JPH09147284A - 表面音響波により作動する無線問合わせ装置 - Google Patents
表面音響波により作動する無線問合わせ装置Info
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- JPH09147284A JPH09147284A JP8303920A JP30392096A JPH09147284A JP H09147284 A JPH09147284 A JP H09147284A JP 8303920 A JP8303920 A JP 8303920A JP 30392096 A JP30392096 A JP 30392096A JP H09147284 A JPH09147284 A JP H09147284A
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- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
- G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
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- G06K7/10029—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves resolving collision on the communication channels between simultaneously or concurrently interrogated record carriers. the collision being resolved in the time domain, e.g. using binary tree search or RFID responses allocated to a random time slot
- G06K7/10039—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves resolving collision on the communication channels between simultaneously or concurrently interrogated record carriers. the collision being resolved in the time domain, e.g. using binary tree search or RFID responses allocated to a random time slot interrogator driven, i.e. synchronous
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
- G01S13/75—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors
- G01S13/751—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors wherein the responder or reflector radiates a coded signal
- G01S13/755—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems using transponders powered from received waves, e.g. using passive transponders, or using passive reflectors wherein the responder or reflector radiates a coded signal using delay lines, e.g. acoustic delay lines
-
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- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/0008—General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer
Abstract
(57)【要約】
【課題】 すべての他のセンサ要素の相互相関信号も背
景信号として生ずることによる擾乱が最小化されてお
り、また追加的にすべてのセンサ要素のほぼ同時の評価
が可能であるＳＡＷ無線問合わせシステムを提供する。 【解決手段】 送信／受信ユニット１０、１１の送信器
およびセンサ要素１、２、３、…、ｎが、問合わせ信号
および回答信号が互いにタイムインバースであるよう
に、またセンサ要素１、２、３、…、ｎが相い異なるＳ
ＡＷ伝播時間を有するように構成される。
景信号として生ずることによる擾乱が最小化されてお
り、また追加的にすべてのセンサ要素のほぼ同時の評価
が可能であるＳＡＷ無線問合わせシステムを提供する。 【解決手段】 送信／受信ユニット１０、１１の送信器
およびセンサ要素１、２、３、…、ｎが、問合わせ信号
および回答信号が互いにタイムインバースであるよう
に、またセンサ要素１、２、３、…、ｎが相い異なるＳ
ＡＷ伝播時間を有するように構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面音響波により
作動する無線問合わせ装置（ＳＡＷ無線問合わせ装置）
に関する。
作動する無線問合わせ装置（ＳＡＷ無線問合わせ装置）
に関する。
【０００２】
【従来の技術】冒頭に記載した種類の無線問合わせ装置
はたとえばドイツ特許出願公開第 4217049号明細書から
公知である。この公知の装置は測定値を求めるための少
なくとも１つの受動的なＳＡＷセンサを含んでおり、そ
の際に測定値が離れた測定場所から無線を介して、セン
サ要素に問合わせパルスとして無線エネルギーを介して
伝達する問合わせ装置に伝達される。ＳＡＷセンサは無
接触の測定値検出のために適しており、その際にＳＡＷ
センサ要素とならんで位相弁別および／または雑音時間
測定のためのＳＡＷ参照要素が設けられている。さらに
前記公報には、送信および回答信号にチャープ信号が使
用できることも示されている。
はたとえばドイツ特許出願公開第 4217049号明細書から
公知である。この公知の装置は測定値を求めるための少
なくとも１つの受動的なＳＡＷセンサを含んでおり、そ
の際に測定値が離れた測定場所から無線を介して、セン
サ要素に問合わせパルスとして無線エネルギーを介して
伝達する問合わせ装置に伝達される。ＳＡＷセンサは無
接触の測定値検出のために適しており、その際にＳＡＷ
センサ要素とならんで位相弁別および／または雑音時間
測定のためのＳＡＷ参照要素が設けられている。さらに
前記公報には、送信および回答信号にチャープ信号が使
用できることも示されている。
【０００３】このような装置に多数のセンサ要素が空間
的に分布して配置されているならば、中央の送信／受信
ユニット内の受信器は個々のセンサ要素の回答信号間の
識別をできなければならない。このことはそれ自体は公
知のように、各センサ要素に特有のコード列を割当てる
ことにより達成可能である。このコード列は中央の送信
／受信ユニット内の送信器から順次送り出され、それに
より、問合わせされたセンサ要素の回答信号としてその
自己相関ピークがＳＡＷ伝播時間の後に送信／受信ユニ
ット内の受信器に伝達される。しかしこれらの相関ピー
クの評価は、それと同時にすべての他のセンサ要素の相
互相関信号も背景信号として生ずることにより困難にな
る。センサ要素の空間的分布は実際上等しくないので、
送信／受信ユニットの近くに隣接するセンサ要素の相互
相関信号は呼び出されかつ離れたセンサ要素の自己相関
信号よりも強く、その評価を妨げることができる。
的に分布して配置されているならば、中央の送信／受信
ユニット内の受信器は個々のセンサ要素の回答信号間の
識別をできなければならない。このことはそれ自体は公
知のように、各センサ要素に特有のコード列を割当てる
ことにより達成可能である。このコード列は中央の送信
／受信ユニット内の送信器から順次送り出され、それに
より、問合わせされたセンサ要素の回答信号としてその
自己相関ピークがＳＡＷ伝播時間の後に送信／受信ユニ
ット内の受信器に伝達される。しかしこれらの相関ピー
クの評価は、それと同時にすべての他のセンサ要素の相
互相関信号も背景信号として生ずることにより困難にな
る。センサ要素の空間的分布は実際上等しくないので、
送信／受信ユニットの近くに隣接するセンサ要素の相互
相関信号は呼び出されかつ離れたセンサ要素の自己相関
信号よりも強く、その評価を妨げることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
に記載した種類のＳＡＷ無線問合わせ装置であって、前
記の種類の擾乱が最小化されており、また追加的にすべ
てのセンサ要素のほぼ同時の評価が可能であるＳＡＷ無
線問合わせ装置を提供することにある。
に記載した種類のＳＡＷ無線問合わせ装置であって、前
記の種類の擾乱が最小化されており、また追加的にすべ
てのセンサ要素のほぼ同時の評価が可能であるＳＡＷ無
線問合わせ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、冒頭に記載
した種類のＳＡＷ無線問合わせ装置において、本発明に
よれば、送信／受信ユニットの送信器およびセンサ要素
が、問合わせ信号および回答信号が互いにタイムインバ
ースであるように、またセンサ要素が相い異なるＳＡＷ
伝播時間を有するように構成されることにより解決され
る。
した種類のＳＡＷ無線問合わせ装置において、本発明に
よれば、送信／受信ユニットの送信器およびセンサ要素
が、問合わせ信号および回答信号が互いにタイムインバ
ースであるように、またセンサ要素が相い異なるＳＡＷ
伝播時間を有するように構成されることにより解決され
る。
【０００６】
【実施例】以下、図面に示されている実施例により本発
明を一層詳細に説明する。
明を一層詳細に説明する。
【０００７】図１による無線問合わせ装置は、送信／受
信ユニット１０を有し、その内部に含まれている送信器
から問合わせ信号がアンテナ１１を介してセンサ要素
１、２、３、…、ｎに送り出され、またこれらのセンサ
要素からの回答信号がアンテナ１１を介して受信され、
受信器内で評価される。送信／受信ユニット１０は、冒
頭に記載したドイツ特許出願公開第 4217049号明細書に
記載されているように、それ自体は公知の仕方で構成す
ることができる。このことはたとえば、送信／受信ユニ
ット１０内の送信器がたとえば問合わせ信号としてチャ
ープ信号を送り出す場合にも当てはまる。
信ユニット１０を有し、その内部に含まれている送信器
から問合わせ信号がアンテナ１１を介してセンサ要素
１、２、３、…、ｎに送り出され、またこれらのセンサ
要素からの回答信号がアンテナ１１を介して受信され、
受信器内で評価される。送信／受信ユニット１０は、冒
頭に記載したドイツ特許出願公開第 4217049号明細書に
記載されているように、それ自体は公知の仕方で構成す
ることができる。このことはたとえば、送信／受信ユニ
ット１０内の送信器がたとえば問合わせ信号としてチャ
ープ信号を送り出す場合にも当てはまる。
【０００８】センサ要素１、２、３、…、ｎは送信／受
信ユニット１０からの問合わせ信号をそれぞれアンテナ
６を介して受信する。アンテナ６は回答信号を送信／受
信ユニット１０へ送り出す役割もする。一般にセンサ要
素１、２、３、…、ｎは、アンテナ６を介して受信され
た電気的信号を音響表面波に変換する変換器４をそれぞ
れ含んでいる。この音響表面波は予め定められた伝播時
間の後に反射器５に到達し、またそこから変換器４に戻
るように反射される。変換器４はこの反射されて戻った
音響表面波を再び電気的信号に変換する。なぜならば、
それは前記のようにアンテナ６を介して送り出されるか
らである。
信ユニット１０からの問合わせ信号をそれぞれアンテナ
６を介して受信する。アンテナ６は回答信号を送信／受
信ユニット１０へ送り出す役割もする。一般にセンサ要
素１、２、３、…、ｎは、アンテナ６を介して受信され
た電気的信号を音響表面波に変換する変換器４をそれぞ
れ含んでいる。この音響表面波は予め定められた伝播時
間の後に反射器５に到達し、またそこから変換器４に戻
るように反射される。変換器４はこの反射されて戻った
音響表面波を再び電気的信号に変換する。なぜならば、
それは前記のようにアンテナ６を介して送り出されるか
らである。
【０００９】送信／受信ユニット１０およびセンサ要素
１、２、３、…、ｎは、本発明によれば、問合わせ信号
および回答信号が互いにタイムインバースであるよう
に、またセンサ要素が相い異なるＳＡＷ伝播時間を有す
るように構成されている。この事情は図２によるタイム
ダイアグラムに詳細に示されている。このダイアグラム
には前記信号が時間ｔの関数として示されている。
１、２、３、…、ｎは、本発明によれば、問合わせ信号
および回答信号が互いにタイムインバースであるよう
に、またセンサ要素が相い異なるＳＡＷ伝播時間を有す
るように構成されている。この事情は図２によるタイム
ダイアグラムに詳細に示されている。このダイアグラム
には前記信号が時間ｔの関数として示されている。
【００１０】送信／受信ユニット１０は継続時間ｔ0 を
有する問合わせ信号を送る。問合わせ信号はその際に特
に音声スペクトル信号、たとえばチャープ信号またはパ
ルス符号変調信号である。図２中に示されているパルス
継続時間ｔ0 を有するパルスは音声スペクトル‐問合わ
せ信号の包絡線をなしている。
有する問合わせ信号を送る。問合わせ信号はその際に特
に音声スペクトル信号、たとえばチャープ信号またはパ
ルス符号変調信号である。図２中に示されているパルス
継続時間ｔ0 を有するパルスは音声スペクトル‐問合わ
せ信号の包絡線をなしている。
【００１１】センサ要素１、２、３、…、ｎは問合わせ
信号をそれぞれ継続時間ｔ1 を有する回答パルス信号に
変調する。このパルス継続時間ｔ1 は問合わせ信号のパ
ルス継続時間ｔ0 にくらべて大きい。このことは本発明
による無線問合わせ装置のタイムインバースな構成から
生ずる。センサ要素１、２、３、…、ｎにおけるパルス
圧縮はたとえば適応フィルタ要素としてのその構成によ
り実現され得る。
信号をそれぞれ継続時間ｔ1 を有する回答パルス信号に
変調する。このパルス継続時間ｔ1 は問合わせ信号のパ
ルス継続時間ｔ0 にくらべて大きい。このことは本発明
による無線問合わせ装置のタイムインバースな構成から
生ずる。センサ要素１、２、３、…、ｎにおけるパルス
圧縮はたとえば適応フィルタ要素としてのその構成によ
り実現され得る。
【００１２】本発明によりセンサ要素１、２、３、…、
ｎが相い異なるＳＡＷ伝播時間を有するように構成され
ていることに基づいて、パルス状の回答信号が時間的に
互いにずらされているので、センサ要素は同時の問合わ
せの際にもなお識別され得る。ＳＡＷ伝播時間差が等し
いならば、センサ要素１からのパルス状の回答信号に関
してそれぞれ時間ずれδｔ、２δｔ、…、（ｎ−１）δ
ｔが生ずる。この時間ずれに基づいて、すべてのセンサ
要素が等しい符号関数を有するものとして構成され得
る。パルス状の回答信号または自己相関ピークの振幅は
送信／受信ユニット１０と個々のセンサ要素１、２、
３、…、ｎとの間の間隔に関係し、また問合わせ信号に
関するセンサ量に関係する。
ｎが相い異なるＳＡＷ伝播時間を有するように構成され
ていることに基づいて、パルス状の回答信号が時間的に
互いにずらされているので、センサ要素は同時の問合わ
せの際にもなお識別され得る。ＳＡＷ伝播時間差が等し
いならば、センサ要素１からのパルス状の回答信号に関
してそれぞれ時間ずれδｔ、２δｔ、…、（ｎ−１）δ
ｔが生ずる。この時間ずれに基づいて、すべてのセンサ
要素が等しい符号関数を有するものとして構成され得
る。パルス状の回答信号または自己相関ピークの振幅は
送信／受信ユニット１０と個々のセンサ要素１、２、
３、…、ｎとの間の間隔に関係し、また問合わせ信号に
関するセンサ量に関係する。
【００１３】問合わせ信号の異なる大きさの振幅を補償
するため送信／受信ユニットに対して、問合わせ信号の
小さい振幅がより短い伝送距離により拡大されるように
自動的に変更される多数の空間的に相い異なって配置さ
れたアンテナ１１が設けられる。
するため送信／受信ユニットに対して、問合わせ信号の
小さい振幅がより短い伝送距離により拡大されるように
自動的に変更される多数の空間的に相い異なって配置さ
れたアンテナ１１が設けられる。
【００１４】本発明の実施例では問合わせ信号を発生す
るためウェーブレット変換処理が行われている。それに
よって、たとえば温度または機械的応力による変形のよ
うなセンサ要素に作用する外部の影響を考慮に入れるこ
とが可能となる。センサ要素の変形はパルス状の問合わ
せ信号の時間的ずれを生じさせる。これらの信号の振幅
は、タイムインバースな問合わせ信号が中心周波数に関
してもそのつどのセンサ要素内の伝播時間に関してもセ
ンサ要素への外部からの作用により変更された問合わせ
信号の側方推移と合致するときに最大である。そのつど
のセンサ要素の全長にわたり等しい変形または均等な変
形が生ずるならば、信号周期、すなわち中心周波数の逆
数値とそのつどのセンサ要素の伝播時間との比がすべて
のセンサ要素に対して等しいので、問合わせ信号の形態
は不変にとどまる。種々のセンサ量に対して、すなわち
種々の時間尺度に対して問合わせ信号をディジタルに合
成するため、センサ形態がいったん記憶され、また相い
異なるクロック周波数により読み出される。
るためウェーブレット変換処理が行われている。それに
よって、たとえば温度または機械的応力による変形のよ
うなセンサ要素に作用する外部の影響を考慮に入れるこ
とが可能となる。センサ要素の変形はパルス状の問合わ
せ信号の時間的ずれを生じさせる。これらの信号の振幅
は、タイムインバースな問合わせ信号が中心周波数に関
してもそのつどのセンサ要素内の伝播時間に関してもセ
ンサ要素への外部からの作用により変更された問合わせ
信号の側方推移と合致するときに最大である。そのつど
のセンサ要素の全長にわたり等しい変形または均等な変
形が生ずるならば、信号周期、すなわち中心周波数の逆
数値とそのつどのセンサ要素の伝播時間との比がすべて
のセンサ要素に対して等しいので、問合わせ信号の形態
は不変にとどまる。種々のセンサ量に対して、すなわち
種々の時間尺度に対して問合わせ信号をディジタルに合
成するため、センサ形態がいったん記憶され、また相い
異なるクロック周波数により読み出される。
【００１５】その際に問合わせ信号は、本発明の特別な
実施例によれば、タイムスケーリングまたはクロック周
波数のすべてのセンサ要素により掃過される範囲にわた
りステップ状に変更される。各ステップにより回答信号
または相関ピークの振幅の異なる振幅分布が生ずる。そ
れからディジタル比較回路を用いて、外部の影響（温度
または機械的応力）に基づく変形に相応するタイムスケ
ーリングの値が導出される。これらの値においてそのつ
どの回答信号または相関ピークの振幅はその最大値に達
する。
実施例によれば、タイムスケーリングまたはクロック周
波数のすべてのセンサ要素により掃過される範囲にわた
りステップ状に変更される。各ステップにより回答信号
または相関ピークの振幅の異なる振幅分布が生ずる。そ
れからディジタル比較回路を用いて、外部の影響（温度
または機械的応力）に基づく変形に相応するタイムスケ
ーリングの値が導出される。これらの値においてそのつ
どの回答信号または相関ピークの振幅はその最大値に達
する。
【図１】本発明による無線問合わせ装置の一般的なブロ
ック回路図。
ック回路図。
【図２】図１による装置で生ずる問合わせおよび回答信
号のタイムダイアグラム。
号のタイムダイアグラム。
１、２、３、…、ｎ センサ要素 ４ 変換器 ５ 反射器 ６ アンテナ １０ 送信／受信ユニット １１ アンテナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レオンハルト ラインドル ドイツ連邦共和国 83071 シユテフアン スキルヒエン エドリンガーシユトラーセ 74 (72)発明者 フランツ ザイフエルト オーストリア国 01170 ウイーン ノイ ワルトエツガーシユトラーセ 47
Claims (5)
- 【請求項１】 表面音響波により作動する無線問合わせ
装置であって、送信／受信ユニット（１０、１１）およ
び少なくとも１つの問合わせるべきパラメータを決定す
るセンサ要素（１、２、３、…、ｎ）を含んでおり、送
信／受信ユニット（１０、１１）内の送信器が問合わせ
信号をセンサ要素（１、２、３、…、ｎ）へ送り、また
センサ要素（１、２、３、…、ｎ）から返送された回答
信号が送信／受信ユニット（１０、１１）内の受信器に
より受信され、また評価される無線問合わせ装置におい
て、送信／受信ユニット（１０、１１）の送信器および
センサ要素（１、２、３、…、ｎ）が、問合わせ信号お
よび回答信号が互いにタイムインバースであるように、
またセンサ要素（１、２、３、…、ｎ）が相い異なるＳ
ＡＷ伝播時間を有するように構成されることを特徴とす
る表面音響波により作動する無線問合わせ装置。 - 【請求項２】 問合わせ信号がチャープ信号であること
を特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 問合わせ信号がパルス符号化された信号
であることを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項４】 問合わせ信号を発生するためウェーブレ
ット変換処理が行われることを特徴とする請求項１ない
し３の１つに記載の装置。 - 【請求項５】 空間的に相い異なって配置されたセンサ
要素（１、２、３、…、ｎ）を問合わせるため送信／受
信ユニット（１０、１１）に多数の空間的に相い異なっ
て配置された切換可能なアンテナが設けられることを特
徴とする請求項１ないし３の１つに記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19541475 | 1995-11-07 | ||
| DE19541475.6 | 1995-11-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09147284A true JPH09147284A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=7776834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8303920A Withdrawn JPH09147284A (ja) | 1995-11-07 | 1996-10-30 | 表面音響波により作動する無線問合わせ装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5910779A (ja) |
| EP (1) | EP0773451A1 (ja) |
| JP (1) | JPH09147284A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11145874A (ja) * | 1997-11-11 | 1999-05-28 | Japan Radio Co Ltd | チャープ信号を用いたｓａｗ−ｉｄ−ｔａｇ装置 |
| JP2002118484A (ja) * | 2000-08-04 | 2002-04-19 | Trw Inc | 受動音声起動式マイクロホンおよびトランシーバシステム |
| JP2003500964A (ja) * | 1999-05-22 | 2003-01-07 | マルコニ データ システムズ リミテッド | 識別タグ |
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| JP2005536811A (ja) * | 2002-08-27 | 2005-12-02 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | エネルギ自給型の変調されるバックスキャッタトランスポンダ |
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| JP2011101821A (ja) * | 1999-05-03 | 2011-05-26 | Remon Medical Technologies Ltd | 埋め込み可能な音響バイオセンシングシステムおよび方法 |
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| US9024582B2 (en) | 2008-10-27 | 2015-05-05 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Methods and systems for recharging an implanted device by delivering a section of a charging device adjacent the implanted device within a body |
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| JP2018084513A (ja) * | 2016-11-24 | 2018-05-31 | 日本無線株式会社 | センサ情報取得装置、センサ情報生成装置及びセンサ情報生成・取得システム |
| JP2020112466A (ja) * | 2019-01-15 | 2020-07-27 | 富士電機株式会社 | センサ装置 |
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| EP1063604A1 (en) * | 1999-06-23 | 2000-12-27 | Laquila SA | A method of radio-identifying a plurality of passive transponders which transmit an individual code to a common reader that controls an anti-collision protocol |
| DE10016721C2 (de) * | 2000-04-04 | 2002-03-14 | Siemens Ag | Oberflächenwellenelement mit mehreren Spuren zur Ausbreitung akustischer Oberflächenwellen |
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