JPH03501554A - 識別装置とその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多重装置の識別用装置に関係する。本発明は複数個の遠隔装置及び／又 は受動ラベルを用いた装置にさらに関係し、受動ラベルは印加磁場からエネルギ を引出すようにされ、このエネルギは受信器によシ識別されるユニークな又はコ ード化された信号のラベルによる伝送を可能とし、遠隔装置は前記のユニークな 又はコード化された信号を送信するよう給電されている。各ラベル又は装置は同 時に送信可能である。送受信装置と装置の方法も本明細書で考慮される。望まし い形式の本発明はトランスポンダ（又は複数のトランスポンダ）識別に適してい る。

従来の技術 出願人に既知の従来の受動識別又はトランスポンダ装置は、各トランスポンダか ら及び／又は各トランスポンダヘデータ又は識別コードを送信するため単一〇共 通キャリヤ周波数を用いた装置を利用している。１個以上のトランスポンダによ る同時伝送はこのように送信された信号間の相互干渉を発生し、任意の送信トラ ンスポンダの正確な識別を防止する、すなわち同時伝送は間違った信号を発生す る。

さらに、出願人はいくつかのトランスポンダからの信号を同時に正確に読取るよ う設計されている無線メータ読取装置を記述しているＡＵ−Ａ−７００５２／８ ７号を公知している。この装置は各トランスポンダの電池駆動送信器を作動させ るため間合せ局からの「覚醒」信号を利用する。中でもトランスポンダＩＤとメ ータ読取値を含むデータは送信キャリヤ信号を変調する。

送信キャリヤ信号の周波数はディジタル擬乱数発生器を用いて得られる周波数制 御電圧を用いてランダムに変更される。送信器はこれらのキャリヤ周波数を許容 帯域内に保持するよう設計されている。

開示の装置はキャリヤ周波数を正確には制御できない。従って、トランスポンダ 信号の直接的な干渉検出は不可能である。「覚醒」信号を検出するための受信回 路の電力は電池又は他の外部電源を必要とする。

「覚醒」信号以後、間合せ局からトランスポンダへ通信はない。

オーストラリア特許ＡＵ−Ａ−５４１０９／８４号は同一のデータで変調された ２つ以上のキャリヤ周波数を送信するトランスポンダを開示している。午ヤリャ 周波数は間合せ駆動周波数の高調波又は副高調波のどちらかである。明細書は、 キャリヤ・チャネルの内の少なくとも２つのデータ間で一致が見られた時に送信 された正しいデータの決定に向けられている。十分な高調波及び副高調波チャネ ルにより、外部干渉が全ての送信チャネルを除くことはありえない。

この明細書は１個以上のトランスポンダに同時に正確に間合せ可能な装置を開示 していない。

２個以上のトランスポンダが作動している時には、全てのトランスポンダは同一 の高調波及び副高調波周波数を送信するよう拘束され、従って全てのチャネルで 干渉する。高調波は間合せ信号から得られる矩形波によシ発生される。矩形波は 奇数次の高調波に富んでいる。矩形波によシ全ての高調波が発生され放射されて いるため、送信用に特定の高調波を選択する可能性はない。

本発明の目的は、複数個の装置を同時に識別する及び／又は単一の装置も識別す る装置を提供することである。

本発明の別な目的は、許容可能な失敗率規準内で装置を識別するよう特別に設計 された装置を提供することである。

本発明の別な目的は、最小の相互干渉を有し、たとえ装置が近接していても被数 個の装置を単一〇受浦器によシ正確に識別でなる装置を提供することである。

本発明の別な目的は、各トランスポンダが単一のＩＣチップ形式で実装されてい る多重トランスポンダ識別装置を提供することである。

本発明の他の目的は、職員、家蓄、バッグ、荷物、貨物、盗品、車輌、列車、貨 車、積出コンテナ、保安カードのような多くの物体を識別するようにし、又在庫 管理や；ンｔユータ保安のような識別又は間合せ能力を必要とする環境下で用い られるような装置を提供することである。

本発明の他の目的は、放射磁場に応答して任意の１つ又は全ての装置及び／又は トランスポンダを間合せ又は警報可能な装置を提供することである。

本発明の他の目的は、廃棄可能で安価なトランスポンダ又はラベルを含む装置を 提供することである。

本発明は、装置識別用装置において、 少なくとも２個の隔置した装置と装置識別器とを含み、 各識別可能な装置は送信装置を形成する装置と、装置識別コードを形成する装置 と変調装置とを含み、前記変調装置とコード装置は、前記装置コードを送信して 前記装置識別器によ、！７識別するように前記送信装置′ｆ：駆動するようにし ている装置識別用装置を提供する。

本発明は、多重トランスポンダ識別用装置において、少なくとも２個のトランス ポンダと、磁場発生／放射装置 み、 各トランスポンダは、コード化変調信号を送信すると同時にトランスポンダを動 作させるための電力を受信させるようにした誘導装置を含む送信／受信装置と、 識別コードを記憶するメモリ装置と、変調装置及び制御装置とを含み、各トラン スポンダが前記力場の影響下にあって各トランスポンダにユニークな識別コード を前記コード受信器へ送信する時前記送信／受君装置とメモリ装置は前記変調装 置と結合的に協動動作するようにし、 制御装置は前記メモリ、変調及び送信／受信装置の動作を整合させ、 コード受信器は各ユニーク・コードを受濱して各々のトランスポンダを識別する 多重トランスポンダ識別用の装置を提供する。

本発明は他の面では、トランスポンダにおいて、周囲の電磁場から電力エネルギ を引出すようにしたトランスポンダ受信装置と、 トランスポンダから少なくとも１つのユニークな信号を送信するようにしたトラ ンスポンダ送信装置と、複数個の所定周波数を発生する周波数発生装置であって 、前記トランスポンダの識別を行なうため、各局ｅ畝は信号を受信するようにし た間合せ受信装置へ送信装置からの信号ｆ！：ｙＢ送するようにした前記周波数 発生装置と、を含むトランスポンダを提供する。

本発明は、識別装置において、 周囲の電磁場から電力エネルギを引出す装置と、１つ以上のユニークな信号を送 信するようにした送信装置とを有するトランスポンダと、 前記信号を受信し、前記トランスポンダを識別するようにした受信装置と、を含 む識別装置を提供する。

本発明は又上述のようなトランスポンダを含む識別装置を提供する。

本発明は又、識別装置において、 ［６個のトランスポンダであって、各トランスポンダは周囲の電磁場からエネル ギを引出す装置と複数個の所定周波数から選択した少なくとも１つの周波数で少 なくとも１つのユニークな信号を送信するようにした送信装置を有する前記トラ ンスポンダと、前記ユニークな信号の各々を受信し、前記トランスポンダを識別 するようにした受信装置と、を含む識別装置を提供する。

本発明はさらに、第１及び第２０ラベルを同時に識別する装置において、各ラベ ルはコード記憶装置、変調装置及び誘導性送受信装置を含み、 前記誘導性装置を用いて前記第１及び第２のラベルが電力を引出そうとする磁場 を発生する磁場発生／放射装置と、 このように給電されて前記第１及び第２のラベルの各々が少なくとも１つのユニ ークなコードをコード記憶装置から変調装置へ与え、前記変調装置はラベル識別 受信器への送信用の誘導性装置へ少なくとも１つの変調フードを与えるようにし 、 各ラベルは所定の有限組の変調周波数からランダムに選択した少なくとも１つの キャリヤ周波数に対して前記少なくとも１つのコードを変調するようにし、各ラ ベルはさらに、各ラベルが電力を受けている間に前記周波数の組からランダムに 選択した他の又は同一の少なくとも１つの周波数で前記少なくとも１つのコード を再送信するようにし、 各ラベルは単一（ＤＩＣチップで実施されている前記ラベルと、を含む第１及び 第２のラベルを同時に識別する装置を提供する。

本発明は又、識別装置において、 複数個０−ｖ−ヤリャ周波数から選択した少なくとも１つのキャリヤ周波数で少 なくとも１つのデータ信号を送信するようにしたトランスポンダであって、前記 少なくとも１つの選択周波数を選択し、データを送信後所定の確率重み付けに従 って複数個のキャリヤ周波数からこれ又は他の少なくとも１つの選択キャリヤ周 波数を再選択する制御装置を含み、トランスポンダが給電されている間これ又は 他の少なくとも１つの選択周波式でデータを送信し続けるようにした前記トラン スポンダと、データを得る丸めの復調装置を含むこれ又は他の少なくとも１つの 周波数を受信するようにした受信装置と、を含む識別装置を提供する。

本発明はさらに、識別装置において、 第１及び第２のトランスポンダであって、各トランスポンダが給電されている間 合々第１及び第２のデ二タ信号を連続的に送信するようにされ、第１及び第２の データ信号は各々第１及び第２の可能なキャリヤ周波数の所定組から選択した各 々第１及び第２のキヤ・リヤ周波数を有し、前記周波数の各組から各々第１及び 第２のキャリヤ周波数を選択する６第１及び第２の選択装置を含む前記トランス ポンダと、 第１及び第２のデータ信号を同時に受信する受信装置と、 各々第１及び第２のトランスポンダ識別コードを得るためその各々のキャリヤ周 波数で第１及び第２のデータ信号を復調する復調装置と、 を含む識別装置を提供する。

本装置はさらに間違ったトランスポンダ又はラベル−コード又は信号を無視する ようにした比較装置を含む。

信号は無線周波数又は任意の他の周波数でよい。

キャリヤ又は変調周波数のランダムな選択はラベル間の干渉に対して改善された 抵抗性を与える。ラベルの相互干渉は識別受・償器によシ統計的に無視できる。

発生器の影響下にある間、すなわち給電中は各トランスポンダはそのトランスポ ンダ識別コードを送信し続ける。

各トランスポンダは、そのトランスポンダ識別コードを送信しない少なくとも１ 回の送信中断を含む。

トランスポンダ識別コード受信器は各トランスポンダを識別するようにした復調 装置を含む。

本発明は周囲の印加磁場から電力を引出す受動コイル・ラベルの使用と受信器に よシ覗上げられるユニークな信号の受動ラベルによる再送を提供する。

本明細誉でトランスポンダ又はラベルへの引用は他の適当な装置を含むものとし て読取るべきである。

本発明は以下で添附図面を参照して説明される。

第１Ａ図及び第１Ｂ図は本発明による識別装置を図示する。

第２Ａ％　２Ｂ％　３Ａ％　３Ｂ％　４Ａｓ　ＪＢ図は本発明での使用に適する トランスポンダの実施例を図示する。

第５図はトランスポンダ・キャリヤ信号を発生する回路を示す。

第６図及び第７図は複数のキャリヤ周波数を発生可能な別の実施例を示す。

第８Ａ図及び第８Ｂ図は互いに独立にかつ同時に２つ担止の変調中ヤリャ信号を 送信する２つの回路を図示する。

第９図はコヒーレント受信器の概略図を示す。

第１０Ａ図及び第１０Ｂ図はチャネル間の側波帯干渉を減少させるため変調キャ リヤ信号を外形整形する２つの回路を図示する。

第１１図及び第１２図は変調検出回路を図示する。

これ又は各々のトランスポンダは単一のＩＣチップ形式で実施される。外部コン デンサを用いてチップの動作電圧を蓄積してもよい。単一のコイルであることが 望ましい送信／受信誘導装置もチップに対して外部的に取付けてもよい。

第１Ａ図及び第１Ｂ図を参照すると、基地局は超音波的に振動する磁場を発生す る送信器を含む。トランスポンダは磁場から電力及び／又はタイミング及び／又 は他の情報を引出す同調ぎツクアップ・コイルを含む。基地局によシ発生される 磁場の周波数、大きさ及び位相を注意深く制御して、多くのトランスポンダの方 向に対してトランスポンダによル取出される電力が適当となるようにする。２又 は３次元的に放射される磁場はトランスポンダによる電力及び情報受信を補助す る。識別コード及び／又は特別に記憶された又は他の情報を、従来的にはＲＦ又 は他の適当な信号で基地局の受信器へトランスポンダから送信する。１個以上の トランスポンダ上の一時又は永久メモリのプログラミング及び／又は間合せは従 来は例えば電力場の変調によシ実行された。連結コイルを用いて、トランスポン ダが移動する所定の空間で磁場強度を保持する。磁場集束器を用いて磁場強度を 増幅してもよい。

さらに、トランスポンダは利用可能なキャリヤ周波数の組から１つ以上のキャリ ヤ周波数を発生する。これらのキャリヤ周波数は電力磁場の周波数に対して高調 波的に関係しない方が望ましい。複数の利用可能なキャリヤ周波数の内の任意の ものを各トランスポンダに使用可能とすることによシ、基地局へ同時に送信する 多くのトランスポンダは、相互干渉が通常は正確な識別を妨げるという条件下で 識別される。正確な識別を保証することは、１つ以上のトランスポンダが同一周 波数で同時に送信する可能性を減少させることによシ強化される。トランスポン ダが送信しないアイドル状態も正確な識別を助ける。キャリヤ周波数とアイドル 状態の数は特定の応用例次第である。トランスポンダの正確な識別は、送信中に 他のトランスポンダにから干渉を受けない、中ヤリャ周波数又はキャリヤ周波数 の混合を有するトランスポンダに依存する。キャリヤ周波数、アイドル状態及び 確率重み付けの特定の混合状態は、その識別コード語を受信器へ送信するための 空チャネルを有する特定のトランスポンダの確率を最大とするために選択される 。冗長周波数チャネルの包含は偶然のトランスポンダ干渉の可能性に対して防御 する。間違った又は相互干渉した信号は受信器によシ無視され、装置を所定の失 敗率規準内で動作させる。

間違った又は相互干渉信号は統計的に又は誤シ検出コードによシ決定される。ト ランスポンダは利用可能なキャリヤ周波数の組から選択したランダム選択の周波 数で識別コードを送信し、一旦送信が完了すると、キャリヤ周波数の組から選択 した同−又は他の周波数でコードを再び再送信する。識別コードは選択した周波 数を変調するために用いられる。

本発明によるトランスポンダ識別用装置は、各物体に欧けけた受動トランスポン ダ又はラベルからのユニークにコード化された送信により多数の物体の識別を可 能とし、この識別は実質的に同一時間に発生する。

第２Ａ％　２Ｂ％　３Ａ、３Ｂ％　４　Ａ　％　４　Ｂ図を参照すると、磁場の 形式が望ましい電力が、トランスポンダへ誘導的に送信されるか又は放射される 。各トランスポンダは１個以上のピックアップ又は送受信コイル又は誘導装置を 含む。詳細説明を最小とするため、本明細書での以後の参照は単一コイルのトラ ンスポンダのみとする。同調されていることが望ましいぎツクアップ・コイルが トランスポンダに配置されて電力を収集する又は受信する。整流後、電力はトラ ンスポンダ内の集積回路（ＩＣ）で利用される。電力信号の周波数をＩＣと基地 局両方の共通周波数基準として使用する（第１Ａ図）。又は、基地局の発振器が 電力信号、基地局受信器及びトランスポンダＩＣの共通のタイミング基準とじて の役割を果たしてもよｌＡ（第１Ｂ図）。

トランスポンダｒｃは電力信号からその周波数基準を得る（第２Ａ％　２Ｂ、、 ３Ａ、！ＩＢ、４Ａ％４Ｂ図）。

各トランスポンダは誘導性の重力場を変調することによシ制御及び／又はプログ ラムされる。この変調はデータ又は指令を１個以上のトランスポンダへ送信する ことを可能とする。この変調は例えば、トランスポンダへのデータをプログラム し、トランスポンダの機能を制御するトランスポンダ中のビットをセットする、 例えばトランスポンダを廃棄した時に送信を永久的に消勢する九めにビットをセ ットする、又は誘導的に間合せされている間にトランスポンダの動作を制御する 、例えばトランスポンダのキャリヤ周波数を変更させる、又は他のトランスポン プ装置又は機能を一般的に制御する及び／又は間合せるために用いられる。

電力及び／又は信号の伝送が出来る限シ一様であることを保証するため、２次元 又は必要に応じて３次元アンテナ装置を用いてもよい。基地局のアンテナ構造は トランスポンダのコード化キャリヤ伝送を受信する。

トランスポンダのＩＣに関しては、これは重力場の周波数から１つ以上の高調波 的に関係しないキャリヤ信号を発生する。これらのキャリヤ信号を発生する方法 を以下に説明する。

ＩＣによシ発生されるキャリヤ信号は電力信号に位相ロックされる。電力信号は 基地局の主発振器から得られる。キャリヤ信号のコヒーレントなロツキンクハ基 地局の受信器と後調器によるコード化キャリヤ信号の直接；ヒーレント復ｉ１１ 可能とする。コヒーレント検出はコード化キャリヤ信号の最適検出法である。重 力場の周波数又は分割キャリヤ信号はＩＣのクロック信号として用いられる。Ｉ ’Ｃ内で予めセットされ、プログラムされ又は選択されたユニークなコードを用 いてクロック信号によシ決定される速度でキャリヤ信号を変調する。変調器は標 準的は位相変調、振幅、パルス幅、パルス位置又は他の変調を用いて変調１’ｔ 、　Ｆ信号を発生する。このコード変調信号は受信アンテナ構造への誘導性送信 用にトランスポンダ・ピックアップ・コイルへ注入される。

１個以上のトランスポンダから受信した信号は、重力場の周波数にロックしたロ ーカル発振器又は望ましくは基地局主時間基準発振器を用いて、増幅されコヒー レント検出される。多重コヒーレント検出方法を用いて受信信号を検出し、この 全ては通信の当業者には公知で”あ“る；−例えば、送信電力場の周波数にロッ クしたローカル発振器を用いてトランスポンダ・キャリヤＯ直接ホモダイン検出 が可能である（第９図）、重力場の周波数を共通のタイミング基準として使用し てもよい。望ましい変調方式（位相変調）では、重力場の周波数にロックしたコ リレータを用いて最適検出が実現できる。トランスポンダからの送信信号を受信 するため周波数敏感受信器又は多数の受信器をキャリヤ周波数の組内に含まれる 可能な異なる中ヤリャ周波数に同調させる。

バッグや家蓄識別のようにトランスポンダの方向がランダムであるような応用例 に対しては、トランスポンダ・コイル軸と磁場の方向との間の角度の余弦に依存 するトランスポンダ・コイルによシ取シ上げられる電圧が大容量の空間を通して 実質的に一定であることが望ましく、従って迅速に移動するトランスポンダを十 分に識別できるよう、特殊なアンテナ構造を必要とする。理想的には、各トラン スポンダ・コイルへ転送される電力はトランスポンダの向きとは無関係であるべ きである。

等方な重力場を提供するために、３組のコイルをＸ１ＹＳ　Ｚ軸に沿って向ける 。これらのコイルを駆動するために用いられる位相と周波数は注意深く制御され て等方な重力場を発生し、相当な空間容積に対して一様な力場、を与える。又は ２個のコイルを使用してもよい。

トランスポンダから送信されるデータは２次元又は３次元又は軸に設定されたル ープ・アンテナによシ受茗される。各軸からのデータ信号は別々に検出され、デ コード用に組合されるか又は別々にデコードされる。

トランスポンダのデータ又は信号受信コイルの近傍に１組の「干渉コイル」を取 けけることによシ干渉はキャンセルされる。干渉コイルからの信号は受信信号が ら減算されて干渉をキャンセルする。キャンセル化はキャリヤの周波数で行なわ れる。

複数個の可能な送信周波数から望ましくはランダムに１個以上のトランスポンプ に選択させることによシ、及び／又は少なくとも１つのトランスポンダからの送 信は行なわない１つ以上の送信中断を使用することにより、又はこの組合せによ り、複数個のトランスポンダの同時識別が可能どなる。本発明の装置中の各トラ ンスポンダは、給電されると、そのコード又は他の情報を送信し始める。この送 信はトランスポンダが給電されている間は続行する。送信は望ましくは、周波数 の可能な組から２ンダムに選択した周波数、又は送信中断を基にしている。

前述してきたように、トランスポンダ又はラベルを識別するために設計された装 置に対して適合している本装置は、許容可能な失敗率規準を含む。各トランスポ ンダの正確な識別は、各トランスポンダが他のトランスポンダからの干渉なしに 少なくとも完全な１コード又はデータ語を伝送することを必要とする。

トランスポンダが正確に識別されるためには、間合せサイクル時に１回の良好な 読取シのみを必要とする。

又は、トランスポンダが識別されないためには、全ての読取シが失敗であること を必要とする、すなわちＰ（少なくとも１回の良好な読１１））＝１−ＰＣ全て の読取シが失敗）。

読取りが良好である確率は、他のトランスポンダが同じキャリヤ周波数を使用し ていないことを必要とし、ｒｍＪｌ［！のトランスポンダとｒｍＪ本のチャネル があって、各トランスポンダの送信は全ての他のものと独立の場合、この確率は で、従って送信が失敗する確率は で、ｋコード送信の全てが失敗する確率はボンダが間合せサイクル中に識別され ない確率である。

トランスポンダに利用可能なキャリヤ周波数の数及び／又は送信中断の利用度を 注意深く選択することによシ、装置の失敗率を受入可能生失敗率に合わせられる 。

各トランスポンダ又はラベルのキャリヤ発生器は変調装置によシ使用されるキャ リヤ周波数ｆＩ：発生する。

キャリヤ周波数は、誘導性重力場の周波数に位相ロックしている１個以上の電圧 制御発振器（ＶＣＯ）によシ発力場の周波数）に等しく、ここでｐは重力場の周 波数キャリヤ周波数を発生する回路は第５図に図示されている。この回路は帰還 ループに周波数割算器を含む位相ロック・ループ（ＰＬＬ）である。この型式の 回路は公知で、ｖｃｏの出力周波数が割算器の大きさに等しい周波数乗算器とし て作動する、すなわち周波数ＶＣＯ＝　（ｐｍ　＋ｎ　）　Ｘ周波数時間基準Ｖ ＣＯ出力周波数は常に重力場の高調波で重力場の高調波からの干渉を受けやすい 可能性がある。ＶＣＯ出力をｒｍＪで割算することによシ各ｍ番目毎のキャリヤ 周波数のみが′亀力場高調波と一致するように出力周波数を変更する。望ましい 実施例ではこれらの周波数はの高調波はキャリヤ伝送とは決して干渉しない。

位相コヒーレントなキャリヤ発生の本方法の別な利点は、基地局で同様に発生し たローカル発振器信号を用いてキャリヤ信号をコヒーレント検出、１調できる点 である。この発振器は重力場に位相ロックされる（トランスポンダ・キャリヤ発 振器と同様に）、又は望ましい形式では重力場の周波数を得ている主時間基準発 振器に位相ロックされる。トランスポンダ・キャリヤ発振器に用いられるものと 同一の周波数発生パラメータｎ　＊、　ｍ　ｅ　ｐを用いてキャリヤの直接ホモ ダイン検出が実行可能である。又は、キャリヤ信号は検出前に中間周波数（ＩＦ ）に変換できる。これらのコヒーレント検出原理は広く利用され公知である。

本発明は、キャリヤ周波数及び／又は送信中断の選択の制御が実施できる装置を 提供する。回路選択によシ可変の複雑度を実装できる。１実施例では、重力場の パルスの変調によシ、影響されるトランスポンダはキャリヤ周波数又は送信中断 をランダムに選択する。

各トランスポンダの適当な検出デコード回路と結合させ、重力場のこの変調の適 当なコード化によシ、特定のトランスポンダの送信をオフとする、いくつか又は 全てのトランスポンダにあるチャネルをオフさせる、又は特定のトランスポンダ のチャネルを変更させる等のよシ精巧な選択方式を実装できる。周波数、位相、 振幅又はパルス変調又はこれらの任意の組合せを用いて磁力場を変調できる。

任意に変調された発振磁場に対して、データ速度はトランスポンダのアンテナの 帯域によシ制限される。

これは秒当シキロピットの所要のデータ速度を可能とするよう十分に大きい。

送信器から受信装置への電力伝送に認識できる程影響を与えないため磁場は位相 又は周波数変調される。

振幅、パルス幅又はパルス位置変調も使用してよい。

第１１図及び第１２図はこの変調を検出する回路を示す。

磁場による電力伝送とデータ又は指令伝送は、本明細書で詳細を述べたものと同 様な方法で電子機械装置及び／又は電子回路の遠隔制御とｇ２ＦＲＯＭ又は電池 バックアップの従来のＣＭＯＳメモリの遠隔ｆｏダラムを可能とする。

選択の任意の確率重み付けは又各キャリヤ周波数及び／又はアイドル状態へも割 当てられる。代シに、トランスポンダは送信中断又はキャリヤ周波数のどちらか をランダムに選択してもよい。トランスポンダのキャリヤ周波数は、各完了コー ド又はデータ語の転送後又は１つ以上のコード又はデータ語の転送後でキャリヤ 周波数を再選択する前に変更される。

本装置は又任意のトランスポンダによる１つ以上のキャリヤ周波数の同時送信も 行なう、１キャリヤ以上の送信は通信の信頼性を増大させる丸め、又はデータ転 送速度を増大させるために用いられる。異なるキャリヤ周波数で異なる組のデー タ又はユニークな信号が送信可能である。トランスポンダは利用可能なキャリヤ 周波数の完全な組からキャリヤ周波数の部分組を選択できる。送信される中ヤリ ャの正確な数、キャリヤ周波数の完全な組の寸法及び選択方法、すなわち制御さ れるか又はランダムな内部選択かは特定のトランスポンダの応用例に依存する。

ｒｍＪ個のラベルで、各送信前に各々がｒｎＪ個の異なる無線チャネルの中から ランダムに選択する装置では、利用可能な時間内に全体で「ｋＪ昌の送信が可能 （任意の１ラベルが）な場合、１枚以上のラベルを識別失敗する確率は によシ与えられることを数学的に示した。

ある種の本質的にランダムで自然な過８（送信チャネルを選択する九めここで用 いた乱数を発生するため）は公知である。実際の装置に使用される例は、放射能 減衰過程や、半導体ダイオード内の量子力学過程により発生されるいわゆる「シ ョット・ノイズ」を含む。

しかしながら、これらの過程は半導体ＶＬＳＩ　ｒチップ」に実装するにはいく 分困難である。特にノイズ・ダイオード方式は、「ノイズ」信号（これは低振嘱 である）がチップ上に存在する他の強力な電気信号により汚染される危険性を有 する。これは前記信号の統計的性質を大きく損う。

ディジタル装置の「擬乱数２進列Ｊ　（ＰＲＢＳ）発生器の使用は公知である。

この装置は、計算装置（標準的には論理デート回路の装置）と関係するディジタ ル・シフトレジスタ（公知の方法を用いて組立）を標準的に含み、この計算装置 はシフトレジスタの内容の２進論理関数を発生する。この値はシフト１／ゾスタ の直列入力へ印加される。シフトレジスタにクロック入力されるにつれて、新た な２進数がレジスタのいくつかの「ビット」に現われる。

レジスタ長と前記計算装置により発生される数学関数（「帰還関数」）の注意深 い選択により、Ｎビット・シフトレジスタを用いて最大２Ｎ−１個の異なる値を 有する列（いわゆる最大炎、すなわち「Ｍ−」列）を発生可能である。このよう な数列は真の乱数列を警に近似する数学的性質を示しうる。

これに対して、このような装置は本質的に本目的には不適切でるる。この理由は 、ラベルを最初に電力磁場によシ励起する時、前記シフトレジスタの初期内容が 何であるかを決定する手段がないためである。実際には、初期値は大体常に定数 で各ラベルで同一でちる。

（この値はＶＬＳＩチップ上の物理的回路配置の関数である。もち論、これは各 ラベルで同じである）。

このような場合、各ラベルは最初同じ数で開始し、帰還関数は各ラベルで同一に 再生し、同一チャネルで連続的に送信する。これは本装置の目的を無効とする。

簡単な変更がＰＲＢＳ　Ｑ生器の使用を可能としく従ってＶＬＳ　Ｉ実装向に本 質的な適合性の認められた利点を得る）、シかも上述の問題点を避けうる。

ラベルは中でもその識別コードを記憶するための「メモリ装置」を含んでいるこ とを想起されたい。前記職別コードに加えてＰＲＢＳシフトレジスタと同じビッ ト数を有する別の数を記憶するのに十分なだけこのメモリ装置を拡張する。最初 にラベルが重力場によシ励起された時（すなわちその論理回路が「始動した」時 ）、この別の数が前記ＰＲＢＳレジスタヘロードされるようにラベルの制御回路 を適合させる。この数がロードされ、ＰＲＢＳ発生器は前述のように動作する。

さらに、関連するプログラム装置Ｃ１１Ｊ記メモリ装置へ識別コードを最初に記 憶させる装置）は又、別の上述したメモリ空間へランダム発生の数（ここでは他 のＰＲＥＳ回路で十分）を記憶させるよう適合される。

ＰＲＥＳレジスタに全体で「Ｎ」個の２進ビツトがあると、２つのラベルがその ＰＲＢＳ列で同じ点から始動する２Ｎ−１分の１の確率を有する。この場合、こ れらの２個は常に互いに「追従」するため装置は失敗する。装置偏傾性の目標値 を定めると、この規則がＰＲＢＳ発生器の最小長を定める。一般に、ＰＲ３ＳＲ ３Ｓレジスタで見出される寸法より大きい次の票数に等しい長さを与えられる。

レジスタ中のビット数ＮとＰＲ，ＢＳ状態数２Ｎ−１の両方が共に素数の場合に ＰＲＢＳ装置は特に有効である。

しかしながらこの場合、１／ゾスタがチャネル選択間で多数シフトされると、サ イクルが再開する前に全ての可能な状態が尽きてしまう。このようなＰＲＥＳ回 路の例は１７ビツト・レジスタを含み、帰還関数は第１４番目と第１７番ビット の排他０Ｂｔ−含む。数１７と１３１０７１は共に素数である。

チャネル選択間でレジスタをシフトし、桁数は自身の長さよシ長いことが望まし い。これは、「乱数化」過程がレジスタ中の各ビットへ適用でれることを保証す る。レジスタ・ビットの所要のサブセットを用いてチャネル選択を実行してよい 。

第抗図 ＄１８図 蔦８Ａ図 復調出力 冨１１図 外形検出器 蔦１２図 国際調査報告 −・−・・−１時・自−轟−Ｍｌｌ噌−１１拳ＰＣＴ／ＡＬＩ８Ｂ１００４６９ に９恒：Ｋ　Ｔｏ　’！フξジ曙に一αＯ−交λにΣ斑りゴなｌフ江ジ公にｎｏ ｗ　ＡＦＩ％ＩりζπＸ拉工■テ＾Ｕ　羽−６９（ＪＳ　３９６４０２４　ＣＡ 　１０５５５Ｂ８　ＧＢ　１５０５０９３　ｒＴ　１０５５６７７ＡＵ　７７５ １２／８７　ＥＰ　２７４５２６　Ｋ１　８８００）８５　ｔ’ｓ　４７２４４ ２フ

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. １．トランスポンダにかいて、 周囲の電磁場から電力エネルギを引出すようにしたトランスポンダ受信装置と、 トランスポンダから少なくとも１つのユニークな信号を送信するようにしたトラ ンスポンダ送信装置と、複数個の所定周波数を発生する周波数発生装置であって 、前記トランスポンダの識別を行なりため、各周波数に信号を受信ずるよにした 同台せ受信装置へ送信装置からの信号を搬送するようにした前記周波数発生装置 と、を含むトランスポンダ。
2. ２．請求項第１項記載のトランスポンダにかいて、複数個の所定周波数から少な くとも１つの選択周波数を選択する制御装置を含み、前記選択周波数に前記ユニ ークな信号の搬送波として使用されるトランスポンダ。
3. ３．請求項第２項記載のトランスポンダにおいて、制御装置に前記ユニークな信 号の再送用に複数個の所定周波数から前記又に他の少なくとも１つの選択周波数 を再選択するトランスポンダ。
4. ４．請求項第２項又は第３項記載のトランスポンダにおいて、選択又は再選択は 所定の確率重み付けに従って実行されるトランスポンダ。
5. ５．請求項第３項記載のトランスポンダにおいて、前記トランスポンダはトラン スポンダが給電されている間前記ユニークな信号を送信し続けるトランスポンダ 。
6. ６．請求項第２項又は第３項記載のトランスポンダにかいて、制御装置に前記選 択周波数をランダムに選択するため擬乱数２進列（ＰＲＢＳ）論理回路を使用す るトランスポンダ。
7. ７．請求項第６項記載のトランスポンダにかいて、トランスポンダが最初に給電 された時にＰＲＢＳにその中に初期値をロードされるようになつていて、その値 にトランスポンダ中のメモリに記憶されているトランスポンダ。
8. ８．請求項第７項記載のトランスポンダにおいて、ユニークなコードと値にトラ ンスポンダの使用前にトランスポンダに任意に別当てられているトランスポンダ 。
9. ９．請求項第１項〜第８項記載のトランスポンダを含む識別装置。
10. １０．識別装置において、 周囲の電磁場から電力エネルギを引出す装置と、１つ以上のユニークな信号を送 信するようにした送信装置とを有するトランスポンダと、 前記信号を受信し、前記トランスポンダを識別するようにした受信装置と、を含 む識別装置。
11. １１．識別装置において、 複数個のトランスポンダであつて、各トランスポンダは周囲の電磁場からエネル ギを引出す装置と複数個の所定周波数から選択した少なくとも１つの周波数で少 なくとも１つのユニークな信号を送信するようにした送信装置を有する前記トラ ンスポンダと、加配ユニークな信号の各々を受信し、前記トランスポンダを識別 するようにした受信装置と、を含む識別装置。
12. １２．請求項第１１項記載の識別装置において、前記ユニークな信号の各々は同 時に受信される識別装置。
13. １３．請求項第１１項記載の識別装置において、受信装置に同じ選択周波数を有 する入力するユニークな信号を無視するようんした論理装置を含む識別装置。
14. １４．請求項第１１項記載の識別装置において、受信装置に各ユニークな信号の 復調を容易にするため電磁場の周波数と同期している識別装置。
15. １５．装置識別用装置において、 少なくとも２個の隔置した装置と、装置識別器とを含み、 各識別可能な装置は送信装置を形成する装置と、装置識別コードを形成する装置 と変調装置とを含み、前記変調装置とコード装置に、前記装置コードを送信して 前記装置識別器により識別するように前記送信装置を駆動するようにしている装 置識別用装置。
16. １６．多重トランスポンダ識別用装置において、少なくとも２個トランスポンダ と、磁力場発生器／放射器及びトランスポンダ識別コード受信器とを含み、 各トランスポンダは、コード化変調信号を送信すると同時にトランスポンダを動 作させるための電力を受信任せるようにした誘導装置を含む送信／受信装置と、 識別コードを記憶するメモリ装置と、変調装置及び制御装置とを含み、各トラン スポンダが前記力場影響下にあつて各トランスポンダにユニークな識別コードを 前記コード受信器へ送信する時、前記送信／受信装置とメモリ装置は前記変調装 置と結合的に協動動作するようにし、 制御装置に前記メモリ、変調及び送信／受信装置の動作を整合させ、 コード受信器は各ユニーク・コードを受信して各々のトランスポンダを識別する 、多重トランスポンダ識別用装置。
17. １７．請求項第１６項記載の装置において、各トランスポンダがＶＬＳＩチップ で実施されている装置。
18. １８．第１及び第２のラベルを同時に識別する装置において、各ラベルはコード 記憶装置、変調装置及び誘導性送受信装置を含み、 前記誘導性装置を用いて前記第１及び第２のラベルが電力を引出そうとする磁場 を発生する磁場発生／放射装置と、 このように給電されて前記第１及び第２のラベルの名々が少なくとも１つのユニ ークなコードをコード記憶装置から変調装置へ与え、前記変調装置はラベル識別 受信器への送信用の誘導性装置へ少なくとも１つの変調コードを与えるようにし 、 各ラベルに所定の有限組の変調周波数からランダムに選択した少なくとも１つの キャリヤ周波数に対して前記少なくとも１つのコードを変調するようにし、各ラ ベルにさらに、各ラペルが電力を受けている間に前記周波数の組からランダムに 選択した他の又に同一の少なくとも１つの周波数で前記少なくとも１つのコード を再送信するようにし、 各ラベルは単一のＩＣテップで実施されている前記ラベルと、を含む第１及び第 ２のラベルを同時に識別する装置。
19. １９．識別装置において、 複数個のキャリヤ周波数から選択した少なくとも１つのキヤリヤ周波数で少なく とも１つのテータ信号を送信するようにしたトランスポンダでむつて、前記少な くとも１つの選択周波数を選択し、チータを送信後所定の確率重み付けに従つて 複数個のキャリヤ周波数からこれ又は他の少なくとも１つの選択キヤリヤ周波数 を再選択する制御装置を含み、トランスポンダが給電されている間これ又は他の 少なくとも１つの選択周波数でチータを送信し続けるようにした前記トランスポ ンダと、データを得るための復調装置を含むこれ又に他の少なくとも１つの周波 数を受信するようにした受信装置と、を含む識別装置。
20. ２０．識別装置において、 第１及び第２のトランスポンダであつて、各トランスポンダが給電されている間 各々第１及び第２のテータ信号を連続的に送信するようにされ、第１及び第２の データ信号は各々第１及び第２の可能なキャリヤ周波数の所定組から選択した各 々第１及び第２のキャリヤ周波数を有し、前記周波数の各組から各々第１及び第 ２のキャリヤ周波数を選択する各第１及び第２の選択装置を含む前記トランスポ ンダと、 第１及び第２のテータ信号を同時に受信装置と、 各々第１及び第２のトランスポンダ識別コードを得るためその各々のキャリヤ周 波数で第１及び第２のチータ信号を復調する復調装置と、を含む識別装置。
21. ２１．請求項第１８項、第１９項又は第２０項記載の識別装置において、間違つ たトランスボンダ又はラベル・コード又は信号を無視するようにした比較装置を 含む識別装置。
22. ２２．請求項第１８項、第１９項、又は第２０項記載の装置において、トランス ポンダ又はラベル電力が電磁力場により与えられる装置。
23. ２３．請求項第２２項記載の装置において、少なくとも１つの選択キャリヤ周波 数は周波数基準としての電力場を用いて位相コヒーレント的に発生される装置。
24. ２４．請求項第２５項記載の装置において、少なくとも１つのキャリヤ周波数は 少なくとも１個の位相ロック・ループ周波数乗算器を用いて発生され、以後割算 されて所要のキャリヤ周波数を得る装置。
25. ２５．請求項第２４項記載の装置において、電力場の高調波に対応する発生周波 数に無視される装置。