(57)【要約】データキャリア（２）は、非接触に信号を受信するために構成され、信号からエネルギと情報が供給され、信号を送信するデータキャリアの送信手段（１２）と信号評価手段（１７）とを備えている。これらの手段は、入力されたエネルギにより、信号により送信可能な情報を求めてデータキャリアの送信手段（１２）で発生した信号を評価するように構成されている。さらにエネルギ供給手段（１６）も備えられ、データキャリアの送信手段（１２）で発生した信号を用いて、エネルギを信号評価手段（１７）に供給するように構成されている。信号評価手段（１７）は、セルフクロッキング信号（Ｓ）を評価するように構成されており、このセルフクロッキング信号は回路（１３）に送られる信号を形成する。
2005528055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触で信号を受け取るように構成され、前記信号によりエネルギと情報が供給され、
前記信号を送信する送信手段と回路とを含み、前記回路は、前記送信手段が接続されると共に前記信号が前記回路に送られる少なくとも１つの接続部を含み、さらに、前記回路は以下に示す回路部分、すなわち、
前記送信手段で発生する前記信号を用いて、エネルギを前記回路の複数の部分に供給するよう構成されたエネルギ供給手段と、
前記エネルギ供給手段から入力されたエネルギにより、前記信号により送信可能な情報に関して前記送信手段で発生する前記信号を評価するよう構成された信号評価手段と、を含み、
前記信号評価手段はセルフクロッキング信号を評価するように構成され、前記セルフクロッキング信号は前記回路に供給可能な前記信号を形成することを特徴とするデータキャリア。
【請求項２】
前記信号は、信号パラメータに関して変調可能なキャリア信号により形成され、前記信号は、非変調状態と、情報を送信するための少なくとも２つの互いに識別可能な変調状態とを含み、隣接する変調状態は非変調状態により各場合とも互いに分離されており、さらに、前記信号評価手段は少なくとも３つの状態を評価するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のデータキャリア。
【請求項３】
前記信号評価手段は、前記信号を変調し、復調信号を表す少なくとも２つの認識信号を生成し出力するよう構成された復調段を含み、前記少なくとも２つの認識信号のそれぞれに、前記信号の複数の変調状態の各々が割り当てられ、前記認識信号のそれぞれは、前記信号に割り当てられた変調状態の認識を示し、さらに、前記信号評価手段は復号段を含み、前記復号段は、少なくとも２つの認識信号を受け取り、前記認識信号の少なくとも１つの信号値を変えることで、前記送信された信号を復号して、前記信号により送信された情報の表現を出力するように構成されていることを特徴とする請求項２記載のデータキャリア。
【請求項４】
前記復調段は、少なくとも２つの認識信号を生成する少なくとも２つの比較段を含み、少なくとも２つの比較段はそれぞれ前記複数の変調状態の各々に割り当てられ、前記比較段のそれぞれは前記復調信号とそれに割り当てられて各変調状態に相当する比較信号とを比較するよう構成されていることを特徴とする請求項３記載のデータキャリア。
【請求項５】
前記変調段は少なくとも２つの比較信号生成段を含み、前記少なくとも２つの比較信号生成段はそれぞれ前記比較段の各々に割り当てられ、前記比較信号生成段のそれぞれは、前記送信された信号を用いて、前記比較信号を生成して、それらが割り当てられた各比較段に前記比較信号を出力することを特徴とする請求項４記載のデータキャリア。
【請求項６】
前記信号評価手段はクロック信号生成段を含み、前記生成段は、少なくとも２つの認識信号を用いて、前記回路の少なくとも１つの回路部分に対するクロック信号を生成し出力するよう構成されていることを特徴とする請求項３記載のデータキャリア。
【請求項７】
信号を送信する送信手段と、前記送信手段が接続可能であると共に前記信号が供給される少なくとも１つの接続部とを含み、さらに、以下に示す回路部分、すなわち、
前記供給信号を用いて、各回路部分にエネルギを供給するように構成されたエネルギ供給手段と、
前記エネルギ供給手段から入力されたエネルギを用いて、前記信号により送信可能な情報に関して前記供給信号を評価するように構成された信号評価手段と、を含み、
前記信号評価手段はセルフクロック信号を評価するように構成されており、前記セルフクロック信号は前記供給信号を形成することを特徴とするデータキャリア用の回路。
【請求項８】
前記信号は信号パラメータに関して変調可能なキャリア信号により形成され、前記信号は、非変調状態と、情報送信のための少なくとも２つの互いに識別可能な変調状態とを含み、隣接する変調状態は非変調状態により各場合ともに互いに分離され、前記信号評価手段は前記少なくとも３つの状態を評価するように構成されていることを特徴とする請求項７記載の回路。
【請求項９】
前記信号評価手段は復調段を含み、前記復調段は、前記信号を復調し、前記復調された信号を表す少なくとも２つの認識信号を生成し出力するように構成され、前記少なくとも２つの認識信号のそれぞれに、前記信号の複数の変調状態の各々が割り当てられ、前記認識信号のそれぞれは、前記信号に割り当てられた変調状態の認識を示し、さらに、前記信号評価手段は復号段を含み、前記復号段は、前記少なくとも２つの認識信号を受け取って、前記少なくとも２つの認識信号の信号値を変えることで、前記送信された信号を復号して、前記信号により送信された情報の表示を出力するように構成されていることを特徴とする請求項８記載の回路。
【請求項１０】
前記復調段は、前記少なくとも２つの認識信号を生成する少なくとも２つの比較段を含み、前記少なくとも２つの比較段のそれぞれは前記複数の変調状態の各々に割り当てられ、前記比較段のそれぞれは、前記変調信号とそれに割り当てられ各変調状態に相当する比較信号を比較するように構成されていることを特徴とする請求項９記載の回路。
【請求項１１】
前記復調段は、少なくとも２つの比較信号生成段を含み、前記少なくとも２つ比較信号生成段はそれぞれ前記比較段の各々に割り当てられ、前記比較信号生成段はそれぞれ、前記送信された信号を用いて、前記比較信号を生成して、それらが割り当てられた各比較段に前記比較信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項１０記載の回路。
【請求項１２】
前記信号評価手段は、クロック信号生成段を含み、前記段は、前記少なくとも２つの認識信号を用いて、前記回路の少なくとも１つの回路部分のクロック信号を生成して出力するよう構成されていることを特徴とする請求項９記載の回路。
【請求項１３】
集積回路として実現されることを特徴とする請求項７記載の回路。
【請求項１４】
非接触に信号をデータキャリアに送信するよう構成され、前記データキャリアに送られる信号によりエネルギと情報が送信可能であり、さらに、前記信号を生成するように構成された信号生成手段を含み、前記信号生成手段はセルフクロッキング信号を生成するように構成され、前記セルフクロッキング信号は前記データキャリアに送信可能な前記信号を形成することを特徴とする通信装置。
【請求項１５】
前記生成手段は、信号パラメータに関して変調可能なキャリア信号により形成された信号を生成するように構成され、前記信号は、非変調状態と、情報を送信するための少なくとも２つの互いに識別可能な変調状態とを含み、隣接する変調状態は非変調状態により各場合とも互いに分離されていることを特徴とする請求項１４記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は非接触に信号を受け取るよう構成されたデータキャリアに関する。このデータキャリアは、信号により運ばれるエネルギおよび情報と、信号を送信するデータキャリアの送信手段と、前記送信手段が接続されると共に信号が送られてくる少なくとも１つの接続部をもつ回路とが備えられ、さらに、前記回路は、以下に示す回路構成部、すなわち、
−データキャリアの送信手段で発生する信号を用いて、本回路の複数の構成部にエネルギを供給するよう構成されたエネルギ供給手段と、
−エネルギ供給手段から入力されたエネルギにより、信号による情報が送信可能かどうかについてデータキャリアの送信手段で発生する該信号を評価するように構成された信号評価手段と、を含む。
【０００２】
本発明はさらにデータキャリア用の回路に関する。本回路は、信号を送信する送信手段と、該送信手段が接続され信号が送られてくる少なくとも１つの接続部とが備えられ、さらに、以下に示す回路構成部、すなわち、
−供給信号を用いて、回路の複数の構成部にエネルギを供給するよう構成されたエネルギ供給手段と、
−エネルギ供給手段から入力されたエネルギを用いて、信号により情報が送信可能かどうかについて供給信号を評価するよう構成された信号評価手段と、を含む。
【０００３】
本発明はさらに非接触に信号をデータキャリアに送信するよう構成された通信装置に関する。本装置では、エネルギと情報が信号によりデータキャリアに送られ、信号を生成するよう構成された信号生成手段を備えている。
【背景技術】
【０００４】
第１段落で述べた型のデータキャリア、第２段落で述べた型の回路、第３段落で述べた型の通信手段は国際公開第９９／５７６８１号パンフレットで周知である。
【０００５】
前記のデータキャリアは、前記回路を備え、前記通信装置と非接触通信が可能なように構成されており、エネルギと情報を統合してデータキャリアに供給するために該通信装置から信号が送信される。このデータキャリアは、供給されたエネルギを用いて、信号に含まれている情報について該信号を評価するために構成された信号評価手段をさらに備えている。この信号はデータキャリアの信号（以下、キャリア信号）から形成されており、情報を送信するキャリア信号は、論理値ゼロを表すために固定時間フレームで発生する振幅に関する無修正状態と、論理値１を表す修正状態とから成り、この２つの状態によりゼロと１の時系列が表される。時系列は通信装置により事前定義ビット率を用いて生成可能である。信号を評価するために、受信した信号から誘導されたクロック信号は、最初に、実現可能な最高ビット率に相当する最高走査速度で、情報にアクセスできるように信号のエンベロープを走査するために使用される。前記周知のデータキャリアでは、信号を用いてエネルギを信号評価手段に供給するために構成されているエネルギ供給手段も備えられている。
【０００６】
周知のデータキャリアでは、信号評価手段において走査の結果、無視できないかなりの量のエネルギが必要になるという問題が発生する。このエネルギ要件は信号を用いてエネルギ供給手段が満たす必要がある。したがって、送信可能なエネルギは、通信装置とデータキャリアの間の距離に応じて変化する。こうした状況において、上記の可変性は通信装置とデータキャリアの間の最高通信レンジに悪影響を及ぼすので、最高速度での走査は特に問題であると判明した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、第１段落で述べた型のデータキャリアと、第２段落で述べた型の回路と、第３段落で述べた型の通信装置に関して上記で解説した問題を除去して、改良されたデータキャリアと、改良された回路と、改良された通信装置とをつくることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明による第１段落に記載された型のデータキャリアに関して、前記信号評価手段は、前記回路に供給可能な信号を形成するセルフクロッキング信号を評価するために構成されている。
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明による第２段落に記載された型の回路に関して、前記信号評価手段は、この回路に供給可能な信号を形成するセルフクロッキング信号を評価するために構成されている。
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明による第３段落に記載された型の通信装置に関して、前記信号生成手段は、データキャリアに送信可能な信号を形成するセルフクロッキング信号を生成するために構成されたている。
【００１１】
本発明による方策手段を備えれば、情報の評価が走査なしで実行可能になるので、走査により発生するエネルギ要件に比べると、信号評価手段が必要とするエネルギは低下し、そのために、たとえば、走査のためにエネルギを吸収する発振器が全く必要なくなるので、最高通信レンジが広くなるという利点がもたらされる。さらに、走査用の信号からクロック信号を誘導するすべての方策手段と、信号のエンベロープを走査するすべての方策手段と、論理値１とゼロの列のビット率を判定するすべての方策手段を削除することで、データキャリアに備わった回路を構成する複雑で高価な回路部品の数をそれに応じて減らすことができるので、いっそう経済的になり実施か簡単になるという利点と、実際上常にタイミングの問題につながってしまう時間量子化が信号評価に不必要になるので、信号評価手段は操作時における失敗数がはるかに低下し実際上常に信頼可能な結果を生み出すという利点とがもたらされる。さらに、データキャリアが、ほとんど全世界で、広範な地理的および／または政治的地域で新たな費用なして使用可能であるという利点もある。ただし、信号送信から発生する信号スペクトルの側波帯の特性や信号の振幅に関しては各地域の規制が適用されることになる。
【００１２】
米国特許第４，４８１，６７６号明細書から、セルフクロッキング信号を評価するために構成された受信器はすでに周知であるが、この場合の信号は送信器から受信器に光波導管により接触に送信されることに注意すべきである。したがって、非接触式送信についてはいかなる考慮もなされていない。さらに、この場合の信号は情報の送信のためのみに使用されており、エネルギを受信器に供給するために情報とエネルギの統合送信には使用されておらず、したがって、信号評価のために受信器で発生するエネルギ消費は問題になってなく、送信器と受信器の間の通信レンジが受信器によるエネルギ消費により悪影響を受けることもない。
【００１３】
本発明による解決法では、たとえば、２つの識別可能な変調状態が直接互いに接して、この変調状態の組合せに非変調状態が接して、境界になっている。２つの変調状態が発生する順序は論理値１またはゼロを表すのに使用される。このことは、請求項２，８および／または１５における特徴があれば、極めて有益であることが判明している。このことは、少なくとも２つの変調状態の間に正確な差異が可能になるという利点がもたらされる。この場合、２つの変調状態の発生順序を判定する手段がなくても、各変調状態は正確に１つの論理状態を表す。さらに、信号評価手段が単純な回路で実現可能であるという利点ももたらす。この単純な回路による実現の結果、データキャリアの操作時における信号評価手段に必要なエネルギはそれに応じて比較的低くなる。さらにその上、信号による情報の送信が、実際には任意のビット率で実現可能であり、２つの変調状態が直接互いに続いているときに起こるような変調状態間の状態の変化に関するタイミングの問題を考える必要がないという利点ももたらされる。
【００１４】
本発明による解決方法では、請求項３または９に記載の特徴があれば有益であることも判明している。この特徴により、送信された信号を評価するために、信号評価手段の最も単純な回路実現が使用されており、非変調状態と変調状態の１方の間の状態の変化がない時間には電力消費が最小になる信号評価手段における状態の切替えが回避できるので、上記の機能によりエネルギの消費を下げることができるという利点が生み出される。さらに、キャリア信号波の周波数がＵＨＦレンジに指定されている場合には問題なく本データキャリアが使用可能であるという利点ももたらされる。というのは、この状況では、データキャリアのエネルギ要件の点から考えて、信号を同期して送信することは実用的ではないからである。ＨＦレンジにおける信号送信、なかでも、ＵＨＦレンジにおける信号送信に関しては、通信レンジにおいてかなりの利得があるという利点ももたらされる。
【００１５】
本発明による解決法では、請求項４または１０における特徴があれば有益であることも判明している。この特徴により、２つの変調状態のそれぞれの評価が他の変調状態により影響を受けないことが保証されるという利点がもたらされる。このことは、情報の評価の妥当性と明晰性に大いなる貢献をすることになる。
【００１６】
本発明による解決法では、請求項５または１１における特徴があれば有益であることも判明している。この特徴により、個々の比較信号が比較段のそれぞれに供給可能なので、２つの変調状態がそれぞれ検出可能であるという利点ももたらされる。さらにこの特徴により、各比較信号には送信信号に相対する信号値が含まれているので、通信レンジ内における通信装置とデータキャリアの間の距離とは無関係に信号の評価が可能になるという利点ももたらされる。
【００１７】
本発明による解決法では、請求項６または１２における特徴があれば有益であることも判明している。この特徴により、周波数が各ビット率に相当するクロック信号が生成可能になるという利点がもたらされる。たとえば、このクロック信号は、回路の一部を形成するマイクロコンピュータに動作クロックとして供給されるので、マイクロコンピュータの処理速度、したがって、マイクロコンピュータの電力消費量が各ビット率によってのみ影響され、調整可能になる。
【００１８】
本発明の上記の態様と他の態様は、以下に記載の実施例から明らかになり、実施例を参照しながら説明されることになる。
【００１９】
本発明は図面に示された実施例を参照しながら以下に記載される。しかし、本発明はこれらの実施例により制限されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、非接触にセルフクロッキング信号Ｓをデータキャリア２に送信するために構成された通信装置１を示す。エネルギと情報は信号Ｓよりデータキャリア２に送信可能である。この目的のために、通信装置１は、信号生成手段３と、通信装置通信手段４とを備えている。信号生成手段３は、信号Ｓを生成して通信装置送信手段４に出力するために構成されている。通信装置送信手段４はダイポールアンテナ構成５により実現される。このダイポールアンテナ構成５には信号が電気信号で供給される。ダイポールアンテナ構成５は電磁気波の形で信号Ｓを発振するために構成されている。通信装置送信手段４は、ダイポールアンテナ構成５に追加して、増幅段（図１には図示せず）と適用ネットワークを備えていることに注意すべきである。ただし、このことは専門家には自明のことであろう。
【００２１】
信号生成手段３により生成可能なセルフクロッキング信号Ｓが、１時間間隔分、図２に示してある。セルフクロッキング信号Ｓはその振幅Ａで変調されたキャリア信号ＣＳにより形成されており、その発振周波数は２．４５ＧＨｚである。セルフクロッキング信号Ｓには非変調状態、すなわち、アイドル状態があり、この状態では、キャリア信号ＣＳの振幅Ａは第１振幅値Ａ１を含んでいる。セルフクロッキング信号Ｓはさらに、情報を送信するために備えた２つの変調状態をもつ。この２つの変調状態は互いに振幅値で識別可能であり、隣接した変調状態は各場合とも互いにアイドル状態で区別されている。情報を送信するために備えられた第１変調状態ではキャリア信号ＣＳの振幅Ａは第１振幅値Ａ１より大きな第２振幅値Ａ２をもつ。情報を送信するために備えられた第２変調状態では第１振幅値Ａ１より小さな第３振幅値Ａ３をもつ。図２では、キャリア信号ＣＳのエンベロープＥＮＶも示されている。これは、３つの振幅値Ａ１、Ａ２およびＡ３の発生時の後に続く。
【００２２】
図２に表されたセルフクロッキング信号Ｓを生成するために、図１に示す通信装置１の信号生成手段３は、キャリア信号生成段６を備えている。この生成段６は、キャリア信号ＣＳを生成し発信するために構成されたものである。信号生成手段３はさらに第１振幅影響段７を備えている。この影響段７は、キャリア信号ＣＳを受け取り、振幅Ａが第１振幅値Ａ１を有するように、キャリア信号ＣＳの振幅Ａに影響を及ぼすために構成されたものである。第１振幅影響段７はさらに第１制御信号Ｅ１を受け取るために構成されている。この第１振幅影響段７は、第１制御信号Ｅ１を受け取っている間に、キャリア信号ＣＳが第１振幅値Ａ１と共に発信可能なように構成されている。信号生成手段３はさらに第２振幅影響段８を備えている。この影響段８は、キャリア信号ＣＳを受け取り、振幅Ａが第２振幅値Ａ２を有するように、キャリア信号ＣＳの振幅Ａに影響を及ぼすために構成されている。第２振幅影響段８はさらに、第２制御信号Ｅ２を受け取るために構成されており、この第２振幅影響段８は、第２制御信号Ｅ２を受け取っている間に、キャリア信号ＣＳは第２振幅値Ａ２と共に発信可能なように構成されている。信号生成手段３はさらに第３振幅影響段９を備えている。この影響段９は、キャリア信号ＣＳを受け取り、振幅Ａが第３振幅値Ａ３を有するように、キャリア信号ＣＳの振幅Ａに影響を及ぼすために構成されている。第３振幅影響段９は、第３制御信号Ｅ３を受け取るために構成されてもおり、この第３振幅影響段９は、第３制御信号Ｅ３を受け取っている間に、キャリア信号ＣＳは第３振幅値Ａ３と共に発信可能なように構成されている。
【００２３】
信号生成手段はさらにデータ信号源１０を備えている。この信号源１０はデータ信号ＤＳを発信するために構成されており、データ信号ＤＳは、論理値１とゼロの列の形で送信される情報を表している。通信装置１は、装置１の外部に構成されたデータ信号源からデータ信号ＤＳを受け取るようにも構成可能であることに注意すべきである。
【００２４】
信号生成手段３はさらにデータ信号ＤＳを受け取るよう構成された制御段１１を備えている。制御段１１はデータ信号ＤＳが未到来なことを検出するように構成されている。その結果、第１制御信号Ｅ１は制御段１１により生成されて、第１振幅影響段７に出力可能である。制御段１１はさらに、表示されている論理値１とゼロに応じて、データ信号ＤＳが存在するとき第１制御信号列ＳＱ１または第２制御信号列ＳＱ２を生成し出力するように構成されている。第１制御信号列ＳＱ１は論理値１に予約され、時系列では、第２制御信号Ｅ２と第２制御信号Ｅ１の発生を示している。第１制御信号Ｅ１は第２制御信号Ｅ２に続いている。第２制御信号列ＳＱ２は論理値ゼロに予約され、時系列では、第３制御信号Ｅ３と第１制御信号Ｅ１の発生を示している。第１制御信号Ｅ１は第３制御信号Ｅ３に続いている。２つの制御信号列ＳＱ１とＳＱ２は、３つの制御信号Ｅ１，Ｅ２およびＥ３の時系列発生とその結果生成されるキャリア信号ＣＳの振幅Ａを明確にするために、図２に示してある。
【００２５】
図３はデータキャリア２を表している。データキャリア２は、図２に表されたセルフクロッキング信号Ｓを非接触に受け取るために構成されている。データキャリア２には信号Ｓによりエネルギと情報が供給されている。データキャリア２は、信号Ｓを送信するデータキャリアの送信手段１２を備えている。データキャリアの送信手段１２はダイポールアンテナ構成１２Ａにより実現される。データキャリア２はさらに集積回路１３を備えており、この集積回路１３は、第１接続部１４と第２接続部１５とを有し、どちらにも送信手段１２が接続される。第２接続部１５は回路１３の基準電位ＧＮＤに接続されている。送信手段１２で発生する信号Ｓは、第１接続部１４により回路１３に供給可能である。
【００２６】
回路１３はＣＭＯＳ技術の集積回路で実現されているので、回路の電力消費は、時間単位で、回路１３に発生する状態変化の周波数に実質的に比例している。回路１３は以下に記載する回路部分、すなわち、エネルギ供給手段１６、信号評価手段１７、データ信号処理手段１８、および変調手段１９とを含む。これらの手段１６、１７、１８および１９はこれから詳細に説明される。現時点で注意すべきことは、データキャリア２は、データ信号処理手段１８によりアクセス可能な記憶手段を備えていることである。
【００２７】
エネルギ供給手段１６は通常の方法で実現され、送信手段１２で発生する信号Ｓを用いて、エネルギを、信号評価手段１７、データ信号処理手段１８および変調手段１９に供給するように構成されている。この目的のために、動作電圧Ｖが、エネルギ供給手段１６によって、参照電位ＧＮＤに対して回路１３に生成可能であり、信号評価手段１７、データ信号処理手段１８および変調手段１９に供給可能である。
【００２８】
信号評価手段１７は、送信手段１２で発生するセルフクロッキング信号Ｓを受け取り、エネルギ供給手段１６から入力されたエネルギにより、信号Ｓにより送信された情報に関してセルフクロッキング信号Ｓを評価するように構成されている。信号評価手段１７は、セルフクロッキング信号Ｓの結果として受信されたデータ信号ＲＤＳを生成し、受信データ信号ＲＤＳをデータ信号処理手段１８に出力するように構成されている。受信データ信号ＲＤＳは図１に示すデータ信号ＤＳを表している。
【００２９】
回路１３の第１接続部１４に供給可能な信号Ｓは、図２を参照して説明されたように、３つの状態により特徴づけられている。これら３つの状態は、キャリア信号ＣＳの３つの振幅値Ａ１、Ａ２およびＡ３に関して異なっている。信号評価手段１７はこれら３つの状態を評価するために構成され、この目的のために、復調段２０と復号段２１を備えている。
【００３０】
復調段２０は、信号Ｓを復調して、第１認識信号ＲＳ１を生成し出力するために構成されている。第１認識信号ＲＳ１には、セルフクロッキング信号Ｓの第１変調状態が割り当てられている。第１認識信号ＲＳ１は第１変調状態の認識を示している。復調段２０はさらに第２認識信号ＲＳ２を生成し出力するようにも構成されている。第２認識信号ＲＳ２には、セルフクロッキング信号Ｓの第２変調状態が割り当てられている。第２認識手段ＲＳ２は第２変調状態の認識を示している。
【００３１】
復号段２１は、第１認識信号ＲＳ１と第２認識信号ＲＳ２を受け取るために構成されている。復号段２１はさらに認識信号ＲＳ１とＲＳ２の少なくとも１つの信号値変化を使用して、セルフクロッキング信号Ｓにより送信可能な論理値１とゼロを復号して、受信データ信号ＲＤＳの形態でこの情報のを表示したものを出力する。送信信号Ｓを復号するために、第１認識信号ＲＳ１が、信号Ｓの認識された第２変調状態を示す信号値を第１変調状態が存在しないことを示す信号値に変える場合に、受信データ信号ＲＤＳが論理値ゼロを表すように復号段２１が構成されている。同時に、第２認識信号ＲＳ２は、第２変調状態が存在してないことを示す信号値を含んでいる。同様に、送信信号Ｓを復号するために、第２認識信号ＲＳ２が、信号Ｓの認識された第２変調状態を示す信号値を第２変調状態が存在してないことを示す信号値に変える場合に受信データ信号ＲＤＳが論理値１を表すように復号段２１が構成されている。同時に、第１認識信号ＲＳ１は、第１変調状態が存在してないことを示す信号値を含んでいる。
【００３２】
２つの認識信号ＲＳ１とＲＳ２を生成するために、復調段２０は整流器段２２を備えている。この整流器段２２は、送信信号Ｓを受け取り、キャリア信号ＣＳの信号Ｓの発振を整流して円滑化するために構成されている。復調段２０はさらにローパス段２３を備えている。この段２３は、整流信号ＳＲを受け取り整流された信号ＳＲに低域フィルターをかけて、フィルターがかけられた信号ＳＬＰを発信するために構成されている。低域フィルターがかけられた信号ＳＬＰは、実際問題として、信号Ｓの２つの変調状態により引き起こされた信号値の変化とは無関係になる。
【００３３】
復調段２０はさらに第１比較信号生成段２４を備えている。この段２４は、第１比較信号値を含む第１比較信号Ｃ１を生成し発信するために低域フィルターがかけられた信号ＳＬＰの形態で送信信号Ｓを使用するように構成されている。この第１比較信号Ｃ１は、電源電圧Ｖから誘導された追加信号を低域フィルターがかけられた信号ＳＬＰに追加することで生成可能である。復調段２０はさらに第１比較段２５を備えている。この段２５は、セルフクロッキング信号Ｓの第１変調状態に割り当てられいる。比較段２５には第１比較信号生成段２４が割り当てられており、この比較段２５は第１比較信号Ｃ１と整流された信号ＳＲを受け取るように構成されている。第１比較段２５は整流された信号ＳＲを第１比較信号Ｃ１と比較して、比較の結果として、第１認識信号ＲＳ１を生成し出力するように構成されている。第１認識信号ＲＳ１は、整流された信号ＳＲの値は第１比較信号Ｃ１の第１比較信号値を越えている場合には、信号Ｓの第１変調状態を示すための信号値を含んでいる。
【００３４】
復調段２０はさらに第２比較信号生成段２６を備えている。この段２６は、第２比較信号Ｃ２を生成し発信するために低域フィルターがかけられた信号ＳＬＰの形態を取った送信信号Ｓを使用するように構成されている。第２比較信号Ｃ２は第２比較信号値を含んでいる。第２比較信号Ｃ２は、電源電圧Ｃから誘導可能な減算信号の減算により生成可能である。復調段２０はさらに第２比較段２７を備えている。この段２７はセルフクロッキング信号Ｓの第２変調状態に割り当てられており、この比較段２７には第２比較信号生成段２６が割り当てられている。この比較段２７は第２比較信号Ｃ２と整流信号ＳＲを受け取るように構成されている。第２比較段２７は、整流信号ＳＲと第２比較信号Ｃ２とを比較して、その比較の結果として、第２認識信号ＲＳ２を生成し出力するように構成されている。整流信号ＳＲの値が第２比較信号ＣＳの第２比較信号値より低い場合には、第２認識信号ＲＳ２は、信号Ｓの第２変調状態を示す信号値を含んでいる。
【００３５】
信号評価手段１７はさらにクロック信号生成段２８を備えている。この段２８は、２つの認識信号ＲＳ１とＲＳ２を使用してデータ信号処理手段１８用のクロック信号ＣＬＫを生成し出力するために構成されている。クロック信号生成段２８は本件では論理ＯＲゲートにより実現される。この段２８では、第１認識信号ＲＳ１は本ゲートの第１入力端に供給可能であり、第２認識信号ＲＳ２が本ゲートの第２入力端に供給可能である。本ゲートの出力端はデータ信号処理手段１８のクロック信号入力端に接続されている。結果として、第１認識信号ＲＳ１におけるパルスの発生または第２認識信号ＲＳ２におけるパルスの発生により、クロック信号ＣＬＫにおける各場合のパルスを引き起こす。しかし、クロック信号段２８はマルチバイブレータ回路により実現することも可能である。このマルチバイブレータ回路は、２つの認識信号ＲＳ１またはＲＳ２の１つがそれに割り当てられた変調状態の認識を示すとすぐに、事前に定められた数のパルスを出力するように構成可能である。
【００３６】
整流信号ＳＲと、２つの認識信号ＲＳ１とＲＳ２と、クロック信号ＣＬＫの時間関連信号流ならびに信号ＳＲ、ＲＳ１、ＲＳ２およびＣＬＫのセルフクロッキング信号Ｓへの依存性が図４ａないし図４ｄを参照しながら以下に詳細に説明される。
【００３７】
図４ａでは、セルフクロッキング信号Ｓの図２に示してある時間間隔に対して、信号ＳＲが示されており、時点ｔ０ないしｔ４の５つの点が示してある。信号ＳＲの時間関連信号流はセルフクロッキング信号ＳのエンベロープＥＮＶの時間関連信号流に相当する。時点ｔ０とｔ１の間の第１信号期間では、信号ＳＲが第１信号値Ａ１’を示す。この値は、信号Ｓの第１振幅値Ａ１に相当する。時点ｔ１とｔ２の間の第２信号期間では、信号ＳＲは第２信号値Ａ２’を示す。この値は、信号Ｓの第２振幅値Ａ２に相当する。時点ｔ２とｔ３の間の第３信号期間では、信号ＳＲは第１信号値Ａ１’を示している。時点ｔ３とｔ４の間の第４信号期間では、信号ＳＲは第３信号値Ａ３’を示す。この値は、信号Ｓの第３振幅値Ａ３に相当する。時点ｔ４に続く第５信号間隔では、信号ＳＲは第１信号値Ａ１’を示す。
【００３８】
第１比較信号Ｃ１も第１破線で図４ａに示されている。この比較信号Ｃ１は、第１信号値Ａ１’と第２信号値Ａ２’の間の第１比較信号値を示す。第２比較信号Ｃ２は第２破線で図４ａにも示されている。この第２比較信号Ｃ２は、第１信号値Ａ１’と第３信号値Ａ３’の間の第２比較信号値を示す。第１信号値Ａ１’は第１比較信号値と第２比較信号値の間に存在する。低域フィルターがかけられた信号ＳＬＰも点線で図４ａに示されている。その値は整流信号ＳＲの第１信号値Ａ１’にほぼ相当する。
【００３９】
図４ｂは第１認識信号ＲＳ１の時間関連信号流を示す。図４ｂで、第１認識信号ＲＳ１は、信号ＳＲの第２信号間隔内で、パルスの形を示しており、そのインパルス信号値は、セルフクロッキング信号Ｓの第１変調状態が存在しているという認識を示すのに使用される。第１認識信号ＲＳ１のパルスは、第１認識信号ＲＳ１のアイドル状態により両側が囲まれており、そのアイドル状態信号値は、セルフクロッキング信号Ｓの第１変調状態が存在してないことを示すのに使用される。
【００４０】
図４ｃは第２認識信号ＲＳ２の時間関連信号流を示す。図４ｃでは、第２認識信号ＲＳ２が、信号ＳＲの第４信号間隔内で、パルスの形を示しており、そのインパルス信号値は、セルフクロッキング信号Ｓの第２変調状態が存在しているという認識を表示するのに使用されている。第２認識信号ＲＳ２のパルスは、第２認識信号ＲＳ２のアイドル状態により両側が囲まれており、そのアイドル状態信号値は、セルフクロッキング信号Ｓの第２変調状態が存在してないことを示すのに使用される。
【００４１】
図４ｄはクロック信号ＣＬＫの時間関連信号流を示す。図４ｄでは、クロック信号ＣＬＫは、第１認識信号ＲＳ１のパルスの発生の場合または第２認識信号ＲＳ２のパルスの発生の場合のパルスの形を示している。
【００４２】
図１に関する通信装置１ならびに図３に関するデータキャリア２のサンプル適用例に基づいて、装置１とデータキャリア２の機能を以下に説明する。この適用例では、データキャリア２が製品を特定するために製品の包装に添付され、通信装置１の通信レンジにわたって製品とともに輸送されて、製品識別を実行すると仮定されている。製品識別では、照合情報の項目が通信装置１からデータキャリア２に送信されて、照合情報への反応として、製品を識別するのに必要な返答情報がデータキャリア２から通信装置１に伝えられる。
【００４３】
通信装置１では、最初に、キャリア信号ＣＳがキャリア信号生成段６により生成されて、３つの振幅影響段７、８、９に出力される。データ信号源１０により、照合情報に基づいて、データ信号ＤＳが生成されて、制御段１１に出力される。制御段１１は、データ信号ＤＳが論理値ゼロを表す場合には、供給されたデータ信号ＤＳを制御信号Ｅ２とＥ１の第１制御信号列ＳＱ１に変換する。制御段１１は、データ信号ＤＳが論理値ゼロを表す場合には、供給されたデータ信号ＤＳを制御信号Ｅ３とＥ１の第２制御信号列ＳＱ２に変換する。各制御信号例ＳＱ１またはＳＱ２は３つの振幅影響段７、８、９に出力される。
【００４４】
キャリア信号ＣＳの振幅Ａは、それぞれ事前に送られた制御信号列ＳＱ１またはＳＱ２に応じて、３つの振幅影響段７、８、９により影響を及ぼされる。キャリア信号ＣＳの振幅Ａにそれぞれ影響を及ぼす振幅影響段７、８または９から、セルフクロッキング信号Ｓの信号部分は事前定義された長さの信号間隔の間に通信装置の送信手段４に出力される。送信手段４では、セルフクロッキング信号Ｓは、時系列に発生し連続する各信号列ＳＱ１とＳＱ２から引き起こされた信号部分の連続により生成される。この信号Ｓは電磁波の形で通信装置の送信手段４から発信される。
【００４５】
データキャリア２が通信装置１の通信水平線にもたらされると、セルフクロッキング信号Ｓがデータキャリアの送信手段１２で発生し、そこから信号Ｓがデータキャリア２の回路１３の第１接続部１４に出力される。データキャリア２が通信水平線から外れると、信号Ｓの電界強度が電源電圧Ｖを生成するのに必要な最小値を下回るまで、回路１３の接続部１４を介して供給された信号Ｓを用いて、エネルギ供給手段１６は回路１３の電源電圧Ｖを生成して電気回路１３にエネルギを供給する。
【００４６】
第１接続部１４に送られた信号Ｓはさらに信号評価手段１７により受け取られて、照合情報について評価される。信号Ｓは、最初に、復調段２０に送られ、この段２０で、信号Ｓ高周波信号Ｓは整流され整流段２２により円滑化されるので、整流された信号ＳＲは図４ａに示す信号値Ａ１’、Ａ１’またはＡ３’を示している。整流信号ＳＲは整流段２２から低域段２３に出力される。低域段２３により、整流信号ＳＲには低域フィルタがかけられ、低域フィルタがかけられた信号ＳＬＰとして２つの比較信号生成段２４と２６に出力される。低域フィルタがかけられた信号Ｓは整流信号ＳＲの直流成分、すなわち、実質的に信号値Ａ１’を示している。
【００４７】
第１比較信号生成段２４により、第１比較信号Ｃ１が生成される。この信号Ｃ１は第１比較信号値を示している。この値は、第２信号値Ａ２’と第１信号値Ａ１’の間に位置している。信号Ｃ１は第１比較段２５に出力される。第２比較信号生成段２６により、第２比較信号Ｃ２が生成される。この信号Ｃ２は第２比較信号値を示す。この値は第３信号値Ａ３’と第１信号値Ａ１’の間に位置している。信号Ｃ２は第２比較段２７に出力される。
【００４８】
整流信号ＳＲはさらに第１比較段２５に送られる。第１比較段２５により、整流信号ＳＲと第１比較信号Ｃ１が互いに比較されて、信号値Ａ２’がある間には、第１認識信号ＲＳ１が、信号Ｓの第１変調状態の認識を示すために付与されているインパルス信号値により生成されて、図４ｂに示すパルスが発生することになる。第１認識信号ＲＳ１は復号段２１とクロック信号生成段２８に出力される。
【００４９】
整流信号ＳＲはさらに第２比較段２６に送られる。第２比較段２６により、整流信号ＳＲと第２比較信号Ｃ２が互いに比較されて、信号値Ａ３’がある限りは、第２認識信号ＲＳ２が、信号Ｓの第２変調状態の認識を示すために付与されているインパルス信号値により生成されて、図４ｃに示すパルスが発生することになる。第２認識信号ＲＳ２は、復号段２１とクロック信号生成段２８に出力される。
【００５０】
比較信号Ｃ１とＣ２はどちらも送信された信号Ｓから誘導されるので、それらの比較信号値は、信号Ｓのデータキャリアの送信手段１２でのそれぞれの電界強度に依存している。さらに、整流信号ＳＲも送信された信号Ｓから誘導されるので、２つの比較信号Ｃ１とＣ２の比較信号値と、それらと比較される信号値Ａ１’、Ａ２’、Ａ３’とは、実際、通信水平線内でデータキャリア２の位置変更により引き起こされる同じ相対信号値の変化を被る。したがって、一方で整流信号ＳＲの信号値と、他方で比較信号Ｃ１とＣ２の信号値とは、常に互いに相対する関係にある。
【００５１】
復号段２１では、２つの認識信号ＲＳ１とＲＳ２は、それらの信号値の時間特性に応じて、論理値１とゼロの時系列に復号される。この時系列は照合情報を表す受信データ信号ＲＤＳを形成している。クロック信号ＣＬＫはさらに２つの認識信号ＲＳ１とＲＳ２によりクロック信号生成段２８により生成され、データ信号処理手段１８に出力され、その結果、第１に、データ信号処理手段１８は、認識信号ＲＳ１とＲＳ２にパルスが無いときはエネルギが節約されるアイドル状態にあり、認識信号ＲＳ１とＲＳ２にパルスが発生するときのみ、パルスを発生し、エネルギ消費処理工程を実行し、第２に、信号評価手段１７では、電力消費により状態変化が発生することがなくなる。この状態変化はセルフクロッキング信号自体によっては引き起こされることはない。
【００５２】
データ信号処理手段１８は受信データ信号ＲＤＳを処理して、照合情報への反応として送信データ信号ＢＤＳを生成する。この信号ＢＤＳは応答情報を表す。送信データ信号ＢＤＳは変調手段１９に出力され、変調手段１９において送信手段１２で発生する信号Ｓのロード変調により通信装置１に通信される。
【００５３】
本発明による通信装置１と本発明によるデータキャリア２の間で情報とエネルギを伝えるためにセルフクロッキング信号Ｓが準備されているので、データキャリア２の信号Ｓを評価するのに必要なデータキャリア２の回路１３の電力消費量は最小に抑えられ、セルフクロッキング信号Ｓの所与の電界強度において、データキャリア２と通信装置１の間で最高の通信レンジが達成できるという利点がもたらされる。
【００５４】
データキャリアの送信手段１２はデータキャリアの通信コイルにより実現可能であり、通信装置の送信手段は通信装置の通信コイルにより実現可能であることに注意すべきである。これら２つの通信コイルは、通信時に、誘導結合を形成する。キャリア信号ＣＳには当然のことだが、この誘導結合は高周波レンジの周波数による振幅をもたらす。
【００５５】
さらにキャリア信号ＣＳには周波数変調または位相変調が実施されて、情報送信のために２つの変調状態を実現することにも注意すべきである。
【００５６】
第２振幅値Ａ２と第３振幅値Ａ３のどちらも第１振幅値Ａ１より大きいかまたは小さくなっていることにも注意すべきである。この文脈においてさらに注意すべきことは、振幅値Ａ１、Ａ２、Ａ３の互いに対する振幅比率は通信中に変化可能なことである。この点においてさらに注意すべきことは、たとえば、通信装置１では、第２振幅影響段８は、無作為な時間計画または事前定義された時間計画に応じて第２振幅値Ａ２を変えるように第２制御信号Ｅ２を使用するために構成可能なことである。同じことが同様に第３振幅影響段に当てはまる。さらに、３つの振幅影響段７、８、９よりも多くの影響段を通信装置１に備えることも可能である。こうした方策により、セルフクロッキング信号Ｓのスペクトラムは、データキャリア２に追加的な方策なしに様々な条件や規制に適用可能な有益性がもたらされ、情報のためにセルフクロッキング信号Ｓを評価して、信号Ｓによりエネルギを回路１３に供給することが可能になる。
【００５７】
さらに注意すべきことは、データキャリア２に関して、復調段２０は３つ以上の認識信号を生成するように構成可能であり、この目的のために、３つ以上の比較段と比較信号生成段を備えることができる。セルフクロッキング信号Ｓに含まれた情報を復号するために、復号段２１は、上記の数の認識信号を受け取り処理することができるように構成可能である。
【００５８】
通信装置１とデータキャリア２の間で通信が行われている間には、２つの変調状態の一方または両方のパルス期間および／または隣接する変調状態の間の非変調状態の持続期間が変化可能であるようにも構成可能である。これにより、個々のスペクトルラインの発生が時間に応じて変化するので信号のスペクトルは全体的に広いスペクトルレンジにわたってぼんやりし、その結果、状態持続時間が定数の場合よりも中間時点における個々のスペクトルラインのための出力が低下するという利点がもたらされる。したがって、最高の許容スペクトル出力に関する個々の妥当な条件規制に関して地理上または政治上異なる地域において、まったく同一のデータキャリアが動作可能になる。上記のことが極めて有益なのは、通信装置１からデータキャリア２に送信される情報の評価にとっては、信号Ｓの複数の変調状態を引き起こす周波数または信号Ｓの個々の状態の持続時間がとるに足らないことになるからである。回路部分１７、１８および１９の電力消費に関しては、個々の状態ができるだけ長く続くほど有益になる、これは回路部分１７、１８または１９において時間単位当たりのエネルギを消費する状態変化が可能なかぎり少なくなるからである。
【００５９】
さらに、ダイポールアンテナ構成５または１２Ａの代わりに、マルチポールアンテナ構成も利用できることにも注意すべきである。
【００６０】
さらに、第１制御信号列ＳＱ１は、第１制御信号とその後の第２制御信号Ｅ２により形成可能であり、第２制御信号列は、第１制御信号Ｅ１とその後の第３制御信号Ｅ３により形成可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１実施例による通信装置を概略的に示す構成図である。
【図２】通信装置により生成可能なセルフクロッキング信号を示す構成図である。
【図３】本発明の第１実施例によるデータキャリアを概略的に示す構成図である。
【図４】図２に関するセルフクロッキング信号と図３に関するデータキャリア内で発生する複数の信号の間の接続性を４つの形態で示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  通信装置
２  データキャリア
３  信号生成手段
４  送信手段
５  ダイポールアンテナ構成
６  キャリア信号生成手段
７  振幅影響段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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