JPH0814879B2 - 自動／遠隔ｒｆ計器監視システム - Google Patents

自動／遠隔ｒｆ計器監視システム

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JPH0814879B2
JPH0814879B2 JP62059912A JP5991287A JPH0814879B2 JP H0814879 B2 JPH0814879 B2 JP H0814879B2 JP 62059912 A JP62059912 A JP 62059912A JP 5991287 A JP5991287 A JP 5991287A JP H0814879 B2 JPH0814879 B2 JP H0814879B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、遠隔計器監視システムに係り、特に、遠隔
RF計器監視システムに使用する改良されたトランスポン
ダ及び質問／受信装置に係る。
従来の技術 ガスや水や電気といった必需品は、一般に、消費者の
施設又は住居に物理的に配置されたメータによって監視
されている。メータ検針員が一軒ごとに訪問してメータ
の積算値を手で記録することは、誰もが良く知っている
ことである。このようなメータの検針技術は古くから行
なわれているものであるが、能率が悪く、誤りを受け易
く、大勢の人間を必要とし、然も、非常に経費がかゝ
る。
実際には、複数の遠隔配置のパラメータ感知計器、例
えば消費量メータから中央のデータ収集システムへ自動
的にデータを通信するための装置及び方法が開発されて
いる。このような装置の１つが、本発明の譲受人に譲渡
され米国特許商標庁から米国特許出願第06/703,621号と
識別された「自動／遠隔RF計器読み取り方法及び装置
（AUTOMATIC/REMOTE RF INSTRUMENT READING METHOD AN
D APPARATUS）（以下、計器読み取り装置と称する）」
に開示されている。ここに開示された計器読み取り装置
は、遠隔配置のメータ即ち計器に各々組み合わされた複
数のトランスポンダもしくはエンコーダ／受信器／送信
器（ERT）を備えている。質問／受信装置も含まれてお
り、これは、可動のデータ収集システム内に収容するこ
とができる。質問／受信装置は、「ウエイク・アップ」
信号、即ち作動信号を送信する。次いで、質問／受信装
置の有効距離内にある全てのトランスポンダがウエイク
・アップし、それに関連した特定のメータで感知された
パラメータを表わす会計データを含むRFトランスポンダ
信号の送信を開始する。送信／受信装置は、全ての作動
されたトランスポンダからの信号を同時に受信し、そこ
に含まれた会計データを記憶する。会計データは後で取
り出され、消費料の請求目的で使用される。
計器読み取り装置においては、トランスポンダ信号
は、会計データを各々含む一連の離間された送信バース
トで構成される。送信衝突のおそれを減少するために、
即ち、２つ以上のトランスポンダから同時に及び／又は
同じ周波数でトランスポンダ信号が同時送信されるおそ
れを減少するために、トランスポンダ信号は、作動時間
及び／又は周波数パラメータによって特徴付けされる。
各々のトランスポンダは、トランスポンダ信号の送信バ
ーストを送信する周波数を、所定帯域巾内の別々の周波
数で生じるように変化させる。更に、種々のトランスポ
ンダの送信バースト間の時間的な間隔は変化するが、或
るトランスポンダの送信バースト間の時間的な間隔は一
定である。
発明が解決しようとする問題点 計器読み取り装置によって使用される作動時間及び／
又は周波数パラメータは、同時に作動されるトランスポ
ンダ間の送信衝突を著しく減少するが、このような減少
は、市場性のある製品に必要とされる程度までには至ら
ない。送信衝突は、経済的に可能な率での質問／受信装
置との確実なデータ通信を妨げるに足るほどの規則性で
依然として生じる。
上記の計器読み取り装置に伴う別の問題は、トランス
ポンダとMDASとの間のデータ通信の精度に関するもので
ある。全てのデータ通信システム、特に、上記のような
デジタルRFシステムは、統計学的なエラーが低いことを
特徴とするものである。この事実にも拘らず、計器読み
取り装置によって実施されるエラー検出技術には、かな
りの制約がある。これらは、受信したプレアンブルが適
切なシーケンスのデジタル値を有しているかどうかそし
て正しい数のビットを受信したかどうかを判断すること
を含む。これらの技術により「有効」送信の受信が指示
された場合でも、メータの読みを表わすエンコードされ
たデータが有効であるかどうか、即ち、送信された通り
に受信したかどうかを判断する方法が明らかにない。
市場性のある計器監視システムとして非常に重要な別
の特徴は、バッテリによって供給されるような電力の新
たな供給を必要とせずに作動することのできる時間であ
る。上記の計器監視システムは、所定周波数のRF搬送波
の形態の作動信号によってトランスポンダを作動する。
搬送波と同じ周波数範囲内で作動する種々の通信作業
は、或る量の偽の信号を発生し、トランスポンダを偶発
的にウエイク・アップさせる。偶発的なウエイク・アッ
プによりトランスポンダ信号の送信が開始され、ひいて
は、バッテリの寿命を短くする。
以上のことから、改良された自動／遠隔RF計器監視シ
ステムが依然として必要とされていることが明らかであ
る。市場性をもたせるためには、システムのトランスポ
ンダが多数の要件を満足しなければならない。先ず、ト
ランスポンダは、衝突に耐えるような送信を行なうこと
ができなければならない。公知技術に優るような耐衝突
特性を有したトランスポンダ信号をもたらす作動時間及
び／又は周波数パラメータを形成しなければならない。
又、正確に送信を行なえる送信プロトコルも必要とされ
る。このプロトコルは、感知したパラメータを表わす送
信データ内のエラーを検出できねばならない。又、トラ
ンスポンダは、偽のウエイク・アップに耐えねばならな
い。これら及び他の特性は、比較的安価で且つ信頼性の
高いトランスポンダによって達成できねばならない。
問題点を解決するための手段 本発明は、改良された自動／遠隔計器監視システムに
係る。このシステムは、複数のトランスポンダを具備
し、その各々は、質問／受信装置から離れたところに配
置された複数のパラメータ感知計器の１つに関連してい
る。質問／受信装置からの作動信号に応答して、トラン
スポンダは、複数のトランスポンダ情報パケットで形成
されたRFトランスポンダ信号を送信する。このトランス
ポンダは、非常に信頼性が高く且つコスト効率が良い。
その耐衝突送信特性により、迅速に且つ効率的な割合で
計器を監視もしくは読み取ることができる。エラー制御
技術によりデータ通信精度が増大される。偽の信号に耐
えるようなウエイク・アップ技術によりバッテリの寿命
及びトランスポンダの融通性も増大される。
１つの実施例において、トランスポンダは、高い精度
の送信プロトコルを実施する回路を具備することを特徴
とする。この回路は、所定のプレアンブルデータのプレ
アンブルフィールドを与えるプレアンブルフィールド手
段を備えている。計器パラメータフィールド手段は、パ
ラメータ感知計器に相互接続され、これによって感知さ
れた計器パラメータデータの計器パラメータフィールド
を与える。計器識別フィールド手段は、計器識別データ
の計器識別フィールドを与える。エラー制御コード手段
は、データのフィールドの少なくとも一部分をコード化
し、エラー制御コードデータのエラー制御コードフィー
ルドを与える。プレアンブルデータ、計器パラメータデ
ータ、計器識別データ及びエラー制御コードデータのフ
ィールドは所定の方法でアッセンブルされ、シーケンス
制御手段によりデータのビット流で形成されたトランス
ポンダ情報パケットを発生する。送信エンコード手段
は、トランスポンダ送信パケットを送信エンコードし、
RFトランスポンダで送信するのに適した送信エンコード
されたデータビット流を発生する。
第２の好ましい実施例では、各トランスポンダは、各
トランスポンダ情報パケットを擬似ランダム周波数で送
信するようにトランスポンダ信号の周波数を変更させる
擬似ランダムな周波数変更手段を具備している。トラン
スポンダは、データの計器パラメータフィールドを与え
るようにパラメータ感知計器に相互接続される計器パラ
メータフィールド手段を備えている。送信可能化手段
は、質問／受信装置からRF作動信号を受け取り、これに
応答してトランスポンダ作動可能化信号を発生し、これ
により、トランスポンダ信号の発生及び送信が開始され
る。RF送信手段は、データの計器パラメータフィールド
を受け取るように作動的に接続され、複数の離間された
トランスポンダ情報パケットより成るトランスポンダ信
号を送信する。擬似ランダムな送信周波数変更手段は、
送信手段に作動的に接続されており、トランスポンダ情
報パケットを所定周波数帯域内の擬似ランダム周波数で
送信するようにRFトランスポンダ信号の周波数を擬似ラ
ンダムに変更する。
更に別の実施例では、システムのトランスポンダは、
作動信号を受信した際にランダムな時間にトランスポン
ダ信号の送信を開始するための作動可能化回路手段を具
備している。この作動可能化回路手段は、質問／受信装
置からRF作動信号を受け取るためのRF検出手段を備えて
いる。このRF検出手段は、作動信号を検出し、これを表
わす検出器信号を発生する。又、積分周期のタイミング
をとるタイミング手段も含まれている。トランスポンダ
の積分周期は、互いにランダムにスキューされる。積分
手段は、上記タイング手段及びRF検出手段に作動的に接
続され、積分周期にわたって検出器信号を積分し、検出
器信号の積分値を表わす積分器出力信号を発生する。比
較手段は、この積分器出力信号をスレッシュホールド値
と比較し、積分器の出力信号が積分周期中にスレッシュ
ホールド値に到達した場合にトランスポンダ作動可能化
信号を発生する。
実施例 以下、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施例を
詳細に説明する。
本発明は、上記の特許出願に開示されたような改良さ
れた自動／遠隔RF計器監視システムに係る。このシステ
ムの各トランスポンダは、新規なデータ送信プロトコル
を用いてRFトランスポンダ信号を送信する。トランスポ
ンダ信号は、複数の離間されたトランスポンダ情報パケ
ットによって形成される。これらの情報パケットの各々
は、独特のプリアンブルで始まり、繰返し冗長チェック
エラー制御コードで終わる。このエラー制御コードは、
質問／受信装置によってデコードされ、データ通信の精
度と信頼性を高めるために用いられる。トランスポンダ
情報パケットは、同時に送信するトランスポンダの送信
と送信との間の衝突を減少させるために擬似ランダムな
周波数で送信される。衝突は、トランスポンダを「ウエ
イク・アップ」させてデータ送信をランダムな時間に開
始させる回路によって更に減少される。本発明のこれら
の及び他の特徴は、以下の計器監視システムについての
簡単な説明によって更に良く理解されよう。
自動／遠隔RF計器監視システムが、第１図に一般的に
示されている。図示のように、自動／遠隔RF計器監視シ
ステム10は、計器12Aないし12Cのような複数の遠隔配置
されたパラメータ感知計器と共に使用される。計器12A
ないし12Cは、住宅又は業務消費者によって使用された
供給物（例えば、天然ガス）の量のような物理的なパラ
メータを感知もしくは監視する。これらの各計器12Aな
いし12Cには、トランスポンダ14Aないし14Cが組み合わ
されて作動的に接続されており、これらのトランスポン
ダ14Aないし14Cの各々は、高周波（RF）信号を受信及び
送信するためにアンテナ16Aないし16Cを各々含んでい
る。又、トランスポンダ14Aないし14Cは、計器12Aない
し12Cによって各々感知されたパラメータデータを累算
し、デジタル形式で記憶する。パラメータデータと、そ
のパラメータデータを感知した計器12Aないし12Cを識別
する識別データのような他の会計データは、トランスポ
ンダ14Aないし14Cが作動させられた時或いはポーリング
された時に、これらのトランスポンダ14Aないし14Cによ
りRFトランスポンダ信号において送信するようにエンコ
ードされる。
計器監視システム10は、質問／受信装置18も含んでい
る。質問／受信装置18は、送信器の作動器20と、BCHデ
コーダ23を含む受信器22と、制御器24と、データプロセ
ッサ26とを含んでいる。これらの各装置は、バン等の移
動可能な乗物28によって支持されることが望ましい。更
に別の実施例（図示せず）においては、質問／受信装置
18は固定される。送信器の作動器20は、RF作動信号を、
アンテナ30を通じてトランスポンダ14Aないし14Cに送信
し、一方、トランスポンダ14Aないし14CからのRFトラン
スポンダ信号は、アンテナ32を通じて受信器22によって
受信される。
質問／受信装置18の送信器の作動器20は、ポーリング
信号即ち作動信号を発生し、この信号は、アンテナ30を
通じて送信される。ここに示す実施例においては、乗物
28は、質問／受信装置18を搬送しながら道路を進む。送
信器の作動器20の有効範囲内にある全てのトランスポン
ダ14Aないし14Cは、アンテナ16Aないし16Cを通じて作動
信号を受信した際に、作動即ち「ウェイク・アップ」さ
せられる。一度作動させられると、トランスポンダ14A
ないし14Cは、パラメータデータと識別データとを含むR
Fトランスポンダ信号を発生して送信する。トランスポ
ンダ信号は受信器22によって受信され、その信号に含ま
れているデータがデコードされる。次いで、このデータ
は、制御器24の制御のもとでデータプロセッサ26によっ
て更に処理され記憶される。一日の終り、又は全ての計
器12Aないし12Cの読み取りが終了した後には、全てのパ
ラメータ、識別及び他の会計情報が、記憶媒体、直列デ
ータインターフェイス又は他のデータ送信機構を介して
使用料請求システム（図示せず）へ送られる。計器監視
システム10のこれら及び他の特徴については、上記の特
許出願に更に詳しく述べられている。
トランスポンダ14Aないし14Cは、全て、同様に機能す
る。又、これらのトランスポンダは、低価格で大量に容
易に製造できるように同一の構造であることが望まし
い。この目的のために、トランスポンダ14Aないし14C
は、特注の大規模集積回路と他の２、３の部品のみを使
用することができる。これらのトランスポンダが全て同
一の構造であるため、以下の説明は、全て、トランスポ
ンダ14Aないし14Cを代表するトランスポンダ14Aを参照
しながら述べる。
第２図は、RF送信サイクル、即ち、質問／受信装置18
から作動信号を受信した際にトランスポンダ14Aによっ
てトランスポンダ信号40が発せられ送信されるサイクル
を概略的に示したものである。図示したように、トラン
スポンダ信号40は、一連の離間された送信バースト、即
ちトランスポンダ情報パケット42によって構成されてい
る。１つの好ましい実施例においては、トランスポンダ
14Aは、８つのトランスポンダ情報パケット42によって
構成されるトランスポンダ信号40を発する。トランスポ
ンダ情報パケット42の各々は、所定の周期Ｓだけ、隣合
うトランスポンダ情報パケット42と時間的に分離してい
ることが望ましい。本明細書で以後更に詳しく述べるよ
うに、トランスポンダ14Aは、作動信号を受信した後の
ランダムな時間にトランスポンダ信号40の送信を開始す
る。更に、トランスポンダ情報パケット42の各々は、擬
似ランダムな周波数で送信される。
トランスポンダ情報パケット42の各々は、同一のもの
であり、デジタルデータのビット流によって形成され
る。第３図に示すように、トランスポンダ情報パケット
42は、プリアンブルフィールド46Aと、スペアフィール
ド46Bと、計器形式フィールド46Cと、計器パラメータフ
ィールド46Dと、不正行為フィールド46Eと、計器識別フ
ィールド46Fと、エラー制御コードフィールド46Gとを含
む複数のデータフィールドに分割されている。データフ
ィールド46Aないし46Gの各々は、所定のビット長を有し
ており、種々の形式の情報を表わすデータを含んでい
る。
各トランスポンダ情報パケット42の送信は、プリアン
ブルデータフィールド46Aで開始される。第３図及び第
４図に示す実施例においては、プリアンブルデータフィ
ールド46Aは、21ビット長である。プリアンブルデータ
フィールド46Aは、所定シーケンスのデジタルデータに
よって構成されており、トランスポンダ14Aからの有効
な入り送信を識別するために質問／受信装置18によって
使用される。プリアンブルデータフィールド46Aは、そ
の上、受信器22内のデジタルデコーダのためのビット同
期及びワード同期も与える。ビット同期は、受信器のデ
ータクロック（図示せず）をトランスポンダ情報パケッ
ト42と同期するために用いられる。一方、ワード同期
は、ノイズにより生じる偽のメッセージに対する保護を
与える。一般的に、同期ワードが長いほど、プリアンブ
ルデータフィールド46Aがノイズとして検出される確率
は低くなる。
１つの好ましい実施例においては、トランスポンダ情
報パケット42は、第４図に示すプリアンブルデータフィ
ールド46Aと共に発せられる。図示するように、プリア
ンブルデータフィールド46Aは、111110010101001100000
というデジタルビットシーケンスを表すものである。こ
のシーケンスの第１のビットは、ハードウェアを初期化
するために受信器22によって用いられる。第４図に示す
デジタル値のシーケンスは、自動相関又はクロス相関等
の統計学的な信号処理技術について良好な特性を示して
いる。これらの信号処理技術は、受信器22によって、受
信した信号がトランスポンダ14Aから送信されたもので
あるかどうかを判定するために使用される。１つの実施
例では、受信した信号は、実行された信号処理によって
プリアンブルデータフィールド46Aの全てのデータが正
しく受信されたことが示される場合にのみ、受信器22に
よってトランスポンダ情報パケット42として認識され
る。
第３図に示されたトランスポンダ情報パケット42の好
ましい実施例を再び参照すれば、スペアフィールド46B
が、プリアンブルフィールド46Aに続くように示されて
いる。スペアフィールド46Bは、長さが５ビットである
ことが望ましく、これは、従来の用途について、データ
フィールド46A、46Cないし46Gの長さを拡張したり或い
はトランスポンダ14A又は計器12Aの他の状態を示すよう
な補助的なデータを送信したりすることが必要もしくは
望ましい場合のためにとってある。スペアフィールド46
Bを含めることによって、トランスポンダ14Aは、将来の
変更を容易に受け入れることができる。
計器形式データフィールド46Cは、好ましい実施例に
おいては、スペアフィールド46Bに続くものであり、長
さは４ビットである。又、計器形式フィールド46Cは、
トランスポンダ14Aに関連する特定の形式の計器を表す
データを含んでいる。好ましい用途の１つにおいては、
計器監視システム10はガス計器監視システムであり、計
器形式フィールド46Cはガスメータを表す４ビットコー
ドを含んでいる。更に別の用途では、計器監視システム
10は、水及び電気等のものを監視し、計器形式フィール
ド46Cは、これらの特定のシステムを表す４ビットコー
ドを含んでいる。
計器パラメータフィールド46Dは、第３図に示す好ま
しい実施例においては、計器形式フィールド46Cに続く
ものである。計器パラメータフィールド46Dは、長さが2
2ビットであるのが好ましく、計器12Aによって感知され
たパラメータを表すデータを含んでいる。
不正行為フィールド46Eは、計器パラメータフィール
ド46Dに続くものである。不正行為フィールド46Eは、好
ましくは、４ビットフィールドであり、トランスポンダ
14A及び／又は計器12Aの移動或いはこれらへの無断入力
等の不正行為を表すデータを含んでいる。１つの好まし
い実施例においては、不正行為フィールド46Eは、この
ような不正行為の多数の事例を表すデータを含んでい
る。
計器識別フィールド46Fは、不正行為フィールド46Eに
続く24ビット長のものであることが望ましい。計器識別
フィールド46Fは、トランスポンダ14Aに関連する特定の
計器12Aを識別するデータを含んでいる。又、計器監視
システム10のトランスポンダ14Aないし14Cの各々は、そ
の計器識別フィールド46F内で転送される独特の識別コ
ードを備えていることが望ましい。
トランスポンダ情報パケット42は、エラー制御コード
46Gで終ることが望ましい。本明細書で以後更に詳しく
述べるように、データフィールド46Aないし46Fの中の少
なくとも幾つかの所定部分がエラー制御コード化され、
エラー制御コードはそこに含まれているデータの関数と
して発せられる。このエラー制御コードは、16ビットコ
ードであることが望ましい。
第５図は、トランスポンダ14Aの好ましい実施例をブ
ロック図で示したものである。このトランスポンダ14A
には、プリアンブルフィールドシフトレジスタ60と、ス
ペアフィールドシフトレジスタ62と、計器形式フィール
ドシフトレジスタ64と、計器パラメータフィールドシフ
トレジスタ66と、不正行為フィールドシフトレジスタ68
と、計器識別フィールドシフトレジスタ70とが含まれて
いる。シフトレジスタ60ないし70の各々は、シーケンス
タイミング制御器72に相互接続されており、又、このシ
ーケンスタイミング制御器72によって制御される。シフ
トレジスタ60ないし70は、プリアンブルデータソース7
4、スペアデータソース80、計器形式データソース84、
計器パラメータデータソース88、不正行為データソース
92及び識別データデータソース96からそれぞれデータを
受け取るように接続されている。図示のように、トラン
スポンダ14Aは、送信可能化回路100と、データ経路制御
器102と、BCHエンコーダ104と、マンチェスターエンコ
ーダ106と、疑似ランダム数字発生器108と、デジタル−
アナログコンバータ110と、送信器112と、アンテナ16A
とを含んでいる。
プリアンブルフィールドシフトレジスタ60は、プリア
ンブルデータソース74からデータバス76を経て並列フォ
ーマットでプリアンブルデータを受け取るように接続さ
れている。１つの好ましい実施例では、データバス76
は、プリアンブルデータフィールドを第４図に示す形式
で供給するように、第１及び第２のデジタル値（即ち、
論理「０」と論理「１」）を表す電源電圧に固定布線さ
れている。
スペアフィールドシフトレジスタ62は、スペアデータ
ソース80からバス78を経てスペアデータを並列フォーマ
ットで受け取るように接続されている。又、スペアデー
タソース80は、トランスポンダ情報パケット42内に含ま
れることが望まれる別のデータのソースであってもよ
い。トランスポンダ14Aが別のデータを送信するために
変更されるまで、バス78は所定のデジタル値を表す電源
電圧に布線されるのが好ましい。
計器形式フィールドシフトレジスタ64は、計器形式デ
ータソース84からバス82を経て並列フォーマットで計器
形式データを受け取るように接続されている。又、バス
82は、例えば、計器の形式コードを表す電源電圧に布線
することもできる。或いは又、計器形式データソース84
は、計器の形式コードをスイッチ可能に選択するように
バス82を電源電圧にインタフェイスするマイクロスイッ
チを含むこともできる。
計器パラメータフィールドシフトレジスタ66は、計器
パラメータソースデータソース88からバス86を経て並列
フォーマットで計器パラメータデータを受け取るように
接続されている。好ましい実施例においては、計器パラ
メータデータソース88は前述の特許出願に述べられてい
る形式のもので、計器12Aに直接インターフェイスし、
メータインデックスダイアルに示されたメータの読み
（即ち、感知されたパラメータ）を表すデジタル信号を
供給する。
不正行為フィールドシフトレジスタ68は、不正行為デ
ータソース92からバス90を経て並列フォーマットで不正
行為データを受け取るように接続されている。不正行為
データソース92は、前述の特許出願に開示された形式の
不正行為検出装置であることが望ましい。この形式の不
正行為データソース92は、トランスポンダ14A及び／又
は計器12Aへの無断操作或いはこれらの移動といった形
式の不正行為を検出し、そのような不正行為の回数を表
す数字を発生する。
計器識別フィールドシフトレジスタ70は、計器識別デ
ータソース96からバス94を経て並列フォーマットで計器
識別データを受け取るように接続されている。又、バス
94は、トランスポンダ14A、ひいては、それに関連した
計器12Aを識別する独特のデジタル数を発生するように
電源電圧に布線されることが望ましい。
第５図に示されたトランスポンダ14Aの好ましい実施
例においては、シフトレジスタ60ないし70は互いに相互
接続されており、更に、直列フィールドデータ転送のた
めにデータ経路制御器102にも接続されている。シフト
レジスタ60ないし70は、第５図では右から左に配列され
ており、データ経路制御器102は、プリアンブルフィー
ルドシフトレジスタ60とスペアフィールドシフトレジス
タ62との間に配置されている。質問／受信装置18（第１
図）からの作動信号を受信した際には、送信可能化回路
100がシーケンス制御器72に送られる可能化信号を発す
る。この可能化信号は、トランスポンダ14Aを「ウェイ
ク・アップ」させトランスポンダ信号40を送信させる。
送信可能化回路100の好ましい実施例は、本明細書で後
に詳しく述べる。可能化信号が送信可能化回路100から
受け取られるた後に、シーケンスタイミング制御器72
は、送信サイクル、即ちトランスポンダ14Aからのトラ
ンスポンダ信号40の発生と送信を整合させる。これは、
トランスポンダ情報パケットを組み立てて送信しなが
ら、繰返して（例えば、好ましい実施例においては８
回）行なわれる。
シーケンスタイミング制御器72は、最初に、シフトレ
ジスタ60ないし70の各々に、それらのレジスタの各デー
タソース74、80、84、88、92及び96からのデータを並列
にロードさせる。シーケンスタイミング制御器72は、次
いで、シフトレジスタ60ないし70内のデータのフィール
ドを、プリアンブルフィールドレジスタ60と経路制御器
102と、他の介在シフトレジスタ62ないし70とを通じて
直列に転送即ちシフト（第５図において左から右へ）さ
せる。計器識別フィールドシフトレジスタ70からの計器
識別データは、プリアンブルフィールドレジスタ60を通
じてシフトされる前に、例えば、不正行為フィールドシ
フトレジスタ68と、計器パラメータフィールドシフトレ
ジスタ66と、計器形式フィールドシフトレジスタ64と、
スペアフィールドシフトレジスタ62と、データ経路制御
器102とを通じてシフトしなければならない。シフトレ
ジスタ60ないし70がトランスポンダ情報パケット42のデ
ータフィールド46Aないし46Fの順序に対応するように並
べられているため、データフィールド46Aないし46Fを形
成するデジタルデータのビット流は、プリアンブルフィ
ールドレジスタ60からタイミングをとって出力され、マ
ンチェスターエンコーダ62に入力される。
シフトレジスタ62ないし70からデータ経路制御器102
を通じてプリアンブルフィールドレジスタ60にタイミン
グをとってデータを送る間は、シーケンスタイミング制
御器72は、シフトレジスタ62ないし70からのデータをデ
ータ経路制御器102を通じてBCHエンコーダ104のような
繰返し冗長チェック（CRC）エンコーダへ同時に直列に
転送する。BCH（Bose、Chaudhuri及びHocquenghem）エ
ンコーダ104は、入力されたデータに基づいて繰返しエ
ラー制御コードを発生する多数の形式のCRCエンコーダ
の１つである。この種のCRCエンコーダ（及びデコー
ダ）は公知であり、例えば、1983年プレンティス−ホー
ル、インク（Prentice−Hall,Inc）社発行のシュー・リ
ン（Shu Lin）氏及びダニエル・コステロ・ジュニア（D
aniel Costello Jr.）氏による「エラー制御コード化：
基礎及び応用（Error Control Coding:Fundametals and
Applications）」と題する文献に詳しく述べられてい
る。
１つの好ましい実施例においては、BCHエンコーダ104
は、次の多項式にから得られる短縮化された255,239,2
コードのガロワフィールドによって構成されたBCHエラ
ー制御コードを発発生する。
Ｐ（Ｘ）＝１＋Ｘ＋X5＋X6＋X8＋X9＋X10＋X11＋X13＋X
14＋X16 この特定のBCHコードは、長さが16チェックビットあ
り、80ビットフィールドに４の距離を有している。この
エラー制御コードは、スペア、計器形式、計器パラメー
タ、不正行為及び計器識別の各データの関数として発生
され、BCHエンコーダ104に16ビットのエラー制御コード
として直列にデータされるのが望ましい。シーケンスタ
イミング制御器72は、エラー制御コードをデータ経路制
御器102を通じてプリアンブルフィールドシフトレジス
タ60へ計器識別データに続いて直列にシフトさせ、それ
により、トランスポンダ情報パケット42の最終フィール
ドとなるエラー制御コードフィールド46Gを形成する。
プリアンブルデータを含むシフトレジスタ60ないし70
内のデータのいずれの選択された部分も、必要に応じ
て、エラー制御コード化することができる。第５図に示
す好ましい実施例においては、プリアンブルデータがエ
ラー制御コード化されていないが、これは説明のための
ものに過ぎない。然し乍ら、計器パラメータデータを常
にエラー制御コード化することが好都合である。
第１図に示すように、質問／受信装置18の受信器22
は、１つ以上のBCHデコーダ23（１つが示されている）
を含んでいる。BCHデコーダ23は、受信器22によって受
け取られたトランスポンダ情報パケット42のエラー制御
コードフィールド46Gをデコードする。一度デコードさ
れると、エラー制御コードフィールド46Gからの情報
は、CRCエンコード化データフィールド46Aないし46F内
の送信中に起こり得るビットエラーを判定するために処
理される。このため、BCHエンコーダ104の使用により、
トランスポンダ14Aと質問／受信装置18との間の通信の
精度及び信頼性が増加する。参照番号23で示すようなBC
Hデコーダは公知であり、当業者であれば、上記の短縮
された255,239,2BCHコードをデコードするように容易に
構成することができる。
マンチェスターエンコーダ106のような送信エンコー
ド装置は、トランスポンダ情報パケット42を形成するデ
ータのビット流がプリアンブルフィールドレジスタ60か
らタイミングをとって出力された時にこのビット流を受
け取るように接続されている。マンチェスターエンコー
ダ106（分相エンコーダとしても知られている）は、ト
ランスポンダ情報パケット42を形成するデジタルデータ
を送信により適した形式に処理又はエンコードする。マ
ンチェスタ−エンコーダ106は、マンチェスターＩエン
コード機構を実施することが望ましい。参照番号106で
示すようなマンチェスタ−エンコーダは、公知であり、
データクロックがデータ流に埋め込まれたコードを発生
する。マンチェスタ−エンコーダ106のもう１つの利点
は、ビット流がプリアンブルフィールドレジスタ60から
現れるときにビット流の直流成分を除去することであ
る。種々の非ゼロ復帰（NRZ）聴こう含む他の送信エン
コード手段を使用することもできる。
送信器112は、変調制御入力端子116と搬送波周波数制
御入力端子118とを含んでいる。変調制御入力端子116
は、マンチェスタ−エンコーダ106からのデータの送信
エンコードされたビット流を受け取るように接続されて
いる。送信器112は、トランスポンダ情報パケット42を
形成するデータのビット流を、搬送波制御端子118で受
け取った信号の関数として定められた搬送波周波数を有
するRF搬送波上に変調する。トランスポンダ信号40（即
ち、変調された搬送波）は、アンテナ16Aを通じて質問
／受信装置18に送信される。好ましい実施例において
は、トランスポンダ情報パケット42を形成するマンチェ
スタ−エンコードされたビット流は、搬送波信号をオン
−オフキー（OOK）するのに用いられる。周波数シフト
キー（FSK）或いは位相シフトキー（PSK）等の他の通常
使用されている公知の変調技術を用いることもできる。
トランスポンダ信号40の各トランスポンダ情報パケッ
ト42は、所定の周波数範囲内の擬似ランダム周波数（即
ち、擬似ランダム搬送波周波数）で送信される。１つの
実施例では、トランスポンダ情報パケット42は、912MHz
ないし918MHzの周波数で送信される。
第５図に示すトランスポンダ14Aの実施例において
は、擬似ランダム周波数の送信は、デジタル擬似ランダ
ム数発生器108とデジタル−アナログ（D/A）コンバータ
110とによって行なわれる。擬似ランダム数発生器108
は、好ましくはデジタル状態マシーンであり、当業者に
良く知られた方法でデジタル論理素子から形成できる。
この種の擬似ランダム数発生器は、複数の状態を通じて
サイクルし、各状態の擬似ランダム数を表すデジタル信
号を発する。擬似ランダム数は、これらが厳密には連続
的でないという意味で純粋にランダムなシーケンスの数
であるという特性を備えているが、擬似ランダム数発生
器108は、所定数の状態しか繰り返さない。従って、擬
似ランダム数発生器108によって発生されたデジタル信
号で表わされた数は、数学的関数で表すことができる。
シーケンスタイミング制御器72は、トランスポンダ情
報パケット42を送信すべきごとに、擬似ランダム数発生
器108が各状態を繰り返し、新たな擬似ランダム数を発
生するようにさせる。擬似ランダム数発生器108によっ
て発せられたデジタル信号は、D/Aコンバータ110によっ
てアナログ信号に変換され、搬送波周波数の制御端子11
8に加えられる。マンチェスターエンコードされたビッ
ト流は、擬似ランダム周波数の搬送波上に変調され、送
信器112によってトランスポンダ情報パケットとして送
信される。
最初のトランスポンダ情報パケット42が上記のように
組み立てられて送信された後に、シーケンスタイミング
制御器72は、同じシーケンスのステップを所定の回数だ
け繰返し、送信サイクルを完了させ、トランスポンダ信
号40を形成する。シーケンスタイミング制御器72はトラ
ンスポンダ信号40を第２図に示すように８つのトランス
ポンダ情報パケット42で形成させることが望ましい。シ
ーケンスタイミング制御器72は、更に、各トランスポン
ダ情報パケット42を隣接するパケット42から時間間隔Ｓ
（第２図）だけ間隔をあけさせると共に、擬似ランダム
数発生器108がそのように送信される各トランスポンダ
情報パケット42のために新たな擬似ランダム数を発生さ
せるようにすることが望ましい。
更に、シーケンスタイミング制御器72は、トランスポ
ンダ信号40の最後のトランスポンダ情報パケット42が送
信された後は、ある所定の時間、好ましくは10秒間、作
動可能化回路100からの作動可能化信号に応答しない。
この所定の「デッドタイム」時間の後にトランスポンダ
14Aがまだ質問器／受信器18の有効範囲内にあり他の作
動信号を受け取る場合には、シーケンスタイミング制御
器72は、他のトランスポンダ信号40の送信を開始する。
トランスポンダ14Aの好ましい実施例では、計器識別
データソース96、不正行為データソース92、計器パラメ
ータデータソース88、計器形式データソース84、スペア
データソース80、送信可能化回路100及び送信器112が第
6A図ないし第6D図に概略的に示されている。第6A図ない
し第6D図は、各々、左から右へ並べて完全な図を形成す
る。
図示のように、計器識別フィールドシフトレジスタ70
は、３つの８ビットシフトレジスタ130、132及び134に
よって形成される。不正行為フィールドシフトレジスタ
68は、８ビットシフトレジスタ136の半分（即ち、最下
位４ビット）によって形成される。計器パラメータフィ
ールドシフトレジスタ66は、８ビットシフトレジスタ13
6の第２の半分（即ち、最下位４ビット）と、８ビット
シフトレジスタ138及び140と、８ビットシフトレジスタ
142の最下位２ビットとによって形成される。計器形式
フィールドシフトレジスタ64はシフトレジスタ142の４
ビットによって形成され、一方、スペアフィールドシフ
トレジスタ62は、８ビットシフトレジスタ142の最上位
２ビットと８ビットシフトレジスタ144の最下位３ビッ
トとによって形成される。プリアンブルフィールドシフ
トレジスタ60は、８ビットシフトレジスタ144の最上位
４ビットと８ビットシフトレジスタ146及び148とによっ
て形成される。
データ経路制御器102は、ANDゲート150、152及び154
と、ORゲート156とによって形成される。BCHエンコーダ
104は、Ｄ型フリップ−フロップ158ないし188と、排他
的ORゲート190ないし208と、ANDゲート210とによって形
成される。第6C図に示すように、プリアンブルフィール
ドシフトレジスタ60の一部分、即ち最下位５ビットのみ
がBCHエンコーダ104に送られる。その結果、第６図に示
すトランスポンダ14Aの実施例においては、プリアンブ
ルフィールドデータの最下位４ビットのみがBCHエラー
制御エンコードされる。
シーケンスタイミング制御回路72は、発振器212と、
パワーアップマスターリセット（RST）214と、Ｄ型フリ
ップ−フロップ218ないし228と、周波数分割器230ない
し234と、RSフリップ−フロップ236と、ANDゲート242な
いし252とを含んでいる。マスターリセット回路214は、
バッテリ（図示せず）等の電源がトランスポンダ14Aに
接続される度にシーケンスタイミング制御器72を初期化
させる。図示のように、送信可能化回路100からの可能
化信号は、ANDゲート252によって受け取られる。
擬似ランダム数発生器108は、５ビットデジタルカウ
ンタ256と、ANDゲート258と、ORゲート260と、排他的OR
ゲート262とによって形成された31状態の装置である。
デジタル−アナログコンバータ110は、ANDゲート264な
いし272と、抵抗器274ないし292とによって形成され
る。D/Aコンバータ110によって発せられるアナログ電圧
は、図示のように、送信器112の搬送波周波数制御端子1
18に加えられる。
マンチェスターエンコーダ106は、Ｄ型フリップ−フ
ロップ216と、ANDゲート210及び240と、排他的ORゲート
254とによって形成される。トランスポンダ情報パケッ
ト42を表すマンチェスターエンコードされたデータビッ
ト流は、図示のように、送信器112の搬送波周波数制御
端子116に加えられる。
トランスポンダ14Aないし14Cは、質問／受信装置18か
ら作動化信号を受け取った後に可能化信号をランダムな
時間に発する送信可能化回路100を含んでいることが望
ましい。このようにして、各トランスポンダ14Aないし1
4Cは「ウェイク・アップ」し、そのトランスポンダ信号
40を他のトランスポンダ14Aないし14Cとは別々の時間に
送信し始める。この技術は、質問／受信装置18の有効範
囲内にあるトランスポンダ14Aないし14Cが同時に作動化
信号を受け取った時に送信衝突を避ける助けをする。
質問／受信装置18の送信器作動器22は、搬送波に変調
されたトーンのような所定周波数特性を有する信号の形
態で作動化信号を発生することが望ましい。この作動化
信号は、１つの実施例においては、915MHzの搬送波に振
幅変調された22ないし60Hzのトーンである。この技術を
用いることにより、種々の周波数のトーンを種々の形式
の装置監視システムのための作動化信号として使用する
ことができる。ガスメータ監視システムは、例えば、１
つのトーンを受け取った際に「ウェイク・アップ」する
ように調整された可能化回路を有することができ、一
方、電気メータの監視システムは、第２のトーンを受け
取った際に「ウェイク・アップ」するように調整された
可能化回路100を有することができる。
送信可能化回路100の１つの好ましい実施例が第７図
にブロック図で示されている。図示のように、この実施
例は、トーン検出器300と、積分器302と、サンプルスイ
ッチ304と、比較器306と、タイミング制御器308と、ス
レッシュホールドレベルソース310とを含んでいる。ア
ンテナ16Aに作動的に接続されたトーン検出器300は、質
問／受信装置18から送信されたトーン又は他の作動化信
号を検出し、それに応答して検出された作動化信号を発
生する。検出された作動化信号は、次いで、質問装置30
2に加えられる。
タイミング制御器308は、所定長さの積分時間を計時
し、それを表す信号を発する。１つの好ましい実施例に
おいては、タイミング制御器308は、長さが１秒の積分
時間を計時する。タイミング制御器308によって計時さ
れたトランスポンダ14Aないし14Cの積分時間は、互いに
ランダムにスキューされる。換言すれば、各トランスポ
ンダ14Aないし14Cの積分周期は、全て、他のトランスポ
ンダ14Aないし14Cの積分周期に対してランダムに決定さ
れた時間に開始及び終了する。１つの好ましい実施例に
おいては、このランダム化は、バッテリ等の電源（図示
せず）を各トランスポンダ14Aないし14Cのタイミング制
御器308にランダムな時間に接続することによって行な
われる。このランダム化は、例えば、トランスポンダ14
Aないし14Cが組み立てられたとき或いは計器12Aないし1
2Cに取付けられたときに行なうことができる。又、この
ランダム化は、通常の回路許容度から起こるタイミング
周期のドリフトによっても達成することができる。
積分器302は、タイミング制御器308からのタイミング
制御信号を受け取るように接続されたリセット（RST）
端子を含んでおり、各タイミング制御周期の始めにリセ
ットされる。積分器302は、次いで、トーン検出器300か
ら受け取った検出された作動化信号をその積分周期につ
いて積分する。検出された作動化信号の積分値を表す積
分器の出力信号は、サンプルスイッチ304に加えられ
る。
サンプルスイッチ304は、タイミング制御器308に応答
し、積分器の出力信号を各積分周期の終りに比較器306
に供給する。この積分器の出力信号は、次いで、スレッ
シュホールドレベルソース310によって確立されたレベ
ル等の所定のスレッシュホールドレベルと比較される。
積分器の出力信号がスレッシュホールドレベルに達して
いる場合は、比較器306は、有効な付勢信号が質問／受
信装置18から受け取られたことを示す作動可能化信号を
発する。
１つの好ましい実施例においては、スレッシュホール
ドレベルソース310は、積分周期の75％の間に検出され
た作動化信号を表す信号を発する。この好ましい実施例
においては、積分時間を１秒間とすると、トーン発生器
300は、可能化信号が発せられる前の積分時間中に少な
くとも750ミリ秒間にわたって作動化信号を検出しなけ
ればならない。この可能化信号は、次いで、シーケンス
タイミング制御器72に加えられる。積分時間中に、検出
された作動化信号の積分値がスレッシュホールドレベル
よりも低かった場合には、作動可能化回路100が「有効
な」作動化信号を受け取っていないため、可能化信号は
発せられない。積分周期は互いにランダムにスキューさ
れているので、各トランスポンダ14Aないし14Cの送信可
能化回路100は、質問／受信装置18が作動化信号を送信
した後に、ランダムな時間にその可能化信号を発する。
送信可能化回路100の第２の好ましい実施例が第８図
に示されている。図示されたように、第２の好ましい実
施例は、トーン検出器312と、積分器314と、比較器316
と、Ｄ型フリップ−フロップ318と、タイミング制御器3
20と、スレッシュホールドレベルソース322とを含んで
いる。トーン検出器312、積分器314、比較器316、タイ
ミング制御器320及びスレッシュホールドレベルソース3
22は、全て、第７図について述べた対応部と同一のもの
で、同様に機能することができる。比較器316は、積分
器出力信号とスレッシュホールドレベルとの間の比較を
表す比較器出力信号を連続的に発する。この比較器出力
信号は、積分周期の終了時にのみ、Ｄ型フリップ−フロ
ップ318のＱ出力端子にタイミング合わせて送られる。
第８図に示す送信可能化回路100の実施例は、第７図に
示す実施例と機能的には同一のものである。
以上、本発明を好ましい実施例について説明したが、
当業者であれば、本発明の特許請求の範囲から逸脱せず
に本発明に多数の変更が加え得ることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明によるトランスポンダを含む自動／遠
隔RF計器監視システムのブロック図、 第２図は、第１図の各トランスポンダによって送信され
る好ましいトランスポンダ信号の概略的な図、 第３図は、第２図に示されたトランスポンダ信号を形成
するトランスポンダ情報パケットの好ましい形態を概略
的に示す図、 第４図は、第３図に示されたトランスポンダ情報パケッ
トのプリアンブルフィールドを形成するデジタル値の好
ましいシーケンスを示す図、 第５図は、第２図に示すトランスポンダの好ましい実施
例を示すブロック図、 第6A図ないし第6D図は、それぞれ右から左に並べるもの
で、第５図に示す多数のブロックの好ましい回路実施例
を概略的に示す図、 第７図は、第５図に示す送信可能化回路の第１の好まし
い実施例を示す図、そして 第８図は、第５図に示す送信可能化回路の第２の好まし
い実施例を示す図である。 12A、12B、12C……計器 14A、14B、14C……トランスポンダ 16……アンテナ 18……質問／受信装置 20……送信器作動器 22……受信器 23……BCHデコーダ 24……制御器 26……データプロセッサ 40……トランスポンダ信号 42……トランスポンダ情報パケット 46A……プリアンブルフィールド 46B……スペアフィールド 46C……計器形式フィールド 46D……計器パラメータフィールド 46E……不正行為フィールド 46F……計器識別フィールド 46G……エラー制御フィールド 60……プリアンブルフィールド 62……スペアフィールドシフトレジスタ 64……計器タイプフィールドシフトレジスタ 66……計器パラメータフィールドシフトレジスタ 68……不正行為フィールドシフトレジスタ 70……計器識別フィールドシフトレジスタ 72……シーケンスタイミング制御器 74……プリアンブルデータソース 80……スペアデータソース 84……計器タイプデータソース 88……計器パラメータデータソース 92……不正行為データソース 96……計器識別データソース 100……送信可能化回路 102……データ経路制御器 104……BCHエンコーダ 106……マンチェスターエンコーダ 108……擬似ランダム数発生器 110……D/Aコンバータ 112……送信器 116……変調制御入力端子 118……搬送波周波数制御端子 130、132、134、136、138、140、142、144、146、148…
…シフトレジスタ 150、152、154、210、238、240、242−252、264−272…
…ANDゲート 156……ORゲート 158−188、216、218−228、……Ｄフリップ−フロップ 190−208、254、262……排他的ORゲート 212……発振器 214……パワーアップマスターリセット回路 230−234……周波数分割器 236……RSフリップ−フロップ 256……デジタルカウンタ 274−292……抵抗器 300、312……信号音発生器 302、314……積分器 304……サンプルスイッチ 306、316……比較器 308、320……タイミング制御器 310、322……スレッシュホールドレベルソース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−211693（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−34295（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−254399（ＪＰ，Ａ)

Claims (48)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】自動／遠隔計器監視システムに使用するの
    に適したRFトランスポンダであって、このトランスポン
    ダは、質問／受信装置から離れたところに配置された複
    数のパラメータ感知計器の少なくとも１つと共に作動す
    るように構成された複数のトランスポンダの１つであ
    り、上記質問／受信装置は、上記トランスポンダにRF作
    動信号を送信しそしてトランスポンダから送られたRFト
    ランスポンダ信号を受信して処理するようなものであ
    り、上記トランスポンダは、 所定のプレアンブルデータのプレアンブルフィールドを
    与えるプレアンブルフィールド手段と、 パラメータ感知計器に相互接続され、該計器によって感
    知された計器パラメータデータの計器パラメータフィー
    ルドを与える計器パラメータフィールド手段と、 計器識別データの計器識別フィールドを与える計器識別
    フィールド手段と、 プレアンブルフィールドデータ、計器パラメータフィー
    ルドデータ及び計器識別フィールドデータを含むフィー
    ルドデータの少なくとも一部分をエラー制御コード化し
    そしてエラー制御コードデータのエラー制御コードフィ
    ールドを与えるエラー制御コード化手段と、 質問／受信装置からRF作動化信号を受け取りそしてこれ
    に応答してトランスポンダ作動可能化信号を発生するた
    めの送信可能化手段と、 上記送信可能化手段に接続され、プレアンブルデータ、
    計器パラメータデータ、計器識別データ及びエラー制御
    コードデータのフィールドを所定の方法でアッセンブル
    して、プレアンブルデータ、計器パラメータデータ、計
    器識別データ及びエラー制御コードデータを各々含む複
    数のトランスポンダ情報パケットをトランスポンダ作動
    可能化信号に応答して発生するようなシーケンス制御手
    段と、 上記トランスポンダ情報パケットを受け取るように作動
    的に接続され、トランスポンダ情報パケットを含むRFト
    ランスポンダ信号を送信するためのRF送信手段と、 上記RF送信手段に接続されて、トランスポンダ情報パケ
    ットを所定の周波数帯域内の別々の周波数で送信できる
    ようにRFトランスポンダ信号の周波数を能動的に変化さ
    せる周波数制御手段とを具備したことを特徴とするRFト
    ランスポンダ。
  2. 【請求項２】上記エラー制御コード化手段は、繰返しの
    エラー制御コードデータのエラー制御コードフィールド
    を発生するための繰返しのエラー制御コード化手段を備
    えている特許請求の範囲第１項に記載のRFトランスポン
    ダ。
  3. 【請求項３】上記繰返しのエラー制御コード化手段は、
    BCHエラー制御コードデータのエラー制御コードフィー
    ルドを発生するためのBCHエラー制御コード化手段を備
    えている特許請求の範囲第２項に記載のRFトランスポン
    ダ。
  4. 【請求項４】上記BCHエラー制御コード化手段は、短縮
    化された255,239,2BCHエラー制御コードデータのエラー
    制御コードフィールドを発生する特許請求の範囲第３項
    に記載のRFトランスポンダ。
  5. 【請求項５】上記短縮化されたBCHエラー制御コード
    は、多項式Ｐ（Ｘ）＝１＋Ｘ＋X5＋X6＋X8＋X9＋X10＋X
    11＋X13＋X14＋X16によって形成される特許請求の範囲
    第４項に記載のRFトランスポンダ。
  6. 【請求項６】トランスポンダ情報パケットを受け取るよ
    うに接続されていて、データのビット流の形態の送信エ
    ンコードトランスポンダ情報パケットを上記RF送信手段
    に与える送信エンコード化手段を更に備えた特許請求の
    範囲第１項に記載のRFトランスポンダ。
  7. 【請求項７】上記送信エンコード化手段は、トランスポ
    ンダ情報パケットをマンチェスタエンコード化してマン
    チェスタエンコードのデータビット流を発生するための
    マンチェスタ送信エンコード化手段を備えた特許請求の
    範囲第６項に記載のRFトランスポンダ。
  8. 【請求項８】上記送信エンコード化手段は、マンチェス
    ターＩエンコードのデータビット流を発生するためのマ
    ンチェスタＩ送信エンコード化手段を備えている特許請
    求の範囲第７項に記載のRFトランスポンダ。
  9. 【請求項９】上記プレアンブルフィールド手段は、上記
    シーケンス制御手段に応答して並列フォーマットのプレ
    アンブルデータを受け取ると共に直列にフィールドデー
    タを転送するプレアンブルシフトレジスタ手段を備えて
    おり、 上記計器パラメータフィールド手段は、上記シーケンス
    制御手段に応答して並列フォーマットの計器パラメータ
    データを受け取ると共に直列にフィールドデータを転送
    する計器パラメータシフトレジスタ手段を備えており、 上記計器識別フィールド手段は、上記シーケンス制御手
    段に応答して並列フォーマットの計器識別データを受け
    取ると共に直列にフィールドデータを転送する計器識別
    データを受け取ると共に直列にフィールドデータを転送
    する計器識別シフトレジスタ手段を備えており、 上記エラー制御コード化手段は、上記シーケンス制御手
    段に応答してエラー制御コード化されるべきデータフィ
    ールドの一部分を直列に受け取ると共に直列にフィール
    ドデータを転送するエラー制御コード化シフトレジスタ
    手段を備えている特許請求の範囲第６項に記載のRFトラ
    ンスポンダ。
  10. 【請求項１０】上記シーケンス制御手段に応答して、エ
    ラー制御コード化されるべきデータフィールドの一部分
    を送信エンコード化手段及びエラー制御コード化手段に
    同時に直列に転送させると共に、エラー制御コード化さ
    れた部分に続いてデータのエラー制御コードフィールド
    を送信エンコード化手段に直列に転送させるためのデー
    タ路制御手段を更に備えている特許請求の範囲第９項に
    記載のRFトランスポンダ。
  11. 【請求項１１】上記計器識別シフトレジスタ手段は、直
    列にフィールドデータを転送するように上記計器パラメ
    ータシフトレジスタ手段に作動的に接続され、上記計器
    パラメータシフトレジスタ手段は、直列にフィールドデ
    ータを転送するように上記データ路制御手段の作動的に
    接続され、上記データ路制御手段は、直列にフィールド
    データを転送するように上記プレアンブルシフトレジス
    タ手段及びエラー制御コードシフトレジスタ手段に作動
    的に接続され、上記プレアンブルシフトレジスタ手段
    は、直列にフィールドデータを転送するように上記送信
    エンコード化手段に作動的に接続され、そして上記シー
    ケンス制御手段は、エラー制御コードフィールドが計器
    識別フィールドをたどるようにし、計器識別フィールド
    が計器パラメータフィールドが送信エンコードのトラン
    スポンダ情報パケットのプレアンブルフィールドをたど
    るようにしそして計器パラメータフィールドが送信エン
    コードのトランスポンダ情報パケットのプレアンブルフ
    ィールドをたどるようにする特許請求の範囲第10項に記
    載のRFトランスポンダ。
  12. 【請求項１２】上記プレアンブルフィールド手段は、良
    好な相関シーケンス特性を有するプレアンブルデータフ
    ィールドを与える特許請求の範囲第１項に記載のRFトラ
    ンスポンダ。
  13. 【請求項１３】上記プレアンブルフィールド手段は、長
    さが21ビットのプレアンブルデータフィールドを与える
    特許請求の範囲第１項に記載のRFトランスポンダ。
  14. 【請求項１４】上記プレアンブルフィールド手段は、11
    1110010101001100000のデジタル値シーケンスを表わす
    プレアンブルデータフィールドを与える特許請求の範囲
    第13項に記載のRFトランスポンダ。
  15. 【請求項１５】上記トランスポンダは、更に、上記シー
    ケンス制御手段に応答し、計器パラメータシフトレジス
    タ手段と計器識別シフトレジスタ手段との間に作動的に
    接続されていて、計器に対する不正行為を表わす不正行
    為データを並列フォーマットで受け取りそして直列にフ
    ィールドデータを転送するための不正行為フィールドシ
    フトレジスタ手段を備えており、更に、上記シーケンス
    制御手段は、上記不正行為フィールドが送信エンコード
    のトランスポンダ情報パケットの計器パラメータフィー
    ルドをたどるようにする特許請求の範囲第11項に記載の
    RFトランスポンダ。
  16. 【請求項１６】上記トランスポンダは、更に、上記シー
    ケンス制御手段に応答し、プレアンブルシフトレジスタ
    手段と計器パラメータシフトレジスタ手段との間に作動
    的に接続されていて、並列フォーマットの計器形式デー
    タを受け取りそして直列にフィールドデータを転送する
    ための計器形式フィールドシフトレジスタ手段を備えて
    おり、更に、上記シーケンス制御手段は、上記計器形式
    フィールドが送信エンコードのトランスポンダ情報パケ
    ットのプレアンブルフィールドをたどるようにする特許
    請求の範囲第15項に記載のRFトランスポンダ。
  17. 【請求項１７】上記トランスポンダは、更に、上記シー
    ケンス制御手段に応答し、プレアンブルシフトレジスタ
    手段と計器形式シフトレジスタ手段との間に作動的に接
    続されていて、並列フォーマットのスペアデータを受け
    取りそして直列にフィールドデータを転送するためのス
    ペアフィールドシフトレジスタ手段を備えており、更
    に、上記シーケンス制御手段は、上記スペアフィールド
    が送信エンコードのトランスポンダ情報パケットのプレ
    アンブルフィールドをたどるようにする特許請求の範囲
    第16項に記載のRFトランスポンダ。
  18. 【請求項１８】上記シーケンス制御手段は、所定数のト
    ランスポンダ情報パケットを互いに隣接するトランスポ
    ンダ情報パケットから時間的に分離させる特許請求の範
    囲第１項に記載のRFトランスポンダ。
  19. 【請求項１９】上記送信可能化手段は、RF作動化信号を
    受信した後に作動可能化信号をランダムな時間に発生す
    る特許請求の範囲第１項に記載のRFトランスポンダ。
  20. 【請求項２０】上記送信可能化手段は、所定の周波数特
    性を有するRF作動化信号を受信した際に作動可能化信号
    を発生する特許請求の範囲第１項に記載のRFトランスポ
    ンダ。
  21. 【請求項２１】上記送信可能化手段は、RF搬送波上に変
    調されたトーンの形態の作動化信号を受信した際に作動
    可能化信号を発生する特許請求の範囲第20項に記載のRF
    トランスポンダ。
  22. 【請求項２２】質問／受信装置から離れたところに配置
    された複数のパラメータ感知計器の各々に組み合わされ
    ている複数のRFトランスポンダを有する形式の自動／遠
    隔計器監視システムであって、前記質問／受信装置は、
    上記トランスポンダにRF作動信号を送信し且つトランス
    ポンダからRFトランスポンダ信号を受信して処理するも
    のであり、前記自動／遠隔計器監視システムは更に、上
    記RFトランスポンダ信号をトランスポンダから質問／受
    信装置へそこからの作動信号に応答して送信するような
    プロトコルを有している、自動／遠隔計器監視システム
    において、前記プロトコルが、 所定のプレアンブルデータのプレアンブルフィールドを
    与え、 計器によって感知された計器パラメータデータの計器パ
    ラメータフィールドを与え、 計器識別データの計器識別フィールドを与え、 プレアンブルフィールドデータ、計器パラメータフィー
    ルドデータ及び計器識別フィールドデータを含むデータ
    フィールドの少なくとも一部分をエラー制御コード化し
    そしてエラー制御コードデータのエラー制御コードフィ
    ールドを与え、 プレアンブルデータ、計器識別データ及びエラー制御コ
    ードデータのフィールドを所定の方法でアッセンブルし
    て、プレアンブルデータ、識別データ及びエラー制御コ
    ードデータを各々含む複数のトランスポンダ情報パケッ
    トをデータビット流によって形成し、 上記データのビット流を送信エンコードして、送信エン
    コードされたトランスポンダ情報パケットを形成し、そ
    して トランスポンダ情報パケットを形成するデータビット流
    を所定の周波数帯域内の別々の周波数でトランスポンダ
    信号として送信するという段階を具備していることを特
    徴とするシステム。
  23. 【請求項２３】上記エラー制御コード化は、データフィ
    ールドの少なくとも一部分を繰返しエラー制御コード化
    しそして繰返しエラー制御コードデータの繰返しエラー
    制御コードフィールドを発生することを含む特許請求の
    範囲第22項に記載のシステム。
  24. 【請求項２４】上記繰返しのエラー制御コード化は、デ
    ータフィールドの一部分をBCHエラー制御コード化しそ
    してBCHエラー制御コードデータのエラー制御コードフ
    ィールドを発生する特許請求の範囲第23項に記載のシス
    テム。
  25. 【請求項２５】上記BCHエラー制御コード化は、短縮化
    された255,239,2BCHエラー制御コードデータのエラー制
    御コードフィールドを発生する特許請求の範囲第24項に
    記載のシステム。
  26. 【請求項２６】上記BCHエラー制御コード化は、多項式
    Ｐ（Ｘ）＝１＋Ｘ＋X5＋X6＋X8＋X9＋X10＋X11＋X13＋X
    14＋X16によって形成された短縮化された255,239,2BCH
    エラー制御コードデータのエラー制御コードフィールド
    を発生する特許請求の範囲第25項に記載のシステム。
  27. 【請求項２７】上記送信エンコード化は、トランスポン
    ダ情報パケットをマンチェスタ送信エンコード化しそし
    てマンチェスタエンコードのデータビット流を発生する
    特許請求の範囲第22項に記載のシステム。
  28. 【請求項２８】データのプレアンブルフィールドを与え
    る前記階段は、111110010101001100000のデジタル値シ
    ーケンスを表わすプレアンブルデータフィールドを与え
    る特許請求の範囲第22項に記載のシステム。
  29. 【請求項２９】データのビット流を送信する前記段階
    は、RF搬送波を送信エンコードされたデータビット流で
    オン／オフキー変調することを含む特許請求の範囲第22
    項に記載のシステム。
  30. 【請求項３０】自動／遠隔計器監視システムに使用する
    のに適したRFトランスポンダであって、このトランスポ
    ンダは質問／受信装置から離れたところに配置された複
    数のパラメータ感知計器の少なくとも１つと共に作動す
    るように構成された複数のトランスポンダの１つであ
    り、上記質問／受信装置は、上記トランスポンダRF作動
    信号を送信しそしてトランスポンダから送られたRFトラ
    ンスポンダ信号を受信して処理するようなものであり、
    上記トランスポンダは、 パラメータ感知計器に相互接続され、該計器によって感
    知されたパラメータを表わす計器パラメータデータの計
    器パラメータフィールドを与える計器パラメータフィー
    ルド手段と、 質問／受信装置からRF作動化信号を受け取りそしてこれ
    に応答してトランスポンダ作動可能化信号を発生してト
    ランスポンダ信号の形成及び送信を開始させるための送
    信可能化手段と、 上記データの計器パラメータフィールドを受け取るよう
    に作動的に接続され、計器パラメータデータを各々含む
    複数の離間されたトランスポンダ情報パケットより成る
    RFトランスポンダ信号を送信するためのRF送信手段と、 上記送信手段に作動的に接続されて、トランスポンダ情
    報パケットを所定の周波数帯域内の擬似ランダムな周波
    数で送信するようにRFトランスポンダ信号の周波数を擬
    似ランダムに変化させる擬似ランダム送信周波数変更手
    段とを具備したことを特徴とするRFトランスポンダ。
  31. 【請求項３１】上記RF送信手段は、トランスポンダ情報
    パケットを送信すべき周波数を表わしている送信周波数
    制御信号を受信するための送信周波数制御入力手段を備
    え、 上記送信周波数変更手段は、擬似ランダムな一連の値を
    表わすデジタル信号を発生するための擬似ランダム数字
    発生手段と、 この擬似ランダム数字発生手段に接続され、デジタル信
    号を、RF送信手段の送信周波数制御入力手段に送られる
    擬似ランダムな大きさのアナログ信号に変換するたのデ
    ジタル／アナログコンバータ手段とを備えている特許請
    求の範囲第30項に記載のRFトランスポンダ。
  32. 【請求項３２】上記擬似ランダム数字発生手段は、デジ
    タル論理素子によって形成された状態マシーンである特
    許請求の範囲第31項に記載のRFトランスポンダ。
  33. 【請求項３３】送信可能化手段に応答して計器パラメー
    タフィールドを含むデータのフィールドを所定の方法で
    アッセンブルし、トランスポンダ作動可能化信号に応じ
    てトランスポンダ情報パケットを形成すると共に、各ト
    ランスポンダ情報パケットがRF送信手段によって擬似ラ
    ンダムな周波数で送信されるように擬似ランダムな数字
    発生手段がデジタル信号を発生するようにさせるシーケ
    ンス制御手段を更に備えた特許請求の範囲第31項に記載
    のRFトランスポンダ。
  34. 【請求項３４】上記送信可能化手段は、上記作動信号を
    受信した後のランダムな時間にトランスポンダ作動可能
    化信号を発生する特許請求の範囲第30項に記載のRFトラ
    ンスポンダ。
  35. 【請求項３５】質問／受信装置から離れたところに配置
    された複数のパラメータ感知計器の少なくとも１つと共
    に作動するように構成された複数のRFトランスポンダを
    有する形式の自動／遠隔計器監視システムにおいて、上
    記質問／受信装置は、上記トランスポンダにRF付勢信号
    を送信しそしてトランスポンダからRFトランスポンダ信
    号を受信して処理するようなものであり、このトランス
    ポンダ信号は、複数のトランスポンダ情報パケットを含
    み、その各々は、計器によって感知されたパラメータを
    表わすパラメータデータを含んでおり、各トランスポン
    ダは、トランスポンダ情報パケットが所定の周波数帯域
    内の擬似ランダム周波数で送信されるようにRFトランス
    ポンダ信号の周波数を擬似ランダムに変更する擬似ラン
    ダム送信周波数変更手段を具備することを特徴とする自
    動／遠隔計器監視システム。
  36. 【請求項３６】質問／受信装置から離れたところに配置
    された複数のパラメータ感知計器の少なくとも１つと共
    に作動するように構成された複数のRFトランスポンダを
    有する形式の自動／遠隔計器監視システムにおいて、上
    記質問／受信装置は、上記トランスポンダにRF作動信号
    を送信しそしてトランスポンダからRFトランスポンダ信
    号を受信して処理するようなものであり、RF作動信号に
    応答してトランスポンダからRFトランスポンダ信号の送
    信を開始させるためのトランスポンダ作動可能化信号を
    発生するように各トランスポンダに作動可能化回路が組
    み合わされており、この作動可能化回路は、 上記質問／受信装置からRF作動信号を受信し、この作動
    信号を検出しそしてそれを表わす検出信号を発生するRF
    検出手段と、 トランスポンダの積分周期が互いにランダムにスキュー
    されるように積分周期のタイミングをとるタイミング手
    段と、 上記タイミング手段及びRF検出手段に作動的に接続され
    て、積分周期にわたって検出信号を積分し、検出信号の
    積分値を表わす積分出力信号を発生するための積分手段
    と、 上記積分出力信号をスレッシュホールド値と比較し、積
    分出力信号が積分周期中にスレッシュホールド値に達し
    た場合にトランスポンダ作動可能化信号を発生するため
    の比較手段とを具備することを特徴とする自動／遠隔計
    器監視システム。
  37. 【請求項３７】上記質問／受信装置は、所定の周波数特
    性を有するRF作動信号を送信する特許請求の範囲第36項
    に記載の回路。
  38. 【請求項３８】上記質問／受信装置は、RF搬送波上に変
    調されたトーンの形態のRF作動信号を送信する特許請求
    の範囲第37項に記載の回路。
  39. 【請求項３９】上記RF作動信号は、RF搬送波上に振幅変
    調され、上記RF検出手段は、振幅変調検出手段を備えて
    いる特許請求の範囲第37項に記載の回路。
  40. 【請求項４０】上記質問／受信装置は、RF搬送波上に変
    調されたトーンの形態のRF作動信号を送信し、上記RF検
    出手段は、検出されたトーンを表わす検出信号を発生す
    る特許請求の範囲第37項に記載の回路。
  41. 【請求項４１】上記タイミング手段は、積分周期を約１
    秒の長さにする特許請求の範囲第36項に記載の回路。
  42. 【請求項４２】上記比較手段は、積分器の出力信号を、
    積分周期にわたり約75％の巾を有するRF作動信号を表わ
    すスレッシュホールド値と比較する特許請求の範囲第36
    項に記載の回路。
  43. 【請求項４３】上記比較手段は、積分器の出力信号が積
    分周期中にスレッシュホールド値に達した場合積分周期
    の終りにトランスポンダ作動可能化信号を発生する特許
    請求の範囲第36項に記載の回路。
  44. 【請求項４４】積分手段と比較手段との中間にスイッチ
    手段が設けられており、このスイッチ手段は、上記タイ
    ミング手段に応答して、積分周期の終りに積分手段を比
    較手段にスイッチ可能に相互接続し、積分器の出力信号
    がスレッシュホールド値に達した場合に積分周期の終り
    に比較手段がトランスポンダ作動可能化信号を発生する
    ようにさせる特許請求の範囲第36項に記載の回路。
  45. 【請求項４５】上記タイミング手段に応答するクロック
    入力、上記比較手段に接続されたデータ入力及びデータ
    出力を有するフリップ−フロップ手段を更に備え、この
    フリップ−フロップ手段は、積分器の出力信号が積分周
    期中にスレッシュホールド値に達した場合に積分周期の
    終りにタイミングをとってトランスポンダ作動可能化信
    号をデータ出力に送る特許請求の範囲第36項に記載の回
    路。
  46. 【請求項４６】上記システムの各トランスポンダは、作
    動信号を受信した際にランダムな時間にトランスポンダ
    信号の送信を開始させる作動可能化回路手段を更に備え
    る特許請求の範囲第35項に記載の自動／遠隔計器監視シ
    ステム。
  47. 【請求項４７】質問／受信装置から離れたところに配置
    された複数のパラメータ感知計器の少なくとも１つと共
    に作動するように構成された複数のRFトランスポンダを
    有する形式の自動／遠隔計器監視システムにおいて、上
    記質問／受信装置は、上記トランスポンダにRF付勢信号
    を送信しそしてトランスポンダから送られたRFトランス
    ポンダ信号を受信して処理するものであり、上記トラン
    スポンダ信号は、複数のトランスポンダ情報パケットに
    よって形成され、その各々は、計器によって感知されて
    所定の帯域内の別々の周波数で送られるパラメータを表
    わすパラメータデータのフィールドを含み、上記システ
    ムのトランスポンダは、パラメータデータをエラー制御
    コード化して各トランスポンダ情報パケットに含まれる
    エラー制御コードデータのフィールドを発生するエラー
    制御コード化手段を含み、そして質問／受信装置は、エ
    ラー制御コードデータのフィールドをデコードするため
    のエラー制御コードのデコード手段を備えたことを特徴
    とする自動／遠隔計器監視システム。
  48. 【請求項４８】上記エラー制御コード化手段はBCHコー
    ド化手段を備え、上記エラー制御デコード手段はBCHデ
    コード手段を備えている特許請求の範囲第47項に記載の
    自動／遠隔計器監視システム。
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