JPH06504150A - 万能識別ラベルおよび関連した検出システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称：万能識別ラベルおよび関連した検出システム この発明は、電磁的検出システムにおいて使用される万能識別ラベルに関し、さ らに関連した検出システムに関する。

米国特許明細１第３，２９９，４２４号（Ｖｉｎｄ　ｉ　ｎｇ）に記載されたよ うな吸収原理に従って動作する識別ラベルは、共振現象によってコイルにできる 限り最高の電圧を得るために、同調コイルをしばしば備える。このことは、米国 特許明細１第４，１９６．４１８号（Ｎｅｄａｐ）から周知の応答機における場 合のように、許容された場の強度の範囲内で最も遠い距離を乗り越えることがで きるという理由によって、特にこのラベルの能動論理回路のための供給電圧が磁 気的質問場から取り出されるべきときに重要となる。なるほど、非同調コイルは はるかに短い検出距離を提供するがしかし、周波数の選択は自由である。その上 、このようなシステムの比較的大きな帯域幅は、非正弦波信号の使用を許容する 。これらは、短絡スイッチと直列に入ったダイオードを利用して、コイルに誘導 される交流電流の１つの位相だけが変調に用いられるようにした、ドイツ国特許 明細１第３，１４９．７８９号＜ＡＤＥ）に記載された装置の中で使用されてい る。

この発明の１つの目的は、同調コイルを必要とし、それによって最大データ転送 速度が制限される長い検出距離と、高い動作速度を備える識別ラベルを提供する ことである。ある解決策は、コイルのための同調コンデンサを遮断可能にする１ ：とかもしれない。このことは、その目的のための電子スイッチの明白な典型に おいて発生し得る高い損失のために、問題となる。それゆえ、この発明の好まし い実施例に従って、少なくとも１つが同調した２つのコイルの直列接続が用いら れる。その場合、ラベルの動作は、同調コイルまたは同調してもしなくても構わ ない別のコイルのどちらがを介して電磁結合が生じているかによって決定される 。それ自身の整流器に接続される第３のコイルを追加することは、適切な位相差 を持つ２つの磁界を外部から供給することによって、または第２のコイルと第３ のコイルの信号間の内部的な位相回転によって、これらのコイルにおいて約９０ °位相差を持つ電圧を発生する可能性を与える。

整流後は、重なり合う位相のために、交流成分が比較的小さい直流電圧が得られ 、そのため小さな平滑コンデンサで十分となるであろ゛う。９０”移相した２つ に磁界の供給は、ファルフオ（Ｖ　Ａ　Ｌ■０）会社の０２カードによって知ら れている。

カード読取機からカードへの通信のために、２つの磁界の位相変調がこの周知技 術の中で用いられる。短所は、位相跳躍がどのように送信されるかをカードの向 きが決定することである。その上、相応の位相検出器が単純でない。共振周波数 における。コイル−コンデンサ回路で生ずる大きな位相跳躍のために、ファルフ ォ（ＶＡＬＶＯ）システムの中で同調コイルを使用することが実質上不可能であ る。それゆえ、最大検出距離は比較的小さい。

この発明は、ラベルの配向依存性が解消して、しかもより長い検出距離が達成さ れるように同調回路の使用を可能にする、比較的容易に実現できる解決策を提供 する。

この趣旨で、磁界や対応する電気信号の強度において差が無くまたは実質上差が 無いように発生することが第１の論理レベルを表し、強度における所定の差が他 の論理レベルを表すというようなやり方で２つの磁界の強度変調が用いられる。

相対的な値が関係するという理由によって、論理レベル間の差は小さいままであ り、そのため供給電圧にリプルがほとんど伝わらず、一方、検出は依然として単 純かつ信頼できる状態にある。もし、両方のコイルが等しく変調されるならば、 読取機からラベルへのデータ送信のための差変調は、ラベルから読取機への通信 のための周知の吸収変調との組合わせにおいて使用され得る。この方式において 、全２重接続が可能である。こうしてラベルから読取機への通信が、コイル上の 同相モード信号によって行われ、一方、読取機からラベルへの通信がコイル上の 差分モード信号によって行われる。第３のコイルの省略によって、半２重通信を 可能にする部分装置が得られる。

この発明の他の目的は、ＩＳＯ規格７８１６−３［識別カード、接点付きの集積 回路Ｊに記述された方式における通信のために用いられる、マイクロコントロー ラへの無線インタフェースを提供することである。その目的のために、このラベ ルはマイクロコントローラと連結したり、またはマイクロコントローラを備え、 しかもこの場合付加的動作モード、すなわちインタフェースモードが用意される 。このインタフェースモードは、十分なエネルギーがマイクロコントローラへ供 給されるようになる直後であって、その趣旨の命令が受け取られた後に切り換わ る。このインタフェースモードにおいて、ＩＳＯ規格７８１６−３に適合して信 号が発生する。入出力回路（Ｉｌｏ）のピンは、双方向で用いられ、しかも完全 に透明に変調と連結され、すなわち読取機によって生じた変調がこのピンに供給 され、このピンの論理レベルが直接に変調トランジスタを制御し、したがって場 の吸収を制御することになる。この帰還は、結果として、読取機からラベルへの 通信中に正帰還が起こるものである。このことは、最大達成可能な場の吸収に関 連して、ラベルと読取機との間の電磁結合の適切な寸法化を要求するものである 。

ラベルがインタフェースモードでないときは、マイクロコントローラとの全ての 接続が開いて、その結果、このマイクロコントローラはＩＳＯ規格７８１６に適 合して使用され得る。このことは、現存する読取機との互換性が維持されること を意味する。

識別ラベルの通常動作モードは、自然に識別コードを発生する。このモード中、 このラベルは、米国特許明細書第４，１９６，４１８号（Ｎｅｄａｐ）に記述さ れた機能と互換性がある。このメモリの容量は相違し、かつこのメモリはＥＥ型 のものであるが、この発明によるラベルは同じ方式、すなわち連続的でかつ米国 特許明細書第４，１９６．４１８号に従うラベルのように同じデータフオーマッ トで読み出される。これらの出願が長い検出距離に関連するという理由によって 、この原理に従って動作する識別ラベルにおいては、制限された帯域幅を持つ共 振回路が必要となる。このことは、最大データ送信速度に制限を課す、しかしな がら、しばしばこのメモリからの全情報の一部だけが要求される。この事実を利 用することによって、短時間で適切な情報を送信することが依然として可能であ る。このことは、ドイツ国出願公開明細書第２，９１９．７５３号（Ｂ　ｒ　ｏ 　ｗ　ｎ、Ｂｏｖｅｒｉ＆Ｃｉｅ　ＡＧ）に記述されているように、特にメモリ の部分を選択的に呼出すことによって達成され得る。ドイツ国出願公開明細書第 ２゜９１９，７５３号から周知の技術に従って、データの読出し、および書込み のためのラベルのメモリへのアクセスは、開始コードによって制御される。この 方法の短所は、そのラベルが開始コードを受け取りかつ処理する能力をなければ ならない点て・あり、このことは、電池無しでラベルとの長い距離において実現 するには困難である。

したがって、この発明は、全体のラベルメモリのどの部分が読み出されることに なるかを入力され得るメモリ構造を提供する。これらの部分が読み出される順番 もまたプログラム化され得る。この趣旨で、このメモリはページ毎に分割されて いる。このメモリに加えて、読み出されるページの番号が格納されるテーブルが あり、さらにメモリ制御手段はテーブル内に一覧表にするようにしてページ番号 の読出しを実現する。このテーブルの終わりに達したとき、その制御手段はこの サイクルを再び開始する。こうして、ラベルと読取機との間の長い距離で、特定 の情報、たとえばそのラベルの識別コードが迅速に読み出されることが達成され る。もし、電磁結合を介して十分なエネルギーがこの目的のために供給されるな らば、パスワードを用いることによって、このメモリ全体の内容もまた読み出さ れることが可能となる。もし、ラベルと読取機との間の距離がより短いならば、 標準化された制限の範囲を超えることなく、より高い場の周波数もまた第２のコ イルによって使用される得る。このとき読出しがはるかに迅速に行われる。この ことは、たとえば多くのデータを必要とする照合に関連する応用に考慮されるで あろう。磁気カードやＩＣカードのデータを変化させるとき、このカードは通常 、読取／″記録装置の中に挿入される。このとき、このカードは、書込み処理が 完全に終了してさらにチェックされるまで保持される。バンズ・フリ一方法に従 って読み出され得るＩＣカードにおいて、特に使用者の便宜の見地から、プログ ラミングがバンズ　フリー状態で、すなわち、この目的のためにカードが挿入口 の中へ挿入されることなく行われることは望ましいことである。このラベルがプ ログラミングのために必要とするエネルギーは、読出しのために必要となるエネ ルギーよりはるかに高い。このことは、プログラミングが行われる距離が読出し 距離より短いことを意味する。短いプログラミング距離の長所は、同時により多 くのカードをプログラム化することが物理的に不可能な点である。プログラミン グ距離が増加するに従って、たとえばドイツ国特許明細書ＤＥ−Ａ−２９１９７ ５３（ＢＢＣ）に記述されているようなパスワードを用いることによって、同時 に数枚のカードのプログラミングに対する保護を提供する必要性が強くなる。

しかしながら、ドイツ国特許明細書ＤＥ−Ａ、−２９１９７５３がいかなる解決 策も提供していない２つの問題がある。第１の問題は、たとえば通信エラーの結 果として間違ったデータがメモリに書き込まれたとき、元の情報が失われるとい う点である。失われたデータは、どのような手段でも回復されない。そのデータ は回復不可能である。

まず、データを変化させてバッファに配置することによって、これらのデータは たとえどのような間違いが生じたとしても、回復され得る。この解決策は、オム ロン立石電機株式会社の名義でヨーロッパ特許出願第０．２８２．９２６号に記 述されている。しかしながら、第２の問題に対しては、この引例は何ら解決策を 提供していない。データの回復中にラベルのエネルギー供給が無くなるとき、ど うしてもこの情報が失われる。これは、書込み装置（プログラミング装置）がカ ードの利用について制御できなくなったときに容易に発生する。これは、たとえ ば現在のロック付の挿入口がない場合である。

書込み処理が完了する前に、使用者がたとえばカードを取り除くかもしれず、こ れによって誤った情報がラベルやカードの中に格納され得る。

多くの場合に、関連ある従来の技術で作り上げられたメモリは、書込みの前に消 去されなければならないため、たとえ消去直後にこのカードが書込み装置の範囲 を超えて取り除かれることが可能であっても、そのため全ての情報がカードから 消失してしまう。

この危険を減らす明白な方法は、メモリを小さな単位に分割することによってプ ログラミング時閏を短くすることである。主要なエラーの場合、ごく僅かの情報 だけが不自由になったり消失することになろう、このような小さなメモリ単位の 短所は、多くの情報に対する消去と書込みのために必要な時間がかなり増えるか もしれず、この処理中にラベルが取り除かれる機会もまた増加させるという点で ある。この発明の目的は、書込み装置の範囲を超えて誤ったカードの除去が行わ れても情報の不自由化や損失という結果をもたらさないようなメモリ構造を提供 することである。そしてまた、通信エラーおよび他のエラーが、修復できないデ ータ損失をもたらさないことである。この趣旨で、本発明によれば、メモリはペ ージ毎に消去および書込みが可能なページに分割されている。

ページ毎の消去を実現することによって多数のワードが同時に消去され、しかも 実質的な時間節約が達成される。さらに、新しい情報を消去しおよび書き込むた めに、付加的なバッファメモリページが追加される。全ての新しい情報は、まず バッファメモリページに書き込まれる。バッファベージは処理中にエラーが生じ なかったことが確証されるまで、もし必要があれば、その情報が十分にしっかり （ｈａｒｄ）した方式で書き込まれたかどうかがチェックされるまで、有効にな らない。

このとき他のページは新しいバッファページとして指定される。こうして、カー ドの中の情報が、古い情報が有効のままであるか、または新しい情報が有効であ るかという２つだけの状態のうちの１つになる得るということが達成される。定 義されていない状態は存在していない。そのページを再び切り換えることによっ て、たとえそのバッファベージが有効になった後でさえ、古い情報は回復され得 る。

どのメモリが有効でかつ読み出されるかを示すために、この発明はどのようなと きでも１つが有効である２つのテーブルを備える。

その有効なテーブルは、メモリページ、すなわち全ての有効なページの読出し順 番を一覧表にしている。さらに、このテーブルはどのページがバッファとして機 能するかを示している。新しい情報がバッファベージに書き込まれた後に第２テ ーブルを適合させることによって、新しい情報もまた読み出されるような方法が 用意される。その新しい情報が読出しの後に最終的に承認されたときだけ、古い ものから新しいテーブルへの切換えが起こる。この切換動作は、新しいテーブル に従って次の読取りを可能にする。

まく動作しないことがあり得るが、切換えがたった１ビツトだけを必要とするた め、うまく動作しないどのような可能性もここでは小さい。切換えビットを冗長 にすることによって、この危険がさらに減少する。その上、全ての古い情報はな お有効であって、これらの部分が重ね書きされたり消去されたりすることはない 。

新しいデータの書込みは、有効なデータを含まない場所、すなわちバッファベー ジおよび有効でないテーブルにおいてのみ可能になるため、プログラミング中の 通信エラーでさえ、情報の修復ができない損失をもたらすことはない。テーブル によってメモリページの読出し順番を決定することにより、データの読出し順番 がプログラム可能で、しかも読み出されるページの番号がプログラム可能である ことも達成される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１つのコイルと、データ格納のためのベージの番号が定義された ＥＥｐｒｏｍ型のメモリとを備える受信回路を有する、電磁的識別システムのた めの万能ラベルにおいて、このメモリの中には、いつでも１つだけが有効である ２つのテーブルだけでなく付加的なバッファベージが定義されており、その有効 なテーブルは読み出され得る有効なベージについての情報を含んでおり、 その２つのテーブルのうちどちらが有効かを示す付加的なメモリ要素が設けられ 、 いつでも新しいデータが、その無効なテーブルの中および、ベージ番号がその有 効なテーブルの中で示される付加的なバッファベージの中だけに書き込まれ、そ の指定されたバッファベージヘのアクセスは、その有効なテーブルを介して行わ れ、そして２つのテーブルの有効性を切り換えるための手段が設けられることを 特徴とする万能ラベル。 ２、その有効なテーブルが、プログラム可能であって、読み出される順番および メモリベージの番号についての情報を含むことを特徴とする請求の範囲第１項に 従う万能ラベル。 ３、ラベルの受信回路が少なくとも２つのコイルを備え、そのうちの１つがコン デンサとともに共振回路を形成しており、前記共振回路は、この少なくとも２つ のコイルのうち、同調してもしていなくてもよい少なくとも１つの第２のコイル とともに直列に接続されており、異なる動作周波数が、１つおよび同じラベルに 対して使用され得ることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に従う万能 ラベル。 ４、マイクロコントローラのためのインタフェースとして用いられ、そのマイク ロコントローラの入出力回路のピンが透明に受信回路と連結していることを特徴 とする請求の範囲第１項、第２項または第３項に従う万能ラベル。 ５、その受信回路の中の少なくとも１つの付加的なコイルと、 前記少なくとも１つのコイルおよび前記少なくとも１つの付加的なコイルに誘導 された信号の強度の差を検出するための検出手段と、 前記少なくとも１つのコイルおよび前記少なくとも１つの付加的なコイルの同時 変調のための変調手段とによって特徴付けられる請求の範囲第１項、第２項、第 ３項または第４項のいずれか１つに従う万能ラベル。 ６、少なくとも１つの送受信器と、請求の範囲第１〜５項のいずれか１つに従う 少なくとも１つの識別ラベルとを備える電磁的検出システム。 ７、互いに関係する位相が偏移した２つの質問場を同時に発生するための手段に よって特徴付けられる請求の範囲第６項に従う電磁的検出システム。