专利名称：包括防冲突方案的读取多个无接触数据载体的方法
技术领域：
本发明涉及一种通过通信站登记数据载体的方法，其中所述通信站与每一数据载体通信连接，并且其中与通信站通信连接的每一数据载体生成能够在至少满足一个工作条件之后进行数据载体的登记的响应信号，并且使用可以从多个传输启动时刻中选择的传输启动时刻提供所述响应信号。
本发明进一步涉及一种数据载体，其被设计成用于与通信站进行无接触通信，并且其包括集成电路，该集成电路包括下列装置响应信号产生装置，用于产生响应信号；和启动时刻选择装置，通过其可以从多个传输启动时刻中选择传输启动时刻。
本发明进一步涉及一种用于数据载体的集成电路，该数据载体被设计成用于与通信站进行无接触通信，所述集成电路包括下列装置响应信号产生装置，用于产生响应信号；和启动时刻选择装置，通过其可以从多个传输启动时刻中选择传输启动时刻。
从文献EP0957442B中可以得知如第一段所述的方法、如第二段所述的数据载体和如第三段所述的集成电路。该已知文献公开了一种通过通信站登记数据载体的方法，该方法通常表示防冲突方法或防冲突步骤。通常表示阅读器站(reader station)的通信站与该已知数据载体之间通信连接，使得该通信站向存在于该通信领域中的所有数据载体发送询问信息。存在于该通信域中的数据载体的充足能量供给以及每一数据载体中的询问信息的无故障接收都构成在每一相应数据载体产生响应信号之前所要完成的工作条件，该响应信号可能进行相关数据载体的登记。该询问信息在阅读器站和数据载体中都初始化启动N个连续时间窗的序列。N个时间窗口的每一个都具有给定的时间窗持续期，其可以是固定的或可变的。通常在完成防冲突程序中产生多个N个连续时间窗的序列。
每一已知的数据载体包括随机数产生器，当返回传输时间窗时其随机地放下N个时间窗中的一个，从而就给定了随机传输启动时刻。该数据载体在通过各自的数据载体所选择的返回传输时间窗中发送响应信息或响应信号，该响应信号包含该数据载体的序列号，并从而明确地表明该数据载体的特征。阅读器站在每一时间窗的末端发送时间窗切换信息，从而进行从当前时间窗到下一时间窗的切换。阅读器站一个接一个地标识数据载体，并接下来可以在防冲突方法结束之后，每次与该通信域中的一个数据载体建立并实现直接通信。
已知方案存在的缺点是，用于登记已知数据载体的整个事务时间相对较长，因为通常必须完成所有的时间窗。
本发明的目的在于必须消除以上缺陷，并提供一种改进方法，一种改进的数据载体和一种改进的集成电路。
为了实现上述目的，在根据本发明的方法中提供的特征，使得根据本发明的方法具有如下特征一种通过通信站登记数据载体的方法，其中所述通信站与每一数据载体通信连接，并且其中与通信站通信连接的每一数据载体生成能够在满足至少一个工作条件之后进行数据载体登记的响应信号，并使用可以从多个传输启动时刻中选择的传输启动时刻提供所述响应信号，并且其中每一数据载体在提供其响应信号之前测试另一数据载体是否已经提供其响应信号，并且其中如果另一数据载体已经在提供其响应信号，那么每一数据载体停止提供其响应信号。
为了实现上述目的，在根据本发明的数据载体中提供的特征，使得根据本发明的数据载体具有如下特征一种数据载体，其被设计成用于与通信站进行无接触通信，并且其包括集成电路，该集成电路包括下列装置响应信号发生装置，用于产生响应信号；和启动时刻选择装置，通过其可以从多个传输启动时刻中选择一个传输启动时刻；以及响应信号识别装置，其被设计成用于识别另一数据载体给出的响应信号并用于产生和发出响应信号的识别信号，并且其中设置有传送判决装置，其根据响应信号的识别信号和传输启动时刻释放或中断响应信号的传送。
为了实现上述目的，在根据本发明的集成电路中提供的特征，使得根据本发明的集成电路具有如下特征一种用于数据载体的集成电路，其中数据载体被设计成用于与通信站进行无接触通信，所述集成电路包括下列装置响应信号发生装置，用于产生响应信号；和启动时刻选择装置，通过其可以从多个传输启动时刻中选择一个传输启动时刻；以及响应信号识别装置，其被设计成用于识别另一数据载体发出的响应信号并用于产生和传送响应信号的识别信号，并且其中设置有传送判决装置，其根据响应信号的识别信号和传输启动时刻释放或中断响应信号的传送。
可以通过有利的并且简单的方式实现所提供的发明特征，其中可以明显快速地登记数据载体。特别是在与通信站通信连接的数据载体中可以实现这一点，其与与该通信站通信连接的其它数据载体发生作用，即所述数据载体测试是否有一个其它数据载体已经发出响应信号，从而如果在其传输启动时刻没有其它数据载体已经在发出响应信号，该前一数据载体将只发出其响应信号。
可以进一步有利地实现本发明的特征，例如使用与通信站通信连接的少量数据载体，可以在最短可能的时间周期中以相对高的概率获得响应信号，这是在许多应用中所期望的，并且非常有利。
在根据本发明的方案中，可以在刚好传送每一数据载体的响应信号之前，进行另一数据载体是否已经在发出其响应信号的测试。然而也可以更早进行该测试，例如在刚刚产生该响应信号之后进行。人们发现，当每一数据载体在产生其响应信号之前时已经测试另一数据载体是否在发出其响应信号是特别有利的，从而如果另一数据载体已经在发出其响应信号，则每一数据载体就中断其响应信号的产生。这样有利于实现每一数据载体的最大节能操作。
在根据本发明的方案中，可以通过验证信号形成响应信号。人们发现如果产生标识信号作为响应信号是非常有利的，在该情况下响应信号产生装置由标识信号产生装置形成。这对于获得尽可能简单的电路设置在技术上是特别有利的。
权利要求4的措施所提供的优势就是可以通过相对简单的方式确定传输启动时刻。
权利要求5的措施所提供的优势是准确地定义了等待时间。对于在通信站的通信范围中没有数据载体的情况下，这是尤其重要和有利的。
权利要求6的措施所提供的优势就是避免了由于数据载体相同的传输启动时刻而产生的频率冲突。
而且，权利要求7的措施有利地实现了在其它数据载体的登记期间，已经登记的数据载体不再占用任何登记过程，其非常有利于尽可能快的进行登记。
而且，权利要求10和权利要求14的措施所提供的优势是，可以通过相对简单的方式识别由数据载体发出的响应信号，即识别连同响应信号一起传送的载波信号。
而且，权利要求11和权利要求15的措施所提供的优势是，如果该数据载体也构建为通信站，可以通过相对简单的方式实现响应信号的识别。
可以从下面实施例的描述明显看到本发明的上述和其它方面，并且参照该实施例对其进行阐述。
下面将参照附图中所示的实施例更加详细地解释本发明，但是本发明并不仅限于此。
图1是在本文中根据本发明要点的一部分数据载体的图解性方框图，包括根据本发明的集成电路。
图2是在登记过程中出现的命令和信号的时间图。
图1所示为数据载体2。该数据载体2被设计成用于与通信站(未示出)进行无接触通信。在通常的应用中，有多个数据载体2与通信站进行通信连接，从而数据载体2位于通信站的通信范围之内。在进行读取每一数据载体2中包含的数据或将数据写入每一数据载体2之前，必须通过通信站进行多个数据载体2的所谓的登记，该通信站与数据载体2以无接触的方式通信。在这种登记过程中，通过各个数据载体2将各个数据载体2的有效标识数据ID传输到通信站，并将其存储在该通信站中，即对于每一数据载体2，使得在该通信站中知晓与该通信站通信连接的所有数据载体2的标识数据ID，其使得通信站有可能通过面向目的的或非可互换的方式，通过使用该数据载体2的标识数据ID特征与各个数据载体2联系，例如用于从相关数据载体2读取有用的数据或将有用的数据存储在相关数据载体2中。需要注意，并不是确定所有与通信站通信连接的数据载体2的标识数据ID，而是满足首先响应的数据载体2的标识数据ID。
数据载体2包括集成电路3和传输线圈25，其中传输线圈25与集成电路3的第一端子26和第二端子27连接。数据载体2能够通过传输线圈25以无接触的方式与通信站通信。形成集成电路3的一部分的电容器28与传输线圈25并联。传输线圈25和电容器28形成调谐电路，其被调谐至工作频率，并且其形成数据载体传输装置29的一部分。替代传输线圈25，数据载体传输装置29可以包括用于传输的偶极子。可替换地可以设置电容性或光学工作的数据载体传输装置29，以替代具有传输线圈25或偶极子的数据载体传输装置29。
数据载体2的集成电路3以及相应的数据载体2包括电源电压产生装置30和时钟信号再生装置31和响应信号识别装置20和解调装置32以及调制装置33。所述五个装置30、31、20、32和33分别与数据载体传输装置29连接。
电源电压产生装置30用于通过使用由数据载体传输装置29传送的信号，即例如通过使用调制编码命令MCCO或通过使用未调制的载波信号CS来产生电源电压V。可以通过电源电压生成装置30生成的电源电压V可以提供给需要该电源电压V的集成电路3的所有这些组件，其在图2中并未各个示出。“上电”识别装置34与电源电压生成装置30连接，电源电压生成装置30的输出信号，即瞬时生成的电源电压V可以提供给该装置34。“上电”识别装置34能够识别是否有足够高的电源电压V。如果有足够高的电源电压V，则“上电”识别装置34发送“上电”复位信号POR。
时钟信号再生装置31用于通过使用由数据载体传输装置29传送的信号，即例如通过使用调制编码命令MCCO或通过使用未调制的载波信号CS来再生时钟信号CLK。该时钟信号再生装置31提供时钟信号CLK。可以提供独立于数据载体传输装置29所提供的信号的内部振荡器，以替代时钟信号再生装置31，通过该种方式可以生成时钟信号CLK。如果以非常高的工作频率在通信站和数据载体之间进行通信，例如以位于所谓的UHF范围或微波范围内的工作频率，则这种内部振荡器尤其有利。
解调装置32用于对提供给它们的命令和信号进行解调，即例如对调制编码命令MCCO进行解调。在对调制编码命令MCCO的解调完成之后，解调装置33提供编码命令CCO。
调制装置33用于对信号进行调制，例如对可以提供给调制装置33的编码标识信号CIDS进行调制。而且，可以将副载波信号SCS提供给调制装置33。提供副载波信号生成器35用于生成副载波信号SCS，通过时钟信号再生装置31将时钟信号CLK提供给该副载波信号生成器35，并且该副载波信号生成器35通过使用时钟信号CLK生成副载波信号SCS。当进行调制时，通过调制装置33调制副载波信号SCS，例如根据编码标识信号CIDS，结果调制装置33提供调制编码标识信号MCIDS，其随后通过数据载体传输装置29并且在这种情况下特别是通过传输线圈25被传输到通信站。
数据载体2的集成电路3和相应的数据载体2包括微计算机36。可以提供硬线逻辑电路代替该微计算机36。该微计算机36所用于实现的装置和功能的范围仅仅是本文下面所要详细讨论的这些装置和功能要点。“上电”复位信号POR和时钟信号CLK可以提供给微计算机36，对于目的是本领域的技术人员所早已熟知的。
该集成电路3进一步包括存储装置37，其经由链路38与微计算机36连接。存储装置37包括可寻址存储器61，该可寻址存储器61包括多个存储位置，其中只有一个存储位置39使用点划线标识。在存储位置39中存储着对数据载体2是唯一并且有效的标识数据ID。其它范围的数据存储在存储装置37中，这里不再详述。
解码装置40和编码装置41通过微计算机36实现。解码装置40被设计成用于对馈送给它们的命令和信号进行解码，即也用于对编码命令CCO进行解码。在已经对编码命令CCO解码之后，解码装置40提供所解码的命令，如登记命令INVCO。编码装置41用于编码信号，例如用于编码标识信号IDS。在已经对标识信号IDS进行编码之后，编码装置41提供所编码的标识信号CIDS。
而且，标识信号生成装置44、启动时刻定义装置45和传送判决装置50通过微计算机36实现。下文将更加详细地讨论装置44、45和50的功能。
微计算机36进一步包括过程控制装置47，其能够控制可以在微计算机36中执行的过程，特别是涉及到数据载体2的登记的过程。
标识信号生成装置44用于生成标识信号IDS。将从存储装置37的存储位置39中读取的标识数据ID通过过程控制装置47提供给标识信号生成装置44，从而可以生成该标识信号IDS。根据该标识数据ID和附加数据诸如安全数据生成该标识信号IDS。这里已经应该注意到，标识信号生成装置44同时形成了响应信号生成装置，通过其可以生成响应信号，其在目前情况下也可以从标识数据ID中生成并且由标识信号IDS形成，其并非必须是这种情况，因为响应信号可以不同于标识信号IDS。通过标识信号生成装置44生成的标识信号IDS必须从数据载体2传输到通信站用于登记。
构建过程控制装置47，使得它们能够确保在由解码装置40所给定的命令中识别登记命令INVCO之后，启动时刻定义装置45从多个传输启动时刻中选择一个传输启动时刻，该选择是通过随机生成器进行。注意到，启动时刻定义装置45也可以至少利用部分标识数据ID进行选择，在这种情况下通过在过程控制装置47中实施的算法选择一个传输启动时刻，该传输启动时刻取决于所考虑的那部分标识数据ID。
下面将参照图2描述通过通信站用于登记数据载体2的方法或过程。所示为通信站和数据载体的通信信号的时间序列。
假定在登记数据载体2方法的开始时，在共同通信区域中总共有两个(2)数据载体DC-A和DC-B以及一个通信站STATION。在登记数据载体DC-A和DC-B方法的开始时，通信站STATION根据所定义的传输协议生成登记命令INVCO，并将其传输到所有的数据载体2。这在时刻t1通过传输高频场或载波信号开始，并且从时刻t2直至时刻t3，发送登记命令INVCO。该高频场一直保持到时刻t4。在从时刻t2至时刻t3的期间内，如参照数据载体2的数据载体传输装置29、解调装置32以及解码装置40的上述解释，在数据载体DC-A和DC-B中接收到登记命令INVCO。在时刻t1和t2之间的时间段被要求使数据载体DC-A和DC-B处于它们所谓的断电模式，由此启动数据载体2。由于此处所讨论的数据载体DC-A和DC-B都是所谓的无源数据载体，也需要该时间段用于生成或建立电源电压V。
在时刻t4，即在识别数据载体DC-A和DC-B中的登记命令INVCO之后，为它们中的每一个确定传输启动时刻。从数据载体DC-A的时间图明显看到，通过启动时刻定义装置45为数据载体DC-A选择传输启动时刻t5。在本情况下从时刻t4开始，从可选的离散延迟时间TD和多个等待时间周期TW的总和中产生该传输启动时刻。如上所提到的，由启动时刻定义装置45通过随机原则确定多个等待周期TW。在本情况下可以选择高达三个(3)等待周期TW，所选择的两个(2)周期TW用于数据载体DC-A。注意到，等待周期TW的数目可以根据应用而较大地变化，从而等待周期TW的最大可选数目有利的是在通信站的共同通信范围中存在的数据载体2的最大数目的两倍，由此避免了频率冲突。
从该数据载体DC-B的时间图明显看到，为该数据载体DC-B选择传输开始时刻t6，该传输启动时刻t6是比时刻t5晚的一个等待周期TW。
在已经确定传输启动时刻之后，在时刻t5通过数据载体DC-A中的响应信号识别装置20确定或检测在共同的通信范围中存在的其它数据载体2，即本情况中的数据载体DC-B是否在发送响应信号。然后，响应信号标识装置20，即在检测到响应信号的情况下，向过程控制装置47提供响应信号的识别信号ASDS。如果没有提供响应信号的识别信号ASDS，则响应信号生成装置44如上所述生成标识信号IDS-A。所生成的标识信号IDS-A经由传送判决装置50传送到编码装置41，并最终经由数据载体传输装置29传送。在图2中对应的时间图中，在时刻t7和时刻t8之间进行标识信号IDS-A的传送，同时要考虑在时刻t7之前和时刻t8之后直到时刻t9的瞬变现象。注意到这些瞬变现象可以随系统不同而变化较大，并且甚至可以没有。
在时刻t6，在数据载体DC-B中通过其响应信号识别装置20确定或检测在共同通信范围中的其它数据载体2，即在本情况下的数据载体DC-A是否正发送响应信号。在这种情况下，识别或检测由数据载体DC-A给出的响应信号，其中识别与所提供的响应信号一起出现的所产生的载波信号。数据载体DC-B的响应信号识别装置20在这种情况下生成响应信号的识别信号ASDS，因为数据载体DC-A已经在时刻t6给出其响应信号，该响应信号的识别信号ASDS经由过程控制装置47和传送判决装置50实现不将标识信号IDS-B经由传送判决装置50并进一步经由编码装置41和调制装置33提供给数据载体传输装置29。
于是有利地实现了上述方法，在尽可能短的时间中通过通信站登记或选择了数据载体，即在该情况下的数据载体DC-A。例如，如果通信站在最少有一个数据载体进入通信站的通信范围内的时刻将要启动业务时，这是有利的。这种业务例如可以是广告活动或类似的事情。
如果真的需要，现在也可以登记数据载体DC-B，为此通信站再发送一次登记命令INVCO，并且根据上述方法登记数据载体DC-B。有利地，在通信站提供登记命令INVCO之前，将数据载体DC-A设置到空闲位置，在该空闲位置中，数据载体DC-A不再对登记命令INVCO作出反应。
如果在数据载体DC-A和DC-B中确定了相同的传输启动时刻，并且相应地同时传输了响应信号，构建该通信站以识别多个响应信号并中断该登记，并且可能通过重新传送或传输登记命令INVCO来重新开始登记。
要注意到，通信站同时可以由数据载体形成，在这种情况下，该数据载体作为通信站具有相同的装置用于与其它数据载体进行通信。
而且也要注意到，可以在多个通信站中实施根据本发明的方法。
权利要求
1.一种通过通信站登记数据载体(2)的方法，其中所述通信站与每一数据载体(2)通信连接，并且其中与通信站通信连接的每一数据载体(2)生成能够在满足至少一个工作条件之后进行数据载体(2)登记的响应信号(IDS)，并使用可以从多个传输启动时刻(t5，t6)中选择的一个传输启动时刻提供所述响应信号(IDS)，并且其中每一数据载体(2)在提供其响应信号(IDS)之前测试另一数据载体(2)是否已经提供其响应信号(IDS)，并且其中如果另一数据载体(2)已经在给出其响应信号(IDS)，则每一数据载体(2)停止提供其响应信号(IDS)。
2.如权利要求1所述的方法，其中每一数据载体(2)在生成其响应信号(IDS)之前已经检测了另一数据载体(2)是否给出了其响应信号(IDS)，并且其中如果另一数据载体(2)已经给出了其响应信号(IDS)，每一数据载体(2)将中断其响应信号(IDS)的生成。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中所给出的响应信号(IDS)是标识信号。
4.如权利要求1或2所述的方法，其中通过随机原则选择传输启动时刻。
5.如权利要求1或2所述的方法，其中所选择的传输启动时刻关于通信站所给出的命令信号(CCO)的命令信号末端(t4)在时间上偏移可选的离散延迟时间(TD)。
6.如权利要求1或2所述的方法，其中可选的传输启动时刻(t5，t6)的数目大于数据载体的数目。
7.如权利要求1所述的方法，其中可以通过通信站将给出响应信号(IDS)的数据载体(2)设置为空闲状态，在该空闲状态中不提供响应信号(IDS)。
8.一种数据载体(2)，该数据载体(2)被设计成用于与通信站进行无接触通信，并且其包括集成电路(3)，该集成电路(3)包括下列装置响应信号发生装置(44)，用于产生响应信号(IDS)；和启动时刻选择装置(45)，通过其可以从多个传输启动时刻(t5，t6)中选择一个传输启动时刻；以及响应信号识别装置(20)，其用于识别由另一数据载体(2)给出的响应信号(IDS)并用于产生和发出响应信号的识别信号(ASDS)，并且其中提供传送判决装置(50)，其根据响应信号的识别信号(ASDS)和传输启动时刻释放或中断响应信号(IDS)的传送。
9.如权利要求8所述的数据载体(2)，其中响应信号生成装置(44)是由标识信号生成装置形成。
10.如权利要求8或9所述的数据载体(2)，其中响应信号识别装置(20)被设计成用于识别载波信号(CS)。
11.如权利要求8或9所述的数据载体(2)，其中响应信号识别装置(20)被设计成用于识别调制载波信号(MCCO)，并且由此其包括解调装置，用于对调制载波信号(MCCO)进行解调。
12.一种用于数据载体(2)的集成电路(3)，该数据载体(2)被设计成用于与通信站进行无接触通信，所述集成电路(3)包括下列装置响应信号发生装置(44)，用于产生响应信号(IDS)；和启动时刻选择装置(45)，通过其可以从多个传输启动时刻(t5，t6)中选择一个传输启动时刻；以及响应信号识别装置(20)，其用于识别另一数据载体(2)发出的响应信号(IDS)并用于产生和传送响应信号的识别信号(ASDS)，并且其中提供传送判决装置(50)，其根据响应信号的识别信号(ASDS)和传输启动时刻释放或中断响应信号(IDS)的传送。
13.如权利要求12所述的集成电路(3)，其中响应信号生成装置(44)是由标识信号生成装置形成。
14.如权利要求12或13所述的集成电路(3)，其中响应信号识别装置(20)被设计成用于识别载波信号(CS)。
15.如权利要求12或13所述的集成电路(3)，其中响应信号识别装置(20)被设计成用于识别调制载波信号(MCCO)，并且由此其包括解调装置，用于对调制载波信号(MCCO)进行解调。
全文摘要
一种通过通信站登记数据载体(2)的方法，由此该通信站与每一数据载体(2)之间通信连接，并且与该通信站通信连接的每一数据载体(2)能够生成对数据载体(2)进行可能登记的响应信号(IDS)，并且能够使用可以从多个传输启动时刻(t5，t6)中选择的一个传输启动时刻传送所产生的响应信号(IDS)，每一数据载体(2)测试另一数据载体(2)是否已经在提供其响应信号(IDS)。如果另一数据载体(2)已经在提供其响应信号(IDS)，每一数据载体(2)随后停止其响应信号(IDS)的产生或传送。
文档编号G06K17/00GK1682239SQ03821507
公开日2005年10月12日 申请日期2003年8月29日 优先权日2002年9月11日
发明者K·布雷特福斯, P·瑟林格尔 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司