JPH075254A - 制御された充電機能を有する無線周波識別システム - Google Patents

制御された充電機能を有する無線周波識別システム

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JPH075254A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 インタロゲーションパルスによるトランスポ
ンダの温度上昇を防止する無線周波識別（ＲＦ−ＩＤ）
システムと、これを使用した正確な遠隔温度測定システ
ムとを提供する。 【構成】 ＲＦ−ＩＤは、短いインタロゲーションパル
スを送信し、さらに短い時間、トランスポンダ２５から
の応答信号を監視する。インタロゲータ内部の受信器２
０が応答信号を検出するまで、インタロゲータ９は前記
パルスの継続時間を段階的に増加する。トランスポンダ
は応答信号を送ると、ある時間不動作状態となって、過
剰エネルギにより発熱しない。前記パルスの継続時間を
増加させる代わりに、前記パルスの振幅を増加させても
よい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は逐次給電／読み取り機能
により動作する無線周波識別システムに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】イン
タロゲータの逐次給電／読み取り機能のある無線周波識
別システムは、電界強度レベルに関し広い動作範囲で作
動する。この現象は以下の事実に由来している。すなわ
ち、全読み取り領域に対して必要な最大の読み取り範囲
によって、所定の時間の窓に関連した電力レベルが定義
されるという事実である。無線周波識別システムが最大
の範囲に使えるように設計されていれば、非常に近くの
電界強度は、このインタロゲータに最も近いトランスポ
ンダにとって非常に強いことになる。このような場合、
電界が近いという条件によって受ける過剰電力を吸収す
る過電圧保護回路（ｏｖｅｒ−ｖｏｌｔａｇｅ ｐｒｅ
ｏｔｅｃｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔ）によって、トランス
ポンダが発熱してしまう。第２の負の効果は以下の通り
である。すなわち、たいていの充電パルスは最も近くに
あるトランスポンダに対しては無駄に消費されているこ
とである。たとえば、最も遠くにあるトランスポンダを
充電するための給電パルス（ｐｏｗｅｒ ｐｕｌｓｅ）
が５０ミリ秒の長さでなければならないとすれば、最も
近くにあるトランスポンダが応答を返すために十分なエ
ネルギを得るために必要なのはわずか０．５ミリ秒であ
って、給電パルスの他の４９．５ミリ秒はその最も近く
にあるトランスポンダの内部で空費されているのであ
る。
【０００３】過充電の問題は、温度センサに応用する場
合に特に不利な点となる。温度センサに応用する場合、
正確な温度測定値を得ることは難しい。その理由は、ト
ランスポンダは温度測定部分の近くにあるのが普通であ
り、トランスポンダは給電パルスの過剰エネルギをセン
サの周囲で放散するからである。必要な読み取り範囲お
よび／或いはインタロゲータからのトランスポンダの距
離によっては、過充電によってトランスポンダの温度が
２０〜８０℃上昇することがあり、温度測定の読みにエ
ラーが生じるのである。
【０００４】本発明によりインタロゲーション給電パル
スの継続時間或いは振幅が最適化され、したがって、イ
ンタロゲータ装置で消費されるエネルギのみならず、ト
ランスポンダで消費されるエネルギとトランスポンダの
発熱も最適化される。
【０００５】
【課題を解決する手段】ＲＦ−ＩＤの応用例は多数ある
が、インタロゲータからトランスポンダへの距離は制御
できないので、トランスポンダの発熱を除くためにイン
タロゲーションパルスの時間或いは電力が制御されてい
る。本発明における好適実施例によるＲＦ−ＩＤは、た
とえば継続時間５ミリ秒の、狭いインタロゲーションパ
ルスを送信し、たとえば１ミリ秒の、さらに短い継続時
間の間トランスポンダからの応答信号を監視する。最も
効率的な充電システムを生成するためには監視継続時間
を最も短かくしておく。トランスポンダからの応答信号
がないと、インタロゲータ内部の受信器が応答信号を検
出するまで、インタロゲータはインタロゲーションパル
スの継続時間を段階的に増加する。応答信号はトランス
ポンダがインタロゲーション信号から必要な電力を十分
に受信したことを示しており、この電力はトランスポン
ダ内部に配置されたコンデンサに蓄えられた電圧として
表されている。このシステムはトランスポンダが短い継
続時間の一連の給電パルスの組み合わせによって最終の
充電電圧レベルを得ることが可能となるように放電機能
のないトランスポンダによって支持されることもできる
が、或いは放電機能があり、かつ、十分な電圧を受信す
るためには適切な継続時間のインタロゲーションパルス
がくるのを待たなければならないトランスポンダによっ
て支持されることも可能である。これに代わるものとし
て、第２の実施例によれば、インタロゲーションパルス
の継続時間を増加させる代わりに、送信したインタロゲ
ーションパルスの増加した電力量と同じ電力量をつくり
出すようにインタロゲーションパルスの振幅を増加させ
てもよい。
【０００６】さらに、１つの実施例によれば、インタロ
ゲーション読み取り範囲の中に１つ以上のトランスポン
ダがある場合、トランスポンダが応答メッセージをイン
タロゲータに送り返した後、そのトランスポンダは所定
の時間の間不動作状態になり、前記読み取り範囲内の残
りのトランスポンダはインタロゲーションパルスに応答
できるようになる。
【０００７】
【実施例】図１にインタロゲータのブロック図を示す。
第１の好適実施例によれば、インタロゲータ９の発振器
１０は、図示されていないマイクロプロセッサからの指
令により、可変増幅器１２を介して信号をカプラ１４に
送る。カプラ１４で増幅されたインタロゲーション信号
は並列共振回路１６を共振させ、アンテナ１８を介して
送信される。送信された第１のインタロゲーション信号
は、たとえば、５ミリ秒の短い給電パルスであり、最も
遠いトランスポンダを給電するために必要なパルス継続
時間よりも短い。インタロゲータ９の受信機２０は、た
とえば１ミリ秒の短い時間の間、トランスポンダの応答
信号がこないかどうか監視する。所定の監視時間の間に
受信器２０が応答を検出しなければ、受信器２０からパ
ルス幅制御回路（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｃｏｎｔｒ
ｏｌ Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）２１に制御信号が送られ
る。１つの実施例によれば、パルス幅制御回路２１には
データ制御回路２２が含まれ、このデータ制御回路２２
は受信器２０からの制御信号を受信して、次にインタロ
ゲーションパルスの継続時間を増加させるため継続時間
制御回路２４に信号を送る。インタロゲータ９は、逐次
長い継続時間となるインタロゲーションパルスを送り、
そしてインタロゲータ９の受信器２０がトランスポンダ
の応答信号があることを検出するまで、トランスポンダ
の応答を監視するサイクルを継続して行う。これによっ
て当該トランスポンダの充電電力レベルが適切になった
ことが示される。
【０００８】本発明による他の実施例を図９に示すが、
この実施例では、パルス幅制御回路２１によってインタ
ロゲーションパルスの継続時間を制御する代わりに、電
力制御回路２７によってインタロゲーションパルスの振
幅が制御される。電力制御回路２７はインタロゲーショ
ンパルスの振幅を段階的に増加させる。上の説明と同じ
方法で、インタロゲータ９の発振器１０は図示されてい
ないマイクロプロセッサからの指令により、可変増幅器
１２を介して信号をカプラ１４に送る。カプラ１４では
増幅されたインタロゲーション信号は並列共振回路１６
を共振させ、アンテナ１８を介して送信される。送信さ
れた第１のインタロゲーション信号は、たとえば、５ミ
リワットの低電力給電パルス（Ｐｏｗｅｒ Ｐｕｌｓ
ｅ）であり、最も遠いトランスポンダを給電（Ｐｏｗｅ
ｒ ｕｐ）するために必要な振幅よりも小さい。インタ
ロゲータ９の受信機２０は、たとえば１ミリ秒の短い時
間の間、トランスポンダの応答信号がこないかどうか監
視する。所定の監視時間の間に受信器２０が応答を検出
しなければ、受信器２０から振幅御回路（Ａｍｐｌｉｔ
ｕｄｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）２９に
制御信号が送られる。１つの実施例によれば、振幅制御
回路２９にはデータ制御回路２２が含まれ、このデータ
制御回路２２は受信器２０からの制御信号を受信して、
次にインタロゲーションパルスの振幅を増加させるため
振幅制御回路２４に信号を送る。インタロゲータ９は、
図１０に示す通り、逐次大きくなる振幅のインタロゲー
ションパルスを送り、そしてインタロケータ９の受信器
２０がトランスポンダの応答信号があることを検出する
まで、トランスポンダの応答を監視するサイクルを継続
して行う。これによって当該トランスポンダの充電電力
レベルが適切になったことが示される。
【０００９】いずれの実施例においても、インタロゲー
ションパルスは、図２に示すトランスポンダ２５の共振
回路２８のアンテナ２６によって受信されるが、この共
振回路２８はインタロゲーション信号周波数と共振す
る。インタロゲーションパルスはダイオード３０によっ
て整流されその電圧はエネルギ蓄積要素３２に蓄積され
る。回路要素３８は、インタロゲーションパルスの終了
と、インタロゲーションパルス信号から受信した所定の
電力量を表す電圧レベルとに応答して、トランスポンダ
応答信号を発生させる。共振回路２８におけるＲＦ発信
の振幅が所定のレベル以下になると、トランスポンダの
中の無線周波（ＲＦ）しきい値検出器（図示されず）に
よってインタロゲーションパルスの終了が検出される。
したがって、放電機能のないトランスポンダ２５に対し
てインダロゲーションパルスが受信され、整流されて、
蓄積されると、受信したインタロゲーションパルスが応
答するのに十分な電力に変換されなければ、トランスポ
ンダ２５は現在の電圧レベルを実質的に維持し、別のイ
ンタロゲーションパルスがくるのを待つ。一方、放電機
能のあるトランスポンダ２５に対してインタロゲーショ
ンパルスが受信され、整流されて、蓄積されると、受信
したインタロゲーションパルスが応答するのに十分な電
力に変換されなければ、トランスポンダ２５は放電し、
より長い継続時間のパルスがくるのを待たなければなら
ない。インタロゲータ９から同一距離にある放電機能の
ないトランスポンダ２５の充電と、放電機能のあるトラ
ンスポンダ２５の充電との違いは次の通りである。すな
わち、放電機能のないトランスポンダ２５は一連の短い
継続時間のパルス、或いは一連の小振幅のパルスにより
必要レベルに充電できるが、放電機能のあるトランスポ
ンダ２５はより長い継続時間のインタロゲーションパル
ス或いはより高い振幅のインタロゲーションパルスがく
るのを待たなければならないということである。
【００１０】可変継続時間インタロゲーションパルスを
使う好適実施例の図によって、放電機能のある単独のト
ランスポンダを位置づけるタスクを紹介する。インタロ
ゲータ９のアンテナ１８から最初に短い継続時間のイン
タロゲーションパルスが送信されると、受信器２０は所
定の時間の間、すなわち、インタロゲーションパルスよ
りずっと短い時間の間、監視し、トランスポンダの応答
信号がないと、振幅制御回路２４はインタロゲーション
パルスの継続時間を増加させる。トランスポンダ２５が
応答しなかったが、これは十分ではない量のインタロゲ
ーション信号エネルギを蓄積していることを意味してお
り、トランスポンダ２５はインタロゲーション信号から
若干のエネルギを蓄積できたけれども、応答信号を送信
するためには十分ではないだけなのである。しかしなが
ら、トランスポンダ２５は放電機能があるので、インタ
ロゲーション信号が終了し、適当な量のエネルギが蓄積
されたことが判ると、トランスポンダ２５は放電する。
したがって、トランスポンダ２５を充電するためには、
第１のインタロゲーションパルスと同じ継続時間のイン
タロゲーションパルスでは十分ではないことになるであ
ろう。図１のインタロゲータ９により送信されるよう
な、より長い継続時間のインタロゲーションパルスを送
信することが必要であろう。このように、インタロゲー
タ９はインタロゲータがトランスポンダの応答信号のあ
ることを検出するまで、前回より継続時間が長くなるイ
ンタロゲーションパルスを何回も送る。このような方法
で、過剰なインタロゲーション信号エネルギにより発熱
せずに、トランスポンダは必要なレベルに充電される。
本発明の別の実施例では、トランスポンダ２５は放電機
能を持っていない。したがって、同一継続時間の一連の
インタロゲーションパルスにより、これもまた余分なイ
ンタロゲーション信号エネルギにより発熱せずに、トラ
ンスポンダ２５を必要な電圧に充電する。
【００１１】非常に長い継続時間の、かつ、非常に大き
い電力のインタロゲーションパルスとは反対に、短い継
続時間の、かつ、低電力のインタロゲーションパルスを
送信するインタロゲータによって提供される最大の利点
の１つは、遠隔温度測定システムの場合に認めれる。最
も遠くにあるトランスポンダを充電するように適切な継
続時間のインタロゲーションパルスを送信し続ける標準
のＲＦ−ＩＤシステムの場合、温度測定センサを有する
トランスポンダ２５は不正確な温度測定の読みをする傾
向がある。最短継続時間のインタロゲーション信号に続
いて、逐次長い継続時間となるインタロゲーションパル
スを送信することにより、温度センサを有するトランス
ポンダはより正確な温度測定値を得ることができる。た
とえば、従来技術による遠隔温度センサシステムでは、
トランスポンダはインタロゲーション信号を受信し、整
流し、蓄積するが、インタロゲーション信号の電力レベ
ルが低下したことを検出し、かつ、インタロゲーション
パルス信号から受信した所定の電力量を表す電圧レベル
に応答して、温度測定を実施し温度測定値を示すトラン
スポンダ応答信号を送信する。さらに、インタロゲーシ
ョンパルスの継続時間が、トランスポンダを所定の電圧
に充電するために必要な継続時間より長いとすると、図
３に示すように、インタロゲーションパルスの残り部分
も受信され整流されて、熱として放散される。図３は典
型的な従来技術によるＲＦ−ＩＤシステムの電圧対時間
図を示している。所定のＲＦ−ＩＤシステムの最も遠く
にあるトランスポンダ４８を給電するためにかかる時
間、ｔ２の長さを持った給電信号４４が送信されると、
最も近くにあるトランスポンダ４６と最も遠くにあるト
ランスポンダ４８に対する電圧対時間図がその下に示さ
れる。最も近くにあるトランスポンダ４６は量Ｖ１の電
圧を蓄積する。この電圧量Ｖ１は、インタロゲーション
信号の継続時間の極めて小さなパーセントを占める時間
ｔ１で、トランスポンダが応答を返すために必要な電圧
量である。したがって、ｔ１からｔ２までの間、最も遠
くにあるトランスポンダ４８は必要な電圧Ｖ１に充電を
続け、給電バースト信号の終了を待っているが、最も近
くにあるトランスポンダ４６はインタロゲーション信号
の過剰エネルギを放散しながら同じインタロゲーション
パルスを受けていることになる。最も近くにあるトラン
スポンダ４６によって熱として放散されている過剰エネ
ルギは、最も近くにあるトランスポンダ４６の電圧対時
間図の影の付いた範囲で示されている。最も遠くにある
トランスポンダ４８の電圧対時間図に見られるように、
トランスポンダ４８は吸収したエネルギを全て温度測定
に必要とし、発熱効果による損失を受けずに、トランス
ポンダ応答信号を送信するので、トランスポンダ４８に
よって放散される過剰エネルギはほとんどない。
【００１２】しかし本発明による好適実施例では、イン
タロゲーションパルスの長さを変化した場合、インタロ
ゲーダから各種の距離にある、放電機能のあるトランス
ポンダを必要な電圧Ｖ１に充電でき、トランスポンダが
過剰エネルギを熱として放散しなくてもよい様子が図４
に示されている。たとえば、トランスポンダ１はインタ
ロゲータからほんの僅かの距離に配置されており、した
がって、必要な電圧Ｖ１を得て、応答信号を送信するた
めには、最短のインタロゲーションパルス継続時間ｔ１
を必要とする。したがって、トランスポンダ１は継続時
間ｔ１インタロゲーションパルスを受信し、インタロゲ
ーションパルスの電力レベルにおける低下と、インタロ
ゲーションパルス信号から受信した所定の電力量を表す
電圧レベルＶ１とを検出し、温度測定を行い応答信号を
送信する。図４に示すように、トランスポンダ１は、自
分の所で熱として放散しなければならない、余分なイン
タロゲーション信号はひとつも受信しない。本発明の好
適実施例では、所定のインタロゲーション範囲内にある
残りのトランスポンダが応答できるように、応答信号を
送った後、トランスポンダ１は所定の時間の間、不動作
状態にされる。したがって、インタロゲータが継続時間
ｔ２のインタロゲーションパルスを送信すると、トラン
スポンダ１はそのインタロゲーションパルスを受信する
が、不動作状態にあり、応答しないのでトランスポンダ
２の信号を妨害することはない。そのかわりに、トラン
スポンダ２は、トランスポンダ１と同一条件の元に、継
続時間ｔ２のインタロゲーションパルスを受信し、温度
測定を行い、応答信号を送信する。インタロゲータ９
は、最も遠くにあるトランスポンダを充電するために必
要な最長の継続時間のパルスの代わりに、逐次長い継続
時間となるインタロゲーションパルスを送信しているの
で、トランスポンダ１、２、３は活性化される。
【００１３】トランスポンダは応答するために必要な正
確な量のエネルギに極めて近い量を受信しているとはい
え、なお放散すべき若干の過剰なインタロゲーションエ
ネルギがあるが、特にインタロゲータに近いトランスポ
ンダに対しては、とうてい大量とはいえないがいくらか
の超過量がある。本発明による好適実施例では、トラン
スポンダ２５は回路要素３８を介して温度センサ機能を
実行し、また回路要素３８は、回路要素３８の１部であ
る過電圧補償論理回路（ｏｖｅｒ ｖｏｌｔａｇｅ ｃ
ｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ Ｉｏｇｉｃ ｃｉｒｃｕｉ
ｔ）によって補正される補正済み温度測定値を供給す
る。ツェナーダイオード３４と電流センサ抵抗器３６と
が一緒になって電流感知過電圧保護回路（ｃｕｒｒｅｎ
ｔ ｓｅｎｓｉｎｇ ｏｖｅｒ−ｖｏｌｔａｇｅ ｐｒ
ｏｔｅｃｔｉｏｎ ｃｉｒｅｃｕｉｔ）を形成してい
る。トランスポンダの応答信号を送信するのに必要な所
定の電力量がインタロゲーション信号から受信されたこ
とを表す電圧レベルより高い電圧レベルが存在すると、
ツェナーダイオード３４が導通するようにツェナーダイ
オード３４の値が選ばれている。つまり、ツェナーダイ
オード３４が導通することは過電圧条件を意味してい
る。ツェナーダイオード３４が導通となり、導通となっ
たことが電流感知要素３６によって検出されると、電流
感知要素３６から回路要素３８の温度測定補償論理回路
に対して信号が送信される。温度測定補償論理回路３８
は電流感知要素３６から電流レベルを受信し、電流が流
れはじめてからの経過時間の長さとこの情報とを組み合
わせて、温度測定結果を調整する。これによって、イン
タロゲーションパルスの過剰エネルギにより発生してい
る熱を補償する。ひとたび温度測定が調整されてしまう
と、回路要素３８のトランスポンダ応答信号発生器はア
ンテナ２６を介して図１のインタロゲータに応答信号を
送り返す。本発明による好適実施例の１つではこの応答
信号の中に識別コードと熱を補償した温度測定値が含ま
れている。
【００１４】本発明による別の好適実施例では、トラン
スポンダが発熱するまでに温度測定が実行される。つま
り、インタロゲーションパルスが終了する前に、たとえ
ば、インタロゲーションパルス信号から受信した所定の
電力量を表す電圧レベルＶ１が検出されると、最初のミ
リ秒で、温度測定値をとり、その温度測定値を格納す
る。トランスポンダがインタロゲーション信号の電力レ
ベルの低下を検出すると、前記温度測定値を検索し、イ
ンタロゲータに応答信号を送り返す。
【００１５】本発明による別の好適実施例には、図１の
インタロゲータ９と、図４の放電機能のあるトランスポ
ンダ１、２、３が含まれており、これは図５に示されて
いる。インタロゲータ９は第１の最も短い継続時間、す
なわち継続時間が５ミリ秒のインタロゲーションパルス
を送信する。インタロゲータ９に最も近いトランスポン
ダ１は第１のインタロゲーションパルスにより必要な電
圧Ｖ１に充電し、応答信号を送り返す。好適実施例で
は、トランスポンダ１が応答信号をインタロゲータ９に
送り返した後、トランスポンダ１は所定の時間の間、不
動作状態になり、このインタロゲーション範囲内にある
残りのトランスポンダが所定の時間の間に応答信号を送
信することを可能とする。したがって、インタロゲータ
９が、第１のパルスと同じ継続時間の、第２の５ミリ秒
のパルスを送信すると、インタロゲータの受信器２０は
応答信号を検出せず、次のインタロゲーションパルスの
継続時間はパルス幅制御回路２４を介して増加される。
図５に示す実施例では、最初のパルス幅の２倍に増加す
るように示されている。
【００１６】トランスポンダ２、３はインタロゲータか
ら遠く、第１と第２の５ミリ秒のインタロゲーションパ
ルスから部分的に充電されるが、応答信号を返すために
必要な電圧Ｖ１を得ることはできない。したがって、継
続時間ｔ１のインタロゲーションパルスから適切なエネ
ルギを受信したトランスポンダ１が応答信号を送信して
いる間、トランスポンタ２、３は継続時間ｔ１のインタ
ロゲーションパルスから受信したエネルギ量を放電して
いる。継続時間１０ミリ秒のインタロゲーションパルス
が送信されると、トランスポンダ２はＶ１の電圧に充電
され、応答信号を開始すると共に、続いてトランスポン
ダ２を不動作状態にする。インタロゲータ９が再び継続
時間１０ミリ秒のインタロゲーションパルスを送信する
と、インタロゲータの受信器２０は応答信号を検出せ
ず、示した実施例では、振幅制御回路２４は次のインタ
ロゲーションパルスの継続時間を２倍して２０ミリ秒に
する。トランスポンダ３はインタロゲータ９から最も遠
くにあるため、最初の４つのインタロゲーションパルス
はトランスポンダ３を電圧Ｖ１に充電するためにはいず
れも不十分である。しかし、２０ミリ秒の継続時間のイ
ンタロゲーションパルスが送信されると、トランスポン
ダ３はＶ１の電圧に充電され、応答信号を開始すると共
に、続いてトランスポンダ３を不動作状態にする。
【００１７】図４および図５は放電機能のあるトランス
ポンダに関する本発明の好適実施例を示しているが、図
６は放電機能のないトランスポンダに関する本発明の好
適実施例を示している。放電機能のないトランスポンダ
を使用する利点は、逐次遠くのトランスポンダに到達す
るようにインタロゲーション信号の継続時間を増加させ
なくてもよいということである。さらに、インタロゲー
ションパルスからいくらかでもエネルギーを受信した後
のトランスポンダは、そのエネルギ量を実質的に維持し
て、別のインタロゲーションパルスから受信した新しい
エネルギを従来のエネルギに追加する。たとえば、トラ
ンスポンダ５０は第１の最短継続時間、５ミリ秒のイン
タロゲーションパルスから若干のエネルギを受信し、そ
のエネルギを保持する。第２の継続時間５ミリ秒のイン
タロゲーションパルスを受信すると、トランスポンダ５
０はインタロゲーションエネルギのＶ１電圧を獲得し、
応答信号を送信することができるようになる。トランス
ポンダ５０よりもインタロゲータから遠いトランスポン
ダ５２は、最初の２つの５ミリ秒のインタロゲーション
パルスから若干のエネルギを受信するが、トランスポン
ダ５０よりもインタロゲータから遠いため、トランスポ
ンダ５２は同じ量のエネルギを受信できない。しかしな
がら、トランスポンダ５２が受信したエネルギは保持さ
れていて、第３の５ミリ秒のインタロゲーションパルス
が送信されると、トランスポンダ５２もＶ１電圧を獲得
し、応答信号を送信する。またインタロゲータから最も
遠いトランスポンダ５４も最初の３つの５ミリ秒のイン
タロゲーションパルスから若干のエネルギを受信し、応
答信号を送信するために必要なＶ１電圧を受信する前に
なお２つの５ミリ秒のインタロゲーションパルスを必要
とする。
【００１８】図６が示しているのは、インタロゲータ９
から各種距離にある放電機能のないトランスポンダを、
短くて、かつ同じ長さの継続時間の一連のインタロゲー
ションパルスにより充電できることであるが、図７に示
すように、同じトランスポンダを逐次長い継続時間とな
る一連のインタロゲーションパルスにより充電できるで
あろう。この方法によれば、より多くのトランスポンダ
に同時に到達することによりインタロゲーションのプロ
セスを手早く済ませることができる。放電機能のないト
ランスポンダに対してこのインタロゲーション方法を使
用する場合には注意することが望ましい。というのは、
到達したトランスポンダが多いと過剰なトランスポンダ
ができることになりそれが多すぎると有害になり、範囲
が増加したことにともなう利益が相殺されてしまうから
である。
【００１９】インタロゲーションパルスの継続時間を２
倍にすることは多数の可能なバリエーションの１つにす
ぎないことであると理解されたい。たとえば、継続時間
を２倍にすることにより、パルス継続時間を１００％増
加させることができるであろう。実際に１００％以上の
増加も可能である。さらに複雑な例として、所定のイン
タロゲーション範囲内にあるトランスポンダの分布は、
ガウス分布或いは正規分布で与えられることがある。し
たがって、継続時間を２倍にしたインタロゲーションパ
ルス或いはいくつかの他のパーセンテージで増加させた
インタロゲーションパルスの代わりに、応答信号がない
とき、インタロゲータは、当該インタロゲータの一定範
囲内に落ちるトランスポンダの確率を計算し、ついでそ
のトランスポンダに到達するため必要なインタロゲーシ
ョンパルスを計算する回路を持つことができるであろ
う。或いは、別の代替案は、特定のインタロゲーション
パルス継続時間を計算する代わりに、ごく小さなステッ
プでインタロゲーションパルスの継続時間を増加させ、
可能性として多くのトランスポンダに給電するインタロ
ゲーションパルスを送る場合である。この方法は、アナ
ログデータをディジタルに変化する方法と同じようであ
る。アナログ信号が最大値にあるとき、そこには小さな
範囲の中に多数のデータ点があり、測定の正確さを増加
させるためにはディジタル化のステップは非常に細かく
行われる。同様な方法で、分布の最大値の近傍にある場
合、インタロゲータの電力時間制御回路２４はインタロ
ゲーションパルスの継続時間を非常に小さな増分で変化
させればよいであろう。
【００２０】さらに、トランスポンダが放電機能を持っ
ておらず、トランスポンダの分布の最大値よりも遠くに
あるとすれば、これらのトランスポンダは応答信号を送
るのに必要な電圧Ｖ１を持っている状態に非常に近いと
いう可能性があることになる。したがって、到達したト
ランスポンダの有害な超過を引き起こすリスクなしにト
ランスポンダを充電するためには、インタロゲーション
パルスの継続時間を減少させることが必要である。
【００２１】図８は、高速乗用車を含む自動車識別の応
用例において同じ形式の過電圧の問題があることを示
す。すなわち、図３で示した従来技術の電圧対時間関数
の中で示されている問題である。道路に埋め込まれたア
ンテナ６０には主ローブ電界特性と副ローブ電界特性と
があり、点線で示されている。この電界特性により３つ
の読み取り領域が生じるが、主ローブでは「領域Ｂ」と
呼称され、副ローブでは「領域Ａ」と呼称される。主ロ
ーブ「領域Ｂ」では、電界強度が大きいため、トランス
ポンダを必要電圧Ｖ１に給電するためには、長さｔ１の
非常に短い給電パルスが必要である。しかし、副ローブ
「領域Ａ」では、領域「Ａ」のグラフに示すように、同
数の磁力線（ｆｉｅｌｄ ｌｉｎｅｓ）がないのでパル
スも同じ強さではないから、トランスポンダを必要電圧
Ｖ１に充電するためには長さｔ２のより長いパルスをと
ることになる。したがって、アンテナパターンの前部で
自動車を読み取ったと想定する長いパルス長を送るイン
タロゲータは，アンテナの中央に入ったときインタロゲ
ーションパルスの大部分を無駄に使ってしまう。その理
由は、トランスポンダは急速に必要電圧Ｖ１に充電さ
れ、インタロゲーションパルスの大部分を熱として放散
するからである。したがって、トランスポンダから全く
応答がなく自動車がまだアンテナに接近している場合、
インタロゲータは最良の、たとえば２０ミリ秒のより長
い継続時間のパルスを送る。しかし、トランスポンダの
応答信号を検出すると、インタロゲータは、たとえば５
ミリ秒の、非常に短い継続時間のインタロゲーションパ
ルスを送信する。その理由は、トランスポンダはアンテ
ナの「領域Ａ」により一度充電され、現在はアンテナの
「領域Ｂ」の中にいるからである。インタロゲータは、
インタロゲータが所定の時間の間にトランスポンダの応
答を検出しなくなるまで、短い継続時間のインタロゲー
ションパルスを送信し続ける。これはインタロゲーショ
ンアンテナの範囲からトランスポンダが離れ去ったこと
を意味する。応答信号がなくなると、インタロゲータは
再びより長い継続時間のパルスを送信する。
【００２２】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１）識別システムであって、エネルギのパルスを受信
すると、応答信号を送信するトランスポンダと、最短の
継続時間を有するパルスから逐次長くなる継続時間を有
するパルスの間を変動するエネルギの前記一連のインタ
ロゲーションパルスを送信するインタロゲータと、を含
み、前記インタロゲータは、前記インタロゲーションパ
ルスの送信に続いて、送信された前記最短継続時間のイ
ンタロゲーションパルスよりさらに短い継続時間に対し
て前記応答信号を監視する受信器と、前記応答信号を送
信する前記トランスポンダがない場合、前記インタロゲ
ータはより長い継続時間を有するインタロゲーションパ
ルスを送信するようなパルス幅制御回路と、を含んでい
ることを特徴とする識別システム。
【００２３】（２）第（１）項記載の識別システムであ
って、前記インタロゲータは、前記インタロゲーション
信号を発生させる発振器と、前記発振器に接続され、前
記インタロゲーション信号のパルス継続時間を決定する
前記パルス幅制御回路と、前記発振器に接続され、前記
インタロゲーション信号と前記応答信号とを送信するア
ンテナと、前記アンテナに接続され、前記応答信号がな
い場合に応答して制御信号を送出する受信器と、前記受
信器に接続され、前記制御信号に応答して前記パルス幅
制御回路に活性化信号を送るデータ制御回路であって、
前記パルス幅制御回路が前記活性化信号に応答して前記
インタロゲーションパルスの継続時間を増加させるデー
タ制御回路と、をさらに含むことを特徴とする識別シス
テム。
【００２４】（３）第（１）項記載の識別システムであ
って、前記トランスポンダは前記メッセージの送信の
後、所定の時間の間、別のメッセージを送信できないこ
とを特徴とする識別システム。
【００２５】（４）遠隔センサシステムであって、最短
の継続時間を有するパルスから逐次長くなる継続時間を
有するパルスの間を変動するエネルギの一連のインタロ
ゲーションパルスを送信するインタロゲータと、前記エ
ネルギパルスを受信し、かつ所定の電圧量まで前記エネ
ルギパルスを蓄積し、そして前記パルスを熱として放散
し、これにより、過電圧条件を示し、かつ環境条件を感
知し、応答信号を送信するトランスポンダと、を含み、
前記過電圧条件に応答して、前記補償論理回路が前記過
電圧条件に対して感知した前記環境条件を補償するよう
に、前記トランスポンダは過電圧保護回路と補償論理回
路とをさらに含む、ことを特徴とする遠隔センサシステ
ム。
【００２６】（５）第（４）項記載の遠隔センサシステ
ムであって、前記応答信号は識別コードと補償された前
記環境条件とを含むことを特徴とする遠隔センサシステ
ム。
【００２７】（６）インタロゲーション信号を送信する
インタロゲータと、前記インタロゲーション信号を受信
し応答信号を送信するトランスポンダとを含む通信シス
テムにおけるインタロゲーションの方法であって、最短
継続時間のパルスを含む第１のインタロゲーション信号
を発生させるステップと、前記最短継続時間のパルスを
送信するステップと、応答信号を監視し、かつ、応答信
号がない場合は前記インタロゲーション信号のパルス継
続時間を増加させるステップと、前記応答信号が検出さ
れるまで、前記発生させるステップと、前記送信するス
テップと、前記監視するステップと、前記増加させるス
テップとを繰り返すステップと、を含むことを特徴とす
るインタロゲーションの方法。
【００２８】（７）第（６）項記載の方法であって、前
記監視するステップは前記インタロゲータ内部の受信器
によって実行されることを特徴とする方法。
【００２９】（８）第（７）項記載の方法であって、前
記増加させるステップは、前記受信器からデータ制御回
路に制御信号を送信するステップと、前記制御信号に応
答して、前記データ制御回路からパルス幅制御回路に活
性化信号を送信するステップと、前記活性化信号に応答
して、前記パルス幅制御回路を介してパルス継続時間を
増加させるステップと、を含むことを特徴とする方法。
【００３０】（９）第（７）項記載の方法であって、前
記増加させるステップは前記インタロゲータ内部の発振
器により実行されることを特徴とする方法。
【００３１】（１０）第（７）項記載の方法であって、
前記応答信号の監視は所定の継続時間に対して発生する
ことを特徴とする方法。
【００３２】（１１）第（１０）項記載の方法であっ
て、前記所定の継続時間は前記最短継続時間のインタロ
ゲーションパルスよりも短い継続時間であることを特徴
とする方法。
【００３３】（１２）遠隔識別およびセンサシステムで
あって、インタロゲーション信号を送信するインタロゲ
ータと、インタロゲーション信号を受信し、センサによ
る測定を実行し、かつ、前記インタロゲーション信号に
応答して、応答信号を送信するトランスポンダと、を含
み、前記トランスポンダは、前記インタロゲーション信
号を受信し、これに応答して応答信号を送信するアンテ
ナと、前記アンテナと直列に接続され、前記インタロゲ
ーション信号を整流する整流要素と、前記アンテナと直
列に接続され、前記整流されたインタロゲーション信号
の所定の電圧量を蓄積する蓄積要素と、前記アンテナと
前記蓄積要素との直列の組み合わせに並列に接続され、
過電圧保護要素と電流感知要素との直列の組み合わせを
含む電流感知過電圧保護回路と、１つの入力は前記整流
要素と直列に接続され、第２の入力は前記過電圧保護要
素と前記電流感知要素との中間に接続されている２つの
入力を有し、センサによる測定を行い、前記センサによ
る測定値を補償し、そして応答信号を発生させる回路要
素と、を含むことを特徴とする遠隔識別およびセンサシ
ステム。
【００３４】（１３）第（１２）項記載のシステムであ
って、前記回路要素は前記センサによる測定値を補償す
る論理回路をさらに含むことを特徴とするシステム。
【００３５】（１４）第（１３）項記載のシステムであ
って、前記電流感知要素は、前記電流感知要素を通る電
流の流れに応答して、感知した電流量に比例する信号を
前記論理回路に与えることを特徴とするシステム。
【００３６】（１５）第（１４）項記載のシステムであ
って、前記電流感知要素は、前記過電圧保護要素が導通
となると前記電流の流れを検出することを特徴とするシ
ステム。
【００３７】（１６）第（１５）項記載のシステムであ
って、前記過電圧保護要素は、整流されたインタロゲー
ション信号の蓄積された前記電圧量より大きい電圧量を
有する前記蓄積要素に応答して、導通となることを特徴
とするシステム。
【００３８】（１７）第（１３）項記載のシステムであ
って、前記センサは温度を測定することを特徴とするシ
ステム。
【００３９】（１８）第（１３）項記載のシステムであ
って、実行される前記温度補償は測定された温度を低下
させることを特徴とするシステム。
【００４０】（１９）環境条件を遠隔感知する方法であ
って、給電するため所定の継続時間のインタロゲーショ
ンパルスを受信するステップと、前記インタロゲーショ
ンパルスの受信に続いて、前記インタロゲーションパル
スを整流するステップと、前記インタロゲーションパル
スの整流に続いて、所定の電圧量まで整流されたインタ
ロゲーションパルスを蓄積するステップと、前記整流さ
れたインタロゲーションパルスの蓄積に続いて、前記所
定の電圧量を検出するステップと、前記所定の電圧量の
検出に続いて、前記所定の電圧量の検出に応答して前記
環境条件を直ちに測定するステップと、前記環境条件の
測定に続いて、前記測定された環境条件を蓄積するステ
ップと、前記環境条件の蓄積に続いて、前記インタロゲ
ーションパルスの電力レベルを検出するステップと、前
記測定された環境条件を検索するステップと、前記所定
の電圧量と前記インタロゲーションパルスの前記電力レ
ベルにおける前記低下との検出に応答して、応答信号を
送信するステップと、を含むことを特徴とする環境条件
を遠隔感知する方法。
【００４１】（２０）識別システムであって、エネルギ
のパルスを受信すると、応答信号を送信するトランスポ
ンダと、最小の振幅を有するパルスから逐次大きくなる
振幅を有するパルスの間を変動するエネルギの前記一連
のインタロゲーションパルスを送信するインタロゲータ
と、を含み、前記インタロゲータは、前記インタロゲー
ションパルスの送信に続いて、前記応答信号を監視する
受信器と、前記応答信号を送信する前記トランスポンダ
がない場合、前記インタロゲータはより大きい振幅を有
するインタロゲーションパルスを送信するような振幅制
御回路と、を含んでいることを特徴とする識別システ
ム。
【００４２】（２１）ＲＦ−ＩＤの応用例は多数ある
が、インタロゲータからトランスポンダへの距離は制御
できないので、トランスポンダの発熱を除くためにイン
タロゲーションパルスの時間或いは電力が制御されてい
る。ＲＦ−ＩＤは、たとえば継続時間５ミリ秒の、狭い
インタロゲーションパルスを送信し、たとえば１ミリ秒
の、さらに短い継続時間の間トランスポンダからの応答
信号を監視する。最も効率的な充電システムを生成する
ためには監視継続時間を最も短かくしておく。トランス
ポンダからの応答信号がないと、インタロゲータ内部の
受信器が応答信号を検出するまで、インタロゲータはイ
ンタロゲーションパルスの継続時間を段階的に増加す
る。応答信号はトランスポンダがインタロゲーション信
号から必要な電力を十分に受信したことを示しており、
この電力はトランスポンダ内部に配置されたコンデンサ
に蓄えられた電圧として表されている。このシステムは
トランスポンダが短い継続時間の一連の給電パルスの組
み合わせによって最終の充電電圧レベルを得ることが可
能となるため、放電機能のないトランスポンダによって
支持されているが、或いは放電機能があり、かつ、十分
な電圧を受信するためには適切な継続時間のインタロゲ
ーションパルスがくるのを待たなければならないトラン
スポンダによっても支持されている。これに代わるもの
として、インタロゲーションパルスの継続時間を増加さ
せる代わりに、送信したインタロゲーションパルスの増
加した電力量と同じ電力量をつくり出すようにインタロ
ゲーションパルスの振幅を増加させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の必要部分を構成する要素を示している
インタロゲータのブロック図。
【図２】本発明の必要部分を構成する要素を示している
インタロゲータのブロック図。
【図３】従来技術によるインタロゲータによって最も遠
くに届く給電パルスが送信された場合、近くのトランス
ポンダが消費しなければならない余剰エネルギを示して
いる時間対電圧図。
【図４】本発明による放電型トランスポンダによって、
インタロゲーションパルスが吸収されることを示してい
る時間対電圧図。
【図５】本発明による放電型トランスポンダによって、
インタロゲーションパルスが吸収されかつ放電されるこ
とを示している時間対電圧図。
【図６】放電機能がないトランスポンダが同じ継続時間
の一連のインタロゲーションパルスによって充電できる
ことを示している時間対電圧図。
【図７】放電機能がないトランスポンダが逐次継続時間
が長くなる一連のインタロゲーションパルスによって充
電できることを示している時間対電圧図。
【図８】高速自動車識別アプリケーションにおける最適
時間長かつ最適電圧のインタロゲーションパルスを示し
ている時間対電圧図。
【図９】本発明による別の好適実施例の一部を構成する
要素を示しているトランスポンダのブロック図。
【図１０】本発明による好適実施例において、インタロ
ゲーションパルスの振幅を増加させることを示している
時間対電圧図。
【符号の説明】
９ インタロゲータ １０ 発振器 １２ 可変増幅器 Ｉ４ カプラ １６ 並列共振回路 １８ アンテナ ２０ 受信器 ２１ パルス幅制御回路 ２２ データ制御回路 ２４ 継続時間制御回路／パルス幅制御回路 ２５ トランスポンダ ２６ アンテナ ２７ 電力制御回路 ２８ 共振回路 ２９ 振幅制御回路 ３０ ダイオード ３２ コンデンサ／エネルギ蓄積要素 ３４ ツェナダイオード ３６ 電流感知抵抗器／電流感知要素 ３８ 温度測定補償論理回路／回路要素 ４４ 給電信号 ４６ 最も近くにあるトランスポンダ ４８ 最も遠くにあるトランスポンダ ５０ 最も近距離にあるトランスポンダ１ ５２ 中間距離にあるトランスポンダ２ ５４ 最も遠距離にあるトランスポンダ３ ６０ トランスポンダ１ ６２ トランスポンダ２ ６４ トランスポンダ３ ７０ 道路に埋め込まれたアンテナ ７２ 感知される自動車
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年７月１５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 制御された充電機能を有する無線周波
識別システム
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は逐次給電／読み取り機能
により動作する無線周波識別システムに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】イン
タロゲータの逐次給電／読み取り機能のある無線周波識
別システムは、電界強度レベルに関し広い動作範囲で作
動する。この現象は以下の事実に由来している。すなわ
ち、全読み取り領域に対して必要な最大の読み取り範囲
によって、所定の時間の窓に関連した電力レベルが定義
されるという事実である。無線周波識別システムが最大
の範囲に使えるように設計されていれば、非常に近くの
電界強度は、このインタロゲータに最も近いトランスポ
ンダにとって非常に強いことになる。このような場合、
電界が近いという条件によって受ける過剰電力を吸収す
る過電圧保護回路（ｏｖｅｒ−ｖｏｌｔａｇｅ ｐｒｅ
ｏｔｅｃｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ）によって、トラン
スポンダが発熱してしまう。第２の負の効果は以下の通
りである。すなわち、たいていの充電パルスは最も近く
にあるトランスポンダに対しては無駄に消費されている
ことである。たとえば、最も遠くにあるトランスポンダ
を充電するための給電パルス（ｐｏｗｅｒ ｐｕｌｓ
ｅ）が５０ミリ秒の長さでなければならないとすれば、
最も近くにあるトランスポンダが応答を返すために十分
なエネルギを得るために必要なのはわずか０．５ミリ秒
であって、給電パルスの他の４９．５ミリ秒はその最も
近くにあるトランスポンダの内部で空費されているので
ある。
【０００３】過充電の問題は、温度センサに応用する場
合に特に不利な点となる。温度センサに応用する場合、
正確な温度測定値を得ることは難しい。その理由は、ト
ランスポンダは温度測定部分の近くにあるのが普通であ
り、トランスポンダは給電パルスの過剰エネルギをセン
サの周囲で放散するからである。必要な読み取り範囲お
よび／或いはインタロゲータからのトランスポンダの距
離によっては、過充電によってトランスポンダの温度が
２０〜８０℃上昇することがあり、温度測定の読みにエ
ラーが生じるのである。
【０００４】本発明によりインタロゲーション給電パル
スの継続時間或いは振幅が最適化され、したがって、イ
ンタロゲータ装置で消費されるエネルギのみならず、ト
ランスポンダで消費されるエネルギとトランスポンダの
発熱も最適化される。
【０００５】
【課題を解決する手段】ＲＦ−ＩＤの応用例は多数ある
が、インタロゲータからトランスポンダへの距離は制御
できないので、トランスポンダの発熱を除くためにイン
タロゲーションパルスの時間或いは電力が制御されてい
る。本発明における好適実施例によるＲＦ−ＩＤは、た
とえば継続時間５ミリ秒の、狭いインタロゲーションパ
ルスを送信し、たとえば１ミリ秒の、さらに短い継続時
間の間トランスポンダからの応答信号を監視する。最も
効率的な充電システムを生成するためには監視継続時間
を最も短かくしておく。トランスポンダからの応答信号
がないと、インタロゲータ内部の受信器が応答信号を検
出するまで、インタロゲータはインタロゲーションパル
スの継続時間を段階的に増加する。応答信号はトランス
ポンダがインタロゲーション信号から必要な電力を十分
に受信したことを示しており、この電力はトランスポン
ダ内部に配置されたコンデンサに蓄えられた電圧として
表されている。このシステムはトランスポンダが短い継
続時間の一連の給電パルスの組み合わせによって最終の
充電電圧レベルを得ることが可能となるように、放電機
能のないトランスポンダによって支持されることもでき
るが、或いは放電機能があり、かつ、十分な電圧を受信
するためには適切な継続時間のインタロゲーションパル
スがくるのを待たなければならないトランスポンダによ
って支持されることも可能である。これに代わるものと
して、第２の実施例によれば、インタロゲーションパル
スの継続時間を増加させる代わりに、送信したインタロ
ゲーションパルスの増加した電力量と同じ電力量をつく
り出すようにインタロゲーションパルスの振幅を増加さ
せてもよい。
【０００６】さらに、１つの実施例によれば、インタロ
ゲーション読み取り範囲の中に１つ以上のトランスポン
ダがある場合、トランスポンダが応答メッセージをイン
タロゲータに送り返した後、そのトランスポンダは所定
の時間の間不動作状態になり、前記読み取り範囲内の残
りのトランスポンダはインタロゲーションパルスに応答
できるようになる。
【０００７】
【実施例】図１にインタロゲータのブロック図を示す。
第１の好適実施例によれば、インタロゲータ９の発振器
１０は、図示されていないマイクロプロセッサからの指
令により、可変増幅器１２を介して信号をカプラ１４に
送る。カプラ１４で増幅されたインタロゲーション信号
は並列共振回路１６を共振させ、アンテナ１８を介して
送信される。送信された第１のインタロゲーション信号
は、たとえば、５ミリ秒の短い給電パルスであり、最も
遠いトランスポンダを給電するために必要なパルス継続
時間よりも短い。インタロゲータ９の受信機２０は、た
とえば１ミリ秒の短い時間の間、トランスポンダの応答
信号がこないかどうか監視する。所定の監視時間の間に
受信器２０が応答を検出しなければ、受信器２０からパ
ルス幅制御回路（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｃｏｎｔｒ
ｏｌ Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）２１に制御信号が送られ
る。１つの実施例によれば、パルス幅制御回路２１には
データ制御回路２２が含まれ、このデータ制御回路２２
は受信器２０からの制御信号を受信して、次にインタロ
ゲーションパルスの継続時間を増加させるため継続時間
制御回路２４に信号を送る。インタロゲータ９は、逐次
長い継続時間となるインタロゲーションパルスを送り、
そしてインタロゲータ９の受信器２０がトランスポンダ
の応答信号があることを検出するまで、トランスポンダ
の応答を監視するサイクルを継続して行う。これによっ
て当該トランスポンダの充電電力レベルが適切になった
ことが示される。
【０００８】本発明による他の実施例を図９に示すが、
この実施例では、パルス幅制御回路２１によってインタ
ロゲーションパルスの継続時間を制御する代わりに、電
力制御回路２７によってインタロゲーションパルスの振
幅が制御される。電力制御回路２７はインタロゲーショ
ンパルスの振幅を段階的に増加させる。上の説明と同じ
方法で、インタロゲータ９の発振器１０は図示されてい
ないマイクロプロセッサからの指令により、可変増幅器
１２を介して信号をカプラ１４に送る。カプラ１４では
増幅されたインタロゲーション信号は並列共振回路１６
を共振させ、アンテナ１８を介して送信される。送信さ
れた第１のインタロゲーション信号は、たとえば、５ミ
リワットの低電力給電パルス（ｐｏｗｅｒ ｐｕｌｓ
ｅ）であり、最も遠いトランスポンダを給電（ｐｏｗｅ
ｒ ｕｐ）するために必要な振幅よりも小さい。インタ
ロゲータ９の受信機２０は、たとえば１ミリ秒の短い時
間の間、トランスポンダの応答信号がこないかどうか監
視する。所定の監視時間の間に受信器２０が応答を検出
しなければ、受信器２０から振幅制御回路（Ａｍｐｌｉ
ｔｕｄｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）２９
に制御信号が送られる。１つの実施例によれば、振幅制
御回路２９にはデータ制御回路２２が含まれ、このデー
タ制御回路２２は受信器２０からの制御信号を受信し
て、次にインタロゲーションパルスの振幅を増加させる
ため振幅制御回路２４に信号を送る。インタロゲータ９
は、図１０に示す通り、逐次大きくなる振幅のインタロ
ゲーションパルスを送り、そしてインタロゲータ９の受
信器２０がトランスポンダの応答信号があることを検出
するまで、トランスポンダの応答を監視するサイクルを
継続して行う。これによって当該トランスポンダの充電
電力レベルが適切になったことが示される。
【０００９】いずれの実施例においても、インタロゲー
ションパルスは、図２に示すトランスポンダ２５の共振
回路２８のアンテナ２６によって受信されるが、この共
振回路２８はインタロゲーション信号周波数と共振す
る。インタロゲーションパルスはダイオード３０によっ
て整流されその電圧はエネルギ蓄積要素３２に蓄積され
る。回路要素３８は、インタロゲーションパルスの終了
と、インタロゲーションパルス信号から受信した所定の
電力量を表す電圧レベルとに応答して、トランスポンダ
応答信号を発生させる。共振回路２８におけるＲＦ発信
の振幅が所定のレベル以下になると、トランスポンダの
中の無線周波（ＲＦ）しきい値検出器（図示されず）に
よってインタロゲーションパルスの終了が検出される。
したがって、放電機能のないトランスポンダ２５に対し
てインタロゲーションパルスが受信され、整流されて、
蓄積されると、受信したインタロゲーションパルスが応
答するのに十分な電力に変換されなければ、トランスポ
ンダ２５は現在の電圧レベルを実質的に維持し、別のイ
ンタロゲーションパルスがくるのを待つ。一方、放電機
能のあるトランスポンダ２５に対してインタロゲーショ
ンパルスが受信され、整流されて、蓄積されると、受信
したインタロゲーションパルスが応答するのに十分な電
力に変換されなければ、トランスポンダ２５は放電し、
より長い継続時間のパルスがくるのを待たなければなら
ない。インタロゲータ９から同一距離にある放電機能の
ないトランスポンダ２５の充電と、放電機能のあるトラ
ンスポンダ２５の充電との違いは次の通りである。すな
わち、放電機能のないトランスポンダ２５は一連の短い
継続時間のパルス、或いは一連の小振幅のパルスにより
必要レベルに充電できるが、放電機能のあるトランスポ
ンダ２５はより長い継続時間のインタロゲーションパル
ス或いはより高い振幅のインタロゲーションパルスがく
るのを待たなければならないということである。
【００１０】可変継続時間インタロゲーションパルスを
使う好適実施例の図によって、放電機能のある単独のト
ランスポンダを位置づけるタスクを紹介する。インタロ
ゲータ９のアンテナ１８から最初に短い継続時間のイン
タロゲーションパルスが送信されると、受信器２０は所
定の時間の間、すなわち、インタロゲーションパルスよ
りずっと短い時間の間、監視し、トランスポンダの応答
信号がないと、振幅制御回路２４はインタロゲーション
パルスの継続時間を増加させる。トランスポンダ２５が
応答しなかったが、これは十分ではない量のインタロゲ
ーション信号エネルギを蓄積していることを意味してお
り、トランスポンダ２５はインタロゲーション信号から
若干のエネルギを蓄積できたけれども、応答信号を送信
するためには十分ではないだけなのである。しかしなが
ら、トランスポンダ２５は放電機能があるので、インタ
ロゲーション信号が終了し、適当な量のエネルギが蓄積
されたことが判ると、トランスポンダ２５は放電する。
したがって、トランスポンダ２５を充電するためには、
第１のインタロゲーションパルスと同じ継続時間のイン
タロゲーションパルスでは十分ではないことになるであ
ろう。図１のインタロゲータ９により送信されるよう
な、より長い継続時間のインタロゲーションパルスを送
信することが必要であろう。このように、インタロゲー
タ９はインタロゲータがトランスポンダの応答信号のあ
ることを検出するまで、前回より継続時間が長くなるイ
ンタロゲーションパルスを何回も送る。このような方法
で、過剰なインタロゲーション信号エネルギにより発熱
せずに、トランスポンダは必要なレベルに充電される。
本発明の別の実施例では、トランスポンダ２５は放電機
能を持っていない。したがって、同一継続時間の一連の
インタロゲーションパルスにより、これもまた余分なイ
ンタロゲーション信号エネルギにより発熱せずに、トラ
ンスポンダ２５を必要な電圧に充電する。
【００１１】非常に長い継続時間の、かつ、非常に大き
い電力のインタロゲーションパルスとは反対に、短い継
続時間の、かつ、低電力のインタロゲーションパルスを
送信するインタロゲータによって提供される最大の利点
の１つは、遠隔温度測定システムの場合に認めれる。最
も遠くにあるトランスポンダを充電するように適切な継
続時間のインタロゲーションパルスを送信し続ける標準
のＲＦ−ＩＤシステムの場合、温度測定センサを有する
トランスポンダ２５は不正確な温度測定の読みをする傾
向がある。最短継続時間のインタロゲーション信号に続
いて、逐次長い継続時間となるインタロゲーションパル
スを送信することにより、温度センサを有するトランス
ポンダはより正確な温度測定値を得ることができる。た
とえば、従来技術による遠隔温度センサシステムでは、
トランスポンダはインタロゲーション信号を受信し、整
流し、蓄積するが、インタロゲーション信号の電力レベ
ルが低下したことを検出し、かつ、インタロゲーション
パルス信号から受信した所定の電力量を表す電圧レベル
に応答して、温度測定を実施し温度測定値を示すトラン
スポンダ応答信号を送信する。さらに、インタロゲーシ
ョンパルスの継続時間が、トランスポンダを所定の電圧
に充電するために必要な継続時間より長いとすると、図
３に示すように、インタロゲーションパルスの残り部分
も受信され整流されて、熱として放散される。図３は典
型的な従来技術によるＲＦ−ＩＤシステムの電圧対時間
図を示している。所定のＲＦ−ＩＤシステムの最も遠く
にあるトランスポンダ４８を給電するためにかかる時
間、ｔ２の長さを持った給電信号４４が送信されると、
最も近くにあるトランスポンダ４６と最も遠くにあるト
ランスポンダ４８に対する電圧対時間図がその下に示さ
れる。最も近くにあるトランスポンダ４６は量Ｖ１の電
圧を蓄積する。この電圧量Ｖ１は、インタロゲーション
信号の継続時間の極めて小さなパーセントを占める時間
ｔ１で、トランスポンダが応答を返すために必要な電圧
量である。したがって、ｔ１からｔ２までの間、最も遠
くにあるトランスポンダ４８は必要な電圧Ｖ１に充電を
続け、給電バースト信号の終了を待っているが、最も近
くにあるトランスポンダ４６はインタロゲーション信号
の過剰エネルギを放散しながら同じインタロゲーション
パルスを受けていることになる。最も近くにあるトラン
スポンダ４６によって熱として放散されている過剰エネ
ルギは、最も近くにあるトランスポンダ４６の電圧対時
間図の影の付いた範囲で示されている。最も遠くにある
トランスポンダ４８の電圧対時間図に見られるように、
トランスポンダ４８は吸収したエネルギを全て温度測定
に必要とし、発熱効果による損失を受けずに、トランス
ポンダ応答信号を送信するので、トランスポンダ４８に
よって放散される過剰エネルギはほとんどない。
【００１２】しかし本発明による好適実施例では、イン
タロゲーションパルスの長さを変化した場合、インタロ
ゲータから各種の距離にある、放電機能のあるトランス
ポンダを必要な電圧Ｖ１に充電でき、トランスポンダが
過剰エネルギを熱として放散しなくてもよい様子が図４
に示されている。たとえば、トランスポンダ１はインタ
ロゲータからほんの僅かの距離に配置されており、した
がって、必要な電圧Ｖ１を得て、応答信号を送信するた
めには、最短のインタロゲーションパルス継続時間ｔ１
を必要とする。したがって、トランスポンダ１は継続時
間ｔ１のインタロゲーションパルスを受信し、インタロ
ゲーションパルスの電力レベルにおける低下と、インタ
ロゲーションパルス信号から受信した所定の電力量を表
す電圧レベルＶ１とを検出し、温度測定を行い応答信号
を送信する。図４に示すように、トランスポンダ１は、
自分の所で熱として放散しなければならない、余分なイ
ンタロゲーション信号はひとつも受信しない。本発明の
好適実施例では、所定のインタロゲーション範囲内にあ
る残りのトランスポンダが応答できるように、応答信号
を送った後、トランスポンダ１は所定の時間の間、不動
作状態にされる。したがって、インタロゲータが継続時
間ｔ２のインタロゲーションパルスを送信すると、トラ
ンスポンダ１はそのインタロゲーションパルスを受信す
るが、不動作状態にあり、応答しないのでトランスポン
ダ２の信号を妨害することはない。そのかわりに、トラ
ンスポンダ２は、トランスポンダ１と同一条件の元に、
継続時間ｔ２のインタロゲーションパルスを受信し、温
度測定を行い、応答信号を送信する。インタロゲータ９
は、最も遠くにあるトランスポンダを充電するために必
要な最長の継続時間のパルスの代わりに、逐次長い継続
時間となるインタロゲーションパルスを送信しているの
で、トランスポンダ１、２、３は活性化される。
【００１３】トランスポンダは応答するために必要な正
確な量のエネルギに極めて近い量を受信しているとはい
え、なお放散すべき若干の過剰なインタロゲーションエ
ネルギがあるが、特にインタロゲータに近いトランスポ
ンダに対しては、とうてい大量とはいえないがいくらか
の超過量がある。本発明による好適実施例では、トラン
スポンダ２５は回路要素３８を介して温度センサ機能を
実行し、また回路要素３８は、回路要素３８の１部であ
る過電圧補償論理回路（ｏｖｅｒ ｖｏｌｔａｇｅ ｃ
ｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇ ｌｏｇｉｃ ｃｉｒｃｕｉ
ｔ）によって補正される補正済み温度測定値を供給す
る。ツェナーダイオード３４と電流センサ抵抗器３６と
が一緒になって電流感知過電圧保護回路（ｃｕｒｒｅｎ
ｔ ｓｅｎｓｉｎｇ ｏｖｅｒ−ｖｏｌｔａｇｅ ｐｒ
ｏｔｅｃｔｉｏｎ ｃｉｒｅｃｕｉｔ）を形成してい
る。トランスポンダの応答信号を送信するのに必要な所
定の電力量がインタロゲーション信号から受信されたこ
とを表す電圧レベルより高い電圧レベルが存在すると、
ツェナーダイオード３４が導通するようにツェナーダイ
オード３４の値が選ばれている。つまり、ツェナーダイ
オード３４が導通することは過電圧条件を意味してい
る。ツェナーダイオード３４が導通となり、導通となっ
たことが電流感知要素３６によって検出されると、電流
感知要素３６から回路要素３８の温度測定補償論理回路
に対して信号が送信される。温度測定補償論理回路３８
は電流感知要素３６から電流レベルを受信し、電流が流
れはじめてからの経過時間の長さとこの情報とを組み合
わせて、温度測定結果を調整する。これによって、イン
タロゲーションパルスの過剰エネルギにより発生してい
る熱を補償する。ひとたび温度測定が調整されてしまう
と、回路要素３８のトランスポンダ応答信号発生器はア
ンテナ２６を介して図１のインタロゲータに応答信号を
送り返す。本発明による好適実施例の１つではこの応答
信号の中に識別コードと熱を補償した温度測定値が含ま
れている。
【００１４】本発明による別の好適実施例では、トラン
スポンダが発熱するまでに温度測定が実行される。つま
り、インタロゲーションパルスが終了する前に、たとえ
ば、インタロゲーションパルス信号から受信した所定の
電力量を表す電圧レベルＶ１が検出されると、最初のミ
リ秒で、温度測定値をとり、その温度測定値を格納す
る。トランスポンダがインタロゲーション信号の電力レ
ベルの低下を検出すると、前記温度測定値を検索し、イ
ンタロゲータに応答信号を送り返す。
【００１５】本発明による別の好適実施例には、図１の
インタロゲータ９と、図４の放電機能のあるトランスポ
ンダ１、２、３が含まれており、これは図５に示されて
いる。インタロゲータ９は第１の最も短い継続時間、す
なわち継続時間が５ミリ秒のインタロゲーションパルス
を送信する。インタロゲータ９に最も近いトランスポン
ダ１は第１のインタロゲーションパルスにより必要な電
圧Ｖ１に充電し、応答信号を送り返す。好適実施例で
は、トランスポンダ１が応答信号をインタロゲータ９に
送り返した後、トランスポンダ１は所定の時間の間、不
動作状態になり、このインタロゲーション範囲内にある
残りのトランスポンダが所定の時間の間に応答信号を送
信することを可能とする。したがって、インタロゲータ
９が、第１のパルスと同じ継続時間の、第２の５ミリ秒
のパルスを送信すると、インタロゲータの受信器２０は
応答信号を検出せず、次のインタロゲーションパルスの
継続時間はパルス幅制御回路２４を介して増加される。
図５に示す実施例では、最初のパルス幅の２倍に増加す
るように示されている。
【００１６】トランスポンダ２、３はインタロゲータか
ら遠く、第１と第２の５ミリ秒のインタロゲーションパ
ルスから部分的に充電されるが、応答信号を返すために
必要な電圧Ｖ１を得ることはできない。したがって、継
続時間ｔ１のインタロゲーションパルスから適切なエネ
ルギを受信したトランスポンダ１が応答信号を送信して
いる間、トランスポンダ２、３は継続時間ｔ１のインタ
ロゲーションパルスから受信したエネルギ量を放電して
いる。継続時間１０ミリ秒のインタロゲーションパルス
が送信されると、トランスポンダ２はＶ１の電圧に充電
され、応答信号を開始すると共に、続いてトランスポン
ダ２を不動作状態にする。インタロゲータ９が再び継続
時間１０ミリ秒のインタロゲーションパルスを送信する
と、インタロゲータの受信器２０は応答信号を検出せ
ず、示した実施例では、振幅制御回路２４は次のインタ
ロゲーションパルスの継続時間を２倍して２０ミリ秒に
する。トランスポンダ３はインタロゲータ９から最も遠
くにあるため、最初の４つのインタロゲーションパルス
はトランスポンダ３を電圧Ｖ１に充電するためにはいず
れも不十分である。しかし、２０ミリ秒の継続時間のイ
ンタロゲーションパルスが送信されると、トランスポン
ダ３はＶ１の電圧に充電され、応答信号を開始すると共
に、続いてトランスポンダ３を不動作状態にする。
【００１７】図４および図５は放電機能のあるトランス
ポンダに関する本発明の好適実施例を示しているが、図
６は放電機能のないトランスポンダに関する本発明の好
適実施例を示している。放電機能のないトランスポンダ
を使用する利点は、逐次遠くのトランスポンダに到達す
るようにインタロゲーション信号の継続時間を増加させ
なくてもよいということである。さらに、インタロゲー
ションパルスからいくらかでもエネルギーを受信した後
のトランスポンダは、そのエネルギ量を実質的に維持し
て、別のインタロゲーションパルスから受信した新しい
エネルギを従来のエネルギに追加する。たとえば、トラ
ンスポンダ５０は第１の最短継続時間、５ミリ秒のイン
タロゲーションパルスから若干のエネルギを受信し、そ
のエネルギを保持する。第２の継続時間５ミリ秒のイン
タロゲーションパルスを受信すると、トランスポンダ５
０はインタロゲーションエネルギのＶ１電圧を獲得し、
応答信号を送信することができるようになる。トランス
ポンダ５０よりもインタロゲータから遠いトランスポン
ダ５２は、最初の２つの５ミリ秒のインタロゲーション
パルスから若干のエネルギを受信するが、トランスポン
ダ５０よりもインタロゲータから遠いため、トランスポ
ンダ５２は同じ量のエネルギを受信できない。しかしな
がら、トランスポンダ５２が受信したエネルギは保持さ
れていて、第３の５ミリ秒のインタロゲーションパルス
が送信されると、トランスポンダ５２もＶ１電圧を獲得
し、応答信号を送信する。またインタロゲータから最も
遠いトランスポンダ５４も最初の３つの５ミリ秒のイン
タロゲーションパルスから若干のエネルギを受信し、応
答信号を送信するために必要なＶ１電圧を受信する前に
なお２つの５ミリ秒のインタロゲーションパルスを必要
とする。
【００１８】図６が示しているのは、インタロゲータ９
から各種距離にある放電機能のないトランスポンダを、
短くて、かつ同じ長さの継続時間の一連のインタロゲー
ションパルスにより充電できることであるが、図７に示
すように、同じトランスポンダを逐次長い継続時間とな
る一連のインタロゲーションパルスにより充電できるで
あろう。この方法によれば、より多くのトランスポンダ
に同時に到達することによりインタロゲーションのプロ
セスを手早く済ませることができる。放電機能のないト
ランスポンダに対してこのインタロゲーション方法を使
用する場合には注意することが望ましい。というのは、
到達したトランスポンダが多いと過剰なトランスポンダ
ができることになりそれが多すぎると有害になり、範囲
が増加したことにともなう利益が相殺されてしまうから
である。
【００１９】インタロゲーションパルスの継続時間を２
倍にすることは多数の可能なバリエーションの１つにす
ぎないことであると理解されたい。たとえば、継続時間
を２倍にすることにより、パルス継続時間を１００％増
加させることができるであろう。実際に１００％以上の
増加も可能である。さらに複雑な例として、所定のイン
タロゲーション範囲内にあるトランスポンダの分布は、
ガウス分布或いは正規分布で与えられることがある。し
たがって、継続時間を２倍にしたインタロゲーションパ
ルス或いはいくつかの他のパーセンテージで増加させた
インタロゲーションパルスの代わりに、応答信号がない
とき、インタロゲータは、当該インタロゲータの一定範
囲内に落ちるトランスポンダの確率を計算し、ついでそ
のトランスポンダに到達するため必要なインタロゲーシ
ョンパルスを計算する回路を持つことができるであろ
う。或いは、別の代替案は、特定のインタロゲーション
パルス継続時間を計算する代わりに、ごく小さなステッ
プでインタロゲーションパルスの継続時間を増加させ、
可能性として多くのトランスポンダに給電するインタロ
ゲーションパルスを送る場合である。この方法は、アナ
ログデータをディジタルに変化する方法と同じようであ
る。アナログ信号が最大値にあるとき、そこには小さな
範囲の中に多数のデータ点があり、測定の正確さを増加
させるためにはディジタル化のステップは非常に細かく
行われる。同様な方法で、分布の最大値の近傍にある場
合、インタロゲータの電力時間制御回路２４はインタロ
ゲーションパルスの継続時間を非常に小さな増分で変化
させればよいであろう。
【００２０】さらに、トランスポンダが放電機能を持っ
ておらず、トランスポンダの分布の最大値よりも遠くに
あるとすれば、これらのトランスポンダは応答信号を送
るのに必要な電圧Ｖ１を持つている状態に非常に近いと
いう可能性があることになる。したがって、到達したト
ランスポンダの有害な超過を引き起こすリスクなしにト
ランスポンダを充電するためには、インタロゲーション
パルスの継続時間を減少させることが必要である。
【００２１】図８は、高速乗用車を含む自動車識別の応
用例において同じ形式の過電圧の問題があることを示
す。すなわち、図３で示した従来技術の電圧対時間関数
の中で示されている問題である。道路に埋め込まれたア
ンテナ６０には主ローブ電界特性と副ローブ電界特性と
があり、点線で示されている。この電界特性により３つ
の読み取り領域が生じるが、主ローブでは「領域Ｂ」と
呼称され、副ローブでは「領域Ａ」と呼称される。主ロ
ーブ「領域Ｂ」では、電界強度が大きいため、トランス
ポンダを必要電圧Ｖ１に給電するためには、長さｔ１の
非常に短い給電パルスが必要である。しかし、副ローブ
「領域Ａ」では、領域「Ａ」のグラフに示すように、同
数の磁力線（ｆｉｅｌｄ ｌｉｎｅｓ）がないのでパル
スも同じ強さではないから、トランスポンダを必要電圧
Ｖ１に充電するためには長さｔ２のより長いパルスをと
ることになる。したがって、アンテナパターンの前部で
自動車を読み取ったと想定する長いパルス長を送るイン
タロゲータは，アンテナの中央に入ったときインタロゲ
ーションパルスの大部分を無駄に使ってしまう。その理
由は、トランスポンダは急速に必要電圧Ｖ１に充電さ
れ、インタロゲーションパルスの大部分を熱として放散
するからである。したがって、トランスポンダから全く
応答がなく自動車がまだアンテナに接近している場合、
インタロゲータは最良の、たとえば２０ミリ秒のより長
い継続時間のパルスを送る。しかし、トランスポンダの
応答信号を検出すると、インタロゲータは、たとえば５
ミリ秒の、非常に短い継続時間のインタロゲーションパ
ルスを送信する。その理由は、トランスポンダはアンテ
ナの「領域Ａ」により一度充電され、現在はアンテナの
「領域Ｂ」の中にいるからである。インタロゲータは、
インタロゲータが所定の時間の間にトランスポンダの応
答を検出しなくなるまで、短い継続時間のインタロゲー
ションパルスを送信し続ける。これはインタロゲーショ
ンアンテナの範囲からトランスポンダが離れ去ったこと
を意味する。応答信号がなくなると、インタロゲータは
再びより長い継続時間のパルスを送信する。
【００２２】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 （１）識別システムであって、エネルギのパルスを受信
すると、応答信号を送信するトランスポンダと、最短の
継続時間を有するパルスから逐次長くなる継続時間を有
するパルスの間を変動するエネルギの前記一連のインタ
ロゲーションパルスを送信するインタロゲータと、を含
み、前記インタロゲータは、前記インタロゲーションパ
ルスの送信に続いて、送信された前記最短継続時間のイ
ンタロゲーションパルスよりさらに短い継続時間に対し
て前記応答信号を監視する受信器と、前記応答信号を送
信する前記トランスポンダがない場合、前記インタロゲ
ータはより長い継続時間を有するインタロゲーションパ
ルスを送信するようなパルス幅制御回路と、を含んでい
ることを特徴とする識別システム。
【００２３】（２）第（１）項記載の識別システムであ
って、前記インタロゲータは、前記インタロゲーション
信号を発生させる発振器と、前記発振器に接続され、前
記インタロゲーション信号のパルス継続時間を決定する
前記パルス幅制御回路と、前記発振器に接続され、前記
インタロゲーション信号と前記応答信号とを送信するア
ンテナと、前記アンテナに接続され、前記応答信号がな
い場合に応答して制御信号を送出する受信器と、前記受
信器に接続され、前記制御信号に応答して前記パルス幅
制御回路に活性化信号を送るデータ制御回路であって、
前記パルス幅制御回路が前記活性化信号に応答して前記
インタロゲーションパルスの継続時間を増加させるデー
タ制御回路と、をさらに含むことを特徴とする識別シス
テム。
【００２４】（３）第（１）項記載の識別システムであ
って、前記トランスポンダは前記メッセージの送信の
後、所定の時間の間、別のメッセージを送信できないこ
とを特徴とする識別システム。
【００２５】（４）遠隔センサシステムであって、最短
の継続時間を有するパルスから逐次長くなる継続時間を
有するパルスの間を変動するエネルギの一連のインタロ
ゲーションパルスを送信するインタロゲータと、前記エ
ネルギパルスを受信し、かつ所定の電圧量まで前記エネ
ルギパルスを蓄積し、そして前記パルスを熱として放散
し、これにより、過電圧条件を示し、かつ環境条件を感
知し、応答信号を送信するトランスポンダと、を含み、
前記過電圧条件に応答して、前記補償論理回路が前記過
電圧条件に対して感知した前記環境条件を補償するよう
に、前記トランスポンダは過電圧保護回路と補償論理回
路とをさらに含む、ことを特徴とする遠隔センサシステ
ム。
【００２６】（５）第（４）項記載の遠隔センサシステ
ムであって、前記応答信号は識別コードと補償された前
記環境条件とを含むことを特徴とする遠隔センサシステ
ム。
【００２７】（６）インタロゲーション信号を送信する
インタロゲータと、前記インタロゲーション信号を受信
し応答信号を送信するトランスポンダとを含む通信シス
テムにおけるインタロゲーションの方法であって、最短
継続時間のパルスを含む第１のインタロゲーション信号
を発生させるステップと、前記最短継続時間のパルスを
送信するステップと、応答信号を監視し、かつ、応答信
号がない場合は前記インタロゲーション信号のパルス継
続時間を増加させるステップと、前記応答信号が検出さ
れるまで、前記発生させるステップと、前記送信するス
テップと、前記監視するステップと、前記増加させるス
テップとを繰り返すステップと、を含むことを特徴とす
るインタロゲーションの方法。
【００２８】（７）第（６）項記載の方法であって、前
記監視するステップは前記インタロゲータ内部の受信器
によって実行されることを特徴とする方法。
【００２９】（８）第（７）項記載の方法であって、前
記増加させるステップは、前記受信器からデータ制御回
路に制御信号を送信するステップと、前記制御信号に応
答して、前記データ制御回路からパルス幅制御回路に活
性化信号を送信するステップと、前記活性化信号に応答
して、前記パルス幅制御回路を介してパルス継続時間を
増加させるステップと、を含むことを特徴とする方法。
【００３０】（９）第（７）項記載の方法であって、前
記増加させるステップは前記インタロゲータ内部の発振
器により実行されることを特徴とする方法。
【００３１】（１０）第（７）項記載の方法であって、
前記応答信号の監視は所定の継続時間に対して発生する
ことを特徴とする方法。
【００３２】（１１）第（１０）項記載の方法であっ
て、前記所定の継続時間は前記最短継続時間のインタロ
ゲーションパルスよりも短い継続時間であることを特徴
とする方法。
【００３３】（１２）遠隔識別およびセンサシステムで
あって、インタロゲーション信号を送信するインタロゲ
ータと、インタロゲーション信号を受信し、センサによ
る測定を実行し、かつ、前記インタロゲーション信号に
応答して、応答信号を送信するトランスポンダと、を含
み、前記トランスポンダは、前記インタロゲーション信
号を受信し、これに応答して応答信号を送信するアンテ
ナと、前記アンテナと直列に接続され、前記インタロゲ
ーション信号を整流する整流要素と、前記アンテナと直
列に接続され、前記整流されたインタロゲーション信号
の所定の電圧量を蓄積する蓄積要素と、前記アンテナと
前記蓄積要素との直列の組み合わせに並列に接続され、
過電圧保護要素と電流感知要素との直列の組み合わせを
含む電流感知過電圧保護回路と、１つの入力は前記整流
要素と直列に接続され、第２の入力は前記過電圧保護要
素と前記電流感知要素との中間に接続されている２つの
入力を有し、センサによる測定を行い、前記センサによ
る測定値を補償し、そして応答信号を発生させる回路要
素と、を含むことを特徴とする遠隔識別およびセンサシ
ステム。
【００３４】（１３）第（１２）項記載のシステムであ
って、前記回路要素は前記センサによる測定値を補償す
る論理回路をさらに含むことを特徴とするシステム。
【００３５】（１４）第（１３）項記載のシステムであ
って、前記電流感知要素は、前記電流感知要素を通る電
流の流れに応答して、感知した電流量に比例する信号を
前記論理回路に与えることを特徴とするシステム。
【００３６】（１５）第（１４）項記載のシステムであ
って、前記電流感知要素は、前記過電圧保護要素が導通
となると前記電流の流れを検出することを特徴とするシ
ステム。
【００３７】（１６）第（１５）項記載のシステムであ
って、前記過電圧保護要素は、整流されたインタロゲー
ション信号の蓄積された前記電圧量より大きい電圧量を
有する前記蓄積要素に応答して、導通となることを特徴
とするシステム。
【００３８】（１７）第（１３）項記載のシステムであ
って、前記センサは温度を測定することを特徴とするシ
ステム。
【００３９】（１８）第（１３）項記載のシステムであ
って、実行される前記温度補償は測定された温度を低下
させることを特徴とするシステム。
【００４０】（１９）環境条件を遠隔感知する方法であ
って、給電するため所定の継続時間のインタロゲーショ
ンパルスを受信するステップと、前記インタロゲーショ
ンパルスの受信に続いて、前記インタロゲーションパル
スを整流するステップと、前記インタロゲーションパル
スの整流に続いて、所定の電圧量まで整流されたインタ
ロゲーションパルスを蓄積するステップと、前記整流さ
れたインタロゲーションパルスの蓄積に続いて、前記所
定の電圧量を検出するステップと、前記所定の電圧量の
検出に続いて、前記所定の電圧量の検出に応答して前記
環境条件を直ちに測定するステップと、前記環境条件の
測定に続いて、前記測定された環境条件を蓄積するステ
ップと、前記環境条件の蓄積に続いて、前記インタロゲ
ーションパルスの電力レベルを検出するステップと、前
記測定された環境条件を検索するステップと、前記所定
の電圧量と前記インタロゲーションパルスの前記電力レ
ベルにおける前記低下との検出に応答して、応答信号を
送信するステップと、を含むことを特徴とする環境条件
を遠隔感知する方法。
【００４１】（２０）識別システムであって、エネルギ
のパルスを受信すると、応答信号を送信するトランスポ
ンダと、最小の振幅を有するパルスから逐次大きくなる
振幅を有するパルスの間を変動するエネルギの前記一連
のインタロゲーションパルスを送信するインタロゲータ
と、を含み、前記インタロゲータは、前記インタロゲー
ションパルスの送信に続いて、前記応答信号を監視する
受信器と、前記応答信号を送信する前記トランスポンダ
がない場合、前記インタロゲータはより大きい振幅を有
するインタロゲーションパルスを送信するような振幅制
御回路と、を含んでいることを特徴とする識別システ
ム。
【００４２】（２１）ＲＦ−ＩＤの応用例は多数ある
が、インタロゲータからトランスポンダへの距離は制御
できないので、トランスポンダの発熱を除くためにイン
タロゲーションパルスの時間或いは電力が制御されてい
る。ＲＦ−ＩＤは、たとえば継続時間５ミリ秒の、狭い
インタロゲーションパルスを送信し、たとえば１ミリ秒
の、さらに短い継続時間の間トランスポンダからの応答
信号を監視する。最も効率的な充電システムを生成する
ためには監視継続時間を最も短かくしておく。トランス
ポンダからの応答信号がないと、インタロゲータ内部の
受信器が応答信号を検出するまで、インタロゲータはイ
ンタロゲーションパルスの継続時間を段階的に増加す
る。応答信号はトランスポンダがインタロゲーション信
号から必要な電力を十分に受信したことを示しており、
この電力はトランスポンダ内部に配置されたコンデンサ
に蓄えられた電圧として表されている。このシステムは
トランスポンダが短い継続時間の一連の給電パルスの組
み合わせによって最終の充電電圧レベルを得ることが可
能となるため、放電機能のないトランスポンダによって
支持されているが、或いは放電機能があり、かつ、十分
な電圧を受信するためには適切な継続時間のインタロゲ
ーションパルスがくるのを待たなければならないトラン
スポンダによっても支持されている。これに代わるもの
として、インタロゲーションパルスの継続時間を増加さ
せる代わりに、送信したインタロゲーションパルスの増
加した電力量と同じ電力量をつくり出すようにインタロ
ゲーションパルスの振幅を増加させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の必要部分を構成する要素を示している
インタロゲータのブロック図。
【図２】本発明の必要部分を構成する要素を示している
インタロゲータのブロック図。
【図３】従来技術によるインタロゲータによって最も遠
くに届く給電パルスが送信された場合、近くのトランス
ポンダが消費しなければならない余剰エネルギを示して
いる時間対電圧図。
【図４】本発明による放電型トランスポンダによって、
インタロゲーションパルスが吸収されることを示してい
る時間対電圧図。
【図５】本発明による放電型トランスポンダによって、
インタロゲーションパルスが吸収されかつ放電されるこ
とを示している時間対電圧図。
【図６】放電機能がないトランスポンダが同じ継続時間
の一連のインタロゲーションパルスによって充電できる
ことを示している時間対電圧図。
【図７】放電機能がないトランスポンダが逐次継続時間
が長くなる一連のインタロゲーションパルスによって充
電できることを示している時間対電圧図。
【図８】高速自動車識別アプリケーションにおける最適
時間長かつ最適電圧のインタロゲーションパルスを示し
ている時間対電圧図。
【図９】本発明による別の好適実施例の一部を構成する
要素を示しているトランスポンダのブロック図。
【図１０】本発明による好適実施例において、インタロ
ゲーションパルスの振幅を増加させることを示している
時間対電圧図。
【符号の説明】 ９ インタロゲータ １０ 発振器 １２ 可変増幅器 １４ カプラ １６ 並列共振回路 １８ アンテナ ２０ 受信器 ２１ パルス幅制御回路 ２２ データ制御回路 ２４ 継続時間制御回路／パルス幅制御回路 ２５ トランスポンダ ２６ アンテナ ２７ 電力制御回路 ２８ 共振回路 ２９ 振幅制御回路 ３０ ダイオード ３２ コンデンサ／エネルギ蓄積要素 ３４ ツェナダイオード ３６ 電流感知抵抗器／電流感知要素 ３８ 温度測定補償論理回路／回路要素 ４４ 給電信号 ４６ 最も近くにあるトランスポンダ ４８ 最も遠くにあるトランスポンダ ５０ 最も近距離にあるトランスポンダ１ ５２ 中間距離にあるトランスポンダ２ ５４ 最も遠距離にあるトランスポンダ３ ６０ トランスポンダ１ ６２ トランスポンダ２ ６４ トランスポンダ３ ７０ 道路に埋め込まれたアンテナ ７２ 感知される自動車

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】識別システムであって、 エネルギのパルスを受信すると、応答信号を送信するト
    ランスポンダと、 最短の継続時間を有するパルスから逐次長くなる継続時
    間を有するパルスの間を変動するエネルギの前記一連の
    インタロゲーションパルスを送信するインタロゲータ
    と、を含み、 前記インタロゲータは、前記インタロゲーションパルス
    の送信に続いて、送信された前記最短継続時間のインタ
    ロゲーションパルスよりさらに短い継続時間に対して前
    記応答信号を監視する受信器と、前記応答信号を送信す
    る前記トランスポンダがない場合、前記インタロゲータ
    はより長い継続時間を有するインタロゲーションパルス
    を送信するようなパルス幅制御回路と、を含んでいるこ
    とを特徴とする識別システム。
  2. 【請求項２】環境条件を遠隔感知する方法であって、 給電するため所定の継続時間のインタロゲーションパル
    スを受信するステップと、 前記インタロゲーションパルスの受信に続いて、前記イ
    ンタロゲーションパルスを整流するステップと、 前記インタロゲーションパルスの整流に続いて、所定の
    電圧量まで整流されたインタロゲーションパルスを蓄積
    するステップと、 前記整流されたインタロゲーションパルスの蓄積に続い
    て、前記所定の電圧量を検出するステップと、 前記所定の電圧量の検出に続いて、前記所定の電圧量の
    検出に応答して前記環境条件を直ちに測定するステップ
    と、 前記環境条件の測定に続いて、前記測定された環境条件
    を蓄積するステップと、 前記環境条件の蓄積に続いて、前記インタロゲーション
    パルスの電力レベルを検出するステップと、 前記測定された環境条件を検索するステップと、 前記所定の電圧量と前記インタロゲーションパルスの前
    記電力レベルにおける前記低下との検出に応答して、応
    答信号を送信するステップと、を含むことを特徴とする
    環境条件を遠隔感知する方法。
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