JPH0832483A - インテロゲータおよびトランスポンダシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】周波数ダイバシティーを用いてトランスポンダ
とインテロゲータの間で通信を行うこと。 【構成】インテロゲータにより無線ＲＦインテロゲート
信号を送信し、トランスポンダで無線ＲＦインテロゲー
ト信号を受信する。インテロゲータ内の第１、第２また
は第３回路のうちの一つからの応答信号をコントローラ
により選択し、復調器により前記選択された応答信号か
らのアップリンクメッセージを復調する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的には、無線周波
数識別（以下ＲＦＩＤと称す）の分野に関する。より詳
細には本発明は、周波数ダイバシティーを用いて、トラ
ンスポンダとインテロゲータとの間で通信を行う方法お
よび装置に関する。

【０００２】

【従来技術】装置が設けられ、所定距離だけ離間した、
所定位置にある目的物の存在を、接触することなく識別
または検出できるようにする装置に対するニーズは大き
い。

【０００３】例えば、目的物を識別できるように目的物
に一義的に割り当てられ、装置内に記憶されている識別
符号を、所定距離離れて接触することなく求めることが
望まれている。所定の呼び出しレンジ内に特定の目的物
があるかどうか判別することもできる。一例として、目
的物への可能な直接的アクセスを行うことなく、目的物
における、またはその内部の物理的パラメータ、例えば
温度および圧力について、問い合わせ（インテロゲー
ト）しなければならないケースがある。例えば、動物に
好ましいタイプの装置を取り付ければ、直接接触するこ
となくインテロゲート点で常にこの動物を識別できるよ
うになる。更に、装置を人に付けて、この装置によりア
クセスをチェックし、レスポンダユニットが所定の識別
データをインテロゲートユニットへ戻した場合、その人
の特定の領域へのアクセスを許可するような装置に対す
るニーズもある。更に別の例として、かかる装置が求め
られているのは、コンピュータ制御された産業用生産現
場である。すなわち、このような現場では、操作要員が
介入することなく、スペア部品貯蔵部から部品を取り出
し、生産現場へ搬送し、ここで最終製品となるように組
み立てる。この場合、スペア部品貯蔵部で部品を特定し
て検出し、これより取り出しできるように、個々の部品
に取り付けできるような装置が求められている。更に別
の例として、かかる装置が求められているのは、自動車
識別（ＡＶＩ）の分野である。すなわち、ここでは料金
徴収、自動車識別またはその他の目的のため、固定イン
テロゲートユニットにより車載トランスポンダに問い合
わせ信号を送ることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】インテロゲートとトラ
ンスポンダとの間の送信エラー回数を可能な最小値にし
て、これら用途およびその他用途を達成するのが好まし
い。送信エラーの発生回数を低減するため、従来のシス
テムで用いることができる方法としては、エラー補正コ
ード、アクノーリッジメントおよび再送信を用いたチェ
ックサムおよびデータ送信パワーおよび周波数トレード
オフがすべてである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】ＲＦＩＤシステムの技術
は、少なくとも２つの主なカテゴリーから成る。これら
２つのカテゴリーとしては、フルデュプレックス（全二
重）通信システムおよび半デュプレックス（半二重）通
信システムがある。これらカテゴリーのいずれにも精通
した当業者は、周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）、振
幅シフトキーイング（ＡＳＫ）、位相シフトキーイング
（ＰＳＫ）、または当業者に知られているその他多数の
変調技術を含む、多数の異なる変調技術のうちの一つ以
上を使用することができる。どのような変調技術を選択
したとしても、多くのＦＤＸ（フルデュプレックス）シ
ステムでは、トランスポンダは受信励振器信号からまず
サブキャリア（ＳＣ）を引き出すことにより、この応答
信号を送信し、サブキャリア（ＳＣ）にベースバンドデ
ータ信号を変調し、更に無線周波数（ＲＦ）信号にこの
サブキャリアデータ信号を変調する。実際に送信される
信号は、このＲＦ周波数±サブキャリアの周波数（ＲＦ
±ＳＣ）の周波数成分を有する。この変調を行い、従っ
てＲＦキャリア信号の両側にＲＦサブキャリア（ＲＦ±
ＳＣ）を発生するシステムでは、これら信号の一方をイ
ンテロゲータ内でＲＦ応答信号から信号の一方をフィル
タで除かなければならず、最終変調信号を発生するのに
用いられる信号パワーの約半分が失われる。実際変調器
の構成では、その他のスプリアス周波数成分が生じる。
例えば一つのダイオードを備えたシングルエンド変調器
は、サブキャリアの周波数（ＳＣ）にも使用周波数成分
が存在する。上記実施例は、トランスポンダがサブキャ
リア、すなわちＲＦ周波数にデータを変調するケースを
述べているが、同様にインテロゲータがトランスポンダ
に送信をするシステムを説明するのに、状況を逆にでき
る。

【０００６】本発明は、ＲＦＩＤシステム分野におい
て、当業者が主要通信チャンネルで生じる外部信号妨害
を克服するため、付随的変調積、例えばミラータイプの
サブキャリア信号およびスプリアス高調波信号を用いる
ことができることについて、まず着目したものである。
本発明の好ましい実施例は、既にある変調積を用いて、
周波数ダイバシティーを得て、データリンクの統合性を
改善する点で従来のトランスポンダよりも有利である。
周波数ダイバシティーのエラー無し受信および復調につ
いて最も可能性のあるＲＦ応答チャンネルを受信機で復
調するよう選択することにより、周波数ダイバシティー
の利点を得ている。これとは異なり、チャンネルのすべ
てまたは多数を復調でき、エラー検出コードを用いるこ
とにより、無エラーチャンネル送信からのデータを選択
できる。

【０００７】

【実施例】次に図１を参照すると、説明すべきトランス
ポンダ装置はインテロゲータ１０とトランスポンダ１２
を含む。インテロゲータ１０は、一般に主として固定位
置に留まる固定ユニットとして製造されているが、これ
とは異なりオペレータがこのインテロゲータ１０を持つ
ことも可能である。インテロゲータ１０はユーザーの入
力信号を受信すると、またはコンピュータ制御のような
自動化されたコマンド信号により、ＲＦインテロゲート
信号を送信する。このインテロゲータ１０は、トランス
ポンダ１２からの応答ＲＦ信号を受信し、この応答信号
内に含まれる情報を検出する能力も有する。データバス
１７を介してホストコンピュータと通信できるように、
インテロゲータ１０に適合することも可能であり、この
場合、インテロゲータユニット１０は、ホストコンピュ
ータからのコマンド信号を受けたり、またはホストコン
ピュータとの間でデータを送信することができる。

【０００８】図２は、好ましい実施例のフルデュプレッ
クストランスポンダ１２のブロック図である。このトラ
ンスポンダは共振回路２４を有する。共振回路２４はコ
イル２０とコンデンサ２２から構成することが好まし
い。共振回路２４にてインテロゲータ１０からのパワー
信号またはＲＦインテロゲート信号が受信される。共振
回路２４では、好ましくはＲＦインテロゲート信号の周
波数に等しい周波数を有するキャリア（搬送波）が形成
される。このキャリアは次にダイオード２６により整流
される。トランスポンダのコントローラ３０に対する整
流パワー信号とアースとの間に、コンデンサ２７が接続
されている。共振回路２４はインテロゲータ１０からの
データを受信するようにも作動できるが、本発明はリー
ドオンリーまたはリード／ライトシステムと併用でき
る。トランスポンダコントローラ１０は、パワー信号を
分周することにより、周波数がパワー信号の約数となっ
ているサブキャリア（副搬送波）信号を発生する。この
ような方法とは別に、トランスポンダ１２は局部発振器
（ＬＯ）を用いて、独立してサブキャリア周波数を発生
することもできる。サブキャリアの周波数は、このうち
の一つの周波数を用いてデータ過渡部を有するベースバ
ンド応答信号を発生するのに使用できる。このベースバ
ンド応答信号は、スイッチ３２へ送られ、スイッチ３２
はサブキャリアデータ信号によりキャリアを変調する。
スイッチ３２は抵抗器３４とオプションで直列にされて
いる。このスイッチ３２を開閉することにより、パワー
信号は抵抗器３４の値により決定されたＡＳＫキーイン
グ率（オフ時の振幅からのオン時の振幅が何パーセント
低下しているかを示す値）で振幅変調される。換言すれ
ば、抵抗器３４の値が極めて小さければ、変調度は１０
０％に近くなり、抵抗器３４が極めて大きければ、変調
度は０％に近づく。キャリアの非線形スイッチングはＦ
ＤＸ２＝ＲＦ−ＳＣおよびＦＤＸ１＝ＲＦ＋ＳＣで２つ
の側波帯が生じるような性質となっている。ベースバン
ドすなわちサブキャリア周波数ＦＤＸ３＝ＳＣではスプ
リアス信号も送信される。本発明の好ましい実施例で、
これらのスプリアス信号をどのように有利に使用してい
るかについては、後に述べる。キャリアの変調方法はＡ
ＳＫとして説明されているので、パワーすなわちＲＦイ
ンテロゲート信号を２つの約数に分周し、約数または周
波数の一方が第１データ値を表示し、他方の約数が第２
データ値を表示できるようにするための２つの分周器を
トランスポンダ１２内に設けることによって、ＦＳＫを
使用できる。本発明の好ましい実施例は、上記変調方法
または他の変調方法のいずれにも適用される。

【０００９】トランスポンダのコントローラ３０は、リ
ード／ライトシステムに対して、インテロゲートメッセ
ージ内の受信されたデータを記憶し、多数の動作のうち
の一つをイニシエートできる。特にトランスポンダのコ
ントローラ３０は、インテロゲートメッセージ内の受信
データをトランスポンダのメモリ３１内に記憶できる。
コントローラ３０はメモリ３１からデータを検索するこ
ともできる。ＡＶＩシステムではこのデータはトランス
ポンダ１２を搭載した自動車が料金徴収所を通過できる
かどうかをインテロゲータが問い合わせできるように、
トランスポンダ１２に維持されている料金の現在のバラ
ンスに関する情報を含むことができる。インテロゲート
メッセージを受信すると、トランスポンダ１２はこのよ
うな動作、例えば自己診断ルーチンまたは応答通信をイ
ニシエートできる。無線ＲＦ応答信号がイニシエートさ
れると、トランスポンダコントローラ３０はその出力端
に応答メッセージを発生する。次にトランスポンダ１２
は、スイッチ３２を用いてキャリア上でこの応答メッセ
ージを変調する。好ましい実施例のトランスポンダ１２
では、この無線応答信号はＦＤＸ１＝ＲＦ＋ＳＣを中心
とする第１チャンネル応答信号と、ＦＤＸ２＝ＲＦ−Ｓ
Ｃを中心とする第２チャンネル応答信号と、ＦＤＸ３＝
ＳＣを中心とするスプリアス第３チャンネル応答信号を
含む。この応答信号は、ＡＳＫ変調によるものであるこ
とが好ましく、ＡＳＫ変調では、スイッチ３２はダンピ
ング素子３４をアンテナ共振回路２４と並列に接続する
ようになっている。

【００１０】図３は好ましい実施例のフルーデュプレッ
クスのインテロゲータ１０のブロック図である。インテ
ロゲータ１０は、無線ＲＦインテロゲート信号を送信す
るためのインテロゲータ送信アンテナ５０と、無線ＲＦ
応答信号を受信するためのインテロゲータ受信アンテナ
５２を有する。このインテロゲータは、アップリンクＲ
Ｆキャリアを発生するためのインテロゲータＲＦ発振器
５４も含む。インテロゲータの変調器５６は、介在スイ
ッチ５５を介してアップリンクＲＦキャリアを受け、変
調されたキャリアをインテロゲータ送信アンテナ５０へ
送る。次にインテロゲータ送信アンテナ５０は、無線Ｒ
Ｆインテロゲータ信号をトランスポンダ１２へ送る。１
次巻線７０と２次巻線７２を有する第１トランス６８
は、インテロゲータ受信アンテナ５２からの無線ＲＦ応
答信号を受ける。第１トランス６８の１次巻線７０は、
受信アンテナ５２に接続されている。第２トランス７４
は１次巻線７６と２次巻線７８を有し、このトランス７
４も受信アンテナ５２からの無線ＲＦ応答信号を受け
る。図３は、第１トランス６８の１次巻線を介して受信
アンテナ５２に直列に接続すべき、第２トランス７４の
１次巻線７６を示す。これらトランス６８、７４は、設
計条件に応じて逆の順に並列または直列に接続できる。
第１トランス６８は２次巻線７２と並列な第１コンデン
サ７９を有する。第１トランス６８の２次巻線と、コン
デンサ７９の並列な組み合わせ（回路）により、第１共
振周波数を有する第１共振回路８２が形成されている。
同様に、第２トランス７４の２次巻線７８と第１コンデ
ンサ８４との並列な組み合わせ（回路）により、第２共
振周波数を有する第２共振回路８６が形成されている。
インテロゲータ１０は、更に同調回路８８も含み、この
同調回路は第２共振回路８４と並列に接続されるように
スイッチングできるようになっている。この同調回路８
８は、スイッチ９０と第３コンデンサ９２との直列接続
により構成することが好ましい。スイッチ９０が閉じら
れると、同調回路８８と第２共振回路８６とが並列に接
続される。この結果、第３コンデンサ９２の接続により
第２共振回路８６の周波数は第３共振周波数まで低下さ
れる。同調回路８８は、直列回路９０、９２に並列な抵
抗器、すなわちダンピング素子１０４も含むことがで
き、この場合、第２共振回路８６の周波数応答は、広く
なるだけでなく低下し、よって、半デュプレックスＦＳ
Ｋ変調された信号を受信できる。インテロゲータ１０
は、局部発振器９３も含み、その発振器は第１周波数ま
たは第２周波数で振動するように選択できることが好ま
しい。本明細書で述べた実施例では、第１周波数および
第２周波数は、それぞれ１４０ｋＨｚおよび１６０ｋＨ
ｚとなるように選択され、特定のフルデュプレックスの
実施例では、ＲＦ±ＳＣの鏡像関係のチャンネルの選択
された側波帯を、ＳＣすなわち２０ｋＨｚのベースバン
ド周波数に変換するのに１４０ｋＨｚのＬＯ周波数が用
いられる。スプリアスＳＣチャンネルを読み出すには、
周波数変換を行わないように局部発振器ＬＯが不能にさ
れる。本実施例における半デュプレックスの読み出しで
は、応答信号をＳＣのベースバンド周波数にシフトする
のに、１６０ｋＨｚのＬＯ周波数が用いられる。１２０
ｋＨｚのＬＯ周波数を用いると、この周波数変換が行わ
れる。混合器９４は第１共振回路８２、第２共振回路８
６および局部発振器９２からの信号を受信する。次に、
混合器９４は、局部発振器９２からの信号に対して共振
回路８２、８６からの信号を変調させ、変調した出力信
号をフィルタ９６へ送る。制限器９８は、次にこのフィ
ルタ９６の出力信号を受け、出力信号が予め選択したス
レッショルドを越えないように、この信号の振幅を制限
する。次に復調器１００は、フィルタを通り、制限され
た信号を受け、この信号からアップリングメッセージを
復調する。インテロゲータコントローラ１０２は、スイ
ッチ５５を通したアップリングＲＦキャリアの送信をイ
ネーブルし、更にアップリンクＲＦキャリアを変調する
ように、インテロゲータの変調器５６を制御するように
作動できる。この変調されたキャリアは無線ＲＦインテ
ロゲート信号の送信をするためのインテロゲータ送信ア
ンテナ５０へ送られる。インテロゲータコントローラ１
０２は更に、復調器１００からのアップリングメッセー
ジを受けるように作動でき、更に第２共振回路８６の共
振周波数を第２または第３共振周波数に選択するよう
に、スイッチ９０を制御するように作動できる。インテ
ロゲータコントローラ１０２は、局部発振器９３の周波
数も制御する。インテロゲータコントローラ１０２は、
エラーのない受信および復調を行うのに、ＲＦ応答チャ
ンネルのうちのどれに最大の信頼性があるかを評価する
ことにより、適当な応答チャンネルを選択できる。

【００１１】可能なＲＦ応答の周波数特性は、キャリア
上でＲＦ応答信号を変調するのに用いられる非線形デバ
イスに応じて、かなり変わるが、いずれの実際の変調器
も理想的な変調器に関連した信号差および信号和の他に
スプリアスな信号を発生する。図４は、スイッチ３２に
よるトランスポンダ１２におけるキャリアの変調によ
り、当該３つの信号周波数が生じるフルデュプレックス
トランスポンダ１２の周波数スペクトルを示す。これら
３つの信号の中心は、信号和であるＦＤＸ１、信号差で
あるＦＤＸ２およびサブキャリア（ＳＣ）周波数となっ
ているスプリアス出力信号であるＦＤＸ３にある。この
図にはその他多くの発生スプリアス信号は図示していな
い。図４の周波数スペクトル上には、半デュプレックス
トランスポンダから受信し得る信号周波数も重ねられて
示されている。図４は、単に相対的周波数バンドを示す
ためのものであり、従って垂直軸はなんら特定の振幅を
示すものではない。インテロゲータ１０が半デュプレッ
クストランスポンダおよびフルデュプレックストランス
ポンダ１２の双方と作動するようにするには、このイン
テロゲータはフルデュプレックストランスポンダからの
ダイバシティー信号および半デュプレックストランスポ
ンダからの応答信号を受信するように設計しなければな
らない。この図ではＲＦキャリアは１４０ｋＨｚであ
り、サブキャリアは２０ｋＨｚである。従ってＦＤＸ３
の中心は２０ｋＨｚであり、ＦＤＸ２の中心は１２０ｋ
Ｈｚであり、ＦＤＸ１の中心は１６０ｋＨｚである。再
度図２を参照すると、トランスポンダ１２と共に半デュ
プレックス応答を行うことができるオプション回路が点
線で示されている。半デュプレックス応答は、第１およ
び第２ＦＳＫ周波数を有するＦＳＫ変調された応答であ
ることが好ましい。第１ＦＳＫ周波数はほぼＲＦキャリ
アの共振周波数に等しく、トランスポンダ共振回路２４
と並列にコンデンサ２３を接続するように、スイッチ２
１を用い、よって共振回路の周波数を第１ＦＳＫ周波数
から第２ＦＳＫ周波数まで低下することにより第２ＦＳ
Ｋ周波数を得ている。スイッチ２１を選択的に開閉する
ことにより、第１データ極性を示す第１ＦＳＫ周波数お
よび第２データ極性を示す第２ＦＳＫ周波数により、キ
ャリアにデータを変調できる。半デュプレックストラン
スポンダを用いた作動ができるようにするには、インテ
ロゲータ１０は、半デュプレックスパワー化バースト信
号を送り、その後にスイッチ５５が励振器すなわち発振
器５４からアンテナ５０へのパワーの送信を不能にする
クワイエット時間が続く。この時間の間、インテロゲー
タ１０は半デュプレックスＲＦ応答を待つ。

【００１２】図５はインテロゲータ１０のためのプリセ
レクトフィルタパスバンドを示す。図５は、単に相対的
周波数バンドを示すためのものであり、従って垂直軸は
特定の振幅を示すものではない。パスバンドＡは、第１
共振回路８２上で受信され、フルデュプレックストラン
スポンダ１２からのスプリアス信号ＦＤＸ３を受けるの
に、約２０ｋＨｚの中心周波数を有する。パスバンドＢ
およびＣは、第２共振回路８６で受信される。第２共振
回路８６はパスバンドＣを受信するように構成される際
は、フルデュプレックストランスポンダ１２の変調器の
和成分ＦＤＸ１を受けるのに、約１６０ｋＨｚの中心周
波数を有する。更にインテロゲータ１０は、パスバンド
Ｂを受信するように構成される際は、第２共振回路８４
を並列に接続されるようにスイッチングできる同調回路
８８も含む。第２共振回路８４の中心周波数は約１２０
ｋＨｚにシフトされ、第２共振回路８４は抵抗器１０４
によってダンピングできるので、第２共振回路８４のバ
ンド幅は、フルデュプレックストランスポンダ１２から
の差成分信号ＦＤＸ２または任意の実施例における半デ
ュプレックストランスポンダからの応答信号ＨＤＸのい
ずれかを受信するのに十分広くなっている。当然なが
ら、パスバンドＢおよびＣのみならず、半デュプレック
ス応答信号ＨＤＸにも別個の共振回路を使用してもよ
い。

【００１３】図６は、フルデュプレックストランスポン
ダおよび半デュプレックストランスポンダと通信するの
に、インテロゲータが使用できる代表的アルゴリズムを
示すタイミング図である。ｔ０からｔ１に続く時間
（Ａ）は、パスバンドＡを使用した第１共振回路８２上
でスプリアス信号ＦＤＸ３の受信を可能にするものであ
り、この期間中、スイッチ５５は閉じられ、インテロゲ
ータがフルデュプレックストランスポンダ１２の励振を
続けることができるようにし、スイッチ９０はパスバン
ドＢまたはＣからの信号がフィルタで除去されるよう開
閉できる。更にこの時間Ａの間は、ＬＯ９３はインテロ
ゲータコントローラ１０２により不能にされ、ＳＣを中
心とするスプリアス信号が通過されて復調できるように
なっている。ｔ１からｔ２に続く期間Ｂの間は、インテ
ロゲータ１０がトランスポンダ１２を励振するように、
スイッチ５５は閉じたままである。スイッチ９０は閉じ
られているので、インテロゲータ１０はパスバンドＢか
らの信号を受信できる。更にｔ２からｔ３に続く期間Ｃ
の間は、インテロゲータ１０はトランスポンダ１２を励
振し続けるように閉じたままである。スイッチ９０は開
放されているので、インテロゲータ１０はパスバンドＣ
からの信号を受信できる。期間Ｂ中は期間Ｃと同様に、
ＬＯ９３は１４０ｋＨｚで振動するので、受信信号はＳ
Ｃ周波数に周波数シフトできる。ｔ３からｔ４に続く期
間Ｄの間は、スイッチ５５はインテロゲータ１０がイン
テロゲート信号を送信しないように開放されている。期
間Ｄの間、ＬＯ９３は１６０ｋＨｚで発振するので、こ
の時受信されたＨＤＸ信号はサブキャリア（ＳＣ）周波
数変位できる。インテロゲータ１０は、半デュプレック
ストランスポンダ１２からの半デュプレックス応答信号
を受信できる。サイクル間の中間ステップを経て、また
は中間ステップなしで、何回もこのサイクルを繰り返す
ことができる。図６は、相対的周波数バンドを示すため
のものであるので、垂直軸は特定の振幅を示していな
い。トランスポンダ１２は、３つの異なる周波数バンド
ＦＤＸ１、ＦＤＸ２およびＦＤＸ３上でその信号を送信
するので、インテロゲータ１０は、期間Ａ、ＢおよびＣ
の間でそれぞれこれらバンドの各々で受信される信号を
解析できる。インテロゲータ１０が、受信信号のうちの
どれが有効であるかを決定できる方法は、簡単なエラー
検出コード、例えばパリティまたはチェックサムコード
を使用することである。受信信号のうちの一つまたはす
べてはそのパリティまたはチェックサムにより、無エラ
ーの送信を表示できる。インテロゲータ１０は、エラー
のない送信を示す受信信号を簡単に選択できる。適当な
受信信号を選択するその他の方法は、当業者によって選
択できる。３つのフルデュプレックス応答チャンネルお
よび単一の半デュプレックス応答チャンネルを有するシ
ステムに関連して、タイミングについて説明したが、そ
の他の種々の実施例も可能である。かかる実施例は、多
少の完全デュプレックス応答チャンネルを有するシステ
ムおよび半デュプレックス応答チャンネルを有しないチ
ャンネルを含む。その他の実施例は、２つ以上の半デュ
プレックス応答チャンネルを有するシステムを含む。

【００１４】下記の表は、実施例および図面の概要を示
すものである。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【表２】

【００１７】

【表３】

【００１８】

【表４】

【００１９】これまでに数例の好ましい実施例を詳細に
説明した。本発明の範囲は、上記の実施例と異なるが、
本発明の範囲内に入る実施例も含むと解すべきである。

【００２０】例えば、「マイクロコンピュータ」は、マ
イクロコンピュータがメモリを必要とすることを意味す
るように用いられているが、「マイクロプロセッサ」は
メモリを必要としていない。本明細書における用語の使
用は、これら用語が同義語でもあり、均等物も意味する
ようなものになっている。単語「処理回路」または「制
御回路」は、ＡＳＩＣ（特殊用途集積回路）、ＰＡＬ
（プログラマブルアレイロジック）、ＰＬＡ（プログラ
マブルロジックアレイ）、デコーダ、メモリ、ソフトに
基づかないプロセッサ、またはその他回路、または任意
のアーキテクチャのマイクロプロセッサおよびマイクロ
コンピュータを含むデジタルコンピュータまたはそれら
の組み合わせを含む。メモリデバイスは、ＳＬＡＭ（ス
タティックランダムアクセスメモリ）、ＤＬＡＭ（ダイ
ナミックランダムアクセスメモリ）、疑似スタティック
ＲＡＭ、ラッチ、ＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去可能なプ
ログラマブルリードオンリーメモリ）、ＥＰＲＯＭ（消
去可能なプログラマブルリードオンリーメモリ）、レジ
スタまたは当業者に知られているその他任意のメモリデ
バイスを含む。包含する単語は、本発明の範囲の解釈に
当たって、制限的でないものと解釈すべきである。

【００２１】本発明は、フルデュプレックストランスポ
ンダ装置または半デュプレックストランスポンダ装置に
構成できる。周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）変調
は、パルスポーズ変調、振幅シフトキーイング（ＡＳ
Ｋ）、直交ＡＭ（ＱＡＭ）変調、直交位相シフトキーイ
ング（ＱＰＳＫ）またはその他の変調と同様に、一つの
可能なデータ変調法と考えられる。クロス信号干渉を防
止するため、別のタイプのマルチプレクシング例えば時
間または周波数変調を行うことができる。本発明は、デ
ィスクリート部品、シリコン、ヒ化ガリウムまたはその
他電子材料群で構成された完全集積回路のみならず、光
をベースとする形態または他の技術をベースとする形態
および実施例に構成できる。本発明の種々の実施例は、
ハードウェア、ソフトウェアまたはマイクロコード化さ
れたファームウェアを使用できるし、また、これらを使
って具現化されると理解すべきである。

【００２２】以上で、図示した実施例を参照して本発明
について説明したが、この説明は制限的なものと見なす
べきでない。図示した実施例の種々の変形例およびそれ
らの組み合わせのみならず、本発明の他の実施例につい
ては、当業者が説明を読めば明らかとなろう。従って特
許請求の範囲はかかる変形例または実施例のいずれも含
むものである。

【００２３】以上の説明に関して、更に以下の項を開示
する。 （１）ａ）無線ＲＦインテロゲート信号を受信し、更に
無線ＲＦ応答信号（この応答信号は周波数ＦＤＸ１＝Ｒ
Ｆ＋ＳＣを中心とする第１チャンネルの応答信号とＦＤ
Ｘ２＝ＲＦ−ＳＣを中心とする第２チャンネル応答信号
を含む）を送信するように作動するトランスポンダと、 ｂ）ｉ．前記無線ＲＦインテロゲート信号を送信するた
めの送信アンテナと、 ｉｉ．前記無線ＲＦ応答信号を受信するための受信アン
テナと、 ｉｉｉ．前記受信アンテナと電気的に結合しており、前
記第１チャンネル応答信号を受信するよう作動できる第
１回路と、 ｉｖ．前記受信アンテナと電気的に結合しており、前記
第２チャンネル応答信号を受信するよう作動できる第２
回路と、 ｖ．前記第１および第２回路に電気的に結合しており、
前記回路からの前記応答信号のうちの一つを選択するよ
うに作動できるコントローラと、 ｖｉ．前記選択された応答信号を受信し、更にこの応答
信号からのアップリンクメッセージを復調するための復
調器とを有するインテロゲータとを備えたインテロゲー
タ／トランスポンダシステム。

【００２４】（２）前記第１および第２チャンネルが理
想的変調器に関連した鏡像関係の信号となり、第３チャ
ンネル応答信号は、周波数ＦＤＸ３を中心とし、非線形
素子の変調器を使用した結果として形成されたスプリア
ス信号となるように、非線形素子を使用してキャリアを
変調することにより、前記トランスポンダは前記無線Ｒ
Ｆ応答信号を発生する、前記第１項記載のシステム。 （３）前記受信アンテナに電気的に結合し、前記第３チ
ャンネル応答信号を受信するよう作動できる第３回路を
更に含む、前記第２項記載のシステム。 （４）前記トランスポンダは、 ａ）周波数ＲＦの無線ＲＦインテロゲート信号を受信す
るためのアンテナと、 ｂ）前記無線ＲＦインテロゲート信号中のパワーから周
波数ＲＦのキャリアを引き出すためのアンテナ共振回路
と、 ｅ）周波数ＲＦの前記キャリアを受信し、このキャリア
を分周することにより、周波数ＳＣのサブキャリアを前
記キャリアから引き出し、更に前記サブキャリア周波数
ＳＣで応答メッセージを発生するためのコントローラ
と、 ｄ）無線応答信号を形成するよう、前記キャリアに前記
応答メッセージを変調するようになっており、この変調
された応答メッセージが周波数ＦＤＸ１＝ＲＦ＋ＳＣを
中心とする第１チャンネル応答信号、信号ＦＤＸ２＝Ｒ
Ｆ−ＳＣを中心とする第２チャンネル応答信号および周
波数ＦＤＸ３＝ＳＣを中心とする第３チャンネル応答信
号を有するように、非線形回路素子から構成された変調
器とを備えた、前記第３項記載のシステム。

【００２５】（５）前記変調器はスイッチと、前記アン
テナ共振回路に並列に接続されたダンピング素子との直
列の組み合わせである、第４項記載のシステム。 （６）前記ダンピング素子は、スイッチを閉じることに
よりアンテナ共振回路の両端に低インピーダンス通路が
形成されるように、短絡回路となっている、第５項記載
のシステム。 （７）前記ＲＦインテロゲート信号は、前記ＲＦ応答信
号に同時に発生されるよう、前記第１および第２チャン
ネルはフルデュプレックスチャンネルとなっている、第
１項記載のシステム。 （８）前記インテロゲータは、半デュプレックスパワー
化バースト信号を送るようにも作動でき、このバースト
信号の送信後に休止時間が続き、この期間中、インテロ
ゲータのエクサイタはアクティブでなく、インテロゲー
タは半デュプレックスＲＦ応答信号を待つ、第７項記載
のシステム。 （９）前記インテロゲータは、前記受信アンテナに電気
的に結合されると共に、前記トランスポンダの変調器の
非線形の結果として形成される別のチャンネル応答を受
けるように作動する別の回路を更に含む、第１項記載の
システム。 （１０）前記コントローラは前記第１、第２および第３
チャンネル応答信号のうちのいずれが、無エラー信号の
受信および復調を最も可能とするかを判別するよう、前
記第１、第２および第３チャンネル応答の各々を解析す
るようにも作動できる、第１項記載のシステム。 （１１）前記コントローラは前記復調によるアップリン
クメッセージの復調を別々に行うための前記チャンネル
の各々を選択し、エラーについて前記復調されたメッセ
ージの各々をチェックするようになっている、第１項記
載のシステム。 （１２）前記コントローラは、前記エラーをチェックす
るため、パリティビットを使用する、第１項記載のシス
テム。 （１３）前記受信アンテナおよび前記送信アンテナは、
同一アンテナである第１項記載のシステム。 （１４）前記ＲＦインテロゲート信号はダウンリンクメ
ッージを含む、第１項記載のシステム。 （１５）前記第２回路は、並列共振回路であり、前記第
２回路は同調回路に電気的に結合した前記第２回路であ
る、第１項記載のシステム。

【００２６】（１６）ａ）トランスポンダを備え、該ト
ランスポンダは、 ｉ．周波数ＲＦの無線ＲＦインテロゲート信号を受信す
るためのアンテナと、 ｉｉ．前記無線ＲＦインテロゲート信号内のパワーから
周波数ＲＦのキャリアを引き出すためのアンテナ共振回
路と、 ｉｉｉ．周波数ＲＦの前記キャリアから周波数ＳＣのサ
ブキャリアを引き出すための分周器と、 ｉｖ．前記アンテナ共振回路から前記無線ＲＦインテロ
ゲート信号を受信し、出力端に復調されたインテロゲー
トメッセージを発生するための復調器と、 ｖ．前記復調されたＲＦインテロゲートメッセージを入
力端で受信し、前記サブキャリア周波数ＳＣで発生され
た応答メッセージを出力端で発生するためのコントロー
ラと、 ｖｉ．無線応答信号を形成するよう、前記キャリアに前
記応答メッセージを変調し、この変調された応答メッセ
ージが周波数ＦＤＸ１＝ＲＦ＋ＳＣを中心とする第１チ
ャンネル応答信号と、周波数ＦＤＸ２＝ＲＦ−ＳＣを中
心とする第２チャンネル応答信号と、周波数ＦＤＸ３＝
ＳＣを中心とする第３チャンネル応答信号を有するよう
に、非線形回路素子となっている変調器とを有し、 ｂ）更にインテロゲータを備え、該インテロゲータは、 ｉ．前記無線ＲＦインテロゲート信号を送信するための
送信アンテナと、 ｉｉ．前記無線ＲＦ応答信号を受信するための受信アン
テナと、 ｉｉｉ．アップリンクＲＦキャリアを発生するためのＲ
Ｆ発振器と、 ｉｖ．前記アップリンクＲＦキャリアを受信すると共
に、前記無線ＲＦインテロゲート信号を送信するための
前記送信アンテナにこの変調されたキャリアを送る変調
器と、 ｖ．前記受信アンテナに接続された１次巻線および２次
巻線を有し、前記受信アンテナからの前記無線ＲＦ応答
信号を受信するための第１トランスと、 ｖｉ．前記受信アンテナに接続された１次巻線および２
次巻線を有し、前記受信アンテナから前記無線ＲＦ応答
信号を受信するための第２トランスと、 ｖｉｉ．周波数ＦＤＸ３の前記第３チャンネル応答信号
を受信できるように、ＦＤＸ３＝ＳＣの共振周波数を有
する第１共振回路を形成する並列回路を、前記第１トラ
ンスの前記２次巻線と共に形成する第１コンデンサと、 ｖｉｉｉ．周波数ＦＤＸ１の前記第１チャンネル応答信
号を受信できるように、約ＦＤＸ１＝ＲＦ＋ＳＣの共振
周波数を有する第２共振回路を形成する並列回路を、前
記第２トランスの前記２次巻線と共に形成する第２コン
デンサと、 ｉｘ．第３コンデンサとスイッチとの直列回路から成
り、前記スイッチが閉じていると前記第２トランスの前
記２次巻線と、前記第２および第３コンデンサとの並列
回路により前記第２共振回路の周波数が約ＦＤＸ２＝Ｒ
Ｆ−ＳＣの共振周波数まで低下し、よって、周波数ＦＤ
Ｘ２の前記第２チャンネル応答信号を受信できるように
する前記第２共振回路と並列な同調回路と、 ｘ．第１および第２チャンネル応答信号を復調すべき
時、周波数ＲＦで発信でき、前記第３チャンネル応答信
号を復調すべき時は不能にされる局部発振器と、 ｘｉ．前記第１および第２共振回路、および前記局部発
振器からの信号を受け、これら信号のベースバンドにシ
フトするための混合器と、 ｘｉｉ．前記復調器の出力信号を受信し、フィルタ処理
された出力信号を発生するためのフィルタと、 ｘｉｉｉ．前記フィルタ処理された出力信号を受信し、
フィルタ処理され、かつ制限された信号を形成するよ
う、前記フィルタ処理された出力信号の振幅を制限する
ための制限器と、 ｘｉｖ．前記フィルタ処理され、制限された信号を受信
し、この信号からアップリンクメッセージを復調するた
めの復調器と、 ｘｖ．前記アップリンクＲＦキャリアの変調を行うため
の前記変調器にデータを発生し、更に前記復調器からの
前記アップリンクメッセージを受信し、かつ前記局部発
振器の作動を可能にするよう作動できるコントローラと
を有するインテロゲータ／トランスポンダシステム。

【００２７】（１７）トランスポンダとインテロゲータ
との間で通信するための方法であって、 ａ）前記インテロゲータにより無線ＲＦインテロゲート
信号を送信し、 ｂ）トランスポンダで無線ＲＦインテロゲート信号を受
信し、 ｃ）周波数ＦＤＸ１＝ＲＦ＋ＳＣを中心とする第１チャ
ンネル応答信号と、周波数ＦＤＸ２＝ＲＦ−ＳＣを中心
とする第２チャンネル応答信号と、周波数ＦＤＸ３＝Ｓ
Ｃを中心とする第３チャンネル応答信号とを含む、無線
ＲＦ応答信号を前記トランスポンダにより送信し、 ｄ）第１回路が前記第１チャンネル応答信号を受信する
よう作動でき、第２回路が前記第２チャンネル応答信号
を受信するよう作動でき、第３回路が前記第３チャンネ
ル応答信号を受信するよう作動できる前記インテロゲー
タにより、前記無線ＲＦ応答信号を受信し、 ｅ）前記第１、第２または第３回路のうちの一つからの
応答信号をコントローラにより選択し、復調器により前
記選択された応答信号からのアップリンクメッセージを
復調することを備えた通信方法。 （１８）前記コントローラは更に前記応答のうちのいず
れがエラーのない信号の受信および復調を最も可能とす
るかを判別するよう、前記第１、第２および第３チャン
ネル応答信号の各々を解析する、第１７項記載の方法。

【００２８】（１９）トランスポンダとインテロゲータ
との間で通信を行う方法である。インテロゲータ（１
０）は無線ＲＦインテロゲート信号を送信し、この無線
ＲＦインテロゲート信号はトランスポンダ（１２）によ
り受信される。トランスポンダ（１２）は無線ＲＦ応答
信号を送信する。無線ＲＦ応答信号は周波数ＦＤＸ１＝
ＲＦ＋ＳＣを中心とする第１チャンネル応答信号と、周
波数ＦＤＸ２＝ＲＦ−ＳＣを中心とする第２チャンネル
応答信号と、周波数ＦＤＸ３＝ＳＣを中心とする第３チ
ャンネル応答信号を有し、第３チャンネル応答信号はト
ランスポンダの変調器（３２、３４）として、非線形素
子（３２）を使用することにより生じるスプリアス信号
である。インテロゲータ（１０）はこの無線ＲＦ応答信
号を受信する。この応答信号は、前記第１チャンネル応
答信号を受信するよう作動できる第１回路（８２）と、
前記第２チャンネル応答信号を受信するよう作動できる
第２回路（８６）と、前記第３チャンネル応答信号を受
信するよう作動できる第３回路（８６、８８）により、
３つのチャンネルで受信される。次にコントローラ（１
０２）は復調のための前記第１、第２または第３回路
（８２、８６、８８）のうちの一つから応答信号を選択
する。次に復調器（１００）は、選択されたチャンネル
応答信号のうちの一つを復調する。その他の装置、シス
テムおよび方法が開示されている。

【００２９】関連特許のクロスレファレンス 次の本願出願人による米国特許出願を引用例として援用
する。 米国特許番号（出願番号） 出願日 出願人ケース番号 ５，０５３，７７４ １９９１年１月１０日 ＴＩ−１２７９７Ａ ０８／０６５，２８６ １９９３年５月２１日 ＴＩ−１６９８１

【図面の簡単な説明】

【図１】トランスポンダに接近したインテロゲータを有
する好ましい実施例のインテロゲータ／トランスポンダ
装置を示すブロック図。

【図２】好ましい実施例のフルデュプレックトランスポ
ンダのブロック図

【図３】好ましい実施例のフルデュプレックインテロゲ
ータのブロック図

【図４】トランスポンダの非線形変調素子の変調スペク
トルを示すグラフ。

【図５】本発明に係わる好ましい実施例のインテロゲー
タのプリセレクタパスバンドまたはフィルタの周波数ス
ペクトルを示すグラフ。

【図６】周波数ダイバシティーのためのチャンネルスイ
ッチングを行うための好ましいプロトコルのタイミング
図

【符号の説明】

１０ インテロゲータ １２ トランスポンダ １７ データバス ２４ 共振回路 ３０ コントローラ ３２ スイッチ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年１０月２０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】 インテロゲータおよびトランスポンダ
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、一般的には、無線周波
数識別（以下ＲＦＩＤと称す）の分野に関する。より詳
細には本発明は、周波数ダイバシティーを用いて、トラ
ンスポンダとインテロゲータとの間で通信を行う方法お
よび装置に関する。

【０００２】

【従来技術】装置が設けられ、所定距離だけ離間した、
所定位置にある目的物の存在を、接触することなく識別
または検出できるようにする装置に対するニーズは大き
い。

【０００３】例えば、目的物を識別できるように目的物
に一義的に割り当てられ、装置内に記憶されている識別
符号を、所定距離離れて接触することなく求めることが
望まれている。所定の呼び出しレンジ内に特定の目的物
があるかどうか判別することもできる。一例として、目
的物への可能な直接的アクセスを行うことなく、目的物
における、またはその内部の物理的パラメータ、例えば
温度および圧力について、問い合わせ（インテロゲー
ト）しなければならないケースがある。例えば、動物に
好ましいタイプの装置を取り付ければ、直接接触するこ
となくインテロゲート点で常にこの動物を識別できるよ
うになる。更に、装置を人に付けて、この装置によりア
クセスをチェックし、レスポンダユニットが所定の識別
データをインテロゲートユニットへ戻した場合、その人
の特定の領域へのアクセスを許可するような装置に対す
るニーズもある。更に別の例として、かかる装置が求め
られているのは、コンピュータ制御された産業用生産現
場である。すなわち、このような現場では、操作要員が
介入することなく、スペア部品貯蔵部から部品を取り出
し、生産現場へ搬送し、ここで最終製品となるように組
み立てる。この場合、スペア部品貯蔵部で部品を特定し
て検出し、これより取り出しできるように、個々の部品
に取り付けできるような装置が求められている。更に別
の例として、かかる装置が求められているのは、自動車
識別（ＡＶＩ）の分野である。すなわち、ここでは料金
徴収、自動車識別またはその他の目的のため、固定イン
テロゲートユニットにより車載トランスポンダに問い合
わせ信号を送ることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】インテロゲートとトラ
ンスポンダとの間の送信エラー回数を可能な最小値にし
て、これら用途およびその他用途を達成するのが好まし
い。送信エラーの発生回数を低減するため、従来のシス
テムで用いることができる方法としては、エラー補正コ
ード、アクノーリッジメントおよび再送信を用いたチェ
ックサムおよびデータ送信パワーおよび周波数トレード
オフがすべてである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】ＲＦＩＤシステムの技術
は、少なくとも２つの主なカテゴリーから成る。これら
２つのカテゴリーとしては、フルデュプレックス（全二
重）通信システムおよび半デュプレックス（半二重）通
信システムがある。これらカテゴリーのいずれにも精通
した当業者は、周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）、振
幅シフトキーイング（ＡＳＫ）、位相シフトキーイング
（ＰＳＫ）、または当業者に知られているその他多数の
変調技術を含む、多数の異なる変調技術のうちの一つ以
上を使用することができる。どのような変調技術を選択
したとしても、多くのＦＤＸ（フルデュプレックス）シ
ステムでは、トランスポンダは受信励振器信号からまず
サブキャリア（ＳＣ）を引き出すことにより、この応答
信号を送信し、サブキャリア（ＳＣ）にベースバンドデ
ータ信号を変調し、更に無線周波数（ＲＦ）信号にこの
サブキャリアデータ信号を変調する。実際に送信される
信号は、このＲＦ周波数±サブキャリアの周波数（ＲＦ
±ＳＣ）の周波数成分を有する。この変調を行い、従っ
てＲＦキャリア信号の両側にＲＦサブキャリア（ＲＦ±
ＳＣ）を発生するシステムでは、これら信号の一方をイ
ンテロゲータ内でＲＦ応答信号から信号の一方をフィル
タで除かなければならず、最終変調信号を発生するのに
用いられる信号パワーの約半分が失われる。実際変調器
の構成では、その他のスプリアス周波数成分が生じる。
例えば一つのダイオードを備えたシングルエンド変調器
は、サブキャリアの周波数（ＳＣ）にも使用周波数成分
が存在する。上記実施例は、トランスポンダがサブキャ
リア、すなわちＲＦ周波数にデータを変調するケースを
述べているが、同様にインテロゲータがトランスポンダ
に送信をするシステムを説明するのに、状況を逆にでき
る。

【０００６】本発明は、ＲＦＩＤシステム分野におい
て、当業者が主要通信チャンネルで生じる外部信号妨害
を克服するため、付随的変調積、例えばミラータイプの
サブキャリア信号およびスプリアス高調波信号を用いる
ことができることについて、まず着目したものである。
本発明の好ましい実施例は、既にある変調積を用いて、
周波数ダイバシティーを得て、データリンクの統合性を
改善する点で従来のトランスポンダよりも有利である。
周波数ダイバシティーのエラー無し受信および復調につ
いて最も可能性のあるＲＦ応答チャンネルを受信機で復
調するよう選択することにより、周波数ダイバシティー
の利点を得ている。これとは異なり、チャンネルのすべ
てまたは多数を復調でき、エラー検出コードを用いるこ
とにより、無エラーチャンネル送信からのデータを選択
できる。

【０００７】

【実施例】次に図１を参照すると、説明すべきトランス
ポンダ装置はインテロゲータ１０とトランスポンダ１２
を含む。インテロゲータ１０は、一般に主として固定位
置に留まる固定ユニットとして製造されているが、これ
とは異なりオペレータがこのインテロゲータ１０を持つ
ことも可能である。インテロゲータ１０はユーザーの入
力信号を受信すると、またはコンピュータ制御のような
自動化されたコマンド信号により、ＲＦインテロゲート
信号を送信する。このインテロゲータ１０は、トランス
ポンダ１２からの応答ＲＦ信号を受信し、この応答信号
内に含まれる情報を検出する能力も有する。データバス
１７を介してホストコンピュータと通信できるように、
インテロゲータ１０に適合することも可能であり、この
場合、インテロゲータユニット１０は、ホストコンピュ
ータからのコマンド信号を受けたり、またはホストコン
ピュータとの間でデータを送信することができる。

【０００８】図２は、好ましい実施例のフルデュプレッ
クストランスポンダ１２のブロック図である。このトラ
ンスポンダは共振回路２４を有する。共振回路２４はコ
イル２０とコンデンサ２２から構成することが好まし
い。共振回路２４にてインテロゲータ１０からのパワー
信号またはＲＦインテロゲート信号が受信される。共振
回路２４では、好ましくはＲＦインテロゲート信号の周
波数に等しい周波数を有するキャリア（搬送波）が形成
される。このキャリアは次にダイオード２６により整流
される。トランスポンダのコントローラ３０に対する整
流パワー信号とアースとの間に、コンデンサ２７が接続
されている。共振回路２４はインテロゲータ１０からの
データを受信するようにも作動できるが、本発明はリー
ドオンリーまたはリード／ライトシステムと併用でき
る。トランスポンダコントローラ１０は、パワー信号を
分周することにより、周波数がパワー信号の約数となっ
ているサブキャリア（副搬送波）信号を発生する。この
ような方法とは別に、トランスポンダ１２は局部発振器
（ＬＯ）を用いて、独立してサブキャリア周波数を発生
することもできる。サブキャリアの周波数は、このうち
の一つの周波数を用いてデータ過渡部を有するベースバ
ンド応答信号を発生するのに使用できる。このベースバ
ンド応答信号は、スイッチ３２へ送られ、スイッチ３２
はサブキャリアデータ信号によりキャリアを変調する。
スイッチ３２は抵抗器３４とオプションで直列にされて
いる。このスイッチ３２を開閉することにより、パワー
信号は抵抗器３４の値により決定されたＡＳＫキーイン
グ率（オフ時の振幅からのオン時の振幅が何パーセント
低下しているかを示す値）で振幅変調される。換言すれ
ば、抵抗器３４の値が極めて小さければ、変調度は１０
０％に近くなり、抵抗器３４が極めて大きければ、変調
度は０％に近づく。キャリアの非線形スイッチングはＦ
ＤＸ２＝ＲＦ−ＳＣおよびＦＤＸ１＝ＲＦ＋ＳＣで２つ
の側波帯が生じるような性質となっている。ベースバン
ドすなわちサブキャリア周波数ＦＤＸ３＝ＳＣではスプ
リアス信号も送信される。本発明の好ましい実施例で、
これらのスプリアス信号をどのように有利に使用してい
るかについては、後に述べる。キャリアの変調方法はＡ
ＳＫとして説明されているので、パワーすなわちＲＦイ
ンテロゲート信号を２つの約数に分周し、約数または周
波数の一方が第１データ値を表示し、他方の約数が第２
データ値を表示できるようにするための２つの分周器を
トランスポンダ１２内に設けることによって、ＦＳＫを
使用できる。本発明の好ましい実施例は、上記変調方法
または他の変調方法のいずれにも適用される。

【０００９】トランスポンダのコントローラ３０は、リ
ード／ライトシステムに対して、インテロゲートメッセ
ージ内の受信されたデータを記憶し、多数の動作のうち
の一つをイニシエートできる。特にトランスポンダのコ
ントローラ３０は、インテロゲートメッセージ内の受信
データをトランスポンダのメモリ３１内に記憶できる。
コントローラ３０はメモリ３１からデータを検索するこ
ともできる。ＡＶＩシステムではこのデータはトランス
ポンダ１２を搭載した自動車が料金徴収所を通過できる
かどうかをインテロゲータが問い合わせできるように、
トランスポンダ１２に維持されている料金の現在のバラ
ンスに関する情報を含むことができる。インテロゲート
メッセージを受信すると、トランスポンダ１２はこのよ
うな動作、例えば自己診断ルーチンまたは応答通信をイ
ニシエートできる。無線ＲＦ応答信号がイニシエートさ
れると、トランスポンダコントローラ３０はその出力端
に応答メッセージを発生する。次にトランスポンダ１２
は、スイッチ３２を用いてキャリア上でこの応答メッセ
ージを変調する。好ましい実施例のトランスポンダ１２
では、この無線応答信号はＦＤＸ１＝ＲＦ＋ＳＣを中心
とする第１チャンネル応答信号と、ＦＤＸ２＝ＲＦ−Ｓ
Ｃを中心とする第２チャンネル応答信号と、ＦＤＸ３＝
ＳＣを中心とするスプリアス第３チャンネル応答信号を
含む。この応答信号は、ＡＳＫ変調によるものであるこ
とが好ましく、ＡＳＫ変調では、スイッチ３２はダンピ
ング素子３４をアンテナ共振回路２４と並列に接続する
ようになっている。

【００１０】図３は好ましい実施例のフルーデュプレッ
クスのインテロゲータ１０のブロック図である。インテ
ロゲータ１０は、無線ＲＦインテロゲート信号を送信す
るためのインテロゲータ送信アンテナ５０と、無線ＲＦ
応答信号を受信するためのインテロゲータ受信アンテナ
５２を有する。このインテロゲータは、アップリンクＲ
Ｆキャリアを発生するためのインテロゲータＲＦ発振器
５４も含む。インテロゲータの変調器５６は、介在スイ
ッチ５５を介してアップリンクＲＦキャリアを受け、変
調されたキャリアをインテロゲータ送信アンテナ５０へ
送る。次にインテロゲータ送信アンテナ５０は、無線Ｒ
Ｆインテロゲータ信号をトランスポンダ１２へ送る。１
次巻線７０と２次巻線７２を有する第１トランス６８
は、インテロゲータ受信アンテナ５２からの無線ＲＦ応
答信号を受ける。第１トランス６８の１次巻線７０は、
受信アンテナ５２に接続されている。第２トランス７４
は１次巻線７６と２次巻線７８を有し、このトランス７
４も受信アンテナ５２からの無線ＲＦ応答信号を受け
る。図３は、第１トランス６８の１次巻線を介して受信
アンテナ５２に直列に接続すべき、第２トランス７４の
１次巻線７６を示す。これらトランス６８、７４は、設
計条件に応じて逆の順に並列または直列に接続できる。
第１トランス６８は２次巻線７２と並列な第１コンデン
サ７９を有する。第１トランス６８の２次巻線と、コン
デンサ７９の並列な組み合わせ（回路）により、第１共
振周波数を有する第１共振回路８２が形成されている。
同様に、第２トランス７４の２次巻線７８と第１コンデ
ンサ８４との並列な組み合わせ（回路）により、第２共
振周波数を有する第２共振回路８６が形成されている。
インテロゲータ１０は、更に同調回路８８も含み、この
同調回路は第２共振回路８４と並列に接続されるように
スイッチングできるようになっている。この同調回路８
８は、スイッチ９０と第３コンデンサ９２との直列接続
により構成することが好ましい。スイッチ９０が閉じら
れると、同調回路８８と第２共振回路８６とが並列に接
続される。この結果、第３コンデンサ９２の接続により
第２共振回路８６の周波数は第３共振周波数まで低下さ
れる。同調回路８８は、直列回路９０、９２に並列な抵
抗器、すなわちダンピング素子１０４も含むことがで
き、この場合、第２共振回路８６の周波数応答は、広く
なるだけでなく低下し、よって、半デュプレックスＦＳ
Ｋ変調された信号を受信できる。インテロゲータ１０
は、局部発振器９３も含み、その発振器は第１周波数ま
たは第２周波数で振動するように選択できることが好ま
しい。本明細書で述べた実施例では、第１周波数および
第２周波数は、それぞれ１４０ｋＨｚおよび１６０ｋＨ
ｚとなるように選択され、特定のフルデュプレックスの
実施例では、ＲＦ±ＳＣの鏡像関係のチャンネルの選択
された側波帯を、ＳＣすなわち２０ｋＨｚのベースバン
ド周波数に変換するのに１４０ｋＨｚのＬＯ周波数が用
いられる。スプリアスＳＣチャンネルを読み出すには、
周波数変換を行わないように局部発振器ＬＯが不能にさ
れる。本実施例における半デュプレックスの読み出しで
は、応答信号をＳＣのベースバンド周波数にシフトする
のに、１６０ｋＨｚのＬＯ周波数が用いられる。１２０
ｋＨｚのＬＯ周波数を用いると、この周波数変換が行わ
れる。混合器９４は第１共振回路８２、第２共振回路８
６および局部発振器９２からの信号を受信する。次に、
混合器９４は、局部発振器９２からの信号に対して共振
回路８２、８６からの信号を変調させ、変調した出力信
号をフィルタ９６へ送る。制限器９８は、次にこのフィ
ルタ９６の出力信号を受け、出力信号が予め選択したス
レッショルドを越えないように、この信号の振幅を制限
する。次に復調器１００は、フィルタを通り、制限され
た信号を受け、この信号からアップリングメッセージを
復調する。インテロゲータコントローラ１０２は、スイ
ッチ５５を通したアップリングＲＦキャリアの送信をイ
ネーブルし、更にアップリンクＲＦキャリアを変調する
ように、インテロゲータの変調器５６を制御するように
作動できる。この変調されたキャリアは無線ＲＦインテ
ロゲート信号の送信をするためのインテロゲータ送信ア
ンテナ５０へ送られる。インテロゲータコントローラ１
０２は更に、復調器１００からのアップリングメッセー
ジを受けるように作動でき、更に第２共振回路８６の共
振周波数を第２または第３共振周波数に選択するよう
に、スイッチ９０を制御するように作動できる。インテ
ロゲータコントローラ１０２は、局部発振器９３の周波
数も制御する。インテロゲータコントローラ１０２は、
エラーのない受信および復調を行うのに、ＲＦ応答チャ
ンネルのうちのどれに最大の信頼性があるかを評価する
ことにより、適当な応答チャンネルを選択できる。

【００１１】可能なＲＦ応答の周波数特性は、キャリア
上でＲＦ応答信号を変調するのに用いられる非線形デバ
イスに応じて、かなり変わるが、いずれの実際の変調器
も理想的な変調器に関連した信号差および信号和の他に
スプリアスな信号を発生する。図４は、スイッチ３２に
よるトランスポンダ１２におけるキャリアの変調によ
り、当該３つの信号周波数が生じるフルデュプレックス
トランスポンダ１２の周波数スペクトルを示す。これら
３つの信号の中心は、信号和であるＦＤＸ１、信号差で
あるＦＤＸ２およびサブキャリア（ＳＣ）周波数となっ
ているスプリアス出力信号であるＦＤＸ３にある。この
図にはその他多くの発生スプリアス信号は図示していな
い。図４の周波数スペクトル上には、半デュプレックス
トランスポンダから受信し得る信号周波数も重ねられて
示されている。図４は、単に相対的周波数バンドを示す
ためのものであり、従って垂直軸はなんら特定の振幅を
示すものではない。インテロゲータ１０が半デュプレッ
クストランスポンダおよびフルデュプレックストランス
ポンダ１２の双方と作動するようにするには、このイン
テロゲータはフルデュプレックストランスポンダからの
ダイバシティー信号および半デュプレックストランスポ
ンダからの応答信号を受信するように設計しなければな
らない。この図ではＲＦキャリアは１４０ｋＨｚであ
り、サブキャリアは２０ｋＨｚである。従ってＦＤＸ３
の中心は２０ｋＨｚであり、ＦＤＸ２の中心は１２０ｋ
Ｈｚであり、ＦＤＸ１の中心は１６０ｋＨｚである。再
度図２を参照すると、トランスポンダ１２と共に半デュ
プレックス応答を行うことができるオプション回路が点
線で示されている。半デュプレックス応答は、第１およ
び第２ＦＳＫ周波数を有するＦＳＫ変調された応答であ
ることが好ましい。第１ＦＳＫ周波数はほぼＲＦキャリ
アの共振周波数に等しく、トランスポンダ共振回路２４
と並列にコンデンサ２３を接続するように、スイッチ２
１を用い、よって共振回路の周波数を第１ＦＳＫ周波数
から第２ＦＳＫ周波数まで低下することにより第２ＦＳ
Ｋ周波数を得ている。スイッチ２１を選択的に開閉する
ことにより、第１データ極性を示す第１ＦＳＫ周波数お
よび第２データ極性を示す第２ＦＳＫ周波数により、キ
ャリアにデータを変調できる。半デュプレックストラン
スポンダを用いた作動ができるようにするには、インテ
ロゲータ１０は、半デュプレックスパワー化バースト信
号を送り、その後にスイッチ５５が励振器すなわち発振
器５４からアンテナ５０へのパワーの送信を不能にする
クワイエット時間が続く。この時間の間、インテロゲー
タ１０は半デュプレックスＲＦ応答を待つ。

【００１２】図５はインテロゲータ１０のためのプリセ
レクトフィルタパスバンドを示す。図５は、単に相対的
周波数バンドを示すためのものであり、従って垂直軸は
特定の振幅を示すものではない。パスバンドＡは、第１
共振回路８２上で受信され、フルデュプレックストラン
スポンダ１２からのスプリアス信号ＦＤＸ３を受けるの
に、約２０ｋＨｚの中心周波数を有する。パスバンドＢ
およびＣは、第２共振回路８６で受信される。第２共振
回路８６はパスバンドＣを受信するように構成される際
は、フルデュプレックストランスポンダ１２の変調器の
和成分ＦＤＸ１を受けるのに、約１６０ｋＨｚの中心周
波数を有する。更にインテロゲータ１０は、パスバンド
Ｂを受信するように構成される際は、第２共振回路８４
を並列に接続されるようにスイッチングできる同調回路
８８も含む。第２共振回路８４の中心周波数は約１２０
ｋＨｚにシフトされ、第２共振回路８４は抵抗器１０４
によってダンピングできるので、第２共振回路８４のバ
ンド幅は、フルデュプレックストランスポンダ１２から
の差成分信号ＦＤＸ２または任意の実施例における半デ
ュプレックストランスポンダからの応答信号ＨＤＸのい
ずれかを受信するのに十分広くなっている。当然なが
ら、パスバンドＢおよびＣのみならず、半デュプレック
ス応答信号ＨＤＸにも別個の共振回路を使用してもよ
い。

【００１３】図６は、フルデュプレックストランスポン
ダおよび半デュプレックストランスポンダと通信するの
に、インテロゲータが使用できる代表的アルゴリズムを
示すタイミング図である。ｔ０からｔ１に続く時間
（Ａ）は、パスバンドＡを使用した第１共振回路８２上
でスプリアス信号ＦＤＸ３の受信を可能にするものであ
り、この期間中、スイッチ５５は閉じられ、インテロゲ
ータがフルデュプレックストランスポンダ１２の励振を
続けることができるようにし、スイッチ９０はパスバン
ドＢまたはＣからの信号がフィルタで除去されるよう開
閉できる。更にこの時間Ａの間は、ＬＯ９３はインテロ
ゲータコントローラ１０２により不能にされ、ＳＣを中
心とするスプリアス信号が通過されて復調できるように
なっている。ｔ１からｔ２に続く期間Ｂの間は、インテ
ロゲータ１０がトランスポンダ１２を励振するように、
スイッチ５５は閉じたままである。スイッチ９０は閉じ
られているので、インテロゲータ１０はパスバンドＢか
らの信号を受信できる。更にｔ２からｔ３に続く期間Ｃ
の間は、インテロゲータ１０はトランスポンダ１２を励
振し続けるように閉じたままである。スイッチ９０は開
放されているので、インテロゲータ１０はパスバンドＣ
からの信号を受信できる。期間Ｂ中は期間Ｃと同様に、
ＬＯ９３は１４０ｋＨｚで振動するので、受信信号はＳ
Ｃ周波数に周波数シフトできる。ｔ３からｔ４に続く期
間Ｄの間は、スイッチ５５はインテロゲータ１０がイン
テロゲート信号を送信しないように開放されている。期
間Ｄの間、ＬＯ９３は１６０ｋＨｚで発振するので、こ
の時受信されたＨＤＸ信号はサブキャリア（ＳＣ）周波
数変位できる。インテロゲータ１０は、半デュプレック
ストランスポンダ１２からの半デュプレックス応答信号
を受信できる。サイクル間の中間ステップを経て、また
は中間ステップなしで、何回もこのサイクルを繰り返す
ことができる。図６は、相対的周波数バンドを示すため
のものであるので、垂直軸は特定の振幅を示していな
い。トランスポンダ１２は、３つの異なる周波数バンド
ＦＤＸ１、ＦＤＸ２およびＦＤＸ３上でその信号を送信
するので、インテロゲータ１０は、期間Ａ、ＢおよびＣ
の間でそれぞれこれらバンドの各々で受信される信号を
解析できる。インテロゲータ１０が、受信信号のうちの
どれが有効であるかを決定できる方法は、簡単なエラー
検出コード、例えばパリティまたはチェックサムコード
を使用することである。受信信号のうちの一つまたはす
べてはそのパリティまたはチェックサムにより、無エラ
ーの送信を表示できる。インテロゲータ１０は、エラー
のない送信を示す受信信号を簡単に選択できる。適当な
受信信号を選択するその他の方法は、当業者によって選
択できる。３つのフルデュプレックス応答チャンネルお
よび単一の半デュプレックス応答チャンネルを有するシ
ステムに関連して、タイミングについて説明したが、そ
の他の種々の実施例も可能である。かかる実施例は、多
少の完全デュプレックス応答チャンネルを有するシステ
ムおよび半デュプレックス応答チャンネルを有しないチ
ャンネルを含む。その他の実施例は、２つ以上の半デュ
プレックス応答チャンネルを有するシステムを含む。

【００１４】下記の表は、実施例および図面の概要を示
すものである。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【表２】

【００１７】

【表３】

【００１８】

【表４】

【００１９】これまでに数例の好ましい実施例を詳細に
説明した。本発明の範囲は、上記の実施例と異なるが、
本発明の範囲内に入る実施例も含むと解すべきである。

【００２０】例えば、「マイクロコンピュータ」は、マ
イクロコンピュータがメモリを必要とすることを意味す
るように用いられているが、「マイクロプロセッサ」は
メモリを必要としていない。本明細書における用語の使
用は、これら用語が同義語でもあり、均等物も意味する
ようなものになっている。単語「処理回路」または「制
御回路」は、ＡＳＩＣ（特殊用途集積回路）、ＰＡＬ
（プログラマブルアレイロジック）、ＰＬＡ（プログラ
マブルロジックアレイ）、デコーダ、メモリ、ソフトに
基づかないプロセッサ、またはその他回路、または任意
のアーキテクチャのマイクロプロセッサおよびマイクロ
コンピュータを含むデジタルコンピュータまたはそれら
の組み合わせを含む。メモリデバイスは、ＳＬＡＭ（ス
タティックランダムアクセスメモリ）、ＤＬＡＭ（ダイ
ナミックランダムアクセスメモリ）、疑似スタティック
ＲＡＭ、ラッチ、ＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去可能なプ
ログラマブルリードオンリーメモリ）、ＥＰＲＯＭ（消
去可能なプログラマブルリードオンリーメモリ）、レジ
スタまたは当業者に知られているその他任意のメモリデ
バイスを含む。包含する単語は、本発明の範囲の解釈に
当たって、制限的でないものと解釈すべきである。

【００２１】本発明は、フルデュプレックストランスポ
ンダ装置または半デュプレックストランスポンダ装置に
構成できる。周波数シフトキーイング（ＦＳＫ）変調
は、パルスポーズ変調、振幅シフトキーイング（ＡＳ
Ｋ）、直交ＡＭ（ＱＡＭ）変調、直交位相シフトキーイ
ング（ＱＰＳＫ）またはその他の変調と同様に、一つの
可能なデータ変調法と考えられる。クロス信号干渉を防
止するため、別のタイプのマルチプレクシング例えば時
間または周波数変調を行うことができる。本発明は、デ
ィスクリート部品、シリコン、ヒ化ガリウムまたはその
他電子材料群で構成された完全集積回路のみならず、光
をベースとする形態または他の技術をベースとする形態
および実施例に構成できる。本発明の種々の実施例は、
ハードウェア、ソフトウェアまたはマイクロコード化さ
れたファームウェアを使用できるし、また、これらを使
って具現化されると理解すべきである。

【００２２】以上で、図示した実施例を参照して本発明
について説明したが、この説明は制限的なものと見なす
べきでない。図示した実施例の種々の変形例およびそれ
らの組み合わせのみならず、本発明の他の実施例につい
ては、当業者が説明を読めば明らかとなろう。従って特
許請求の範囲はかかる変形例または実施例のいずれも含
むものである。

【００２３】以上の説明に関して、更に以下の項を開示
する。 （１）ａ）無線ＲＦインテロゲート信号を受信し、更に
無線ＲＦ応答信号（この応答信号は周波数ＦＤＸ１＝Ｒ
Ｆ＋ＳＣを中心とする第１チャンネルの応答信号とＦＤ
Ｘ２＝ＲＦ−ＳＣを中心とする第２チャンネル応答信号
を含む）を送信するように作動するトランスポンダと、 ｂ）ｉ． 前記無線ＲＦインテロゲート信号を送信する
ための送信アンテナと、 ｉｉ．前記無線ＲＦ応答信号を受信するための受信アン
テナと、 ｉｉｉ． 前記受信アンテナと電気的に結合しており、
前記第１チャンネル応答信号を受信するよう作動できる
第１回路と、 ｉｖ．前記受信アンテナと電気的に結合しており、前記
第２チャンネル応答信号を受信するよう作動できる第２
回路と、 ｖ． 前記第１および第２回路に電気的に結合してお
り、前記回路からの前記応答信号のうちの一つを選択す
るように作動できるコントローラと、 ｖｉ．前記選択された応答信号を受信し、更にこの応答
信号からのアップリンクメッセージを復調するための復
調器とを有するインテロゲータとを備えたインテロゲー
タ／トランスポンダシステム。

【００２４】（２）前記第１および第２チャンネルが理
想的変調器に関連した鏡像関係の信号となり、第３チャ
ンネル応答信号は、周波数ＦＤＸ３を中心とし、非線形
素子の変調器を使用した結果として形成されたスプリア
ス信号となるように、非線形素子を使用してキャリアを
変調することにより、前記トランスポンダは前記無線Ｒ
Ｆ応答信号を発生する、前記第１項記載のシステム。 （３）前記受信アンテナに電気的に結合し、前記第３チ
ャンネル応答信号を受信するよう作動できる第３回路を
更に含む、前記第２項記載のシステム。 （４）前記トランスポンダは、 ａ）周波数ＲＦの無線ＲＦインテロゲート信号を受信す
るためのアンテナと、 ｂ）前記無線ＲＦインテロゲート信号中のパワーから周
波数ＲＦのキャリアを引き出すためのアンテナ共振回路
と、 ｃ）周波数ＲＦの前記キャリアを受信し、このキャリア
を分周することにより、周波数ＳＣのサブキャリアを前
記キャリアから引き出し、更に前記サブキャリア周波数
ＳＣで応答メッセージを発生するためのコントローラ
と、 ｄ）無線応答信号を形成するよう、前記キャリアに前記
応答メッセージを変調するようになっており、この変調
された応答メッセージが周波数ＦＤＸ１＝ＲＦ＋ＳＣを
中心とする第１チャンネル応答信号、信号ＦＤＸ２＝Ｒ
Ｆ−ＳＣを中心とする第２チャンネル応答信号および周
波数ＦＤＸ３＝ＳＣを中心とする第３チャンネル応答信
号を有するように、非線形回路素子から構成された変調
器とを備えた、前記第３項記載のシステム。

【００２５】（５）前記変調器はスイッチと、前記アン
テナ共振回路に並列に接続されたダンピング素子との直
列の組み合わせである、第４項記載のシステム。 （６）前記ダンピング素子は、スイッチを閉じることに
よりアンテナ共振回路の両端に低インピーダンス通路が
形成されるように、短絡回路となっている、第５項記載
のシステム。 （７）前記ＲＦインテロゲート信号は、前記ＲＦ応答信
号に同時に発生されるよう、前記第１および第２チャン
ネルはフルデュプレックスチャンネルとなっている、第
１項記載のシステム。 （８）前記インテロゲータは、半デュプレックスパワー
化バースト信号を送るようにも作動でき、このバースト
信号の送信後に休止時間が続き、この期間中、インテロ
ゲータのエクサイタはアクティブでなく、インテロゲー
タは半デュプレックスＲＦ応答信号を待つ、第７項記載
のシステム。 （９）前記インテロゲータは、前記受信アンテナに電気
的に結合されると共に、前記トランスポンダの変調器の
非線形の結果として形成される別のチャンネル応答を受
けるように作動する別の回路を更に含む、第１項記載の
システム。 （１０）前記コントローラは前記第１、第２および第３
チャンネル応答信号のうちのいずれが、無エラー信号の
受信および復調を最も可能とするかを判別するよう、前
記第１、第２および第３チャンネル応答の各々を解析す
るようにも作動できる、第１項記載のシステム。 （１１）前記コントローラは前記復調によるアップリン
クメッセージの復調を別々に行うための前記チャンネル
の各々を選択し、エラーについて前記復調されたメッセ
ージの各々をチェックするようになっている、第１項記
載のシステム。 （１２）前記コントローラは、前記エラーをチェックす
るため、パリティビットを使用する、第１項記載のシス
テム。 （１３）前記受信アンテナおよび前記送信アンテナは、
同一アンテナである第１項記載のシステム。 （１４）前記ＲＦインテロゲート信号はダウンリンクメ
ッージを含む、第１項記載のシステム。 （１５）前記第２回路は、並列共振回路であり、前記第
２回路は同調回路に電気的に結合した前記第２回路であ
る、第１項記載のシステム。

【００２６】（１６）ａ）トランスポンダを備え、該ト
ランスポンダは、 ｉ． 周波数ＲＦの無線ＲＦインテロゲート信号を受信
するためのあんてなと、 ｉｉ．前記無線ＲＦインテロゲート信号内のパワーから
周波数ＲＦのキャリアを引き出すためのアンテナ共振回
路と、 ｉｉｉ． 周波数ＲＦの前記キャリアから周波数ＳＣの
サブキャリアを引き出すための分周器と、 ｉｖ・前記アンテナ共振回路から前記無線ＲＦインテロ
ゲート信号を受信し、出力端に復調されたインテロゲー
トメッセージを発生するための復調器と、 ｖ． 前記復調されたＲＦインテロゲートメッセージを
入力端で受信し、前記サブキャリア周波数ＳＣで発生さ
れた応答メッセージを出力端で発生するためのコントロ
ーラと、 ｖｉ．無線応答信号を形成するよう、前記キャリアに前
記応答メッセージを変調し、この変調された応答メッセ
ージが周波数ＦＤＸ１＝ＲＦ＋ＳＣを中心とする第１チ
ャンネル応答信号と、周波数ＦＤＸ２＝ＲＦ−ＳＣを中
心とする第２チャンネル応答信号と、周波数ＦＤＸ３＝
ＳＣを中心とする第３チャンネル応答信号を有するよう
に、非線形回路素子となっている変調器とを有し、 ｂ）更にインテロゲータを備え、該インテロゲータは、 ｉ． 前記無線ＲＦインテロゲート信号を送信するため
の送信アンテナと、 ｉｉ．前記無線ＲＦ応答信号を受信するための受信アン
テナと、 ｉｉｉ． アップリンクＲＦキャリアを発生するための
ＲＦ発振器と、 ｉｖ．前記アップリンクＲＦキャリアを受信すると共
に、前記無線ＲＦインテロゲート信号を送信するための
前記送信アンテナにこの変調されたキャリアを送る変調
器と、 ｖ． 前記受信アンテナに接続された１次巻線および２
次巻線を有し、前記受信アンテナからの前記無線ＲＦ応
答信号を受信するための第１トランスと、 ｖｉ．前記受信アンテナに接続された１次巻線および２
次巻線を有し、前記受信アンテナから前記無線ＲＦ応答
信号を受信するための第２トランスと、 ｖｉｉ． 周波数ＦＤＸ３の前記第３チャンネル応答信
号を受信できるように、ＦＤＸ３＝ＳＣの共振周波数を
有する第１共振回路を形成する並列回路を、前記第１ト
ランスの前記２次巻線と共に形成する第１コンデンサ
と、 ｖｉｉｉ．周波数ＦＤＸ１の前記第１チャンネル応答信
号を受信できるように、約ＦＤＸ１＝ＲＦ＋ＳＣの共振
周波数を有する第２共振回路を形成する並列回路を、前
記第２トランスの前記２次巻線と共に形成する第２コン
デンサと、 ｉｘ．第３コンデンサとスイッチとの直列回路から成
り、前記スイッチが閉じていると前記第２トランスの前
記２次巻線と、前記第２および第３コンデンサとの並列
回路により前記第２共振回路の周波数が約ＦＤＸ２＝Ｒ
Ｆ−ＳＣの共振周波数まで低下し、よって、周波数ＦＤ
Ｘ２の前記第２チャンネル応答信号を受信できるように
する前記第２共振回路と並列な同調回路と、 ｘ． 第１および第２チャンネル応答信号を復調すべき
時、周波数ＲＦで発信でき、前記第３チャンネル応答信
号を復調すべき時は不能にされる局部発振器と、 ｘｉ．前記第１および第２共振回路、および前記局部発
振器からの信号を受け、これら信号のベースバンドにシ
フトするための混合器と、 ｘｉｉ． 前記復調器の出力信号を受信し、フィルタ処
理された出力信号を発生するためのフィルタと、 ｘｉｉｉ．前記フィルタ処理された出力信号を受信し、
フィルタ処理され、かつ制限された信号を形成するよ
う、前記フィルタ処理された出力信号の振幅を制限する
ための制限器と、 ｘｉｖ． 前記フィルタ処理され、制限された信号を受
信し、この信号からアップリンクメッセージを復調する
ための復調器と、 ｘｖ．前記アップリンクＲＦキャリアの変調を行うため
の前記変調器にデータを発生し、更に前記復調器からの
前記アップリンクメッセージを受信し、かつ前記局部発
振器の作動を可能にするよう作動できるコントローラと
を有するインテロゲータ／トランスポンダシステム。

【００２７】（１７）トランスポンダとインテロゲータ
との間で通信するための方法であって、 ａ）前記インテロゲータにより無線ＲＦインテロゲート
信号を送信し、 ｂ）トランスポンダで無線ＲＦインテロゲート信号を受
信し、 ｃ）周波数ＦＤＸ１＝ＲＦ＋ＳＣを中心とする第１チャ
ンネル応答信号と、周波数ＦＤＸ２＝ＲＦ−ＳＣを中心
とする第２チャンネル応答信号と、周波数ＦＤＸ３＝Ｓ
Ｃを中心とする第３チャンネル応答信号とを含む、無線
ＲＦ応答信号を前記トランスポンダにより送信し、 ｄ）第１回路が前記第１チャンネル応答信号を受信する
よう作動でき、第２回路が前記第２チャンネル応答信号
を受信するよう作動でき、第３回路が前記第３チャンネ
ル応答信号を受信するよう作動できる前記インテロゲー
タにより、前記無線ＲＦ応答信号を受信し、 ｅ）前記第１、第２または第３回路のうちの一つからの
応答信号をコントローラにより選択し、復調器により前
記選択された応答信号からのアップリンクメッセージを
復調することを備えた通信方法。 （１８）前記コントローラは更に前記応答のうちのいず
れがエラーのない信号の受信および復調を最も可能とす
るかを判別するよう、前記第１、第２および第３チャン
ネル応答信号の各々を解析する、第１７項記載の方法。

【００２８】（１９）トランスポンダとインテロゲータ
との間で通信を行う方法である。インテロゲータ（１
０）は無線ＲＦインテロゲート信号を送信し、この無線
ＲＦインテロゲート信号はトランスポンダ（１２）によ
り受信される。トランスポンダ（１２）は無線ＲＦ応答
信号を送信する。無線ＲＦ応答信号は周波数ＦＤＸ１＝
ＲＦ＋ＳＣを中心とする第１チャンネル応答信号と、周
波数ＦＤＸ２＝ＲＦ−ＳＣを中心とする第２チャンネル
応答信号と、周波数ＦＤＸ３＝ＳＣを中心とする第３チ
ャンネル応答信号を有し、第３チャンネル応答信号はト
ランスポンダの変調器（３２、３４）として、非線形素
子（３２）を使用することにより生じるスプリアス信号
である。インテロゲータ（１０）はこの無線ＲＦ応答信
号を受信する。この応答信号は、前記第１チャンネル応
答信号を受信するよう作動できる第１回路（８２）と、
前記第２チャンネル応答信号を受信するよう作動できる
第２回路（８６）と、前記第３チャンネル応答信号を受
信するよう作動できる第３回路（８６、８８）により、
３つのチャンネルで受信される。次にコントローラ（１
０２）は復調のための前記第１、第２または第３回路
（８２、８６、８８）のうちの一つから応答信号を選択
する。次に復調器（１００）は、選択されたチャンネル
応答信号のうちの一つを復調する。その他の装置、シス
テムおよび方法が開示されている。

【００２９】関連特許のクロスレファレンス 次の本願出願人による米国特許出願を引用例として援用
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】トランスポンダに接近したインテロゲータを有
する好ましい実施例のインテロゲータ／トランスポンダ
装置を示すブロック図。

【図２】好ましい実施例のフルデュプレックトランスポ
ンダのブロック図。

【図３】好ましい実施例のフルデュプレックインテロゲ
ータのブロック図。

【図４】トランスポンダの非線形変調素子の変調スペク
トルを示すグラフ。

【図５】本発明に係わる好ましい実施例のインテロゲー
タのプリセレクタパスバンドまたはフィルタの周波数ス
ペクトルを示すグラフ。

【図６】周波数ダイバシティーのためのチャンネルスイ
ッチングを行うための好ましいプロトコルのタイミング
図。

【符号の説明】 １０ インテロゲータ １２ トランスポンダ １７ データバス ２４ 共振回路 ３０ コントローラ ３２ スイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ａ）無線ＲＦインテロゲート信号を受信
   し、更に無線ＲＦ応答信号（この応答信号は周波数ＦＤ
   Ｘ１＝ＲＦ＋ＳＣを中心とする第１チャンネルの応答信
   号とＦＤＸ２＝ＲＦ−ＳＣを中心とする第２チャンネル
   応答信号を含む）を送信するように作動するトランスポ
   ンダと、 ｂ）ｉ．前記無線ＲＦインテロゲート信号を送信するた
   めの送信アンテナと、 ｉｉ．前記無線ＲＦ応答信号を受信するための受信アン
   テナと、 ｉｉｉ．前記受信アンテナと電気的に結合しており、前
   記第１チャンネル応答信号を受信するよう作動できる第
   １回路と、 ｉｖ．前記受信アンテナと電気的に結合しており、前記
   第２チャンネル応答信号を受信するよう作動できる第２
   回路と、 ｖ．前記第１および第２回路に電気的に結合しており、
   前記回路からの前記応答信号のうちの一つを選択するよ
   うに作動できるコントローラと、 ｖｉ．前記選択された応答信号を受信し、更にこの応答
   信号からのアップリンクメッセージを復調するための復
   調器とを有するインテロゲータとを備えたインテロゲー
   タおよびトランスポンダシステム。
2. 【請求項２】トランスポンダとインテロゲータとの間で
   通信するための方法であって、 ａ）前記インテロゲータにより無線ＲＦインテロゲート
   信号を送信し、 ｂ）トランスポンダで無線ＲＦインテロゲート信号を受
   信し、 ｃ）周波数ＦＤＸ１＝ＲＦ＋ＳＣを中心とする第１チャ
   ンネル応答信号と、周波数ＦＤＸ２＝ＲＦ−ＳＣを中心
   とする第２チャンネル応答信号と、周波数ＦＤＸ３＝Ｓ
   Ｃを中心とする第３チャンネル応答信号とを含む、無線
   ＲＦ応答信号を前記トランスポンダにより送信し、 ｄ）第１回路が前記第１チャンネル応答信号を受信する
   よう作動でき、第２回路が前記第２チャンネル応答信号
   を受信するよう作動でき、第３回路が前記第３チャンネ
   ル応答信号を受信するよう作動できる前記インテロゲー
   タにより、前記無線ＲＦ応答信号を受信し、 ｅ）前記第１、第２または第３回路のうちの一つからの
   応答信号をコントローラにより選択し、復調器により前
   記選択された応答信号からのアップリンクメッセージを
   復調する通信方法。