JP2015515668A

JP2015515668A - Ｒｆｉｄラベルによるトリガイベントの形成

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Publication number: JP2015515668A
Application number: JP2014560295A
Authority: JP
Inventors: ロスコシュリヒャート; ザイゼンベアガークラウス
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2013-02-15
Publication date: 2015-05-28
Anticipated expiration: 2033-02-15
Also published as: CN104160410B; WO2013131734A1; EP2783331A1; JP5921728B2; DE102012203550B4; US9460324B2; CN104160410A; DE102012203550A1; US20150028999A1

Abstract

本発明は、電磁波を用いた識別（ＲＦＩＤ）のためのトランスポンダ（８）を有するタグを検出するための装置及び方法において、前記トランスポンダ（８）に、同期化ユニット（３）が電磁的に結合されており、前記同期化ユニット（３）は、前記トランスポンダ（８）とのデータ交換の実施に基づいて、補助的システム（９）を活性化させるためのトリガ信号（６）を出力する、ことを特徴とする装置及び方法に関する。これによって、任意の補助的システム（９）を簡単に活性化させることができ、トランスポンダ（８）の識別番号を用いて一義的に識別することができるようになる。

Description

本発明は、電磁波を用いた識別（ＲＦＩＤ）のため、例えば、オブジェクトをマーキング及び識別するためのラベル又はタグを検出するための装置及び方法であって、周波数帯域を使用して、トランスポンダを有するタグとデータ交換し、かつ、トランスポンダにエネルギを供給するリーダ装置を使用する、装置及び方法に関する。

ワイヤレスセンサを使用する場合には、個々のセンサの測定値と、センサ番号、ひいてはセンサ位置とを一義的に対応づけられることが重要である。多くの場合において、既にロジスティック分野でよく使用されているＲＦＩＤラベルを使用できることが望ましい。また、商品を識別することに加えて、この商品に関するセンサデータを受信する必要があることも多い。

さらなる課題は、ＲＦＩＤラベル又はＲＦＩＤタグからの間隔を測定して、ＲＦＩＤラベル又はＲＦＩＤタグに所属する商品の位置を特定することである。このためにも有利には、例えばＲＦＩＤラベルに同期して付加的な後方散乱変調器を制御し、これによって間隔値と、対応するＲＦＩＤラベルのＩＤ乃至識別番号とを対応づけることができる。

トランスポンダであるＲＦＩＤラベルは、種々異なる形態で使用され、また様々な製造元によって製造されているので、製造元が各々異なる複数のＲＦＩＤラベルと共に機能し、かつ所与のＲＦＩＤタグの修正を前提としない、包括的な解決方法が望まれている。

従来では、各ワイヤレスセンサは、個々のＩＤと共にプログラミングされる。しかしながらこの種のＩＤを従来のＲＦＩＤシステムによって読み出すことは不可能である。したがって従来では、ＲＦＩＤシステムと、センサシステムとを別個に管理する必要があった。同じ１つの商品乃至オブジェクトにおいて、ＲＦＩＤ機能とワイヤレスセンサ機能の両方が必要なケースでは、２つの識別番号を大抵は手動で対応づける必要があり、これによって著しいエラーの原因が生じている。

電磁波を用いた識別（ＲＦＩＤ）のためのラベル又はタグを検出するための本発明の装置及び方法の課題は、ラベルを修正することなく、ラベルのトランスポンダとリーダ装置との間のデータ交換によって、ラベルの周囲環境における追加のプロセスがトリガされるように、又は、切り換えられるようにすることである。任意の補助的システムを簡単に活性化して、トランスポンダのデータと結合させることが望まれる。

この課題は、独立請求項に記載の装置と、独立請求項に記載の方法とによって解決される。

第１の本発明によれば、電磁波を用いた識別（ＲＦＩＤ）のためのトランスポンダを有するタグを検出するための装置であって、第１アンテナに電気的に接続されたリーダ装置を有し、前記リーダ装置は、前記第１アンテナに電磁的に結合された第２アンテナを有するトランスポンダにエネルギを供給し、前記トランスポンダとデータ交換する、装置において、前記第２アンテナに電磁的に結合された第３アンテナに電気的に接続された同期化ユニットが設けられており、前記同期化ユニットは、前記第３アンテナによって追加で検出された前記データ交換の実施に基づいて、補助的システムに対するトリガ信号を出力する、ことを特徴とする装置が提供される。

第２の本発明によれば、電磁波を用いた識別（ＲＦＩＤ）のためのトランスポンダを有するタグを検出するための方法であって、第１アンテナに電気的に接続されたリーダ装置によって、前記第１アンテナに電磁的に結合された第２アンテナを有するトランスポンダにエネルギを供給し、前記リーダ装置によって、前記トランスポンダとのデータ交換を実施する、方法において、前記第２アンテナに電磁的に結合された第３アンテナに電気的に接続された同期化ユニットが設けられており、前記同期化ユニットは、前記第３アンテナによって追加で検出された前記データ交換の実施に基づいて、補助的システムに対するトリガ信号を出力する、ことを特徴とする方法が提供される。

本発明によれば、同期化ユニットは、ＲＦＩＤタグのアンテナ乃至コイルに電磁的に結合される。これにより、ＲＦＩＤチップとの電気的な接続は必要なくなる。したがって同期化ユニットは、ほぼ任意のＲＦＩＤタグと、後から組み合わせることができる。補助的システムと、タグの識別番号（ＩＤ）とを簡単かつ一義的に対応づけるために、補助的システムと、タグとを付加的に機械的に結合させることができる。

本発明の方法においては、例えばリーダ装置による問い合わせプロセス中に、ＲＦＩＤラベル乃至ＲＦＩＤタグの後方散乱変調を、付加的に、ＲＦＩＤタグと同期化ユニットとの間の電磁的な結合を介していわば“盗聴”することができる。

特に有利には、ＲＦＩＤタグの後方散乱信号は、ＲＦＩＤリーダ装置による検出に加えて、同期化ユニットのアンテナ乃至コイルによって検出される。このようにすると、ＲＦＩＤタグの付加的な制御装置は必要なくなり、これによって基本的に、本発明による補助的システムを、市場に既に流通している全てのＲＦＩＤラベル又はＲＦＩＤタグと組み合わせることが可能となる。

別の有利な実施形態は、従属請求項と組み合わせて請求される。

１つの有利な実施形態によれば、前記同期化ユニットは、前記第３アンテナによって前記データ交換の内容を追加で検出し、択一的又は付加的に前記データ交換の前記内容に基づいて、前記トリガ信号を出力することができる。このようにすると、同期化ユニットを所与のＲＦＩＤタグに付加的に適合することが可能となる。

別の１つの有利な実施形態によれば、前記補助的システムは、前記トリガ信号の出力の際にデータを形成し、前記データは、例えば前記トランスポンダの識別番号のような前記トランスポンダのデータに加えて、前記リーダ装置によって検出することができる。

別の１つの有利な実施形態によれば、前記トランスポンダと前記補助的システムとを、互いに機械的に固定させることができる。これによって、一義的な対応づけが得られる。

別の１つの有利な実施形態によれば、前記補助的システムは、センサ装置を有し、前記センサ装置は、前記トリガ信号の出力の際に、センサデータを前記第３アンテナによって前記リーダ装置に送信することができる。

別の１つの有利な実施形態によれば、前記センサデータは、前記第３アンテナによって前記第２アンテナに送信し、その後前記第１アンテナに送信することができる。

別の１つの有利な実施形態によれば、前記補助的システムは、前記トリガ信号の出力の際に、前記第３アンテナによって、前記リーダ装置との間隔を測定するための付加的な変調を実施することができる。測定すべき間隔は、例えば補助的システム又はトランスポンダと、リーダ装置との間隔とすることができる。

別の１つの有利な実施形態によれば、前記付加的な変調は、前記第３アンテナによって前記第２アンテナに対して実施し、その後前記第１アンテナに対して実施することができる。このようにすると、第３アンテナは、第２アンテナにだけ合わせればよくなる。

別の１つの有利な実施形態によれば、前記同期化ユニットは、前記トリガ信号を、前記データ交換に同期して、又は、前記データ交換と同時に出力することができる。

別の１つの有利な実施形態によれば、前記同期化ユニットは、前記トリガ信号を、前記データ交換と時間的にずらして出力することができる。このようにすると、補助的システムを所与の要求に応じて活性化させることができる。

別の１つの有利な実施形態によれば、前記同期化ユニットは、ダイオード検出器を有し、前記ダイオード検出器の信号は、アナログデジタル変換器によってサンプリングすることができる。このダイオード検出器は、ＲＦＩＤタグの後方散乱変調を検出するために使用することができる。このようにすると、ラベル乃至タグの活性化の時点と、ラベル乃至タグのデータ内容とを確認することができる。このデータ内容は、特に有利には、補助的システムによってさらに処理することができる。

別の１つの有利な実施形態によれば、前記データ交換は、前記トランスポンダの読み出しである。特に有利には、タグのＩＤを読み出して、補助的システムに対応づけることができる。

本発明を、図面に関連した実施形態に基づいてより詳細に説明する。

本発明の装置の第１実施形態を示す図である。本発明の装置の第２実施形態を示す図である。本発明の方法の実施形態を示す図である。

図１は、電磁波を用いた識別（ＲＦＩＤ）のためのトランスポンダ８を有するタグを検出するための本発明の装置の第１実施形態を示す。トランスポンダ８は、パッケージングされた機能ユニットとして標準的に設けられている構成部材であり、例えば一義的な識別番号（ＲＦ−ＩＤ）を用いた識別のために、製品、物体、又は、補助的システム９に固定させることができる。トランスポンダ８のケーシング内には、実質的に第２アンテナ２と、第２アンテナ２に電気的に接続されたＲＦＩＤ回路１とからなるサブコンポーネントが含まれている。リーダ装置７は、第１アンテナ１３を有する。第１アンテナ１３は、トランスポンダ８の第２アンテナ２と電磁的に結合されている。電磁的な結合によってトランスポンダ８にエネルギＥが供給され、例えば後方散乱変調によってトランスポンダ８からデータＤを読み出すことができる。

基本的に、トランスポンダ８との一般的なデータ交換が可能である。第３アンテナ４も、電磁的な結合５によって第２アンテナ２に結合されている。第３アンテナ４には同期化ユニット３が電気的に接続されており、同期化ユニット３は、第３アンテナ４によって検出されたデータ交換乃至読み出しに基づいて、補助的システム９を活性化させるためのトリガ信号６を出力する。アンテナ２，４又は１３は、基本的にコイルとして形成することができる。リーダ装置７は、基本的に書き込み装置とすることも可能である。本発明によれば、ＲＦＩＤタグの送信に同期して又は時間的にずらして、さらなる別のプロセスを開始することができ、当該別のプロセスには、このようにしてＲＦＩＤタグの識別番号又はＩＤを対応づけることができる。例えば間隔測定信号と、この間隔測定信号に属するＲＦＩＤ番号との間に一義的な対応づけを行うために、ＲＦＩＤタグに同期化ユニット３が取り付けられている。この同期化ユニット３は、ＲＦＩＤタグの活性化状態を検出し、このようにして例えば、ＲＦＩＤ番号の送信に同期して第２プロセスを開始する。この第２プロセスは、例えば、間隔を測定するための追加的な信号のスイッチオンである。例えばＲＦＩＤラベルの問い合わせ完了後、当該問い合わせプロセス中に、ＲＦＩＤリーダ装置７とのトランス結合によって付加的な変調を実施することができ、この付加的な変調によって、ＲＦＩＤリーダ装置７とトランスポンダ８との間の目下の間隔を算出することができる。このようにして、トランスポンダ８の位置を特定することが可能となる。

図２は、本発明の装置の第２実施形態を示す。第２実施形態は、ブロック図として図示されている。第２実施形態はセンサ装置の実施形態であり、温度センサ１１を用いて温度値を検出するための、ＲＦＩＤラベルが具備された無線センサＳを図示している。ＲＦＩＤリーダ装置７によって、コイン型のトランスポンダ８にエネルギが供給される。このトランスポンダ８は、第２アンテナ２に電気的に接続されたＲＦＩＤ回路１をケーシング内に有し、当該トランスポンダ８のデータ内容Ｄをトランス結合によってＲＦＩＤリーダ装置７に送信する。トランスポンダ８の後方の、センサＳ内に配置されたアンテナコイル４を使用して、問い合わせプロセスと、ＲＦＩＤラベルのデータ内容とが記録される。センサＳは、例えばＲＦＩＤラベルの問い合わせ後に、トランス結合によってＲＦＩＤリーダ装置７に温度値を送信することもできる。このようにして、ＲＦＩＤの識別番号を用いたセンサＳの一義的な識別が可能となる。リーダ装置７は、第１アンテナ１３に電気的に接続されている。第１アンテナ１３は、リーダ装置７の中に配置されており、ＬＦインターフェース１５（ＬＦ＝低周波数）とマイクロコントローラ１７とによって、データをＬＡＮインターフェース２１に送信することができる。リーダ装置７の中には付加的に、各コンポーネントに給電するための給電装置１９が設けられている。ＲＦＩＤ回路１とアンテナ２とを有するトランスポンダ８は、センサＳに対応づけられており、センサＳは、第３アンテナ４によってタグと電磁的に結合されている。低周波数（ＬＦ）インターフェース１５によって、同期化ユニット３とタグとが電磁的に結合されている。同期化ユニット３は、マイクロコントローラ１７とデータ交換し、これにより、設置部分又はオブジェクトＯの温度値が温度センサ１１によって検出され、この温度値は、同期化ユニット３とインターフェース１５とによって、トランスポンダ８の第３アンテナ４と第２アンテナ２とを介して、読み出し時にデータＤとしてリーダ装置７に供給される。補助的システム９は、マイクロコントローラ１７を有するセンサ装置を含む。マイクロコントローラ１７は、温度センサ１１のセンサ値を検出し、マイクロコントローラ１７には、給電回路とバッテリとからなる給電部１９からエネルギが供給される。

図３は、電磁波を用いた識別（ＲＦＩＤ）のためのトランスポンダを有するラベルを検出するための本発明の方法の１つの実施形態を示す。第１ステップでは、第１アンテナに電気的に接続されたリーダ装置により、第１アンテナに電磁的に結合された第２アンテナを有するトランスポンダへのエネルギ供給が実施される。第２ステップでは、前記リーダ装置により、トランスポンダとのデータ交換、特にトランスポンダからの特に識別番号ＩＤのデータ読み出しが実施される。第３ステップでは、第２アンテナに電磁的に結合された第３アンテナに電気的に接続された同期化ユニットが、第３アンテナによって追加で検出されたそのデータ交換の実施に基づいて、補助的システムを活性化させるためのトリガ信号を出力する。

本発明は、電磁波を用いた識別（ＲＦＩＤ）のためのトランスポンダ８を有するタグを検出するための装置及び方法において、前記トランスポンダ８に、同期化ユニット３が電磁的に結合されており、前記同期化ユニット３は、前記トランスポンダ８とのデータ交換の実施に基づいて、補助的システム９を活性化させるためのトリガ信号６を出力する、ことを特徴とする装置及び方法に関する。これによって、任意の補助的システム９を簡単に活性化させることができ、トランスポンダ８の識別番号を用いて一義的に識別することができるようになる。活性化された補助的システム９は、例えば要求されたデータを形成することができる。

Claims

電磁波を用いた識別（ＲＦＩＤ）のためのトランスポンダ（８）を有するタグを検出するための装置であって、
第１アンテナ（１３）に電気的に接続されたリーダ装置（７）を有し、
前記リーダ装置（７）は、前記第１アンテナに電磁的に結合された第２アンテナ（２）を有するトランスポンダ（８）にエネルギを供給し、かつ、前記トランスポンダ（８）とデータ交換する、
装置において、
前記第２アンテナ（２）に電磁的に結合された第３アンテナ（４）に電気的に接続された同期化ユニット（３）が設けられており、
前記同期化ユニット（３）は、前記第３アンテナ（４）によって追加で検出された前記データ交換の実施に基づいて、補助的システム（９）を活性化させるためのトリガ信号（６）を出力する、
ことを特徴とする装置。
前記同期化ユニット（３）は、前記第３アンテナ（４）によって前記データ交換の内容を追加で検出し、択一的又は付加的に前記データ交換の前記内容に基づいて、前記トリガ信号（６）を出力する、
ことを特徴とする請求項１記載の装置。
前記補助的システム（９）は、前記トリガ信号（６）の出力の際にデータを形成し、
前記データは、前記トランスポンダ（８）のデータに加えて、前記リーダ装置（７）によって検出される、
ことを特徴とする請求項１記載の装置。
前記トランスポンダ（８）と前記補助的システム（９）とは、互いに機械的に固定されている、
ことを特徴とする請求項１記載の装置。
前記補助的システム（９）は、センサ装置を有し、
前記センサ装置は、前記トリガ信号（６）の出力の際に、センサデータを前記第３アンテナ（４）によって前記リーダ装置（７）に送信する、
ことを特徴とする請求項１記載の装置。
前記センサデータは、前記第３アンテナによって前記第２アンテナに送信され、その後前記第１アンテナに送信される、
ことを特徴とする請求項５記載の装置。
前記補助的システム（９）は、前記トリガ信号（６）の出力の際に、前記第３アンテナ（４）によって、前記リーダ装置（７）との間隔を測定するための付加的な変調を実施する、
ことを特徴とする請求項１記載の装置。
前記付加的な変調は、前記第３アンテナによって前記第２アンテナに対して実施され、その後第１アンテナに対して実施される、
ことを特徴とする請求項７記載の装置。
前記同期化ユニット（３）は、前記トリガ信号を、前記データ交換と同時に出力する、
ことを特徴とする請求項１記載の装置。
前記同期化ユニット（３）は、前記トリガ信号を、前記データ交換と時間的にずらして出力する、
ことを特徴とする請求項１記載の装置。
前記同期化ユニット（３）は、ダイオード検出器を有し、
前記ダイオード検出器の信号は、アナログデジタル変換器によってサンプリングされる、
ことを特徴とする請求項１記載の装置。
前記データ交換は、前記トランスポンダ（８）の読み出しである、
ことを特徴とする請求項１記載の装置。
電磁波を用いた識別（ＲＦＩＤ）のためのトランスポンダ（８）を有するタグを検出するための方法であって、
第１アンテナ（１３）に電気的に接続されたリーダ装置（７）によって、前記第１アンテナに電磁的に結合された第２アンテナ（２）を有するトランスポンダ（８）にエネルギを供給し、
前記リーダ装置（７）によって、前記トランスポンダ（８）とのデータ交換を実施する、
方法において、
前記第２アンテナ（２）に電磁的に結合された第３アンテナ（４）に電気的に接続された同期化ユニット（３）が設けられており、
前記同期化ユニット（３）は、前記第３アンテナ（４）によって追加で検出された前記データ交換の実施に基づいて、補助的システム（９）を活性化させるためのトリガ信号（６）を出力する、
ことを特徴とする方法。
前記同期化ユニット（３）は、前記第３アンテナ（４）によって前記データ交換の内容を追加で検出し、択一的又は付加的に前記データ交換の前記内容に基づいて、前記トリガ信号（６）を出力する、
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
前記補助的システム（９）は、前記トリガ信号（６）の出力の際にデータを形成し、
前記データは、前記トランスポンダ（８）のデータに加えて、前記リーダ装置（７）によって検出される、
ことを特徴とする請求項１３記載の方法。
前記トランスポンダ（８）と前記補助的システム（９）とを、互いに機械的に固定させる、
ことを特徴とする請求項１３記載の方法。
前記補助的システム（９）は、センサ装置を有し、
前記センサ装置は、前記トリガ信号（６）の出力の際に、センサデータを前記第３アンテナ（４）によって前記リーダ装置（７）に送信する、
ことを特徴とする請求項１３の方法。
前記センサデータは、前記第３アンテナによって前記第２アンテナに送信され、その後前記第１アンテナに送信される、
ことを特徴とする請求項１７記載の方法。
前記補助的システム（９）は、前記トリガ信号（６）の出力の際に、前記第３アンテナ（４）によって、前記リーダ装置（７）との間隔を測定するための付加的な変調を実施する、
ことを特徴とする請求項１３記載の方法。
前記付加的な変調を、前記第３アンテナによって前記第２アンテナに対して実施し、その後前記第１アンテナに対して実施する、
ことを特徴とする請求項１９記載の方法。
前記同期化ユニット（３）は、前記トリガ信号を、前記データ交換と同時に出力する、
ことを特徴とする請求項１３記載の方法。
前記同期化ユニット（３）は、前記トリガ信号を、前記データ交換と時間的にずらして出力する、
ことを特徴とする請求項１３記載の方法。
前記同期化ユニット（３）は、ダイオード検出器を有し、
前記ダイオード検出器の信号は、アナログデジタル変換器によってサンプリングされる、
ことを特徴とする請求項１３記載の方法。
前記データ交換は、前記トランスポンダ（８）の読み出しである、
ことを特徴とする請求項１３記載の方法。