第１の状態から独立している値と結合し、
   −別の復調の前に、前記第２の状態における安定化を検出し、
   前記トランスポンダ装置が、復調の後で、かつ別の復調の前に、復調の肯定応答信号を送信する手段を更に備える
   ことを特徴とするトランスポンダ装置。
8. 前記基準信号が、前記第１の状態における前記パラメータの値、及び前記伝送信号の前記パラメータの値に依存する
   ことを特徴とする請求項７に記載のトランスポンダ装置。
9. 前記パラメータが、前記伝送信号の位相である
   ことを特徴とする請求項７または請求項８のいずれか一項に記載のトランスポンダ装置。
10. 誘導結合によるか、または非接触による読み取りのための装置であって、
    −少なくとも１つの搬送波信号に基づいて、いわゆる伝送信号を形成するための手段と、
    −前記いわゆる伝送信号をトランスポンダに送信するための手段と、
    −変調信号による前記伝送信号の複数の変調段階を実行するための手段とを備え、
    前記変調が、相互に非同期であると共に、前記搬送波信号と非同期である
    誘導結合によるか、または非接触による読み取りのための装置。
11. 前記伝送信号の複数の変調段階を実行するための手段が、変調されるべき複数のデータを含む変調信号の獲得のための手段を更に備え、
    前記複数の変調段階を実行するための手段が、前記変調の前に、搬送波信号のパラメータが選択できる複数の状態の中の前記搬送波信号の前記パラメータの初期状態を選択するため、そして前記変調の各々において、以前に選択された状態及び前記変調信号に従って、前記搬送波の前記パラメータの新しい状態を選択するための手段を更に備える
    ことを特徴とする請求項１０に記載の誘導結合によるか、または非接触による読み取りのための装置。

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