(57)【要約】  ＲＦＩＤコマンド信号を生成する無線周波識別（ＲＦＩＤ）方法、リーダ、及び回路。リーダ及び回路は、少なくとも１つのコマンドレジスタであって、少なくとも１つのコマンドレジスタが少なくとも１つのコマンドビットを記憶し、少なくとも１つのコマンドレジスタが少なくとも１つのコマンドビットを記憶し、少なくとも１つのコマンドビットは、少なくとも１つの遠隔通信装置に送信されるコマンドの部分に対応する、少なくとも１つのコマンドレジスタと、送信前に少なくとも１つのコマンドビットを整形する波形整形遷移値を記憶する少なくとも１つのテーブルと、少なくとも１つの構成値を記憶する少なくとも１つの制御レジスタとを含む。
2010505357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＦＩＤコマンド信号を生成する無線周波識別（ＲＦＩＤ）回路であって、
少なくとも１つのコマンドビットを記憶する少なくとも１つのコマンドレジスタであって、前記少なくとも１つのコマンドビットは、少なくとも１つの遠隔通信装置に送信されるコマンドの部分に対応する、少なくとも１つのコマンドレジスタと、
前記少なくとも１つのコマンドビットを整形する波形整形遷移値を記憶する少なくとも１つのテーブルと、
前記少なくとも１つのコマンドビットを整形するための少なくとも１つの構成値を記憶する少なくとも１つの制御レジスタと
を備える、回路。
【請求項２】
前記回路が、プログラマブル論理素子である、請求項１に記載の素子。
【請求項３】
前記プログラマブル論理素子はフィールドプログラマブルゲートアレイである、請求項２に記載の素子。
【請求項４】
前記少なくとも１つの構成値は、ビット０がロー状態に遷移する前にハイ状態のまま留まる時間量を特定する持続時間値である、請求項１に記載の素子。
【請求項５】
前記少なくとも１つの構成値は、ビットがハイ状態にある時間とロー状態にある時間との比を特定するデューティサイクル値である、請求項１に記載の素子。
【請求項６】
前記少なくとも１つの構成値は遷移ステップ数値である、請求項１に記載の素子。
【請求項７】
前記少なくとも１つの構成値はパルス幅ハイ期間値である、請求項１に記載の素子。
【請求項８】
前記少なくとも１つの構成値はパルス幅ロー期間値である、請求項１に記載の素子。
【請求項９】
ＲＦＩＤリーダを使用して、少なくとも１つの遠隔通信装置に送信するコマンド信号を生成する方法であって、
少なくとも１つの波形整形遷移値を記憶することであって、前記少なくとも１つの波形整形遷移値は、少なくとも１つのコマンドビットを前記少なくとも１つの遠隔通信装置に送信する際に、前記コマンド信号の前記少なくとも１つのコマンドビットを整形するために使用される、記憶することと、
少なくとも１つの構成値を記憶することであって、前記少なくとも１つの構成値は、前記少なくとも１つのコマンドビットを前記少なくとも１つの遠隔通信装置に送信する際に、前記コマンド信号の前記少なくとも１つのコマンドビットのタイミング特性を定義する、記憶することと
を含む、方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの構成値は、ビット０がロー状態に遷移する前にハイ状態のまま留まる時間量を特定する持続時間値である、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの構成値は、ビットがハイ状態にある時間とロー状態にある時間との比を特定するデューティサイクル値である、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの構成値は遷移ステップ数値である、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの構成値はパルス幅ハイ期間値である、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの構成値はパルス幅ロー期間値である、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの構成値はパルス幅ハイ期間値である、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
ＲＦＩＤシステムで使用される無線周波識別（ＲＦＩＤ）リーダであって、
ＲＦ信号を合成するＲＦソース及びＲＦ信号を少なくとも１つの遠隔通信装置に送信するとともに、前記少なくとも１つの遠隔通信装置からＲＦ信号を受信するトランシーバを含む無線周波（ＲＦ）モジュールと、
デジタル信号プロセッサ及び信号生成回路を含むコントローラであって、前記回路は、
少なくとも１つのコマンドビットを記憶する少なくとも１つのコマンドレジスタであって、前記少なくとも１つのコマンドビットは、少なくとも１つの遠隔通信装置に送信されるコマンドの部分に対応する、少なくとも１つのコマンドレジスタ、
前記少なくとも１つのコマンドビットを整形する波形整形遷移値を記憶する少なくとも１つのテーブル、及び
前記少なくとも１つのコマンドビットを整形するための少なくとも１つの構成値を記憶する少なくとも１つの制御レジスタ
を含む、コントローラと
を備える、リーダ。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの構成値は、ビット０がロー状態に遷移する前にハイ状態のまま留まる時間量を特定する持続時間値である、請求項１６に記載のリーダ。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの構成値は、ビットがハイ状態にある時間とロー状態にある時間との比を特定するデューティサイクル値である、請求項１６に記載のリーダ。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの構成値は遷移ステップ数値であり、前記遷移ステップ数値は、第１の状態から第２の状態への遷移中にデジタル／アナログ変換器が行うべきステップ数を識別する、請求項１６に記載のリーダ。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの構成値はパルス幅ハイ期間値である、請求項１６に記載のリーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線周波識別（「ＲＦＩＤ」）通信の分野に関し、特にＲＦＩＤ信号の生成に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線周波識別（「ＲＦＩＤ」）システムは広範囲の用途で使用されており、人物又は物体の追跡、識別、及び認証を行う便利なメカニズムを提供する。ＲＦＩＤシステムは通常、選択された設置場所に配備される１つ以上のリーダ（一般にインテロゲータとも呼ばれる）を含む。リーダは通常、ＲＦＩＤタグ（一般にマーカ又はトランスポンダとも呼ばれる）を付けた、又は関連付けられた物体又は人物についての情報を制御又は受信したい場所に配備される。例えば、リーダは、入出口、在庫制御ポイント、取引ターミナル等をカバーするように配備することができる。各リーダは、ＲＦＩＤタグから情報を受信することが可能であり、各タグは通常、物体又は人物に関連付けられる。タグは、関連付けられる物体に固定されてもよく、若しくは埋め込まれてもよく、又はバッジ、カード、若しくは人物に付与されたトークンの部分であってもよい。タグとリーダとの間で伝達される信号により、リーダはタグについての情報を感知することができる。この情報は、例えば、認証情報又は識別情報を含んでもよく、又はタグが付けられた物体に対して行われるべき一連の処理若しくは動作等の命令を含んでもよい。
【０００３】
各タグは、リーダに無線通信される記憶された情報を含むことができる。タグは通常、読み取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）又は電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（「ＥＥＰＲＯＭ」）等の不揮発性プログラマブルメモリ等のオンボードメモリ内で情報を運び、情報量の範囲は１ビット〜数キロビットであってよく、又は数キロビットを超えてもよい。１ビットタグは通常、盗難防止タグ等の監視装置として機能する。数ビット〜数十ビットの量の情報は、バッジ又はスマートカードに見出すことができるような識別子として機能することができるのに対して、数キロビットの量の情報は、識別、通信、又は制御に使用できるポータブルデータファイルを含むことができる。リーダは、例えば、情報をタグから抽出し、それを識別に使用してもよく、又は情報を記憶する若しくは担当当事者に伝達してもよい。あるいは、データファイルは、他のどこかに記憶された情報に頼ることなく、又は調整することなく、処理又は動作を開始又は制御することができる命令セットを含んでもよい。
【０００４】
タグは通常、記憶された情報をリーダに無線通信することができる無線通信装置、例えば送信器又はトランスポンダを含む。タグは、独立して、又はリーダから受信される呼び掛け信号等の信号に応答して情報を通信することができる。アクティブ型タグ及びパッシブ型タグの両方が当分野において既知である。アクティブ型タグはオンボード電源を有するのに対して、パッシブ型タグは内部電源なしで動作することができ、その動作電力をリーダが発生させる場から導出する。パッシブ型タグは、アクティブ型タグよりもはるかに軽量且つ安価であり、略無制限の動作寿命を提供することができる。しかし、パッシブ型タグは通常、アクティブ型タグよりも短い読み取り範囲を有し、より高い出力のリーダを必要とする。パッシブ型タグは、データを記憶する性能及び電磁ノイズの多い環境で良好に動作する性能の点でも制限される。
【０００５】
パッシブ型タグは通常、メモリを含み、メモリは、タグが適用される用途に応じて、読み取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（「ＥＥＰＲＯＭ」）等の不揮発性プログラマブルメモリ、又はランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）であってよい。パッシブ型タグによって使用されるプログラマブルメモリは、タグがパワーダウン状態にあるときであってもデータが失われないように、不揮発性であるべきである。タグがリーダとアクティブに通信していないとき、タグはパワーダウン状態にある。
【０００６】
パッシブ型ＲＦＩＤタグの一般に使用される一実施態様は、リーダから受信される信号及びリーダに送信される信号を処理するアナログ回路又はデジタル回路、並びに例えば電磁結合によって互換性のあるリーダと通信するアンテナを含む。アンテナはコイルとも呼ばれる。電磁結合を通しての通信は通常、リズミカルに変化する場又は搬送波上にデータを重ね合わせること、すなわち、データを使用して搬送波を変調することを含む。搬送波は、適切には、正弦波であることができる。
【０００７】
電磁結合を通して通信するパッシブ型タグ又はトランスポンダからデータを受信するために、リーダは、通常、トランスポンダアンテナに電磁的に結合するリーダアンテナを使用して磁場を発生させる。磁場はトランスポンダアンテナ内に電圧を誘導し、それにより、電力をトランスポンダに供給する。データは、伝送場の１つのパラメータを変更することによってリーダに適宜送信することができる。このパラメータは振幅、周波数、又は位相であってよい。
【０００８】
パッシブ型タグは、伝送場の負荷を変更することによってリーダと通信する。負荷変更は、場の振幅又は位相に適宜影響することができる。場へのこういった変更はリーダアンテナによって感知され、リーダアンテナは、場に応答して変調電流を生成する。この電流は解析、例えば復調されてデータが抽出され、このデータは次に、特定のＲＦＩＤシステムの設計によって要求されるように使用される。
【０００９】
ＲＦＩＤ信号の処理は、かなりの信号処理パワーを必要とする。さらに、政府機関及び／又は業界全体の標準組織によって設定されるＲＦＩＤシステムの信号放射制限により、ＲＦＩＤリーダによって送信される信号は波形整形及びフィルタリングを介してかなりの調整を必要とするため、追加の処理要件が生み出される。これは、典型的なＲＦＩＤリーダのデジタル信号プロセッサに大きな要件を課す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、ＲＦＩＤリーダのデジタル信号プロセッサの処理要件を低減するシステム及び方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、有利なことに、ＲＦＩＤコマンド信号を生成する方法、リーダ、及び回路を提供する。
【００１２】
一態様によれば、本発明は、ＲＦＩＤコマンド信号を生成する集積回路素子を提供する。集積回路素子は、少なくとも１つのコマンドレジスタであって、少なくとも１つのコマンドレジスタが少なくとも１つのコマンドビットを記憶し、少なくとも１つのコマンドレジスタが少なくとも１つのコマンドビットを記憶し、少なくとも１つのコマンドビットは、少なくとも１つの遠隔通信装置に送信されるコマンドの部分に対応する、少なくとも１つのコマンドレジスタと、送信前に少なくとも１つのコマンドビットを整形する波形整形遷移値を記憶する少なくとも１つのテーブルと、少なくとも１つの構成値を記憶する少なくとも１つの制御レジスタとを含む。
【００１３】
別の態様によれば、本発明は、ＲＦＩＤリーダを使用して、少なくとも１つの遠隔通信装置に送信されるコマンド信号を生成する方法を提供する。ＲＦＩＤリーダを使用して、少なくとも１つの遠隔通信装置に送信されるコマンド信号を生成する方法は、少なくとも１つの波形整形遷移値を記憶することであって、少なくとも１つの波形整形遷移値は、少なくとも１つの遠隔通信装置に送信されるコマンド信号の少なくとも１つのコマンドビットの整形に使用される、記憶することと、少なくとも１つの構成値を記憶することであって、少なくとも１つの構成値は、少なくとも１つの遠隔通信装置に送信されるコマンド信号の少なくとも１つのコマンドビットのタイミング特性の定義に使用される、記憶することとを含む。
【００１４】
別の態様によれば、本発明は、ＲＦ信号を合成するＲＦソース及びＲＦ信号を少なくとも１つの遠隔通信装置に送信するとともに、少なくとも１つの遠隔通信装置からＲＦ信号を受信するトランシーバを含む無線周波（「ＲＦ」）モジュールと、デジタル信号プロセッサ及び信号生成集積回路素子を含むコントローラであって、集積回路素子は、少なくとも１つの遠隔通信装置に送信される少なくとも１つのコマンドビットを含む、コントローラと、送信前に少なくとも１つのコマンドビットを整形する波形整形遷移値を記憶する少なくとも１つのテーブルとを含むＲＦＩＤリーダを提供する。
【００１５】
本発明並びに本発明に付随する利点及び特徴のより完全な理解が、同様の参照符号が同様の要素を指す添付図面と併せて考慮される以下の詳細な説明を参照することによってより容易に得られるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の原理により構築された通信システムのブロック図である。
【図２】本発明の原理により構築された図１の通信システムの各種態様のブロック図である。
【図３】本発明の原理により構築されたＲＦＩＤシステムのコントローラモジュール及びＲＦモジュールのブロック図である。
【図４】本発明の実施形態によるＲＦＩＤシステムのデジタル信号処理の分散波形整形機能のブロック図である。
【図５】本発明の原理による波形整形機能を有する信号生成プログラマブル論理素子のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
これより、同様の参照符号が同様の要素を指す図面図を参照して、図１に、本発明の原理により構築され、全体を「１０」として示される例示的な通信システムの図を示す。通信システム１０は、本明細書において説明する実施形態の電子識別システムを提供する。さらに、説明される通信システム１０は、詳細に後述するように、後方散乱通信用に構成される。他の実施形態では、他の通信プロトコルを利用することができる。
【００１８】
図示される通信システム１０は、少なくとも１つの電子無線遠隔通信装置１６及びリーダ１２を含む。無線周波（「ＲＦ」）通信を遠隔通信装置１６とリーダ１２との間で行い、例示的な用途として識別システム及び製品監視システムに使用することができる。
【００１９】
装置１６は、本明細書において説明する実施形態では、無線周波識別（「ＲＦＩＤ」）装置を含む。複数の無線遠隔通信装置１６が通常、リーダ１２と通信するが、このような１つのみの装置１６が図１に示される。
【００２０】
複数の通信装置１６を通信システム１０に利用することができるが、通常、複数の装置１６それ自体の間での通信はない。それに代えて、複数の通信装置１６はリーダ１２と通信する。複数の通信装置１６は、リーダ１２の同じ場内、すなわちリーダ１２の通信範囲内で使用することができる。同様に、複数のリーダ１２は装置１６のうちの１つ以上の近傍にあってよい。
【００２１】
遠隔通信装置１６は、一実施形態では、無線媒体を使用してリーダ１２とインタフェースするように構成される。より具体的には、通信装置１６とリーダ１２との通信は、例えば説明する実施形態ではマイクロ波周波数でのＲＦリンク等の電磁リンクを介して行われる。リーダ１２は、順方向リンク無線通信信号１５を出力するように構成される。さらに、リーダ１２は、順方向リンク通信信号１５に応答して、リターンリンク無線通信信号１７、例えばリプライ信号を装置１６から受信するように動作可能である。上記によれば、順方向リンク通信信号及びリターンリンク通信信号は、無線周波信号等の無線信号である。赤外線、音響等の他の形態の電磁通信信号も想定される。
【００２２】
リーダユニット１２は、装置１６に実装されるものと同様に、少なくとも１つのアンテナ１４並びに送受信回路を含む。アンテナ１４は、リーダ１２に接続される送信／受信アンテナを備える。代替の実施形態では、リーダ１２は別個の送信アンテナ及び送信アンテナを有することができる。
【００２３】
動作に際して、リーダ１２は、アンテナ１４を介して順方向リンク通信信号１５、例えば呼び掛けコマンド信号を送信する。通信装置１６は、入力順方向リンク信号１５を受信するように動作可能である。通信装置１６は、信号１５を受信すると、応答リターンリンク通信信号１７、例えば応答リプライ信号を通信することによって応答する。システム１０内の通信についてさらに詳細に後述する。
【００２４】
一実施形態では、応答リターンリンク通信信号１７、例えば応答リプライ信号には、通信装置１６が関連付けられた任意の物体、動物、又は人物を識別するように、送信している特定の装置１６を一意に識別又は分類する情報が符号化される。通信装置１６は、物体又は人物に取り付けられ、取り付けられた物体又は人物に関する情報がそれぞれプログラムされたＲＦＩＤタグであることができる。情報は広範囲の形態をとることができ、情報が満たすニーズに応じて多かれ少なかれ詳細であることができる。例えば、情報は、汎用製品コード等の商品識別情報を含んでもよい。タグは、タグが発行された認証済みの人物の識別情報及びセキュリティクリアランス情報を含んでもよい。タグは、関連する物体又は人物を一意に識別するために、一意のシリアルナンバーを有してもよい。あるいは、タグは、物体又は人物の完全な説明等の物体又は人物に関するより詳細な情報を含んでもよい。さらなる代替の例として、タグは、盗難制御、すなわち物体又は人物を特に識別する必要なしでの特定のリーダでの物体又は人物の検出を通しての入室及び退去の簡単な追跡を提供するために、１ビットを記憶してもよい。
【００２５】
より具体的には、遠隔装置１６は、順方向リンク無線通信１５の受信に応答して、リプライリンク通信１７内に識別信号を出力するように構成される。リーダ１２は、リプライリンク通信信号１７、例えばリターン信号内の識別信号を受信して認識するように構成される。識別信号を利用して、送信している特定の通信装置１６を識別することができる。
【００２６】
リーダ１２の例示的な実施形態について図２を参照して説明する。この実施形態では、リーダ１２は、ＲＦモジュール１００及びコントローラモジュール１０２を有する。ＲＦモジュール１００は、無線周波信号、例えば呼び掛けＲＦ信号を合成し、ＲＦ信号をリーダ１２のトランシーバ１０６に出力する電波信号ソース１０４を含む。ソース１０４からの呼び掛けＲＦ信号は、９１５ＭＨｚ等の適した周波数を使用する。電波信号ソース１０４が通電されると、トランシーバ１０６は、アンテナ１４を通して呼び掛けＲＦ信号を通信装置１６のダイポールアンテナ等の適したアンテナ１８に送信する（通常、ＲＦ信号に情報信号が変調された後）。
【００２７】
変調信号は、アンテナ１４を介して通信装置１６から受信され、トランシーバ１０６に渡される。リーダ１２のコントローラモジュール１０２は、変調信号のデジタル版を受信する。一実施形態では、コントローラモジュール１０２は、通信装置１６の読み取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）１２２内の１及び０のパターンを識別するパターンを有する信号シーケンスを生成する。例えば、受信され処理されたシーケンスを、リーダ１２において所望のシーケンスと比較して、識別中の物体が、リーダ１２が探し求めているものか否かを判断することができる。
【００２８】
引き続き図２を参照して、遠隔通信装置１６の一実施形態について説明する。図示される通信装置１６は、後述するような受信器／送信器を有する変調器１２０及びＲＯＭ１２２等のデータソースを含み、データソースは、物体を識別する個々のパターンの２進数の１及び２進数の０のシーケンスを提供する。この実施形態では、ＲＯＭ１２２内の２進数の「１」は、変調器１２０に第１の複数の信号サイクルを生成させ、読み取り専用メモリ１２２内の２進数の「０」は、変調器１２０に、第１の複数の信号と異なる第２の複数の信号サイクルを生成させる。複数の信号サイクルは、物体を識別する２進数の１及び２進数の０のパターンを表す変調器１２０によって順次生成され、リーダ１２のアンテナ１４に送信するために、ダイポールアンテナ１８に導入される。別の実施形態では、通信装置１６は、別個の受信アンテナ及び送信アンテナを有することができる。
【００２９】
通信装置１６は、変調器１２０に接続され、動作電力を変調器１２０に供給するオプションの電源（図示せず）をさらに含むことができる。
【００３０】
図２のリーダ１２の例示的な実施形態について図３を参照してより詳細に説明する。図３に示すように、リーダユニット１２は、コントローラモジュール１０２及びＲＦモジュール１００を含む。ＲＦモジュール１００は、信号送信アンテナ１４Ａ、信号受信アンテナ１４Ｂ、第１の無線周波（「ＲＦ」）インタフェース２０７、第２のＲＦインタフェース２０９、パワー増幅器２１０、変調器２１２、第１のバンドパスフィルタ２１４、デジタル／アナログ変換器（「ＤＡＣ」）２１６、切替調整器２１８、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（「ＥＰＲＯＭ」）２２０、スタティックランダムアクセスメモリ（「ＳＲＡＭ」）２２２、シンセサイザ２２４、復調器２２６、第２及び第３のバンドパスフィルタ２２８、アナログ／デジタル変換器（「ＡＤＣ」）２３０、デジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）２３２、論理素子（「ＬＤ」）２３４、及び通信ポート２３６を含む。シンセサイザ２２４は、基準信号を変調器２１２及び復調器２２６に送信し、基準信号は、受信通信信号と送信通信信号との合成、受信通信信号のフィルタリング及び／又は調整に使用することができる。
【００３１】
変調器２１２は、基準信号をシンセサイザ２２４から受信するとともに、ＤＳＰ２３２から問い合わせデータを受信する。いかなる変調にも先だって、ＤＡＣ２１６は、ＬＤ２３４を介して問い合わせデータをデジタル信号からアナログ信号に変換し、変換されたアナログ信号をバンドパスフィルタ２１４に提供し、バンドパスフィルタ２１４は、変換されたアナログ信号の周波数帯を所定の周波数に制限することができる。変調器２１２は、問い合わせデータに従って基準信号を変調し、この変調信号をパワー増幅器２１０に出力する。
【００３２】
パワー増幅器２１０は、変調器２１２から受信される変調信号を増幅し、この増幅された信号を第１のＲＦインタフェース２０７に出力する。続けて、信号送信アンテナ１４Ａはこの信号を空気中に電波信号として放射する。
【００３３】
続けて図３を参照すると、コントローラモジュール１０２は、ＲＦモジュール１００の通信ポート２３６とインタフェースする通信ポート２５０、ＳＲＡＭ２５２、フラッシュメモリ２５４、コントローラプロセッサ２５６、ユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）２５８、メモリ拡張モジュール２６０、及び通信ブロック２６２を含む。
【００３４】
コントローラプロセッサ２５６は、任意の様々な市販の中央演算処理装置であってよく、通信ポート２５０を介しての１つ以上のＲＦモジュール１００との通信を含めて、コントローラ１０２の通信及び信号処理を提供する。コントローラプロセッサ２５６は、通信データ等の典型的な記憶のために、並びにコントローラモジュール１０２のオペレーティングシステム（「ＯＳ」）、例えばＬｉｎｕｘ／ＣＥへのリソースの提供のために、ＳＲＡＭ２５２及びフラッシュメモリ２５４を利用する。通信ブロック２６２は、ネットワークへの通信リンクを提供し、例えば、当分野において既知の無線リンク又はイーサネットリンクを提供する。
【００３５】
コントローラモジュール１０２は、ＲＦＩＤシステムのアプリケーション処理並びにネットワーク通信制御及び信号ルーティングを提供する。さらに、コントローラモジュール１０２は、顧客がビジネスルールを満たすために要求する処理を提供するとともに、顧客ネットワークへの単一窓口を含むか、又は維持する。これは、有利なことに、顧客ロケーションに必要とされるＲＦＩＤネットワーク接続数及び顧客ネットワークのデータトラフィック量を最小にする。コントローラモジュール１０２は、個々の顧客の使用事例に基づいて大半の場所に取り付けることが可能なため、柔軟な配備を提供する。各ＲＦモジュール１００は、単一のアンテナに接続されてもよく、又はオプションの多重機能を使用して複数のアンテナに接続されてもよい。
【００３６】
ＲＦモジュール１００の性能を向上させるために、ＤＳＰ２３２の機能を分散することができる。ＲＦＩＤリーダ１２の性能を向上させるために、ＲＦモジュール１００は、少なくとも、信号プロトコル処理、信号フィルタリング、及び信号波形整形の機能を実行すべきである。論理素子２３４を使用してＲＦモジュール１００の信号波形整形機能を実行することにより、ＤＳＰ２３２処理帯域幅を制限していた可能性のある波形整形は、信号プロトコル処理及び信号フィルタリング等のＲＦモジュール１００の他の機能の実行のために利用可能となる。特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）又はプログラマブル論理素子（「ＰＬＤ」）、例えばフィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）、例えばＦＰＧＡ等のこの信号生成チップ２３４は、ＲＦＩＤシステム内でＲＦＩＤタグに送信するコマンド信号を生成するために使用される波形テーブル及びレジスタを含む。
【００３７】
図４は、ＲＦＩＤリーダ１２内のＤＳＰ２３２のコマンド信号処理を示す。１つ以上のＲＦＩＤタグから受信されるデータは、ＤＳＰ２３２によって処理され、コマンド信号がＤＳＰ２３２によって論理素子２３４に渡される。コマンド信号は、最高で１６０ビットで構成することができ、論理素子２３４内の一連のコマンドレジスタに書き込まれる。信号生成論理素子２３４は、形状データ値を含み、コマンド信号の各コマンドビットの構成ビット値及び特性を制御する追加のテーブル２７４及びレジスタ２７６を含む。信号生成論理素子２３４は、各コマンドビットを対応する波形整形遷移値及び構成値と共にＤＡＣ２１６に渡す。ＤＡＣ２１６は、コマンドビット単位でデジタルコマンドをアナログ電圧に変換し、これが効率的にアナログ信号を構成する。信号生成論理素子２３４が波形整形情報をＤＡＣ２１６に提供しない場合、このアナログ信号は最初は、ハイ状態とロー状態との間に急激な遷移を有する方形波信号である。方形波の急激な遷移は、理論上、無限の高調周波を発生し得るため、これら急激な遷移は、規制放射制限及び規格を超える高放射を発生させる恐れがある。これら問題のある放射は、ＤＡＣ２１６の出力信号を「丸める」すなわち波形を平滑化し、それにより、関係のない高調周波を低減又はなくすことによって最小になる。信号生成論理素子２３４は、ＤＡＣ２１６に送信信号の対応する波形整形遷移値及び構成値を提供することにより、ＤＡＣ２１６の出力を制御又は整形する。このようにして、ハイ状態からロー状態に又はロー状態からハイ状態に遷移する繰り返し数又はステップ数は、漸進的で平滑な遷移を提供するように制御される。
【００３８】
波形整形機能を有する図３の信号生成論理素子２３４の例示的な実施形態について図５を参照してより詳細に説明する。図５を参照すると、以下のレジスタが、各ビットの形状及び持続時間を定義するパラメータと共に送信されるべきデータビットを含み、これらパラメータは、コマンドビットが、アンテナを介してＲＦＩＤタグ群に送信される前にどのように構築又は整形されるかを決める。
タグコマンド５０２：ＤＳＰ２３２は、パラレルバスを介してタグコマンドをＬＤ２３４に送る。タグコマンドは最高で１６０ビットで構成することができ、ＬＤ２３４のタグコマンドレジスタ１〜１０に書き込まれる。
送信ビットカウンタ５０４：このレジスタは、異なるタグコマンドは異なる数のビットで構成されるため、ＬＤ２３４にタグコマンドレジスタ１〜１０内の有効ビット数、ひいてはＬＤ２３４が送信すべきビット数を指示する。
パルス幅ロー期間５０６：このレジスタは、ビット１又は０がロー状態にある時間量又は持続時間値を含み、この時間は１ビットに対しても又は０ビットに対しても同じである。
データ１パルス幅ハイ期間５０８：このレジスタは、ハイビット（「１」）がロー状態に遷移する前にハイ状態のままである時間量又は持続時間値を含む。
データ０パルス幅ハイ期間５１０：このレジスタは、ビット０がロー状態に遷移する前にハイ状態のままである時間量又は持続時間値を含む。
ステップ数５１２：各ビットは、１であれ又は０であれ、特定の持続時間のハイ状態及びロー状態からなり、このレジスタは、ハイ状態からロー状態への遷移中又はロー状態からハイ状態への遷移中に行われるべきステップ数を含む。遷移中に複数のステップをとることにより、スペクトル帯域幅を節減するように送信ビットを構成する波形を整形する。
ＭＵＸ基板構成５１４：このレジスタは、オプションのマルチプレクサプリント回路基板（「ＰＣＢ」）にどの外部アンテナと接続するかを命令するデータを含む。マルチプレクサＰＣＢは、アンテナの読み取りゾーン内のタグ群への読み書きのために、１つ以上の外部アンテナに接続することができる。このレジスタは、任意の所与の時間にどのアンテナに接続すべきかをＭＵＸ  ＰＣＢに命令する。
【００３９】
ブロックＲＡＭは２つのテーブルで構成され、各テーブルは、あらゆるコマンドビット内で発生するローからハイへの遷移及びハイからローへの遷移中に送信される値を含む。タグ群に送信すべきあらゆるビットにつき、ＬＤ２３４はこれらテーブルを使用して、各ビットのスペクトル効率的な整形波形を生成又は合成する。
ローハイ送信テーブル５１６：このブロックＲＡＭは、ＬＤ２３４がＤＡＣ２１６に送信する、平滑でスペクトル効率的なローからハイへの遷移を生成する遷移値を含む。ＤＡＣ２１６に書かれる遷移値の数は、上述したようにステップ数レジスタに含まれる。
ハイロー送信テーブル５１８：このブロックＲＡＭは、ＬＤ２３４がＤＡＣ２１６に送信する、平滑でスペクトル効率的なハイからローへの遷移を生成する遷移値を含む。ＤＡＣ２１６に書かれる遷移値の数は、上述したようにステップ数レジスタに含まれる。
【００４０】
ＲＦベースバンド送信制御リード５２０。ＬＤ２３４のこの部分は、タグコマンドレジスタ１〜１０に含まれるタグコマンドビットを送信する状態機械を実行する。ＲＦベースバンド送信制御リード５２０は、一度に１ビットを送信するようにカウンタをセットアップし、パルス幅レジスタ及びステップ数レジスタに含まれるデータ値をＬＤ２３４のブロックＲＡＭ（すなわち、テーブル）内の遷移値と共にとり、ＤＡＣ２１６に書き込み、これは最終的に、タグ群に送信する平滑なビット波形を構築することができる。ＲＦベースバンド送信制御リード５２０は、すべてのコマンドビットがＲＦＩＤタグ群に送信されるまで、このプロセスを繰り返す。したがって、コマンドレジスタはコマンドビットを記憶するのに対して、制御レジスタは、ビット１又は０がロー状態にある持続時間又は時間長等の各種ビット構成値を記憶する。デューティサイクル値を使用して、ＤＡＣ２１６の出力信号の整形を助けることもできる。デューティサイクルは通常、ビットがハイ状態にある時間とロー状態にある時間との比として定義される。
【００４１】
ＬＤ２３４の波形整形機能を図３のＲＦモジュール１００に関連して考察したが、これは決してこのようなモジュールに制限されず、デジタル信号プロセッサＤＳＰから波形整形機能のオフロードが有利な場合、任意のモジュール、装置、サブシステム、又はシステムに導入してもよい。ＤＳＰ／ＬＤは独立したモジュールであってもよく、分散及び非分散システムで実施してもよい。
【００４２】
本発明は、デジタル信号プロセッサの各種機能を論理素子（「ＬＤ」）、例えばプログラマブル論理素子（「ＰＬＤ」）又は特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）等の装置に分散することにより、デジタル信号プロセッサの性能を向上させるシステムを提供する。その結果として、本発明は、ＰＬＤが送信するコマンド信号を波形整形している間に、デジタル信号プロセッサがＰＬＤに命令し、それからそのバッファを処理することができるため、デジタル信号プロセッサによるマルチタスク処理を可能にする。さらに、ＰＬＤの使用は、単にＰＬＤをプログラムし直された又は新たにプログラムされたＰＬＤで置換することにより、場内のＲＦＩＤリーダに容易なアップグレードを提供する。
【００４３】
本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで実現することができる。本発明の方法及びシステムの実施態様は、１つのコンピュータシステムにおいて中央化された様式で実現されてもよく、又は異なる要素がいくつかの相互接続されたコンピュータシステムに分散する分散した様式で実現されてもよい。任意の種類のコンピュータシステム又は本明細書に説明した方法の実行に適した他の装置が、本明細書に説明した機能の実行に適する。
【００４４】
本発明は本明細書において上に特に図示され説明されたものに制限されないことを当業者ならば理解するであろう。さらに、上において別段に述べられる場合を除き、すべての図面が一定の縮尺で描かれているわけではないことに留意されたい。以下の特許請求の範囲によってのみ制限される本発明の範囲及び主旨から逸脱することなく、上記教示に照らして様々な変更及び変形が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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