(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エミッタおよびパッシブ型レシーバを有し、物理量（１５）を無線で測定するためのシステムであって、
前記エミッタの側に、ＲＦＩＤレシーバと通信するためのＲＦ通信手段を有し、好ましくはＵＨＦ帯域で放出する、少なくとも１つのＲＦＩＤエミッタ（１１）を備え、
前記レシーバの側に、
好ましくは前記ＵＨＦ帯域で受信する、少なくとも１つのパッシブ型ＲＦＩＤレシーバモジュール（１２、４２）であって、
少なくとも１つの処理モジュール（３７）と、
前記ＲＦＩＤエミッタ（１１）と通信するための少なくとも１つの通信手段（２２、３１、４１）と、
前記ＲＦＩＤエミッタ（１１）から到来するＲＦ信号からエネルギーを抽出し、供給電圧（Ｖｄｄ）を提供するための少なくとも１つの手段（２１）と、
少なくとも１つの情報記憶手段と、
少なくとも１つの論理演算手段と
を備える前記パッシブ型ＲＦＩＤレシーバモジュール（１２、４２）と、
前記少なくとも１つの処理モジュール（３７）に接続され、前記処理モジュールによりエネルギー供給される少なくとも１つのエネルギー蓄積手段（４５）と、
前記少なくとも１つのエネルギー蓄積手段（４５）に蓄積される前記エネルギーを監視するための少なくとも１つの監視モジュール（３３、４３）と、
アナログデジタル変換（ＡＤＣ）手段（４９）を有し、前記少なくとも１つの処理モジュール（３７）によりエネルギー供給および制御される少なくとも１つのマイクロコントローラモジュール（４４）と、
少なくとも１つの測定モジュール（１４、２３、４１３）であって、
前記処理モジュール（３７）によりエネルギー供給される少なくとも１つの検知手段（２４、４６）と、
前記検知手段（２４、４６）に接続された少なくとも１つの測定ブランチ（４７）であって、少なくとも１つのインピーダンス（４１１）および少なくとも１つの切換手段（４１２）を備える前記測定ブランチ（４７）と
を備える前記測定モジュール（１４、２３、４１３）と、
前記マイクロコントローラモジュール（４４）の少なくとも１つの有効化モジュール（４１０）であって、前記監視モジュール（３３、４３）により制御され、
前記少なくとも１つの蓄積手段（４５）が所定のエネルギーレベル（α）に達するまで、前記少なくとも１つの監視モジュール（３３、４３）が、前記少なくとも１つの有効化モジュール（４１０）によって、前記少なくとも１つの測定モジュール（１４、２３、４１３）を無電力状態に維持することが可能であり、
前記少なくとも１つのマイクロコントローラモジュール（４４）が、
ａ）前記切換手段（４１２）により前記測定ブランチ（４７）の少なくとも１つのブランチを有効化することと、
ｂ）前記有効化された測定ブランチ（４７）における前記電圧ドロップの少なくとも１つの測定を、前記アナログデジタル変換（ＡＤＣ）手段（４９）により行い、前記検知手段（４６）における前記電圧ドロップを決定することと、
ｃ）前記検知手段（４６）における前記電圧ドロップの前記少なくとも１つの測定が、前記少なくとも１つのマイクロコントローラモジュール（４４）の前記供給電圧（Ｖｄｄ）の前記値の閾値（Ｕ）よりも大きいか否かを判定し、そうである場合、前記電圧ドロップの前記値が、前記少なくとも１つの処理モジュール（３７）の前記少なくとも１つの情報記憶手段に送信されることと、
ｄ）前記少なくとも１つの検知手段（２４、４６）における前記電圧ドロップが前記閾値（Ｕ）よりも小さい場合に、前記測定ブランチ（４７）を無効化し、ａ）からｃ）を繰り返し、前記少なくとも１つの検知手段（２４、４６）における前記電圧ドロップが前記供給電圧（Ｖｄｄ）の前記値の閾値（Ｕ）よりも大きくなるまで、次のブランチ（４７）を有効化することと
が可能である、システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つのエネルギー蓄積手段（４５）は、少なくとも１つのキャパシタまたは１つのインダクタを備える、請求項１に記載される、エミッタおよびパッシブ型レシーバを有し、物理量（１５）を無線で測定するためのシステム。
【請求項３】
前記少なくとも１つの有効化モジュール（４１０）は、少なくとも幾つかの切換手段を備える、請求項１または２に記載される、エミッタおよびパッシブ型レシーバを有し、物理量（１５）を無線で測定するためのシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つの切換手段（４１２）は、少なくとも１つのトランジスタ、好ましくはＭＯＳＦＥＴ型トランジスタを備える、請求項１から３のいずれか一項に記載される、エミッタおよびパッシブ型レシーバを有し、物理量（１５）を無線で測定するためのシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つの検知手段（２４、４６）は、少なくとも１つの抵抗式、容量式または誘導式センサを備え、好ましくは、前記センサが抵抗式センサであるときにサーミスタを備える、請求項１から４のいずれか一項に記載される、エミッタおよびパッシブ型レシーバを有し、物理量（１５）を無線で測定するためのシステム。
【請求項６】
前記検知手段が容量性または誘導性であるとき、前記測定モジュール（４１３）は、前記検知手段（４６）用の充電切換手段（４１２’）をさらに備え、
前記少なくとも１つのマイクロコントローラモジュール（４４）は、
前記検知手段（４６）用の前記充電切換手段（４１２’）と、
最小インピーダンス（４１１）を伴う前記測定ブランチ（４７）に対応する前記切換手段（４１２）と
を有効化することが可能である、請求項５に記載される、エミッタおよびパッシブ型レシーバを有し、物理量（１５）を無線で測定するためのシステム。
【請求項７】
前記少なくとも１つのマイクロコントローラモジュール（４４）は、
前記検知手段（４６）の前記充電切換手段（４１２’）と、
前記最小インピーダンス（４１１）を伴う前記測定ブランチ（４７）の前記切換手段（４１２）と
を無効化することが可能である、請求項６に記載される、エミッタおよびパッシブ型レシーバを有し、物理量（１５）を無線で測定するためのシステム。
【請求項８】
前記測定ブランチ（４７）に備えられる前記インピーダンス（４１１）は、少なくとも１つの抵抗手段（４１１）、好ましくは少なくとも１つの抵抗器を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載される、エミッタおよびパッシブ型レシーバを有し、物理量（１５）を無線で測定するためのシステム。
【請求項９】
前記抵抗手段（４１１）および前記検知手段（４６）は、ホイートストン・ブリッジの形で構成される、請求項８に記載される、エミッタおよびパッシブ型レシーバを有し、物理量（１５）を無線で測定するためのシステム。
【請求項１０】
物理量（１５）を無線で測定するための方法であって、
請求項１から９のいずれか一項に記載される、エミッタ（１１）およびパッシブ型レシーバ（１２、４２）を有するシステムを用意するステップと、
前記エミッタ（１１）が、測定リクエストを前記レシーバ（１２、４２）に送信するステップと、
前記ＲＦＩＤエミッタから到来するＲＦ信号からエネルギーを抽出するための前記少なくとも１つの手段（２１）が、エネルギーを抽出し（６３）、供給電圧（Ｖｄｄ）を提供するステップと、
前記監視モジュール（３３、４３）によって前記エネルギー蓄積手段（４５）における前記電圧（Ｖｃ）の前記値を確認し、前記少なくとも１つのエネルギー蓄積手段（４５）における前記電圧（Ｖｃ）の前記値が閾値（α）を上回る場合に、ａ）からｆ）を実施するステップであって、
ａ）前記監視モジュール（３３、４３）が、前記有効化モジュール（４１０）により前記マイクロコントローラモジュール（４４）を有効化する（６８）ステップと、
ｂ）前記切換手段（４１２）により前記測定ブランチ（４７）の少なくとも１つのブランチを有効化する（６９）ステップと、
ｃ）前記有効化された測定ブランチ（４７）における前記電圧ドロップの少なくとも１つの測定を前記アナログデジタル変換（ＡＤＣ）手段（４９）により行い、前記検知手段（４６）における前記電圧ドロップ（６１１）を決定する（６１０）ステップと、
ｄ）前記検知手段（４６）における前記電圧ドロップの前記少なくとも１つの測定が、前記少なくとも１つのマイクロコントローラモジュール（４４）の前記供給電圧（Ｖｄｄ）の前記値の閾値（Ｕ）よりも大きいか否かを判定し（６１１）、そうである場合に、前記電圧ドロップの前記値が、前記少なくとも１つの処理モジュール（３７）の前記少なくとも１つの情報記憶手段に送信される（６１４）ステップと、
ｅ）前記少なくとも１つの検知手段（２４、４６）における前記電圧ドロップが前記閾値（Ｕ）よりも小さい場合に、前記測定ブランチを無効化し、ステップａ）からｄ）を繰り返し、前記少なくとも１つの検知手段（２４、４６）における前記電圧ドロップが前記供給電圧（Ｖｄｄ）の前記値の閾値（Ｕ）よりも大きくなるまで、次のブランチを有効化するステップと、
ｆ）前記処理モジュール（３７）が、前記処理モジュール（３７）に保存された前記取得情報を前記エミッタ（１１）に送信する（６１５）ステップと
を実施するステップと、
前記エミッタ（１１）が、前記レシーバ（１２、４２）により行われた前記測定を受信する（６１６）ステップと
を含む、方法。
【請求項１１】
前記検知手段（４６）が容量式または誘導式の検知手段（４６）であるとき、前記監視モジュール（３３、４３）が、前記有効化モジュール（４１０）により前記マイクロコントローラモジュール（４４）を有効化する（６８）ステップａ）は、前記マイクロコントローラモジュール（４４）が、
前記検知手段（４６）用の前記充電切換手段（４１２’）と、
前記最小インピーダンス（４１１）を伴う前記測定ブランチ（４７）に対応する前記切換手段（４１２）と
を作動させることを含む、請求項１０に記載される、物理量（１５）を無線で測定するための方法。
【請求項１２】
前記切換手段（４１２）により前記測定ブランチ（４７）の少なくとも１つのブランチを有効化する（６９）ステップｂ）は、
前記容量式または誘導式センサ（４６）用の前記充電切換手段（４１２’）を無効化することと、
前記最小インピーダンス（４１１）を伴う前記測定ブランチ（４７）の前記切換手段（４１２）を無効化することと
をさらに含む、請求項１１に記載される、物理量（１５）を無線で測定するための方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのエネルギー蓄積手段（４５）における前記電圧（Ｖｃ）の前記値が閾値（α）を下回るとき、前記方法は、前記処理モジュール（３７）に保存された前記最後の測定（６１６）の前記値を前記エミッタに送信することをさらに含む、請求項１０から１２に記載される、物理量（１５）を無線で測定するための方法。
【請求項１４】
前記エミッタにより送信された前記測定リクエストは、
前記少なくとも１つの測定モジュール（１４、２３、４１３）で多数の周期的測定を行うこと（６１０）、または、
前記少なくとも１つの測定モジュール（１４、２３、４１３）で１回の測定を行うこと（６１０）、または、
前記少なくとも１つの測定モジュール（１４、２３、４１３）で１回の測定を行い（６１０）、前記測定を前記ＲＦＩＤレシーバモジュールの前記情報記憶手段に記憶すること
を伴う、請求項１０から１３のいずれか一項に記載される、物理量（１５）を無線で測定するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサシステムの分野に含まれる。
【０００２】
より具体的に、本発明は、センサを使用して物理量を測定するためのシステムに向けられ、特に、パッシブ型ＲＦＩＤレシーバが、センサまたはトランスデューサの値を取得し、前記測定を無線で送信することが可能であるような、パッシブ型ＲＦＩＤシステムを伴うセンサシステムの分野に向けられる。
【０００３】
受動的測定は、配電網に接続された電源またはバッテリを必要とせず、動作するために必要なエネルギーを環境から抽出することが可能であるシステムを伴う一方、無線機能は、レシーバへのエネルギーの伝達、およびレシーバからエミッタもしくはその逆へのデータの通信が、配線を必要とせずに実施されることを意味する。
【背景技術】
【０００４】
センサシステムは、トランスデューサとして知られているセンサ要素と、リーダシステムとから成る。トランスデューサの電気機械的特性は、トランスデューサが反応する変量に応じて変化する。リーダシステムは、従来、電気信号調整回路、獲得システムおよび通信インターフェイスから成る。
【０００５】
結果として、トランスデューサリーダシステムは、動作するために電源を必要とする。この電源は、バッテリまたは配電網コンセントとすることができ、または環境エネルギー源から抽出することができる。結果として、供給システムは、アクティブ型システムとパッシブ型システムの２つのグループに分類され得る。
【０００６】
アクティブ型システムの場合、エネルギーは、エネルギーを個別に発生させる、バッテリなどのエネルギー源または配電網から取得される。
【０００７】
パッシブ型システムの場合、リーダシステムが位置する環境からエネルギーを抽出することが必要である。
【０００８】
エネルギーは、制御型または非制御型のエネルギー源により環境から抽出され得る。非制御型エネルギー源の例は、太陽、風、熱エネルギーに由来するエネルギー源であり、そのようなエネルギー源は、システムの利用可能性を保証できないという欠点を有する。対照的に、無線周波数エミッタ（電話、ラジオ、テレビ、ＲＦＩＤ）などの制御型エネルギー源は、システムの利用可能性を保証することができる。しかし、これらの場合、制御型エネルギー源から放出されるエネルギーに関して規制主体により確立された規制を遵守しなければならない。これらの規制は、制御された態様で放出できる最大エネルギーを制限し、デバイスで利用可能なエネルギーに直接的な影響を及ぼす。
【０００９】
加えて、ＲＦＩＤ（無線周波数認識）システムは、レシーバまたはタグに記憶されたデータを無線で読み出すエミッタのための遠隔式データ記憶読出しシステムである。レシーバまたはタグは、カード、トランスポンダまたはＲＦＩＤタグとしても知られている。ＲＦＩＤ技術の基本的な目的は、リーダからのオブジェクト認識リクエスト（固有シリアル番号に類似する）を電波によって前記レシーバまたはＲＦＩＤタグに送信することである。ＲＦＩＤタグは、無線周波数により前記リクエストを受信し、リクエストに応答することを可能にするアンテナを含む。レシーバまたはタグのタイプとしては、以下を見出すことができる。
−追加エネルギー供給を必要としないパッシブ型タグ
−追加エネルギー供給を必要とするアクティブ型タグ
【００１０】
ＲＦＩＤシステムは、様々な周波数を使用できるが、最も一般的な周波数は、概して、低周波すなわちＬＦ、高周波すなわちＨＦ、および極高周波すなわちＵＨＦである。電波は、それらの周波数に応じて異なるように作用するので、システムが使用されるべき用途に応じて適当な帯域を選ばなければならない。したがって、周波数の各帯域に応じたシステムの周波数区分は、以下の通りである：
−低周波（ＬＦ）ＲＦＩＤシステム：これらのシステムは、１２０ＫＨｚ〜１５０ＫＨｚの範囲で放出される周波数で動作する。
−高周波（ＨＦ）ＲＦＩＤシステム：これらのシステムは、１３．５６ＭＨｚ付近の周波数で動作する。
−極高周波（ＵＨＦ）ＲＦＩＤシステム：これらのシステムは、８６０〜９６０ＭＨｚの範囲に含まれる周波数で動作する。
【００１１】
センサシステムを使用して無線で測定を行う一方法は、ＲＦＩＤレシーバにセンサシステムを組み込むことである。トランスデューサリーダシステムは、動作するために電源を必要とし、このことは、パッシブ型ＲＦＩＤ式センサ測定システムの課題を表しており、なぜなら、それらは、エネルギー供給を有しておらず、ＲＦＩＤエミッタから受け取るエネルギーを管理しなければならないためである。前記受信信号から抽出されたエネルギーが、トランスデューサの測定を行うとともに情報を無線で送信するのに十分でなければならないことを考慮すると、これらのシステムに伴う課題は、３つのタイプに区分することができる：
−エネルギー抽出システム：最大限可能な量のエネルギーをシステムに供し、システムの動作距離を最大化するために、高出力で高効率の放出を規制が許す制御型エネルギー源からエネルギーを抽出しなければならない。  
−無線通信システム：低消費システムでなければならず、必要な量の測定を行うのに適当な速度レートを有していなければならない。  
−測定システム：トランスデューサの励起、信号調整および測定獲得を含み、以下の難しい要求に準拠しなければならない。  
−低消費、  
−測定中の高い分解能および精度、  
−トランスデューサが有することができる値の全体レンジにおける高い測定分解能および精度、  
−測定感度とシステム動作距離（読取り距離）の間の折り合い。
【００１２】
以下に見られるように、本発明は、利用可能性が保証されており、そのため、制御型エネルギー源からエネルギーを抽出しなければならないシステムに向けられる。
【００１３】
この意味で、技術水準には、様々な成功の度合で、これらの課題の解決を試みた解決策が存在する。
【００１４】
欧州特許出願公開第０４９６１４７Ａ１号明細書は、低い公称値を伴う抵抗器の精密測定を行うための方法を記述する。この方法は、精密測定を行うという必要性を解決することが可能であるが、無線システムにおいてセンサの全動作レンジにおいて精密測定を行うという課題を解決しない。
【００１５】
Ｆｌｕｋｅ  ＣＮＸ３０００  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｕｌｔｉｍｅｔｅｒというデバイスは、インピーダンスを無線で測定できる無線マルチメータである。このデバイスは、無線で送信できる各種測定を行うことが可能であるが、前記測定の送信は、電力の助けを伴って行われる。
【００１６】
Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｓｅｎｓｏｒｓの無線センサＴＥＭＰ−１０２２は、特定エリアの温度測定を無線で送信できるセンサである。しかし、センサ情報は、受動的に取得されず、通常動作のためにエネルギー源、具体的にはＡＡタイプバッテリが必要とされる。
【００１７】
したがって、パッシブ型ＲＦＩＤシステムを使用してセンサの全動作レンジにおいて精密測定を無線で行うことが可能である解決策を見出すことが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】欧州特許出願公開第０４９６１４７Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
この発明において実施されるシステムは、エミッタおよびパッシブ型レシーバを有し、物理量を無線で測定するための、請求項１に記載されるシステム、および物理量を無線で測定するための、請求項１０に記載される方法を提供することによって、技術水準として提示される課題を解決する。従属請求項は、本発明の好ましい実施形態を規定する。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
特に、第１の態様では、本発明は、エミッタおよびパッシブ型レシーバを有し、物理量を無線で測定するためのシステムであって、
−エミッタの側に、ＲＦＩＤレシーバと通信するためのＲＦ通信手段を有し、好ましくはＵＨＦ帯域で放出する、少なくとも１つのＲＦＩＤエミッタを備え、
−レシーバの側に、
−好ましくはＵＨＦ帯域で受信する、少なくとも１つのパッシブ型ＲＦＩＤレシーバモジュールであって、
−少なくとも１つの処理モジュールと、
−ＲＦＩＤエミッタと通信するための少なくとも１つの通信手段と、
−ＲＦＩＤエミッタから到来するＲＦ信号からエネルギーを抽出し、供給電圧（Ｖｄｄ）を提供するための少なくとも１つの手段と、
−少なくとも１つの情報記憶手段と、
−少なくとも１つの論理演算手段と
を備えるパッシブ型ＲＦＩＤレシーバモジュールと、
−少なくとも１つの処理モジュールに接続され、前記処理モジュールによりエネルギー供給される少なくとも１つのエネルギー蓄積手段と、
−少なくとも１つのエネルギー蓄積手段に蓄積されるエネルギーを監視するための少なくとも１つの監視モジュールと、
−アナログデジタル変換（ＡＤＣ）手段を有し、少なくとも１つの処理モジュールによりエネルギー供給および制御される少なくとも１つのマイクロコントローラモジュールと、
−少なくとも１つの測定モジュールであって、
−処理モジュールによりエネルギー供給される少なくとも１つの検知手段と、
−検知手段に接続された少なくとも１つの測定ブランチであって、少なくとも１つのインピーダンスおよび少なくとも１つの切換手段を備える測定ブランチと
を備える測定モジュールと、
−マイクロコントローラモジュールを有効化するための少なくとも１つの有効化モジュールであって、監視モジュールにより制御され、
−少なくとも１つの監視モジュールが、少なくとも１つの蓄積手段が所定のエネルギーレベル（α）に達するまで、少なくとも１つの有効化モジュールによって少なくとも１つの測定モジュールを無電力状態に維持することが可能であり、
−少なくとも１つのマイクロコントローラモジュールが、
ａ）切換手段により測定ブランチの少なくとも１つのブランチを有効化することと、
ｂ）有効化された測定ブランチにおける電圧ドロップの少なくとも１つの測定をアナログデジタル変換（ＡＤＣ）手段により行い、検知手段における電圧ドロップを決定することと、
ｃ）検知手段における電圧ドロップの前記少なくとも１つの測定が、少なくとも１つのマイクロコントローラモジュールの供給電圧（Ｖｄｄ）の値の閾値（Ｕ）よりも大きいか否かを判定し、そうである場合、電圧ドロップの値が、少なくとも１つの処理モジュールの少なくとも１つの情報記憶手段に送信されることと、
ｄ）少なくとも１つの検知手段における電圧ドロップが閾値（Ｕ）よりも万一小さい場合に、測定ブランチを無効化し、ａ）からｃ）を繰り返し、少なくとも１つの検知手段における電圧ドロップが供給電圧（Ｖｄｄ）の値の閾値（Ｕ）よりも大きくなるまで、次のブランチを有効化することと
が可能である、システムに関する。
【００２１】
用語「センサ」および「トランスデューサ」は、本発明のこの説明を通して相互交換可能に使用され、本文献の技術水準として議論されるものと同じ意味を有しており、すなわち、センサおよびトランスデューサは、デバイスが反応する物理量に応じてデバイスの電気機械的特性が変化し、前記量を定量化することを目的とするデバイスである。具体的に、前記センサは、抵抗式、容量式または誘導式センサとすることができ、測定されるべき物理量に応じて、それらの抵抗、容量またはインダクタンスがそれぞれ変化する。
【００２２】
本発明のシステムは、エミッタの側およびレシーバの側の両方に従来のＲＦＩＤプラットフォームを備え、レシーバ部分が、エネルギーの抽出および無線通信に関わり、その利便性は、エネルギーの収集およびエミッタとの無線通信の両方に同じアンテナを使用できることである。
【００２３】
システムは、また、レシーバモジュールに備えられた処理モジュールによりエネルギー供給されるエネルギー蓄積手段と、蓄積されるエネルギーを監視し、エネルギー蓄積手段に蓄積されたエネルギーの管理を制御するための監視モジュールと、アナログデジタル変換手段を伴いＲＦＩＤレシーバモジュールの処理モジュールにより制御されるマイクロコントローラモジュールと、監視モジュールにより制御されるマイクロコントローラモジュールを有効化するための有効化モジュールと、測定モジュールとを備える。
【００２４】
前記測定モジュールは、少なくとも１つのマイクロコントローラモジュールにより個別に制御される少なくとも１つの切換手段に直列に接続された少なくとも１つのインピーダンスであって、両方の手段、少なくとも１つのインピーダンスおよび少なくとも１つの切換手段が、互いに並列に接続されたそれぞれの測定ブランチを形成する、少なくとも１つのインピーダンスと、エネルギー蓄積手段によりエネルギー供給され、測定ブランチの少なくとも幾つかのインピーダンスと直列に接続された少なくとも１つの検知手段とを備える。
【００２５】
監視モジュールは、蓄積手段が所定のエネルギーレベルに達するまで、有効化モジュールによって測定モジュールを無電力状態に維持することができ、このことは、システムの低エネルギー消費をもたらす。
【００２６】
検知手段の励起の消費が高い消費を伴うことから、本発明のシステムは、監視モジュールによって、リクエストされたときにのみ、すなわち測定フェーズ中にのみ、周期的測定を行うことが可能である。したがって、測定を行っている間のピーク消費が比較的高いが、補助的なエネルギー源を必要とせずに、エネルギー蓄積モジュールに蓄積されたエネルギーを測定モジュールに供給するのに十分低い値に平均消費を維持することが可能であり、したがって、必然的に伴う利点を伴ってパッシブ型のレシーバを使用することが可能となる。
【００２７】
これらの周期的ピーク消費をサポートするためにエネルギーを蓄積可能なシステムの要素が、前記エネルギー蓄積手段である。
【００２８】
最後に、この第１の発明態様では、システムは、
ａ）切換手段により測定ブランチの少なくとも１つのブランチを有効化することと、
ｂ）有効化された測定ブランチにおける電圧ドロップの少なくとも１つの測定をアナログデジタル変換手段により行い、検知手段における電圧ドロップを決定することと、
ｃ）検知手段における電圧ドロップの前記測定が、マイクロコントローラモジュールの供給電圧の値の閾値よりも大きいか否かを判定し、そうである場合に、電圧ドロップの値が処理モジュールの情報記憶手段に送信されることと、
ｄ）少なくとも１つの検知手段における電圧ドロップが閾値よりも万一小さい場合に、有効化された測定ブランチを無効化し、ａ）からｃ）を繰り返し、検知手段における電圧ドロップが供給電圧の値の閾値よりも大きくなるまで、次のブランチを有効化することと
をするように適合されたマイクロコントローラモジュールも備える。
【００２９】
有利なことに、システムの構成および適応の結果として、センサの全動作レンジにおいて無線で精密測定を行い、パッシブ型ＲＦＩＤシステムを使用することが可能である。追加の利点は、前記精密測定をセンサの全動作レンジにおいて実現するために、標準的な無線通信システムが使用されることによって、市販されている任意のシステムとの互換性が高まることである。
【００３０】
本発明の第１の態様による本発明の一実施形態では、少なくとも１つのエネルギー蓄積手段は、少なくとも１つのキャパシタまたは１つのインダクタを備える。
【００３１】
この実施形態は、ＲＦＩＤセンサがパッシブ型であり、エネルギーを発生させるための手段としての外部エネルギー源またはバッテリを必要とせず、それに続く汎用性ならびにバッテリおよびそのメンテナンスに対応するコストの削減を伴う可能性をもたらす。
【００３２】
本発明の第１の態様による本発明の別の実施形態では、少なくとも１つの有効化モジュールは、少なくとも幾つかの切換手段を備える。
【００３３】
有利なことに、この実施形態は、切換手段をトランジスタ、フリップフロップまたはスイッチとすることができるため、デバイスのコストの低下を可能にする。このようなデバイスは、メンテナンスが簡単で、エネルギー消費が低い、信頼性が非常に高いデバイスである。
【００３４】
本発明の第１の態様による本発明の一実施形態では、少なくとも１つの切換手段は、少なくとも１つのトランジスタ、好ましくはＭＯＳＦＥＴ型トランジスタを備える。
【００３５】
有利なことに、この実施形態は、トランジスタが、メンテナンスが簡単で、エネルギー消費が低く、その電気特性の変更を伴わずに長寿命である、容易に実装でき、容易に交換できるデバイスであるため、デバイスのコストの低下を可能にする。
【００３６】
本発明の第１の態様による本発明の一実施形態では、少なくとも１つの検知手段は、少なくとも１つの抵抗式、容量式または誘導式センサを備え、好ましくは、センサが抵抗式センサであるときにサーミスタを備える。
【００３７】
本発明の一実施形態では、検知手段が容量性または誘導性の検知手段であるとき、測定モジュールは、検知手段用の充電切換手段をさらに備え、少なくとも１つのマイクロコントローラモジュールは、検知手段用の充電切換手段と、最小インピーダンスを伴う測定ブランチに対応する切換手段とを有効化することが可能である。
【００３８】
同様に、検知手段の放電フェーズのために、少なくとも１つのマイクロコントローラモジュールは、検知手段用の充電切換手段と、最小インピーダンスを伴う測定ブランチの切換手段とを無効化することが可能である。
【００３９】
有利なことに、この実施形態は、レシーバに接続されたセンサに応じて任意の物理量を測定するためにレシーバを使用できるため、本発明を非常に汎用性の高いものにする。
【００４０】
本発明の第１の態様による本発明の一実施形態では、測定ブランチに備えられるインピーダンスは、少なくとも１つの抵抗手段、好ましくは少なくとも１つの抵抗器を備える。
【００４１】
本発明の第１の態様による本発明の一実施形態では、抵抗手段および検知手段は、ホイートストン（Ｗｈｅａｔｓｔｏｎｅ）・ブリッジの形で構成される。
【００４２】
有利なことに、ホイートストン・ブリッジの形で抵抗構成または抵抗器を有する、測定ブランチのこれらの実施形態は、前記要素の低いコストによりもたらされる非常に低いコストで、様々なセンサの様々な感度および公差に適応するために、幾つかの測定ブランチ構成を使用することを可能にする。
【００４３】
本発明の第２の態様では、本発明は、物理量を無線で測定するための方法であって、
−本発明の第１の態様による、エミッタおよびパッシブ型レシーバを有するシステムを用意するステップと、
−エミッタが、測定リクエストをレシーバに送信するステップと、
−ＲＦＩＤエミッタから到来するＲＦ信号からエネルギーを抽出するための少なくとも１つの手段が、エネルギーを抽出し、供給電圧（Ｖｄｄ）を提供するステップと、
−監視モジュールによってエネルギー蓄積手段における電圧（Ｖｃ）の値を確認し、少なくとも１つのエネルギー蓄積手段における電圧（Ｖｃ）の値が閾値（α）を上回る場合に、ａ）からｆ）を実施するステップであって、
ａ）監視モジュールが、有効化モジュールによりマイクロコントローラモジュールを有効化するステップと、
ｂ）切換手段により測定ブランチの少なくとも１つのブランチを有効化するステップと、
ｃ）有効化された測定ブランチにおける電圧ドロップの少なくとも１つの測定をアナログデジタル変換（ＡＤＣ）手段により行い、検知手段における電圧ドロップを決定するステップと、
ｄ）検知手段における電圧ドロップの前記少なくとも１つの測定が、少なくとも１つのマイクロコントローラモジュールの供給電圧の値の閾値よりも大きいか否かを判定し、そうである場合に、電圧ドロップの値が、少なくとも１つの処理モジュールの少なくとも１つの情報記憶手段に送信されるステップと、
ｅ）少なくとも１つの検知手段における電圧ドロップが閾値よりも万一小さい場合に、測定ブランチを無効化し、ステップａ）からｄ）を繰り返し、少なくとも１つの検知手段における電圧ドロップが供給電圧の値の閾値よりも大きくなるまで、次のブランチを有効化するステップと、
ｆ）処理モジュールが、処理モジュールに保存された取得情報をエミッタに送信するステップと
を実施するステップと、
−エミッタが、レシーバにより行われた測定を受信するステップと
を含む、方法に関する。
【００４４】
この第２の態様は、有利なことに、パッシブ型センサを使用し、前記測定を行うための様々なモジュールおよび手段に供給される受信信号からエネルギーを取得し、センサの全動作レンジにおいて高い精度で物理量の測定を無線で行い、結果をレシーバに送信することが可能である。このことは、センサの全動作レンジにおいて高い精度で前記測定を無線で受動的に行うことを可能にする解決策が知られていないため、技術水準に対する非常に大きな進歩である。
【００４５】
同じように、第２の発明態様の方法は、有利なことに、抵抗式、容量式および誘導式センサの測定を行い、その汎用性をもたらすことを可能にする。
【００４６】
本発明の第２の態様による本発明の一実施形態では、センサが容量式または誘導式のセンサであるとき、監視モジュールが、有効化モジュールによりマイクロコントローラモジュールを有効化するステップａ）は、マイクロコントローラモジュールが、容量性または誘導性のセンサを充電するための切換手段を作動させることと、最小インピーダンスを伴う測定ブランチに対応する切換手段を作動させることとを含む。
【００４７】
同様に、本発明の第２の態様による本発明のこの同じ実施形態では、切換手段により測定ブランチの少なくとも１つのブランチを有効化するステップｂ）は、
−容量式または誘導式センサ用の前記充電切換手段を無効化することと、
−最小インピーダンスを伴う測定ブランチの切換手段を無効化することと
をさらに含む。
【００４８】
有利なことに、これらの実施形態は、作動させるステップａ）、および、物理量に応じて容量もしくは誘導特性が変化する任意のタイプのセンサもしくはトランスデューサの使用を可能にすることを有効にするステップｂ）を拡張することをさらに含む。これらの実施形態の結果として、ユーザは、ユーザのニーズに応じた幅広い動作の自由度を伴って、この発明の方法を実施することができる。
【００４９】
本発明の第２の態様による本発明の一実施形態では、少なくとも１つのエネルギー蓄積手段における電圧の値が閾値（α）を下回るとき、方法は、処理モジュールに保存された最後の測定の値をエミッタに送信することをさらに含む。
【００５０】
有利なことに、この実施形態は、測定を行うために使用されるモジュールが、測定が行われるときにのみ作動されるため、エネルギーの節約およびエネルギー蓄積手段の充電を可能にし、測定されるべき量の測定に関して非常に概略的な情報をリーダに送信することをさらに可能にする。
【００５１】
本発明の第２の態様による本発明の一実施形態では、エミッタにより送信された測定リクエストは、
−前記少なくとも１つの測定モジュールで多数の周期的測定を行うこと、または、
−前記少なくとも１つの測定モジュールで１回の測定を行うこと、または、
−前記少なくとも１つの測定モジュールで１回の測定を行い、前記測定をＲＦＩＤレシーバモジュールの情報記憶手段に記憶すること
を伴う。
【００５２】
有利なことに、この実施形態は、構成の自由度および複数の選択肢を提示することを可能にするので、複数の用途で使用することができる。
【００５３】
例えば、温度が重要な値となる環境が使用される場合、センサは、温度の値を周期的に送信することができるので、リーダは、適切な動作を行うことができる。
【００５４】
有利なことに、この実施形態の汎用性の結果として、１つの同じリーダで幾つかのセンサを監視し、各レシーバの固有の識別子（ＩＤ）により別個に関連付けられた各センサの情報を取得することを可能にし、どのセンサがどの情報を送信しているかを常に知ることを可能にする。
【００５５】
この明細書（請求項、説明および図面を含む）に記述する全ての特徴および／または方法のステップは、相互排他的な特徴の組合せを除いて、任意の組合せで組み合わせることができる。
【００５６】
以下で成される説明を補足するとともに、本発明の好ましい実践的な実施形態による本発明の特徴をより良く理解することを助けるために、前記説明の一体部分として一組の図面が添付され、そこでは、例示的かつ非限定的な性質のものとして、以下の図が描写される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の全体的な動作プロセスおよびその構成要素を描写する図。
【図２】測定モジュールに接続されたレシーバモジュールのブロック図。
【図３】ＲＦＩＤタグまたはレシーバのブロック図。
【図４】一実施形態による、物理量の測定のために使用されるパッシブ型ＲＦＩＤレシーバのアーキテクチャのある実施形態を示す図。
【図４Ａ】インピーダンスを伴う測定ブランチを有する本発明の一実施形態を示す図。
【図４Ｂ】ホイートストン・ブリッジ構成を伴う測定ブランチを有する本発明の一実施形態を示す図。
【図４Ｃ】容量手段を使用する測定ブランチを有する本発明の一実施形態を示す図。
【図４Ｄ】誘導手段を使用する測定ブランチを有する本発明の一実施形態の図。
【図５】本発明のシステムおよび方法により得られた結果を従来のセンサと比較するグラフ。
【図６】本発明において実施される方法のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００５８】
図１は、物理量（１５）を取得するための本発明のシステムの要素、具体的には、エミッタ（１１）、レシーバ（１２）および測定モジュール（１４）の全体的な枠組みの描写を示す。
【００５９】
図１Ａは、測定リクエストをレシーバ（１２）に送信するエミッタ（１１）のプロセスを示し、レシーバは、結果として測定モジュール（１４）に向けた前記リクエストを処理すること（１３）に関わる。
【００６０】
図１Ｂには、逆のプロセス、すなわち、測定モジュール（１４）により測定された物理量（１５）をレシーバモジュール（１２）に送信するプロセス（１６）が示される。
【００６１】
図２は、レシーバモジュール（１２）の側のモジュールおよび同側で実施される主要な機能、すなわち、ＲＦ信号からエネルギーを抽出するための手段（２１）と、エミッタモジュール（１１）および測定モジュール（２３）と通信するための通信手段（２２）とを描写する。
【００６２】
パッシブ型ＲＦＩＤレシーバモジュール（１２）に含まれる、エネルギーを抽出するための手段（２１）は、エミッタモジュール（１１）から到来する無線周波数（ＵＨＦ）信号から電磁的エネルギーを従来の方式で抽出し、それを直流（ＤＣ）供給電圧（Ｖｃｃ）に変換する。前記直流供給電圧（Ｖｃｃ）は、受信リクエストのタイプに応じて、通信手段（２２）および／または測定モジュール（２３）にエネルギー供給され得る。この決定は、ＲＦＩＤレシーバモジュール（１２）に含まれる論理演算手段により成される。
【００６３】
示されたように、通信手段（２２）は、パッシブ型ＲＦＩＤレシーバモジュール（１２）に含まれ、直流電圧供給（Ｖｃｃ）を受け、エミッタモジュール（１１）に対する通信に関わる。
【００６４】
エネルギーを抽出するための手段（２１）によるエネルギーの抽出と、通信手段（２２）による無線通信との両方が、１つの同じＲＦＩＤタグを使用して実施されることから、両方の機能のために１つの同じアンテナを使用することが可能である。
【００６５】
最後に、測定モジュール（２３）も、直流電圧供給（Ｖｃｃ）を受け、測定されるべき物理量を測定するプロセスに関わる。
【００６６】
図３は、本発明のシステムの一実施形態に使用されるＲＦＩＤタグまたはレシーバモジュール（１２）のブロック図を示す。レシーバモジュール（１２）は、以下のブロック：
−ＲＦ信号を送受信するために使用されるアンテナ（３１）と、
−電圧増倍器（３２）と、
−エネルギー監視モジュール（３３）と、
−ＡＳＫ（振幅シフトキーイング）復調器（３５）と、
−負荷変調器（３６）と、
−実装されるＲＦＩＤプロトコルを備えるデジタルプロセッサ（３７）と
を備える。
【００６７】
ある特定の実施形態では、レシーバモジュール（１２）は、以下のブロック：
−エネルギーを外部に供給するためのブロック（３４）であって、他の可能な接続できる要素またはブロックへの直流電圧供給を容易にする、ブロック（３４）と、
−通信ブリッジ（３８）であって、有線プロトコルにより通信される他のデバイスにＲＦＩＤプロトコルによりアクセスすることを可能にする通信ブリッジ（３８）と
も備える。
【００６８】
別の可能な実施形態では、通信ブリッジ（３８）は、マイクロコントローラに結合されたセンサの信号の調整を制御するために、一体化されたＡＤＣおよびデジタル入出力を伴う低消費マイクロコントローラと接続することが可能である。
【００６９】
図４は、本発明による抵抗式トランスデューサ用の測定システムのある実施形態を示す。
【００７０】
上述のモジュールは、この実施形態では、すなわち、
−アンテナ（４１）と、
−エネルギーを収集し、通信を確立および制御するためのレシーバモジュール（４２）と、
−エネルギー監視モジュール（４３）と、
−アナログデジタルＡＤＣ変換器回路（４９）を伴うマイクロコントローラモジュール（４４）と、
−有効化手段（４１０）と、
−測定モジュール（４１３）と
に示される。
【００７１】
レシーバモジュール（４２）またはＲＦＩＤタグは、ＲＦＩＤ信号からのエネルギーの収集および通信の確立および制御に関わる。したがって、それは、マイクロコントローラモジュール（４４）および測定モジュール（４１３）の電流ピークをサポートするのに十分なエネルギーを有するように、エネルギー蓄積手段（４５）にエネルギー供給すること（Ｖｄｄ）に関わる。この実施形態では、レシーバモジュール（４２）と前記蓄積手段（４５）の間のフィードバックを避けるために、エネルギー蓄積手段と直列のダイオード（４８）が含まれる。
【００７２】
レシーバモジュール（４２）は、エネルギー監視モジュール（４３）にエネルギー供給し、エネルギー監視モジュールの目的は、適正なエネルギー管理、すなわち、十分なエネルギーがエネルギー蓄積手段（４５）に蓄えられるまで、測定モジュール（４１３）を電源から切り離しておくことである。エネルギー蓄積手段（４５）に蓄えられたエネルギーが、必要最小レベル（α）を超えると、エネルギー監視モジュール（４３）は、所望の測定を行うことを目的として、有効化手段（４１０）により測定モジュール（４１３）のエネルギー供給（Ｖｓｓ）を接続する。
【００７３】
図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄは、
−処理モジュール（３７）によりエネルギー供給される少なくとも１つの検知手段（４６）と、
−検知手段（４６）に接続された少なくとも１つの測定ブランチ（４７）であって、少なくとも１つのインピーダンス（４１１）および少なくとも１つの切換手段（４１２）を備える、測定ブランチ（４７）と
を備える測定モジュール（４１３）の幾つかの実施形態を示す。
【００７４】
図４Ａは、測定モジュール（４１３）のある実施形態を示す。この場合、前記測定モジュール（４１３）は、並列に配置された測定ブランチ（４７）を備え、各ブランチ（４７）が、切換手段（４１２）に直列に接続された抵抗手段（４１１）を備え、前記ブランチ（４７）が、エネルギー蓄積手段（４５）によりエネルギー供給される検知手段（４６）に直列に接続される。この実施形態では、測定ブランチ（４７）の各抵抗手段（４１１）は、残りの測定ブランチ（４７）の抵抗手段（４１１）とは異なる値を有する。
【００７５】
結果として、切換手段（４１２）は、マイクロコントローラモジュール（４４）により個別に制御され、もって、既知の値の抵抗手段の１つを検知手段（４６）と直列に配置するために、抵抗ブリッジ構成にある様々な測定ブランチ（４７）の制御および有効化に関わる。ある特定の実施形態では、検知手段（４６）は抵抗式トランスデューサである。
【００７６】
したがって、様々な測定ブランチ（４７）を通る電流を交替させ、抵抗手段（４１１）と切換手段（４１２）の間の接続部の中間点（４１４）で電圧測定を行うことによって、検知手段またはトランスデューサ（４６）の瞬間値の精密測定が決定される。前記中間点（４１４）での電圧測定は、マイクロコントローラモジュール（４４）のアナログデジタル（ＡＤＣ）変換器回路（４９）によって行われる。
【００７７】
測定例１：抵抗式センサを用いた測定
ある具体的な実施形態では、物理量を測定するためのシステムの手段および要素は、以下の通りである：
−パッシブ型ＲＦＩＤレシーバモジュール（４２）：組み込まれたＦａｒｓｅｎｓ  ＡＮＤＹ１００Ｄ回路、
−エネルギー蓄積手段（４５）：５０μＦキャパシタ、
−エネルギー監視モジュール（４３）：Ｍａｘｉｍ  ＭＡＸ６４２７電圧モニタ、
−マイクロコントローラモジュール（４４）：１０ビットアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）回路（４９）を伴うＴｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  ＭＳＰ４３０Ｆ２ＸＸＸシリーズマイクロコントローラ、
−測定ブランチ（４７）：各ブランチが、前のブランチよりも大きなオーダの抵抗器（４１１）：１００Ω、１ｋΩ、１０ｋΩ、１００ｋΩおよび１ＭΩを組み込む、
−トランスデューサまたは検知手段（４６）：ＴＨ３４９Ｇ３９ＧＤサーミスタ、その参照基準温度に対応するその公称抵抗が１０ｋΩである、
−最適分解能閾値：供給電圧（Ｖｄｄ）に対する電圧ドロップの３０％。
【００７８】
したがって、公称抵抗１０ｋΩに相当する、参照基準温度（２５℃）に等しい温度での、前記温度トランスデューサ（４６）を用いた特定の定時的測定のための方法は、以下の通りである：
１．１ＭΩブランチを作動させる。
ａ．ブランチの全抵抗は、１ＭΩ＋１０ｋΩ＝１．０１ＭΩである。
ｂ．ブランチを流れる電流は、Ｉ＝ＶＤＤ／１．０１ＭΩである。
ｃ．トランスデューサにおける電圧ドロップは、Ｖ＝Ｉ×Ｒ＝ＶＤＤ×１０ｋΩ／１．０１ＭΩ＝ＶＤＤ×０．００９９→０．９９％である。
２．ＡＤＣ（４９）を用いて測定を行い、ブランチを停止させる。
３．０．９９％が３０％よりも小さいので、次のブランチを用いて測定を行う。１００ｋΩブランチが作動される：
ａ．ブランチの全抵抗は、１００ｋΩ＋１０ｋΩ＝１１０ｋΩである。
ｂ．ブランチを流れる電流は、Ｉ＝ＶＤＤ／１１０ｋΩである。
ｃ．トランスデューサにおける電圧ドロップは、Ｖ＝Ｉ×Ｒ＝ＶＤＤ×１０ｋΩ／１１０ｋΩ＝ＶＤＤ×０．０９０９→９％である。
４．ＡＤＣ（４９）を用いて測定を行い、ブランチを停止させる。
５．９％が３０％よりも小さいので、次のブランチを用いて測定を行う。１０ｋΩブランチが作動される：
ａ．ブランチの全抵抗は、１０ｋΩ＋１０ｋΩ＝２０ｋΩである。
ｂ．ブランチを流れる電流は、Ｉ＝ＶＤＤ／２０ｋΩである。
ｃ．トランスデューサにおける電圧ドロップは、Ｖ＝Ｉ×Ｒ＝ＶＤＤ×１０ｋΩ／２０ｋΩ＝ＶＤＤ×０．５→５０％である。
６．ＡＤＣ（４９）を用いて測定を行い、ブランチを停止させる。
７．５０％が３０％よりも大きいので、測定を正しいものとして容認する。ＲＦＩＤタグまたはレシーバモジュール（４２）に返される情報は、測定を行うために使用されたブランチの表示と、ＡＤＣ（４９）により返された値との両方を含む。
【００７９】
見て取れるように、この例では、トランスデューサ（４６）の抵抗値に最も近い基準抵抗器（４１１）を用いて行われた測定の値が返される。これは、より高い分解能を提示しており、なぜなら、トランスデューサ（４６）における変動に対する電圧測定における変動が、トランスデューサ（４６）および基準抵抗器（４１１）の互いの値の場合よりもさらに小さいためである。
【００８０】
この例では、抵抗器間に１０倍の倍率を伴う５つのブランチ（４７）を選択するための基準は、十分に簡素なシステムを用いて広範な抵抗値（１００Ω−１ＭΩ）をカバーすることである（僅かな入出力ポートを伴うマイクロコントローラ（４４）を用いて制御できるのは、５つのブランチのみである）。
【００８１】
代わりに、値の範囲がより狭いトランスデューサ（４６）を測定する場合、システムは、以下のように修正され得る：
１．ブランチ（４７）の数を減らすこと。このことは、さらにコスト削減を必然的に伴う。
２．一測定ブランチ（４７）の値から別の測定ブランチの値へのジャンプを減らすこと。例えば、毎回１０倍する代わりに、５倍することが可能である。この場合、最適閾値（Ｕ）は、トランスデューサの測定レンジにより変化する。トランスデューサ（４６）の値に近い基準抵抗（４１１）の値がより多くなることから、トランスデューサ（４６）の実際値に非常に近い基準抵抗器（４１１）が常に存在するので、取得される分解能が向上する。
【００８２】
図４Ｂは、測定モジュール（４１３）のある実施形態を示す。この場合、前記測定モジュール（４１３）は、ホイートストン・ブリッジの形で並列に構成された測定ブランチ（４７）を備える。ホイートストン・ブリッジは、抵抗手段、容量手段または誘導手段を備えることができる。
【００８３】
各ホイートストン・ブリッジに対応する測定ブランチ（４７）は、この発明において実施される方法を使用して作動され、ここで、測定ブランチ（４７）を有効化するステップｂ）では、対応する各測定ブランチのスイッチ（４１２、４１２’）が接続される。
【００８４】
ホイートストン・ブリッジにおける差動電圧（４１４）は、従来と同様に以下の式により計算される：
【数１】
0006479955.tif 000002
ここで、
−Ｖｏは、ホイートストン・ブリッジにより測定されるべき差動電圧（４１４）である。
−Ｖｉは、ブリッジの入力電圧である（図面では特定されない）。
−ＺＸは、測定量に応じて変化するセンサ（４６）のインピーダンスである。
−Ｚは、ブリッジの各インピーダンス（４１１）である。
【００８５】
したがって、ドロップアウト電圧または差動電圧（４１４）は、
【数２】
0006479955.tif 000003
となる。
【００８６】
この構成の結果として、誘導式、容量式または抵抗式であることができる各測定ブランチのインピーダンスを高い精度を伴って選ぶことができ、各用途のニーズに応じて測定中のより高い感度を得ることができる。図４Ｂの具体的な実施形態は、抵抗要素（４１１）およびトランスデューサ（４６）を伴う構成を示し、それも、抵抗式（ｊＸｘ＝０→Ｚｘ＝Ｒｘ）（ｊＸ＝０→Ｚ＝Ｒ＋ｊＸ＝Ｒ）であり、したがって、差動ドロップアウト電圧（４１４）は、
【数３】
0006479955.tif 000004
【００８７】
図４Ｃは、測定されるべき量に応じて容量特性が変化するセンサ（４６）、すなわち容量式センサと、各ブランチが抵抗器（４１１）を備える並列の測定ブランチ（４７）とを備える測定モジュール（４１３）の別の実施形態を示す。各ブランチは、本発明において実施される方法のステップｂ）に従って、図４Ｃに示すスイッチ（４１２、４１２’）により有効化される。この実施形態では、各測定ブランチ（４７）の抵抗器（４１１）は、残りの測定ブランチ（４７）の抵抗器（４１１）とは異なる値を有する。
【００８８】
測定例２：容量式センサを用いた測定
この具体的な実施形態では、この場合に使用される検知手段またはトランスデューサ（４６）が容量性である、すなわち、その容量特性が、測定されるべき量に応じて変化する点を除いて、測定例１（抵抗式センサを用いた測定）の物理量（１５）を測定するためのシステムの手段および要素が使用された。
【００８９】
したがって、前記トランスデューサ（４６）を用いた具体的な周期的測定のための方法は、以下の通りである：
１．監視モジュール（３３、４３）が、有効化モジュール（４１０）によりマイクロコントローラモジュール（４４）を作動させ、その結果として、前記マイクロコントローラモジュール（４４）が、センサを充電するまで、切換手段（４１２’）および最小インピーダンス（４１１）を伴う測定ブランチ（４７）に対応する切換手段（４１２）を作動させる。
２．容量式センサ（４６）が一旦充電されると、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）（４９）が、点（４１４）での電圧の測定Ｖｉを行う。
３．切換手段（４１２）により測定ブランチ（４７）を有効化し、切換手段（４１２’）を無効化し、最小インピーダンス（４１１）を伴う測定ブランチ（４７）に対応する切換手段（４１２）を無効化する。
４．特定の時間ｔにわたって待機する。
５．アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）（４９）が、点（４１４）での電圧の別の測定Ｖｏを行う。
６．Ｖｏが閾値Ｕを下回る場合、放電は測定中の良好な分解能を得るのに十分であった、そうでない場合、ステップ１に戻り、測定ブランチ（４７）の異なるブランチを有効化する。
【００９０】
センサ（４６）により測定された物理量に対応する容量の値は、以下の式から得られ、
【数４】
0006479955.tif 000005
ここで、
−ｔは、所定の待機時間（ステップ４）である。
−Ｖｉは、ステップ２で測定された出力電圧である。
−Ｖｏは、ステップ５で測定された出力電圧である。
−Ｒは、ステップ３で選択された測定ブランチ（４７）の抵抗器（４１１）である。
−Ｃは、測定された物理量（１５）の値を取得できる取得されるべき量である。
【数５】
0006479955.tif 000006
【００９１】
測定量の値は、取得値Ｃに基づいて処理モジュール（３７）で計算される。
【００９２】
図４Ｄは、測定されるべき量に応じて誘導特性が変化するセンサ（４６）、すなわち誘導式センサと、各ブランチが抵抗器（４１１）を備える並列の測定ブランチ（４７）とを備える測定モジュール（４１３）の別の実施形態を示す。各ブランチは、本発明において実施される方法のステップｂ）に従って、図４Ｄに示すスイッチ（４１２、４１２’）により有効化される。この実施形態では、各測定ブランチ（４７）の抵抗器（４１１）は、残りの測定ブランチ（４７）の抵抗器（４１１）とは異なる値を有する。
【００９３】
電流供給源（４１５）が、電流を誘導式センサに供給するために電圧Ｖｄｄを電流に変換し、したがってデバイスもパッシブ型であることに注意しなければならない。
【００９４】
測定例３：誘導式センサを用いた測定
この具体的な実施形態では、この場合に使用される検知手段またはトランスデューサ（４６）が誘導性であり、すなわち、その誘導特性が、測定されるべき量に応じて変化する点を除いて、測定例１（抵抗式センサを用いた測定）の物理量（１５）を測定するためのシステムの手段および要素が再び使用された。
【００９５】
したがって、前記トランスデューサ（４６）を用いた具体的な周期的測定のための方法は、以下の通りである：
１．監視モジュール（３３、４３）が、有効化モジュール（４１０）によりマイクロコントローラモジュール（４４）を作動させ、その結果として、前記マイクロコントローラモジュール（４４）が、センサを充電するまで、切換手段（４１２’）および最小インピーダンス（４１１）を伴う測定ブランチ（４７）に対応する切換手段（４１２）を作動させる。
２．誘導式センサ（４６）が一旦充電されると、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）（４９）が、点（４１４）での電圧の測定Ｖｉを行う。
３．切換手段（４１２）により測定ブランチ（４７）を有効化し、切換手段（４１２’）を無効化し、最小インピーダンス（４１１）を伴う測定ブランチ（４７）に対応する切換手段（４１２）を無効化する。
４．特定の時間ｔにわたって待機する。
５．アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）（４９）が、点（４１４）での電圧の別の測定Ｖｏを行う。
６．Ｖｏが閾値Ｕを下回る場合、放電は測定中の良好な分解能を得るのに十分であった、そうでない場合、ステップ１に戻り、測定ブランチ（４７）の異なるブランチを有効化する。
【００９６】
センサ（４６）により測定された物理量に対応するインダクタンスの値は、以下の通り得られる：
【数６】
0006479955.tif 000007
ここで、
−ｔは、所定の待機時間（ステップ４）である。
−Ｖｉは、ステップ２で測定された出力電圧である。
−Ｖｏは、ステップ５で測定された出力電圧である。
−Ｒは、ステップ３で選択された測定ブランチ（４７）の抵抗器（４１１）である。
−Ｌは、測定された物理量（１５）の値を取得できる取得されるべき量である。
【数７】
0006479955.tif 000008
【００９７】
測定量の値は、取得値Ｌに基づいて処理モジュール（３７）で計算される。
【００９８】
図５は、Ｋ型熱電対により取得された測定（５２）と、本発明により実施されるシステムおよび方法により取得された結果（５１）との比較を示す。
【００９９】
無線システムの精度における差の度合は、熱電対と同様であり、技術水準として示された全ての課題を克服することが見て取れる。
【０１００】
図６は、本発明の方法により実施されるステップによるフローチャートのある実施形態を示す。
【０１０１】
第１のステップでは、ＲＦＩＤエミッタモジュールにより成された測定リクエストが、ＲＦＩＤレシーバモジュール（４２）で受信される（６１）。
【０１０２】
次いで、リクエストが前記レシーバモジュール（４２）に対するものであるかが、処理モジュール（３７）で判定される（６２）。リクエストが前記レシーバに向けられたものでない場合、エネルギーが抽出され（６３）、エネルギー蓄積モジュール（４５）が再充電される。次いで方法が終了する（６１７）。
【０１０３】
リクエストがレシーバモジュール（４２）宛てのものである場合、処理モジュールは、測定リクエストが受信されたかを確認する（６４）。
【０１０４】
ケース１：ＲＦＩＤレシーバ読取りリクエストが受信される
この場合、ＲＦＩＤ認識番号がリクエストされているか、またはレシーバモジュール（４２）に記憶された別のレコードがリクエストされている、リクエストが受信される。この場合、エネルギーが抽出され（６３）、エネルギー蓄積モジュール（４５）が再充電される。
【０１０５】
処理モジュール（３７）に保存されたリクエスト情報が、続いて取得される（６５）。次いで、情報は、エミッタモジュール（１１）に送信され（６１５）、前記情報は、続いてエミッタモジュール（１１）で受信され（６１６）、方法が終了する（６１７）。
【０１０６】
ケース２：センサ測定リクエストが受信される
この場合、検知手段（４６）を用いて物理量（１５）の測定を行うためのリクエストが受信される。まず、エネルギー蓄積手段（４５）の電圧値が、監視モジュール（４３）によって確認される（６６）。エネルギー蓄積手段（４５）が、閾値（α）を下回る電圧値を有する場合、方法が終了する（６１７）。随意に、エネルギー蓄積手段（４５）が前記閾値（α）を下回る電圧値を有する場合、方法が終了する（６１７）前に、エラーメッセージまたは保存された最後の測定の値がエミッタに送信される（６７）。
【０１０７】
エネルギー蓄積手段（４５）が前記閾値（α）を上回る電圧値を有する場合、以下のステップが実施される：
ａ）監視モジュール（４３）が、有効化モジュール（４１０）によりマイクロコントローラモジュール（４４）を作動させる（６８）。
ｂ）切換手段（４１２）により測定ブランチ（４７）の少なくとも１つのブランチを有効化する（６９）。
ｃ）有効化された測定ブランチの中間点（４１４）における電圧ドロップの少なくとも１つの測定をアナログデジタル変換（ＡＤＣ）手段（４９）により行い（６１０）、検知手段における電圧ドロップを決定する（６１１）。
ｄ）検知手段（４６）における電圧ドロップの前記少なくとも１つの測定が、マイクロコントローラモジュール（４４）の供給電圧（Ｖｄｄ）の値の閾値（Ｕ）よりも大きいか否かを判定する（６１１）。
ｅ）検知手段（４６）における電圧ドロップが閾値（Ｕ）よりも万一大きい場合は、行われた最後の測定を処理モジュールに送信し（６１４）、ステップｈ）に進む。
ｆ）少なくとも１つの検知手段（４６）における電圧ドロップが閾値（Ｕ）よりも万一小さい場合に、他の測定ブランチ（４７）が存在するかを確認する（６１２）。これ以上の測定ブランチ（４７）が存在しない場合、行われた最後の測定を処理モジュールに送信する（６１４）。
ｇ）他の測定ブランチ（４７）が存在する場合、使用している測定ブランチを停止させ、次の測定ブランチを有効化し（６１３）、ステップｃ）に続く。
ｈ）処理モジュール（３７）が、処理モジュール（３７）に保存された取得情報をエミッタモジュール（１１）に送信する（６１５）。
ｉ）エミッタモジュール（１１）が、レシーバモジュール（４２）により行われた測定を受信する（６１６）。
ｊ）方法が終了する（６１７）。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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