(57)【要約】  標準的なトランスミッタパワー出力（Ｐ−ＨＦ）でＨＦ信号を送信する回路（Ｓ（ＨＦ））と、リード／ライト装置と識別媒体との間の通信を評価する論理回路（Ｐｒ）とに加えて、アンテナがＨＦ信号を送受信するため使用され、ＭＨｚレンジの電磁結合の原理に従って機能するライト／リード装置（ＷＲ）の通信エリア（Ｋ−Ｂ）内の識別媒体（ＩＭ）を認識する方法に関する。ＨＦ場の数個の基本成分により構成され標準的な送信パワー出力（Ｐ−ＨＦ）を有する短い問い合わせ信号（ＡＳｏ）は、伝送路（ＨＦｎ）及びアンテナ（Ａｔ）を介して周期的に送信され、応答信号（ＡＳｉ）はアンテナ（Ａｔ）で検出される（２）。応答信号（ＡＳｉ）は基準信号（ＲＳ）と比較され（３）、通信信号（ＫＳ）は、応答信号（ＡＳｉ）が基準信号（ＲＳ）と異なる場合に（３−２）、識別媒体（ＩＭ）を認識するために送信される（４）。【選択図】図１
2007526696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＨｚ周波数バンドでＲＦ場の電磁結合の原理に従って動作し、アンテナに直接接続された送信路（ＨＦｏ）と、前記アンテナに直接接続された受信路（Ｄｅｍ）と、標準的な送信パワー（Ｐ−ＨＦ）以下でＲＦ通信する回路（Ｓ（ＨＦ））と、リード／ライトユニット（ＷＲ）と識別媒体（ＩＭ）との間の通信を評価する論理回路（Ｐｒ）とを有する、前記リード／ライトユニット（ＷＲ）のＲＦ信号を送受信するアンテナ（Ａｔ）の通信レンジ（Ｋ−Ｂ）の範囲内で前記識別媒体（ＩＭ）を検出する方法において、
多数のＲＦ場の基本振動を含む短いポーリング信号（ＡＳｏ）が前記送信路（ＨＦｏ）及び前記アンテナ（Ａｔ）を介して前記標準的な送信パワー（Ｐ−ＨＦ）で周期的に発射されること（１）、
前記ポーリング信号（ＡＳｏ）の発射中に、多数の前記ＲＦ場の基本振動をもつリターン信号（ＡＳｉ）が前記アンテナ（Ａｔ）で検出されること（２）、
次に前記リターン信号（ＡＳｉ）が基準信号（ＲＳ）と比較されること（３）、及び、
次に、前記リターン信号（ＡＳｉ）が前記基準信号（ＲＳ）と異なるならば、通信信号（ＫＳ）が識別媒体（ＩＭ）を検出するため（４）発射されること（３−２）
を特徴とする方法。
【請求項２】
前記ポーリング信号（ＡＳｏ）が前記通信信号（ＫＳ）より少なくとも２桁短いことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記リターン信号（ＡＳｉ）の検出（２）が前記受信路（Ｄｅｍ）を介して達成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記リターン信号（ＡＳｉ）の検出（２）が別個の検出路（Ｄｅｔ）を介して達成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記リターン信号（ＡＳｉ）と基準信号（ＲＳ）の比較（３）が前記論理回路（Ｐｒ）によって達成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記リターン信号（ＡＳｉ）と基準信号（ＲＳ）の比較（３）が別個の論理回路（Ｐｒ（ＡＳ））において達成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記リターン信号（ＡＳｉ）と基準信号（ＲＳ）の比較（３）が別個のディスクリート回路（ｄＳ（ＡＳ））を用いて達成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
電流測定周期（ｐ）の前記リターン信号（ＡＳｉ（ｐ））が次の測定周期（ｐ＋１）のための基準信号（ＲＳ（ｐ＋１））として使用されること（６）を特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記基準信号（ＲＳ）が記憶された基準信号プロファイル（ＲＳＰ（ｔ））に従って長時間に亘って変化させられること（６）を特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記基準信号（ＲＳ（ｔ））が長時間に亘って自己適合すること（６）を特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記リターン信号（ＡＳｉ）と基準信号（ＲＳ）の振幅（Ａ）が比較されること（３）を特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記リターン信号（ＡＳｉ）と基準信号（ＲＳ）のパルス幅（Ｌ）が比較されること（３）を特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記リターン信号（ＡＳｉ）が所定のスレッショルド値（Ｘ）だけ前記基準信号（ＲＳ）より低いならば（３−２）、すなわち、ＡＳｉ＜ＲＳ−Ｘであるならば、通信信号（ＫＳ）の発射（４）が行われることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記リターン信号（ＡＳｉ）と基準信号（ＲＳ）の比較（３）がディスクリート回路（ｄＳ（ＡＳ））の比較器（Ｃｏ）を介してアナログ手段によって達成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記リターン信号（ＡＳｉ）と基準信号（ＲＳ）の比較（３）が、Ａ／Ｄ変換後に、前記論理回路（Ｐｒ）又は別個の論理回路（Ｐｒ（ＡＳ））によるデジタル手段によって達成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記スレッショルド値（Ｘ）が比較器（Ｃｏ）又はそれのドライブシステムによって定められることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
ポーリング信号（ＡＳｏ）の発射（１）の開始と前記リターン信号（ＡＳｉ）の検出（２）との間に規定された時間遅延（ｄｔ）があることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記リターン信号（ＡＳｉ）が前記ＲＦ場の少なくとも１０個の基本振動を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記論理回路（Ｐｒ）が前記ポーリング信号（ＡＳｏ）を送信する前に待機モード（Ｉｓ）から動作モード（Ｉｂ）に設定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記通信信号（ＫＳ）が少なくとも二分の一に低減された送信パワー（Ｐ−ＨＦｒ）で発射されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記リード／ライトユニット（ＷＲ）が、前記通信信号（ＫＳ）が標準的な送信パワー（Ｐ−ＨＦ）で発射されるか、又は、低減された送信パワー（Ｐ−ＨＦｒ）で発射されるかを、自己学習的な方法で適合的に決定することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
ＭＨｚ周波数バンドでＲＦ場の電磁結合の原理に従って動作し、アンテナに直接接続された送信路（ＨＦｏ）と、前記アンテナに直接接続された受信路（Ｄｅｍ）と、標準的な送信パワー（Ｐ−ＨＦ）以下でＲＦ通信する回路（Ｓ（ＨＦ））と、リード／ライトユニット（ＷＲ）と識別媒体（ＩＭ）との間の通信を評価する論理回路（Ｐｒ）とを有する、前記リード／ライトユニット（ＷＲ）のＲＦ信号を送受信するアンテナ（Ａｔ）の通信レンジ（Ｋ−Ｂ）の範囲内で前記識別媒体（ＩＭ）を検出するリード／ライトユニットにおいて、
多数のＲＦ場の基本振動を含む短いポーリング信号（ＡＳｏ）が前記送信路（ＨＦｏ）及び前記アンテナ（Ａｔ）を介して前記標準的な送信パワー（Ｐ−ＨＦ）で周期的に発射され得ること（１）、
前記ポーリング信号（ＡＳｏ）の発射中に、多数の前記ＲＦ場の基本振動をもつリターン信号（ＡＳｉ）が前記アンテナ（Ａｔ）で検出され得ること（２）、
次に前記リターン信号（ＡＳｉ）が基準信号（ＲＳ）と比較され得ること（３）、及び、
次に、前記リターン信号（ＡＳｉ）が前記基準信号（ＲＳ）と異なるならば、通信信号（ＫＳ）が識別媒体（ＩＭ）を検出するため（４）発射され得ること（３−２）を特徴とするリード／ライトユニット。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに記載された、リード／ライトユニットのアンテナの通信レンジ内の識別媒体を検出する方法に関係する。
【０００２】
ＲＦ場の電磁結合の原理に基づくリード／ライトユニットのアンテナと導電性物体、例えば、識別媒体との間で、ＲＦ場がオンに切り替えられると直ぐに、電磁結合がアンテナの近くに生じることが知られている。
【０００３】
ＲＦＩＤ（無線周波数識別）システムでは、識別媒体とリード／ライトユニットとの間の非接触通信はこの電磁結合に基づいている。電流消費が問題にならないパワー線接続をもつリード／ライトユニットでは、ＲＦ場は、通信レンジ内で識別媒体を探索し、通信を確立するためにできる限り頻繁かつ長時間に亘りオンに切り替えられ得る。したがって、通信は受動的な識別媒体を認証する通信信号を用いてこのようなリード／ライトユニットで確立される。この目的のため、ＲＦ場は、例えば、２００ｍｓ毎にオンに切り替えられ、数ｍｓの持続時間（の変調）を伴う認証信号が送出され、応答が待ち受けされる。電流消費が比較的高いため、この方法はバッテリー駆動式リード／ライトユニットに最適ではない。この場合、識別媒体がリード／ライトユニットのアンテナの通信レンジ内に位置しているときに限り通信信号を送信することが非常に有利である。問題はそうであるときを検出することである。この問題を解決する近接検出器、例えば、光学式近接検出器は、付加的な回路を必要とし、どのような物体にも応答し、識別媒体、又は、ＲＦ場への物体の結合だけを特に知らせることができない。
【０００４】
欧州特許第０９４４０１４号から、識別媒体がリード／ライトステーションの近傍範囲内で、しかし、低い方のＲＦバンド、すなわち、従来の１２５ＫＨｚの標準バンドのみで検出されることを意図した方法が知られている。しかし、この方法は、標準的な１２５ＫＨｚバンドよりはるかに高い情報伝送レートと、はるかに高度なアプリケーション及びさらなるアプリケーションが可能であるＭＨｚバンド、好ましくは、５ＭＨｚ若しくは１０ＭＨｚより高い、特に、１３．５６ＭＨｚのキャリア周波数を用いる高出力ＲＦＩＤシステムに適用できない。このようなＭＨｚバンドの高出力システムは、例えば、国際公開公報第９７／３４２６５号から知られている。
【０００５】
欧州特許第０９４４０１４号による方法は、信号パルスを用いるアンテナの共振周波数の励起と、この信号の減衰特性の測定とに基づいている。この方法では、例えば、持続時間２μｓの短い（すなわち、１２５ＫＨｚで約８μｓの基本振動よりはるかに短い）矩形単一パルスが低減された電流で発生され、送信用アンテナをその共振周波数で固有振動に励起するため使用される。例えば、（約２５回の基本振動に対応する）２００μｓの待ち時間後、その間に単一の信号が減衰し、減衰した単一パルス信号は、受信用アンテナによって、例えば、２０μｓに亘って測定される。識別媒体がリード／ライトユニットの近傍にあるならば、信号は識別媒体がないときより強く減衰する。したがって、単一パルス信号又は固有振動がある特定の値より下に減衰するならば、識別媒体が存在すると結論される。
【０００６】
しかし、この１２５ＫＨｚバンドのための方法は、いくつかの理由のため、例えば、１０ＭＨｚで０．１μｓの基本振動よりはるかに短い単一パルスが実現できない、１２５ＫＨｚバンドより１００倍急速に発生しなければならない単一パルス又は固有振動の減衰が全く測定できない、識別媒体が信号パルスの減衰に与える影響がさらに小さい、という理由のため、ＭＨｚバンドの高出力システムでは全く実施できなかった。
【０００７】
欧州特許第０９４４０１４号によるこの方法は、ＲＦ通信のための基本振動に対応しない短い単一パルスを発生することが付加的な回路を必要とするという他の欠点がある。待機時間中、この回路は動作中でなければならない。低減された電力で発生された単一パルスを用いて、ＲＦ通信がより高いパワーで行われる通信レンジ全体の範囲内で識別媒体を検出することは可能でない。この知られた方法は、リード／ライトユニットのアンテナの共振周波数と明らかに異なる共振周波数をもつ識別媒体を検出するため適切ではない。
【０００８】
ＭＨｚバンド、好ましくは、少なくとも５ＭＨｚ又は少なくとも１０ＭＨｚ、特に、１３．５６ＭＨｚの高出力システムでは、知られているマイクロプロセッサは、アンテナをアンテナの固有振動数で励起し、オフに切り替え、例えば、０．２から１ｍｓの測定時間内でこれらの固有振動の減衰特性を測定することにより（例えば、測定時間内における振幅の開始値及び最終値を測定することにより、又は、振動がある特定のスレッショルド値へ減衰するまでの振動の回数をカウントすることにより）、１２５ＫＨｚの標準的なシステムの固有振動の減衰特性の比較的遅い測定方法を実行するために使用できない。特に、例えば、１３．５６ＭＨｚシステムでは、固有振動は、通信が実行され得るように、２．４μｓの範囲内で値０まで完全に減衰しなければならない。この非常に短い時間内に任意の減衰特性を測定することは可能でないであろう。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、前述の欠点及び制限を解決し、ＭＨｚバンドのキャリア周波数を用い、同時に、特にバッテリー駆動式リード／ライトユニットのため非常に重要である最小化された電流消費を用いる高出力ＲＦＩＤシステムにおいて、リード／ライトユニットの通信レンジの範囲内ですべての識別媒体を検出する方法を提供することである。その上、識別媒体がより確実に検出できるように、環境がアンテナ場に与える干渉効果を最小限に抑えることも可能である。アンテナの共振周波数から明瞭に外れる共振周波数をもつ識別媒体が検出されることを可能にすることがさらに意図されている。
【００１０】
本発明によれば、この目的は、請求項１に記載された方法、及び、請求項２２に記載されたリード／ライトユニットによって達成される。従属請求項は、識別媒体の省エネルギー型の確実な検出と干渉効果の補償とに関する方法のさらなる改良による本発明の発展に関係する。特に有利な実施形態は、電流測定周期のリターン信号が次の測定周期の基準値として使用されることにある。
【００１１】
後に続く本文では、本発明は図面及び実施例を参照してより詳細に説明される。
【００１２】
図１は、リード／ライトユニットＷＲの通信レンジＫ−Ｂ内の識別媒体ＩＭを検出する本発明による方法を実行するリード／ライトユニットＷＲを示す。リード／ライトユニットは、ＭＨｚ周波数バンドにおけるＲＦ場の電磁結合の原理に従ってＲＦ信号を送受信する共通アンテナＡｔと、アンテナに直接接続された送信路ＨＦｏと、アンテナに直接接続された受信路Ｄｅｍと、標準的な送信パワーＰ−ＨＦを用いる（変調された、及び、変調されていない）ＲＦ通信のための回路Ｓ（ＨＦ）と、リード／ライトユニットと識別媒体ＩＭとの間の通信を評価する論理回路Ｐｒとを含む。
【００１３】
通信レンジＫ−Ｂに入る識別媒体ＩＭを認識するため、ＲＦ場の多数の基本振動を含む短いポーリング信号ＡＳｏが送信路ＨＦｏ及びアンテナＡｔを介して標準的な送信パワーＰ−ＨＦで周期的に発射され（方法ステップ１）、次いで、ポーリング信号ＡＳｏの発射中に、同様にＲＦ場の多数の基本振動を含むリターン信号ＡＳｉがアンテナで同時に検出され（方法ステップ２）、次いで、リターン信号ＡＳｉが基準信号ＲＳと比較され（３）、次いで、リターン信号ＡＳｉが基準信号ＲＳと異なる場合に（３−２）、識別媒体ＩＭを識別する通信信号ＫＳが発射される（４）。そうでなければ、別のポーリング信号ＡＳｏが次のサイクルで送信される（３−１）。リターン信号ＡＳｉとの比較のため、基準信号ＲＳは、スレッショルド値Ｘによって削減してもよい（したがって、基準値＝ＲＳ−Ｘであり、図４ｂ及び７を参照されたい）。認可された識別媒体ＩＭが通信信号ＫＳを用いて見つけられ、認証されるならば（５）、通信がこれによって行われる（５−２）。通信の終了後、ポーリング信号ＡＳｏは再び送出される。このことは同様に図７のフローチャートでさらに示され、説明されている。完全送信パワーＰ−ＨＦを用いるＲＦ場の基本振動によるアンテナＡｔの強制励起は、対応して弱まる電磁結合にもかかわらず、基本振動から大きく外れる（例えば、１３．５６ＭＨｚのＲＦＩＤシステムの場合に最大１８ＭＨｚの）共振周波数で識別媒体ＩＭを検出することを同様に可能にさせる。
【００１４】
本発明による方法は、図１によるリード／ライトユニットＷＲにおいて、もし、そのコンポーネントを用いて、リターン信号ＡＳｉが、受信路Ｄｅｍを介して、回路Ｓ（ＨＦ）によって検出され、したがって、例えば、Ａ／Ｄ変換器によって論理回路Ｐｒで処理され得るならば、すぐに実施され得る。付加的なコンポーネントを用いることなく実施可能であることは、本発明による方法の本質的な有利性である。
【００１５】
図２は、リード／ライトユニットが認識方法のすべての機能を実行できない場合に、付加的なコンポーネントを備える種々の可能性のある補完を示す。リターン信号ＡＳｉが受信路Ｄｅｍを介して検出できないか、又は、論理回路Ｐｒで評価できない場合、このようなリード／ライトユニットは最小限のコンポーネント増設を伴う簡単な方法で改良される。リターン信号ＡＳｉは、次に、別個の検出路Ｄｅｔを介して検出され、例えば、リターン信号は、比較器Ｃｏを備えるディスクリート回路ｄＳ（ＡＳ）を用いて、又は、Ａ／Ｄ変換後に付加的な論理回路Ｐｒ（ＡＳ）において、評価され、基準信号ＲＳと比較される。回路ｄＳ（ＡＳ）及びＰｒ（ＡＳ）は論理回路Ｐｒに接続され得る。付加的に、アプリケーションコンピュータＨは、（アプリケーションコンピュータＨが無線リンクを介してリード／ライトユニットＷＲへ情報を送信可能であるが、電力をリード／ライトユニットＷＲへ供給できないならば）、信号を統合するのに役立つ。図２に示されるように、リターン信号ＡＳｉは、ディスクリート回路ｄＳ（ＡＳ）の比較器Ｃｏを介してアナログ手段によって、又は、Ａ／Ｄ変換後に論理回路Ｐｒ若しくは別個の論理回路Ｐｒ（ＡＳ）によってデジタル的に、基準信号ＲＳと比較される。
【００１６】
図３は、標準的な送信パワーＰ−ＨＦで生成され、多数の（変調されていない、強制励起された）ＲＦ場の基本振動を含む、本発明によるポーリング信号ＡＳｏの振幅Ａを時間ｔの関数として示す。短いポーリング信号ＡＳｏは、例えば、Ｌｏ＝４〜１０μｓのパルス幅又は信号持続時間Ｌｏを有する。１０ＭＨｚで、これは、０．１μｓの周期Ｔ（ＨＦ）をもつ４０〜１００個の基本振動に対応する。ポーリング信号は、ポーリング周期ｐと次のポーリング周期ｐ＋１との間に、例えば、Ｔ１＝１００〜３００ｍｓのポーリング間隔Ｔ１で周期的に発射される。要求次第で、例えば、１〜３秒のより長いポーリング間隔Ｔ１が同様に可変的に選択され、（例えば、限界時間の間に）エネルギー消費がそれ相応にさらに削減される。
【００１７】
図４ａは、図３のポーリング信号ＡＳｏに対応するリターン信号ＡＳｉの振幅Ａ（ｔ）を時間の関数として示す。アンテナＡｔ（図１）におけるリターン信号ＡＳｉの検出はポーリング信号の送信と同時に起きる。リターン信号ＡＳｉは、好ましくは、規定された遅延ｄｔ後にのみ、すなわち、入ってくるリターン信号の後半又は終わり頃に測定又は検出される。一例として、ポーリング信号のパルス幅ＬｏがＬｏ＝５μｓ、遅延ｄｔ＝３μｓ、及び、測定されたリターン信号のパルス幅がＬｉ＝２μｓであるとする。１０ＭＨｚで、この幅は、検出されたリターン信号ＡＳｉにおける２０個の基本振動に対応する。リターン信号ＡＳｉは、好ましくは、少なくとも１０個の基本振動を含む。遅延時間ｄｔの範囲内で、整定プロセスが行われ、それによって、安定した基本振動だけが検出された測定レンジＬｉ内にリターン信号として検出される。
【００１８】
図４ｂは、検出されたリターン信号ＡＳｉの基準信号ＲＳとの比較、又は、基準値ＲＳ−Ｘ、すなわち、スレッショルド値Ｘによって削減された基準信号ＲＳとのそれぞれの比較を示す。測定周期ｐ（図４ｂの左側）では、通信レンジＫ−Ｂ内にリターン信号を削減する識別媒体が存在しないので、リターン信号ＡＳｉ（ｐ）は、基準信号ＲＳ（ｐ）と同じ大きさであると仮定される。これは、方法ステップ３−１に対応し、すなわち、通信信号ＫＳは発射されないが、ポーリング信号ＡＳｏ（ｐ＋１）が次の測定周期ｐ＋１で再び発射される。例えば、スレッショルド値Ｘは比較器Ｃｏ又はそれのドライブシステムによって簡単に規定され得る。
【００１９】
リターン信号ＡＳｉは、簡単な方法で振幅Ａ１を測定することにより、又は、適切に定められた方法でパルス幅Ｌｉを測定することによっても、基準信号ＲＳ（又は基準値ＲＳ−Ｘのそれぞれ）と比較され得る。
【００２０】
図４ｂの右側の実施例では、特に有利な実施形態として、前のリターン信号ＡＳｉ（ｐ）が新しい基準信号ＲＳ（ｐ＋１）として設定される。これは、識別媒体によって引き起こされていない環境的な影響の遅い変化を簡単な方法で補償することを可能にする。この場合、スレッショルド値Ｘ（ｐ＋１）がさらに規定され、リターン信号ＡＳｉ（ｐ＋１）は基準値ＲＳ−Ｘ（ｐ＋１）と比較される（図７に従う）。この場合、識別媒体が通信レンジに入ったと考えられ、リターン信号ＡＳｉ（ｐ＋１）はそれに応じて低減され、ＡＳｉ（ｐ＋１）がＲＳ−Ｘより小さくなる（方法ステップ３−２）。これに対して、通信信号ＫＳは識別媒体ＩＭを認証するため引き続き発射される（４）。
【００２１】
（例えば、ＲＳ（ｐ＋１）＝ＡＳｉ（ｐ）を連続的に設定することによる）基準信号ＲＳの適合と共に、環境的な影響及び外乱に起因するリターン信号ＡＳｉの遅い変化は原則として補償される。この目的のため、基準信号は環境的な影響の時に既知の変化を補償するために記憶された基準信号プロファイルＲＳＰ（ｔ）に従って長時間に亘って同様に変化させられ得る。基準信号ＲＳ（ｔ）は、新たな適合した基準信号プロファイルＲＳＰ（ｔ）を生成し記憶するため、前の経験的データ又は基準信号を連続的に新たに考慮することにより自己適合にも変化させられ得る。例えば、正確に検出された識別媒体と誤って検出された識別媒体との間の関係は、新しい基準値ＲＳ、又は、スレッショルド値Ｘのそれぞれの判定に組み入れられる。原則として、識別媒体がリターン信号ＡＳｉに与える影響ｄ（ＩＭ）は、スレッショルド値Ｘを用いて確実に検出される。この目的のため、スレッショルド値Ｘは識別媒体の影響ｄ（ＩＭ）より小さくなり、しかし、リターン信号ＡＳｉに関する短期外乱及び環境的な変化の影響ｄｓｕより大きくなるように選択される。
【００２２】
このことは図４ｂに概略的に示され、例えば、短期干渉影響がｄｓｕ＝５％であり、識別媒体の影響がｄ（ＩＭ）＝１０％であり、スレッショルド値がＸ＝ＡＳｏの７％として設定されるとする。干渉影響はそのとき検出されないが（ｄｓｕはＸより小さい）、識別媒体は検出される（ｄ（ＩＭ）はＸより大きい）。スレッショルド値Ｘはよって識別媒体の検出の感度を設定するため使用され得る。スレッショルド値Ｘは、例えば、ポーリング信号ＡＳｏの５〜２０％、好ましくは、５〜１０％であってよい。しかし、スレッショルド値Ｘは０％でもよい。このことは図７に関してさらに説明される。
【００２３】
図５ａは、どちらも標準的な送信パワーＰ−ＨＦで生成された、ポーリング信号ＡＳｏと通信信号ＫＳの送信パワーＰ（ｔ）の時間変動を示す。ここで指定されるように、例えば、Ｌｏ＝５μｓであるポーリング信号ＡＳｏのパルス幅すなわち信号持続時間Ｌｏは、検出された識別媒体ＩＭを認証する通信信号ＫＳより少なくとも２桁短く、通信信号の持続時間Ｔｋ１は、例えば、Ｔｋ１＝２〜５ｍｓであり、よって、本例におけるように、通信レンジ内の識別媒体を認識するため、本発明による短いポーリング信号ＡＳｏの代わりに、通信信号ＫＳが周期的に発射されるならば、対応してはるかに高いエネルギー要求を伴うポーリング信号ＡＳｏより４００〜１００倍長い。方法ステップ４に対応するポーリング信号ＫＳの場合、ＲＦエネルギーは最初に受動的な識別媒体ＩＭに転送され、次に、変調された認証信号が送信され、次に、応答が待ち受けされる。肯定的な認証後、通信は、時間Ｔｋ２において、リード／ライトユニットＷＲと識別媒体ＩＭとの間で実行される（ステップ５−２）。
【００２４】
図５ｂは、通信信号ＫＳが少なくとも二分の一に低減された送信パワーＰ−ＨＦｒで発射され、一方、ポーリング信号ＡＳｏが常に全送信パワーＰ−ＨＦで発射される一実施例を示す。このようにして、識別媒体ＩＭは通信レンジＫ−Ｂに進入するとき早期に検出され、一方、識別媒体がリード／ライトユニットのアンテナに比較的接近して保持されるアプリケーションでは、リード／ライトユニットＷＲとの通信もまた続いてこの低減された送信パワーＰ−ＨＦｒで確実に実行される。通信信号ＫＳもまた低減された送信パワーで最初に発射されることができ、この手段を用いて認証が行われないならば、通信信号ＫＳがその直後に再び全送信パワーＰ−ＨＦで発射され得る。
【００２５】
経験的データに基づいて、リード／ライトユニットＷＲはさらに、通信ＫＳが標準的な送信パワーＰ−ＨＦで発射されるべきか、又は、低減した送信パワーＰ−ＨＦｒで発射されるべきかを、自己学習的な方法で適合的に決定することができる。
【００２６】
図６は、ポーリング信号ＡＳｏを発射するときの本発明による方法の電流消費を示す。図６の上方の説明図は、論理回路Ｐｒ及びＲＦ回路Ｓ（ＨＦ）の電流消費Ｉ（ｔ）を示す。待機モードでは、電流消費Ｉｓ（スタンバイ電流）は、例えば、５μＡである（ａ）。ポーリング信号ＡＳｏが送信される前に、回路Ｐｒ及びＳ（ＨＦ）は、例えば、水晶を整定する１００〜１５０μｓの時間Ｔｂ１の間に、例えば、２０ｍＡの動作電流Ｉｂを伴う動作モードに設定されるべきである（ｂ）。次に、ポーリング信号ＡＳｏが、例えば、５μｓの送信持続時間Ｌｏ中に、例えば、１００ｍＡの電流Ｉ−ＨＦで送信される（ｃ）。次に、リターン信号ＡＳｉが、動作電流Ｉｂを用いて、例えば、２０μｓの時間Ｔｂ２の範囲内で評価される（ｄ）。パワーオン時間全体は、ここでは、例えば、１２５μｓであり、非常に短い測定時間は１０μｓ未満である。図６の下方部には、評価（ｄ）が付加的な論理回路Ｐｒ（ＡＳ）によって実行され、論理回路Ｐｒによって実行されない場合に、この付加的な論理回路Ｐｒ（ＡＳ）の所要動作電流Ｉｂが示されている。ポーリング信号ＡＳｏを発射する電流消費は、したがって、例えば、
Ｉｂ×（Ｔｂ１＋Ｔｂ２）＋Ｉ−ＨＦ×Ｌｏ＝２０ｍＡ×１２０μｓ＋１００ｍＡ×５μｓ＝２．９μＡｓ
である。これに対して、図５ａによる通信信号ＫＳを発射することは、例えば、
Ｉ−ＨＦ×Ｔｋ１＝１００ｍＡ×４ｍｓ＝４００μＡｓ
の電流消費、すなわち、ポーリング信号ＡＳｏのための電流消費の１００倍以上を必要とする。
【００２７】
図７は、本発明による方法と、リターン信号ＡＳｉと基準信号ＲＳ又はＲＳ−Ｘのそれぞれとの比較から得られる様々な可能性を、フローチャートの形式で示す。ポーリング信号ＡＳｏの発射（方法ステップ１）と、リターン信号ＡＳｉの検出（２）の後に、ポーリング周期（ｐ）のリターン信号ＡＳｉ（ｐ）が基準信号ＲＳ（ｐ）と比較され（３）、又は、スレッショルド値Ｘによって低減された基準値ＲＳ（ｐ）−Ｘ（ｐ）と比較される。
【００２８】
リターン信号ＡＳｉ（ｐ）がこの周期（ｐ）において基準値（ＲＳ−Ｘ）（ｐ）以上であるならば、ポーリング信号ＡＳｏが、前述の通り、次の周期（ｐ＋１）において再び発射される（ステップ３−１）。
【００２９】
リターン信号ＡＳｉ（ｐ）が基準値より小さいならば（ＡＳｉ＜ＲＳ−Ｘ）（ステップ３−２）、通信信号ＫＳが発射される（４）。通信レンジＫ−Ｂの範囲内に許可された識別媒体ＩＭが存在せず、（リターン信号が、許可された識別媒体ＩＭの新たな出現によってではなく、許可されていない識別媒体との結合によって、又は、環境的な影響によって変化させられたので）この識別媒体の認証に成功するならば、ポーリング信号ＡＳｏが、前述の通り、次のポーリング周期（ｐ＋１）において発射される（ステップ５−１）。
【００３０】
許可された識別媒体ＩＭが検出されるならば、例えば、アプリケーションを実行するため、許可された識別媒体ＩＭとリード／ライトユニットＷＲとの間で（認証の成功後に）通信が行われる（５−２）。
【００３１】
通信の終了後、ポーリング信号ＡＳｏは可能な次の周期に再び発射される。
【００３２】
次のポーリング周期（ｐ＋１）の間、新しい基準信号ＲＳ（ｐ＋１）が標準的に設定される（ステップ６）。必要に応じて、新しいスレッショルド値Ｘ（ｐ＋１）が同様に例外的な場合に設定される（ステップ７）。
【００３３】
図７は、（他の物体、例えば、リード／ライトユニットＷＲの近傍に移された金属キャビネットに起因する）環境的な影響及び干渉影響を最小限に抑える、簡単かつ有利な可能性を示す。この目的のため、周期（ｐ）のリターン信号ＡＳｉ（ｐ）は、次の周期（ｐ＋１）のための基準信号ＲＳ（ｐ＋１）として適合的に使用される。リターン信号への環境的な影響又は干渉影響は、このようにして、新しい基準信号を用いて、継続的に適合させられ補償される。
【００３４】
識別媒体ＩＭが周期（ｐ＋１）の範囲内で通信レンジＫ−Ｂにさらに到達するならば、その結果として、リターン信号ＡＳｉ（ｐ＋１）は少なくともスレッショルド値Ｘによって低減され、このことが検出され（３−２）、通信信号ＫＳが発射される（４）。図４ｂに関して説明されたように、干渉に対する感度は調整可能なスレッショルド値を用いて最小限に抑えられる。
【００３５】
本発明による方法の簡単な典型的な応用は、エネルギー供給体としてのバッテリー、及び、電子キーとして識別媒体をさらに含む機械的キーとの機械的かつ電子的なロックである。通信信号ＫＳの周期的な発射による従来の検出方法は、この場合には、バッテリーからのエネルギーの要求が非常に高すぎるので全く使用できない。この理由のため、付加的な機械接点及び電子スイッチが、識別媒体を検出し識別媒体との通信をオンに切り替えるために、これまでは使用される必要があった。この付加的な出費は、本発明による方法によって省くことができ、識別媒体の検出は、このようにして、バッテリーからの電流消費を非常に少なくして、より迅速に、かつ、より確実に実行されることができる。
【００３６】
以下の記号が説明において使用されている。
ＩＭ            識別媒体、タグ、カード
Ｋ−Ｂ          通信レンジ、近接場エリア
Ａｔ            アンテナ
ＷＲ            リード／ライトユニット
ＨＦｏ          送信路
Ｄｅｍ          受信路
ＡＳｏ          発射されたポーリング信号
ＡＳｉ          検出されたリターン信号
ＲＳ            基準信号
ＲＳＰ          基準信号プロファイル
ＫＳ            通信信号、認証及びＩＭとの通信用のポーリング信号
Ｄｅｔ          別個の検出路
Ｃｏ            比較器
Ｘ              スレッショルド値
Ｓ（ＨＦ）      ＲＦ回路、ＷＲのコンポーネント
ｄＳ（ＡＳ）    ＡＳｉのための別個のディスクリート回路
Ｐｒ            論理回路、ＷＲのマイクロプロセッサ
Ｐｒ（ＡＳ）    ＡＳｉを評価する別個の論理回路
Ｐ−ＨＦ        Ｓ（ＨＦ）の標準的な送信パワー
Ｐ−ＨＦｒ      Ｓ（ＨＦ）の低減された送信パワー
ｔ              時間
ｄｔ            ＡＳｉの時間遅延
Ｔ（ＨＦ）      基本振動の周期
Ｔ１            ポーリング間隔
Ｔｋ１，Ｔｋ２  ＫＳの持続期間
Ｔｂ１，Ｔｂ２  Ｉｂのパワーオン時間
ｐ              ポーリング周期、測定周期の個数
Ａ，Ａｏ，Ａｉ  振幅
Ｌ，Ｌｏ，Ｌｉ  パルス幅、信号持続期間
Ｌｏ            測定時間
ｄｓｕ          干渉影響
ｄ（ＩＭ）      ＩＭの影響
Ｈ              アプリケーションコンピュータ、ホスト
Ｉ              電流消費
Ｉｓ            スタンバイ電流
Ｉｂ            動作モードにおける電流消費
Ｉ−ＨＦ        ＲＦ信号発射中の電流消費
１〜７          方法ステップ
１              ＡＳｏの発射
２              ＡＳｉの受信、検出
３              ＡＳｉとＲＳ又はＲＳ−Ｘのそれぞれとの比較
３−１          ＲＳ又はＲＳ−Ｘのそれぞれ以上のＡＳｉ
３−２          ＲＳ又はＲＳ−Ｘのそれぞれ未満のＡＳｉ
４              ＫＳの送信
５              認証
５−２          ＩＭとの通信
６              ＲＳの設定
７              Ｘの設定。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本方法を実行する本発明によるリード／ライトユニットを示す図である。
【図２】別個の検出路及び別個の評価素子を備えるリード／ライトユニットを示す図である。
【図３】ポーリング信号を示す図である。
【図４ａ】ポーリング信号に関連してリターン信号を示す図である。
【図４ｂ】リターン信号と基準信号の比較を示す図である。
【図５ａ】同一の送信パワーをもつ通信信号に関連してポーリング信号を示す図である。
【図５ｂ】送信パワーが低減されたポーリング信号及び通信信号を示す図である。
【図６】本発明による方法における電流消費を示す図である。
【図７】本発明による方法のフローチャートを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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