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WO1999060510A1 - Systeme d'identification electronique d'une pluralite de transpondeurs - Google Patents

Systeme d'identification electronique d'une pluralite de transpondeurs Download PDF

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WO1999060510A1
WO1999060510A1 PCT/EP1999/003347 EP9903347W WO9960510A1 WO 1999060510 A1 WO1999060510 A1 WO 1999060510A1 EP 9903347 W EP9903347 W EP 9903347W WO 9960510 A1 WO9960510 A1 WO 9960510A1
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WO
WIPO (PCT)
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response
transponders
signal
trj
windows
Prior art date
Application number
PCT/EP1999/003347
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English (en)
Inventor
Thierry Roz
Original Assignee
Em Microelectronic-Marin S.A.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from EP98110798A external-priority patent/EP0957442B1/fr
Application filed by Em Microelectronic-Marin S.A. filed Critical Em Microelectronic-Marin S.A.
Priority to JP2000550051A priority Critical patent/JP2002516499A/ja
Publication of WO1999060510A1 publication Critical patent/WO1999060510A1/fr

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10009—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves
    • G06K7/10019—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves resolving collision on the communication channels between simultaneously or concurrently interrogated record carriers.
    • G06K7/10029—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves resolving collision on the communication channels between simultaneously or concurrently interrogated record carriers. the collision being resolved in the time domain, e.g. using binary tree search or RFID responses allocated to a random time slot
    • G06K7/10039—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation sensing by radiation using wavelengths larger than 0.1 mm, e.g. radio-waves or microwaves resolving collision on the communication channels between simultaneously or concurrently interrogated record carriers. the collision being resolved in the time domain, e.g. using binary tree search or RFID responses allocated to a random time slot interrogator driven, i.e. synchronous
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/0008—General problems related to the reading of electronic memory record carriers, independent of its reading method, e.g. power transfer

Definitions

  • the present invention relates to a contactless electronic identification system or RFID system.
  • These systems typically used for the identification of people, animals or goods (among other examples: vehicles, items requiring marking, sub-assemblies in a production chain, etc.), mainly include an interrogator / reader and one or more transponders each associated with an item to be identified.
  • the interrogator / reader is typically arranged to emit an interrogation signal in the form of electromagnetic radiation.
  • Transponders subject to this electromagnetic interrogation field respond by generating a response signal normally consisting of a modulation of this field, and generally providing a code / address identifying the transponder.
  • any identification system comprising a plurality of transponders
  • European patent EP 0 494 1 14 describes such an identification system where each transponder is adapted to repeat the transmission of its response signal in order to increase the probability of a successful reception thereof by the interrogator. .
  • the delays generated between each transmission of the response signal are significantly longer than the duration of the response signal so as to allow the identification of a large number of transponders.
  • a temporary inhibition signal is also transmitted to each correctly identified transponder so as to remove it from the identification process and thus reduce interference with the other transponders.
  • time of transaction means the overall time necessary for the completion of the communication process executed, for example the identification of each transponder interrogates.
  • US patent 5,539,394 describes an identification system having a time division and multiplexing architecture.
  • the interrogation signal is thus used to generate the opening of a set of response windows on which the reader and the various interrogated transponders synchronize.
  • a dispatch algorithm is used by each transponder to determine the response window during which it will issue its response signal.
  • the distribution algorithm is based on a distribution parameter (equivalent to the number of response windows) as well as on the information characteristic of each transponder, i.e. its unique identification code and / or any other information stored in its memory.
  • the reader On receipt of a response signal from a single transponder, the reader also transmits a temporary inhibition signal discarding the identified transponder from the rest of the operations. A collision appears if several transponders transmit their response signal during the same response window. As a result, the interrogation cycle is re-initialized on the basis of a new distribution parameter, resulting in a different allocation of response windows. This process is thus repeated until each transponder is identified individually.
  • the distribution algorithm consists in dividing the identification code of the transponder by a divider (the distribution parameter) so as to produce a remainder corresponding to the response window in which the transponder will emit its response signal.
  • the distribution parameter used as a divisor is equivalent to the number of response windows used. It follows that it is thus not possible to individually identify transponders whose identification code is identical, since they will invariably select the same response window regardless of the distribution parameter used.
  • a first aim of the present invention is thus to propose an identification system making it possible to manage the problem linked to the identification of multiple transponders potentially having identical identification codes.
  • a second object of the present invention is to propose an identification system whose transaction time necessary for the identification of the transponders is optimized at best.
  • the present invention has for its first object a method of identifying a plurality of transponders located in a communication volume defined by an electromagnetic field emanating from a reading unit, the method comprising the following steps: a) emission of said electromagnetic field enabling said transponders in said communication volume to be awakened; b) emission by said reading unit of an interrogation signal allowing the synchronization of said transponders and initializing the opening of a set of response windows intended for the reception of signals of response from said transponders, each of said transponders comprising means for selecting a response window from among said set of response windows, during which this transponder then transmits its response signal; c) sequential monitoring of response windows to determine collision-free reception of response signals; d) emission of inhibition signals allowing the suspension, at least temporarily, of the activity of transponders whose respective response signals are received without collision; and e) repeating steps b) to d) until the response signals of said plurality of transponders are detected without
  • the identification method allows a reduction in the collision rate between the different identification messages originating from the transponders interrogated.
  • an advantage of the present invention is to allow each transponder to randomly choose a response window from an ordered set of response windows.
  • the probability of collision is thus dependent on the number of allocated response windows and on the number of transponders interrogated and no longer on the information contained in each transponder as this is the case in the document US 5,539,394 cited in the description of the art. earlier cited.
  • the present invention has as a second object a method of identifying a plurality of transponders located in a communication volume defined by an electromagnetic field emanating from a reading unit, the method comprising the following steps: a) emission of said electromagnetic field allowing the awakening of said transponders located in said communication volume; b) emission by said reading unit of an interrogation signal allowing the synchronization of said transponders and initializing the opening of a set of response windows intended for the reception of signals of response from said transponders, each of said transponders comprising means for selecting a response window from among said set of response windows, during which this transponder then transmits its response signal; c) sequential monitoring of the response windows in order to determine their occupancy states, in particular non-use or reception without collision of a response signal; d) emission of an inhibition signal allowing the suspension, at least temporarily, of the activity of a transponder whose said response signal is received without collision; e) repeating steps b) to d) until the
  • the identification method allows an optimization of the overall transaction time necessary for the identification of the transponders.
  • an advantage of the present invention is that it makes it possible to reduce the transaction time by reducing the duration of an unused response window, thereby allowing a very substantial saving of time.
  • the method according to the invention is further arranged to reduce the duration of a response window during which a collision of several identification messages is detected.
  • - Figure 2 shows a simplified block diagram of a reading unit according to the invention
  • - Figure 3a shows a simplified block diagram of a transponder according to the invention
  • - Figure 3b shows a simplified block diagram of means allowing the random selection of a response window according to the invention
  • FIG. 4 illustrates the principle of allocation of response windows according to the present invention
  • FIG. 5 and 6 are flow charts describing the flow of operations from the point of view of the reading unit and the transponder respectively for a preferred embodiment of the invention
  • Figures 7a and 7b show a possible scenario illustrating the embodiment shown in Figures 5 and 6, where four transponders are interrogated by the reading unit.
  • FIG. 1 schematically presents the principle of interrogation of several transponders TRj subjected to an electromagnetic field 1 emitted by a reading unit 20.
  • the electromagnetic field 1 defines a communication volume 2 in which the transponders TRj are included.
  • the communication volume 2 represents the area in which the transponders TRj can pick up a substantial part of the electromagnetic field 1 allowing them to start operating.
  • the transponders TRj are thus awakened under the action of the electromagnetic field 1.
  • the transponders TRj located outside the communication volume 2 are not activated and therefore do not participate in the dialogue with the reading unit 20.
  • the reading unit 20 has the possibility of interrogating the transponders TRj which are on standby by emitting an interrogation signal INT typically consisting of a modulation of the electromagnetic field 1.
  • This interrogation signal INT indicates to the transponders TRj that the reading unit 20 wishes to receive a response signal REPj comprising the required information, typically an identification code of the transponder.
  • the interrogation signal INT comprises in particular a sequence allowing the synchronization of all the transponders TRj interrogated.
  • the interrogation signal INT also includes a stem code, that is to say a sequence common to a family of transponders, for example a part of their codes of identifications, so as to allow a preliminary sorting of the transponders put on the alert. This can be particularly useful in order to restrict communication to a particular family of transponders, for example a family of keys allowing the opening of a vehicle, or a set of articles belonging to a defined product class.
  • Figure 2 shows a simplified block diagram of a read unit 20 according to the present invention.
  • the latter thus typically comprises transmission means Tx and reception Rx allowing respectively the transmission of the interrogation signal INT and the reception of the response signals REPj emanating from the transponders TRj interrogated.
  • Modulation 206 and demodulation means 208 allow respectively the encoding of the transmitted signals and the decoding of the received signals.
  • the reading unit 20 further comprises processing means 202 managing the progress of the communication process, these processing means 202 being coupled to storage means 204, typically a reprogrammable memory (for example an EEPROM), allowing storage information received from TRj transponders or any other information necessary for the communication process to proceed.
  • FIG. 3a presents a simplified block diagram of a transponder TRj according to the present invention.
  • This comprises a resonant circuit 300 typically formed of an inductor and a capacitor (not shown in the figure) connected in parallel.
  • a modulator 306 allows the encoding of the information to be transmitted, for example the identification code of the transponder, by load switching of the resonant circuit 300.
  • the modulator 306 is controlled by a control logic 302 coupled to memory means 304.
  • These storage means 304 typically an EEPROM (or other types of reprogrammable memories), contain a code / address of the transponder and / or any other information recorded during manufacture or later.
  • the transponder TRj further comprises clock extraction means 312 supplying the control logic 302 with a clock signal CLK derived from the frequency of the electromagnetic field 1 emitted by the reading unit 20. The encoding of the information is thus carried out synchronously for each transponder.
  • the transponder TRj also preferably includes detection means 314, typically a monostable, allowing the detection of short interruptions of the electromagnetic field 1. These detection means 314 allow, in particular, the detection of interruptions of the electromagnetic field 1 generated by the reading unit 20 and intended to transmit to the transponder TRj an order notifying it to modify its communication state, for example indicating it to suspend its activity.
  • transponders of the passive type that is to say transponders whose power is extracted from the ambient electromagnetic field, in this case the electromagnetic field 1 emitted by the reading unit 20.
  • the energy necessary for the operation of the transponder TRj is extracted from the electromagnetic field 1 by means of the resonant circuit 300 then is rectified by a rectifier 308.
  • An initialization circuit 310 makes it possible to initialize the control logic 302 when the power supply is sufficient to guarantee the correct operational functioning of the transponder. It should be noted that the use of passive type transponders is not essential to the present invention, active type transponders can easily be substituted for it.
  • each transponder TRj comprises means for selecting, according to a random process, a particular response window from among the set of n response windows SLOT
  • Each transponder TRj thus preferably comprises an RC oscillator 402 delivering a clock signal RND CLK to a counter 404.
  • This arrangement also includes a loading logic 400 making it possible to load the instantaneous value of the counter 404 in a register 406, the value thus loaded into the register 406 being representative of the number of the response window in which the transponder will emit its response signal as explained below.
  • the RC 402 oscillator has elements of low tolerance and high sensitivity to temperature and operating conditions. These characteristics thus lead to great disparities between the RC 402 oscillators of each transponder TRj. These differences are also reflected by a wide variety of values supplied at the output of counter 404 for each transponder.
  • RC 402 oscillators delivering a clock signal RND CLK whose frequency is significantly higher than the frequency of the clock signal CLK extracted from the electromagnetic field 1, this so as to accentuate the divergences between the values representative of the number of the response window generated by the counter 404 of each transponder TRj.
  • the RC oscillator 402 thus delivers the clock signal RND CLK, incrementing the counter 404.
  • the loading logic 400 then proceeds to load the instantaneous value of the counter in the register 406. It should be noted that the counter 404 continuously generates values as long as the transponder is on standby and whatever the operations being executed. The loading order issued by the loading logic 404 thus makes it possible to freeze in the register 406 the instantaneous value of the counter 404.
  • Three scenarios can indeed arise during a response window. The first scenario is characterized by a collision-free transmission of a REP response signal during the response window.
  • the transponder transmitting the response signal can thus be identified individually.
  • This transponder is then typically temporarily disabled in order to remove it from a subsequent interrogation cycle.
  • the reading unit 20 thus emits a MUTE inhibition signal allowing the suspension of the activity of transponders whose respective response signals are received without collision.
  • the second scenario is characterized by the absence of transmission of a REP response signal during the response window.
  • a significant gain in terms of transaction time can thus be achieved by reducing the duration of unused response windows. It is indeed possible to determine, already after a certain period of the response window, whether it is used or not.
  • the overall transaction time necessary for the identification of each of the transponders is thus optimized by means of reducing the duration of the unused response windows.
  • the third scenario that can arise is characterized by a simultaneous transmission of two or more response signals during the response window.
  • the transaction time necessary for the identification of each of the transponders is thus also optimized by means of reducing the duration of the response windows during which a collision is detected.
  • FIG. 5 presents a flowchart describing the flow of operations carried out by the reading unit 20 for a preferred embodiment.
  • the communication protocol thus begins with the emission of the electromagnetic field 1, represented by block 500.
  • the interrogation cycle is initialized at block 502 by the transmission of the interrogation signal INT. This signal allows synchronization of the transponders interrogated on the read unit 20 and initiates the process of random selection of a response window. As shown schematically in block 504, it is first checked whether the interrogation cycle has come to an end. If so, the reading unit 20 proceeds to the decision block 518 as we will return to this below. If not, the reading unit 20 then scans the SLOT response window in progress in order to check the occupancy state.
  • the reading unit 20 tests whether a response signal REP is received after a certain period of the current response window. If this is the case, i.e. if a positive response is provided at the output of decision block 508, the process continues. Otherwise, the reading unit 20 generates a window jump signal SHIFT, this window jump signal SHIFT indicating to all the active transponders the passage to the next response window SLOT.
  • This same operation shown in block 512, is executed if a collision is detected, this resulting in a positive response at the output of decision block 510 indicating collisions. In this case, an indicator specifying that a collision has appeared during the interrogation cycle is activated in block 511 before the emission of the window jump signal SHIFT.
  • the process continues its course as indicated.
  • the information transmitted by the transponder interrogated typically its identification code, is memorized at block 514 in the memory of the reading unit 20. This information thus stored will allow the reading unit 20 to subsequently address the transponder concerned.
  • the read unit 20 generates, in addition, a muting MUTE signal indicating to the transponder concerned that it has been identified and that it can, at least temporarily, suspend its activity.
  • a SHIFT window jump signal is also emitted in order to indicate the passage to the next SLOT response window.
  • Each response window is thus scanned according to the sequence presented above, until the decision block 504 indicates that the interrogation cycle has ended. If a collision has been detected during one of the response windows, in other words, if the collision indicator has been activated in block 511, it will be necessary to start a new interrogation cycle. The interrogation cycle is thus repeated until the moment when the decision block 518 no longer indicates any collision. At the end of the communication protocol, at block 520, it is then possible to address each transponder identified individually on the basis of the information stored in block 514.
  • the transponder is awakened, at block 600 , under the action of the electromagnetic field 1 emitted by the reading unit 20.
  • the transmission of the interrogation signal INT is then picked up by the transponder at block 602.
  • This interrogation signal INT defines a time reference with respect to which the transponder is synchronized.
  • the random process for selecting the SLOT response window is shown in the following block 604. As described above, this selection consists in determining a SLOT response window number during which the transponder will transmit its REP response signal.
  • the transponder TR waits for the appearance of the selected SLOT response window. To do this, the transponder TR counts the window jump signals SHIFT transmitted by the reading unit 20 during this period until the appearance of the selected response window SLOT. These operations are shown in blocks 607 and 608 respectively.
  • the transponder During the selected SLOT response window, in block 609, the transponder thus proceeds to transmit the response signal REP. If, in addition to this transmission, the transponder detects a SHIFT window jump signal indicating that its response signal has collided, the latter suspends its transmission, in accordance with what is indicated by blocks 610 and 61 1, and waits for the re-execution of a new interrogation cycle at block 602.
  • the transponder waits, at block 612, for the reception of a muting MUTE signal indicating that it has been correctly identified. If this signal is received, the transponder is temporarily inhibited, as indicated in block 614, in order to remove it from the population of interrogated transponders. Otherwise, the transponder waits for the re-execution of a new interrogation cycle in block 602.
  • FIGS. 7a and 7b present a possible scenario illustrating the embodiment shown in Figures 5 and 6, where four transponders TR-j to TR4 are awakened by the action of the electromagnetic field 1 emitted by the reading unit 20.
  • the reading unit 20 opens a set of n response time windows SLOTk, in in this case 8 response windows referenced SLOT * ⁇ to SLOTs have been shown by way of example.
  • a window jump signal SHIFT is thus generated after a certain period from the response window.
  • a SHIFT window jump signal is also generated during the SLOT4 response window following the collision between the response signals REP * ⁇ and REP4 of the transponders TR * ⁇ and TR4 respectively, this SHIFT window jump signal being interpreted by the transponders TR-] and TR4 so that they suspend the transmission of the response signals REP1 and REP4.
  • a MUTE inhibition signal is sent against the TR2 and TR3 transponders for which reception could be carried out without collisions. The TR2 and TR3 transponders are thus temporarily excluded from the population of the transponders questioned. This MUTE inhibition signal is followed by a SHIFT window jump signal to indicate the passage to the next response window.
  • a second interrogation cycle (not shown) must be re-executed so as to recognize the two remaining transponders TR * ⁇ and TR4. It will thus be understood that the probability of a collision appearing again during the next interrogation cycle is low.
  • This figure also shows that the duration of the response windows during which no response signal is transmitted, or during which a collision is detected is reduced by the emission of the window jump SHIFT, thereby allowing a substantial reduction in the duration of the interrogation cycle.
  • the SHIFT window jump and MUTE temporary inhibition signals are preferably formed by one or more momentary interruptions of the electromagnetic field 1 emitted by the reading unit 20.
  • the detection means 314 associated with the logic of control 302 (FIG. 3a) of each transponder are used to monitor whether such interrupts characteristic of a SHIFT jump signal or of a MUTE inhibition signal are generated by the reading unit 20.
  • a window jump signal SHIFT is emitted so as to indicate the passage to the next response window.
  • Each transponder counts the SHIFT window jump signals transmitted by the reading unit until the selected response window appears.
  • a response window it is thus possible to extend the duration of a response window if necessary, for example so as to address a transponder as soon as it has been identified.
  • a window jump signal is then only necessary in cases where the response window is not used or a collision is detected.
  • the SHIFT window jump signal can thus be interpreted by active transponders so that they advance the emission of their response signal by a duration corresponding to the remaining duration of the response window.

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Abstract

La présente invention concerne un système d'identification électronique sans contact d'une pluralité de transpondeurs (TRi) se trouvant dans un volume de communication (2) défini par un champ électromagnétique (1) émanant d'une unité de lecture (20). Sur émission par l'unité de lecture (20) d'un signal d'interrogation (INT), chacun des transpondeurs (TRi) choisit une fenêtre de réponse parmi un ensemble de fenêtres de réponse (SLOTk, k=1 à n) durant laquelle il émet un signal de réponse (REPi). La présente invention a notamment pour but de gérer la problématique de collisions entre plusieurs transpondeurs (TRi) et d'optimiser au mieux le temps de transaction nécessaire à l'identification de la totalité des transpondeurs interrogés.

Description

SYSTEME D' I DENTI FICATION ELECTRON IQUE D' UNE PLURA LITE DE TRA NSPONDEURS
La présente invention est relative à un système d'identification électronique sans contact ou système RFID. Ces systèmes, typiquement utilisés pour l'identification de personnes, d'animaux ou de biens (entre autre exemples: véhicules, articles nécessitant un marquage, sous-ensembles dans une chaîne de fabrication, etc.), comportent principalement un interrogateur/lecteur et un ou plusieurs transpondeurs associés chacun à un article devant être identifié.
Dans un tel système, l'interrogateur/lecteur est typiquement agencé pour émettre un signal d'interrogation sous la forme d'un rayonnement électromagnétique. Les transpondeurs soumis à ce champ électromagnétique d'interrogation répondent par la génération d'un signal de réponse consistant normalement en une modulation de ce champ, et fournissant généralement un code/adresse identifiant le transpondeur.
Dans tout système d'identification comportant une pluralité de transpondeurs, il existe potentiellement un risque que deux ou plusieurs transpondeurs interrogés génèrent simultanément leur signal de réponse, rendant ainsi leur identification impossible. De ce fait, de manière à identifier chaque transpondeur individuellement et clairement, il est nécessaire de prévoir un protocole de communication, ou "protocole anti-collision", permettant de gérer efficacement ce type de conflits. Cette problématique a été adressée de diverses manières dans l'art antérieur.
Ainsi le brevet européen EP 0 494 1 14 décrit un tel système d'identification où chaque transpondeur est adapté pour répéter l'émission de son signal de réponse afin d'augmenter ia probabilité d'une réception réussie de celui-ci par l'interrogateur. Les délais générés entre chaque émission du signal de réponse sont sensiblement plus longs que la durée du signal de réponse de manière à permettre l'identification d'un grand nombre de transpondeurs. Un signal d'inhibition temporaire est en outre transmis à chaque transpondeur correctement identifié de manière à écarter celui-ci du processus d'identification et diminuer ainsi les interférences avec les autres transpondeurs.
La solution décrite dans ce brevet européen EP 0 494 1 14 s'avère particulièrement adaptée à la reconnaissance de multiples transpondeurs mais elle se révèle toutefois moins efficace en termes de temps de transaction pour de faibles quantités de transpondeurs. Par "temps de transaction" on entend le temps global nécessaire à l'achèvement du processus de communication exécuté, par exemple l'identification de chaque transpondeur interroge En outre, du fait que les signaux de réponse sont émis à des intervalles de temps aléatoires, c'est-à-dire de manière non synchrone les uns par rapport aux autres, il est nécessaire que l'interrogateur/lecteur se synchronise sur chaque signal de réponse reçu
D'autres procèdes d'identification sont basés sur le développement d'une arborescence en interrogeant systématiquement chaque transpondeur selon son code d identification unique Dans le brevet US 5,489,908, par exemple, il est ainsi proposé de procéder a l'émission d'un signal d'interrogation comprenant une séquence de bits destinée à être comparée par chaque transpondeur avec les bits les moins significatifs du code d'identification unique stocké dans sa mémoire. Les transpondeurs dont les codes d'identification ne comprennent pas cette séquence de bits suspendent ainsi l'émission de leur signal de réponse. La séquence de bits est alors adaptée jusqu'à ce qu'un unique transpondeur réponde à l'interrogation. Ce procède d'identification est efficace, car systématique, mais se révèle bien évidemment également grand consommateur en termes temps de transaction. Il est également manifeste que deux transpondeurs possédant des codes d'identification identiques ne peuvent être identifiés séparément. Le brevet US 5,539,394 décrit un système d'identification présentant une architecture de division et de multiplexage temporel. Dans ce brevet, le signal d'interrogation est ainsi utilisé pour engendrer l'ouverture d'un ensemble de fenêtres de réponse sur lequel le lecteur et les différents transpondeurs interrogés se synchronisent. Un algorithme de répartition est utilisé par chaque transpondeur afin de déterminer la fenêtre de réponse durant laquelle il émettra son signal de réponse. Pour ce faire, l'algorithme de répartition se base sur un paramètre de distribution (équivalent au nombre de fenêtres de réponse) ainsi que sur l'information caractéristique de chaque transpondeur, c'est-à-dire son code d'identification unique et/ou tout autre information stockée dans sa mémoire.
Sur réception d'un signal de réponse émanant d'un unique transpondeur, le lecteur émet en outre un signal d'inhibition temporaire écartant le transpondeur identifie de la suite des opérations. Une collision apparaît si plusieurs transpondeurs émettent leur signal de réponse durant la même fenêtre de réponse De ce fait, le cycle d'interrogation est ré-initialisé sur la base d'un nouveau paramètre de distribution, résultant en une allocation différente des fenêtres de réponse. Ce processus est ainsi répété jusqu'à ce que chaque transpondeur soit identifié individuellement.
Dans un mode de réalisation présenté dans ce brevet US 5,539,394, l'algorithme de répartition consiste à diviser le code d'identification du transpondeur par un diviseur (le paramètre de distribution) de manière à produire un reste correspondant à la fenêtre de réponse dans laquelle le transpondeur émettra son signal de réponse. Le paramètre de distribution utilisé comme diviseur équivaut au nombre de fenêtres de réponse utilisées. Il s'en suit qu'il n'est ainsi pas possible d'identifier individuellement des transpondeurs dont le code d'identification est identique, car ceux-ci sélectionneront invariablement la même fenêtre de réponse quelque soit le paramètre de distribution utilisé.
De plus, en termes de temps de transaction, seules les fenêtres de réponse durant lesquelles un signal de réponse unique est émis sont utilisées de manière optimale. Les fenêtres durant lesquelles aucun signal de réponse n'est transmis, ou durant lesquelles une collision apparaît, génèrent des attentes qui rallongent le temps de transaction total dans des proportions substantielles. Il s'avère en effet que le temps de transaction total constitue un élément critique lorsque l'on recherche à identifier un ensemble de transpondeurs dans les délais les plus courts possibles.
Un premier but de la présente invention est ainsi de proposer un système d'identification permettant de gérer la problématique liée à l'identification de multiples transpondeurs ayant potentiellement des codes d'identification identiques. Un deuxième but de la présente invention est de proposer un système d'identification dont le temps de transaction nécessaire à l'identification des transpondeurs est optimisé au mieux.
Pour répondre en particulier au premier but susmentionné, la présente invention a pour premier objet un procédé d'identification d'une pluralité de transpondeurs se trouvant dans un volume de communication défini par un champ électromagnétique émanant d'une unité de lecture, le procédé comprenant les étapes suivantes: a) émission dudit champ électromagnétique permettant la mise en éveil desdits transpondeurs se trouvant dans ledit volume de communication; b) émission par ladite unité de lecture d'un signal d'interrogation permettant la synchronisation desdits transpondeurs et initialisant l'ouverture d'un ensemble de fenêtres de réponse destinées à la réception de signaux de réponse émanant desdits transpondeurs, chacun desdits transpondeurs comprenant des moyens pour sélectionner une fenêtre de réponse, parmi ledit ensemble de fenêtres de réponse, durant laquelle ce transpondeur émet alors son signal de réponse; c) surveillance séquentielle des fenêtres de réponse afin de déterminer les réceptions sans collision de signaux de réponse; d ) émission de signaux d'inhibition permettant la suspension, au moins temporairement, de l'activité de transpondeurs dont lesdits signaux de réponse respectifs sont reçus sans collision; et e) répétition des étapes b) à d) jusqu'à ce que les signaux de réponse de ladite pluralité de transpondeurs soient détectés sans collision lors de l'étape c), ce procédé d'identification étant caractérisé en ce que lesdits moyens pour sélectionner une fenêtre de réponse comprennent des moyens de sélection aléatoire qui, à chaque nouveau signal d'interrogation, déterminent de manière aléatoire une fenêtre de réponse quelconque parmi ledit ensemble de fenêtres de réponse.
Il résulte de ces caractéristiques que le procédé d'identification permet une réduction du taux de collision entre les différents messages d'identification émanant des transpondeurs interrogés.
En effet, un avantage de la présente invention est de permettre à chaque transpondeur de choisir aléatoirement une fenêtre de réponse parmi un ensemble ordonné de fenêtres de réponse. La probabilité de collision est ainsi dépendante du nombre de fenêtres de réponses allouées et du nombre de transpondeurs interrogés et non plus de l'information contenue dans chaque transpondeur comme ceci est le cas dans le document US 5,539,394 cité dans l'exposé de l'art antérieur cité.
Pour répondre plus précisément au deuxième but de l'invention, la présente invention a pour second objet un procédé d'identification d'une pluralité de transpondeurs se trouvant dans un volume de communication défini par un champ électromagnétique émanant d'une unité de lecture, le procédé comprenant les étapes suivantes : a) émission dudit champ électromagnétique permettant la mise en éveil desdits transpondeurs se trouvant dans ledit volume de communication; b ) émission par ladite unité de lecture d'un signal d'interrogation permettant la synchronisation desdits transpondeurs et initialisant l'ouverture d'un ensemble de fenêtres de réponse destinées à la réception de signaux de réponse émanant desdits transpondeurs, chacun desdits transpondeurs comprenant des moyens pour sélectionner une fenêtre de réponse, parmi ledit ensemble des fenêtres de réponse, durant laquelle ce transpondeur émet alors son signal de réponse; c) surveillance séquentielle des fenêtres de réponse afin d'en déterminer les états d'occupation, notamment une non-utilisation ou une réception sans collision d'un signal de réponse; d ) émission d'un signal d'inhibition permettant la suspension, au moins temporairement, de l'activité d'un transpondeur dont ledit signal de réponse est reçu sans collision; e) répétition des étapes b) à d) jusqu'à ce que les signaux de réponse de ladite pluralité de transpondeurs soient détectés sans collision lors de l'étape c), ce procédé d'identification étant caractérisé en ce que le temps global de transaction nécessaire à l'identification de chacun desdits transpondeurs est optimisé par des moyens de diminution de la durée de fenêtres de réponse non-utilisées.
Il résulte de ces caractéristiques que le procédé d'identification permet une optimisation du temps de transaction global nécessaire à l'identification des transpondeurs.
En effet, un avantage de la présente invention est de permettre de réduire le temps de transaction en diminuant la durée d'une fenêtre de réponse non utilisée, permettant de ce fait un gain très substantiel de temps. Selon un mode de mise en oeuvre particulier, le procédé selon l'invention est en outre agencé pour diminuer la durée d'une fenêtre de réponse durant laquelle une collision de plusieurs messages d'identification est détectée.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 présente schématiquement le principe d'interrogation d'une pluralité de transpondeurs soumis au champ électromagnétique d'interrogation émanant de l'unité de lecture;
- la figure 2 montre un schéma bloc simplifié d'une unité de lecture selon l'invention; - la figure 3a montre un schéma bloc simplifié d'un transpondeur selon l'invention; - la figure 3b présente un schéma bloc simplifié de moyens permettant la sélection aléatoire d'une fenêtre de réponse selon l'invention;
- la figure 4 illustre le principe d'allocation des fenêtres de réponse selon la présente invention; - les figures 5 et 6 sont des organigrammes décrivant le déroulement des opérations du point de vue de l'unité de lecture et du transpondeur respectivement pour un mode de réalisation préféré de l'invention;
- les figures 7a et 7b présentent un scénario possible illustrant le mode de réalisation exposé aux figures 5 et 6, où quatre transpondeurs sont interrogés par l'unité de lecture.
La figure 1 présente schématiquement le principe d'interrogation de plusieurs transpondeurs TRj soumis à un champ électromagnétique 1 émis par une unité de lecture 20. Le champ électromagnétique 1 définit un volume de communication 2 dans lequel sont englobés les transpondeurs TRj. Le volume de communication 2 représente la zone dans laquelle les transpondeurs TRj peuvent capter une partie substantielle du champ électromagnétique 1 leur permettant d'entrer en fonction. Les transpondeurs TRj sont ainsi mis en éveil sous l'action du champ électromagnétique 1 . Les transpondeurs TRj se trouvant à l'extérieur du volume de communication 2 ne sont pas activés et ne participent de ce fait pas au dialogue avec l'unité de lecture 20.
D'une manière générale, l'unité de lecture 20 a la possibilité d'interroger les transpondeurs TRj mis en éveil en émettant un signal d'interrogation INT consistant typiquement en une modulation du champ électromagnétique 1. Ce signal d'interrogation INT indique aux transpondeurs TRj que l'unité de lecture 20 désire recevoir un signal de réponse REPj comprenant l'information requise, typiquement un code d'identification du transpondeur.
Selon la présente invention, le signal d'interrogation INT comporte en particulier une séquence permettant la synchronisation de tous les transpondeurs TRj interrogés. Selon un mode de réalisation particulier de la présente invention, il est envisagé que le signal d'interrogation INT comprenne également un code souche, c'est-à-dire une séquence commune à une famille de transpondeurs, par exemple une partie de leurs codes d'identifications, de manière à permettre ainsi un tri préliminaire des transpondeurs mis en éveil. Ceci peut s'avérer particulièrement utile afin de restreindre la communication à une famille particulière de transpondeurs, par exemple une famille de clés permettant l'ouverture d'un véhicule, ou un ensemble d'articles appartenant à une classe de produits définie. La figure 2 présente un schéma bloc simplifié d'une unité de lecture 20 selon la présente invention. Celle-ci comporte ainsi typiquement des moyens d'émission Tx et de réception Rx permettant respectivement l'émission du signal d'interrogation INT et la réception des signaux de réponse REPj émanant des transpondeurs TRj interrogés. Des moyens de modulation 206 et de démodulation 208 permettent respectivement l'encodage des signaux transmis et le décodage des signaux reçus. L'unité de lecture 20 comprend en outre des moyens de traitement 202 gérant le déroulement du processus de communication, ces moyens de traitements 202 étant couplés à des moyens de mémorisation 204, typiquement une mémoire reprogrammable (par exemple une EEPROM), permettant la mémorisation de l'information reçue des transpondeurs TRj ou toute autre information nécessaire au déroulement du processus de communication.
La figure 3a présente un schéma bloc simplifié d'un transpondeur TRj selon la présente invention. Celui-ci comporte un circuit résonant 300 formé typiquement d'une inductance et d'une capacité (non représentées sur la figure) connectées en parallèle. Un modulateur 306 permet l'encodage de l'information à transmettre, par exemple le code d'identification du transpondeur, par commutation de charge du circuit résonant 300. Le modulateur 306 est commandé par une logique de contrôle 302 couplée à des moyens de mémorisation 304. Ces moyens de mémorisation 304, typiquement une EEPROM (ou autres types de mémoires reprogrammables), contiennent un code/adresse du transpondeur et/ou toute autre information enregistrée à la fabrication ou ultérieurement. Le transpondeur TRj comporte en outre des moyens d'extraction d'horloge 312 fournissant à la logique de contrôle 302 un signal d'horloge CLK dérivé de la fréquence du champ électromagnétique 1 émis par l'unité de lecture 20. L'encodage de l'information est ainsi effectué de manière synchrone pour chaque transpondeur. Le transpondeur TRj comporte en outre préférablement des moyens de détection 314, typiquement un monostable, permettant la détection de courtes interruptions du champ électromagnétique 1. Ces moyens de détection 314 permettent, en particulier, la détection d'interruptions du champ électromagnétique 1 générées par l'unité de lecture 20 et destinées à transmettre au transpondeur TRj un ordre lui notifiant de modifier son état de communication, par exemple lui indiquant de suspendre son activité. On préférera également utiliser des transpondeurs de type passif, c'est-à-dire des transpondeurs dont l'alimentation est extraite du champ électromagnétique ambiant, en l'occurrence le champ électromagnétique 1 émis par l'unité de lecture 20. Pour ce faire, l'énergie nécessaire au fonctionnement du transpondeur TRj est extraite du champ électromagnétique 1 par le biais du circuit résonant 300 puis est redressée par un redresseur 308. Un circuit d'initialisation 310 permet d'initialiser la logique de contrôle 302 lorsque l'alimentation est suffisante pour garantir le bon fonctionnement opératoire du transpondeur. Il est à noter que l'utilisation de transpondeurs de type passif n'est pas essentielle à la présente invention, des transpondeurs de type actif pouvant aisément y être substitués.
En se référant maintenant aux figures 3b et 4, on décrira ci-après le principe général de fonctionnement du système d'identification selon la présente invention et plus particulièrement le principe de sélection aléatoire d'une fenêtre de réponse. Ainsi, conformément à ce qui est schématisé dans la figure 4, à la suite de l'émission du signal d'interrogation INT par l'unité de lecture 20, un ensemble de n fenêtres SLOTk (k=1 à n) est généré. Chaque transpondeur TRj comprend des moyens pour sélectionner, selon un processus aléatoire, une fenêtre de réponse particulière parmi l'ensemble des n fenêtres de réponses SLOT|< disponibles durant laquelle il émettra son signal de réponse REPj.
Le processus de sélection aléatoire d'une fenêtre de réponse est décrit ci-après plus en détail en se référant à la figure 3b. Cette figure présente un schéma bloc simplifié d'un exemple de moyens permettant la sélection aléatoire d'une fenêtre de réponse. Chaque transpondeur TRj comporte ainsi préférablement un oscillateur RC 402 délivrant un signal d'horloge RND CLK à un compteur 404. Cet agencement comporte de plus une logique de chargement 400 permettant de charger la valeur instantanée du compteur 404 dans un registre 406, la valeur ainsi chargée dans le registre 406 étant représentative du numéro de la fenêtre de réponse dans laquelle le transpondeur émettra son signal de réponse comme cela est expliqué ci- après.
L'oscillateur RC 402 comporte des éléments de faible tolérance et de grande sensibilité à la température et aux conditions de fonctionnement. Ces caractéristiques conduisent ainsi à de grandes disparités entre les oscillateurs RC 402 de chaque transpondeur TRj. Ces divergences se traduisent en outre par une grande diversité des valeurs fournies à la sortie du compteur 404 pour chaque transpondeur.
Il est à noter que l'on préférera également choisir des oscillateurs RC 402 délivrant un signal d'horloge RND CLK dont la fréquence est sensiblement plus élevée que la fréquence du signal d'horloge CLK extrait du champ électromagnétique 1 , ceci de manière à accentuer les divergences entre les valeurs représentatives du numéro de la fenêtre de réponse générées par le compteur 404 de chaque transpondeur TRj.
Dès la mise en éveil du transpondeur, l'oscillateur RC 402 délivre ainsi le signal d'horloge RND CLK, incrementant le compteur 404. Sur réception du signal d'interrogation INT, la logique de chargement 400 procède alors au chargement de la valeur instantanée du compteur dans le registre 406. Il est à noter que le compteur 404 génère continuellement des valeurs tant que le transpondeur est en éveil et quelles que soient les opérations en cours d'exécution. L'ordre de chargement émis par la logique de chargement 404 permet ainsi de figer dans le registre 406 la valeur instantanée du compteur 404.
On constatera que le processus de sélection aléatoire d'une fenêtre de réponse ne permet pas de s'affranchir totalement du problème de collision. Il sera donc nécessaire de réexécuter un nouveau cycle d'interrogation si un contentieux entre plusieurs signaux de réponse REPj apparaît. De ce fait, le temps total de transaction nécessaire à l'identification de tous les transpondeurs TRj interrogés dépendra du nombre total de cycles d'interrogation effectués. Selon un deuxième aspect de l'invention, le procédé d'identification est préférablement agencé pour permettre l'optimisation du temps global de transaction nécessaire à l'identification de chacun des transpondeurs en gérant l'occupation des fenêtres de réponse SLOTk (k=1 à n). Trois cas de figure peuvent en effet se présenter au cours d'une fenêtre de réponse. Le premier cas de figure est caractérisé par une transmission sans collision d'un signal de réponse REP durant la fenêtre de réponse. Dans ce cas de figure, le transpondeur émettant le signal de réponse peut ainsi être identifié individuellement. Ce transpondeur est alors typiquement inhibé de manière temporaire afin de l'écarter d'un cycle d'interrogation ultérieur. Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'unité de lecture 20 émet ainsi un signal d'inhibition MUTE permettant la suspension de l'activité des transpondeurs dont les signaux de réponse respectifs sont reçus sans collision.
Le deuxième cas de figure est caractérisé par l'absence de transmission d'un signal de réponse REP durant la fenêtre de réponse. Un gain important en terme de temps de transaction peut ainsi être réalisé par la diminution de la durée des fenêtres de réponses non-utilisées. Il est en effet possible de déterminer, déjà après une certaine période de la fenêtre de réponse, si celle-ci est utilisée ou non. Selon un mode de réalisation de l'invention, le temps global de transaction nécessaire à l'identification de chacun des transpondeurs est ainsi optimisé par des moyens de diminution de la durée des fenêtres de réponse non-utilisées.
Le troisième cas de figure pouvant se présenter est caractérisé par une transmission simultanée de deux ou plusieurs signaux de réponse au cours de la fenêtre de réponse. Dans ce cas de figure, il est également possible de déterminer, déjà après une certaine période de la fenêtre de réponse, si une collision apparaît car les données en cours de réception par l'unité de lecture sont altérées par la superposition de plusieurs signaux de réponse. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le temps de transaction nécessaire à l'identification de chacun des transpondeurs est ainsi également optimisé par des moyens de diminution de la durée des fenêtres de réponse au cours desquelles une collision est détectée.
Un exemple de réalisation des moyens de diminution de la durée des fenêtres de réponse pour les cas de figure présentés ci-dessus sera décrit plus en détail dans la suite de la description en faisant référence aux figures 5 à 7. Il est en outre important de noter que l'optimisation du temps de transaction telle que présentée dans la présente description est applicable que! que soit le principe adopté de sélection (aléatoire ou déterministe) des fenêtres de réponse.
La figure 5 présente un organigramme décrivant le déroulement des opérations effectuée par l'unité de lecture 20 pour un mode de réalisation préféré. Le protocole de communication débute ainsi par l'émission du champ électromagnétique 1 , représentée par le bloc 500. Le cycle d'interrogation est initialisé au bloc 502 par la transmission du signal d'interrogation INT. Ce signal permet la synchronisation des transpondeurs interrogés sur l'unité de lecture 20 et lance le processus de sélection aléatoire d'une fenêtre de réponse. Comme cela est schématisé au bloc 504, il est tout d'abord vérifié si le cycle d'interrogation est arrivé à son terme. Dans l'affirmative, l'unité de lecture 20 procède au bloc de décision 518 comme nous y reviendrons ci- après. Dans la négative, l'unité de lecture 20 scrute alors la fenêtre de réponse SLOT en cours afin d'en vérifier l'état d'occupation. Durant cette opération, représentée au bloc 506, l'unité de lecture 20 teste si un signal de réponse REP est reçu après une certaine période de la fenêtre de réponse courante. Si tel est le cas, c'est-à-dire si une réponse positive est fournie à la sortie du bloc de décision 508, le processus poursuit son cours. Dans le cas contraire, l'unité de lecture 20 génère un signal de saut de fenêtre SHIFT, ce signal de saut de fenêtre SHIFT indiquant à tous les transpondeurs en activité le passage à la fenêtre de réponse SLOT suivante. Cette même opération, représentée au bloc 512, est exécutée si une collision est détectée, ceci se traduisant ainsi par une réponse positive à la sortie du bloc de décision 510 indiquant des collisions. Dans ce cas de figure, un indicateur spécifiant qu'une collision est apparue durant le cycle d'interrogation est activé au bloc 511 avant l'émission du signal de saut de fenêtre SHIFT. Dans le cas où aucune collision n'est détectée au bloc 510, le processus poursuit son cours comme indiqué. Sur réception sans collisions d'un signal de réponse, l'information transmise par le transpondeur interrogé, typiquement son code d'identification, est mémorisée au bloc 514 dans la mémoire de l'unité de lecture 20. Cette information ainsi stockée permettra à l'unité de lecture 20 d'adresser ultérieurement le transpondeur concerné. Au bloc 516, l'unité de lecture 20 génère, en complément, un signal d'inhibition MUTE indiquant au transpondeur concerné qu'il a été identifié et qu'il peut, au moins temporairement, suspendre son activité. Suite à l'émission du signal d'inhibition MUTE, un signal de saut de fenêtre SHIFT est également émis afin d'indiquer le passage à la fenêtre de réponse SLOT suivante. Chaque fenêtre de réponse est ainsi scrutée selon le déroulement présenté ci-dessus, jusqu'à ce que le bloc de décision 504 indique que le cycle d'interrogation est terminé. Si une collision a été détectée lors de l'une des fenêtre de réponse, en d'autre termes, si l'indicateur de collision a été activé au bloc 511 , il sera nécessaire d'entreprendre un nouveau cycle d'interrogation. Le cycle d'interrogation est ainsi répété jusqu'au moment où le bloc de décision 518 n'indique plus aucune collision. A la fin du protocole de communication, au bloc 520, il est alors possible d'adresser chaque transpondeur identifié individuellement sur la base de l'information mémorisée au bloc 514.
En se référant à la figure 6, on décrira maintenant le déroulement des opérations du point de vue d'un transpondeur TR pour le mode de réalisation préféré décrit plus haut en référence à la figure 5. Le transpondeur est mis en éveil, au bloc 600, sous l'action du champ électromagnétique 1 émis par l'unité de lecture 20. L'émission du signai d'interrogation INT est ensuite captée par le transpondeur au bloc 602. Ce signal d'interrogation INT définit une référence temporelle par rapport à laquelle le transpondeur est synchronisé.
Le processus aléatoire de sélection de la fenêtre de réponse SLOT est représenté au bloc suivant 604. Tel que décrit précédemment, cette sélection consiste à déterminer un numéro de fenêtre de réponse SLOT durant laquelle le transpondeur transmettra son signal de réponse REP.
Par la suite, comme ceci est indiqué au bloc 606, le transpondeur TR attend l'apparition de la fenêtre de réponse SLOT sélectionnée. Pour ce faire, le transpondeur TR dénombre les signaux de saut de fenêtre SHIFT transmis par l'unité de lecture 20 durant cette période jusqu'à l'apparition de la fenêtre de réponse SLOT sélectionnée. Ces opérations sont représentées aux blocs 607 et 608 respectivement.
Au cours de la fenêtre de réponse SLOT sélectionnée, au bloc 609, le transpondeur procède ainsi à l'émission du signal de réponse REP. Si, parallèlement à cette émission, le transpondeur détecte un signal de saut de fenêtre SHIFT lui indiquant que son signal de réponse est entré en collision, celui-ci suspend son émission, conformément à ce qui est indiqué par les blocs 610 et 61 1 , et attend la réexécution d'un nouveau cycle d'interrogation au bloc 602.
Dans le cas où le signal de réponse a pu être transmis sans encombre, le transpondeur attend, au bloc 612, la réception d'un signal d'inhibition MUTE lui indiquant que celui-ci a été correctement identifié. Si ce signal est reçu, le transpondeur est temporairement inhibé, comme indiqué au bloc 614, afin de l'écarter de la population des transpondeurs interrogés. Dans le cas contraire, le transpondeur attend la réexécution d'un nouveau cycle d'interrogation au bloc 602.
Les figure 7a et 7b présentent un scénario possible illustrant le mode de réalisation exposé aux figures 5 et 6, où quatre transpondeurs TR-j à TR4 sont mis en éveil sous l'action du champ électromagnétique 1 émis par l'unité de lecture 20. Suite à la génération du signal d'interrogation INT, l'unité de lecture 20 ouvre un ensemble de n fenêtres temporelles de réponse SLOTk, dans le cas présent 8 fenêtres de réponse référencées SLOT*ι à SLOTs ont été représentées à titre d'exemple. Chaque transpondeur TRj (i=1 ,2,3,4) choisit aléatoirement une fenêtre de réponse durant laquelle il émet son signal de réponse REPj (i=1 ,2,3,4). Dans l'exemple présenté dans les figures 7a et 7b, on a ainsi illustré la situation où les transpondeurs TR-| , TR2, TR3 et TR4 ont choisi respectivement les fenêtres de réponse SLOT4, SLOT7, SLOT2 et SLOT4. On constate ainsi que les signaux de réponse REP*ι et REP4 des transpondeurs TR*ι et TR4 entrent en collision durant la fenêtre de réponse SLOT4.
Les fenêtres de réponses SLOT*ι , SLOT3, SLOT5, SLOTβ et SLOTs n'étant utilisée par aucun des transpondeurs TRj (i=1 ,2,3,4), un signal de saut de fenêtre SHIFT est ainsi généré après une certaine période de la fenêtre de réponse. Un signal de saut de fenêtre SHIFT est également généré durant la fenêtre de réponse SLOT4 suite à la collision entre les signaux de réponse REP*ι et REP4 des transpondeurs TR*ι et TR4 respectivement, ce signal de saut de fenêtre SHIFT étant interprété par les transpondeurs TR-] et TR4 de telle sorte qu'ils suspendent l'émission des signaux de réponse REP1 et REP4. Un signal d'inhibition MUTE est émis à l'encontre des transpondeurs TR2 et TR3 pour lesquels la réception a pu être effectuée sans collisions. Les transpondeurs TR2 et TR3 sont ainsi temporairement écartés de la population des transpondeurs interrogés. Ce signal d'inhibition MUTE est suivi d'un signal de saut de fenêtre SHIFT afin d'indiquer le passage à la fenêtre de réponse suivante.
Un deuxième cycle d'interrogation (non représenté) doit être réexécuté de manière à reconnaître les deux transpondeurs TR*ι et TR4 restants. On comprendra ainsi que la probabilité qu'une collision apparaisse à nouveau lors du cycle de d'interrogation suivant est faible.
La figure 7b illustre le scénario décrit ci-dessus sous la forme de diagrammes temporels où sont respectivement représentés schématiquement les signaux de réponse REPj émanant de chaque transpondeur TRj (i=1 ,2,3,4), ainsi que les signaux MUTE et SHIFT émis par l'unité de lecture 20. Cette figure permet en outre de constater que la durée des fenêtres de réponse durant lesquelles aucun signal de réponse n'est transmis, ou durant lesquelles une collision est détectée est réduite par l'émission des signaux de saut de fenêtre SHIFT, ceci permettant ainsi une diminution substantielle de la durée du cycle d'interrogation.
Les signaux de saut de fenêtre SHIFT et d'inhibition temporaire MUTE sont préférablement formés d'une ou plusieurs interruptions momentanées du champ électromagnétique 1 émis par l'unité de lecture 20. A cet effet, les moyens de détection 314 associés à la logique de contrôle 302 (figure 3a) de chaque transpondeur sont utilisés pour surveiller si de telles interruptions caractéristiques d'un signal de saut SHIFT ou d'un signal d'inhibition MUTE sont générées par l'unité de lecture 20. On notera que dans le mode de réalisation décrit ci-dessus en référence aux figures 5 à 7, un signal de saut de fenêtre SHIFT est émis de manière à indiquer le passage à la fenêtre de réponse suivante. Chaque transpondeur dénombre les signaux de saut de fenêtre SHIFT transmis par l'unité de lecture jusqu'à l'apparition de la fenêtre de réponse sélectionnée. Il est ainsi possible de prolonger si nécessaire la durée d'une fenêtre de réponse, par exemple de manière à adresser un transpondeur dès que celui-ci à été identifié. Alternativement, il est également proposé de fixer une durée déterminée pour chaque fenêtre de réponse, cette durée devant être suffisante pour permettre la transmission d'un signal de réponse. Dans un tel cas, un signal de saut de fenêtre n'est alors nécessaire que dans les cas de figure où la fenêtre de réponse n'est pas utilisée ou une collision est détectée. En outre, le signal de saut de fenêtre SHIFT peut être ainsi interprété par les transpondeurs en activité de telle sorte qu'ils avancent l'émission de leur signal de réponse d'une durée correspondant à la durée restante de la fenêtre de réponse.
On notera finalement que certaines applications ne requièrent pas nécessairement l'identification de la totalité des transpondeurs interrogés. Ainsi, par exemple, un système d'ouverture à distance pour véhicule auquel est associé un ensemble de transpondeurs (ou "clés") nécessite uniquement l'identification du premier transpondeur émettant son signal de réponse sans collision, et ceci dans un délai le plus court possible. Dans l'illustration de la figure 7a, ceci se traduirait ainsi par la fin du cycle d'interrogation sur réception du signal de réponse REP3 émanant du transpondeur TR3.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'identification d'une pluralité de transpondeurs (TRj) se trouvant dans un volume de communication (2) défini par un champ électromagnétique (1 ) émanant d'une unité de lecture (20), le procédé comprenant les étapes suivantes: a) émission dudit champ électromagnétique (1 ) permettant la mise en éveil desdits transpondeurs (TRj) se trouvant dans ledit volume de communication (2); b ) émission par ladite unité de lecture (20) d'un signal d'interrogation (INT) permettant la synchronisation desdits transpondeurs (TRj) et initialisant l'ouverture d'un ensemble de fenêtres de réponse (SLOTk, k=1 à n) destinées à la réception de signaux de réponse (REPj) émanant desdits transpondeurs (TRj), chacun desdits transpondeurs (TRj) comprenant des moyens pour sélectionner une fenêtre de réponse, parmi ledit ensemble des fenêtres de réponse (SLOTk, k=1 à n), durant laquelle ce transpondeur émet alors son signal de réponse; c) surveillance séquentielle des fenêtres de réponse (SLOTk, k=1 à n) afin de déterminer les réceptions sans collision de signaux de réponse (REPj); d ) émission de signaux d'inhibition (MUTE) permettant la suspension, au moins temporairement, de l'activité de transpondeurs dont lesdits signaux de réponse respectifs (REPj) sont reçus sans collision; et e) répétition des étapes b) à d) jusqu'à ce que les signaux de réponse de ladite pluralité de transpondeurs soient détectés sans collision lors de l'étape c), ce procédé d'identification étant caractérisé en ce que lesdits moyens pour sélectionner une fenêtre de réponse comprennent des moyens de sélection aléatoire qui, à chaque nouveau signal d'interrogation (INT), déterminent de manière aléatoire une fenêtre de réponse quelconque parmi ledit ensemble de fenêtres de réponse (SLOTk, k=1 à n).
2. Procédé d'identification selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le temps global de transaction nécessaire à l'identification de chacun desdits transpondeurs (TRj) est optimisé par des moyens de diminution de la durée de fenêtres de réponse non-utilisées.
3. Procédé d'identification selon la revendication 1 ou 2 dans lequel ladite surveillance séquentielle des fenêtres de réponse (SLOTk, k=1 à n) est prévue pour détecter également une collision entre plusieurs signaux de réponse au sein d'une quelconque fenêtre de réponse, caractérisé en ce que le temps global de transaction nécessaire à l'identification de chacun desdits transpondeurs (TRj) est optimisé par des moyens de diminution de la durée de fenêtres au sein desquelles une collision entre plusieurs signaux de réponse (REPj) est détectée.
4. Procédé d'identification selon la revendication 1 , 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de sélection aléatoire comprennent des moyens (402) permettant la génération d'un signal d'horloge aléatoire (RND CLK) pendant la durée de la mise en éveil du transpondeur, des moyens (404) permettant une incrémentation cyclique, sur la base dudit signal d'horloge aléatoire (RND CLK), d'une valeur représentative d'une fenêtre de réponse, des moyens (400, 406) permettant le chargement de cette valeur représentative de la fenêtre de réponse sélectionnée lors de l'émission dudit signal d'interrogation (INT).
5. Procédé d'identification selon la revendication 4, caractérisé en ce que la fréquence dudit signal d'horloge aléatoire (RND CLK) est sensiblement plus élevée que la fréquence d'un signal d'horloge utilisé pour le fonctionnement interne desdits transpondeurs (TRj).
6. Procédé d'identification d'une pluralité de transpondeurs (TRj) se trouvant dans un volume de communication (2) défini par un champ électromagnétique (1 ) émanant d'une unité de lecture (20), le procédé comprenant les étapes suivantes : a ) émission dudit champ électromagnétique (1 ) permettant la mise en éveil desdits transpondeurs (TRj) se trouvant dans ledit volume de communication (2); b ) émission par ladite unité de lecture (20) d'un signal d'interrogation (INT) permettant la synchronisation desdits transpondeurs (TRj) et initialisant l'ouverture d'un ensemble de fenêtres de réponse (SLOTk, k=1 à n) destinées à la réception de signaux de réponse (REPj) émanant desdits transpondeurs (TRj), chacun desdits transpondeurs (TRj) comprenant des moyens pour sélectionner une fenêtre de réponse, parmi ledit ensemble des fenêtres de réponse (SLOTk, k=1 à n), durant laquelle ce transpondeur émet alors son signal de réponse; c) surveillance séquentielle des fenêtres de réponse (SLOTk, k=1 à n) afin d'en déterminer les états d'occupation, notamment une non-utilisation ou une réception sans collision d'un signal de réponse (REPj); d ) émission d'un signal d'inhibition (MUTE) permettant la suspension, au moins temporairement, de l'activité d'un transpondeur dont ledit signal de réponse (REPj) est reçu sans collision; e) répétition des étapes b) à d) jusqu'à ce que les signaux de réponse de ladite pluralité de transpondeurs soient détectés sans collision lors de l'étape c), ce procédé d'identification étant caractérisé en ce que le temps global de transaction nécessaire à l'identification de chacun desdits transpondeurs (TRj) est optimisé par des moyens de diminution de la durée de fenêtres de réponse non-utilisées.
7. Procédé d'identification selon la revendication 6 dans lequel ladite surveillance séquentielle des fenêtres de réponse (SLOTk, k=1 à n) est prévue pour détecter également une collision entre plusieurs signaux de réponse au sein d'une quelconque fenêtre de réponse, caractérisé en ce que le temps global de transaction nécessaire à l'identification de chacun desdits transpondeurs (TRj) est en outre optimisé par des moyens de diminution de la durée de fenêtres au sein desquelles une collision entre plusieurs signaux de réponse (REPj) est détectée.
8. Procédé d'identification selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit signal d'inhibition (MUTE) se compose d'une ou plusieurs interruptions momentanées dudit champ électromagnétique (1 ).
9. Procédé d'identification selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit signal d'interrogation (INT) comprend en outre un code souche représentatif d'une famille déterminée de transpondeurs, ledit code souche permettant un tri préliminaire de tous les transpondeurs n'appartenant pas à ladite famille de transpondeurs.
10. Unité de lecture (20) permettant l'identification d'une pluralité de transpondeurs (TRj) se trouvant dans un volume de communication (2) défini par un champ électromagnétique (1 ) émanant de ladite unité de lecture (20), ladite unité de lecture (20) comprenant des moyens d'émission (Tx) connectés à des moyens de modulation (206), des moyens de réception (Rx) connectés à des moyens de démodulation (208), des moyens de traitement et de contrôle (202) et des moyens de mémorisation (204), cette unité de lecture (20) étant agencée pour a ) mettre en éveil lesdits transpondeurs (TRj) par l'émission dudit champ électromagnétique (1 ); b ) émettre un signal d'interrogation (INT) permettant la synchronisation desdits transpondeurs (TRj) et initialisant l'ouverture d'un ensemble de fenêtres de réponse (SLOTk, k=1 à n) destinées à la réception de signaux de réponse (REPj) émanant desdits transpondeurs (TRj); c) scruter séquentiellement chacune des fenêtres de réponse (SLOTk, k=1 à n) afin d'en déterminer les états d'occupation, notamment une non- utilisation ou une réception sans collision d'un signal de réponse (REPj); d ) émettre un signal d'inhibition (MUTE) permettant la suspension, au moins temporairement, de l'activité d'un transpondeur dont ledit signal de réponse (REPj) est reçu sans collision; et e) répéter les étapes b) à d) jusqu'à ce que les signaux de réponse de ladite pluralité de transpondeurs soient détectés sans collision, cette unité de lecture (20) étant caractérisée en ce que celle-ci est en outre agencée pour émettre un signal de diminution de la durée d'une quelconque fenêtre de réponse lorsqu'aucun signal de réponse (REPj) n'est reçu dans cette fenêtre de réponse.
11 . Unité de lecture (20) selon la revendication 10, caractérisée en ce que celle-ci est en outre agencée pour émettre un signal de diminution de la durée d'une fenêtre de réponse lorsqu'une collision entre plusieurs signaux de réponse (REPj) est détectée dans cette fenêtre de réponse.
12. Transpondeur (TR) comprenant des moyens de communication (300, 306), des moyens de traitement et de contrôle (302), des moyens de mémorisation (304) et des moyens répondant à la réception d'un signal d'interrogation (INT) émanant d'une unité de lecture (20) et permettant de sélectionner, une fenêtre de réponse, parmi un ensemble de fenêtres de réponse (SLOTk, k=1 à n), durant laquelle ce transpondeur émet un signal de réponse (REP), ce transpondeur étant agencé pour suspendre son activité, au moins temporairement, sur réception d'un signal d'inhibition (MUTE), ce transpondeur étant caractérisé en ce que lesdits moyens pour sélectionner une fenêtre de réponse comprennent des moyens de sélection aléatoire qui, à chaque nouveau signal d'interrogation (INT), déterminent de manière aléatoire une fenêtre de réponse quelconque parmi ledit ensemble de fenêtres de réponse (SLOTk, k=1 à n).
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