JPH07294635A - 識別・感知システム - Google Patents

識別・感知システム

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JPH07294635A
JPH07294635A JP7110252A JP11025295A JPH07294635A JP H07294635 A JPH07294635 A JP H07294635A JP 7110252 A JP7110252 A JP 7110252A JP 11025295 A JP11025295 A JP 11025295A JP H07294635 A JPH07294635 A JP H07294635A
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resonators
resonator
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receiver
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Gerd Scholl
シヨル ゲルト
Reindl Leonhard
ライントル レオンハルト
Ruile Werner
ルイーレ ウエルナー
Ostertag Thomas
オスターターク トーマス
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Siemens AG
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 無線で問合せ信号を識別・感知装置5に発信
し、この装置から送り返された応答信号を受信して評価
する送信器2及び受信器3を備えるとともに、前記識別
・感知装置5に少なくとも1つの問合せられるべきパラ
メータを確定するために共振器6が設けられている識別
・感知システムであって、狭い帯域幅で作動するものを
提示する。 【構成】 送信器2及び受信器3が広帯域機器であり、
かつ共振器6がその中でエネルギーの蓄積が行われる程
度に大きな忠実度を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、無線で問合せ信号を
識別・感知装置に発信し、この装置から送り返された応
答信号を受信して評価する送信及び受信器を備えるとと
もに、前記識別・感知装置に少なくとも1つの問合せす
べきパラメータを確定するために共振器が設けられてい
る識別・感知システムに関する。
【0002】マイクロ波を発信する送信器が読み取り器
に設けられ、この送信器によって発信されたマイクロ波
を識別すべき個体に設けられた応答器によって反射さ
せ、これを再び読み取り器の受信器によって受信し、さ
らにこれを処理するようにした、本出願人により開発さ
れSICARIDと称されるマイクロ波問合せシステム
は公知である。このシステムにおいて応答器は幾つかの
異なる共振周波数に整合した同軸共振器を有している。
送信周波数範囲はその場合GHz領域にある。送信周波
数範囲はまた時間的に掃引され、その際共振器は応答器
によって受信され反射されたマイクロ波から、その瞬間
の送信周波数が共振器の1つの共振周波数と一致したと
きに常にエネルギーを引き出す。これにより応答器でコ
ード化された反射波の情報が同調され読み取り器に伝達
される。このようなシステムはGHz範囲で作動し、特
にこの周波数範囲に適合した共振器が設けられなければ
ならず、そして大きなシステム帯域幅並びに長時間の問
合せ時間を必要とするので、特定の適用事例に対しては
なお非常に問題である、即ち特に高価で、取扱いにく
く、動作が遅くかつ形状が大きくなるという問題があ
る。
【0003】さらに例えば「シーメンス・ツァイトシュ
リフト」FuE、1993年春季号(“Siemens Zeitsc
hrift", Spezial FuE, Fruehjahr 1993)によれば、送信
/受信器と、これにより問合せられて音響表面波で作動
する識別マーク(以下IDタグという)とを備えた識別
システムが公知である。このようなIDタグは、電気信
号を変換器によって音響表面波に変換し、この表面波が
一連の反射器で反射され、その際反射された音響表面波
が、電気入力信号を変換する変換器と同じでよい変換器
によって再び電気信号に変換されるデバイスである。反
射器の構成に関連してIDタグの内容を表す所定のコー
ドが生ずる。コードを表す電気信号は受信器に送り返さ
れ、これによりIDタグが置かれている位置が確認され
る。このような識別システムは大多数の適用例において
使用可能である。
【0004】同様のシステムは音響表面波(以下SAW
と記す)で作動するセンサに対する無線問合せ装置とし
ても使用可能である。SAWセンサはその場合無線で問
合せられる少なくとも1つのパラメータを確定する。
【0005】従来のIDタグやSAWセンサにおいては
情報のコード化は時間範囲で行われる。比較的短く実現
可能な走行距離により情報は短時間で伝達され評価され
なければならない。これにより大きなシステム帯域幅が
必要とされ、このことは常に増大する周波数経済の要求
に対立し、それ故低いUHF範囲での実現を非常に困難
にしている。
【0006】これらのシステムは比較的大きな帯域幅を
必要とするので、このような帯域幅は高い中心周波数に
おいてのみ電信電話当局により許可される。このためS
AW部品の製造には技術的な困難があり、しかしまたS
AW信号の不可避な高い減衰を招いている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、狭
い帯域幅で作動する前述の種類のシステムを提示するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】この課題は、この発明に
よれば、明細書冒頭に述べた識別・感知システムにおい
て、特許請求の範囲の請求項1に記載された特徴事項に
よって解決される。
【0009】
【実施例】以下に、この発明を図面に示した実施例に基
づいて詳しく説明する。この実施例の記載及び説明にあ
たって先ず基本的には次のことを指摘する。
【0010】既に説明したように、SICARIDシス
テムのような公知のシステムにおいては共振器が数種の
周波数に整合されており、その際問合せ信号はその対応
した周波数帯域で同調される。その周波数が共振器の周
波数の1つに達するごとに、この共振器は問合せ信号か
ら出力を引き出し、これにより問合せ器は共振器の存在
を「認識」する。
【0011】この発明によるシステムの重要な点は、共
振器がエネルギーを蓄えることのできる程度に非常に高
い忠実度を備えていることにある。それ故広い帯域の問
合せパルスを受けたとき、共振器は、時間関数に従って
減衰するが受信器に送り返されるエネルギーを蓄える。
【0012】図1において無線問合せシステムのための
それ自体は公知の送信/受信器1は送信器2、受信器3
及びこれに結合されたアンテナ4からなる。このアンテ
ナは送信器2により送信される問合せ信号の送信アンテ
ナとしても、また受信器3によって受信される信号の受
信アンテナとしても使われる。送信及び受信器2、3は
それぞれ個別の機器としても或いは1つの機器として一
体化することもできる。このようなコンポーネントそれ
自体は公知であるので、ここではこれ以上詳しくは説明
しない。
【0013】送信/受信器1によって問合せられるSA
W素子5はアンテナ7を備え、このアンテナは送信/受
信器1の送信器2から送信されたS(E) (t) の振幅を持
つ問合せパルス8を受けとる。
【0014】この発明によればSAW素子5には図1で
は概略的に示されたSAW共振器6が設けられている。
図2及び図3についてなお詳しく説明するように、この
共振器6はそれぞれ1つの電気的にアンテナ7に結合さ
れたインターディジタル変換器を有しており、これによ
りアンテナ7で受信された電気信号が音響表面波に変換
される。さらに共振器6は反射器を有し、音響表面波は
この中に進入して反射される。音響表面波はその場合イ
ンターディジタル変換器に再反射され、電気信号に再変
換され、この信号がアンテナ7を介して発信され、アン
テナ4を介して送信/受信器1の受信器3により受けと
られる。
【0015】図2は無線で問合せできる識別・感知装置
の一実施例を、ここではIDタグの形のSAW素子とし
て示す。アンテナ7には多数のSAW共振器が並列接続
されている。この共振器はそれぞれ電気的にアンテナ7
に結合されたインターディジタル変換器20並びにこの
インターディジタル変換器20の対向する側の反射器2
1によって形成されている。反射器の数はその場合ID
タグのために用意されたコード化によって定まる。な
お、SAW素子及びSAW反射器はただ一例として図示
されたに過ぎないことを指摘しておく。他の種類の共振
器、例えばセラミックの高周波共振器等も使用できる。
【0016】この発明は、その場合、前述の型のSAW
素子においては、インターディジタル変換器20及び反
射器21をその上に形成している(図示されてない)圧
電基板の長さの数倍に相当する音響的走行時間が実現さ
れているという考えに基づいている。その場合用立てら
れる基板長を多重に利用することができる。このように
して得られる長い走行時間は情報の狭帯域の伝達を可能
にする。従って比較的狭帯域の周波数帯域に多数の情報
が収納される。
【0017】従来IDタグにおいて適用された時間範囲
のコード化に代わり、この発明によればコード化は周波
数範囲で行われる。共振器の周波数置換、これは図2に
よれば共振器の種々の幾何的形状により、例えばそれぞ
れの共振器に対する反射器における電極指間の異なる間
隔により実現されるのであるが、これにより周波数範囲
のコード化が実現される。
【0018】このようなIDタグに図1のパルス8で問
合せると、受信器にはその振幅S(t)が時間の関数と
して曲線10のように時間的に減衰する信号が送り返さ
れ、その際IDタグ5の共振器6の数に対応した共振が
起きる。
【0019】送信/受信器1の受信器3にはそれ自体は
公知のフーリエ変換装置が設けられており、これにより
図1による時間関数S(t)が図1における下の曲線1
1による対応の周波数関数S(f)に変換される。なお
この図では振幅を周波数fに関連してとってある。この
曲線11におけるピークはIDタグ5における共振器6
の共振周波数に対応する。図1の下のダイヤグラムでは
簡単にするため3つの周波数ピークだけが示されてい
る。なおここで曲線11の中央部分が破線で示されてい
るのは、この曲線にはIDタグの共振器6の数に応じて
なお多数の周波数ピークが存在し得ることを示してい
る。
【0020】図2に示した種類のIDタグのコード化は
図3によれば例えば次のようにして行われる。即ち、所
定の固定の数の共振器が設けられ、その際特定の共振器
がスイッチ22を介して電気的にアンテナ7の回路に投
入遮断される。なお図3において図2と同じ部分には同
じ符号が付されている。この種のコード化は振幅変調で
ある。
【0021】この発明の変形例として、付加的情報を周
波数置換した共振器相互の位相もしくは相対的位相状態
によって伝達する求積法振幅変調も適用される。このよ
う実施例を概略的に図4に示す。ここではSAW共振器
の反射器30乃至32のみが図示されている。その場合
位相情報は個々の反射器30、31及び32における電
極指の異なる幾何的配置によって実現される。
【0022】この発明によるシステムにおいては、帯域
幅は互いに無関係な情報状態の数及びこの情報状態の周
波数に関連する間隔を決める反射器の質によって固定さ
れる。すでに説明したように、比較的狭帯域で必要なシ
ステム帯域幅をカバーする周波数範囲を持つパルス8の
形の問合せパルスが使用される。図1の図表によればす
べての共振器の重なったパルス応答が受信され、その際
フーリエ変換により元々時間範囲で存在する送り返され
た信号から周波数範囲の情報が得られる。
【0023】この発明によるシステムは上述の意味での
IDタグの問合せに対してだけでなく、センサ目的のた
めにも適している。なお、その際外的な物理量の形で問
合せられるパラメータがSAW速度に影響する。これに
より中心周波数及び共振器の相対位相が変化する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 問合せ器として送信/受信器とSAW素子と
を備えた無線問合せシステムの概略構成図。
【図2】 無線で問合せられるSAW素子に対するSA
W共振器の一実施例を示す図。
【図3】 図2の実施例に対応して変形した実施例を示
す図。
【図4】 SAW共振器に対する反射器の一実施例を示
す図。
【符号の説明】
1 送信/受信器 2 送信器 3 受信器 4 アンテナ 5 識別・感知装置 6 共振器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レオンハルト ライントル ドイツ連邦共和国 83071 シユテフアン スキルヒエン エトリンガーシユトラーセ 74 (72)発明者 ウエルナー ルイーレ ドイツ連邦共和国 80636 ミユンヘン クララシユトラーセ 5 (72)発明者 トーマス オスターターク ドイツ連邦共和国 89075 ウルム ブー ヒエンラントヴエーク 7

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無線で問合せ信号を識別・感知装置
    (5)に発信し、この装置から送り返された応答信号を
    受信して評価する送信器(2)及び受信器(3)を備え
    るとともに、前記識別・感知装置(5)に少なくとも1
    つの問合せられるべきパラメータを確定するために共振
    器(6)が設けられている識別・感知システムにおい
    て、送信器(2)及び受信器(3)が広帯域機器であ
    り、かつ共振器(6)がその中でエネルギーの蓄積が行
    われる程度に大きな忠実度を有することを特徴とする識
    別・感知システム。
  2. 【請求項2】 送信器(2)が問合せパルスを発信する
    ために形成され、受信器(3)が識別・感知装置(5)
    により送り返された振幅/時間関数で存在する信号を振
    幅/周波数関数に変換するためのフーリエ変換装置を有
    することを特徴とする請求項1記載のシステム。
  3. 【請求項3】 識別マークのコード化が周波数変換され
    た音響表面波共振器(20、21)により形成されるこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載のシステム。
  4. 【請求項4】 コード化が所定数の音響表面波共振器
    (20、21)において個々の共振器の活性化/非活性
    化によって形成されることを特徴とする請求項1乃至3
    の1つに記載のシステム。
  5. 【請求項5】 共振器(20、21)の活性化/非活性
    化が共振器を識別マーク受信/送信アンテナ(7)に接
    続もしくはそれから遮断することによって行われること
    を特徴とする請求項1乃至3の1つに記載のシステム。
  6. 【請求項6】 共振器の異なる位相関係を備えることを
    特徴とする請求項1乃至5の1つに記載のシステム。
  7. 【請求項7】 少なくとも1つの大きさを検知するため
    に少なくとも1つの音響表面波共振器が設けられている
    ことを特徴とする請求項1記載のシステム。
  8. 【請求項8】 多数の共振器が存在する場合共振器の異
    なる中心周波数が用意されることを特徴とする請求項7
    記載のシステム。
JP7110252A 1994-04-15 1995-04-12 識別・感知システム Withdrawn JPH07294635A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944413211 DE4413211C2 (de) 1994-04-15 1994-04-15 Identifizierungs- und/oder Sensorsystem
DE4413211.5 1994-04-15

Publications (1)

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ID=6515608

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JP7110252A Withdrawn JPH07294635A (ja) 1994-04-15 1995-04-12 識別・感知システム

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US (1) US5691698A (ja)
EP (1) EP0677752B1 (ja)
JP (1) JPH07294635A (ja)
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