JPH07154292A

JPH07154292A - 高速通信式電子同定システムおよび同システム用ラベル

Info

Publication number: JPH07154292A
Application number: JP15398394A
Authority: JP
Inventors: Jacob Kip Harm; ヤコブキップハルム
Original assignee: NEDERLAND APARATENFUABURIEKU NEDATSUPU NV; Nederlandsche Apparatenfabriek NEDAP NV
Current assignee: NEDERLAND APARATENFUABURIEKU NEDATSUPU NV; Nederlandsche Apparatenfabriek NEDAP NV
Priority date: 1993-07-05
Filing date: 1994-07-05
Publication date: 1995-06-16
Also published as: NL9301169A; EP0638872A1

Abstract

(57)【要約】【目的】共振回路により発生される電圧を所定の最大
値に制限することにより、ラベルの電子回路を傷つける
ことなく、高速な復調を実現する。【構成】電子同定システムは、ラベルへ転送される情
報で変調された電磁場を発生させるための送受信装置
と、少なくとも一つのラベルとを備える。前記ラベルは
前記情報を受信し、さらに処理するための少なくとも一
つの共振回路を備え、さらに、前記送受信装置と前記ラ
ベルとの間の情報の流れを相応して高めるために、前記
共振回路の帯域幅を一時的に拡大する制御手段をも備え
る。前記ラベルはリミッタ回路も備え、該リミッタ回路
は前記共振回路により発生される電圧を所定の最大値に
制限するための制御手段をも備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラベルへ転送される情
報で変調された電磁界を発生させるための送受信装置
と、少なくとも一つのラベルとを備える電子同定システ
ムに関し、同ラベルは情報を受信し、さらに処理するた
めの共振回路を備え、同ラベルはさらに、送受信装置と
ラベルとの間の情報の流れを相応して高めるために、共
振回路の帯域幅を一時的に拡大する制御手段をも備え
る。用語「ラベル」は「応答機」も包含し、逆も同様で
あると理解されたい。

【０００２】

【従来の技術】かかるシステムは、欧州特許出願第０，
２９７，６８８号明細書に開示されている。高速通信を
可能とするために、２つの切替え可能な作業モードが定
義されている。第一の作業モードでは、帯域幅が比較的
に小さい同調共振回路を使用して、送受信装置からラベ
ルあるいは応答機へ、あるいは逆方向へ、比較的長距離
を、比較的低速で情報を伝送する。第二のモードでは、
帯域幅が比較的に大きい共振回路を使用して、送受信装
置からラベルへ、あるいは逆方向へ、比較的短距離を、
比較的高速で情報を伝送する。帯域幅が拡大されるの
で、単位時間当たりに伝送できる情報量も拡大できる。
一方、ラベルの受信感度は、帯域幅拡大の結果として減
少するので、比較的長距離の通信は不可能であることが
わかっている。

【０００３】これらのラベルは、典型的には、電磁界か
らエネルギーを手に入れ、このエネルギーをラベルの他
電子回路を駆動するために使用する。これらの回路は、
典型的には、単純なマイクロプロセッサ（ＩＣ）と、こ
れと協働して情報を記憶し、さらに処理し、また、送受
信装置に伝送すべき情報を発生させるためのメモリとを
備える。

【０００４】無線式電子同定ラベルの重要な用途は、こ
れらラベルを公共輸送機関用カードとして使用すること
である。この用途のために、ラベルは、国際規格ＩＳＯ
７８１６として標準化されているように、クレジット
カードの大きさでなければならない。ラベルを既存の基
幹施設での使用に適したものとするためには、上述の規
格に沿ったコンタクトインターフェースが、きわめて重
要である。このコンタクト式と無線式のラベルの組合せ
が、本願出願人のオランダ特許出願第９，１０１，６０
８号発明の主題である。無線インターフェースは、ラベ
ル内容を遠距離で読み取れるように設計しなければなら
ない。ラベルへの書込みは短距離でのみ可能としなけれ
ばならない、というのは、かかる無線カードの使用者
は、特定の小さいゾーンに故意にカードを持ち込んで処
理を達成しなければならないからである。電子同定シス
テム（送受信装置とラベル）の処理速度はたいそう高い
ものとし、プログラミングゾーンをカードが正常に移動
する間に処理が達成できるようにしなければならない。
特に、悪用に対して必要なプロテクトとの関連におい
て、ラベルからの、あるいは、ラベルへの多くのデータ
の伝送が必要である。したがって、ラベルと送受信装置
との間の高速通信リンクが必要である。高速通信を可能
とするためには、たとえば本願出願人の欧州特許第０，
２８７，１７５号明細書に開示されているようなプログ
ラマブル同定ラベルにおいて、ラベルの受信コイルを同
調せず、広域帯のままに保持する。これは、ブリッジ可
能なラベルと送受信装置との間の最大距離が非常に小さ
いことを意味する。実際は、共振システムの共振の高ま
りにより、かなりの遠距離に到達可能である。この共振
の高まりにより帯域幅は小さくなり、ラベルと送受信装
置との間の最大通信速度が制限される。

【０００５】プログラマブル同定ラベルに対する従来技
術では、特にラベルの設計は単純なものにされている
が、これは、複雑な回路を小型ラベルに収納するのが困
難であるからである。その上、ラベル中の複雑な受信回
路に必然的に伴う消費電力は、ラベルと送受信装置との
間の最大作業距離にとって非常に不利益である。回路を
単純に保持するために、ミクロン（Ｍｉｋｒｏｎ）は欧
州特許出願第０，４７３，５６９号発明により、そのラ
ベル中にパルス−ポーズ変調を利用している。

【０００６】極めて比肩する方法が、ユーロシル・エレ
クトロニック有限会社（ＥｕｒｏｓｉｌＥｌｅｃｔｒ
ｏｎｉｃＧｍｂＨ）の型式番号ｅ５５７０のＩＣで使
用されている。

【０００７】型式番号ＰＣＦ７９３０でフィリップス
（Ｐｈｉｌｉｐｓ）から販売されているプログラマブル
同定タグ（ＰＩＴ）ＩＣでは、パルス−位置変調を使用
して情報をラベルに伝送している。単一の受信コイルへ
の信号からクロック信号とデータの双方を回復するため
には、いくつかの要件が信号レベルに課せられる。一方
において、振幅は簡単な方法で、電力を消費する増幅と
することなく、最低レベルの変調回路電圧であっても、
クロック信号を復元するに充分の大きさでなければなら
ず、他方において、最低レベルは、最高レベルとの差を
簡単な方法で解読可能にするのに充分低くなければなら
ない。パルス−位置変調の場合にも、パルス−幅変調の
場合にも、ラベルに基準レベルを渡して、パルスを測定
できるようにしなければならない。この基準レベルは、
多くの場合に固定値としてセットされる。ラベルと送受
信装置間の距離が大きく変動すると、ラベルが位置する
場の強さが極めて大きく変動する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図１は、直径２０ｃｍ
の丸い伝送アンテナコイルに対する、ラベルと、送受信
装置の伝送コイルの軸との間の距離の関数としての場の
強さを表している。上の曲線は、１２０ｍＡ／ｍのアン
テナ伝送信号に対する場の強さの変動を示し、下の曲線
は、７０ｍＡ／ｍのアンテナ伝送信号の場の強さの変動
を示す。これは、同定ラベルの通常発生する作動距離の
場合においては、数桁の大きさの場の強さの変動がまさ
しくあり得ることを示している。したがって、コイルに
誘導される交流電圧は、非常に変動する可能性がある。
現在の非常に精緻なＩＣ技術のため、チップへの損傷の
発生なく処理可能の最大電圧は、数ボルトという低い値
に制限されている。これは、ＩＣにとって余りに高いこ
の電圧からＩＣを保護する手段を講じなければならない
ことを意味する。

【０００９】さらに、送受信装置によって放射され、情
報で変調される場の近距離場に位置するラベルの受信装
置が飽和され、その結果、受信された伝送信号の復調に
より情報を復元できなくなるという問題が発生する。ラ
ベルが送受信装置の伝送アンテナの軸上に位置するなら
ば、受信信号の強さは、伝送アンテナとラベルとの間の
距離の３乗に反比例し、したがって、強力に変動し得、
これは図１に示されるとおりである。それより若干遠距
離では、ラベルの帯域幅が比較的小さいときでも、低い
信号対雑音比の結果として、情報を復調により回復する
ときにエラーが発生するという欠点が生じる。

【００１０】本発明の目的は、これら欠点の全ての解決
策を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、ラベルへ転送
される情報で変調された電磁場を発生させるための送受
信装置と、少なくとも一つのラベルとを備え、前記ラベ
ルは前記情報を受信し、さらに処理するための共振回路
を備え、前記ラベルはさらに、前記送受信装置と前記ラ
ベルとの間の情報の流れを相応して高めるために、前記
共振回路の帯域幅を一時的に拡大する制御手段をも備え
る電子同定システムにおいて、前記ラベルがリミッタ回
路を備え、該リミッタ回路は前記共振回路により発生さ
れた電圧を所定の最大値に制限するための制御手段を備
えることを特徴とする電子同定システムを提供する。

【００１２】本発明に係るリミッタ回路は、起動して電
圧を制限するときに帯域幅を拡大する。

【００１３】本発明によれば、場により共振回路に発生
した誘導電圧あるいはそれに由来する量が所定の最小値
を越えるときに、リミッタ回路が起動される。

【００１４】本発明に係るリミッタ回路は、リミッタ回
路を流れる電流の大きさに依存して帯域幅を変え、前記
電流は共振回路に発生する誘導電圧によって誘導され
る。

【００１５】本発明に係るラベルは、共振回路に発生す
る誘導電圧によって誘導されるリミッタ回路を流れる電
流の大きさか、それに対応する量に基づいて情報を復元
するためのデータ復元手段を備える。

【００１６】本発明に係るリミッタ回路は、リミッタ回
路を流れる電流の大きさに依存して帯域幅を変え、前記
電流は共振回路に発生する誘導電圧によって誘導される
ものであり、ラベルがさらに、前記電流の大きさあるい
はそれに対応する量に基づいて情報を復元するためのデ
ータ復元手段を備える。

【００１７】本発明に係るリミッタ回路は、少なくとも
１個のツェナーダイオードと、それと直列接続された少
なくとも１個の抵抗器とを有するアセンブリを備え、前
記アセンブリが共振回路に接続している。

【００１８】本発明に係るリミッタ回路はさらに、アセ
ンブリを流れる電流に依存して駆動される第一と第二の
制御可能な切換え装置を備え、前記第一切換え装置は共
振回路に接続しており、前記第一、第二切換え装置はカ
レントミラーを形成し、前記第二切換え装置を流れる電
流がデータ復元手段に供給される。

【００１９】本発明によれば、場が情報で振幅において
変調されるときには、前記振幅が第一または第二のレベ
ルをとる。

【００２０】本発明によれば、前記データ復元手段が電
流の大きさかそれから誘導される量の逐次的差に基づい
て情報を復元する。

【００２１】本発明によれば、場が電流の大きさかそれ
から誘導される量の逐次的差の大きさが情報を表すよう
に変調される。

【００２２】本発明によれば、場が電流の大きさまたは
それから誘導される量の逐次的差の正負が情報を表すよ
うに変調される。

【００２３】本発明によれば、データ復元手段が積算器
を備え、前記積算器を使用して、電流の大きさまたはそ
れから誘導される量の逐次的差を決定するために少なく
とも一周期の変調中は電流を積算する。

【００２４】本発明は、前記電子同定システム使用に適
したラベルをも提供する。

【００２５】

【作用】本発明は、ラベルがリミッタ回路を備え、リミ
ッタ回路は共振回路により発生された電圧を所定の最大
値に制限するための制御手段を備える。

【００２６】リミッタ回路が上記電圧を制限するととも
に、これに対応して共振回路の帯域幅の制限も行うの
で、一方において、ラベルの上記電子回路が傷つけられ
ることはなく、そして、他方において、適当な復調を、
非常に強い場の場合と非常に弱い場の場合の双方におい
て行うことができ、さらに、強い場の場合には、超高速
通信が実現され得る。本発明により、これらの利点は同
時に実現される。

【００２７】さらに詳細には、本発明は、リミッタ回路
が、リミッタ回路を流れる電流の大きさに依存して帯域
幅を変え、この電流は共振回路に発生する誘導電圧によ
って誘導されるものであり、ラベルがさらに、この電流
の大きさあるいはそれに対応する量に基づいて情報を復
元するためのデータ復元手段を備えるという特徴を持
つ。復調は電流を基礎として実施されるが、電流は、電
圧とは対照的に制限されないので、情報もまた、強い場
の場合の何等の問題なしに復元することができる。

【００２８】本発明は、ラベルの位置における磁界強度
が特定最小値を超えると即座に、広帯域モードに自動切
換えすることにより、上記問題の解決策を提供するもの
であり、その事象は、リミッタ回路中の電流を測定する
ことによって確定され、リミッタ中を流れ始める電流を
使用してデータを復元する。従来方式による電圧ではな
く、電流を測定することによって、低レベルの大きさも
充分に大きくでき、これは、保護回路の大きい過負荷の
場合でも、依然高レベルを明白測定できるからである。
送受信装置においては、たとえば、発せられた磁界は、
データによって、この電流のみでなく、搬送波の２連続
周期を流れる電流の差もデータの意味を決定するよう
に、また、電流の非常に小さい差が一つの論理レベルを
決定し、大きい方の差が他の論理レベルを決定するよう
に、変調され、ラベルは電流におけるこれらの差を検出
するように適応している。

【００２９】本発明はさらに、簡単な方法で電流におけ
るこの差を決定する方法を提供する。たとえば、搬送波
の一周期中の電流の積算と次周期中の背景積算とによ
り、これら周期中に発生するレベルの差が正確に決定さ
れる。正確には、この差は、低レベルの絶対値よりは遥
かに厳密度低く決定でき、それ故、はるかに広い距離域
にわたってラベルへの情報伝送に使用できる。

【００３０】それに関しては、たとえば、チップの供給
結線に並列にツェナーダイオードを連結することによ
り、あるいは、時には、共鳴回路に並列接続される２つ
の背中合わせの直列接続のツェナーダイオードにより強
い場からラベルを保護すること自体は知られている。Ｉ
Ｃに供給される電圧にこのように課せられる上限の故
に、送受信装置の変調の深さのセットは、非常に重大で
ある。この保護のために、伝送された信号の振幅が大き
いと、ラベルに高電圧は誘導されない。ラベルに見い出
されるような変調の最小極値に属する低レベルの値は、
狭距離域においてのみ望ましい値である。したがって、
信頼できる復調は可能でない。一方、欧州特許出願第
０，２８７，１７５号発明は、送受信置の伝送レベルの
自動調整を提供している。特にこのために必要な制御ル
ープのために、システムを低速にしている。

【００３１】本発明の一特定態様は、リミッタ回路が、
それが起動して基準電圧を制限するときに帯域幅を拡大
するという特徴を持つ。好ましくは、場により共振回路
に発生した誘導電圧あるいはそれに由来する量が所定の
最小値を越えるときに、リミッタ回路は起動される。リ
ミッタ回路は、リミッタ回路を通る電流の大きさに依存
して帯域幅を変えることができ、同電流は、共振回路に
発生した誘導電圧によって発生する。

【００３２】本発明の別の特徴により、ラベルは、共振
回路に発生する誘導電圧により誘導されるリミッタ回路
を通る電流の大きさ、あるいは、それに対応する量に基
づいて情報を復元するためのデータ復元手段を備える。

【００３３】さらに特定すると、リミッタ回路は、少く
とも１個のツェナーダイオードと、それと直列接続され
た少くとも１個の抵抗器を有するアセンブリを備え、こ
のアセンブリは共振回路に接続している。

【００３４】ツェナーダイオードをラベルまたはトラン
スポンダにおける電圧の制限に使用している電子同定シ
ステムは、欧州特許出願第０，４４２，３９０号明細書
に開示されている。トランスポンダは、送受信装置によ
って発せられる電磁パルスの周波数に同調される共振回
路を備える。さらに、同回路は、整流器とそれに連結さ
れたエネルギー保存素子を備え、それぞれを用いてエネ
ルギーを受信パルスから得、保存する。この保存素子
は、トランスポンダの供給電圧源としての役目をする。
トランスポンダはさらに、直列接続されたツェナーダイ
オードと抵抗器の形をした電圧リミッタを備える。ツェ
ナーダイオードは、保存素子とは、後者の電圧がツェナ
ー電圧に制限される状態で接続されている。周波数依存
インピーダンスを有するコンポーネントは、リミッタの
電圧制限作用の開始に依存して、スイッチ素子によって
共振回路と接続できる；これらは全て、リミッタが起動
させられたときに、回路の共振周波数が変化するように
なされる。共振周波数が変化するので、一層少ないエネ
ルギーが電磁応答領域から吸収される。それ故、本発明
とは対照的に、帯域幅が、通信速度を増すために一時的
に拡大されることはない。情報の復元は電圧の大きさに
基づいて実行され、前述の電流の差に基づくものではな
い。

【００３５】本発明の一特定態様により、リミッタは、
アセンブリを流れる電流に依存して駆動される第一と第
二の制御可能な切換え装置を備え、第一の切換え装置は
共振回路に接続しており、第一と第二の切換え装置は電
流ミラーを形成し、第二の切換え装置を流れる電流はデ
ータ復元手段に供給される。これに関連して、場が情報
で振幅において変調されるときには、この振幅が第一ま
たは第二のレベルをとり有益である。この結果、復調を
エラーの可能性を非常に小なくして実行できる。詳細に
は、そのために、データ復元手段は電流の大きさまたは
それから誘導される量の逐次的差に基づいて情報を復元
する。

【００３６】場が、電流の大きさかそれから誘導される
量の逐次的差の大きさが情報を表すように変調されるな
らば、非常に信頼できる復調（情報の復元）が可能なこ
とがわかる。これは、場が、電流の大きさまたはそれか
ら誘導される量の逐次的差の正負が情報を表すように変
調されるときも同様である。

【００３７】本発明により、データ復元が積算器を備
え、それを用いて、前記差を決定するために変調の少な
くとも一周期中は電流を積算するときには、別の改良が
実現される。すなわち、信号対雑音比が有利な影響を受
ける。本発明はまた、本発明による電子同定システムで
の使用に適したラベル応答機に関する。

【００３８】

【実施例】本発明を、添付図面を参照しながらさらに説
明する。

【００３９】図２は、それ自体は既知の同定システムの
一例の略図である。このシステムは、結合された伝送器
と受信器２、及びそれに連結されたアンテナ４を有する
送受信装置１を備える。使用時には、アンテナ４により
電磁応答場が発生する。

【００４０】図２はさらに、電子情報搬送体としての役
目を果たし、問合せ場に応答して所定の符号信号を発す
ることができるラベルの概略も示す。ラベル６は共振回
路８を備え、同回路は、本例では、コイル１０とコンデ
ンサ１２とから構成されている。コイル１０とコンデン
サ１２とは協働して、比較的に帯域幅が狭い同調回路を
形成している。応答機はさらに、受信情報をさらに処理
し、記憶できる電子回路１４を備える。その目的のため
に、電子回路は、たとえばマイクロプロセサとそれに連
結されたメモリ（ＩＣ）とを備える。電子回路１４は、
図で破線で示されているラインを通じて共振回路８に接
続している。これらは例示に過ぎず、回路１４は他の方
法でも共振回路８に連結できることに留意されたい。２
つの直列接続ツェナーダイオード１６、１８が共振回路
８に並列接続している。ツェナーダイオード１６とツェ
ナーダイオード１８とは反対向きであり、共振回路８の
最大電圧を制限している。この既存の技術では、送受信
装置１によって放射される場が共振回路８の位置で余り
に強くなるときに発生する余りに高い電圧から回路１４
を保護する必要がある。共振回路８のＱ特性が充分に高
いならば、回路の厳しい対称性は不要である。これは、
２個のツェナ・ダイオード１６、ｌ８のいずれかを省く
ことができること、すなわち、短絡回路に代えることが
できることを意味し、それは、その場合には、共振回路
８の正のピークの減衰が共振回路８の負のピークの減衰
を必然的に伴い、逆も同様だからである。換言すれば、
高いＱ特性の場合には、共振回路８のエネルギー内容は
急速には変化不能であり、したがって、回路電圧の正の
値への制限は、制限された負の値を提供することにつな
がる。

【００４１】図３は、本発明によるリミッタ回路２０の
図示である。このリミッタ回路２０は図２のツェナーダ
イオードの代わりになるものである。所望であれば、ツ
ェナーダイオード１６も、図４に示すような匹敵するリ
ミッタ回路で代用できる。図３のリミッタ回路のオペレ
ーションは、図４のリミッタ回路のオペレーションと同
一なので、図３のリミッタ回路のオペレーションのみを
さらに説明する。ツェナーダイオード１６とツェナーダ
イオード１８が共に、それぞれ、図４、３に示される回
路で代用されるならば本発明の範囲内のラベルも１つ
のリミッタ回路を備える。したがって、リミッタ回路
は、たとえば、図３による回路、図４による回路と、図
３と４による組合せ回路を意味するものと理解された
い。ツェナーダイオード１６、１８に関連して前述した
とおり、典型的には、たとえば、単独で図３による回路
を使用すれば充分である。しかし、必要に応じて、図４
に示される均等な負の回路支脈を付加することができ
る。

【００４２】図３のリミッタ回路は、抵抗器２４に直接
接続されているツェナーダイオード２２を備える。さら
に、ツェナー回路はトランジスタ２６の形をした第一の
切換え装置とトランジスタ２８の形をした第二の切換え
装置とを備える。トランジスター２６、２８の各々のゲ
ートは、ツェナーダイオード２２と抵抗器２４とのノー
ドに接続している。端末極３０と３２を図２の対応する
点に接続して、ツェナーダイオード１８を省略できる。
上述したように、ツェナーダイオード１６を短絡回路に
代え、すなわち、省くことができるが、ツェナーダイオ
ード１６を図４（参照番号３０，３４が接続方法を示し
ている）の回路に代えることもできる。

【００４３】トランジスタ２６と２８が電流ミラーの原
理に従って接続されている。トランジスタ２８の出力端
末３６を、受信情報の処理をするため電子回路１４に接
続できる。

【００４４】ツェナーダイオード２２は、本例では、小
電流に合わせて寸法取りされている。ＣＭＯＳ−ＩＣに
おいては、ツェナーダイオード２２を、ダイオードとし
て接続されたトランジスタのスタックにより模倣するこ
ともできる。

【００４５】回路のオペレーションは、次に述べるとお
りである。共振回路８の電圧がツェナー電圧より大きく
なると即、小電流が、ツェナーダイオード２２を流れ始
める。その結果、トランジスタ２６のゲート電圧は上昇
する。この電圧がトランジスタ２６の閾値電圧を超える
と即、電流はトランジスタ２６を流れ始める。トランジ
スタ２６のソースとドレインとの間に発生し得る最大電
圧は、トランジスタ２６の閾値電圧とツェナーダイオー
ド２２のツェナー電圧との和に制限される。トランジス
タ２８は、このトランジスタのゲート電源電圧がトラン
ジスタ２６のそれと等しくなるように接続されている。
均等なトランジスタであれば、これは、トランジスタ２
８のドレインラインで同一電流が、トランジスタ２６に
おけると同様に流れ始めることを意味する。トランジス
タ２６より遥かに小さくトランジスタ２８を作ることに
よって、トランジスタ２８を流れる電流はトランジスタ
２６を流れる電流よりずっと少なくなる。しかし、トラ
ンジスタが電流ミラーとして接続されているので、２個
の電流は、相互に正比例して変動する。換言すれば、ト
ランジスタ２８を流れる電流の値は、全リミッタ電流に
比例する。図３の回路で、リミッタ電流が点３０と３２
の間を流れ始めると、これもまた、本発明により、共振
回路８の帯域幅が拡大するという効果を持つ。

【００４６】換言すれば、図３によるリミッタ回路は本
来的に、共振回路の帯域幅を場の強さに依存して拡大、
縮小する制御手段を備える。本発明の重要な特徴によ
り、リミッタ回路３はその上、電流（この例ではトラン
ジスタ２８を流れる電流）を供給するという特性を有
し、この特性は復調すなわち、送受信装置１により伝送
される情報の復元のためにさらに処理することに適して
いる。

【００４７】送受信装置１の振幅変調は、たとえば、論
理的な「ワン−アンド（ｏｎｅ−ａｎｄ）」の転送のた
めに強磁界が連続的に発生するように行う。論理「０」
は、場の強さを１周期下げることによって駆動される。
トランジスタ２８の電流ミラーの出力は、積算器回路に
供給される。この積算器回路は、積算が搬送波の周期全
体にわたり常に起こり、そして次周期全体は、逆方向に
積算されるように駆動される。一定の振幅なら、各周期
の終わりの積算出力は、再び正確に０になる。一つの周
期中の場の強さに降下がある場合には、積算器回路は、
その周期の終わりに明らかに正となる。場の強さが再び
高レベルとなる次周期の後に、積算器は明らかにマイナ
スの信号を与える。積算器出力の解釈は、常法で達成さ
れる。この様に、最大の通信速度は、電磁場の搬送波の
１周期につき１ビットである。これに必要な帯域幅は、
搬送波の周波数に等しい。数周期にわたるように積算を
拡張することにより、必要な帯域幅は減少できるが、通
信速度は損なわれる。

【００４８】上記内容を、図５による数多くの変調例
と、図６の回路１４の一部の一例を参照しながらさらに
説明する。

【００４９】図６は、図３の回路の点３６に接続してい
る回路１４を示す。図６では、回路１４は、受信電磁界
からクロック信号を得るために、既知の装置４０を備え
る。このクロック信号は、図５を参照して後述する周期
に対応している。さらに備えられているのは、インバー
タ４２と、このインバータ４２の出力側に連結された積
算器４４とである。積算器４４の出力側４６は、たとえ
ば積算器４４により送られる復調情報をさらに処理する
ためのマイクロプロセッサに連結している。この例で
は、インバータ４２は装置４０により送られるクロック
信号でクロッキングされる。インバータ４２に供給され
る信号は、最初の周期に一対一で送られ、次の周期で反
転される。周期は、クロック信号によって定義される。
この例では、一周期がクロック信号の一周期に対応して
いる。しかし、たとえば、クロック信号の２以上の周期
をインバータの一周期と対応させることも可能である。
さらに、クロック信号に依存して、装置４０により特定
周期の始期にインバータ４４を０にリセットすることも
できる。

【００５０】図５では、グラフＡが電磁場の可能な振幅
変調と、これに伴う、トランジスタ２８を流れる電流の
比例的変動とを示している。振幅変調はここでは、１番
目と２番目の予め定められた値の間でおきている。本例
では、振幅を、１、２番目の周期では高く、３番目の周
期では低く、４番目と５番目の周期では高く、６番目の
周期では低く、７、８番目の周期では低く選択してい
る。グラフＢは、積算器４４の出力信号の大きさを示
し、積算器４４は２、４、６、８番目の周期の終わりに
リセットされている。さらに、積算器に供給された信号
が、１、３、５、７番目の周期に一対一で送られ、同信
号は２、４、６、８番目の周期に反転される。明らか
に、積算の結果として、第一周期中は出力信号は増大
し、その後に、負の積算の結果として、出力信号は再び
０に向けて減少する。第３周期に出力信号は第１周期よ
り増加が少ないが、これは、トランジスタ２８を流れる
電流が少ないためである。しかし、第４周期中は、出力
信号は強く減少し、これはランジスタ２８を流れる電流
が大きいためである。これに関連して、第４周期の終期
における積算器の出力信号は負になる。したがって、第
６周期の終わりに積算器の出力信号が正であること、そ
して第８周期の終わりに積算器の出力信号がほぼ０であ
ることは、演繹できる。

【００５１】図５のデータに基づき、たとえば、次の変
調を使用できる。論理１は第１、第２周期に示されると
おりの信号を伝送することで定義され、一方、論理０は
第３、第４周期に示されるとおりの信号を伝送すること
で定義される。これは、場が、電流の大きさの逐次的差
の大きさが情報を表すように変調されることを意味す
る。偶数（第２、第４等）周期の終わりに積算器の出力
信号が０にほぼ等しければ、これは、論理１が伝送さ
れ、一方、論理０は、偶数周期の終わりに伝送される出
力信号が負であるときに伝送されていたことを意味す
る。しかし、たとえば、第３、４周期に示されているよ
うに信号を伝送することにより論理１を定義し、第５、
６周期に示されるとおりに信号を伝送することにより論
理０を定義することも可能である。これは、場が、電流
の大きさの逐次的差の正負が情報を表すように変調され
ることを意味する。第３から第４の周期への変わり目に
は、電流が増加するので正の信号が含まれ、一方、第５
から第６の周期への変わり目には、電流が減少するので
負の信号が含まれる。第４周期の終わりに積算器の出力
信号は負であり、これにより、論理１が示され、一方、
第６周期の終わりに積算器の出力信号は正であり、これ
により論理０が示される。

【００５２】電磁場の振幅変調のために様々の修正、改
良を考案し、トランジスタ２８における電流差に基づい
て復調を行えることは明白である。したがって、第７と
８番目の周期を論理１の定義に使用し、第３と４番目の
周期を論理０の定義に使用することも当然可能である。
これらおよび他の形態の変調も全て、本発明の範囲内に
あると理解されたい。高電流が論理１に対応し、低電流
が論理０に対応するように変調を実施することも当然可
能である。その場合、信号速度は、搬送波の１周期当た
り１ビットである。

【００５３】

【発明の効果】本発明の電子同定システムにおいては、
リミッタ回路が共振回路により発生された電圧を制限す
るとともに、これに対応して共振回路の帯域幅の制限も
行うので、一方において、ラベルの電子回路が傷つけら
れることはなく、そして、他方において、適当な復調
を、非常に強い場の場合と非常に弱い場の場合の双方に
おいて行うことができ、さらに、強い場の場合には、超
高速通信が実現され得る。

【００５４】本発明は、ラベルがさらに、リミッタ回路
に流れる電流の大きさあるいはそれに対応する量に基づ
いて情報を復元するためのデータ復元手段を備えるとい
う特徴を持つ。復調は電流を基礎として実施されるが、
情報もまた、強い場の場合、何等の問題なしに復元する
ことができる。

【００５５】さらに、非常に信頼できる復調（すなわ
ち、情報の復元）も可能である。さらにまた、本発明の
電子同定システムは従来技術に比べて、はるかに広い距
離域にわたってラベルへの情報伝送に使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】距離の関数としての場の強さの変動を示すグラ
フである。

【図２】従来技術のリミッタ回路を示す図である。

【図３】本発明によるリミッタ回路を示す図である。

【図４】本発明によるリミッタ回路を示す図である。

【図５】本発明の別の変調形態を示す図である。

【図６】図２に示す回路の一部の略図である。

【符号の説明】

１送受信装置２送受信器４アンテナ６ラベル８共振回路１０コイル１２コンデンサ１４電子回路１６，１８，２２ツェナーダイオード２０リミッタ回路２４抵抗器２６，２８トランジスタ４０クロック信号受信装置４２インバータ４４積算器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ラベルへ転送される情報で変調された電
磁場を発生させるための送受信装置と、少なくとも一つ
のラベルとを備え、前記ラベルは前記情報を受信し、さ
らに処理するための共振回路を備え、前記ラベルはさら
に、前記送受信装置と前記ラベルとの間の情報の流れを
相応して高めるために、前記共振回路の帯域幅を一時的
に拡大する制御手段をも備える電子同定システムにおい
て、前記ラベルがリミッタ回路を備え、該リミッタ回路
は前記共振回路により発生された電圧を所定の最大値に
制限するための制御手段を備えることを特徴とする電子
同定システム。
【請求項２】リミッタ回路が、起動して電圧を制限す
るときに帯域幅を拡大することを特徴とする請求項１記
載の電子同定システム。
【請求項３】場により共振回路に発生した誘導電圧あ
るいはそれに由来する量が所定の最小値を越えるとき
に、リミッタ回路が起動されることを特徴とする請求項
２記載の電子同定システム。
【請求項４】リミッタ回路が、リミッタ回路を流れる
電流の大きさに依存して帯域幅を変え、前記電流は共振
回路に発生する誘導電圧によって誘導されるものである
ことを特徴とする請求項３記載の電子同定システム。
【請求項５】ラベルが、共振回路に発生する誘導電圧
によって誘導されるリミッタ回路を流れる電流の大きさ
か、それに対応する量に基づいて情報を復元するための
データ復元手段を備えることを特徴とする請求項１〜４
いずれかに記載の電子同定システム。
【請求項６】リミッタ回路が、リミッタ回路を流れる
電流の大きさに依存して帯域幅を変え、前記電流は共振
回路に発生する誘導電圧によって誘導されるものであ
り、ラベルがさらに、前記電流の大きさあるいはそれに
対応する量に基づいて情報を復元するためのデータ復元
手段を備えることを特徴とする請求項３記載の電子同定
システム。
【請求項７】リミッタ回路が、少なくとも１個のツェ
ナーダイオードと、それと直列接続された少なくとも１
個の抵抗器とを有するアセンブリを備え、前記アセンブ
リが共振回路に接続していることを特徴とする請求項１
〜６いずれかに記載の電子同定システム。
【請求項８】リミッタ回路がさらに、アセンブリを流
れる電流に依存して駆動される第一と第二の制御可能な
切換え装置を備え、前記第一切換え装置は共振回路に接
続しており、前記第一、第二切換え装置はカレントミラ
ーを形成し、前記第二切換え装置を流れる電流がデータ
復元手段に供給されることを特徴とする請求項６または
７記載の電子同定システム。
【請求項９】場が情報で振幅において変調されるとき
には、前記振幅が第一または第二のレベルをとることを
特徴とする請求項８記載の電子同定システム。
【請求項１０】データ復元手段が電流の大きさかそれ
から誘導される量の逐次的差に基づいて情報を復元する
ことを特徴とする請求項８または９記載の電子同定シス
テム。
【請求項１１】場が電流の大きさかそれから誘導され
る量の逐次的差の大きさが情報を表すように変調される
ことを特徴とする請求項１０記載の電子同定システム。
【請求項１２】場が電流の大きさまたはそれから誘導
される量の逐次的差の正負が情報を表すように変調され
ることを特徴とする請求項１０記載の電子同定システ
ム。
【請求項１３】データ復元手段が積算器を備え、前記
積算器を使用して、電流の大きさまたはそれから誘導さ
れる量の逐次的差を決定するために少なくとも一周期の
変調中は電流を積算することを特徴とする請求項９〜１
２いずれかに記載の電子同定システム。
【請求項１４】請求項１〜１３いずれかに記載の電子
同定システム使用に適したラベル。