ＳＡＷ（表面音響波）識別タグの判別方法
１つの実施形態で（１）ＳＡＷタグ周波数帯で動作する電子デバイスから放射される信号を検出する工程、（２）信号の送信パターンの中のゼロ期間を識別する工程および（３）ゼロ期間の間に情報の通信を実行する工程を含む表面音響波（ＳＡＷ）識別タグの判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に表面音響波（ＳＡＷ）識別タグの判別方法に関し、より詳細には表面音響波無線周波数識別タグから応答信号を分離し、それらのタグ上の符号化された情報を識別するための統合システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、本発明の譲受人に譲渡され、本明細書に援用される、２００３年９月１５日に出願された米国仮出願第６０／５０３，１３６号「Ｐｒｏｐｏｓａｌ ｆｏｒ ａ Ｌｏｗ Ｃｏｓｔ ＲＦＩＤ Ｔａｇ」の利益を主張するものである。
【０００３】
コスト、データ容量および信頼可能な範囲に関して、従来技術の無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグにおける固有の現存する制限に対処し、これを克服するために、識別タグとしてＳＡＷデバイスを利用した新たな技術が開発されてきた。ＳＡＷタグは、本発明の譲受人に譲渡され、本明細書に援用される米国特許出願第１０／０２４，６２４号「Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｔａｇ Ｈａｖｉｎｇ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ Ｔｈｅｒｅｏｆ」、Ｈａｒｔｍａｎｎ，Ｃｌｉｎｔｏｎ Ｓ．で詳細に説明されている。同時位相および時間偏移変調を含むＳＡＷタグ上のデータの符号化に使用される原理は、同じく本発明の譲受人に譲渡され、本明細書に援用される米国特許出願第１０／０６２，８３３号「Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｂｙ Ｐｈａｓｅ ａｎｄ Ｔｉｍｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ」、Ｈａｒｔｍａｎｎ，Ｃｌｉｎｔｏｎ Ｓ．で詳細に説明されている。グループ当たりマルチ・パルス変調を同時位相および時間偏移変調と結合することによるデータの符号化に使用される原理は、同じく本発明の譲受人に譲渡され、本明細書に援用される米国特許出願第１０／０６２，８９４号「Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｂｙ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｍｕｌｔｉ−ｐｕｌｓｅ ｐｅｒ Ｇｒｏｕｐ ｗｉｔｈ Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｐｈａｓｅ ａｎｄ Ｔｉｍｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ」、Ｈａｒｔｍａｎｎ，Ｃｌｉｎｔｏｎ Ｓ．で詳細に説明されている。ＳＡＷ識別タグおよびＳＡＷ識別タグ読み取り機に関するさらなる関連情報は、再度本発明の譲受人に譲渡され、本明細書に援用される米国特許第６，７０８，８８１Ｂ１号「Ｒｅａｄｅｒ ｆｏｒ ａ Ｈｉｇｈ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｓａｗ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｔａｇ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｕｓｅ Ｔｈｅｒｅｏｆ」、Ｈａｒｔｍａｎｎ，Ｃｌｉｎｔｏｎ Ｓ．で詳細に言及されている。
【０００４】
問い合わせを受けるＲＦＩＤタグは、問い合わせ信号に応えて無線信号を反射するか、または転送する。返信または応答信号は、復号化される場合、タグおよびタグに関連する任意の物体を識別するデータを含む。識別タグとして使用されるＳＡＷデバイスは、大量のデータでの符号化が可能である。６４または９６ビットのデータで符号化される場合、特定の電子製品コード（ＥＰＣ）仕様に従って、遠隔地から正確にタグを識別するための信頼できるシステムおよび方法が必要とされる。ＲＦＩＤタグが使用される環境で、その他の電子デバイスもまた使用されることはしばしばある。これらのその他のデバイスにより送信される信号によって、問い合わせパルスへの応答を検出するのが困難になる。
【０００５】
この問題は、ユーザが多数の物体を持っており、各々がそれ自体に固有の識別タグを有しているという状況で最も良く理解される。多数の識別タグが問い合わせパルスに応答して信号を返しているということに加え、他の無線周波数信号が存在することは大いにあり得る。例えば、倉庫または出荷施設で使用されるＳＡＷ識別タグ・システムが、無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）も動作している環境で操作されるということは、大いにあり得る。多数の物体の中で特定の物体を識別するために、各物体の各ＳＡＷタグからの応答を同時に生成する問い合わせ信号が送信される。ＳＡＷタグ読み取り機はＳＡＷ識別タグから返された信号の識別が可能でなければならないだけでなく、それらの信号への問い合わせ信号および応答が無線ＬＡＮを妨害しないこともまた保証しなければならない。さらに、ＳＡＷタグ読み取り機はまた、無線ＬＡＮによって生じるいかなる信号妨害にも対処できなければならない。したがって、ＳＡＷタグにとっては、タグが互いに直ちに区別されるように符号化されることが重要である。ＳＡＷタグ読み取り機が他の電子信号からのＳＡＷタグの応答を判別することが可能であり、ＳＡＷ識別タグ・システムからの信号が他のデバイスを妨害しないことも同様に重要である。ＳＡＷタグの固有のデータが直ちに区別されるようにＳＡＷタグを符号化し、読み取る方法が必要とされる。ＳＡＷ識別タグ・システムが他の信号が存在する環境で動作できるようにする方法もまた必要とされる。他のデバイスを妨害せずにＳＡＷ識別タグ・システムが動作できるようにする方法もまた必要とされる。
【特許文献１】米国仮出願第６０／５０３，１３６号
【特許文献２】米国特許出願第１０／０２４，６２４号
【特許文献３】米国特許出願第１０／０６２，８３３号
【特許文献４】米国特許出願第１０／０６２，８９４号
【特許文献５】米国特許第６，７０８，８８１Ｂ１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、当技術分野で必要とされるのは、他の信号生成電子デバイスが用いられる環境でＳＡＷ識別タグ・システムを操作および使用し、なおかつ複数のＳＡＷタグの応答の間の判別を確実に行う方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上で論じた従来技術の欠陥に対処するために、本発明は１つの実施形態で、（１）ＳＡＷタグの周波数帯で動作する電子デバイスから放射される信号を検出する工程、（２）信号の送信パターンの中のゼロ期間を識別する工程および（３）ゼロ期間中に情報の通信を実行する工程を含むＳＡＷ識別タグの判別方法を提供する。
【０００８】
したがって、本発明は、ＳＡＷ問い合わせパルスの送信か、またはそうした問い合わせパルスへの反射応答の受信のいずれかを妨害する可能性のある他の信号が存在する環境で、ＳＡＷ識別タグ・システムを操作する方法を提供する。本発明によって、他の電子デバイスと同じ環境での、それらのデバイスの動作を妨害することのない動作もまた可能となる。例えば、ＳＡＷ識別タグ・システムが、ＩＳＭ周波数範囲内で動作する自動ドア開放システムのある食料品店で使用される場合、本明細書で説明する方法によって、ＳＡＷタグ・システムはドア開放システムによって送信される信号を検出し、その動作を調整してドア開放システムによって生じるいかなる妨害をも克服することができる。同じ理由から、ＳＡＷタグ識別システムは、ドアの開閉の繰り返しを生じさせることなく食料品店内で操作されることが可能である。
【０００９】
１つの実施形態でゼロ期間（ｎｕｌｌ ｐｅｒｉｏｄ）とは周波数がゼロの期間のことであり、別の実施形態でゼロ期間とは時間がゼロの期間のことである。ＳＡＷ識別タグ・システムは衝突信号を検出する場合、衝突信号が存在しない時間のゼロ期間の間に通信することができるか、またはゼロの周波数が検出される場合、システムは衝突しない周波数で動作するように通信周波数を変更することができる。
【００１０】
他のデバイスが存在する中での動作が可能であり、かつそのようなデバイスを妨害しないことが重要であるために、本発明の別の実施形態で、ＳＡＷタグ情報の通信のために比較的低電力の設定が設けられる。別の実施形態で、通信に省略バースト転送（ｓｈｏｒｔ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｂｕｒｓｔ）が使用される。
【００１１】
本発明の別の実施形態は、ＳＡＷタグ周波数帯内で信号を放射する少なくとも１つの他の電子デバイスと同期してデータ情報を通信するためのＳＡＷ識別タグ・システムを提供する。１つの実施形態で通信は時間に基づいて同期化され、一方で別の実施形態では通信は周波数に基づいて同期化される。
【００１２】
本発明のさらに別の実施形態は、基板上に配置された少なくとも２つのＳＡＷタグ識別番号リフレクタ群を有するＳＡＷ識別タグを提供する。同じく基板上に配置されるのは、少なくとも２つのタグ識別番号リフレクタ群のうちの１つに含まれるデータに依存する第１エラー検査リフレクタ群である。第２エラー検査リフレクタ群もまた基板上に配置され、少なくとも２つのタグ識別番号リフレクタ群のうちの少なくとも残りの１つに含まれるデータに依存する。さらに、基板上の第３エラー検査リフレクタ群は、少なくとも残り１つのタグ識別番号リフレクタ群、および第２エラー検査リフレクタ群に含まれるデータに依存する。ＳＡＷ識別タグのさらに別の実施形態は、同期のリフレクタ群を基板上に有する。
【００１３】
上記の変形形態で、本発明の別の実施形態は、少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群に含まれるデータに依存する第１エラー検査リフレクタ群とともに基板上に配置された少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群を有するＳＡＷ識別タグを提供する。この実施形態は、少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群および第１エラー検査リフレクタ群に含まれるデータに依存する、基板上に配置された第２エラー検査リフレクタ群を有する。その他の実施形態は、基板上に同期のリフレクタ群も有するＳＡＷ識別タグを提供する。
【００１４】
本発明のさらなる別の実施形態で、ＳＡＷ識別タグは、実質的に同種の第１反射特性を有するリフレクタとともに基板上に配置された第１リフレクタ群を有する。基板上に配置された第２リフレクタ群は、実質的に同種の第２反射特性を有する。別の実施形態で、第１の反射特性と第２の反射特性とは実質的に同種である。
【００１５】
上記のものは本発明の概略の、むしろ広範な、好ましい、代替的な特徴を有しており、そのため当業者であれば以下で述べる発明の詳細な説明をより良く理解することができよう。本発明の特許請求の範囲の主題を形成する本発明のさらなる特徴は以下で説明される。本発明と同じ目的を実行するために、その他の構造の構成、または変更のための基礎として開示される概念および特定の実施形態を当業者は容易に使用できることを理解されたい。当業者にはまた、そうした均等構造が、その広範な形態の中で本発明の精神および範囲から逸脱しないことも理解されたい。
【００１６】
本発明をより完全に理解するために、これより添付の図面に関連した以下の説明を参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
最初に図１を参照すると、ＲＦＩＤタグとして使用される種類のＳＡＷタグ１００が図示されている。図示された実施形態は、無線周波数（ＲＦ）問い合わせ信号１１０を送信する読み取りアンテナ１０５を備える。ＲＦ信号１１０はタグ１００上のアンテナ１１５によって受信され、圧電基板１３０上に配置されたトランスジューサ１２０を励起して最初の音響パルス１４０が生じるようにする。最初の音響パルス１４０は、基板１３０の表面１３５の上を下ってゆくにつれてその上に配置されたリフレクタ１５０に行き当たり、最初の音響パルス１４０の一部の反射を生じさせる。本明細書では、この反射されたパルスを応答音響パルス１６０と呼ぶ。
【００１８】
図示した実施形態の特徴は、複数のリフレクタ１５０が、複数の応答音響パルス１６０を生成するように時間および位相位置に従って基板１３０上に配列されていることである。トランスジューサ１２０がこれらの応答音響パルス１６０を受信すると、アンテナ１１５を通して送信されるＲＦ応答信号１７０が生成され、読み取りアンテナ１０５によって検出される。ＳＡＷタグ読み取り機（不図示）は次に、応答音響パルス１６０の中から検出される事前に定義された時間、位相および振幅パラメータを考慮して識別子を決定する。
【００１９】
ＳＡＷタグ１００を含むＲＦＩＤタグは、産業、科学および医学（ＩＳＭ）周波数帯で動作する。米国では、この帯域は２．４０から２．４８３ＧＨｚの範囲の８０ＭＨｚの幅である。この帯域は、主に無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）無線トランシーバといった他のアプリケーションに使用されるため、ＳＡＷタグはこれらのアプリケーションが存在する中で動作し、かつこれらのアプリケーションを不必要に妨げないように構成されなければならない。ＳＡＷタグ１００は、４０ＭＨｚの帯域幅などの限られた周波数帯で動作するように構成されてもよいが、ＳＡＷタグ１００自体はより広い帯域幅を支持し、ここでの動作が可能である。
【００２０】
ＳＡＷタグ１００は、他のアプリケーションが動作する環境と同じ環境で、同じＩＳＭ周波数帯を用いて使用されることがしばしばあるので、周波数の混信の可能性がある。したがって、ＩＳＭ帯域での動作には、ＳＡＷタグ１００およびＳＡＷタグ読み取り機が妨害のある環境内で動作できることが必要とされる。ＳＡＷ識別タグ・システムの動作によって、ＩＳＭ帯域で他のアプリケーションが妨害されないこともまた重要である。
【００２１】
ここで図２を参照すると、同じＩＳＭ周波数範囲で無線ＬＡＮデバイス２１０および電子レンジ２１５が動作している環境の中で動作するＳＡＷ識別タグ・システム２００が図示されている。無線ＬＡＮデバイス２１０および電子レンジ２１５から放射される信号２１１、２１６を検出する検出モジュール２０６が、ＳＡＷタグ読み取り機２０５に接続されている。検出モジュール２０６もまた、無線ＬＡＮデバイス２１０および電子レンジ２１５の送信パターン２２０の中のゼロ期間２２１を検出し、識別する。ゼロ期間２２１は信号２２１、２１６が送信されない場合の時間のゼロ期間２２１であるか、または信号が送信されていないＩＳＭ帯域内の周波数が識別される場合の周波数のゼロ期間のいずれかであってよい。ＳＡＷタグ読み取り機２０５はこの情報を用いて、衝突信号２１１、２１６が送信されない場合に通信を行うか、またはそれがＩＳＭ範囲内で周波数ゼロに変わることができ、その周波数を用いて通信を行うかのいずれかの方法によって、情報の通信を実行する。
【００２２】
例えば、ＳＡＷタグ読み取り機２０５がＬＡＮデバイス２１０から衝突信号２１１を検出する場合、その動作をＬＡＮデバイス２１０の動作に同期化し、ＬＡＮデバイス２１０が非アクティブの期間だけアクティブの状態にすることができる。通常８ミリ秒の非アクティブ期間で５０％の負荷サイクルで動作する電子レンジ２１５の場合、ＳＡＷタグ読み取り機は非アクティブ期間内で動作が可能である。ＳＡＷタグ読み取り機２０５は問い合わせ信号１１０の送信、および応答音響パルス１６０の受信に数マイクロ秒を必要とするのみで、そうした８ミリ秒の非アクティブ期間内に多くの信号の送信および読み取りが可能である。電子レンジ２１５のその他の特色は、通常は８ミリ秒のアクティブ期間の間にＩＳＭ帯域を通る比較的狭いエネルギーの帯域内で動作するということである。ＳＡＷタグ読み取り機２０５は、電子レンジ２１５がアクティブの間でも、エネルギーの狭帯域を検出し、他の周波数でＳＡＷタグ応答を測定する間それらの帯域を避けることができる。同様に、無線ＬＡＮおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈのような他のアプリケーションはかなりの非アクティブ時間を有しており、それらがアクティブの場合、全体のＩＳＭ周波数帯のうちの一部のみを使用する。上述のように、ＳＡＷタグ読み取り機２０５は、同時に他のＩＳＭアプリケーションへの妨害を防ぎながら、非アクティブの周波数帯および非アクティブ時間の区間を感知してＳＡＷタグの読み取りの信頼性を確保することができる。
【００２３】
無線ＬＡＮデバイス２１０などの他のデバイスが存在する環境で動作する間、ＳＡＷタグ・システム２００がそのようなデバイスを妨害しないことが重要である。取り消しの妨害が生じるのを避けるために、ＳＡＷタグ読み取り機２０５は、ごく短い期間のパルスで比較的低い電力を生成するように構成されてもよい。低電力と短いバーストとの組合せは、ほとんどの例で、ＳＡＷタグ読み取り機が無線ＬＡＮデバイスまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）アプリケーションを損なうことはないということを意味する。
【００２４】
ＳＡＷタグ読み取り機２０５が無線ＬＡＮデバイス２１０などの他のデバイスと共に存在する場合、デバイスから放射される信号と同期してＳＡＷタグ１００との通信を実行するようにＳＡＷタグ読み取り機２０５もまた同期化されてよい。この同期化は時間、周波数またはそれらの両方によるものであってよい。ＳＡＷタグ・システム２００はまた、ＳＡＷタグ読み取り機２０５が無線ＬＡＮデバイス２１０などの他のシステムの存在を検出する場合、そのようなシステムと相互動作し、そのようなデバイスのアクセス・プロトコルと完全に互換であるように改良されてもよい。
【００２５】
図３を参照すると、基板上でリフレクタの位置の群３１０を有するＳＡＷタグ基盤３００の配置を表すＳＡＷタグ１００の代表的な実施形態が図示されている。図示された配置３００では、プリアンブル３２０はデータ群３１０に先行し、ＳＡＷタグのバージョン情報のためのデータ空間を提供すると共に、フレームおよび位相の同期化などの機能を備える。群３１０は時間価値３１５（符号ｔ１からｔ８）によって分割される。各時間価値３１５の間隔は、１つの群３１０の中の最後のリフレクタの位置の中心と、その次の群３１０の最初のリフレクタの位置の中心との間の時間を表す。
【００２６】
８つのリフレクタ群３１０を示す。これは基本的な１２８ビットの符号化構造の一般的なＳＡＷタグ基盤３００を示す。群３１０のいくつかはペイロード・データ符号を運搬し、一方で他の群３１０は同期化およびエラー検査に使用される。この場合、群３１１から群３１４までを含む群はペイロード・データまたはＳＡＷタグ識別番号データを符号化するために使用される。説明のために、６４ビット形式のペイロードの基盤がペイロード０ ３１１、Ｓ１ ３１２、Ｓ２ ３１３およびＳ３ ３１４の４つのペイロード群で使用されると仮定する。群３１５は同期化の群であり、エラー検査の群はＥＣ０ ３１６、ＥＣ１ ３１７およびＥＣ２ ３１８である。本明細書で説明するエラー検査構造は２つの有用な概念、すなわち分割式エラー検査と入れ子式エラー検査とを含む。したがって、ＥＣ０ ３１６はＥＣ１ ３１７およびＥＣ２ ３１８とは異なるデータ上でエラー検査を行うので、ＥＣ１ ３１７およびＥＣ２ ３１８から完全に分かれている。分割式エラー検査を使用することで、ＥＣ０に依存するマスクを異なる高位のデータ・フィールド（例えば異なるマネージャおよびオブジェクト・フィールド）のために構成された複数のマスクのセットと共用することが可能になることにより、製造過程が容易になる。一方で、ＥＣ１ ３１７およびＥＣ２ ３１８は入れ子構造になっている。ＥＣ２ ３１８はＥＣ１ ３１７と同じデータのエラー検査を行い、ＥＣ１ ３１７上でも同様に行われる。したがって、ＥＣ１ ３１７とＥＣ２ ３１８との組合せは、実質的に３２ビットのエラー検査の形式となる。ＥＣ１ ３１７は厳密に符号スペースの分割（すなわち処理利得）に使用されてよく、一方でＥＣ２ ３１８は厳密にエラー検査に使用されるので、入れ子式の構成は従来の３２ビットのエラー検査よりも柔軟性がある。処理利得が必要でないアプリケーションでは、ＥＣ１ ３１７とＥＣ２ ３１８との組合せを３２ビットのエラー検査に使用することができる。
【００２７】
したがって、本発明は１つの実施形態で、基板上に配置された少なくとも２つのタグ識別番号またはペイロード・リフレクタ群３１１〜３１４（ペイロード０ ３１１、Ｓ１ ３１２、Ｓ２ ３１３およびＳ３ ３１４）を有するＳＡＷ識別タグ１００を提供する。同じく基板上に配置されているのは、少なくとも２つのタグ識別番号リフレクタ群３１１〜３１４のうちの１つであり、この場合はＳ３ ３１４に含まれるデータに依存する第１エラー検査リフレクタ群（ＥＣ０ ３１６）である。第２エラー検査リフレクタ群（ＥＣ１ ３１７）もまた基板上に配置されており、ペイロード０ ３１１、Ｓ１ ３１２およびＳ２ ３１３のＳＡＷタグ識別番号リフレクタ群に含まれるデータに依存する。一方でさらに、基板上の第３エラー検査リフレクタ群（ＥＣ２ ３１８）は、少なくとも残りの１つのタグ識別番号リフレクタ群（ペイロード０ ３１１、Ｓ１ ３１２およびＳ２ ３１３）および第２のエラー検査リフレクタ群ＥＣ１ ３１７に含まれるデータに依存する。
【００２８】
ここで図４を参照すると、「入れ子式」エラー検査プロトコルを使用したＳＡＷタグ基盤４００が図示されている。ＳＡＷタグ基盤４００は、基板上に配置された少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群４１０を有する。第１エラー検査リフレクタ群４１１は、少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群４１０に含まれるデータに依存する。第２エラー検査リフレクタ群４１２は基板上に配置され、少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群４１０および第１エラー検査リフレクタ群４１１に含まれるデータに依存する。
【００２９】
ここで図５を参照すると、群５１０の各々で複数のリフレクタ５２０を有する複数のリフレクタ群５１０を備えたＳＡＷタグ基板５００が図示されている。複数のデータ・ビットを少数のＳＡＷ反射で符号化するために、データはパルス位置を用いて符号化される。許容可能なパルス位置は問い合わせパルスの幅よりも細かく配置されるので、パルス位置を到達時間の検出のみによって識別するのは難しい。補足的なパルス間の判別は、異なる反射位相で異なるパルス位置を符号化することによって達成される。このために、連続するパルスが位相段階の連続する増分で符号化される。
【００３０】
第１のパルス位置が０度の基準位相で符号化されるとすると、連続するパルス位置は位相段階の連続する集合で符合される。特定のリフレクタ５２０の位相は他のアクティブのリフレクタ５２０から独立しているが、特定のリフレクタ５２０の実際の位相はそれに先行するアクティブのリフレクタ５２０の数に依存する。ＳＡＷタグの構成で重要な考慮すべき点は、先のパルスが存在するか、または存在しないところで、特定のパルスの位相への依存性を最小化することである。この依存性は群の中の全てのリフレクタを同一のものにすることによって最小化される。
【００３１】
したがって、本発明の１つの実施形態は、基板上に配置されたリフレクタ５２０の第１群５１１を有し、その第１群５１１の中の全てのリフレクタ５２０は実質的に同種の第１の反射特性を有するＳＡＷタグ基板を提供する。ＳＡＷタグ基板５００上に配置されたリフレクタ５２０の第２群５１２もまた、実質的に同種の第２反射特性を有する。別の実施形態で、第１反射特性と第２反射特性とは実質的に同種である。
【００３２】
この実施形態は、先行する群の中で特定のリフレクタがアクティブである連続する群のための信号の開始位相が独立しているという点で有用である。複数の群５１０に渡る、同一または同一に近いリフレクタ５２０を使用することもまた、後方の返信パルスよりも高い振幅の前方の返信パルスを生じさせるという点で有益である。環境からの反響は、ＳＡＷタグ応答の始まり近くのほうが終わり近くよりも強いので、より強い振幅の前方のパルスが望ましい。
【００３３】
同じく図５に示されているのは、基本的なデータ負荷を運搬する第１リフレクタ群５１０の前方に配置された開始リフレクタ５３０である。第１のデータ運搬リフレクタ群５１０の第１スロットの約１００ナノ秒前に配置された開始リフレクタ５３０は、データの同期化の働きを高め、読み込み環境でマルチパス反射を測定するために使用されてもよい。この単一の、分離されたタグ開始パルスのタグ応答を観察することによって、一旦マルチパスの特徴が表されると、その後のデータ検出過程でマルチパスの影響を取り除くことができる。
【００３４】
最後のアクティブ・データ群５１０の後に配置されたタグ終了リフレクタ５４０を同じく示す。タグ終了リフレクタ５４０は、所定の数のスロットの一定時間で出力パルスを生成し、最後のデータ群５１０の最後のスロット位置の後に配置される。タグ終了リフレクタ５４０の直接反射を補足の同期化情報のために使用することに加えて、これはＳＡＷタグの最後部近くのデータ・リフレクタを伴う有用な三次反射に役立つ。タグ終了リフレクタからの補足の返信は、ＳＡＷタグ読み取り機が音響信号の返信を検出する能力を高める。ＳＡＷタグ基板の最後部近くのリフレクタからの第１反射は、通常前方のリフレクタからの反射よりも振幅が低いので、このことは特に有用な特徴である。
【００３５】
タグ終了リフレクタのさらなる利点は、比較的短いＳＡＷタグで使用されるということである。２つのデータ群を有するＳＡＷタグは、同期化符号およびエラー修正符号の代わりにタグ終了リフレクタを使用できる。情報タグの第２応答は、時間を反映した同期化信号を与え、その冗長性のゆえに、有効なＳＡＷタグの存在の確実性を高めるための信号整合性検査の形式を与える。
【００３６】
本発明を詳細に説明してきたが、その最も広い形態の中で本発明の精神および範囲から逸脱することなく様々な変更、代替および改造物を作成できることを当業者には理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ＲＦＩＤタグとして使用される種類のＳＡＷタグを示す図である。
【図２】無線ＬＡＮデバイスおよび電子レンジがＳＡＷタグ・システムと同じＩＳＭ周波数範囲で周波数を生成している環境で動作するＳＡＷ識別タグ・システムを示す図である。
【図３】基板上にリフレクタの位置の群を備えたＳＡＷタグ基盤の配置を表しているＳＡＷタグの代表的な実施形態を示す図である。
【図４】「入れ子式」エラー検査プロトコルを使用したＳＡＷタグ基盤を示す図である。
【図５】各群で複数のリフレクタを有する複数のリフレクタ群を備えたＳＡＷタグ基盤を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に表面音響波（ＳＡＷ）識別タグの判別方法に関し、より詳細には表面音響波無線周波数識別タグから応答信号を分離し、それらのタグ上の符号化された情報を識別するための統合システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、本発明の譲受人に譲渡され、本明細書に援用される、２００３年９月１５日に出願された米国仮出願第６０／５０３，１３６号「Ｐｒｏｐｏｓａｌ ｆｏｒ ａ Ｌｏｗ Ｃｏｓｔ ＲＦＩＤ Ｔａｇ」の利益を主張するものである。
【０００３】
コスト、データ容量および信頼可能な範囲に関して、従来技術の無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグにおける固有の現存する制限に対処し、これを克服するために、識別タグとしてＳＡＷデバイスを利用した新たな技術が開発されてきた。ＳＡＷタグは、本発明の譲受人に譲渡され、本明細書に援用される米国特許出願第１０／０２４，６２４号「Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｔａｇ Ｈａｖｉｎｇ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ Ｔｈｅｒｅｏｆ」、Ｈａｒｔｍａｎｎ，Ｃｌｉｎｔｏｎ Ｓ．で詳細に説明されている。同時位相および時間偏移変調を含むＳＡＷタグ上のデータの符号化に使用される原理は、同じく本発明の譲受人に譲渡され、本明細書に援用される米国特許出願第１０／０６２，８３３号「Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｂｙ Ｐｈａｓｅ ａｎｄ Ｔｉｍｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ」、Ｈａｒｔｍａｎｎ，Ｃｌｉｎｔｏｎ Ｓ．で詳細に説明されている。グループ当たりマルチ・パルス変調を同時位相および時間偏移変調と結合することによるデータの符号化に使用される原理は、同じく本発明の譲受人に譲渡され、本明細書に援用される米国特許出願第１０／０６２，８９４号「Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｂｙ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｍｕｌｔｉ−ｐｕｌｓｅ ｐｅｒ Ｇｒｏｕｐ ｗｉｔｈ Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｐｈａｓｅ ａｎｄ Ｔｉｍｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ」、Ｈａｒｔｍａｎｎ，Ｃｌｉｎｔｏｎ Ｓ．で詳細に説明されている。ＳＡＷ識別タグおよびＳＡＷ識別タグ読み取り機に関するさらなる関連情報は、再度本発明の譲受人に譲渡され、本明細書に援用される米国特許第６，７０８，８８１Ｂ１号「Ｒｅａｄｅｒ ｆｏｒ ａ Ｈｉｇｈ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃａｐａｃｉｔｙ Ｓａｗ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｔａｇ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｕｓｅ Ｔｈｅｒｅｏｆ」、Ｈａｒｔｍａｎｎ，Ｃｌｉｎｔｏｎ Ｓ．で詳細に言及されている。
【０００４】
問い合わせを受けるＲＦＩＤタグは、問い合わせ信号に応えて無線信号を反射するか、または転送する。返信または応答信号は、復号化される場合、タグおよびタグに関連する任意の物体を識別するデータを含む。識別タグとして使用されるＳＡＷデバイスは、大量のデータでの符号化が可能である。６４または９６ビットのデータで符号化される場合、特定の電子製品コード（ＥＰＣ）仕様に従って、遠隔地から正確にタグを識別するための信頼できるシステムおよび方法が必要とされる。ＲＦＩＤタグが使用される環境で、その他の電子デバイスもまた使用されることはしばしばある。これらのその他のデバイスにより送信される信号によって、問い合わせパルスへの応答を検出するのが困難になる。
【０００５】
この問題は、ユーザが多数の物体を持っており、各々がそれ自体に固有の識別タグを有しているという状況で最も良く理解される。多数の識別タグが問い合わせパルスに応答して信号を返しているということに加え、他の無線周波数信号が存在することは大いにあり得る。例えば、倉庫または出荷施設で使用されるＳＡＷ識別タグ・システムが、無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）も動作している環境で操作されるということは、大いにあり得る。多数の物体の中で特定の物体を識別するために、各物体の各ＳＡＷタグからの応答を同時に生成する問い合わせ信号が送信される。ＳＡＷタグ読み取り機はＳＡＷ識別タグから返された信号の識別が可能でなければならないだけでなく、それらの信号への問い合わせ信号および応答が無線ＬＡＮを妨害しないこともまた保証しなければならない。さらに、ＳＡＷタグ読み取り機はまた、無線ＬＡＮによって生じるいかなる信号妨害にも対処できなければならない。したがって、ＳＡＷタグにとっては、タグが互いに直ちに区別されるように符号化されることが重要である。ＳＡＷタグ読み取り機が他の電子信号からのＳＡＷタグの応答を判別することが可能であり、ＳＡＷ識別タグ・システムからの信号が他のデバイスを妨害しないことも同様に重要である。ＳＡＷタグの固有のデータが直ちに区別されるようにＳＡＷタグを符号化し、読み取る方法が必要とされる。ＳＡＷ識別タグ・システムが他の信号が存在する環境で動作できるようにする方法もまた必要とされる。他のデバイスを妨害せずにＳＡＷ識別タグ・システムが動作できるようにする方法もまた必要とされる。
【特許文献１】米国仮出願第６０／５０３，１３６号
【特許文献２】米国特許出願第１０／０２４，６２４号
【特許文献３】米国特許出願第１０／０６２，８３３号
【特許文献４】米国特許出願第１０／０６２，８９４号
【特許文献５】米国特許第６，７０８，８８１Ｂ１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、当技術分野で必要とされるのは、他の信号生成電子デバイスが用いられる環境でＳＡＷ識別タグ・システムを操作および使用し、なおかつ複数のＳＡＷタグの応答の間の判別を確実に行う方法である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上で論じた従来技術の欠陥に対処するために、本発明は１つの実施形態で、（１）ＳＡＷタグの周波数帯で動作する電子デバイスから放射される信号を検出する工程、（２）信号の送信パターンの中のゼロ期間を識別する工程および（３）ゼロ期間中に情報の通信を実行する工程を含むＳＡＷ識別タグの判別方法を提供する。
【０００８】
したがって、本発明は、ＳＡＷ問い合わせパルスの送信か、またはそうした問い合わせパルスへの反射応答の受信のいずれかを妨害する可能性のある他の信号が存在する環境で、ＳＡＷ識別タグ・システムを操作する方法を提供する。本発明によって、他の電子デバイスと同じ環境での、それらのデバイスの動作を妨害することのない動作もまた可能となる。例えば、ＳＡＷ識別タグ・システムが、ＩＳＭ周波数範囲内で動作する自動ドア開放システムのある食料品店で使用される場合、本明細書で説明する方法によって、ＳＡＷタグ・システムはドア開放システムによって送信される信号を検出し、その動作を調整してドア開放システムによって生じるいかなる妨害をも克服することができる。同じ理由から、ＳＡＷタグ識別システムは、ドアの開閉の繰り返しを生じさせることなく食料品店内で操作されることが可能である。
【０００９】
１つの実施形態でゼロ期間（ｎｕｌｌ ｐｅｒｉｏｄ）とは周波数がゼロの期間のことであり、別の実施形態でゼロ期間とは時間がゼロの期間のことである。ＳＡＷ識別タグ・システムは衝突信号を検出する場合、衝突信号が存在しない時間のゼロ期間の間に通信することができるか、またはゼロの周波数が検出される場合、システムは衝突しない周波数で動作するように通信周波数を変更することができる。
【００１０】
他のデバイスが存在する中での動作が可能であり、かつそのようなデバイスを妨害しないことが重要であるために、本発明の別の実施形態で、ＳＡＷタグ情報の通信のために比較的低電力の設定が設けられる。別の実施形態で、通信に省略バースト転送（ｓｈｏｒｔ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｂｕｒｓｔ）が使用される。
【００１１】
本発明の別の実施形態は、ＳＡＷタグ周波数帯内で信号を放射する少なくとも１つの他の電子デバイスと同期してデータ情報を通信するためのＳＡＷ識別タグ・システムを提供する。１つの実施形態で通信は時間に基づいて同期化され、一方で別の実施形態では通信は周波数に基づいて同期化される。
【００１２】
本発明のさらに別の実施形態は、基板上に配置された少なくとも２つのＳＡＷタグ識別番号リフレクタ群を有するＳＡＷ識別タグを提供する。同じく基板上に配置されるのは、少なくとも２つのタグ識別番号リフレクタ群のうちの１つに含まれるデータに依存する第１エラー検査リフレクタ群である。第２エラー検査リフレクタ群もまた基板上に配置され、少なくとも２つのタグ識別番号リフレクタ群のうちの少なくとも残りの１つに含まれるデータに依存する。さらに、基板上の第３エラー検査リフレクタ群は、少なくとも残り１つのタグ識別番号リフレクタ群、および第２エラー検査リフレクタ群に含まれるデータに依存する。ＳＡＷ識別タグのさらに別の実施形態は、同期のリフレクタ群を基板上に有する。
【００１３】
上記の変形形態で、本発明の別の実施形態は、少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群に含まれるデータに依存する第１エラー検査リフレクタ群とともに基板上に配置された少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群を有するＳＡＷ識別タグを提供する。この実施形態は、少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群および第１エラー検査リフレクタ群に含まれるデータに依存する、基板上に配置された第２エラー検査リフレクタ群を有する。その他の実施形態は、基板上に同期のリフレクタ群も有するＳＡＷ識別タグを提供する。
【００１４】
本発明のさらなる別の実施形態で、ＳＡＷ識別タグは、実質的に同種の第１反射特性を有するリフレクタとともに基板上に配置された第１リフレクタ群を有する。基板上に配置された第２リフレクタ群は、実質的に同種の第２反射特性を有する。別の実施形態で、第１の反射特性と第２の反射特性とは実質的に同種である。
【００１５】
上記のものは本発明の概略の、むしろ広範な、好ましい、代替的な特徴を有しており、そのため当業者であれば以下で述べる発明の詳細な説明をより良く理解することができよう。本発明の特許請求の範囲の主題を形成する本発明のさらなる特徴は以下で説明される。本発明と同じ目的を実行するために、その他の構造の構成、または変更のための基礎として開示される概念および特定の実施形態を当業者は容易に使用できることを理解されたい。当業者にはまた、そうした均等構造が、その広範な形態の中で本発明の精神および範囲から逸脱しないことも理解されたい。
【００１６】
本発明をより完全に理解するために、これより添付の図面に関連した以下の説明を参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
最初に図１を参照すると、ＲＦＩＤタグとして使用される種類のＳＡＷタグ１００が図示されている。図示された実施形態は、無線周波数（ＲＦ）問い合わせ信号１１０を送信する読み取りアンテナ１０５を備える。ＲＦ信号１１０はタグ１００上のアンテナ１１５によって受信され、圧電基板１３０上に配置されたトランスジューサ１２０を励起して最初の音響パルス１４０が生じるようにする。最初の音響パルス１４０は、基板１３０の表面１３５の上を下ってゆくにつれてその上に配置されたリフレクタ１５０に行き当たり、最初の音響パルス１４０の一部の反射を生じさせる。本明細書では、この反射されたパルスを応答音響パルス１６０と呼ぶ。
【００１８】
図示した実施形態の特徴は、複数のリフレクタ１５０が、複数の応答音響パルス１６０を生成するように時間および位相位置に従って基板１３０上に配列されていることである。トランスジューサ１２０がこれらの応答音響パルス１６０を受信すると、アンテナ１１５を通して送信されるＲＦ応答信号１７０が生成され、読み取りアンテナ１０５によって検出される。ＳＡＷタグ読み取り機（不図示）は次に、応答音響パルス１６０の中から検出される事前に定義された時間、位相および振幅パラメータを考慮して識別子を決定する。
【００１９】
ＳＡＷタグ１００を含むＲＦＩＤタグは、産業、科学および医学（ＩＳＭ）周波数帯で動作する。米国では、この帯域は２．４０から２．４８３ＧＨｚの範囲の８０ＭＨｚの幅である。この帯域は、主に無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）無線トランシーバといった他のアプリケーションに使用されるため、ＳＡＷタグはこれらのアプリケーションが存在する中で動作し、かつこれらのアプリケーションを不必要に妨げないように構成されなければならない。ＳＡＷタグ１００は、４０ＭＨｚの帯域幅などの限られた周波数帯で動作するように構成されてもよいが、ＳＡＷタグ１００自体はより広い帯域幅を支持し、ここでの動作が可能である。
【００２０】
ＳＡＷタグ１００は、他のアプリケーションが動作する環境と同じ環境で、同じＩＳＭ周波数帯を用いて使用されることがしばしばあるので、周波数の混信の可能性がある。したがって、ＩＳＭ帯域での動作には、ＳＡＷタグ１００およびＳＡＷタグ読み取り機が妨害のある環境内で動作できることが必要とされる。ＳＡＷ識別タグ・システムの動作によって、ＩＳＭ帯域で他のアプリケーションが妨害されないこともまた重要である。
【００２１】
ここで図２を参照すると、同じＩＳＭ周波数範囲で無線ＬＡＮデバイス２１０および電子レンジ２１５が動作している環境の中で動作するＳＡＷ識別タグ・システム２００が図示されている。無線ＬＡＮデバイス２１０および電子レンジ２１５から放射される信号２１１、２１６を検出する検出モジュール２０６が、ＳＡＷタグ読み取り機２０５に接続されている。検出モジュール２０６もまた、無線ＬＡＮデバイス２１０および電子レンジ２１５の送信パターン２２０の中のゼロ期間２２１を検出し、識別する。ゼロ期間２２１は信号２２１、２１６が送信されない場合の時間のゼロ期間２２１であるか、または信号が送信されていないＩＳＭ帯域内の周波数が識別される場合の周波数のゼロ期間のいずれかであってよい。ＳＡＷタグ読み取り機２０５はこの情報を用いて、衝突信号２１１、２１６が送信されない場合に通信を行うか、またはそれがＩＳＭ範囲内で周波数ゼロに変わることができ、その周波数を用いて通信を行うかのいずれかの方法によって、情報の通信を実行する。
【００２２】
例えば、ＳＡＷタグ読み取り機２０５がＬＡＮデバイス２１０から衝突信号２１１を検出する場合、その動作をＬＡＮデバイス２１０の動作に同期化し、ＬＡＮデバイス２１０が非アクティブの期間だけアクティブの状態にすることができる。通常８ミリ秒の非アクティブ期間で５０％の負荷サイクルで動作する電子レンジ２１５の場合、ＳＡＷタグ読み取り機は非アクティブ期間内で動作が可能である。ＳＡＷタグ読み取り機２０５は問い合わせ信号１１０の送信、および応答音響パルス１６０の受信に数マイクロ秒を必要とするのみで、そうした８ミリ秒の非アクティブ期間内に多くの信号の送信および読み取りが可能である。電子レンジ２１５のその他の特色は、通常は８ミリ秒のアクティブ期間の間にＩＳＭ帯域を通る比較的狭いエネルギーの帯域内で動作するということである。ＳＡＷタグ読み取り機２０５は、電子レンジ２１５がアクティブの間でも、エネルギーの狭帯域を検出し、他の周波数でＳＡＷタグ応答を測定する間それらの帯域を避けることができる。同様に、無線ＬＡＮおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈのような他のアプリケーションはかなりの非アクティブ時間を有しており、それらがアクティブの場合、全体のＩＳＭ周波数帯のうちの一部のみを使用する。上述のように、ＳＡＷタグ読み取り機２０５は、同時に他のＩＳＭアプリケーションへの妨害を防ぎながら、非アクティブの周波数帯および非アクティブ時間の区間を感知してＳＡＷタグの読み取りの信頼性を確保することができる。
【００２３】
無線ＬＡＮデバイス２１０などの他のデバイスが存在する環境で動作する間、ＳＡＷタグ・システム２００がそのようなデバイスを妨害しないことが重要である。取り消しの妨害が生じるのを避けるために、ＳＡＷタグ読み取り機２０５は、ごく短い期間のパルスで比較的低い電力を生成するように構成されてもよい。低電力と短いバーストとの組合せは、ほとんどの例で、ＳＡＷタグ読み取り機が無線ＬＡＮデバイスまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）アプリケーションを損なうことはないということを意味する。
【００２４】
ＳＡＷタグ読み取り機２０５が無線ＬＡＮデバイス２１０などの他のデバイスと共に存在する場合、デバイスから放射される信号と同期してＳＡＷタグ１００との通信を実行するようにＳＡＷタグ読み取り機２０５もまた同期化されてよい。この同期化は時間、周波数またはそれらの両方によるものであってよい。ＳＡＷタグ・システム２００はまた、ＳＡＷタグ読み取り機２０５が無線ＬＡＮデバイス２１０などの他のシステムの存在を検出する場合、そのようなシステムと相互動作し、そのようなデバイスのアクセス・プロトコルと完全に互換であるように改良されてもよい。
【００２５】
図３を参照すると、基板上でリフレクタの位置の群３１０を有するＳＡＷタグ基盤３００の配置を表すＳＡＷタグ１００の代表的な実施形態が図示されている。図示された配置３００では、プリアンブル３２０はデータ群３１０に先行し、ＳＡＷタグのバージョン情報のためのデータ空間を提供すると共に、フレームおよび位相の同期化などの機能を備える。群３１０は時間価値３１５（符号ｔ１からｔ８）によって分割される。各時間価値３１５の間隔は、１つの群３１０の中の最後のリフレクタの位置の中心と、その次の群３１０の最初のリフレクタの位置の中心との間の時間を表す。
【００２６】
８つのリフレクタ群３１０を示す。これは基本的な１２８ビットの符号化構造の一般的なＳＡＷタグ基盤３００を示す。群３１０のいくつかはペイロード・データ符号を運搬し、一方で他の群３１０は同期化およびエラー検査に使用される。この場合、群３１１から群３１４までを含む群はペイロード・データまたはＳＡＷタグ識別番号データを符号化するために使用される。説明のために、６４ビット形式のペイロードの基盤がペイロード０ ３１１、Ｓ１ ３１２、Ｓ２ ３１３およびＳ３ ３１４の４つのペイロード群で使用されると仮定する。群３１５は同期化の群であり、エラー検査の群はＥＣ０ ３１６、ＥＣ１ ３１７およびＥＣ２ ３１８である。本明細書で説明するエラー検査構造は２つの有用な概念、すなわち分割式エラー検査と入れ子式エラー検査とを含む。したがって、ＥＣ０ ３１６はＥＣ１ ３１７およびＥＣ２ ３１８とは異なるデータ上でエラー検査を行うので、ＥＣ１ ３１７およびＥＣ２ ３１８から完全に分かれている。分割式エラー検査を使用することで、ＥＣ０に依存するマスクを異なる高位のデータ・フィールド（例えば異なるマネージャおよびオブジェクト・フィールド）のために構成された複数のマスクのセットと共用することが可能になることにより、製造過程が容易になる。一方で、ＥＣ１ ３１７およびＥＣ２ ３１８は入れ子構造になっている。ＥＣ２ ３１８はＥＣ１ ３１７と同じデータのエラー検査を行い、ＥＣ１ ３１７上でも同様に行われる。したがって、ＥＣ１ ３１７とＥＣ２ ３１８との組合せは、実質的に３２ビットのエラー検査の形式となる。ＥＣ１ ３１７は厳密に符号スペースの分割（すなわち処理利得）に使用されてよく、一方でＥＣ２ ３１８は厳密にエラー検査に使用されるので、入れ子式の構成は従来の３２ビットのエラー検査よりも柔軟性がある。処理利得が必要でないアプリケーションでは、ＥＣ１ ３１７とＥＣ２ ３１８との組合せを３２ビットのエラー検査に使用することができる。
【００２７】
したがって、本発明は１つの実施形態で、基板上に配置された少なくとも２つのタグ識別番号またはペイロード・リフレクタ群３１１〜３１４（ペイロード０ ３１１、Ｓ１ ３１２、Ｓ２ ３１３およびＳ３ ３１４）を有するＳＡＷ識別タグ１００を提供する。同じく基板上に配置されているのは、少なくとも２つのタグ識別番号リフレクタ群３１１〜３１４のうちの１つであり、この場合はＳ３ ３１４に含まれるデータに依存する第１エラー検査リフレクタ群（ＥＣ０ ３１６）である。第２エラー検査リフレクタ群（ＥＣ１ ３１７）もまた基板上に配置されており、ペイロード０ ３１１、Ｓ１ ３１２およびＳ２ ３１３のＳＡＷタグ識別番号リフレクタ群に含まれるデータに依存する。一方でさらに、基板上の第３エラー検査リフレクタ群（ＥＣ２ ３１８）は、少なくとも残りの１つのタグ識別番号リフレクタ群（ペイロード０ ３１１、Ｓ１ ３１２およびＳ２ ３１３）および第２のエラー検査リフレクタ群ＥＣ１ ３１７に含まれるデータに依存する。
【００２８】
ここで図４を参照すると、「入れ子式」エラー検査プロトコルを使用したＳＡＷタグ基盤４００が図示されている。ＳＡＷタグ基盤４００は、基板上に配置された少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群４１０を有する。第１エラー検査リフレクタ群４１１は、少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群４１０に含まれるデータに依存する。第２エラー検査リフレクタ群４１２は基板上に配置され、少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群４１０および第１エラー検査リフレクタ群４１１に含まれるデータに依存する。
【００２９】
ここで図５を参照すると、群５１０の各々で複数のリフレクタ５２０を有する複数のリフレクタ群５１０を備えたＳＡＷタグ基板５００が図示されている。複数のデータ・ビットを少数のＳＡＷ反射で符号化するために、データはパルス位置を用いて符号化される。許容可能なパルス位置は問い合わせパルスの幅よりも細かく配置されるので、パルス位置を到達時間の検出のみによって識別するのは難しい。補足的なパルス間の判別は、異なる反射位相で異なるパルス位置を符号化することによって達成される。このために、連続するパルスが位相段階の連続する増分で符号化される。
【００３０】
第１のパルス位置が０度の基準位相で符号化されるとすると、連続するパルス位置は位相段階の連続する集合で符合される。特定のリフレクタ５２０の位相は他のアクティブのリフレクタ５２０から独立しているが、特定のリフレクタ５２０の実際の位相はそれに先行するアクティブのリフレクタ５２０の数に依存する。ＳＡＷタグの構成で重要な考慮すべき点は、先のパルスが存在するか、または存在しないところで、特定のパルスの位相への依存性を最小化することである。この依存性は群の中の全てのリフレクタを同一のものにすることによって最小化される。
【００３１】
したがって、本発明の１つの実施形態は、基板上に配置されたリフレクタ５２０の第１群５１１を有し、その第１群５１１の中の全てのリフレクタ５２０は実質的に同種の第１の反射特性を有するＳＡＷタグ基板を提供する。ＳＡＷタグ基板５００上に配置されたリフレクタ５２０の第２群５１２もまた、実質的に同種の第２反射特性を有する。別の実施形態で、第１反射特性と第２反射特性とは実質的に同種である。
【００３２】
この実施形態は、先行する群の中で特定のリフレクタがアクティブである連続する群のための信号の開始位相が独立しているという点で有用である。複数の群５１０に渡る、同一または同一に近いリフレクタ５２０を使用することもまた、後方の返信パルスよりも高い振幅の前方の返信パルスを生じさせるという点で有益である。環境からの反響は、ＳＡＷタグ応答の始まり近くのほうが終わり近くよりも強いので、より強い振幅の前方のパルスが望ましい。
【００３３】
同じく図５に示されているのは、基本的なデータ負荷を運搬する第１リフレクタ群５１０の前方に配置された開始リフレクタ５３０である。第１のデータ運搬リフレクタ群５１０の第１スロットの約１００ナノ秒前に配置された開始リフレクタ５３０は、データの同期化の働きを高め、読み込み環境でマルチパス反射を測定するために使用されてもよい。この単一の、分離されたタグ開始パルスのタグ応答を観察することによって、一旦マルチパスの特徴が表されると、その後のデータ検出過程でマルチパスの影響を取り除くことができる。
【００３４】
最後のアクティブ・データ群５１０の後に配置されたタグ終了リフレクタ５４０を同じく示す。タグ終了リフレクタ５４０は、所定の数のスロットの一定時間で出力パルスを生成し、最後のデータ群５１０の最後のスロット位置の後に配置される。タグ終了リフレクタ５４０の直接反射を補足の同期化情報のために使用することに加えて、これはＳＡＷタグの最後部近くのデータ・リフレクタを伴う有用な三次反射に役立つ。タグ終了リフレクタからの補足の返信は、ＳＡＷタグ読み取り機が音響信号の返信を検出する能力を高める。ＳＡＷタグ基板の最後部近くのリフレクタからの第１反射は、通常前方のリフレクタからの反射よりも振幅が低いので、このことは特に有用な特徴である。
【００３５】
タグ終了リフレクタのさらなる利点は、比較的短いＳＡＷタグで使用されるということである。２つのデータ群を有するＳＡＷタグは、同期化符号およびエラー修正符号の代わりにタグ終了リフレクタを使用できる。情報タグの第２応答は、時間を反映した同期化信号を与え、その冗長性のゆえに、有効なＳＡＷタグの存在の確実性を高めるための信号整合性検査の形式を与える。
【００３６】
本発明を詳細に説明してきたが、その最も広い形態の中で本発明の精神および範囲から逸脱することなく様々な変更、代替および改造物を作成できることを当業者には理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ＲＦＩＤタグとして使用される種類のＳＡＷタグを示す図である。
【図２】無線ＬＡＮデバイスおよび電子レンジがＳＡＷタグ・システムと同じＩＳＭ周波数範囲で周波数を生成している環境で動作するＳＡＷ識別タグ・システムを示す図である。
【図３】基板上にリフレクタの位置の群を備えたＳＡＷタグ基盤の配置を表しているＳＡＷタグの代表的な実施形態を示す図である。
【図４】「入れ子式」エラー検査プロトコルを使用したＳＡＷタグ基盤を示す図である。
【図５】各群で複数のリフレクタを有する複数のリフレクタ群を備えたＳＡＷタグ基盤を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面音響波（ＳＡＷ）識別タグの情報を通信する方法であって、
ＳＡＷタグ周波数帯で動作する電子デバイスから放射される信号を検出する工程と、
前記信号の送信パターンの中のゼロ期間を識別する工程と、
前記ゼロ期間の間に前記情報の通信を実行する工程とを含む方法。
【請求項２】
前記ゼロ期間が、周波数がゼロの期間である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ゼロ期間が、時間がゼロの期間である請求項１に記載の方法。
【請求項４】
同じ周波数帯で動作する他のデバイスとの信号の混信を避けるための、表面音響波（ＳＡＷ）識別タグの情報を通信する方法であって、
低電力を用いて前記情報の通信を実行する工程と、
前記通信を実行する工程を信号のバースト中で行わせる工程とを含む方法。
【請求項５】
前記短いバーストのタイミングを決定するために、周波数の偏移を利用する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ＳＡＷ識別タグの情報を通信する方法であって、
ＳＡＷタグの周波数帯で動作する電子デバイスから放射される少なくとも１つの他の信号を検出する工程と、
前記少なくとも１つの他の信号が非アクティブである区間で前記通信が行われるように、前記情報の通信を前記少なくとも１つの他の信号と同期して実行する工程とを含む方法。
【請求項７】
前記通信を実行する工程は、時間的に同期である請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記通信を実行する工程は、周波数的に同期である請求項６に記載の方法。
【請求項９】
基板上に配置された少なくとも２つのタグ識別番号リフレクタ群と、
前記基板上に配置され、前記少なくとも２つのタグ識別番号リフレクタ群のうちの１つに含まれるデータに依存する第１エラー検査リフレクタ群と、
前記基板上に配置され、前記少なくとも２つのタグ識別番号リフレクタ群のうちの少なくとも残りの１つに含まれるデータに依存する第２エラー検査リフレクタ群と、
前記基板上に配置され、前記少なくとも残りの１つのタグ識別番号リフレクタ群および前記第２エラー検査リフレクタ群に含まれるデータに依存する第３エラー検査リフレクタ群とを含むＳＡＷ識別タグ。
【請求項１０】
基板上に配置された少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群と、
前記基板上に配置された少なくとも１つの同期のリフレクタ群とを含むＳＡＷ識別タグ。
【請求項１１】
前記同期のリフレクタ群は、前記少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群の鏡像である請求項１０に記載のＳＡＷ識別タグ。
【請求項１２】
基板上に配置された少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群と、
前記基板上に配置され、前記少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群に含まれるデータに依存する第１エラー検査リフレクタ群と、
前記基板上に配置され、前記少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群および前記第１エラー検査リフレクタ群に含まれるデータに依存する第２エラー検査リフレクタ群とを含むＳＡＷ識別タグ。
【請求項１３】
基板上に配置された少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群と、
前記基板上に配置され、前記少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群に含まれるデータに依存する少なくとも１つのエラー検査リフレクタ群とを含むＳＡＷ識別タグ。
【請求項１４】
基板上に配置され、実質的に同種の第１反射特性を有するリフレクタの第１群と、
前記基板上に配置されたリフレクタの第２群とを含むＳＡＷ識別タグ。
【請求項１５】
実質的に同種の第２反射特性を有する前記リフレクタの第２群をさらに含み、
前記第１反射特性と前記第２反射特性とが実質的に同種である請求項１４に記載のＳＡＷ識別タグ。
【請求項１６】
基板上に配置されたリフレクタの群を含み、前記リフレクタの各々が実質的に同種の反射特性を有するＳＡＷ識別タグ。
【請求項１７】
上部に配置されたリフレクタの群を有する基板と、
ＳＡＷタグ問い合わせ信号への反射応答を、前記リフレクタの群の中のリフレクタが前記問い合わせ信号への反射応答を生成する前に生成するように配置された開始リフレクタとを含むＳＡＷ識別タグ。
【請求項１８】
前記開始リフレクタは、前記リフレクタの群から所定の距離に配置される請求項１７に記載のＳＡＷ識別タグ。
【請求項１９】
上部に配置されたリフレクタの群を有する基板と、
ＳＡＷタグ問い合わせ信号への反射応答を、前記リフレクタの群の中の各リフレクタが前記問い合わせ信号への反射応答を生成する後で生成するように配置されたタグ終了リフレクタとを含むＳＡＷ識別タグ。
【請求項２０】
前記タグ終了リフレクタは、１つのリフレクタが問い合わせ信号への反射応答を最後に生成する前記リフレクタの群から所定の距離に配置される請求項１９に記載のＳＡＷ識別タグ。
【請求項２１】
前記タグ終了リフレクタは、前記問い合わせ信号の実質的に全てを反射する請求項１９に記載のＳＡＷ識別タグ。
【請求項２２】
前記タグ終了リフレクタは、前記リフレクタから応答パルスを生成する反射問い合わせ信号を生成する請求項１９に記載のＳＡＷ識別タグ。
【請求項１】
表面音響波（ＳＡＷ）識別タグの情報を通信する方法であって、
ＳＡＷタグ周波数帯で動作する電子デバイスから放射される信号を検出する工程と、
前記信号の送信パターンの中のゼロ期間を識別する工程と、
前記ゼロ期間の間に前記情報の通信を実行する工程とを含む方法。
【請求項２】
前記ゼロ期間が、周波数がゼロの期間である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ゼロ期間が、時間がゼロの期間である請求項１に記載の方法。
【請求項４】
同じ周波数帯で動作する他のデバイスとの信号の混信を避けるための、表面音響波（ＳＡＷ）識別タグの情報を通信する方法であって、
低電力を用いて前記情報の通信を実行する工程と、
前記通信を実行する工程を信号のバースト中で行わせる工程とを含む方法。
【請求項５】
前記短いバーストのタイミングを決定するために、周波数の偏移を利用する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ＳＡＷ識別タグの情報を通信する方法であって、
ＳＡＷタグの周波数帯で動作する電子デバイスから放射される少なくとも１つの他の信号を検出する工程と、
前記少なくとも１つの他の信号が非アクティブである区間で前記通信が行われるように、前記情報の通信を前記少なくとも１つの他の信号と同期して実行する工程とを含む方法。
【請求項７】
前記通信を実行する工程は、時間的に同期である請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記通信を実行する工程は、周波数的に同期である請求項６に記載の方法。
【請求項９】
基板上に配置された少なくとも２つのタグ識別番号リフレクタ群と、
前記基板上に配置され、前記少なくとも２つのタグ識別番号リフレクタ群のうちの１つに含まれるデータに依存する第１エラー検査リフレクタ群と、
前記基板上に配置され、前記少なくとも２つのタグ識別番号リフレクタ群のうちの少なくとも残りの１つに含まれるデータに依存する第２エラー検査リフレクタ群と、
前記基板上に配置され、前記少なくとも残りの１つのタグ識別番号リフレクタ群および前記第２エラー検査リフレクタ群に含まれるデータに依存する第３エラー検査リフレクタ群とを含むＳＡＷ識別タグ。
【請求項１０】
基板上に配置された少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群と、
前記基板上に配置された少なくとも１つの同期のリフレクタ群とを含むＳＡＷ識別タグ。
【請求項１１】
前記同期のリフレクタ群は、前記少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群の鏡像である請求項１０に記載のＳＡＷ識別タグ。
【請求項１２】
基板上に配置された少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群と、
前記基板上に配置され、前記少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群に含まれるデータに依存する第１エラー検査リフレクタ群と、
前記基板上に配置され、前記少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群および前記第１エラー検査リフレクタ群に含まれるデータに依存する第２エラー検査リフレクタ群とを含むＳＡＷ識別タグ。
【請求項１３】
基板上に配置された少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群と、
前記基板上に配置され、前記少なくとも１つのタグ識別番号リフレクタ群に含まれるデータに依存する少なくとも１つのエラー検査リフレクタ群とを含むＳＡＷ識別タグ。
【請求項１４】
基板上に配置され、実質的に同種の第１反射特性を有するリフレクタの第１群と、
前記基板上に配置されたリフレクタの第２群とを含むＳＡＷ識別タグ。
【請求項１５】
実質的に同種の第２反射特性を有する前記リフレクタの第２群をさらに含み、
前記第１反射特性と前記第２反射特性とが実質的に同種である請求項１４に記載のＳＡＷ識別タグ。
【請求項１６】
基板上に配置されたリフレクタの群を含み、前記リフレクタの各々が実質的に同種の反射特性を有するＳＡＷ識別タグ。
【請求項１７】
上部に配置されたリフレクタの群を有する基板と、
ＳＡＷタグ問い合わせ信号への反射応答を、前記リフレクタの群の中のリフレクタが前記問い合わせ信号への反射応答を生成する前に生成するように配置された開始リフレクタとを含むＳＡＷ識別タグ。
【請求項１８】
前記開始リフレクタは、前記リフレクタの群から所定の距離に配置される請求項１７に記載のＳＡＷ識別タグ。
【請求項１９】
上部に配置されたリフレクタの群を有する基板と、
ＳＡＷタグ問い合わせ信号への反射応答を、前記リフレクタの群の中の各リフレクタが前記問い合わせ信号への反射応答を生成する後で生成するように配置されたタグ終了リフレクタとを含むＳＡＷ識別タグ。
【請求項２０】
前記タグ終了リフレクタは、１つのリフレクタが問い合わせ信号への反射応答を最後に生成する前記リフレクタの群から所定の距離に配置される請求項１９に記載のＳＡＷ識別タグ。
【請求項２１】
前記タグ終了リフレクタは、前記問い合わせ信号の実質的に全てを反射する請求項１９に記載のＳＡＷ識別タグ。
【請求項２２】
前記タグ終了リフレクタは、前記リフレクタから応答パルスを生成する反射問い合わせ信号を生成する請求項１９に記載のＳＡＷ識別タグ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２００７−５０６３６７（Ｐ２００７−５０６３６７Ａ）
【公表日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５２６９６６（Ｐ２００６−５２６９６６）
【出願日】平成１６年９月１５日（２００４．９．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２９９２９
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０２９６９８
【国際公開日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願人】（５０４２３５６５４）アールエフ ソウ コンポーネンツ，インコーポレーテッド (8)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１５日（２００４．９．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０２９９２９
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０２９６９８
【国際公開日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願人】（５０４２３５６５４）アールエフ ソウ コンポーネンツ，インコーポレーテッド (8)
【Ｆターム（参考）】
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