(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質問機システムから携帯端末への情報伝達方法であって、
『パルス』と称される複数のタイムインターバルにわたってラジオ波搬送波強度変調によって情報を伝達する場合において、
−第１振幅レベル（Ｂ）と、この第１振幅レベルよりも小さな第２振幅レベル（Ａ）と、前記第１振幅レベルよりも大きな第３振幅レベル（Ｃ）と、を使用する３進法強度変調を使用するとともに、前記第１レベル（Ｂ）から前記第２レベル（Ａ）（負極性と称される）への移行と、前記第１レベル（Ｂ）から前記第３レベル（Ｃ）（正極性と称される）への移行と、のいずれかを行い、
−同一パターン内において２つの逆極性のパルス（Ｉ1，Ｉ2）を形成することによって位置による符号化を行うとともに、第１パルス（Ｉ1 ）に対しての第２パルス（Ｉ2 ）の位置を認識することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
シーケンスパターンからなるメッセージへと情報をグループ分けし、
それらシーケンスパターンの各々を、情報シンボルに関連づけるとともに、それぞれがＴC という長さを有したＮ個の同等のタイムユニットに分割された符号時間領域（Ｚ）を有するものとし、
前記ＴC を、前記符号タイム領域（Ｚ）内におけるＮ個のユニットのいずれにおいても、前記パルス（Ｉ1 ）の長さに少なくとも等しいものとすることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法において、
前記符号時間領域（Ｚ）内のタイムユニットの数（Ｎ）を、Ｍを整数としたときに、２M に等しいものとし、
この場合、各パターンによって伝達される情報シンボルが、Ｍビットの２値ワードをなすことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項２記載の方法において、
各メッセージを、複数のフレームからなる構造とし、
各フレームを、フレームスタートマーカー（ＳＯＦ）と称される先頭パターンを備えて構成し、
前記フレームスタートマーカーを、Ｎ個のタイムユニット（ＴC ）へと分割された時間領域（Ｚ）と、該時間領域の最初に配置された第１パルス（Ｉ1 ）と、前記時間領域内に配置され、前記第１パルス（Ｉ1 ）と同じ極性の第２パルス（Ｉ2 ）と、を有するものとし、
該フレームスタートマーカー（ＳＯＦ）の次に、メッセージの情報シンボルをに関連したパターンを続けることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４記載の方法において、
前記フレームスタートマーカー（ＳＯＦ）の前記第２パルス（Ｉ2 ）を、常に、前記タイム領域（Ｚ）内における同一タイムユニット内に配置することを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５記載の方法において、
前記フレームスタートマーカー（ＳＯＦ）の前記第２パルス（Ｉ2 ）を、常に、前記タイム領域（Ｚ）内における最終タイムユニット内に配置することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項４記載の方法において、
前記フレームを、フレームエンドマーカー（ＥＯＦ）と称される末尾パターンを備えて構成し、
前記フレームエンドマーカーを、時間領域（Ｚ）内にパルスを有しないものとするとともに、前記時間領域の最初に配置された第１パルス（Ｉ1 ）を有するものとすることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項４記載の方法において、
前記第１パルス（Ｉ1 ）と前記時間領域（Ｚ）の最後との間に、継続時間が前記タイムユニット（ＴC ）の複数倍（Ｋ1 倍）であるような、第１ガードタイム（Ｔg1）を設けることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項８記載の方法において、
前記時間領域（Ｚ）の後に、継続時間が前記タイムユニット（ＴC ）の複数倍（Ｋ2 倍）であるような、第２ガードタイム（Ｔg2）を設けることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項４記載の方法において、
各パターンにおいて、
各時間領域（Ｚ）の次に、ウエイトタイム（Ｔa ）を設けることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法において、
前記ウエイトタイム（Ｔa ）の継続時間を、伝達条件に応じて様々なパターンに合わせて変更することを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の方法において、
前記ウエイトタイム（Ｔa ）の継続時間を、携帯端末からの返信メッセージの長さに応じて変更することを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２記載のいずれかに記載の方法において、
前記第１パルス（Ｉ1 ）を、負極性とすることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３記載のいずれかに記載の方法において、
振幅変調インデックスを、５０％未満とすることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明の目的は、質問機システムから携帯端末への情報伝達方法を提供することである。
【０００２】
携帯端末が使用されている状況に応じて、遠隔チケット購入や大量生産や対象物の並べ替えやアクセス制御フィールドや、より一般的には、範囲や２値処理量やノイズ耐性やラジオ波伝送の規格追従性を行えることが適切である。これらの特性は、例えば、個々の導入フェーズにおける多くのデータフローとそれ以降の認識フェーズにおける少ないデータフローとの間において、変化する。
【０００３】
本発明の好ましい実施形態においては、携帯端末は、ラジオ周波数（ＲＦＩＤ）タグである。
【０００４】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
現在、ある種の規格は、質問機システムから、例えばラジオ周波数タグといったような携帯端末への情報伝達の規格化に近づきつつある。このような規格または規格原案は、通常、インターバルの位置符号化に関連したある種の時間インターバルに対しての、搬送波強度変調を推奨している。しかしながら、このような規格によって規定された技術では、ある種の問題を引き起こしてしまう。特に、インターバル位置に検出において問題を引き起こしてしまう。また、複数のタグが同期的に動作している場合にも、すなわち、搬送波周波数に対して個別的に動作する各発振器をそれぞれのタグが有している場合には、困難さが発生する。
【０００５】
本発明の目的は、このような問題点を正確に解決することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
変調インターバル（ここでは、パルスと称する）の位置を正確に検出するために、参照として機能する第１パルスと、第１パルスの位置に対しての位置が検出される第２パルスと、を形成する。第２フレームの位置は、伝達される情報を規定する。質問機からタグへのパルスフローにおける第１パルスと第２パルスとの潜在的混同は、避けなければならない。したがって、本発明は、３進法（２進法ではなく）搬送波振幅変調を使用することによる、第１パルスと第２パルスとの識別を提案する。これにより、異なる２つの変調が可能となり、それぞれが、使用されているパルスに割り当てられる。
【０００７】
より詳細には、本発明の目的は、質問機システムから携帯端末への情報伝達方法であって、『パルス』と称される複数のタイムインターバルにわたってラジオ波搬送波強度変調によって情報を伝達する場合において、
−第１振幅レベルと、この第１振幅レベルよりも小さな第２振幅レベルと、第１振幅レベルよりも大きな第３振幅レベルと、を使用する３進法強度変調を使用するとともに、第１レベルから第２レベル（負極性と称される）への移行と、第１レベル）から第３レベル（正極性と称される）への移行と、のいずれかを行い、
−同一パターン内において２つの逆極性のパルスを形成することによって位置による符号化を行うとともに、第１パルスに対しての第２パルスの位置を認識ことを特徴とする方法が提供される。
【０００８】
情報は、好ましくは、情報シンボルと関連している一連のパターンからなるメッセージへとグループ分けされる。したがって、各パターンは、Ｎ個の互いに同じタイムユニット（時間間隔）へと分割された符号時間領域を備えている。タイムユニットの継続時間は、ＴC であり、ＴC は、パルス継続時間に少なくとも等しく、第１パルスは、この時間領域の前に配置され、第２パルスは、時間領域のうちのＮ個のタイムユニットのいずれかに配置される。
【０００９】
タイムユニットの数（Ｎ）は、Ｍを整数としたときに、２M に等しいことが好ましい。この場合、各パターンによって伝達される情報シンボルは、Ｍビットの２値ワードをなす。
【００１０】
パルス幅の制限を容易とするために、第１パルスと符号時間領域の最初との間に、継続時間がタイムユニット（ＴC ）の複数倍であるような、第１ガードタイムを設けるべきである。
【００１１】
また、時間領域の後に、継続時間がタイムユニット（ＴC ）の複数倍であるような、第２ガードタイム（Ｔg2）を設けるべきである。
【００１２】
２つのパルスが連続してしまうというリスクは、これらガードタイムによって、完全に防止される。よって、正極性パルスと負極性パネルとの間の移行を、容易に検出することができる。
【００１３】
また、符号時間領域の後に、ウエイトタイムを設けることも有効である。このウエイトタイムの長さは、パルスのスタートパルスを待っているタグによっては、無視される。このウエイトタイムは、パターンに応じて、伝達情報に応じて、また、伝達距離に応じて、変更することができる。また、このウエイトタイムは、伝達スペクトルのサイドバンドの平均パワーレベルを低減できることにより、また、サイドバンドのパワーレベルを搬送波のパワーレベルに対して制限する必要があることにより、ある種の規格に従わせることが有効である。この問題点は、ウエイトタイムを調節することにより避けることができる。
【００１４】
したがって、ウエイトタイムは、
−局所的伝達規格や、
−質問機システム構造や、
−質問機システムとタグとの間の伝達プロトコル（伝達取り決め）や、
−用途（短距離または長距離、ノイズ耐性、規格に対する整合性、および、２値データフロー）、
に依存して変更することができる。
【００１５】
このような技術においてよく起こるように、メッセージは、フレーム内において組織化することができる。各メッセージは、フレームスタートマーカーと称される先頭パターンと、いくつかの情報パターンと、フレームエンドマーカーと称される末尾パターンと、を備えて構成されている。本発明においては、フレームスタートマーカーは、同極性の２つのパルスを備えている。したがって、このパターンは、情報パターンには対応することがない。なぜなら、情報パターンは、逆極性のパルスを必要とするからである。したがって、フレームスタートマーカーは、他のパターンとは、明確に区別することができる。そのようなフレームスタートマーカーのある利点は、タグに時間基準をもたらすことである。これにより、タグは、符号時間領域インターバルの長さを評価することができる。この利点は、搬送波周波数とは個別的に動作するそれぞれの発振器を複数の同期タグにおいて、特に有効である。
【００１６】
フレームエンドマーカーは、単一パルスを有することができる。これにより、情報パターンとは、区別することができる。
【００１７】
すべての変形例において、フレームスタートマーカーまたはエンドスタートマーカーまたは情報パターンパルスは、好ましくは、搬送波の振幅が変調の結果として減少するように、負であるべきである。しかしながら、すべての極性の設定は、本発明においては、任意である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、情報シンボルに対応したパターンを示している。ハッチング領域は、搬送ラジオ波の強度を示している。図示されたパターンは、負極性の第１パルス（Ｉ1 ）すなわち負に変調されたインデックスを有したパルスと、正極性の第２パルス（Ｉ2 ）すなわち正に変調されたインデックスを有したパルスと、を備えて構成されている。変調インデックスとは、搬送波レベルの変化と搬送波レベルの合計との間の比として定義されることに注意されたい。Ａ＜Ｂ＜Ｃであるような、搬送波の３つの可能な強度Ａ，Ｂ，Ｃを参照することにより、正極性と負極性との２つの変調インデックスを得ることができる。つまり、次のような変調を得ることができる。
ｍ- ＝ （Ｂ−Ａ）／（Ａ＋Ｂ）
ｍ+ ＝ （Ｃ−Ｂ）／（Ｃ＋Ｂ）
【００１９】
例えば、搬送波の周波数がｆ0 ＝１３．５６ＭＨｚである場合には、ｍ-＝ｍ+＝１０％を得ることができる。しかしながら、インデックスは、例えば５０％という大きさとすることができる。
【００２０】
図１に示すパターンは、Ｎ個のインターバルに分割された符号化タイム領域（Ｚ）から構成されている。各インターバルの長さは、ＴC とされている。したがって、第２パルス（Ｉ2 ）としては、Ｎ個分の配置可能性が存在する。Ｍを整数としたときにＮ＝２M であれば、これは、Ｍビットからなる２値シンボルに対応する。例えばＭ＝４であれば、Ｎ＝１６となり、４ビットシンボルを得ることとなる。
【００２１】
符号化タイム領域（Ｚ）は、パルス（Ｉ1 ）に続くものであって、Ｉ1 の後のＩ2 の位置が、シンボルの値をもたらし、ＴC 期間の数によって計数される。
【００２２】
情報は、任意の方法で符号化することができる。例えば、『グレイ』シンボルを使用して、各Ｉ2 の位置によって２値シンボルを割り当てることができる。この場合、１ビットだけ隣接位置にあっても対応シンボルは相違する。しかしながら、他の任意の符号化方法を、同様に使用することができる。
【００２３】
『チップ』とも称される期間（ＴC ）は、Ｔ0 を搬送波の長さとしたときにつまりＴ0＝１／ｆ0である場合に、ｎＴ0 に等しいことが好ましい。例えば、ｆ0 ＝１３．５６ＭＨｚの場合には、ｎ＝１２８として、ＴC ＝９．４μｓとすることができる。
【００２４】
パターンの合計長さは、Ｔm として表されている。Ｎ＝１６でありかつＴC ＝９．４μｓである場合には、Ｔm ＝１５９．８μｓとなる。
【００２５】
図２は、２つのシンボルにそれぞれ関連した２つのパターン（Ｓ1，Ｓ2）と、フレームスタートマーカー（Start Of Frame，ＳＯＦ）と、フレームエンドマーカー（End Of Frame，ＥＯＦ）と、を備えている。ＳＯＦマーカーは、負極性の第１パルス（Ｉ1 ）と、同じく負極性の第２パルス（Ｉ2 ）と、を備えて構成されている。このような負極性どうしの組合せは、情報符号化規則を分裂させ（反対の極性を要求する）、そのため、情報パルスと混同することがない。
【００２６】
ＳＯＦパターンにおいては、Ｉ2 は、好ましくは、Ｉ1 からできるだけ遠くに配置されべきである。つまり、タイム領域の最後に配置されるべきである。すなわち、Ｉ1 からＮＴC だけ離れたところに配置されるべきである。これにより、正確さが向上する。しかしながら、第２パルス（Ｉ2 ）は、最後以外のタイムユニットに配置することもできる。ただし、タイムベースとして機能するためには常に同一ユニット内に配置されなければならない。
【００２７】
ＥＯＦマーカーは、ただ１個だけのパルス（Ｉ1 ）を備えて構成されている。このパルスも、情報符号化規則を分裂させ、情報パターンやＳＯＦマーカーと混同することがない。
【００２８】
図２の変形例においては、パターンの全体長さ（Ｔm ）は、（Ｎ＋１）ＴC に等しい。この長さは、図３，４に示すような、ガードタイムおよび／またはウエイトタイムを導入することによって、延長することができる。
【００２９】
まず最初に、図３においては、第１パルス（Ｉ1 ）と第２パルス（Ｉ2 ）との双方の直後に、それぞれ、ガードタイム（Ｔg ）が導入されている。これらガードタイムは、必ずしも同じ長さではなく、Ｋ1およびＫ2を整数としたときに、第１パルスに関してはＫ1ＴCという長さをとり、第２パルスに関してはＫ2ＴCという長さをとることができる。これらガードタイムは、（Ｋ1＋Ｋ2）ＴC＝ＫＴC
という長さだけ、パターンの長さを伸ばす。例えば、次のように例示することができる。すなわち、Ｋ1＝Ｋ2＝１、よって、Ｋ＝２。
【００３０】
図４においては、パターンの最後の部分にウエイトタイム（Ｔa ）が示されている。このウエイトタイムは、ｐを整数としたときに、ｐＴC に等しいものとすることができる。図示の例においては、パターンの長さ（Ｔm ）は、（１＋Ｋ1 ＋Ｎ＋Ｋ2＋ｐ）ＴC となる。
【００３１】
ウエイトタイム（Ｔa ）は、タグに影響を与えることなく、質問機システムによって調整することができる。メッセージ内において符号化されたこのタイム値を、最初に送信する必要はない。
【００３２】
質問機システムは、上述のような応用の制約に従って、ウエイトタイムを計算することができる。典型的には、伝達距離が短いほど、タグに対して遠隔的に供給するための、伝達フィールドに対してのパワーが小さくて済む。これは、搬送波強度と伝達サイドバンドとの間に質問機システムを維持しなければならない距離を低減する。したがって、搬送波のために使用されるパワーよりもサイドバンドの伝達スペクトルに対して、より多くのパワーを使用することができる。よって、ウエイトタイムが短縮される。
【００３３】
また、ウエイトタイムは、多数の同一符号が連続して伝達される際には、一方においては伝達スペクトルの広帯域化を防止するために、他方においては質問機によって送信されたメッセージとタグからの返信とのやりとりを最適化するために、ランダム因子を追加するように、メッセージ内容やタグ応答メッセージの長さに依存して、質問機システムによって変更することができる。
【００３４】
２値情報におけるデータフローにおいては、Ｎ＝１６、Ｋ＝２、ＴC ＝９．４μｓである場合には、単なる例示として、次の値をとることができる。
−Ｔa＝０（Ｔm＝１７８μｓ）、最大データフロー：２２．４ｋｂｉｔｓ／ｓ。−Ｔa＝１．９４ｍｓ（Ｔm＝２．１２ｍｓ）、公称データフロー：１．８９ｋｂｉｔｓ／ｓ。
【００３５】
質問機システムから伝達されたメッセージとタグからのメッセージとが、やりとりされる交信の一例が、図５に示されている。この例は、質問機システムが、識別シーケンスを開始する“DEB-SEC”（シーケンスの開始） という信号を伝達し、タグが、その位置（ｎ）のビットが“１”にセットされていれば“BIP”(BEEP) という信号を送信しまたその位置（ｎ）のビットが“０”にセットされていれば応答を送らないという、ビットごとの認識アルゴリズムを示している。質問機システムは、タグに対して、受領した内容を変換したメッセージを送信することによって応答する。すなわち、“BIP” という信号を受け取ったときには“Lect0” を送信し、何も受け取らなかったときには“Lect0” を送信する。ビット状態が質問機システムによって読み取られたビット状態と同じであるようなタグは、タグ認識符号の最後のビットに到達するまで、各ビットに関しての処理を継続する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  情報シンボルを表すパターンを示す図である。
【図２】  フレームスタートマーカーと２つの情報パターンとフレームエンドマーカーとを備えてなるフレームを示す図である。
【図３】  ガードタイムを有したフレームを示す図である。
【図４】  ウエイトタイムとガードタイムとを有したフレームを示す図である。
【図５】  メッセージのやりとりを含む処理の一例を示す図である。
【符号の説明】
Ａ  第２振幅レベル
Ｂ  第１振幅レベル
Ｃ  第３振幅レベル
Ｉ1 第１パルス
Ｉ2 第２パルス
ＴC タイムユニット
Ｔg ガードタイム
Ｔa ウエイトタイム
Ｚ  時間領域
ＳＯＦ  フレームスタートマーカー
ＥＯＦ  フレームエンドマーカー
【図１】
0004672226.tif 000002
【図２】
0004672226.tif 000003
【図３】
0004672226.tif 000004
【図４】
0004672226.tif 000005
【図５】
0004672226.tif 000006