JP3867251B2 - 無線周波数識別システムにおいてデータを伝送する方法 - Google Patents

無線周波数識別システムにおいてデータを伝送する方法 Download PDF

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Description

本発明は、読取り装置から送出される問合わせ信号の負荷変調によって、無線周波数識別システムにおいてトランスポンダから読取り装置へデータを伝送する方法に関する。
人間、動物及び物体を識別する際、最近、（定置の又は持運び可能な）読取り装置（リーダ）が識別すべき物体に結合されたトランスポンダに交番磁界を介してエネルギーを供給し、それについてトランスポンダが、ここに記憶されたデータの送信によって応答するシステムが優れているとわかった。利用された周波数範囲に基づいて、無線周波数識別システム、省略してＲＦＩＤとも称する。
ＲＦＩＤ−トランスポンダは、一般にアンテナコイル及び集積回路からなり、この集積回路は、例えば電圧供給、クロック発生、実行制御、及び識別のために必要なデータの記憶を行なうような必要なあらゆる電子的回路ブロックを含んでいる。アンテナコイルに対して並列に接続された容量は、同様にしばしば集積回路の構成部分である。しかしこれは、個別構成要素によって形成してもよい。
ＲＦＩＤ読取り装置は、送信コイルと容量を含む振動回路からなり、この振動回路は、一般に固定の周波数（例えば１２５ｋＨｚ）を有する信号によりドライバ段から制御される。さらに読取り装置は、吸収変調によってトランスポンダから送信されるデータを認識し、かつデータ又は命令を例えばフィールドの変調によってトランスポンダに送信するために、電子回路ブロックを含んでいる。
読取り装置とトランスポンダは、データ−又はエネルギー伝送の際に、緩い連結の変圧器を形成している。それ故にエネルギー伝送量は、比較的わずかである。
トランスポンダ読取り装置システムのほとんどの識別用途において、識別が、すなわちトランスポンダと読取り装置との間のデータ交換が遅れなく実行されると、望ましくかつ有利である。例えば運び去り禁止に適用した際、自動車の始動の際に、利用者は、点火キーを回転してから機関が始動するまでに１５０ｍｓより多くの期間を時間遅れと気付くという問題が生じる。その結果、すべての伝送プロトコルは、このきわめて短い期間内に行なわなければならない。
フィールドの投入の際、読取り装置は、ほぼ１００Ｖの高いコイル電圧を構成し、かつトランスポンダの変調によって生じる数ミリボルトの大きさのわずかな有効信号を評価し、したがってデータを正しくデコードすることができる前に、ほぼ２ミリ秒を必要とする。まずトランスポンダによって送信されたＩＤ−コードは、その後、データプロトコルの時間遅れを意味する第２のシーケンスの際に初めて認識される。類似の問題は、例えば書込みシーケンス又はプログラミングシーケンスの最後におけるように、ダンプされない状態からダンプされた状態に交代する際に生じる。
それ故に本発明の課題は、一度のデータ伝送により正しい結果を供給する、読取り装置から送出される問合わせ信号の負荷変調によってトランスポンダから読取り装置へ無線周波数識別システムにおいてデータを伝送する方法を提供することにある。
この課題は、請求の範囲第１項の特徴を有する方法によって解決される。
トランスポンダが、問合わせ信号の受信の初めに初期設定され、かつ応答信号の送信によって応答する、読取り装置から送出される問合わせ信号の負荷変調によって、無線周波数識別システムにおいてトランスポンダから読取り装置へデータを伝送する方法において、応答信号に属さない所定の数のデータビットをまず送信し、続いて問合わせ信号が中断するまで、応答信号を従えたターミネータシーケンスを繰返し順序で送信する。
応答信号に属さない所定の数のデータビットによって、問合わせフィールドを構成するために読取り装置が必要とする期間が橋絡される。同時に読取り装置は、応答信号のクロックに同期化される。有効な応答信号の初めを表示するターミネータシーケンスによって、これは、すでに第１の伝送の際に読取り装置によって正しく認識される。
有利なようにターミネータシーケンスは、本来の応答信号内に生じることがないビット列からなる。例えばターミネータシーケンスの送信の際、問合わせ信号は、１．５ビット周期の期間にわたって変調されない。このようなシーケンスは、本来の応答信号内に生じることはなく、かつそれ故に読取り装置によって確実に認識される。ターミネータシーケンスの送信の際、問合わせ信号を、１．５ビット周期の期間にわたって負荷変調することも可能である。読取り装置によって確実にターミネータシーケンスと認識される１．５ビット周期の期間は、確実な認識にとって重要である。
応答信号に属さない所定の数のデータビットとして、３ないし１０の論理１の列が送信される。負荷変調された応答信号が読取り装置によって確実にデコードできるかぎり、この時間内に一般に問合わせ信号が構成されている。
【図面の簡単な説明】
図１は、方法のフローチャートを示し；
図２は、データ流におけるターミネータを示し；
図３は、ターミネータの送信に通じる動作状態を含む表を示している。
初めに挙げた問題を回避するために、トランスポンダは、例えば初期設定のようなデータ伝送の初めに、いくつかの重要ではないデータビットを送信し、これにデータにとって典型的ではない特殊なパターン（ターミネータ）が続き、このパターンは、例えば１．５ビット周期のシーケンスから構成されている。それにより読取り装置は、同期化され、かつ追加的にターミネータシーケンスによって、有効なデータワードの初めが表示されるので、これは、すでに第１の伝送の際に正しく認識される。
図１に、方法のフローチャートが示されている。読取り装置によって発生された問合わせ信号を受信した後に、トランスポンダは初期設定される。初期設定は、一方において通信パラメータの設定、及び定義された初期状態へのトランスポンダの移行を含んでいる。続いてトランスポンダは、問合わせ信号の負荷変調によってデータを読取り装置に送信し始める。トランスポンダから読取り装置に送信されるデータの確実なデコードのために必要な所定のフレーム内において一定の問合わせ信号を発生する時間を、読取り装置に十分に与えるために、トランスポンダから、まず応答信号に属さない所定の数のデータビットが送信される。さらにこの時間の間に、読取り装置は、応答信号に同期化される。
続いてターミネータシーケンスが送信され、このターミネータシーケンスは、本来のデータ流内には現われることがないという特徴を有する。問合わせ信号が１．５ビット周期の期間にわたって変調されない３ビットの長さのシーケンスがとくに有利とわかった。図２は、データ流におけるターミネータを示している。このシーケンスが本来のデータ流内に現われることがないという特性の他に、これは、きわめて短い期間であるという特徴を有する。
ターミネータシーケンスの後に、応答信号は、読取り装置に送信される。読取り装置がターミネータシーケンスを認識すると、きわめて高い確率で応答信号は、即座に正しくデコードされる。それにもかかわらずターミネータシーケンスが追従する応答信号は、問合わせ信号が中断するまで、繰返しトランスポンダから送信される。それから読取り装置とトランスポンダの間の通信が終了するか、又は読取り装置は、トランスポンダにデータ又は命令を伝送する。
図３の表内に、一連の動作状態が記述されており、ここにおいてデータ伝送の効率を上げるために、ターミネータシーケンスを送信することが重要である。初期設定の他に、書込みアクセスから読取りアクセスへの移行の際、書込み誤りの後、直接アクセスの際、及び暗号応答の送信の際、ターミネータシーケンスを補充するために、応答信号は有利である。
利点：データは、第１の伝送の際に、即座に正しく認識することができる。それによりデータ伝送の期間が短縮される。

Claims (6)

  1. 読取り装置から送出される問合わせ信号の負荷変調によって、無線周波数識別システムにおいてトランスポンダから読取り装置へデータを伝送する方法であって、トランスポンダが、問合わせ信号の受信の初めに初期設定され、かつ応答信号の送信によって応答するものにおいて、
    応答信号に属さない所定の数のデータビットをまず送信し、
    続いて問合わせ信号が中断するまで、応答信号を従えたターミネータシーケンスを繰返し順序で送信する
    ことを特徴とする、無線周波数識別システムにおいてデータを伝送する方法。
  2. ターミネータシーケンスが、本来の応答信号内に生じることがないビット列からなることを特徴とする、請求項１に記載のデータを伝送する方法。
  3. ターミネータシーケンスの送信の際、問合わせ信号を、１．５ビット周期の期間にわたって変調しないことを特徴とする、請求項１又は２に記載のデータを伝送する方法。
  4. ターミネータシーケンスの送信の際、問合わせ信号を、１．５ビット周期の期間にわたって負荷変調することを特徴とする、請求項１又は２に記載のデータを伝送する方法。
  5. 応答信号に属さない所定の数のデータビットとして、３ないし１０の論理１の列を送信することを特徴とする、請求項１〜４の１つに記載のデータを伝送する方法。
  6. 応答信号に属さない所定の数のデータビットとして、３ないし１０の論理０の列を送信することを特徴とする、請求項１〜４の１つに記載のデータを伝送する方法。
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