説明

改良型トランスポンダ

トランスポンダ(1)用集積回路(Ia)であって、前記集積回路(Ia)は、切替えタイムフレーム(TF2)内で、TTF(Transponder Talks First)モードとRTF(Reader Talks First)モードとの間で切替え可能であり、前記切替えタイムフレーム(TF2)の位置は、TTFモードに割り当てられたタイムフレーム(TF1)に関して変更可能であることを特徴とするトランスポンダ用集積回路。好適な実施形態では、切替えタイムフレーム(TF2)は、初期設定によりTTFモードに割り当てられたタイムフレーム(TF1)の前である。トランスポンダ(1)の初期化後、切替えタイムフレーム(TF2)はタイムフレームの後の位置に変更される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、切替えタイムフレーム内で、TTFモードとRTFモードとの間で切替え可能である、トランスポンダ向け集積回路に関する。
【0002】
この発明はさらに、切替えタイムフレーム内で、TTFモードとRTFモードとの間で切替え可能である、集積回路を備えるトランスポンダに関する。
【0003】
この発明はまた、切替えタイムフレーム内で、TTFモードとRTFモードとの間で切替え可能である、トランスポンダの初期化方法に関する。
【背景技術】
【0004】
この文書では、トランスポンダは、トランシーバの通信範囲内にいる場合、このトランシーバと通信するように構成される、電子装置を意味すると理解される。この状況において、トランシーバの通信範囲は、トランスポンダへのエネルギー供給及び/又はトランスポンダの起動、並びに/若しくはトランスポンダへのデータ転送のために、トランシーバによって供給される交流電磁場を意味すると理解される。
【0005】
RFIDタグのような良く知られたトランスポンダは、アンテナと随意の筐体材料を備えるチップ、つまり集積回路(IC)として通常形成される。このアンテナは、受信及び送信される電波のための物理的インターフェースである。アンテナの構造は、トランスポンダ自身及び動作する周波数に依存して変化する。低周波アンテナはよくワイヤコイルで作られ、一方、高周波アンテナは通常、エッチングされたコイルで作られ、又は伝導性インクによりプリントされる。アプリケーションに依存し、トランスポンダはガラス又はエポキシ筐体を有することができ、又トランスポンダは、ラベル、カードなどでも良い。原則として、トランスポンダはパッシブ形、バッテリー補助形、又はアクティブ形とすることができる。
【0006】
トランスポンダがパッシブの場合、トランスポンダは、例えばRFIDタグ向けの読取り/書込みユニットのような、「リーダ」とも呼ばれる、トランシーバにより送信される信号から全ての電力を取得する。トランスポンダは、この電波を使いデータを運び、またこの電波を電力に変換することができる。これは、パッシブトランスポンダは、トランシーバの通信範囲内にいる場合のみ、給電されることを意味する。
【0007】
対照的に、アクティブトランスポンダは自身の電力源を有し、パッシブタグより長い通信範囲と大きな記憶容量を有することができる。このトランスポンダは、いわゆる「エアインターフェース」を使って、トランシーバと通信する。これはトランシーバとトランスポンダとの間のワイヤレス通信用の規格であり、キャリア周波数、ビットデータレート、符号化方法、及び必要とされるかもしれない他の任意パラメータを含む。例えば、ISO18000はアイテムマネジメント(物品管理)用のエアインターフェース標準である。
【0008】
トランスポンダとトランシーバとの間の通信は種々の方法で行うことができる。従来の一部のRFIDトランスポンダは、RTFモード(Reader Talk First Mode)、又はTTFモード(Transponder Talk First Mode)で動作するように設計されている。
【0009】
TTFモードで動作するトランスポンダは、トランシーバの存在を検知したとき、識別子(ID)を送信することにより、トランシーバに自身の存在を報知する。パッシブトランスポンダの場合、トランスポンダは電力を取得次第、通信を行う。言い換えると、トランシーバの通信範囲に進入したときトランスポンダは起動するという事実により、パッシブトランスポンダは検知される。
【0010】
アクティブトランスポンダは常に通信することができる。TTFモードでは、従ってアクティブトランスポンダは、トランシーバによって起動のために問い合わせを受ける必要なく、自身の電力で起動することができる。
【0011】
RTFモードでは、トランスポンダは、トランシーバからリクエストを受信するまで、単に待機する。これは、トランスポンダが起動可能であっても、リクエストを受信するまでトランスポンダは通信しないことを意味する。RTFモードでは、トランシーバにより、データをトランスポンダに書込み、又はトランスポンダから読出すことができる。
【0012】
単にTTFモードで動作するトランスポンダは、読出し/書込みモードに切替えできないため、この種類のトランスポンダは、トランスポンダへのダイレクトオフラインデータストレージのような、追加の機能を有しない。この欠点を克服するため、トランシーバにより供給される切替えコマンドによってTTFモードからRTFモードに切替えできるトランスポンダが導入されている。このような「切替え可能」トランスポンダは、先行技術として、「PCF7930」(フィリップス社製トランスポンダ)という名称で知られている。PCF7930トランスポンダを用いる先行技術の通信システムを、以下に説明する。
【0013】
図1は先行技術による通信システムのブロック回路図であり、図2は先行技術によるトランスポンダ−トランシーバ間通信のフローチャートである。
【0014】
図1において、この通信システムはPCF7930タイプのトランスポンダ1´を備える。トランスポンダ1´は共振回路2及び集積回路(IC)1a’を備える。2つの機能部がトランスポンダ1´のIC 1a’上に組み込まれる。第1の機能部は、電気的に消去可能なPROM(EEPROM)3である。第2の機能部は、電力供給、クロック回復及びデータ処理用の非接触インターフェース(CIF)4´である。
【0015】
トランスポンダ1´は、トランシーバ5により、TTFモードとRTFモードとの間で切替えることができる。トランシーバ5は、データ符号器6及びデータ復号器7並びに変調器8及び復調器9をデータ送信用に備える。トランシーバ5は所定の周波数、例えば125kHzでRF電磁場を生成する。トランシーバ5はクロック信号cと、トランスポンダ1´から受信した出力データdとをコンピュータ10に供給し、コンピュータ10からの入力データd´を受信するように構成される。
【0016】
図2は、初期設定により起動時にTTFモードであるトランスポンダ1´を示す。このTTFモードは、トランスポンダ1´がトランシーバ5の磁場を検知した場合に起動される。トランスポンダ1´が起動された又はトランシーバ5の通信範囲に進入した時点は、図2中のBEGで示される。時間tが増加する方向は図2の矢印によって示される。起動後、トランスポンダ1´は、TTFタイムフレームTF1内に、トランシーバ5に対して、複数のデータブロック、例えばBL1、BL2、BL3、を周期的に送信する。最後のデータブロックBL3が送信された場合、再び最初のデータブロックBL1の送信が始まる前に、データ送信のない、短い切替えタイムフレームTF2が与えられる。この切替えタイムフレームTF2では、トランスポンダ1´は、トランシーバ5により与えられる切替えパルスによって、RTFモードへと切替えることができる。この切替えパルスは切替えコマンドでも良い。RTFモードでは、データをトランスポンダ1´のEEPROMへ書き込むことができる。
【0017】
トランシーバ5は、切替えタイムフレームTF2中にはデータを受信しないという事実から、切替えタイムフレームTF2を識別する。切替えタイムフレームTF2中に切替えパルスが与えられない場合、トランスポンダ1´はTTFモードにとどまり、トランシーバ5へのデータ送信を継続する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0018】
前述した実施例の欠点は、トランスポンダの初期化に長い時間がかかる点にある。トランスポンダの初期化とは、トランスポンダをさらに利用するために必要な初期条件、例えばトランスポンダの初期プログラミング、若しくはメモリアクセス用パスワードの設定又は活性化などの初期条件を設定することを意味する。初期化は、通常、トランスポンダID等のような、さらなる利用に必要な、初期データをトランスポンダに格納することにより行われる。トランスポンダは初期設定によりTTFモードであるため、トランスポンダに初期データが格納可能になる前に、切替えタイムフレームを待たなくてはならない。
【0019】
製造者又は小売業者が何百万ものトランスポンダの初期化を意図する状況では、切替えウィンドウに対する追加の待ち時間は、かなりのコスト要因となる。
【課題を解決するための手段】
【0020】
この発明の目的は、前述した欠点を取り除く、段落「0001」で述べた種類の集積回路、段落「0002」で述べた種類のトランスポンダ、及び段落「0003」で述べた種類の方法を提供することである。
【0021】
上記目的を達成するため、この発明による集積回路は特有の機能を有し、次のように特徴付けられる。すなわち、
【0022】
トランスポンダ用集積回路であって、
前記集積回路は、切替えタイムフレーム内で、TTFモードとRTFモードとの間で切替え可能であり、
前記切替えタイムフレームの位置は、TTFモードに割り当てられたタイムフレームに関して変更可能であることを特徴とする、トランスポンダ用集積回路である。
【0023】
上記目的を達成するため、この発明によるトランスポンダは特有の機能を有し、次のように特徴付けられる。すなわち、
【0024】
この発明による集積回路を備えるトランスポンダである。
【0025】
上記目的を達成するため、この発明による方法は特有の機能を有し、次のように特徴付けられる。すなわち、
【0026】
トランスポンダを初期化する方法であって、
前記トランスポンダは、切替えタイムフレーム内で、TTFモードとRTFモードとの間で切替え可能であり、
初期データを前記トランスポンダに書き込んだ後、及び/又は、前記トランスポンダのさらなる利用に必要な初期条件を設定した後に、前記切替えタイムフレームの位置を前記TTFモードに割り当てられたタイムフレームに関して変更することを特徴とする、トランスポンダを初期化する方法である。
【0027】
この発明の特有の機能は、トランスポンダの初期化に必要な時間が大幅に減少されるという利点を創出する。さらに、トランスポンダの初期化に要する時間の減少が、製造コストの低下に貢献するという利点も実現される。
【0028】
この発明の一実施形態では、切替えタイムフレームの位置は、TTFモードに割り当てられたタイムフレームの前の位置と、TTFモードに割り当てられたタイムフレームの後の位置との間で、変更可能である。切替えタイムフレームの位置を、TTFモードに割り当てられたタイムフレームの前の位置と、TTFモードに割り当てられたタイムフレームの後の位置との間で変更することにより、初期データをトランスポンダに書き込んだ後、及び/又は初期条件を設定した後に、切替えタイムフレームの位置を、使用の要件に従って容易に変更することができる。
【0029】
この発明の好適な実施形態では、切替えタイムフレームの位置は、TTFモードに割り当てられたタイムフレームの前の位置から、TTFモードに割り当てられたタイムフレームの後の位置へと変更可能であり、初期データをトランスポンダに書き込んだ後、及び/又は、トランスポンダのさらなる利用に必要な初期条件を設定した後に、切替えタイムフレームの位置を、TTFモードに割り当てられたタイムフレームの前の位置から、TTFモードに割り当てられたタイムフレームの後の位置へと変更するのが有利であり、切替えフレームの初期位置は、集積回路の初期化前、TTFモードに割り当てられたタイムフレームの前の位置とする。これは、集積回路が非常に迅速に初期化され、また、トランシーバの通信範囲に進入後、非常に迅速にトランシーバに識別されるという利点を創出する。
【0030】
しかしながら、切替えタイムフレームの位置が、TTFモードに割り当てられたタイムフレームの後の位置から、TTFモードに割り当てられたタイムフレームの前の位置へと変更可能な場合は、特に有利なことがわかっており、初期データをトランスポンダに書き込んだ後、及び/又は、トランスポンダのさらなる利用に必要な初期条件を設定した後に、切替えタイムフレームの位置を、TTFモードに割り当てられたタイムフレームの後の位置から、TTFモードに割り当てられたタイムフレームの前の位置へと変更するのが有利である。これは、初期化後、集積回路が、トランシーバの通信範囲に進入後すぐに、データを集積回路に書き込むことができるモードへと切替え可能になるという利点を創出する。
【0031】
この発明の上記及び他の形態は、ここから示す実施形態から明らかであり、実施形態を参照することにより明瞭となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0032】
この発明は、以下に、図示される実施態様を参照しながら更に詳しく説明されるが、これに限定されるものではない。
【0033】
図は概略図であり、正確な縮尺で描画しておらず、異なる図中の同一の参照符号は、対応する要素を示す。当業者にとって、この発明の代替的ではあるが等価な実施形態が、その真の発明概念から外れることなく、可能であることは自明であり、この発明の範囲は、特許請求の範囲のみによって限定される。
【0034】
図3において、トランスポンダ1は、EEPROM3と、電力供給、クロック回復及びデータ処理用非接触インターフェース(CIF)とを有する、IC 1aを備える。さらに、トランスポンダ1は共振回路2を備える。このIC 1aは、切替えタイムフレームTF2内で、TTFモードとRTFモードとの間で切替え可能である。
【0035】
従来技術のトランスポンダ1´と対照的に、切替えタイムフレームTF2の位置は、TTFモードに割り当てられたタイムフレームTF1に関して、変更可能である。切替えタイムフレームTF2の位置は、従って、TTFモードTF1に割り当てられたタイムフレームの前の位置と、TTFモードに割り当てられたタイムフレームTF1の後の位置との間で、変更可能である。
【0036】
この発明の好適な実施形態では、図4に示すように、トランスポンダ1の初期化が行われる前、切替えタイムフレームTF2の初期位置は、時間的に、TTFモードに割り当てられたタイムフレームTF1の前に現れる。時間tが増加する方向は図4中の矢印によって示され、一方、トランスポンダ1´が起動した時点はBEGにより示される。
【0037】
これは、トランスポンダ1を非常に迅速に設定できるという利点を有する。なぜなら、トランスポンダ1の初期化に用いられるトランシーバ5は、TTFモードが中断されるまで待つ必要がないからである。この初期化のために、CIFのデータメモリ内に「初期化ビット」を設定することができる。初期化完了後に、「初期化ビット」は削除される。
【0038】
この発明の好適な実施形態によると、初期データをトランスポンダ1に書き込んだ後に、切替えタイムフレームTF2は、TTFモードに割り当てられたタイムフレームの前の位置(図4)から、TTFモードに割り当てられたタイムフレームの後の位置(図5)へと切替えられる。これは、タイムスロットTF2をタイムスロットTF1の後に変更する、前述の「初期化ビット」を削除することで実現できる。これは、トランスポンダ1の初期化が完了した後、TTFモードに割り当てられたタイムフレームTF1は、時間的にトランスポンダ1の切替えタイムフレームTF2の前に現れることを意味する。これは、トランスポンダ1を非常に迅速に識別できるという利点を有する。なぜなら、トランシーバ5の通信範囲に進入したとき、その侵入が共振回路2の出力信号によってCIF4で検知され、トランシーバ5により供給される可能性のある切替え信号を待つ必要がないためである。この段落で述べたこの発明の実施形態では、トランシーバ5の通信範囲に進入した際のタイムフレームTF1、TF2の時間的な出現順は、TF1、TF2、TF1、TF2、・・・である。データブロックBL1、BL2、BL3は、原則として、同一(BL1=BL2=BL3)又は異なるデータを含んでもよい点に留意されたい。同一の物理データブロックを複数回連続して送信することもまた可能である。
【0039】
トランスポンダ1の初期化完了後、トランシーバ5との通信用動作スケジュールは、従来技術によるトランスポンダ1´の場合と同一である。
【0040】
しかしながら、この発明の他の実施形態では、切替えタイムフレームTF2を、タイムフレームTF1の後の初期位置から、タイムフレームTF1の前の位置に変更することができる。これは、IC 1aとトランスポンダ1は、トランシーバ5の通信範囲に進入した際に切替えタイムフレームTF2が最初に現れるモードへと、切替え可能であることを意味する。この段落で述べたこの発明の実施形態では、トランシーバ5の通信範囲に進入した際のタイムフレームTF1、TF2の時間的な出現順は、TF2、TF1、TF2、TF1、・・・である。
【0041】
この発明の他の実施形態では、切替えタイムフレームTF2の位置は、タイムフレームTF1前の位置とタイムフレームTF1後の位置との間で、いつでも、切替え可能である。これは、切替えタイムフレームTF2は、TTFモードに割り当てられたタイムフレームTF1の後又は前の位置からTTFモードに割り当てられたタイムフレームTF1の前又は後の位置へ切替え可能であることを意味する。切替えタイムフレームTF2とTTFモードに割り当てられたタイムフレームTF1の時間的出現順は、このように、使用アプリケーションの要件に従い変更することができる。
【0042】
切替えタイムフレームTF2の時間的位置を変更する機能は、例えば好適なプログラム又は配線により、IC 1aに組み込まれる。切替えタイムフレームTF2は、トランシーバ5の通信範囲内にいる場合に、若しくは、例えばトランシーバ5の通信範囲への進入回数又は黙示的に最初の書込み動作時などの所定の条件に従って、自動的にトランスポンダ1に送信されるコマンドによって、変更可能である。
【0043】
上記の実施形態は単なる例示であって本発明を限定するものでなく、当業者は、添付の特許請求の範囲で特定される本発明の範囲から外れることなく、多くの代替的実施形態を設計可能であることに留意されたい。特許請求の範囲では、括弧中の参照符号は、特許請求の範囲を限定するものと解してはならない。動詞の「Comprise(備える、含む)」とその活用形は、請求項又は明細書全体に記載された以外の要素又はステップの存在を排除しない。単数形による要素の記述は、この要素の複数形を排除せず、その逆も同様である。複数手段を列挙する装置の請求項において、この手段のいくつかは、同一のハードウェアにより実施できる。また、ある手段が互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組合せが有利に使用できない、ということを示していない。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】先行技術による通信システムのブロック回路図を示す。
【図2】先行技術による、トランスポンダとトランシーバとの間の通信フローチャートを示す。
【図3】この発明によるトランスポンダを示す。
【図4】初期化前の、この発明によるトランスポンダの内部状態のタイミング図を示す。
【図5】初期化完了後の、この発明によるトランスポンダの内部状態のタイミング図を示す。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
トランスポンダ用集積回路であって、
前記集積回路は、切替えタイムフレーム内で、TTFモードとRTFモードとの間で切替え可能であり、
前記切替えタイムフレームの位置は、前記TTFモードに割り当てられたタイムフレームに関して変更可能であることを特徴とする、トランスポンダ用集積回路。
【請求項2】
前記切替えタイムフレームの位置は、
前記TTFモードに割り当てられた前記タイムフレームの前の位置と、前記TTFモードに割り当てられた前記タイムフレームの後の位置との間で変更可能である、請求項1記載の集積回路。
【請求項3】
前記切替えタイムフレームの位置は、
前記TTFモードに割り当てられた前記タイムフレームの前の位置から、前記TTFモードに割り当てられた前記タイムフレームの後の位置へと変更可能である、請求項1記載の集積回路。
【請求項4】
前記切替えタイムフレームの位置は、
前記TTFモードに割り当てられた前記タイムフレームの後の位置から、前記TTFモードに割り当てられた前記タイムフレームの前の位置へと変更可能である、請求項1記載の集積回路。
【請求項5】
前記切替えタイムフレームの初期位置は、前記集積回路の初期化前、前記TTFモードに割り当てられた前記タイムフレームの前である、請求項1から4のいずれかに記載の集積回路。
【請求項6】
請求項1から5のいずれかに記載の集積回路を備えるトランスポンダ。
【請求項7】
トランスポンダを初期化する方法であって、
前記トランスポンダは、切替えタイムフレーム内で、TTFモードとRTFモードとの間で切替え可能であり、
初期データを前記トランスポンダに書き込んだ後、及び/又は、前記トランスポンダのさらなる利用に必要な初期条件を設定した後に、前記切替えタイムフレームの位置を、前記TTFモードに割り当てられたタイムフレームに関して変更することを特徴とする、トランスポンダを初期化する方法。
【請求項8】
前記切替えタイムフレームの位置を、
初期データを前記トランスポンダに書き込んだ後、及び/又は、前記トランスポンダのさらなる利用に必要な初期条件を設定した後に、前記TTFモードに割り当てられた前記タイムフレームの前の位置と、前記TTFモードに割り当てられた前記タイムフレームの後の位置との間で変更する、請求項7記載の方法。
【請求項9】
前記切替えタイムフレームを、
初期データを前記トランスポンダに書き込んだ後、及び/又は、前記トランスポンダのさらなる利用に必要な初期条件を設定した後に、前記TTFモードに割り当てられた前記タイムフレームの前の位置から前記TTFモードに割り当てられた前記タイムフレームの後の位置へと変更する、請求項7記載の方法。
【請求項10】
前記切替えタイムフレームを、
初期データを前記トランスポンダに書き込んだ後、及び/又は、前記トランスポンダのさらなる利用に必要な初期条件を設定した後に、前記TTFモードに割り当てられた前記タイムフレームの後の位置から前記TTFモードに割り当てられた前記タイムフレームの前の位置へと変更する、請求項7記載の方法。

【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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【公表番号】特表2008−536431(P2008−536431A)
【公表日】平成20年9月4日(2008.9.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−506011(P2008−506011)
【出願日】平成18年4月4日(2006.4.4)
【国際出願番号】PCT/IB2006/051031
【国際公開番号】WO2006/109212
【国際公開日】平成18年10月19日(2006.10.19)
【出願人】(507219491)エヌエックスピー ビー ヴィ (657)
【Fターム(参考)】