TW497085B - Passive transponder identification system and credit card type transponder - Google Patents

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TW497085B
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transponder
signal
antenna
credit card
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TW090115181A
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English (en)
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Ji-Tae Kim
Dong-Seok Jeong
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Credipass Co Ltd
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Description

497085 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 _ __________________- 、發明説明（） 本發明係有關於被動式應答器（transponder)識別系 統，此系統係藉由資料儲存器及固定次數的傳輸來運作， 以及關於一種信用卡型應答器；本發明特別是關於一種射 頻被動式應答器’此種應答器適用於身份鄰近卡、巴士或 地鐵所使用的通行卡及相似者’此等卡應同時與IC卡在 近距離進行識別或確認。
發明背景L 此種系統需要裝有超小型傳送-接收器電路的遙控應 答器，並且能夠由任何移動中的物體所攜帶。特別是，本 發明為識別技術提供一種用於長距離及高速移動物體的 被動式應答器。 傳統的應答器識別系統係傳送單一射頻，並藉由應答 器終端之類的天線來偵測，其所使用的非線性阻抗半導二 極體可選擇性地產生高頻（“ H F ”）傳輸訊號，而此訊號將會 再發射出去，並由接收裝置加以偵測。此種識別系統存在 使其無法實際運用的缺點：在反應靈敏度上出現讀取錯 誤，以及在偵測區域中需要不同的條件，以確保應答器的 偵測。、 應特別注意的是，傳送-接收器電路及其元件係非線 性元件，並且會產生高頻訊號和基本傳送頻率，因而造成 訊號進入接收器，即使是不具非線性阻抗元件的應答器亦 然。若接收器的靈敏度被調降’藉以降低直接放射諧振的 第5頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先53讀背面二注意事頊存填寫本
497085 A7 B7 五、發明說明（ 效應，則由被動式轉發元件所再發射的弱能量諧振將會被 前者吸收而不會到達接收器。當然，上述問題可藉由適當 隔開發送器及接收器及/或利用射頻濾波電路而得到改 善。然而，濾波器會造成另一項問題，亦即其將會使被傳 迗的訊號產生非常微小的頻率偏移，進而非常容易在濾波 器之通頻帶的外部出現再發射頻率，因此需要非常複雜的 區隔功能。此外，在偵測區域中高速移動的應答器所產生 的都卜勒效應（Doppler effect)亦有可能會造成頻率偏移。 當上述譜振訊號輕易地傳送到外部時，其將導致吾人不希 望得到的資料從任何超出偵測區域的應答器放射出去。 因此，由非吾人所期望的反射（例如多重駐波）所傳送 的高頻能量將使習用系統無法達成原來的目的。 相反地，若被接收到的能量或由諧振再發射的能量不 足’則即使應答器位於偵測區域的範圍内，習用系統仍然 無法回應。舉例而言，當應答器的天線相對於傳送場的方 位不恰當，或天線由附近的交通工具、路上的隔牆或收費 閘道的阻攔等造成電磁遮蔽時，即有可能發生上述情況。 此外，假使應答器很接近人體或金屬物體，則此應答器會 使振盪電路的調諧產生偏斜而造成接收器所需的高頻能 量散失。雖然應答器可被建構用以控制接收器的頻率響 應，使其利用訊號追蹤電路來補償頻率的改變，但如此將 會降低應答器的運作效率，因為不論何時只要調諧振盪電 路在一般頻率以外的任何頻率下運作，其均會降低應答器 的運作效率。 第6頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497085 經濟部智慧財產局員工消費合作社印1
A7 B7 五、發明說明（ 在另一種情況下，在克服上述問題的解決方案中，其 限制偵’則區域内的高頻傳輸，而在偵測區域中存在做為訊 號此σ器的非線性阻抗元件，藉以在兩個不同頻率之傳輸 訊號之間產生加總或減除頻率，而利用形成於和高頻電磁 場2，排列之不連續導體與偵測區域之間的低頻靜電場 、昜（double field)系統亦適用。應用於上述兩種場的非 線性阻抗元件經常當作混合器，用以產生再發射至接收器 的加總或減除頻率。 :’、；而雖然在偵測區域的電源消耗對於形成偵測區域 所需的靜電場而言很重要’遣憾的是，此種場可能會受到 包圍應答器之導體的阻礙，或受到金屬材料所製成的交通 號德或其它附近金屬結構的阻礙。 除上述之外，低頻場很可能在遠距固定情況下受到位 於附近之金屬結構的影響而造成低估誤差。 發明目的及概: 本發明係針對一種被動式旛％ _，M ， ^里糊：斯式應答益識別系統；特別是針 對-種利用傳送兩種不同射頻訊號的應答器識別系統，此 種系統能夠排除習知技術源自限制及缺點所引發的多種 問題。 本發明之-目的係製作提供調譜的射頻訊號，並由被 動式應合益接收’所得到的説缺欣i 于$ ] A就將透過非線性阻抗加以混 合’以便在相同的高頻下以兩個私 7似射頻訊號之合成頻率進行 再發射，並利用窄頻接收器加以識別。 第7頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公餐可
497085 A7 B7 五、發明說明（ 本發明係關於一種不需電源供應器的被動式應答 器 本發明之另一目的係提供一種被動式應答器，其包括 非線性阻抗元件，例如半導體積體電路，以及用於任何移 動物體（如交通工具）之識別系統的終端，該應答器係連接 於由被選定之中心頻率向兩側偏移的微型細長天線。 此種非線性阻抗元件係連接位於天線之一端的迴路 區域的兩側，以形成調請振盪電路，且該電路之共振頻率 南於所選定之頻率的兩倍。 再者’第一發送器係產生相對於中心頻率之偏移或極 化調諧南頻，而第二發送器則產生相對於中心頻率之極化 連續波高頻。上述兩種訊號係獨立且突然轉向彼此垂直之 雙極細長天線，以涵蓋所想要的區域。該雙極細長部各側 在各種頻率下係被調準為直角，而在相同頻率下，該雙極 細長部被定位垂直於反側。因此，交又極化的傳輸在回應 偵測區域内可成功地在兩種頻率下運作。 由被動式應答器所接收的T t ~ , 人 力I们不冋頻率係利用非線性阻 抗元件加以結合。振盡電路北搞职々、 、 包續”报形成早一鬲頻，此高頻等 同於為兩種頻率的總合，並且士 士 且比中心頻率高兩倍。上述過 程所產生的共振頻率將會再發私工山，Α 射而由洵問器（interrogator) 加以識別。此識別過程係由超奢 卸七賓頻接收器進行偵測，而此 種超窄頻接收器將會產生資料 王貝科訊息並載入被動式應答器 對於總合頻率的回應。 含有從被動式應答器引入欠 Λ ⑧料訊號的調變頻率係 第8頁 ί請先閱磺背面之注意事項再填寫本頁) •--------訂--------f 1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印？衣 497085 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 A7 五、發明說明（） 由接收訊號產生逐漸增加的電荷，並且唯有當偵測到的訊 號具有足夠的訊號強度及持續時間時，經過調變的頻率才 會和在特疋期間内輸出所接收到之資料碼的預設參考值 相互比較。 本發明係有關於一種詢問器及一種應答器識別系 統，特別是一種進一步改良的被動式識別系統，其利用連 接於任何印刷介電微板天線的非線性阻抗半導體元件，該 天線貼附於需要監視及識別的物體上，例如擋風玻璃或執 照號碼牌、包裹、醫院中的病患、動物、信用卡及相似者。 此種系統的資料係以數位方式儲存。 在本發明之另一技術態樣中，一種用於偵測車輛或其 Έ：存在於偵測區域内之移動物體的系統包含發送器丨〇〇， 用以從發运天線1 1 〇傳送出兩種具有不同頻率的射頻訊 號，兩訊號之任一訊號被調變為特定低頻訊號，而另一天 線2 1 0則調變為兩種不同的中心頻率，其中非線性阻抗半 導體電路部件220插入該天線2 1 〇而結合兩種低頻訊號； 此種系統進一步包含窄頻接收器3〇〇，此窄頻接收器含有 接收天線3 1 0 ,其可調變資料調諧、以合成頻率再發射出 去、除去射頻訊號及諧振以偵測兩種頻率之調變訊號，以 及接收和解調該被調變之訊號。 其中一個被發送之射頻訊號為經過調變之高頻n，而 另一訊號則為來自固定射頻f2(非調變連續波）之連續波。 低頻調制將產生連續的調變射頻訊號，並將該等訊號限制 在經過界定的頻率範圍内。 第9頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公餐) ------ _______,——^----Φ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂i 497085 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ________B7__ 五、發明說明（） 兩種不同的諧振訊號係從介電質雙極發送天線n 〇發 送至偵測區域，其中訊號f2係來自高穩定變換振盡器n i 在固定頻率（即9 0 5百萬赫）的行進連續波，即如第5圖所 示者。該訊號相對於中心頻率偏極約1 %。另一訊號fl為 調變訊號’其範圍介於1 - 2 5千赫，並形成偏離傳輸頻率士 5千赫的南頻訊號。925千赫的高頻訊號係由第4圖所示 之電壓控制振盪器1 1 2所產生。兩種頻率均相對於所選定 的中心頻率均勻地極化。因此，此等頻率的平均中心頻率 即等於所選定的頻率。 調變訊號Π係控制駐波的出覌，而此駐波會造成被 動式應答器200所偵測之區域内的盲點。 應答器200包含電荷激發電路23〇、被動式介電基板 包覆雙極天線210,以及非線性阻抗半導體電路部件22〇。 電荷激發電路2 3 0係連接於縱向部件，此縱向部件位於相 互面對之閉合迴路區域所圍繞的區域内，藉以提供振盪電 路來凋整第二諧振頻率。電荷激發電路2 3 〇係由電容及泰 感所組成。在另一種情況下，非線性阻抗電路部件包 έ非線性阻抗半導體2 2 0 A、S c h 〇 11 k y二極體d，以另兩* 器Cl和C2 ,而電源供應部件則裝設於半導體22〇a的 部。 、内 如第6圖所示，窄頻接收器3〇〇包含傳輸訊號接收天 線3 1 0、濾波器3丨丨及解調器，濾波器3丨丨係用以攔截^ 了由應答器200之共振頻率所產生之窄頻訊號以外的所有 訊號，其中訊號頻寬的偵測將和經過濾波之接收訊號 第10頁 本紙張尺度適用中國國家標規格（210 X 297公餐----- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) — — — — — — — ·1111111« I — — — — — — — — — — — — — — — — — I I I . 497085 A7 B7
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（） 寬相互比較，且唯有當超過預設的參考值時才會偵測低頻 調制，並根據比較器312的比較判斷結果來回應。在此， 「偵測」係指低頻調制的偵測。偵測功能係應用於數位資 料訊號，此訊號被引發預定數位資料流的窄頻接收器3〇〇 所覆蓋’使得當訊號的強度或持續時間超過預設的最低限 度時’其能夠指出被動式應答器200確實存在於偵測區域 内’其中該等訊號係在應答器200内產生，並且由窄頻接 收器3 0 0加以偵測。 除上述之外，接收器300另包含帶通濾波器3丨丨以及 一系列的裝置，其中帶通濾波器3丨1係用以阻擋除了由接 收天線’3 1 0所接收並在應答器之共振電路内所產生的的窄 頻訊號以外的訊號，而該等裝置包括局部振盪器3丨4、倍 加器3 1 5和3 1 6、濾波器3 1 7和3 1 8、混頻器3 1 9、放大器 320、X替放大器321和322、比較器312以及鑑頻器323， 其中局4振盈器j 1 4係產生中間頻率I，用以解調)慮波器 J 1 1之通頻π内的訊號’放大器3 2 0係用於放大中間頻率 IF ’父替放大器3 2 1和3 2 2係用以比較及判斷中間頻率Iρ 的頻寬，唯有當比較的輸出值超過預定的臨界值，比較器 3 12才會產生低頻訊號，而鑑頻器323則用於校正窄頻訊 號’並根據比較判斷的輸出來解調該中間頻率訊號。上述 低頻訊號係狹窄的頻率變異界線範圍内之射頻訊號的其 中之一’其形成固定頻率的調制。窄頻接收器3 0 0可藉由 電壓控制振盪器327以相位鎖定方式調整固定頻率，並啟 動連接於輸出端的放大器340 ’以便讓數位資料流能夠持 第11頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G x 297公餐^ ---— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497085 A7 ___ _ B7 五、發明說明（） 續一段固定的時間。 在本發明之另-技術態樣中，用於偵測_偵測區域内 之被動式應答器200的系統包含位於偵測區域内的發送器 1 00，其係由固定低頻加以調變之傳輸頻率來產生及發射 窄頻射頻訊號。回應來自發送器100之頻率訊號的應ς器 200可由發送器1G()進行再發射，以便利用不同的讀 產生及再發射傳輸訊號，而再發射的訊號能夠形成固定的 低頻訊號。接收系統300係由窄頻濾波器3丨丨及解調裝置 所組成，其中窄頻遽波器311係用於阻擋由諧振所再發射 的傳輸訊號，以便產生回應再發射訊號且經過濾波之^輸 訊號的輸出，並經由天線310接收再發射的傳輸訊號，2 天線所接收的訊號不限定於窄頻訊號；上述解調裝置係回 應輸出比較值，其容許形成低頻訊號，且唯有當比較器SB 的運作超過預定的臨界值時’該解調裝置才會針對經過遽 波的輸出訊號進行解調。 如上所述」& # H系統擁有多種解調裝置，其用於 回應低頻調制訊號上的觀察值’藉以在觀察開始之後隨即 在最短的時間内啟動輸出。窄頻的射頻訊號係由固定音頻 所調變的穩定傳輸訊號所組成。窄頻濾波器3丨丨包含局部 振盪器3 1 4、產生中間頻率訊號的混頻器3丨9，以及發出 中間頻率Λ號的权正;慮波器3 2 4 ;兩種或多種裝置藉由在 通頻帶内偵測頻寬而執行比較判斷，同時放大中間頻率訊 號以解調來自权正遽波器的訊號，該解調裝置係對應於從 校正濾波器3 24輸出的頻寬。上述解調裝置包含箝位電路 第12頁 本紙張义度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公蜚） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0
訂---------線L 497085 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（） (clamp circuit)325以及校正鑑頻器323，該電路係回應比 較判斷功能以校準窄頻之射頻鑑頻裝置的輸出，使得固定 音頻的調變訊號能夠在輸出過程中產生。當測量值超過臨 界值時即通過比較器3丨2之比較判斷。 此外’接收系統3 00的解調裝置可致使數位資料流持 續輸出一段固定時間；數位資料流的範圍從64位元到1 6 千位元’並取決於裝設在應答器2〇〇内部的記憶體電路 2 2 0 A而定。第6圖顯示資料偵測器3 2 8、位元錯誤偵測器 3 29及低通濾波器342。 在上述系統架構中，如第3圖所示，伸長的天線區域 係沿著弟一讀振（在本發明為1 8 3 0千赫）之非線性阻抗電 路部件220的上方延伸，而電荷激發電路230約為所選定 之頻率的四分之一波長（在此為9 1 5千赫）；電路部件220 係由半導體220A的電容以及鄰接於天線2 1 0和電路部件 220的閉合迴路區域之電感所決定。 第3圖顯示5 0 0歐姆傳輸線路z之阻抗及高頻整流化 直流電流11及12。短接電路二極體〇將fl及f2所代表 的整流化直流供應到半導體220A的電源供應部件，以執 行混頻+倍頻+資料流加成等處理，並將整流過的電流傳送 到接收器。半導體220A將藉由短接電路偵測二極體D所 產生的電荷激發fl (mod)+ f2電源而載入資料。 更重要的是，利用兩種頻率的操作方法能夠減少傳送 頻率的偏移效應，並且在應答器再發射背向散射之入射高 頻訊號的效率方面，其能夠增加系統的頻寬。具體而言， 第13頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） ---------y-----------訂---------線1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 --------- B7
497085 五、發明說明（） 應答器200之天線2丨〇所調變的頻率可出現於雨種傳輸頻 率之間的任何位置，而且不會過分降低應答器的效率；因 此不需要製造精準的天線，而同時能夠盡可能地減少和非 調變有關的問題。就此而言，應答器2〇〇的共用調變點將 會由於任何位於應答器附近之物體的介電載入效應而向 兩種頻率的較低一側產生極化。舉例而言，若調變點重新 向下調整至應答器200之天線所選定的中心頻率，則應答 器2 0 0的效率將會相對於任何低於該頻率的傳輸頻率而增 加。上述情況將不會對整個混頻器產生嚴重影響，因為所 需要的混頻效能之高頻功率比可達1 〇或更高。因此，上 述情況可減少發送器的漂移效應。換言之，不像單頻系統 裡的再發射諧振一般，發送器的頻率偏移並不會增加，而 且‘一種頻率的偏移可由另一個發送器在相反方向的偏移 來補償。 應答器2 0 0之再發射訊號的強度及頻率穩定性，足以 排除共同運作之相應接收器的避免衝突軟體所可能發生 的識別錯誤，同時能夠為接收器提供最大的靈敏度及最小 的頻寬。上述再發射訊號將通過非常窄的帶通濾波琴，藉 以將傳輸頻率截取到接收圓極化的天線3 1 0 ;被接收到的 訊號係以習用的解調技術加以放大，以產生調制資料音 頻。概括而言，聲音頻率（即2千赫）可用於調變射頻傳輸 波，藉以將來自穩定局部振盪器3 1 4的訊號（即1 8 0 8.5千 赫）應用到接收輸入訊號的被動式混頻器，使其能夠過遽 並放大來自接收器之天線的訊號，以便在混頻器3 1 9的輸 第14頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Φ 訂---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（） 出端產生較佳的中間頻率（即215千赫）。從混頻器3i9輸 出的中間頻率係經由放大器320加以放大，接著通過界定 預设偵測頻寬的有頻帶通遽波器324(即3〇千赫)，並且通 過杈正鑑頻器3 2 3以執行鑑頻功 — 把，另藉由揞位電路3 2 5 加以箝壓，直到其具有足夠的強度而能夠使自動增益控制 (AGC)偵測器326的電壓(電位)超過為決定系統之靈敏度 所設定的參考值為止。接著，葬… 任省*稭由開啟扮位電路3 2 5，電 壓控制振盪器3 2 7廄用私ρ τ τ /次上丨a 應用於PLL/資料音頻偵測電路（由電壓
控制振盪器327和自由罐；^千A ^ a田凌订（iree ambie)電路313所組 成）’孩偵測電路具有等於資料音頻的自由運作頻率，並 且旎夠在狹窄的頻率範圍内（例如土丨〇%)取得穩定的資料 音頻。右迴路取得資料音頻，則矩形偵測器獲得來自中央 處理器的數位資料，並轉換為相位鎖定狀態，藉以輸出被 接收到之應答器資料訊息，而此資料訊息的持續性足以被 儲存。 本發明之其它優點、目的及技術特徵將藉由下述詳細 說明而得以彰顯。凡熟習此項技術之一般層次的人士，·當 可於檢視下述說明後瞭解本發明之教示，或可由實施本發 明而習得其它優點、目的及技術特徵。 廣|式簡單說明： 在圖式中： 第1圖係以方塊圖概要圖示本發明之詢問器及應答器的整 體結構； 第15頁 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) #-------訂 ί ·-線丨·！ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497085 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 五、發明説明（） 第2圖為運作原理之圖式，复 其圖示說明詢問器中用以發射 兩種不同射頻的機制 錢制’以及再發射進入應答器之頻 率； 第3 a圖係以方塊圖概要圖千 _不本發明之應答器的效能；· 第3 b圖係實際顯示本發明夕 <非線性阻抗半導體電路部件 的結構圖； 第4圖係圖示說明發送器之邙、 成姽成的泥程圖，該發送器具 有如第1圖所示部件的調變音頻作用； 、 圖係圖示說明另一種發送 , 迗裔 < 矾唬流的流程圖，該發 送咨具有如第1圖所+却〆生 斤不4件的連續波作用； 圖係圖示說明接收器之祗號：六 矾就心的泥程圖，該接收器具 有如第1圖所示部件的調變資料作用·， 第7a圖為典型的信用卡之前面及標準外觀； 第7b圖第7a圖所示之信用卡的側視圖； 第8a圖為將本發明之高增諡夭緩^ 门曰血穴，采彡又置於信用卡的設計 圖； 第8b圖為本發明所提供之遠端識別信用卡之製造過程的 剖面圖； 第9圖為本發明之高增益天線的結構圖； 第10圖為另一種天線構造之結構圖； 第1 1圖為本發明之天線結構部件的另 第1 2圖為對應天線之方向的比較圖表 第1 3圖係以方塊圖概要圖示自動收費關卡系統，該系統 利用本發明之内建射頻遠端識別系統（反FI d )的信 第 第 第16頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） • — — — — IK-IIKI — — · _ _ _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-丨 •線丨— 種剖面圖， 497085 A7 _B7_ 五、發明說明（） 用卡； (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第14a圖、第14b圖及第14c圖分別圖示裝設如第13圖 所示之本發明的RFID信用卡的交通工具； 第1 5 a圖為根據本發明之射頻訊號流的方向及收費關卡之 識別區域的平面圖； 第1 5 b圖為第1 5 a圖所示之結構的前視圖。 圖號對照說明： 10 信用卡 11 磁性嵌條 3 1 卡夾 3 2 卡片支撐座 33 卡袋 40 詢問器 41 識別處理電腦 42 收費及管理電, 43 中央電腦 45 車牌號碼照相系統（錄影系統） 46 金融資訊電腦網路（VAN) 100 發送器 1 10 發送天線 200 應答器 210 介電包覆雙極天線（金屬天線） 21 1 雙極共振天線 212 狹孔天線 213 資料狹孔天線 220 非線性阻抗半導體電路 230 電何激發電路 300 窄頻 3 10 接收天線 3 11 濾、波器 3 13 自由緩行偵測電路 3 14 局部振盪器 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第17頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 497085 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 --------- -五、發明說明（） 3 1 9 混頻器 325 箝位電路 發明詳細說明·· 現在將詳細說明本發明之較佳實施例，其範例圖示於 所附圖式。 範例一 在此實施例中，信用卡型應答器裝設有射頻遠端識別 系統（R FID ) ’此系統在运端進行識別工作。 更具體而言，本系統充分利用微板天線的開放區域， 以藉由適當排列兩個狹孔天線和兩個雙極天線，並配合被 接收波之第二諧振的共振點，以便得到最大的發射效率。 本系統在小型卡片内接收詢問器所發射的最大射頻功 率’使其能夠避免具有相同發送/接收傳輸頻率且利用背向 散射器之習用系統所遭遇的低效率問題。本系統之技術特 徵在於其包含雙極化天線，此種雙極化天線係安排兩個狹 孔共振天線，使其彼此垂直而根據天線的方向來持續操控 接收到的功率，以確保遠端識別功能。 上述系統通常被分成被動式應答器系統和半被動式 及/或主動式應答器系統，被動式應答器系統係接收發自詢 問器的信標（beacon)，並將信標的南頻轉換為直流電源， 用以執行邏輯及記憶半導體，而後再將内存資訊調變及傳 送到背向散射器；半被動式及/或主動式應答器系統係利用 第18頁 3 23 校正鑑頻器 328 資料偵測器 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I m ^ I ϋ n |_1 n ϋ ϋ 1·=-口W βι* -ϋ 一 ^ - n ϋ II 1« ϋ 1· n I n n I ϋ 497085 A7 B7 五、發明說明（） 位於應答器部件之終端的交流電源，以做為記憶半導體所 使用的運作電源。 概括而言，上述應答器系統普遍應用於任何短距離的 應用領域’例如地鐵及/或公車通行卡、身分鄰近識別卡、 備有内建電池的停車場及車輛控制系統、動物照護系統、 倉庫管理系統等，且其應用需求正持續增加。此外，另使 用各種不同類型的天線；例如，在某些鄰近區域所使用的 小接頭型天線，以及在低頻下所使用的線圈迴路天線，而 在高頻的情況下，則使用如微板或雙極天線，此等天線之 增益的範圍介於-3至+3dB，並在極化一邊使用線性型態的 天線。 利用背向散射器來識別個人身分的高頻被動式發送/ 接收系統具有某些限制，雖然其可應用於許多領域，但其 識別距離的上限無法超過5公尺，因而習用的被動系統功 能不足，且具有諸如識別範圍縮減以及鑑別率較低等限 制。 為了使上述系統能夠應用於高速物體，其可利用具備 内建電池或交流電源的主動式發送/接收系統或半主動式 系統，藉以識別高速運動或位於遠距離的物體，例如掌管 射頻通訊部件的機上單元（OBU)。 由於微型（縮減尺寸）發送/接收系統的相關難題，使得 上述主動式或OBU類型的系統在應用上存在限制，即無 法有效抵抗主動元件的老化；此外，雖然上述系統能夠透 過利用計時用電池來縮小其尺寸，但由於電池的使用壽命 第19頁 _____________ _本紙張尺度綱巾關家群（CNS)A4規烙（210 X 297公餐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------f 一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π Α7 五、發明說明（ ==距離或使用次數的直接影響，使得此種電池所 •"及的持績性、穩定性以及使用期等問題依然存在。 除上述問題之外，储：# tki f 卜冑有内建電池的系統無法裝設於任 何類型的信用卡。再者，忐 卞再者由於備有電池的發送/接收系統之 天線係使用直線極化的線性類型，使得其增益的變化隨著 應答器相對於詢問器的方向而明顯增加並縮短識別距 離’因而造成另一項難題。 本發明即提供上述缺點的解決方案。 ^發明之一目的係提供一種系統，其利用微板天線的 開放區域，以藉由適當排列兩個狹孔天線和兩個雙極天 、’泉並配合被接收波之第二諳振的共振點，以便得到最大 的發射效率；其中，該系統在小型卡片内接收詢問器所發 射的取大射頻功率，使其能夠避免具有相同發送/接收傳輸 頻率且利用背向散射器之習用系統所遭遇的低效率問 題’孩系統之技術特徵在於其包含雙極化天線，此種雙極 化天線係安排兩個狹孔共振天線，使其彼此垂直而根據天 線的方向來持續操控接收到的功率，以確保遠端識別功 (請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) •i 丨 ·11111 月匕 線篇0 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 因此’本發明之技術特徵在於使用聚氣乙烯（pvc)材 料來覆蓋鋁薄板之兩側銅面，以及將微板及狹孔共振電路 應用於以PVC覆蓋之薄板來設計及製造天線’藉以形成信 用卡型產品。 在實際情況下，關於應答器卡片所使用的天線之設計 及製造方面，其包含由錐形狹孔天線、雙極天線及積體電 第20頁 本紙張又度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 497085 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 B7 五、發明說明（） 路所組合而成的金屬天線，並且包括：安排兩個彼此垂直 之錐形狹孔天線’藉以形成隨意轉向的雙極化天線’以夾 住並安置信用卡；加寬開放區域，使其足以符合信用卡的 大小尺寸，以儘量增加所接收到的高頻功率；適當定位兩 個雙極天線以提升傳輸增益；此外，為了能夠容納信用卡 之浮雕圖案所註記的資訊，厚度為0.1公厘或更薄的銅薄 板的兩面將被製造成匹配覆蓋於銅板上之PVC材料的介 電常數、 如上所述，本發明係關於一種被動式應答器，其利用 一種機制來識別物件，該機制包括發送來自詢問器的信 標，並將信標的高頻轉換為直流電源，用以啟動邏輯及記 憶半導體，藉以將内存資訊調變及傳送到背向散射器。 如第7 a圖所示，傳統信用卡的尺寸大小微8 5.6 ± 0.1 2 公厘（Α)χ53·98±〇·55公厘（B)，並且包含最短為5.54公厘 (C)而最長為15.82公厘（D)的磁性嵌條1 1。如第8a圖所 示’本發明之被動式應答器係插入目前通用的信用卡1 〇， 其尽度為0.76 ±0.08公厘（E)。就此點而言，以介電質包覆 且用於應答器的雙極天線（以金屬材料製成）2 1 〇應在其虛 擬接觸面上直接面向磁性嵌條1 1，並定位於信用卡1 〇的 下方部分，以便在狹孔的開放邊能夠產生足量的電磁波。 此外，如第8 b圖所示之信用卡1 〇的側視圖，應答器 所使用的非線性阻抗半導體電路部件（積體電路）係相隔配 置以形成PVC材料所製成的卡片邊緣和卡片内，其間隔介 於〇·14公厘（F)至0.19公厘（G)，並連同薄板形狀的天線 第21頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇χ 297公餐） ' *-— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •• — 丨
訂---------線丨I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497085 Α7 Β7 五、發明說明（） 2 1 0，即如第8 a圖所示，使其避免受到浮雕於信用卡1 〇 上之文字的影響。 在另一種情況下，第9圖和第1 〇圖顯示插入信用卡 1 0裡之天線1 0的結構。被動式應答器200的電源係由詢 問器（未圖示）的射頻頻寬所提供，且該電源為啟動半導體 電路部件2 2 0所需要的電源；同時消耗該電源而透過天線 2 1 〇及其它非線性阻抗調制元件來發送回應代碼。被動式 應答器200在結構上包含天線210及至少一半導體電路部 件220，天線2 1 0之結構及特點係由包覆應答器之材料的 物理及/或化學性質或符合運作要求的頻率來界定。 換言之，即如第9圖及第10圖所示，400MHz至25 GHz 的高頻RFID應答器係内建於一般使用的信用卡1 〇，其可 方便地應用於各種不同系統，例如收費站或付費道路之收 費系統、加油站計費系統、停車場收費及管理系統，以及 類似系統，而不需要連接到其它通訊裝置。 狹孔天線2 1 2具有薄板形狀的狹孔結構，該結構適用 於400-2 5 GHz的高頻RFID。天線21 1具有雙極結構，而 配置於狹孔之中央部位的電路部件220則裝設於信用卡 1 0及/或各種身分鄰近識別卡相對於磁性嵌條1 1較寬之一 邊的PVC材料内部，即如第8a圖及第8b圖所示者。 第1 1圖顯示插入信用卡1 〇的天線。此天線係由銅薄 板或其它類似導電材料所製成，用以在中央部位形成對應 四分之一波長的狹孔天線2 1 2，並且形成觸角狀錐形狹孔 天線2 1 3。 第22頁 本紙張尺度卿巾關家鮮（CNS)A4祕""""' " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •-------訂--------r線丨_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497085 A7 _ B7 五、發明說明（） 除上述之外，如第9圖所示，為了增加傳輸增益以及 降低或實質上消除天線的方位問題，兩個狹孔天線212被 排列成直角’藉以形成雙極化並建構兩個雙極共振天線 2 11° 以上述方式所建構的應答H ’例如915Hz或2 45GHz 應答器，最好包含線性雙極或摺疊雙極，藉以吸收大量能 量，並提供電源及回應半導體電路220。 天線210是超高頻RFID應答器的重要元件。當應答 器在高頻率下（4〇〇MHz-25GHz)運作時，最重要的特性係在 於天線的方位及频貧，且JL诵堂勘4、λ J|久X、見且/、迥吊取決於半波長或多重半波 長雙極天線的增益。 一般的微板雙極天線之發射電阻非常低，使其效率降 低而不適用於形成信用卡，然而其可利用較厚的平板來克 月良此問題。 因此，本發明之一實施例係一種錐形狹孔天線，其適 用於裝設在信用卡内部的遠端RFID應答器金屬天線 210 ° 上述金屬天線210是完全平坦且具有防火巷圖案，其 可提供高方位及頻寬；該天線通常被製成薄板，其可展現 良好的發射模式及發射增益；此外，該天線可降低由TMO 表面波所引起的功能性損耗。 再者’錐形狹孔天線2 1 3係一種觸角狀天線，其狹孔 寬度逐漸延伸，並放射出平行於天線側邊的電磁波。 由於天線2 1 3的結構類似於狹孔線，因而其接觸區域 第23頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公餐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線丨 497085 A7 B7 五、發明說明（） 係位於微板線上。 因此，由於上逑天線可輕易與供應器和相應電路整合 在一起，其最好做為遠端識別高頻發送/接收系統所使用的 寬頻天線。 上述天線的接收功率係正比於計算微板天線之增益 所援用的面積。 如第1 2圖所不之方位比較圖，藉由將兩個狹孔天線 2 1 2相互垂直加以排列即可克服方位的難題，其中天線的 兩端包含兩個雙極天線2 11，其構成可得到最大增益的共 振電路。 範例二 在本發明之另一實施例中’駕駛車輛所使用的電子收 費系統，例如付費道路收費系統（以下稱作「收費系統」）， 係利用在範例一所製作的遠端内建R FID信用卡（以下稱作 「RFID」信用卡）。 第1 3圖顯示利用RFID信用卡1 〇的收費系統之系統 圖，該收費系統包含詢問器40、偵測器44、錄影系統45 和識別及控制電腦4 1 ;詢問器40可直接辨識放置在車輛 内的RFID信用卡而不需要任何車輛載入裝置；偵測器44 可偵測車輛並加以分類；錄影系統45可錄下非法通行之 車輛的車牌號碼；而識別及控制電腦41則可辨識通過收 費站之車輛的RFID信用卡。此系統進一步包括f用管理 電腦42，其用於收費及接收由識別電腦41、中央電腦43 第24頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) an n n n 1« n —9 一eJ· I n emf i n SB1 1· I 線丨# 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制^ 497085
五、發明說明（） 及金融資訊電腦網路（VAN)46所傳送的資料。 為了表達付費的意願，使用者可將RFID信用卡10 插入或固定在卡片支撑座32’並將其放置在車輛儀表板上 方（如第Mb圖所示），或將其安裝於室内面鏡之後方並由 PVC材料所製成的卡夾31(如第14a圖所示），或將卡片插 入由透明乙烯基材料所製成的卡袋3 3。 此外，RFID詢問器40之上方中心部位的高度被定位 於距離地面4.5公尺，攝影系統45的攝影機45a係定位於 相同高度，但向後退20公尺；在交又路口，兩者的信標 方位被安排成彼此反向，以儘量降低相互干擾。 本發明之結構可將信標連同詢問器4〇的詢問一起發 送。當置放有RFID信用卡1 〇的車輛進入信標區域時，本 系統能夠針對進入區域的車輛之卡片内存號碼及資訊加 以編碼’並利用RFID信用卡1 〇與信標之功率產生作用而 回應；此外，本系統可利用詢問器40讀取發自卡片的内 存號碼及資訊，然後再將讀取到的資料傳送到電腦4丨。電 腦4 1係接收和車輛類型有關的資訊，此資訊係由偵測車 輛並加以分類的偵測器44所傳送。電腦4 1可計算經過偵 測之車輛的費用，同時將信用卡的識別資訊傳送到習用的 管理電腦42及中央電腦43，並向該信用卡的發卡金融機 構請求使用權。 备攸金融機構收到信用卡「無效」的回應，則任何擎 告燈或其它輸出裝置將會立即將此結果告知使用者。此 外，在另一種情況下，除了指出信用卡「無效」之外，當 第25頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) #-------訂---------線丨# 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 497085 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 A7 、發明說明（） 偵測器44的偵測結果顯示不存在RFID信用卡1 〇時，所 偵測的車輛將被視為非法通行的車輛。 管理電腦42係收集來自識別電腦4 1的所有車輛罰款 資訊’並向連接於管理電腦42的中央處理單元詢問信用 卡的使用權，其可搜尋包含「無效」的信用卡，並將搜尋 結果傳送到金融資訊電腦網路（VAN)46。中央電腦43係管 理和把制罰款資訊，以及金融機構的付款資訊，並且經由 VAN 46連接於金融機構。 為了有效辨識RFID信用卡10,可將PVC材料所製成 的卡失3 1安置於室内面鏡的後方（即如第1 4a圖所示者）， 或將卡片支撐座32安置於車輛儀表板的上方（即如第14b 圖所示者）’以便能夠從車輛的前方輕易地看到。或者， 由透明乙晞基材料所製成的卡袋33(即如第圖所示者） 可貼附在汽車擋風玻璃上所想要的位置，藉以固定rfid 信用卡1〇而表示願意付費。 放置於車輛内的訊問器40及用於辨識rFIE)信用卡 1〇的攝影機45a之配置方式如第15a圖所示。定位於兩條 道路之相反方向的識別區域係彼此交又。如第丨5b圖所 不，詢問器40係設置在道路中央的上方，以便讓包括大 型車輛在内的車輛能夠通過，如此即構成有效的系統。 在本發明之另-實施例中，當可暸解的是，本發明可 應用於停車場及/或加油站所使用的自動收費系統，其包今 用於直接辨識車内之RFID信用卡1〇的遠端RnD詢問器 40 ’且不應被解讀為限制本發明之精神及/或申請專利範圍 第26頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-------^---------^ I I 497085 A' B7 五、發明說明（ 的保護範圍。 本發明係被發展藉以提供目前存在之問題的解決方 案，此等問題包括和辨識範圍受限有關的問題，以及在偵 測區域内高速移動的應答器發生都卜勒效應所引發之頻 率偏私所造成的誤差等問題。此外，本發明可應用於長距 離或短距離所使用的移動物體識別系統’例如收費站之收 費系統。 本發明發展一種用於小信用卡型被動式應答器的高 增益雙極化天線，其具有固定增益值的優點，並可在遠距 離進行辨識’且與應答器的方向無關。相較於傳統應答 器’本發明之應答器可提升增益值6_9dB，其可確保幾近 永久的使用寿命，利用不需電源的小信用卡型被動式鹿艾 器可提供所需要的辨識性能；此外，本發明可應用於任何 用來辨識高速移動物體的系統。應瞭解的是，本發明可靡 用於各種領域，其中包括收費站之收費系統、停車管理系 統、進出管理系統、加油站及相似地點的自動化會員識別 及管理系統，上述系統係利用本發明之被動式應答器以及 各種可應用的系統。 具體而言，本發明係為收費站（或收費道路）提供一種 收費功能，其利用具備RFID功能的信用卡，以期得到較 通暢及快速的交通流量，其比傳統的人工或機械收費系統 快約四倍。此外，本發明之系統的通訊速率等同於先前使 用於已開發國家的車輛載入裝置之通訊速率，但本發明之 系統較具經濟效益，因為其不需要約比汽車價格高四十倍 第27頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 訂--------------------- 497085 A7 B7 五、發明說明（) 的咼饧位載入裝置。當然，本發明之實施不需要購買汽車 載入裝置。 本發明之RFID信用卡可做為目前金融機構所提供之 信用卡的替代品，因而使得電子收費系統能夠迅速風行。 因此’本發明能夠節省大量的運作支出，因為其不需要每 條道路约j，5單位人力的習用人工收費系統，且避免如煙 霧、安全性問題等惡劣的工作環境；因此，若能迅速推廣 本發明之系統’則可藉由縮短車輛在收費站的停留時間而 減少過度的機會喪失、保管費及交通費用。 除了其它應用之外，本發明可有效應用於諸如停車場 所使用的自動辨識及付費系統、管理及收費系統，以及類 似系統。 上述實施例僅為舉例說明，其不應被解讀為本發明之 限制。本發明之教示可立即應用於其它種類的裝置上。本 發明所描述之内容僅用於說明，而非限定申請專利範圍。 凡熟習相關技藝之人士當可參酌在此教示之内容而予以 替換、修改及變更。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Φ--------訂--------h線丨# 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第28頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公餐）

Claims (1)

  1. §88 §88 經濟部智慧財產局員工消費合作社印？取 497085 __^___ 六、申請專利範圍 1. 一種被動式應答器識別系統’其用於偵測及監視位於固 定偵測區域内的車輛及其它物體的存在，該系統至少包 含一發送器1 00及一天線2 1 0，該發送器係用以在該偵 測區域内發射兩相異射頻訊號到一接收天線1 1 0，該等 訊號之任一被調變為固定低頻（LF)，該天線2 1 0係以兩 相異中心頻率加以調變；其中，一被插入該被調變之天 線的阻抗半導體電路部件220係結合該兩相異射頻訊 號；且該識別系統進一步包含一應答器2 0 0及一窄頻接 收器300，該應答器200具有振盪電路，用以容納等同 於兩相異頻率之總合的共振頻率，藉以再發射資料-音 頻傳輸訊號至該經過合成之頻率，該窄頻接收器3 0 〇具 有接收天線3 1 0 ’經由排除傳送中的射頻訊號及其譜振 來偵測低頻調變訊號，藉以接收及調制該傳輸訊號。 2. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中上述系統係偵 測由該窄頻接收备3 0 0所覆蓋之數位資料訊號，該窄頻 接收器係用於啟動數位資料流的裝置，該資料流被預先 設定，當出現於該應答器2〇〇且被該窄頻接收器所偵測 到之訊號的強度及持續時間超過最小值時，該資料流指 示該應答器200位於該偵測區域内。 3. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中上述被發送之 射頻訊E其中之-當作低頻調制者為經過㈣之高頻 波fl，而另一訊號則為固定射頻當中的連續波。 第29育 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格-—- ------J----一-------------訂丨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線丨· 497085 A8 B8 C8 D8 申清專利範圍 4 ·如申凊專利範圍第3項所述之系統’其中上述低頻調制 包含遠嬙燃t Μ &缺，並使該等訊號位於所界定之頻 包含連續調變射頻訊號 率範圍内 5 ·如申請專利範圍第1項所述之系統，其中上述應答器2〇〇 包含一電荷激發電路230、一介電包覆雙極天線21〇以 及一非線性阻抗半導體電路220，該電荷激發電路係連 接於縱向部件，該縱向部件係位於相互面對之閉合迴路 區域所圍繞的區域内，藉以提供振盪電路來調整第二諸 振頻率。 6.如中凊專利範圍第5項所述之系統，其中上述非線性阻 抗電路係連接位於該天線之一端的迴路區域的兩側 形成調諧振盪電路，且該調諧振盪電路之共振頻率 所選定之頻率的兩倍。 以 高於 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 '如申請專利範圍第1項所述之系統，其中上述有頻接 器3 00包含一接收天線3丨〇，其用於傳輸訊號；一滤 器3 1 1，該濾波器3 1 1係用以攔截除了由該應答器之 振頻率所產生之窄頻訊號以外的所有訊號；及一解調 器’其藉由比較經過濾波之接收訊號的頻寬來偵測訊 頻寬並輸出比較判斷結果，且唯有當該比較判斷結果 過預設的參考值時才會偵測低頻調制，並根據一比較 收 波 共 號 超 器 訂-------h線丨-- 第30頁 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（21〇χ 297公餐） ^/085 六 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 、申請專利範圍 3 1 2的比較判斷結果來回應 8 ·如申請專利範圍第7項所述之系統，其中在開始進行上 迷低頻調制偵測之後的最短時間内，該調制偵測回應低 頻調制而啟動資料流輸出。 9·如申請專利範圍第7項所述之系統，其中上述系統包含 一帶通濾波器3 1 1，其用以阻擋除了由接收天線3 i 〇 接收並在該應答器之共振電路内所產生的的窄頻訊 以外的訊號，且一系列的裝置係用以解調滤波器3 i i 通頻帶内的訊號；交替放大器3 2 1和3 2 2，用以比較 判斷中間頻率IF的頻寬；以及一鑑頻器323 ,唯有當 比較判斷的輸出值超過預定的臨界值時，該鑑頻器3 2 3 才調變該低頻訊號而容許一比較器312產生低頻訊號。 1 0 ·如申請專利範圍第9項所述之系統，其中上述位於窄射 頻變異限度内之射頻訊號的其中之一低頻調制包含一 固定音頻調變；該窄頻接收器3 0 0係藉由電壓控制振蓋 器3 27以相位鎖定方式調整固定頻率’並啟動連接於輸 出端的放大器340，以便讓數位資料流能夠持續一段固 定時間 第31頁 所 號之 及 該 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 I I —1 - 霽 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 ) 497085 A8 g _ D8申請專利範圍 11 · 一種偵測存在於偵測區域内之汽車或其它物體的系 統’該系統至少包含一發送器100，其利用由固定低頻 加以凋變 < 傳輸頻率來產生及發射窄頻射頻訊號；其中 該系統包含一應答器200,用以回應來自發送器100之 訊號，並由發送器丨00進行再發射，以利用不同的諧振 來產生及再發射傳輸訊號；而該再發射之訊號能夠藉由 將資料流加入低頻而產生固定低頻訊號；該系統進一步 包含一接收系統300,其具有一窄頻濾波器311及一解 凋裝置，該窄頻濾波器3 1 1係用於阻擋由諧振所再發射 的傳輸訊號，以便產生回應再發射訊號且經過濾波之傳 輸訊號的輸出’並經由天線3丨〇接收再發射的傳輸 號’而該天線所接收的訊號不限定於窄頻訊號；該解 裝置係回應輸出比較值，其容許形成低頻訊號，且唯 當比較器3 1 2的運作超過預定的臨界值時，該解調裝 才會針對經過濾波的輸出訊號進行解調。 訊 碉 有 置 請 先 閱 讀 背 Φ 之 注 項 再 填 I ItT i I I I I I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 2.如申凊專利範圍第1 1項所述之系統，其中上述接收系 統具有一系列的解調裝置，用以在開始監測低頻解調訊 號之後的最短時間内回應低頻解調啟動輸出之偵測。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項所述之系統，其中上述窄頻射 頻訊號包含固定音頻所調變的穩定傳輸訊號；該窄頻濾 波器3 1 1包含局部振盪器3 1 4、產生中間頻率訊號的混 頻器3 1 9，以及校正濾波器3 24 ; —系列裝置藉由在通 第32頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） A8 B8 C8 D8
    497085 六、申請專利範圍 頻帶内偵測頻寬而執行比較判斷，同時放大該中間頻率 訊號以解調來自該校正濾波器之訊號，該解調裝置係對 應於從該校正濾波器3 24輸出的頻寬；該等解調裝置包 含箝位電路325以及校正鑑頻器323，該箝位電路係回 應比較判斷功能以校準窄頻之射頻鑑頻裝置的輸出，使 得固定音頻的調變訊號能夠在輸出過程中產生；當剛量 值超過臨界值時即通過比較器3 1 2之比較判斷。 1 4.如申請專利範圍第1 1或1 3項所述之系統，其中上述接 收系統3 00包含該等解調裝置，其可致使數位資料流持 續輸出一段固定時間，且該數位資料流的範圍從64位 元到1 6千位元，並取決於裝設在被動式應答器2〇〇内 部的記憶體電路而定。 15·—種信用卡型應答器，其至少包含400MHz至25GHz 之高頻射頻遠端識別（RFID)應答器200，該應答器包各 雙極天線21 1、狹孔天線212及半導體電路部件22〇 ; 該R FID應答备2 0 0係裝設於一般的信用卡1 〇。 1 6.如申請專利範圍第1 5項所述之信用卡型應答器，其包 含一天線212 ,其具有薄板形狹孔結構，該結構適用於 400-25GHZ的高頻RFID ;另一天線211具有雙極RFm 結構；配置於狹孔之中央部位的半導體電路22〇則裝設 於該信用卡1 0相對於一磁性嵌條1 1較寬之一邊。 第33頁 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） 2请先閱讀背面之、注t事項再填寫本頁> 訂--------：線J 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制取 497085 六 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 ____ D8___申請專利範圍 1 7 .如申請專利範圍第1 5項所述之信用卡型應答器，其中 上述信用卡10裝設有由薄板導電材料所製成的狹孔天 線2 1 2 ’且在其中央部位具有四分之一波長；以及裝設 有觸角狀錐形狹孔天線2丨3，其狹孔寬度沿徑向延伸90 度。 1 8.如申請專利範圍第1 7項所述之信用卡型應答器，其中 上述兩狹孔天線2 1 2被安排成相互垂直而形成雙極化， 使其能夠提升傳輸增益，並克服天線方位的相關難題； 該等雙極天線2 1 1係分別定位於該應答器之兩端。 19·一種信用卡型應答器系統，其至少包含一詢問器40、 ^裝置44、一錄影系統45和一識別及控制電腦4 1，該 詢問器40係直接辨識放置在車輛内的RFID信用卡1 〇， 該裝置44可偵測車輛並加以分類，該錄影系統45係錄 下非法通行之車輛的車牌號碼，該識別及控制電腦4 1 係辨識通過收費站之車輛的RFID信用卡；其中來自該 識別及控制電腦41的資料係傳送到用於收費的習用管 理電腦42、中央電腦43及金融資訊電腦網路（VAN)46。 20·如申請專利範圍第19項所述之信用卡型應答器系統， 其中上述系統能夠以不同方式輕易地讓該RFID信用卡 1 0由任何收費系統取出，或經由使用者取回，例如將該 第34頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）
    1 I I I I 訂 497085 A8 g _ —__D8六、申請專利範圍 RFID信用卡1G插入或固定在卡片支撐座32’並將其放 置在車輛儀表板上方’或將其安裝於室内面鏡之後方並 由pvc材料所製成的卡夹31，或將該信用卡插入由透 明乙烯基材料所製成的卡袋 〜j I衣”或相似者，藉以顯示駕 駛者願意付費。 ’ 21.如申請專利範圍帛19項所述之信用卡型應答器系統， 其中上述R H D詢問器4 〇在其上方中心部位的高度被定 位於距離地面4.5公尺’該攝影系統45之攝影機45a 係定位於相同高度，但向後退2〇公尺，在交又路口， 兩者的信標方位被安排成彼此反向，以儘量降低相互干 擾。 22·如申請專利範圍第1項所述之系統，其更包含一遠端識 別RFID詢問器40，用以直接辨識放置於行駛車輛内之 RFID信用卡10;用於收費之管理電腦42被應用於停車 場及/或加油站所使用之任何自動收費系統。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -n Βϋ n n n 一 · I 1 an n I ϋ n I n n n a— n n ·1 n· ·1 n n n n 1_1 I ·ϋ ϋ 第35頁 (CNS)A4^ (210 X 297 ^)
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