JPH10135868A - 誤り検出および訂正機能を有するｒｆトランスポンダ・システム - Google Patents

誤り検出および訂正機能を有するｒｆトランスポンダ・システム

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JPH10135868A
JPH10135868A JP9236848A JP23684897A JPH10135868A JP H10135868 A JPH10135868 A JP H10135868A JP 9236848 A JP9236848 A JP 9236848A JP 23684897 A JP23684897 A JP 23684897A JP H10135868 A JPH10135868 A JP H10135868A
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bits
transponder
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reader
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JP9236848A
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Peter R Lowe
ピーター・アール・ロウ
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PALOMAR TECHNOL CORP
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PALOMAR TECHNOL CORP
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    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L1/08—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by repeating transmission, e.g. Verdan system

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
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  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【解決課題】 データ送信エラーの検出訂正機能を備え
たＲＦトランスポンダ・システムの提供。 【解決手段】 励振器を用いてＲＦ励振信号を発生し
てトランスポンダに電力を与え、複数のビットからなり
共通のメッセージを含むデータセットを複数個含み前記
データセットのうちの少なくとも１つは残りのデータセ
ットとは異なる方法でエンコードされているＲＦ応答信
号を、トランスポンダにより発生・送信し、このＲＦ応
答信号を読取り器において受信して前記の少なくとも１
つのエンコードされたデータセットをデコードし、それ
ぞれのデータセットの対応するビットを比較してデータ
セットにおける選択されたビットが他の対応ビットの半
数以上と一致するときは、当該選択されたビットを有効
なビットと決定する、ＲＦトランスポンダ・システムに
おける誤り検出方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、大まかに言えばラ
ジオ周波数（ＲＦ）トランスポンダ・システムに関し、
より詳細に言えば、ＲＦトランスポンダ・システムで用
いる誤り（エラー）検出および訂正方法に関する。
【０００２】
【従来技術】ラジオ周波数（ＲＦ）トランスポンダ・シ
ステムは、離れた場所の間で電気的接触なしに通信を行
うために用いられる。ＲＦトランスポンダ・システム
は、一般的には励振器(exciter)／読取り器(reader)
〔ＥＲ〕とトランスポンダあるいはＲＦ識別（ＲＦＩ
Ｄ）タグと呼ばれるものを含む。ＥＲは、ＲＦ励振信号
を発生し、これをトランスポンダに送信して後者にエネ
ルギーを与え、これにより、トランスポンダは、識別信
号その他のデータ信号を発生し、これを特定の周波数で
ＥＲに送信し返す。ＥＲの中には書込み信号を発生して
これをトランスポンダに送信できるものもあり、トラン
スポンダが発生するデータ信号を修正することができ
る。これらのＥＲは、本明細書においては、励振器／読
取り器／書込み器（ＥＲＷ）と呼ぶ。ＲＦトランスポン
ダ・システムは、通常、トランスポンダが取り付けられ
た物の存在を識別または指し示し、あるいはタイヤの空
気圧や容器内の流体の温度のような物理的状態に関する
情報を送信するために用いられている。従来使用されて
いるトランスポンダ・システムは、ＲＦ雑音レベルが比
較的高い環境下やＲＦトランスポンダ・システムの範囲
限界(range limits)近くの距離では、通常、低い信号／
雑音比を示す。したがって、従来のＲＦトランスポンダ
・システムをこうした環境条件で使う場合には、データ
誤りが大きな問題となる。このため、データ誤りの発生
を最少源に抑えるために、比較的ＲＦ雑音レベルの少な
い環境で、かつ、システムの範囲限界よりも相当に短い
距離においてＲＦトランスポンダ・システムを用いるこ
とをメーカーは推奨している。トランスポンダから受信
するデータの正確さを改善するため、従来のトランスポ
ンダ・システムの中には、トランスポンダを２回以上励
振し、最初の送信でＥＲＷ回路により受信したデータを
後の回でＥＲＷ回路により受信したデータと比較するも
のもある。各送信でＥＲＷ回路により受信したデータが
一致したときには、データは有効で用い得るものと見な
される。データが一致しないときは、データは無効で用
い得ないものと見なされる。しかし、トランスポンダの
動作が正確でないときには、送信する度にシステム的に
同一の誤りが繰り返されることもあり得る。この場合、
ＥＲＷ回路が受け取るすべてのデータは各送信で同一で
あるが、データは誤りを含んでいる。この結果、謝った
データが有効なものと見なされるという不適切な事態が
生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、概括的に言えば、改善されたＲＦトランスポン
ダ・システムを提供することにある。特に、本発明は、
データの送信誤りがほとんどないＲＦトランスポンダ・
システムを提供することを目的とする。また、本発明
は、ＲＦトランスポンダ・システムの範囲限界近くでも
動作し得るＲＦトランスポンダ・システムを提供するこ
とを目的とする。さらに、本発明は、ＲＦ雑音が比較的
大きな環境下においても動作し得るＲＦトランスポンダ
・システムを提供することを目的とする。さらにまた、
本発明の目的は、改善された誤り検出および訂正機能を
有するＲＦトランスポンダ・システムを提供することに
ある。これらの目的およびその他の目的は、以下に記載
する本発明によって実現される。
【０００４】
【課題解決の手段】すなわち、本発明は、以下のＲＦト
ランスポンダ・システムにおける誤り検出方法およびＲ
Ｆトランスポンダ・システムを提供する。 （１） 以下の工程を含むＲＦトランスポンダ・システ
ムにおいてデータ送信の誤りを検出する方法：励振器を
用いてＲＦ励振信号を発生する；前記ＲＦ励振信号によ
りトランスポンダに電力を与える；複数のビットからな
り共通のメッセージを含むデータセットを複数個含み、
前記データセットのうちの少なくとも１つは残りのデー
タセットとは異なる方法でエンコードされているＲＦ応
答信号を発生し、このＲＦ応答信号を読取り器に対して
送信する；読取り器において前記ＲＦ応答信号を受信す
る；前記エンコードされたデータセットの少なくとも１
つを読取り器によりデコードして少なくとも１つのデコ
ードされたデータセットを与える；前記少なくとも１つ
のデコードされたデータセットと残りのデータセットの
それぞれの対応するビットを比較する；選択された、デ
コードされたまたは残りのデータセットの選択されたビ
ットが対応ビットの半数以上と一致するときは、当該選
択されたビットを有効なビットと決定する。
【０００５】（２） 前記選択されたビットが対応ビッ
トの半数以上と一致しないときは、当該選択されたビッ
トを捨てる工程をさらに含む前記１に記載の方法。 （３） 前記選択されたビットが対応ビットの半数以上
と一致しないときは、当該選択されたビットを無効なビ
ットと決定する工程をさらに含む前記１に記載の方法。 （４） 前記共通メッセージが識別コードを含む前記１
に記載の方法。 （５） 前記共通メッセージが、読取り器に記憶された
メッセージと一致するときは、制限領域へのアクセスを
許可する前記１に記載の方法。 （６） 前記少なくとも１つのデータセットを、該デー
タセットのビットパターンを逆転させることによりエン
コードする工程をさらに含む前記１に記載の方法。 （７） 前記励振器と読取り器が１つの回路に統合され
たものである前記１に記載の方法。
【０００６】（８） ＲＦ励振信号を発生する励振器回
路；前記ＲＦ励振信号により電力を付与されて、複数の
ビットからなり共通のメッセージを含むデータセットを
複数個含み、前記データセットのうちの少なくとも１つ
は残りのデータセットとは異なる方法でエンコードされ
ているＲＦ応答信号を発生し、このＲＦ応答信号を送信
するトランスポンダ；前記少なくとも１つのエンコード
されたデータセットをデコードし、少なくとも１つのデ
コードされたデータセットを与えるデコーダと、前記少
なくとも１つのデコードされたデータセットと残りのデ
ータセットのそれぞれの対応ビットを比較する比較回路
とを有する読取り器回路；および選択された、デコード
されたまたは残りのデータセットにおける選択されたビ
ットが対応ビットの半数以上と一致するときは、当該選
択されたビットを有効なビットと判定する決定回路；を
含むＲＦトランスポンダ・システム。
【０００７】（９） 前記選択されたビットが対応ビッ
トの半数以上と一致しないときは、読取り器回路が当該
選択されたビットを捨てる前記８に記載のＲＦトランス
ポンダ・システム。 （１０） 前記選択されたビットが対応ビットの半数以
上と一致しないときは、読取り器回路が当該選択された
ビットを無効なビットと決定する前記８に記載のＲＦト
ランスポンダ・システム。 （１１） 前記共通メッセージが識別コードを含む前記
８に記載のＲＦトランスポンダ・システム。 （１２） 前記共通メッセージが、読取り器に記憶され
たメッセージと一致するときは、制限領域へのアクセス
を許可する前記８に記載のＲＦトランスポンダ・システ
ム。 （１３） 前記少なくとも１つのエンコードされたデー
タセットが、逆転したビットパターンを有する前記８に
記載のＲＦトランスポンダ・システム。 （１４） 前記励振器回路と読取り器回路が１つの回路
に統合されたものである前記８に記載のＲＦトランスポ
ンダ・システム。
【０００８】（１５） 以下の工程を含むＲＦトランス
ポンダ・システムにおけるデータ送信誤りの検出方法：
励振器を用いてＲＦ励振信号を発生する；ＲＦ励振信号
によりトランスポンダに電力を与える；メッセージまた
は識別コードを表す第１の複数のビットを含む少なくと
も１つのデータセットと、前記第１の複数のビットにア
ルゴリズムを適用することにより得られる第２の複数の
ビットを含むＲＦ応答信号を発生する；前記ＲＦ応答信
号を読取り器に対して送信し、読取り器において前記Ｒ
Ｆ応答信号を受信する；読取り器において受信した前記
データセットに前記アルゴリズムを適用して第３の複数
のビットを生成する；前記第３の複数のビットを前記第
２の複数のビットと比較する；前記第３の複数のビット
が前記第２の複数のビットと一致するときは、当該デー
タセットを有効なものと決定する。 （１６） 前記有効・無効判定フィールドが８ビットま
たは１６ビットを有する前記１５に記載の方法。 （１７） 前記有効・無効判定フィールドが当該データ
セットよりも少ないビット数を有する前記１５に記載の
方法。 （１８） 前記アルゴリズムが前記トランスポンダのメ
モリに記憶されている前記１５に記載の方法。 （１９） 前記アルゴリズムが前記読取り器のメモリに
記憶されている前記１５に記載の方法。 （２０） 前記アルゴリズムが、前記トランスポンダに
対して本来的なプログラミングコードをさらに形成する
リモートコンピュータにより形成されるものである前記
１５に記載の方法。
【０００９】本発明は、ＲＦトランスポンダ・システム
におけるデータの送信エラーを検出し訂正する機能を有
するための方法および装置である。本発明の方法によれ
ば、励振器／読取り器とトランスポンダが用いられ、こ
れらは互いに離れた場所に置かれる。励振器／読取り器
は、ラジオ周波数（ＲＦ）励振信号を発生し、このＲＦ
励振信号をトランスポンダに送信する。ＲＦ励振信号は
トランスポンダに電力を与え、これによりトランスポン
ダはＲＦ応答信号を発生し、励振器／読取り器に対して
送信する。ＲＦ応答信号は、エンコードされた複数のデ
ータセットを含んでおり、それぞれは共通のメッセージ
を含む。しかし、データセットのうちの少なくとも１つ
は、他のデータセットとは異なる方法でエンコードする
ことにより修正されている。例えば、少なくとも１つの
修正されたデータセットでは、ビットパターンを他のデ
ータのビットパターンとは反対にエンコードする。励振
器／読取り器は、トランスポンダからＲＦ応答信号を受
け取ると、その修正された１以上のデータセットを他の
データセットと同一のエンコードフォーマットに回復す
るようにプログラムされている。この例では、励振器／
読取り器は、修正データセットのビットパターンを逆転
(reverse)させることによりトランスポンダから受け取
った当該修正された１以上のデータセットを回復する。
次いで、励振器／読取り器はすべてのデータセットをデ
コードし、誤り検出のためにそれらに含まれるメッセー
ジを比較する。
【００１０】本発明のエラー検出方法によれば、トラン
スポンダによる送信におけるシステム的なエラーによっ
て、データの有効・無効判定が不適切に行われるという
事態が避けられることは明らかである。本発明の方法で
は、データの有効・無効判定は、各データセットから得
られる対応ビットを比較することにより行なわれる。対
応ビットの半数以上が、それに含まれるデータに関して
一致することがわかったときには、半数以上のビットを
含むデータセットが有効と見なされる。半数以上での一
致がないビットを含むデータセットは無効なデータセッ
トとして捨てられる。
【００１１】本発明を適用した１つの例では、エンコー
ドされたデータセットのメッセージがアクセス制御シス
テムで用いられる識別コードである。この例では、トラ
ンスポンダにより発信されたメッセージが励振器／読取
り器により受信され、それが励振器／読取り器内に記憶
されたメッセージと一致したときに、制限エリアへのア
クセスが許可される。本発明の装置および方法の構成お
よび動作は、以下の説明および図面を参照することによ
りさらに理解されるであろう。
【００１２】図１には、本発明のＲＦトランスポンダ・
システムの１例が図示されており、全体が符号１０で指
し示されている。ＲＦトランスポンダ・システム１０
は、励振器／読取り器（ＥＲ）回路１６とトランスポン
ダ２０を含む。当業者であれば理解できるように、ＥＲ
回路１６に代えて、直接接触または非接触プログラミン
グによりトランスポンダ２０をプログラムすることが可
能な励振器／読取り器／書込み器（ＥＲＷ）回路を用い
てもよい。ＥＲ回路１６は、励振器２４、信号調整回路
２８および復調検出回路３２を含み、後者は好ましくは
出力装置３４と連結している。信号調整回路２８にはア
ンテナコイル３６が連結している。トランスポンダ２０
は、アンテナコイル４０とコンデンサ４４を含み、これ
はコイルインターフェース４８に連結している。コイル
インターフェース４８とメモリ５６にはコントローラ５
２が連結している。ＥＲ回路１６はＲＦ励振信号６０を
発生し、トランスポンダ２０は、以下に記載するような
仕方で、ＲＦ応答信号に応じてＲＦ応答信号６４を発生
する。
【００１３】図２には、従来技術において図１のＲＦト
ランスポンダ・システムを作動させる方法が示されてお
り、全体が１００で指し示されている。ステップ１１０
で、ＥＲ回路１６はＲＦ励振信号を発生する。ステップ
１１４で、トランスポンダ２０はＲＦ励振信号を受け取
りこれにより電力を発生する。ステップ１１８では、ト
ランスポンダ２０はデータを含むＲＦ応答信号を発生す
る。ステップ１２２では、ＥＲ回路１６がＲＦ応答信号
を受信し、ＲＦ応答信号および／またはこれに含まれる
データを記憶する。ステップ１２６では、ＥＲ回路１６
はＮセットのデータを受け取ったか否かを判断する。も
し、受け取っていない場合は、ステップ１１０に戻り、
ＥＲ回路１６がＮセットのデータを受け取るまで、ステ
ップ１２６までのループを繰り返す。Ｎセットのデータ
を受け取っているときは、ステップ１２８と１３０に従
って制御を続行する。すなわち、ＥＲ回路１６は記憶さ
れたデータを比較して、この記憶されたＮセットのデー
タが一致するかどうかを判断する。もし、一致しない場
合は、データは無効であると見なされる（ステップ１３
２）。一致する場合は、データは有効であると見なされ
る（ステップ１３４）。データは、復調検出回路３２に
結合したメモリに記憶されるか、および／または、出力
装置３４に送られる。
【００１４】図３には、本発明に従い図１のＲＦトラン
スポンダ・システムを作動させる方法が示されており、
全体が１５０で指し示されている。ステップ１５４で、
ＥＲ回路１６はＲＦ励振信号を発生する。ステップ１５
８で、トランスポンダ２０はＲＦ励振信号を受け取りこ
れにより電力を発生する。ステップ１６２では、トラン
スポンダ２０はＲＦ応答信号を発生する。ステップ１７
０で、復調検出回路３２に結合した制御手段がデータセ
ットをデコードしメモリに記憶する。ステップ１７２で
は、復調検出回路３２に結合した制御手段が、記憶され
たデータセットを比較して、受信されたメッセージが有
効なデータを含むかどうかを判断する。受信メッセージ
中の選択されたデータセット中の選択されたビットは、
ＲＦ応答信号中の他のそれぞれのデータセットにおける
対応するビットの全部または半数以上が当該選択された
ビットと一致するときは、有効なデータを含むものと決
定される。もし、対応するビットが全く一致しないか半
数以上より少ない数しか一致しないときは、当該選択さ
れたビットは無効なデータを含むものと決定される。ス
テップ１７４では、復調検出回路３２に結合した制御手
段が、受信メッセージが無効なビットを含むかどうかを
判断する。もし、無効なビットが含まれない場合は、受
信メッセージの全ビットが有効であると宣言される（ス
テップ１７６）。無効なビットが認められる場合は、受
信メッセージは無効であると宣言される（ステップ１７
８）。
【００１５】図４には、狭い範囲での使用に適したＥＲ
回路１６を示す。これは、米国カリフォルニア州タステ
ィン(Tustin)所在のＨＩＤコーポレーション(HID Corpo
ration)から入手できるMINIPROX読取り器である。これ
は、様々な環境条件において装着できるように機械的に
構成・調整することが可能である。図１および図４に示
すように、ＥＲ回路１６は、３つの主要な機能ユニッ
ト、すなわち、励振器２４、信号調整回路(signal cond
itioner circuit)２８ならびに復調検出回路３２を有し
ている。
【００１６】励振器２４は、交流信号源２１６とそれに
続く電力増幅器２１８を有し、後者により、交流信号源
で生成した信号を増幅して、コンデンサ２２０とアンテ
ナコイル３６に大電流で高電圧の励振信号を供給する。
アンテナコイル３６のインダクタンスとコンデンサ２２
０のキャパシタンスは、アンテナコイル３６にかかる電
圧が電力増幅器２１８の出力電圧よりも大きくなるよう
に、励振信号の周波数において共振するように選択され
る。交流信号源２１６はＲＦ励振信号を与えるが、これ
は、トランスポンダ２０に対する識別コードまたはパス
ワードを含む。
【００１７】アンテナコイル３６には信号調整回路２８
も連結しており、後者は、トランスポンダ２０が発した
ＲＦ応答信号を増幅する機能を有している。信号調整回
路２８は、ＲＦ励振信号および他の雑音やトランスポン
ダ信号の周波数範囲外の望ましくない信号をフィルタア
ウトする（フィルタにより除く）。信号調整回路２８
は、トランスポンダ２０から返ってきたＲＦ応答信号の
周波数を通過させる第１のフィルタ２２４を含む。第１
の増幅器２２８は第１のフィルタ２２４から出力された
信号の信号強度を増大させる。第２のフィルタ２３２は
励振周波数における高エネルギー信号を受動的に除く。
第２の増幅器２３４は、第２のフィルタ２３２による出
力信号の信号強度を増大させる。好ましくは、第１のフ
ィルタ２２４と第２のフィルタ２３２は、帯域通過およ
び帯域消去フィルタを含む。当業者には、第１のフィル
タと第２のフィルタの相対的な位置を入れ替えたり、さ
らに、帯域通過と帯域消去フィルタリング機能の両方を
有する、より高次のフィルタを用いても良いことが理解
できるであろう。第１の増幅器２２８と第２の増幅器２
３４は、結合して１つの増幅器とすることもできる。
【００１８】信号調整回路２８により増幅された出力
は、復調検出回路３２のフィルタ２５０に入力され、こ
れにより、ＲＦ励振信号のエネルギーはさらに低減され
る。フィルタ２５０は好ましくは低域通過フィルタであ
る。復調検出回路３２はまた、復調回路２５４とマイク
ロコンピュータ（全体が２５６で指し示されている。）
を含む。マイクロコンピュータ２５６は、入力／出力イ
ンターフェース２５８、メモリ２６２およびマイクロプ
ロセッサあるいは制御ロジック２６６を含む。復調回路
２５４は、典型的には、トーン検出器として構成された
フェイズロックループ(phase-locked loop)回路を含む
ＦＳＫ復調器である。復調回路２５４およびマイクロコ
ンピュータ２５６は、応答信号からデータを抽出する。
データを抽出するべく、トランスポンダ２０から返って
きた信号が２つの周波数間を遷移するときに、ディジタ
ル信号が生成される。ディジタル信号が論理レベル間ま
たは周波数間を遷移するタイミングが検出される。マイ
クロコンピュータ２５６により得られた情報はメモリ２
６２に記憶され、あるいは、ディスプレイ、プリンタ、
ネットワーク、別のコンピュータその他の出力装置３４
またはその他の記憶媒体に送られる。
【００１９】本発明の１つの態様では、出力装置３４は
アクセス制御装置である。受信されたメッセージまたは
識別コードは、記憶されたメッセージまたは識別コード
と比較される。もし、受信されたメッセージまたは識別
コードが記憶されているメッセージまたは識別コードと
一致すれば、アクセスは許可される。受信されたメッセ
ージまたは識別コードが記憶されているメッセージまた
は識別コードと一致しない場合は、アクセスは拒否され
る。
【００２０】図５では、トランスポンダ２０は、アナロ
グフロントエンド３１０を含んでおり、これは、アンテ
ナコイル４０、コンデンサ４４および変調器３２０に接
続した入力と、書込みデコーダ３２４およびビットレー
ト発生器３２８に連結された出力を有する。書込みデコ
ーダ３２４の出力はモードレジスタ３３６の第１の入力
に連結されている。モードレジスタ３３６は、変調器３
２０とロジックコントローラ５２に連結された出力を有
している。モードレジスタ３３６の第２の入力は、メモ
リ５６の第１の出力と連結している。コントローラ５２
の第１および第２の出力は、メモリ５６の第１の入力と
メモリ５６の入力レジスタ３４４にそれぞれ連結されて
いる。電圧発生器３５０は入力レジスタ３４４に連結し
た出力を有している。
【００２１】アナログフロントエンド３１０は、ＥＲ回
路１６によって生成されるＲＦ励振信号（磁場）により
アンテナコイル４０上に誘導される電流から電力を発生
する。アナログフロントエンド３１０は、ＥＲ回路１６
との双方向データ通信を制御する。アナログフロントエ
ンド３１０は、コイルに生じた交流電圧（交流コイル電
圧）を整流してトランスポンダ２０にパワーを与える直
流供給電圧を生成するとともに、交流コイル電圧からク
ロック信号を抽出する。例えば、アナログフロントエン
ド３１０は、トランスポンダ・タグ２０からＥＲ回路１
６にデータを送信する際、アンテナコイル４０のノード
間にかかる負荷を選択的に切り替える。また、アナログ
フロントエンド３１０は、書込みモードにおいてＥＲ回
路１６がメモリ５６に情報を書き込もうとするときに発
生する（電磁）場のギャップを検出する。
【００２２】コントローラ５２は、誤りを最小限にする
ために、電源オン後および読み込み中周期的に、メモリ
５６からモードレジスタ３３６に操作データをロードす
る。コントローラ５２は、メモリ５６への読取りまたは
書込みのためのアクセスを制御する。パスワードが用い
られる場合には、コントローラ５２は、ＥＲ回路１６に
より送信されてきたパスワードをメモリ５６に記憶され
ているパスワードと比較し、メモリ５６に記憶されたデ
ータの読取りまたは書込みアクセスを許可または拒絶す
る。
【００２３】ビットレート発生器３２８により、ＲＦ励
振信号の周波数を分周した値であるビットレートを選択
することができる。典型的には、ビットレート発生器に
より、以下のビットレート：ＲＦ／８、ＲＦ／１６、Ｒ
Ｆ／３２、ＲＦ／４０、ＲＦ／５０、ＲＦ／６４、ＲＦ
／１００、ＲＦ／１２８（ここでＲＦはＲＦ励振信号の
周波数である。）を選択することができる。必要であれ
ば、他のビットレートの組み合わせとすることもでき
る。書込みデコーダ３２４は、ＥＲ回路１６からの書込
みデータストリームが有効であるか否かを判断する。電
圧発生器３５０は、書込み信号がある間、メモリ５６を
プログラムするのに必要な電圧を供給する。モードレジ
スタ３３６は、メモリ５６からのモードデータを記憶
し、読取り動作時において周期的にモードデータをリフ
レッシュする。変調器３２０は、様々な異なる変調スキ
ーム、例えば、周波数偏移(ＦＳＫ:Frequency Shift Ke
y）方式、相偏移(ＰＳＫ:Phase Shift Key）方式、マン
チェスタ方式、二相方式およびこれらの組み合わせから
の選択を可能にする。メモリ５６は好ましくはEEPROMで
ある。
【００２４】好適な態様においては、トランスポンダ２
０は、ドイツ、エヒング(Eching)所在のテミック・オイ
ロシル社(Temic Eurosil)から販売されているTemic e55
50読取り／書込み−識別統合回路〔IDIC (登録商標）:I
dentification IntegratedCircuit〕を利用することが
できる。Temic e5550 IDIC (登録商標）の詳細は,”e55
50 Standard R/W Identification IC Preliminary Prod
uct Features”(1994年１０月１３日）および”e5550 S
tandard R/W Identification IC Preliminary Informat
ion”(1995年１２月８日）に記載されている。これらの
内容は本明細書に参照のため組み入れられている。図６
に、Temic e5550のメモリ５６の構造をより詳細に示
す。
【００２５】従来のトランスポンダは、通常、応答信号
の送信に関しては１つのデータセットを記憶するのに必
要なメモリしか備えていない。例えば、従来のアクセス
制御トランスポンダ・システムは、４８データビットを
有するメッセージまたは識別コードを含む。こうしたト
ランスポンダ・チップでは（例えば、Hughes 1849 があ
る。）、非接触プログラミングよりは接触式プログラミ
ングにより書き込みが行われる。一方、Temic e5550
は、ブロック当たり３２ビットの７ブロック構成として
使用できる２２４ビットのデータビットを有しており、
８番目のブロックはパスワードまたは動作モードデータ
を含む。Temic e5550チップは、アクセス制御のために
用いられるタイプのメッセージまたは識別コードのコピ
ーであるデータセットを４つまで保持できる。複数のメ
ッセージまたは識別コードのうちの少なくとも１つがエ
ンコードされる。例えば、データセット１と３はその通
常のフォーマットでメッセージまたは識別コードを含む
ことが好ましい。しかし、データセット２と４はメッセ
ージまたは識別コードをエンコードされたかたちで含
む。好ましくは、データセット２と４はビットを逆転さ
せることによりエンコードする。他のエンコード方法を
採っても良いことは当業者には理解できるであろう。
【００２６】ＥＲ（またはＥＲＷ）回路１６がトランス
ポンダ２０からデータセット１〜４を受け取ると、ＥＲ
回路１６は、エンコードされたメッセージまたは識別コ
ードをデコードする。この例では、データセット２と４
についてデコードの前にビット逆転が必要であろう。デ
ータセット１〜４の比較が行なわれ、データセットが一
致しているか否かが判定される。例えば、もし、データ
セット１、３および４（ビット逆転を考慮に入れる。）
が一致するが、データセット２が一致しない場合、デー
タセット１、３および４に含まれているメッセージまた
は識別コードは有効であり、データセット２に含まれて
いるメッセージまたは識別コードは無効であるという結
論になる。
【００２７】検出・訂正精度をさらに増すために、ビッ
ト毎に比較を行うこともできる。例えば、ＥＲ（または
ＥＲＷ）回路１６がデータセット１〜４を受け取ると、
これらは一致するかどうか比較される。データセット
１、３および４のビット５が互いに一致するが、データ
セット２のビット５が他のデータセットのビット５とは
一致しない。データセット２、３および４のビット２５
が互いに一致するが、データセット１のビット２５が他
のデータセットのビット２５とは一致しない。データセ
ット１、２および４のビット３５が互いに一致するが、
データセット３のビット３５が他のデータセットのビッ
ト３５とは一致しない。データセット１〜４の残りのビ
ット１〜４、６〜２４、２６〜３４および３６〜４８
は、すべて互いに一致しているとする。この場合、本発
明の誤り検出訂正方法は、データセット１，３および４
のビット５を選択してデータセット２のビット５を捨
て、データセット２、３および４のビット２５を選択し
てデータセット１のビット２５を捨て、データセット
１、２および４のビット３５を選択してデータセット３
のビット３５を捨て、データセット１〜４のビット１〜
４、６〜２４、２６〜３４および３６〜４８を選択す
る。
【００２８】本発明の誤り検出訂正方法の他の適用例と
しては、トランスポンダ２０に記憶されたメッセージま
たは識別コードを含む１以上のデータセットに、典型的
には８または１６ビット長の有効・無効判定フィール
ド、いわゆる巡回冗長検査（ＣＲＣ:Cyclic Redundancy
Check) フィールドを付け加えるものがある。ＣＲＣフ
ィールドは、データセットのすべてのビットに対してＣ
ＲＣアルゴリズムを適用して得られる。ＣＲＣアルゴリ
ズムは当業者には周知のものであり、通常は、本来のト
ランスポンダのプログラミングコードの源（例えば、リ
モートコンピュータ）により、トランスポンダがプログ
ラムされる際（一般的には製造プロセスにおいて）形成
される。ＣＲＣアルゴリズムの例は、ビンストック他(B
instock,Aet al.,)による"Practical Algorithms for P
rogrammers" （Addison-Wesley Publishing Co.）pp.55
3-5569 (1995) に記載されており、その内容は参照のた
め本明細書に組み入れられる。ＥＲ（またはＥＲＷ）回
路１６がトランスポンダ２０により送信されたデータセ
ットのメッセージまたは識別コードを読んだ後、ＥＲ
（またはＥＲＷ）回路１６は、データセットのメッセー
ジまたは識別コードに対してこの同じアルゴリズムを適
用する。これにより得られる結果をＣＲＣフィールドと
比較する。一致すればデータセットは正しいと見なされ
る。
【００２９】ここまでの説明から、本発明による誤り検
出・訂正方法がＲＦトランスポンダ・システムにおい
て、データ送信の誤りを低減してデータ受信を改善する
ことが理解されるであろう。データ送信の誤りが低減し
て検出・訂正が改善されることから、本発明のＲＦトラ
ンスポンダ・システムは、範囲限界近くでも、および／
またはＲＦ雑音レベルが比較的高い環境下でも動作可能
である。
【００３０】所望の動作範囲および周波数により、様々
なＥＲやＥＲＷ、トランスポンダ回路を用いることがで
きる。すなわち、これまで、本発明の方法をＲＦトラン
スポンダ・システムの例により説明してきたが、当業者
には、本発明の教示する範囲内において、トランスポン
ダ２０やＥＲ回路１６を他の回路に替えることができる
ことがわかるはずである。例えば、上記のようなトラン
スポンダ２０の非接触式プログラミングの代わりに、ミ
ルハイザー(Milheiser)に与えられた米国特許第4,730,1
88号において教示されているような直接接触によるプロ
グラミング（その内容は本明細書において参照のために
組み込まれる。）を用いることができる。非接触式プロ
グラミングは他の方法を用いて行うこともできる。例え
ば、ファルク(Falck)らに与えられた米国特許第4,399,4
37号("Coded information Arrangement")、ならびに、
本願と同様に出願人に譲渡された「非接触プログラム可
能なラジオ周波数トランスポンダ」("Contactless Prog
rammable Radio Frequency Transponder")と題する米国
特許出願08/540,631号（出願日：1995年１０月１１
日）、「ＲＦ識別タグおよびその非接触プログラミング
方法」("RF Identification Tag and Contactless Meth
od of Programming the Same")と題する米国特許出願08
/514,712号（出願日：1995年８月１４日）および「ハイ
フィールドプログラム可能なトランスポンダシステムお
よび方法」("High Field ProgrammableTransponder Sys
tem and Method")と題する米国特許出願08/316,653号
（出願日：1994年９月３０日）に記載されているよう
に、ＲＦトランスポンダを非接触でプログラムする他の
方法が知られている。これらはいずれも参考のために本
明細書に組み込まれている。さらに他の非接触プログラ
ミング法も当業者には明らかであろう。
【００３１】以上、本発明の好適態様について説明およ
び図解してきたが、これにより示唆されるような修正や
変更を加えることも可能であり、これらもまた本発明に
含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による、誤り検出訂正機能を備えたＲＦ
トランスポンダ・システムのブロックダイアグラム。
【図２】従来技術における誤り検出ルーチンの流れ図。
【図３】本発明による誤り検出訂正機能を備えたＲＦト
ランスポンダ・システムにより実行される誤り検出訂正
ルーチンの流れ図。
【図４】誤り検出訂正機能を備えたＲＦトランスポンダ
・システムに用いる励振器／読取り器回路の電気的構成
を模式的に表したブロックダイアグラム。
【図５】誤り検出訂正機能を備えたＲＦトランスポンダ
・システムに用いるトランスポンダの電気的構成を模式
的に表したブロックダイアグラム。
【図６】誤り検出訂正機能を備えたＲＦトランスポンダ
・システムに用いるメモリの構成を模式的に表したブロ
ックダイアグラム。
【符号の説明】
１０ トランスポンダ・システム １６ 励振器／読取り器（ＥＲ）回路 ２０ トランスポンダ ２４ 励振器 ２８ 信号調整回路 ３２ 復調・検出回路 ３６，４０ アンテナコイル ４４ コンデンサ ４８ コイルインターフェース ５２ ロジックコントローラ ５６ メモリ ６０ ＲＦ励振信号 ６４ ＲＦ応答信号 ２１６ 交流信号源 ２１８ 電力増幅器 ２２４、２３２、２５０ フィルタ ２２８、２３４ 増幅器 ２５４ 復調回路 ２５６ マイクロコンピュータ ２６２ メモリ ２６６ マイクロプロセッサまたは制御ロジック ３１０ アナログフロントエンド ３２０ 変調器 ３２４ 書込みデコーダ ３２８ ビットレート発生器 ３３６ モードレジスタ ５６ メモリ ３４４ 入力レジスタ ３５０ 電圧発生器
フロントページの続き (71)出願人 597121924 2051 Ｐａｌｏｍａｒ Ａｉｒｐｏｒｔ Ｒｏａｄ，Ｃａｒｌｓｂａｄ，Ｃａｌｉｆ ｏｒｎｉａ 92009，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔ ａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 以下の工程を含むＲＦトランスポンダ・
    システムにおいてデータ送信の誤りを検出する方法：励
    振器を用いてＲＦ励振信号を発生する；前記ＲＦ励振信
    号によりトランスポンダに電力を与える；複数のビット
    からなり共通のメッセージを含むデータセットを複数個
    含み、前記データセットのうちの少なくとも１つは残り
    のデータセットとは異なる方法でエンコードされている
    ＲＦ応答信号を発生し、このＲＦ応答信号を読取り器に
    対して送信する；読取り器において前記ＲＦ応答信号を
    受信する；前記エンコードされたデータセットの少なく
    とも１つを読取り器によりデコードして少なくとも１つ
    のデコードされたデータセットを与える；前記少なくと
    も１つのデコードされたデータセットと残りのデータセ
    ットのそれぞれの対応するビットを比較する；選択され
    た、デコードされたまたは残りのデータセットの選択さ
    れたビットが対応ビットの半数以上と一致するときは、
    当該選択されたビットを有効なビットと決定する。
  2. 【請求項２】 前記選択されたビットが対応ビットの半
    数以上と一致しないときは、当該選択されたビットを捨
    てる工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記選択されたビットが対応ビットの半
    数以上と一致しないときは、当該選択されたビットを無
    効なビットと決定する工程をさらに含む請求項１に記載
    の方法。
  4. 【請求項４】 前記共通メッセージが識別コードを含む
    請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記共通メッセージが、読取り器に記憶
    されたメッセージと一致するときは、制限領域へのアク
    セスを許可する請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記少なくとも１つのデータセットを、
    該データセットのビットパターンを逆転させることによ
    りエンコードする工程をさらに含む請求項１に記載の方
    法。
  7. 【請求項７】 前記励振器と読取り器が１つの回路に統
    合されたものである請求項１に記載の方法。
  8. 【請求項８】 ＲＦ励振信号を発生する励振器回路；前
    記ＲＦ励振信号により電力を付与されて、複数のビット
    からなり共通のメッセージを含むデータセットを複数個
    含み、前記データセットのうちの少なくとも１つは残り
    のデータセットとは異なる方法でエンコードされている
    ＲＦ応答信号を発生し、このＲＦ応答信号を送信するト
    ランスポンダ；前記少なくとも１つのエンコードされた
    データセットをデコードし、少なくとも１つのデコード
    されたデータセットを与えるデコーダと、前記少なくと
    も１つのデコードされたデータセットと残りのデータセ
    ットのそれぞれの対応ビットを比較する比較回路とを有
    する読取り器回路；および選択された、デコードされた
    または残りのデータセットにおける選択されたビットが
    対応ビットの半数以上と一致するときは、当該選択され
    たビットを有効なビットと判定する決定回路；を含むＲ
    Ｆトランスポンダ・システム。
  9. 【請求項９】 前記選択されたビットが対応ビットの半
    数以上と一致しないときは、読取り器回路が当該選択さ
    れたビットを捨てる請求項８に記載のＲＦトランスポン
    ダ・システム。
  10. 【請求項１０】 前記選択されたビットが対応ビットの
    半数以上と一致しないときは、読取り器回路が当該選択
    されたビットを無効なビットと決定する請求項８に記載
    のＲＦトランスポンダ・システム。
  11. 【請求項１１】 前記共通メッセージが識別コードを含
    む請求項８に記載のＲＦトランスポンダ・システム。
  12. 【請求項１２】 前記共通メッセージが、読取り器に記
    憶されたメッセージと一致するときは、制限領域へのア
    クセスを許可する請求項８に記載のＲＦトランスポンダ
    ・システム。
  13. 【請求項１３】 前記少なくとも１つのエンコードされ
    たデータセットが、逆転したビットパターンを有する請
    求項８に記載のＲＦトランスポンダ・システム。
  14. 【請求項１４】 前記励振器回路と読取り器回路が１つ
    の回路に統合されたものである請求項８に記載のＲＦト
    ランスポンダ・システム。
  15. 【請求項１５】 以下の工程を含むＲＦトランスポンダ
    ・システムにおけるデータ送信誤りの検出方法：励振器
    を用いてＲＦ励振信号を発生する；ＲＦ励振信号により
    トランスポンダに電力を与える；メッセージまたは識別
    コードを表す第１の複数のビットを含む少なくとも１つ
    のデータセットと、前記第１の複数のビットにアルゴリ
    ズムを適用することにより得られる第２の複数のビット
    を含むＲＦ応答信号を発生する；前記ＲＦ応答信号を読
    取り器に対して送信し、読取り器において前記ＲＦ応答
    信号を受信する；読取り器において受信した前記データ
    セットに前記アルゴリズムを適用して第３の複数のビッ
    トを生成する；前記第３の複数のビットを前記第２の複
    数のビットと比較する；前記第３の複数のビットが前記
    第２の複数のビットと一致するときは、当該データセッ
    トを有効なものと決定する。
  16. 【請求項１６】 前記有効・無効判定フィールドが８ビ
    ットまたは１６ビットを有する請求項１５に記載の方
    法。
  17. 【請求項１７】 前記有効・無効判定フィールドが当該
    データセットよりも少ないビット数を有する請求項１５
    に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記アルゴリズムが前記トランスポン
    ダのメモリに記憶されている請求項１５に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記アルゴリズムが前記読取り器のメ
    モリに記憶されている請求項１５に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 前記アルゴリズムが、前記トランスポ
    ンダに対して本来的なプログラミングコードをさらに形
    成するリモートコンピュータにより形成されるものであ
    る請求項１５に記載の方法。
JP9236848A 1996-09-04 1997-09-02 誤り検出および訂正機能を有するｒｆトランスポンダ・システム Pending JPH10135868A (ja)

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