JPH0612591A - 遠隔識別センサシステム - Google Patents

遠隔識別センサシステム

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JPH0612591A
JPH0612591A JP5075808A JP7580893A JPH0612591A JP H0612591 A JPH0612591 A JP H0612591A JP 5075808 A JP5075808 A JP 5075808A JP 7580893 A JP7580893 A JP 7580893A JP H0612591 A JPH0612591 A JP H0612591A
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JP
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signal
transponder
exciter
identification
transmitting
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JP5075808A
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Inventor
William E Armstrong
ウイリアム・イー・アームストロング
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Raytheon Co
Original Assignee
Hughes Aircraft Co
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Publication date
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in or for vehicle tyres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07758—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card arrangements for adhering the record carrier to further objects or living beings, functioning as an identification tag
    • G06K19/07764—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card arrangements for adhering the record carrier to further objects or living beings, functioning as an identification tag the adhering arrangement making the record carrier attachable to a tire
    • G—PHYSICS
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    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/0008—General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、検知装置へのワイヤ接続を必要と
せず簡単な構成で容易に検知データを遠隔送信する遠隔
センサシステムを提供することを目的とする。 【構成】 励振信号12を送信する手段および識別部分24
とデータ部分26を含む戻り信号22を検出する手段10と、
識別部分24およびデータ部分26を有する戻り信号22を送
信するために励振信号に反応するトランスポンダセンサ
14とを備え、このトランスポンダセンサ14は露出される
状況を表す状況信号を生成するセンサ18を備えており、
戻り信号22の識別部分24はトランスポンダセンサ14を特
定して識別する情報を含み、データ部分26は状況信号を
表す情報を含んでいることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、データ検知に関し、特
に検知位置の信号識別と共に検知されたデータの選択さ
れた状況および送信の遠隔検知に関する。
【０００２】
【従来の技術】遠隔検知装置は、様々な位置のアイテム
の識別値の送信のために開発されている。例えば、Thom
as A.Milheiser氏による米国特許第4,730,188 号明細書
には、識別されるべきアイテムに取付けられ、あるいは
埋設されている受動の集積されたトランスポンダが記載
されている。このトランスポンダは励振器／読取器から
の誘導的結合により励起され、呼掛け信号の受信におい
てトランスポンダのメモリ中に恒久的に蓄積されている
識別コード信号を送信することにより応答する。Milhei
ser 氏の特許明細書の識別されたトランスポンダ構成
は、トランスポンダ自体の識別だけを行うことができる
のために供給できるに過ぎない。別の情報は通信されな
い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】検知された状況に関す
るデータを得るため、様々なタイプのセンサは読取電子
装置に直接巻かれ、ある限定されたタイプの位置におい
て満足な動作を行う。検知装置が固定され、容易にアク
セスできる位置に位置される場合、センサへのワイヤの
接続は容易に達成される。しかしながら、運動し、回転
し、加圧され、真空にされた状況あるいその他のアクセ
スしにくい環境で状態を検知することが所望される場
合、検知装置へのワイヤ接続は実行できない。
【０００４】このように、ワイヤ接続を必要としない簡
単で、低価格で容易に利用できる装置による検知された
データの遠隔送信に顕著な必要性がある。しかしなが
ら、センサデータの捕捉および利用者に利用可能なこの
ようなデータの形成は難しく、現在知られている装置で
は不可能である。
【０００５】したがって、本発明の目的は上述した問題
を避ける、あるいは最小にする方法および装置を提供す
ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】好ましい実施例による本
発明の原理の実施における励振器／読取器は励振信号を
送信する手段および応答する戻り信号を検出する手段を
含み、戻り信号は識別部分およびデータ部分の両方を含
む。トランスポンダセンサ手段は、識別およびデータ部
分を有する戻り信号を送信するために励振信号に応答す
る。識別部分はトランスポンダを特定して識別する情報
を含み、一方データ部分はトランスポンダ位置で検知さ
れた状態を表す情報を含む。本発明の特徴によれば、ト
ランスポンダはトランスポンダ回路およびセンサの全集
積回路チップの１つあるいは１対を生成することによっ
て簡単で、小型で、低価格な形態において供給される。
【０００７】
【実施例】図１の概略ブロック図に示されるように、励
振器／読取器あるいは励振器／検出器10は、集積回路
（ＩＣ）チップ16を含むトランスポンダ14へ曲線12によ
って示されるＲＦフィールドを送信する。チップ16は、
制御論理回路および識別メモリを含む。トランスポンダ
は、検知される状況を表す電気信号を発生するセンサを
含んでいるセンサＩＣチップ18をさらに有する。センサ
18は既知のタイプのセンサのいずれかであり、圧力セン
サ、温度センサ、光センサ、赤外線センサ、加速度計等
を含んでいる。Delco Electronics 社によって制作され
たセンサのような例示的な圧力センサは上に形成された
空洞を有するチップを含み、上に複数の抵抗素子が形成
される薄膜を限定する。異なる圧力を受けることによっ
て薄膜は曲り、それによって抵抗を変化し、検知された
圧力を表す電気信号を発生するようにセンサフィルム上
の薄い抵抗器を曲げる。センサ18の歪み感知抵抗器のよ
うなセンサ生成素子は、導電性ワイヤのコイルによって
形成されたアンテナ20によって送信する信号を形成する
メモリおよび論理回路16に接続される。アンテナは、受
信および送信の両方のためのトランスポンダ15の一部分
を形成する。そのアンテナコイル20を介してトランスポ
ンダは、ＩＤ部分24および検知されたデータ部分26を有
する22で示されたデータ信号を送信する。結合されたＩ
Ｄおよびデータ信号は励振器によって受信され、局ある
いは励振器10の位置での使用のために検出されて読取ら
れる。
【０００８】センサ18のないおよびセンサ18からの検知
されたデータを集合および送信のない励振器／検出器10
は、Milheiser による米国特許第4,730,188 号明細書に
おいて示されたトランスポンダ励振システムに実質的に
類似する。この構成における励振器アンテナ（図１には
示されていない）は、トランスポンダのアンテナ20に誘
導的に結合される磁束を生成する。ヒューズ・エアクラ
フト社によって制作された無線周波数識別装置として知
られている様々な近接検出器は、このタイプのＲＦ励振
器およびトランスポンダシステムを含んでいる。このよ
うな検出器は、Hughes ProxCard 近接識別カードおよび
その他の無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システムを含む。
Proxcard装置の領域は約２乃至１５インチ程度であり、
寸法は直径が１．４ｃｍで厚さが０．６４ｃｍくらいに
小さい。Milheiser の特許明細書の装置およびHughes社
のProxcard装置は、識別だけを行うことができる。それ
らは状況検知を含まず、遠隔検知を実行することはでき
ない。
【０００９】ここに明確に開示された構成で実施される
ような本発明の原理によれば、センサが小型のトランス
ポンダに設けられ、ワイヤ接続が適当でなく実行できな
い遠隔位置に取付けられるように、センサチップはトラ
ンスポンダ回路と共に集積され、パッケージされる。す
なわち、図２に示されるように、励振器／検出器10はト
ランスポンダのコイルアンテナ20に誘導的に結合される
無線周波数信号を送信し、それによってアンテナ20に無
線周波数電流を含む。このＡＣ電流は、チップの回路に
ＤＣ電力を供給するトランスポンダチップの整流器回路
34に与えられる。さらにＡＣ信号は、メモリ読取り回路
あるいは走査装置38を動作するクロック回路36に与えら
れる。走査装置38は、チップのメモリ40を読取る。メモ
リ40は、この特定なトランスポンダを独定して識別する
固定された識別コードを含んでいるプログラム可能なあ
るいは読取り専用メモリアレイ部分42を含む。さらにメ
モリ40はセンサ18に応答する変換器であるエンコーダ48
の出力を受信する書込み回路46によって書込まれる読取
り／書込み部分44を含む。トランスポンダの圧力、温
度、加速度等の状況を表すセンサ18によって生成された
信号はこれらの信号をデジタル化するエンコーダ48に与
えられ、書込み回路46を介して読取り／書込みデータメ
モリ部分44の位置に適当なディジットを書込む。
【００１０】メモリ読取り走査装置38はメモリの両部分
を走査し、メモリから全体を52と示されたデータ組立装
置回路へ出力を伝送する。データ組立装置回路52は、同
期信号の挿入および組立てられた信号のManchester符号
化のために設けられることができる。組立てられた信号
は、２つの周波数のいずれかを有する交流電流信号とし
てアンテナ20から送信される。任意の状況検知あるいは
検知された状況データの装置を有さないＩＤタグのＩＤ
コードのManchester符号化、同期挿入および周波数シフ
トがMilheiser の米国特許第4,730,188 号明細書に開示
されている。
【００１１】本発明の開示された実施例によれば、送信
された信号は検知されたデータ部分および識別部分の両
方を含む。この信号は励振器アンテナ30によって受信さ
れ、周波数シフトキー（ＦＳＫ）復調器を含んでいる回
路によって検出される。
【００１２】励振器10からの信号の受信による励振によ
って、検知された状況データが励振器に戻る伝送の固定
されたメモリ部分の固定されたＩＤと共に読出されるこ
とができるように、トランスポンダ14はメモリのセンサ
部分に現在検知されたデータをセンサ18に書込ませるた
めに付勢される。
【００１３】上記のように、このタイプのＲＦセンサＩ
Ｄシステムは、遠隔あるいはアクセスしにくい位置の多
くの異なるタイプのセンサによる使用を含む幅広い様々
な適用を有する。例えば、ここに示され、圧力センサを
含んでいるタイプのトランスポンダは、タイヤの内部圧
力が外部の励振器／検出器に送信されるように自動車、
トラック等の車両の各タイヤ内に取付けられる。励振器
／検出器は、回転するタイヤと接触せずに近接した固定
表面上に取付けられる。多くの他の適用と同様に、加速
度計は、衝撃吸収器が取付けられる車両が凹凸の多い道
路を通る時に衝撃吸収器によって経験された加速度を検
知するように自動車衝撃吸収器の運動部分内に取付けら
れる。衝撃吸収器のスチフネスが通過される環境にした
がって制御されるように、検知された加速度は衝撃吸収
器の圧力の制御を可能にする。
【００１４】図３に示されるそのような圧力制御された
衝撃吸収システムの実施例において、複数の衝撃吸収器
100a,100b,100cおよび100dは、車両の固定された部分に
それぞれ取付けられた固定された部分102a,102b,102cお
よび102dを有し、車輪が不規則な道路表面に従って上下
に動く時に運動部分104aが固定された部分102aに関して
上下に動くように車輪懸架装置に接続された運動部分10
4a,104b,104cおよび104dを含む。各衝撃吸収器の各運動
部分104 は、図２に示され、説明されたタイプのトラン
スポンダ106a,106b,106cおよび106dをその内部、あるい
はその外表面上に支持する。各トランスポンダの共同す
る励振器／読取器108a,108b,108cおよび108dはそれぞ
れ、運動衝撃吸収部分104 およびトランスポンダ106 に
近接して固定された車両構造に取付けられる。複数の励
振器は近接するトランスポンダを付勢し、戻り信号を受
信し、個々のトランスポンダ（例えば、衝撃吸収器）を
識別する信号部分および識別された衝撃吸収器によって
経験された加速度を表す信号部分を含む。戻り信号は所
望な圧力を計算する中央制御装置あるいは読取器／励振
器110 にワイヤ109a,109b,109cおよび109dによって与え
られ、共通ソース120から圧力を受けて、個々の衝撃吸
収器100 に調整された圧力を与える圧力調節器116a,116
b,116cおよび116dをライン114a,114b,114cおよび114dを
介して動作する。制御装置110 は、Hughes Identificat
ion Devices によって制作されたIndustrial Multiplex
ing Reader Model第1S52001 号のような多重制御装置を
含むことができる。このような読取器は確立されたシー
ケンスで各励振器／読取器108 にエネーブル信号を送
り、関係したトランスポンダに呼びかけ信号を送信し、
個々の衝撃吸収器に圧力の制御のための制御装置110 へ
の伝送のためにＩＤおよび検知された加速度データの両
方を含んでいる戻り信号を受信する。Industrial Multi
plexing Readerは送信された情報を復調し、圧力調節器
の制御のためにそれを制御装置で使用するために供給す
る。
【００１５】図３に示された衝撃吸収加速度検知システ
ムが、開示された無線周波数センサ識別システムが使用
される多くの異なるタイプの環境および適用の単なる例
示であることは容易に理解されるであろう。衝撃吸収加
速度検知および車両のタイヤの圧力検知に加えて、シス
テムはそれらの内部圧力と共に加圧されたガスボトルの
識別の遠隔読取りのために使用されることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】励振器／読取器を使用するシステムおよび本発
明の原理を実施するセンサＩＤトランスポンダの概略ブ
ロック図。
【図２】トランスポンダの回路構成の詳細を示している
ブロック図。
【図３】車両衝撃吸収器における圧力の制御のために使
用された本発明の原理を使用するトランスポンダの例示
的なブロック図。
【符号の説明】
14…トランスポンダ，16…チップ，18…センサ，20…ア
ンテナ，22…データ信号，24…ＩＤ部分。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 励振信号を送信する手段、および識別部
    分とデータ部分を含む応答する戻り信号を検出する手段
    と、 識別部分およびデータ部分を有する戻り信号を送信する
    ために前記励振信号に反応するトランスポンダセンサ手
    段とを具備し、 前記トランスポンダセンサ手段は露出される状況を表す
    状況信号を生成するセンサを含んでおり、前記戻り信号
    の識別部分はトランスポンダセンサ手段を特定して識別
    する情報を含んでおり、前記データ部分は前記状況信号
    を表す情報を含んでいることを特徴とする遠隔センサシ
    ステム。
  2. 【請求項２】 前記トランスポンダ手段がアンテナおよ
    び前記アンテナと結合された集積回路チップ手段を含む
    請求項１記載のシステム。
  3. 【請求項３】 前記励振器／読取器および前記トランス
    ポンダセンサ手段が互いに誘導的に結合される各アンテ
    ナを含む請求項１記載のシステム。
  4. 【請求項４】 前記励振器／読取器がＩＣチップ上に形
    成され、戻り信号を送信する手段がＩＣチップ上に形成
    されている請求項１記載のシステム。
  5. 【請求項５】 前記トランスポンダセンサ手段がＩＣチ
    ップ上に形成され、戻り信号を送信する手段がＩＣチッ
    プ上に形成されている請求項１記載のシステム。
  6. 【請求項６】 車両構造に取付けられ、運動部分を有す
    る車両衝撃吸収器を含み、前記トランスポンダセンサ手
    段が前記運動部分に固定されて加速度センサを含んでお
    り、前記励振器／読取器手段が前記運動部分から間隔を
    隔ててそれに近接した位置に前記構造によって支持され
    ている請求項１記載のシステム。
  7. 【請求項７】 前記トランスポンダセンサ手段が前記励
    振器／読取器手段に誘導的に結合されている請求項６記
    載のシステム。
  8. 【請求項８】 前記トランスポンダセンサ手段が前記運
    動部分内に取付けられ、前記励振器／読取器手段が前記
    部分で運動するように取付けられている請求項６記載の
    システム。
  9. 【請求項９】 前記トランスポンダセンサ手段が、トラ
    ンスポンダ識別情報を蓄積する第１のメモリ部分および
    前記メモリ部分中に前記状況信号を書込む前記トランス
    ポンダセンサ手段における手段を含んでいる第２のメモ
    リ部分とを有し、前記戻り信号を発生するために前記メ
    モリ部分の両方を読取る手段を含んでいるメモリを含む
    請求項１記載のシステム。
  10. 【請求項１０】 励振器位置から励振信号を送信し、 前記励振器位置から間隔を隔てた遠隔位置で前記信号を
    受信し、 前記遠隔位置で予め定められた状況を検知し、 前記遠隔位置で検知された状況を表す状況信号を発生
    し、 前記遠隔位置を特定して識別する識別信号を発生し、 前記励振器位置へ前記識別信号および状況信号を送信
    し、 前記励振器位置で前記送信された識別および状況信号を
    読取るステップを具備していることを特徴とする遠隔位
    置で状況情報を得るための方法。
  11. 【請求項１１】 励振信号を送信する前記ステップが無
    線周波数で変化する磁束を生成する手段を具備する請求
    項１０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 受信するステップが前記磁束によって
    誘導的に励磁される前記遠隔位置におけるコイルを使用
    することを含む請求項１１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 それに蓄積された特定するＩＤコード
    を有する読取り専用のＩＤ部分および読取り／書込みデ
    ータ部分を有しているメモリを前記遠隔位置に設け、前
    記データ部分中に前記状況信号を書込むステップを有
    し、前記識別および状況信号を送信するステップはメモ
    リ部分の両方を読取って識別部分およびデータ部分を有
    する戻り信号を組立てる請求項１０記載の方法。
  14. 【請求項１４】 検知および生成の前記ステップが、状
    況信号を発生し、識別信号を発生する単一のチップの使
    用を含む請求項１０記載の方法。
JP5075808A 1992-04-01 1993-04-01 遠隔識別センサシステム Pending JPH0612591A (ja)

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US86104392A 1992-04-01 1992-04-01
US861043 1992-04-01

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