多級發射應答器之喚醒、其方法和結構的製作方法

2023-08-01 00:29:56

專利名稱：：多級發射應答器之喚醒、其方法和結構的製作方法在此援引下列專利申請作為參考，它們都已轉讓。專利號/順序號申請日TI案號5,053,77491年2月13日TI-1279707/981,63592年11月25日TI-1668808/021,12393年2月23日TI-17529本發明一般涉及包括詢問器和發射應答器類型的識別系統，尤其涉及這樣一種系統，在該系統中，詢問器向發射應答器發射詢問信號，作為應答，發射應答器向詢問器返回應答信號。本發明還一般涉及對詢問器和發射應答器之間的通信方法的改進。在具體的實施例中，本發明涉及識別系統的自動車輛確認(AVI)。本發明將密切聯繫能在詢問器和發射應答器之間交換數據碼的自動車輛確認(AVI)系統來進行描述。然而，AVI領域只是此處描述的本發明的原理可以被應用的一個方面。使用無電池發射應答器或有電池發射應答器的系統可應用於對諸如牲畜、行李或其他物品等帶有發射應答器的物體進行確認或定位。另外，發射應答器可以提供關於由其定位的物體的狀態信息，例如，裝在車門上的發射應答器可以指示車門是否開著。應用於上面識別系統或其它系統中的發射應答器可以用電池或無線射頻(RF)信號供電。通常，對於AVI系統，把詢問器設置在收費公路的收費站、停車庫或其他限制訪問的地方。詢問器(讀出器)通過向發射應答器(標籤)發送無線詢問信號來識別通過的汽車，該應答器通常是較小的自包含的單元，放置在諸如汽車的擋泥板或擋風玻璃上。這樣，能以快速有效的方法識別出汽車(或其他車輛或物體)。使用了這種系統，可以把出入費用記在與司機、物主或其他指定的人關聯的帳號上。在加利弗尼亞代碼規則第21篇第2單元第16章第1-4條提出了用於這種AVI系統的兼容標準，在此稱為Caltrans規範。對於與Caltrans規範相兼容的具體的實施例來說，詢問器起的最少的作用是1)觸發或激活發射應答器；2)詢問發射應答器專門的信息；3)在收到對詢問有效的應答後向發射應答器提供確認信息。Caltrans規範的即時命令包括了電子收稅，有時描述成部分「電子稅收和交通管理」(ETTM)。收稅AVI設備一般由兩個功能元件構成車載發射應答器和位置固定的詢問器。收稅站至少由一個如上所述進行工作的詢問器構成。在詢問或「登記」諸如發射應答器標識號(ID)等專門的信息時，詢問器(或獨立的計算機)通常根據有效的合法帳戶資料庫檢查發射應答器ID。如果發射應答器ID為有效和合法的，詢問器將向閘門機構或者向收稅站計算機發送一個信號，操作該閘門機構，使汽車能通過。當然，也可以是其它使交通較少中斷的強制裝置，例如，使所有汽車通過，由其它裝置識別載有發射應答器的汽車(或載有無效發射應答器或根本不載有發射應答器的無賴汽車)，並通知適當的強制機構。詢問信號和應答信號包含有數據代碼。Caltrans規範對在詢問器和發射應答器之間傳送的數據代碼有四組定義。從Caltrans規範推出下述數據代碼，它們僅是示範性的，並不是完全的或強制性的通用AVI系統代碼表。(a)機構碼該16位碼確定有權進行該事務的機構；(b)錯誤檢測碼錯誤檢測碼可以是帶有生成多項式X16+X12+X5+1的CRC-CCITT-16。其結果是，16位錯誤檢測碼與每個數據信息一起發送；(c)頭碼頭碼一般是讀出器或發射應答器發送的每一個數據信息的第一個域，由一個8比特和一個4比特字共計12比特組成。頭碼提供「自同步」信號，發射應答器或詢問器內的接收器可以分別用它來與從詢問器或發射應答器接收到的數據自同步。一個典型的自同步信號分別可以是二進位和十六進位值10101010和AA。(d)頭碼標誌碼提供唯一的4比特標誌，發射應答器或詢問器的解碼器把該4比特標誌辨認為頭碼的結束，下面跟的是數據信息。典型的標誌信號分別是二進位和十六進位值1100和C；(e)詢問器ID號該32比特組用於唯一地識別進行事務的詢問器；(f)事務記錄類型碼該16比特碼唯一地識別讀出器和發射應答器之間有效事務的具體類型。該碼唯一地規定發射應答器信息域和功能為可允許。舉例來說，16進位數1至7FFF可以為發射應答器信息結構設置，8000至FFFF可以供讀出器到發射應答器的信息結構使用；(g)事務狀態碼用於向發射應答器提供狀態信息；以及(h)發射應答器ID號該32比特碼唯一地識別哪一個發射應答器正在對登記請求作應答或者正在被確認。因為發射應答器一般從一個小的電池或從接收到的RF信號得到它們的工作電源，所以發射應答器在正常情況下不工作。詢問器發射RF觸發脈衝，來激勵(打開)正在接近的汽車或其它物體上的發射應答器。詢問器在規則的間隔上可以發射多個RF觸發脈衝，以喚醒正在接近的發射應答器。或者相反，詢問器可以響應於給它的指示一個發射應答器正在接近(例如光、熱或磁傳感器)外部激勵發送RF觸發脈衝，在一段時間延遲之後，讀出器將發送作為登記信息或詢問的已解碼信號，在發射應答器檢測和解碼時，該信號向發射應答器提供初始信息，作為發射應答器應當發送的數據塊。在被描述的一個實施例中，詢問器發射應答器發射未調製的連續波RF信號作為詢問信號，同時等待發射應答器的應答信號。與聲音信號相類似，未調製的RF信號與無幅度或頻率變化的恆定或「純」音調相似。然而，應當說明的是，即使頻率變化信號可以被認為幅度「未調製」，反之亦然。在該實施例中，當發射應答器的背反射器用反射應答器的信息調製連續波RF信號時，產生反射應答器應答信號。根據聲音模擬，背反射器調製與向一風扇唱歌，並收聽產生的聲音產生的現象一樣。一般，當一個人唱歌時，他們控制他們的聲音的變化或調製。類似地，通常RF發射器能調製該信號。然而，當一個人向風扇唱歌時，風扇的葉片將把語聲立即反射回這個人，葉片立即在他的嘴前轉動。因此，唱歌者聽到疊加在他的聲音上的波浪型聲音。唱歌者聽到的該「波浪型」聲音不比他的語聲的反射幅度變化大。類似地，發射應答器可以(通過振幅或其它裝置)調製從詢問器接收到的連續波RF信號，該反射信號將調製疊加在其上。這裡揭示的是一種系統和方法，這種方法和系統使發射應答器能在多種狀態下啟動或被喚醒，以節省發射應答器或標籤工作時的能量。設置有一門限檢測器，用於測量接收到的RF能量的功率級。如檢測器接收到的RF能量超過預定電平，那麼發射應答器使用調製檢測器確定，它是否已被一詢問器來的有效的詢問信號喚醒，或者確定接收到的RF能量是否僅是從其它源來的偽脈衝串。如果數據機檢測出預定的調製，那麼把發射應答器激勵到其正常的工作狀態。本系統和方法還進一步保護髮射應答器或標籤免於被偽RF能量啟動或喚醒。設置一個調製檢測器檢測疊加在詢問器的RF調製上的調製信號。最好是該疊加的調製為低頻，低於那些一般會存在電磁幹擾(EMI)的頻率，使發射應答器不大可能被無意的RF信號錯誤地激活。一旦接收到其上疊加有合適的調製的RF詢問時，調製檢測器就工作，喚醒發射應答器的其它電路，使發射應答器工作，與詢問器進行通信。還提供一種系統，把固定或半固定信息從詢問器傳遞給發射應答器，最好由收稅機構或其他授權單位進行操作。該固定或半固定信息僅在把專門的訪問碼從授權的詢問器發送給發射應答器而進入專門的模式或維持模式時才通過有效地專門指令進行傳遞。最好是發射應答器對授權的詢問器確認，其確定正工作在維持模式，使詢問器能可靠地發送專用的指令。本發明的較佳實施例進一步包含發射應答器接口電路，它使發射應答控制器和外部電路之間能進行通信。接口電路有一緩衝存儲器，它使發射應答控制器和外部電路各自能以發射應答器或外部電路的時鐘速率發送數據，進行直接通信，無需複雜的約定。接口控制器能啟動各發射應答控制器和外部電路，它們接受緩衝存儲器，包括時鐘電路到緩衝存儲器的控制。用緩衝存儲和接口控制器，發射應答控制器和外部電路中無論那個都能以發射應答器或外部電路的時鐘速率填滿或排空緩衝存儲器。接口控制器將監視這種傳送，當緩衝存儲器滿或空時，接口控制器將向適當的發射應答器控制器或外部電路發送一條命令，從滿的緩衝存儲器接收數據或向空的緩衝存儲器發送數據。在本發明的較佳實施例中，行駛在車道上的汽車內有一發射應答器。該發射應答器接收詢問器的發射器的詢問信號，它能通過背反射器調製詢問器或其它源來的連續輸入波來回復詢問器。然後，詢問器的接收器對背反射器調製的信號進行解碼，並可以把包含在該信號中的信息中繼給控制電路，控制電路可以，例如，把該信息存入存儲器。與各車道關聯的詢問器可以獨立地登記若干個發射應答器。結合本發明描述的原理可以應用於非AVI系統以及AVI系統。例如，此處描述的電能節省原理可以與共同轉讓的美國專利號5,053,774和美國專利申請號08/021,123一起使用。圖1是本發明詢問器和發射應答器的電路方框圖；圖2是根據圖1的汽車識別(AVI)系統的典型設備的示意性側視圖；圖3是三條相鄰的使用圖1的AVI系統的交通通道的示意性俯視圖，圖中包括觸發脈衝的時序圖和詢問器到發射應答器的詢問信號圖；圖4是圖1-3的系統中可使用的發射應答器和詢問器的電路方框圖；圖5是比圖4更詳細的電路方框圖，畫出了調製檢測器、高通濾波器和喚醒塊；圖6是比圖5更詳細的元件電路方框圖，包括調製檢測器、高通濾波器和喚醒塊；圖7是圖5-6所示的發射應答器標籤節點上的信號時間圖；圖8是圖5的專用集成電路(ASIC)的各功能塊的連接電路方框圖；圖9是圖8中接收調製檢測器的信號「A」的數字專用集成電路內較佳的接收緩衝塊的電路方框圖；圖10是圖8數字ASIC內較佳的通路鑑別塊的方框圖；圖11是圖8的數字ASIC內較佳的主控制器塊的方框圖；圖12是圖8的數字ASIC內較佳的主存儲器塊的方框圖；圖13是圖8的數字ASIC內較佳的發射塊的方框圖；圖14是圖8的數字ASIC內較佳的外部接口塊的方框圖；圖15是圖8的數字ASIC內較佳的蜂鳴器塊的方框圖；圖16是圖8的數字ASIC內較佳的振蕩器塊的方框圖；圖17是圖1-3的發射應答器和詢問器布置內可使用的詢問器的電路方框圖，其中，根據本發明，詢問器能發送低頻調製信號，以激活發射應答器；圖18示出了兩個不同的「噴射」(squitter)調製的實施例的波形圖，通過該調製可以把圖1-4的詢問器的低頻信號疊加到RF詢問信號上；圖19是發射應答器的電路方框圖，它還包括RF門限檢測器。不同圖中相應的數號對應相應的部件，除非另外指出。圖1示出AVI系統10的方框圖，在該系統10中，詢問器12與遙控發射應答器14進行通信，詢問器12向發射應答器14發射一詢問信號，響應於該詢問信號，發射應答器14向詢問器12發射回一個包含唯一標識符(ID)的應答信號。在典型的AVI系統中，詢問器12將把該ID傳送給主計算機(主機)16，以記入該司機的帳戶。AVI系統較好的是包括詢問器電子模塊20，以控制詢問器12。參見圖2和圖3，多條交通通道28位於交通控制點如收費(稅)處29處，每一交通通道28有一相關的詢問器12。詢問器12通過RF數據鏈線與載在在詢問器12的相關通道28上行駛的汽車26上的發射應答器14保持通信。詢問器12可以有唯一的內部電參數，例如詢問器通道位置、詢問器控制參數以及詢問器參考頻率等。在本應用中詢問器12的作用是觸發或激活發射應答器14；詢問或登記發射應答器14專門的信息，並向發射應答器14確認是否已進行了有效的數據交換。如圖1-3所示，詢問器有一天線18，它最好安裝在高於地面約18英尺以上。天線18最好圓極化，但如選用其它類型的極化，包括線性極化的橢圓形極化，也存在優點。詢問器電子模塊20通過合適的電纜例如RF同軸電纜22與天線18連接。詢問器12向發射應答器14發送通/斷鍵控調製信號，以無線的形式與發射應答器14進行通信。然後，詢問器12向發射應答器14發送連續波RF信號。發射應答器14的背反射器調製該連續波RF信號(如Koelle等的美國專利號4,739,328中所描述的)來應答詢問器12。現在進一步描述詢問器12和發射應答器14之間進行通信的詳細情況。可選用的主機16的作用是控制詢問器12的工作和收費處的外圍功能。這種外圍功能可以包括操作交通控制門以及其它諸發攝像機和交通燈等通道強制設備。還有一些其它外圍功能可以包括與詢問器12進行通信以及與保持有帳戶餘額信息的中心辦公室計算機(未圖示)進行通信。圖1所示的詢問器12和主機16之間的連接線24可以是乙太網、令牌環、RS232、RS422或其它連接法。圖1的詢問器12容納有兩個模塊電子模塊20和天線18。如圖4所示，電子模塊20包含發射器52、接收器54和控制電路56。天線18和電子模塊20之間的連接22為低通RF連接，一般為同軸電纜和能提供電源和控制信號信息的多導體電纜。圖2示出了典型AVI系統10的側視圖。在該圖中，汽車26行駛在車道28a-c上，並接近天線18。發射應答器14置於汽車26上或汽車26內。最好是發射應答器14安裝在汽車的前窗上。在某些應用中，如在非常大型的汽車，合適的位置可能是如卡車的車擋等其它位置上，以減小發射應答器14高度的變化。如該圖所示，載有發射應答器14的汽車26接近在收費處29的詢問器18。此處將是一步詳細討論發射應答器14和詢問器12之間的通信情況。圖3是包含三條通道28a-c的AVI系統10的俯視圖。所示三條通道僅用於圖示，本系統10可應用於一條或多條通道。較好地在詢問器12內設置用於確定發射應答器14位於哪條通道內的電路。ClaudeA.Sharpe的美國專利申請No.08/021,123(已轉讓給德克薩斯儀器股份有限公司)提供了這樣一種通常鑑別電路和方法。圖4提供了AVI系統10主要部件的方框圖。首先，參照圖4並結合圖2和圖3描述發射應答器14。AVI系統10最好包含定向天線18，各天線18聚焦於相關的車道28a、28b、28c上。一輛或多輛汽車26可以行駛在各車道28a-c上，每輛汽車26載有一個或多個發射應答器14。各應答器14最好包含天線30、模擬或模擬/數字A-SIC32、數字ASIC34和調製反射器41。天線30和調製反射器41可以形成一個整體天線31。最好把ASIC32和ASIC34也集成為單塊的ASIC。進一步參照圖3和圖4，發射應答器天線30工作，接收詢問器12來的RF發射信號。模擬ASIC32把發射應答器30提供的信號轉換成電壓，當該電壓超過一閾值時，激活發射應答器14。根據本發明的最佳實施例，模擬ASIC32檢測出現在發射應答器天線30的信號上的高頻調製，並僅當出現專門的調製頻率時，才激活發射應答器14。這樣，發射應答器相對免受不是詢問器12內發生的偽RF發射信號的喚醒，僅在詢問器12發射出特定的頻率時才被激活。電壓閥值是可以調節的。較佳地，發射應答器14僅應答位於載有發射應答器14的汽車26行駛的車道28a-c內的詢問器天線18a-c發射的詢問信號，為實現該所希望的結果，發射應答器14把從第一定向天線18a接收到的第一域強度脈衝44a與從第二定向天線18b接收到的第二域強度脈衝44b作比較。然後，發射應答器14可以應答合適的詢問器12的信息(即與發射應答器14正在行駛的車道28a-28b或28c關聯的詢問器)。在其它車道對(如28a-28c，28b-28c)之間也將重複相似的過程。然後，發射應答器14可工作去解調合適的詢問器12的詢問信號，在優選實施例中，該信號為調幅信號。發射應答器14再工作，背反射調製詢問器12發送的連續波信號，通過控制反射器41產生應答信號。仍參見圖4，模擬ASIC32和數字ASIC34通常處理從發射器52接收到的詢問信號，並計算出必要的應答數據。然後數字ASIC34把經適當格式化的應答數據流提供給調製反射器41。該ASIC34可以是使用固定格式的簡單的數字系統，或者是可以結合有多個選項的更通用(萬用)的數字處理系統。可以設想多個選項使ASIC34得以完成各項工作，這方面的例子包括但不僅局限於數據存儲、數據交換過程以及電池容易警量等。調製反射器41通過改變其視在波長(最好在載波波長的1/4至1/2之間)進行調製，當調製反射器41的視在波長為1/2P時，天線30應當反射入射載波能量的大部分。當調製反射器41的視在波長為1/4P時，它反射非常少的入射載波。如在該
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所眾所周知的，通過接上或斷開兩段1/4P波導管可以實現天線在1/2P和1/4P之間的轉換。對於所描述的實施例，反射截面(Rcs)最好在45cm2和100cm2之間變化。根據專門的方式改變Rcs，把數據從發射應答器14發送至詢問器12。發射應答器14通常自包含在一小的信用卡大小的組件內，完全可以攜帶。較佳地，設置一內部電池，為發射應答器14提供工作電源。另一方面，發射應答器14可以直接從RF信號中獲得其工作電源。雖然，把調製反射器41描述成一個與反射應答器天線30分開的元件，但可以把兩個元件集成入單個集成天線31內。已經一般地描述了發射應答器14的部件，現在在圖5中，進一步參見圖3-4，一般地描述一個詢問器12的最佳實施例。把詢問器12放置在希望進行數據交換的專門的點上，如收費所29。AVI系統可以包括共用參考振蕩器50，在其輸出端51產生使詢問器12同步的參考載波。各詢問器12具有定向天線18和發射器52，發射足夠場強和/或以預先選定的距離的調製類型的觸發信號42去觸發或激活載放在詢問器關聯的車道28上行駛的汽車26上的發射詢問器14。當低頻喚醒電路64在接收到的信號中檢測出預先選定的調製頻率時，將激活最佳實施例的發射應答器。仍參見圖5，如果喚醒電路64接收到預定的調製信號，那麼喚醒電路64把時鐘加到能耗較高的數字ASIC34上。在這種方式中，喚醒電路64消耗的電能比數字ASIC34低得多，它不斷地監測觸發信號42(見圖3)，僅在檢測到觸發信號42(見圖3)時才激活數字A-SIC34，所以節省了電能。在發射了觸發信號42(見圖3)後，詢問器12向遙控發射詢問器14發射詢問信號。最好用通/斷鍵控法發射詢問信號。在發射了詢問信號後。發射器52向發射應答器14發射連續波RF信號，發射應答器14可以背反射調製連續波RF信號，產生應答信號。詢問器12進一步包括接收器54，接收應答信號，並把應答信號從偽非調製反射信號區分開。詢問器的發射器52和接收器54在控制接口電路56的控制下工作。主機16通過控制接口電路56控制發射器52發射觸發信號42，隨後發射詢問信號。為了能對三種車道情況辨別出合適的車道，第一詢問器12a、第二詢問器12b和第三詢問器12c分別同時發出第一、第二和第三詢問信號。在第一車道辨別期間45，第一詢問器12a發出第一場強脈衝44a，第二或第三詢問器12b、12c不發出RF能量。在第二車道辨別期間46，第二詢問器12b發出第二場強脈衝44b，而第一和第三詢問器12a、12c不發出RF能量。在第三車道辨別期間47，第三詢問器12c發出第三場強脈衝44c，而第一和第二詢問器12a、12b不發出RF能量。在這種方式中，比較在第一、第二和第三場強周期45、46、47期間(汽車26正在三條車道28a、28b、28c之一內行駛)接收到的脈衝44a、44b、44c的幅度可以確定汽車26的應答器14在與各詢問器12a、12b、12c相關的車道28a、28b、28c之一內行駛。主機16通過控制接口電路56仍進一步控制發射器52發出連續波RF信號，隨後發出詢問信號，並同時控制接收器54，接收應答信號。這種順序可以推廣到任何數量的車道上。現在參見圖4更詳細地描述詢問器12的電子模塊20。電子模塊20包含發射器52，它可以向天線18發送信號，詢問發射應答器14。發射器52一般通過主機連線24從主機16接收信號。在發射應答器回答期間，發射器52向發射應答器14發射連續波RF信號，然後背反射器用回複數據調製連續波RF信號。接收器54檢測發射應答器14背反射調製的反射能量，並把調製信號與非調製反射信號分開。此處示出的與發射器52和接收器54進行電通信的天線18為具有合適形狀的定向天線18，用於發射和接收RF信號，在詢問器12和發射應答器14交換數據期間覆蓋各車道的一部分。在所描述的實施例中，一付天線18既用於詢問信號又用於應答信號。天線18一般安裝在路面之上約18英尺，最好定位在能確保詢問器12和發射應答器14之間的鏈路恆定而與場地變化無關的位置上。圖中還畫出控制電路或主機接口56，用於與主機16進行通信，它可以控制在一個收費處上所有的詢問器12。仍參見圖4，詢問器12和主機16之間的主機接口56用於某些讀/寫操作，它允許信息從主機16通過主機連線24，並對數據進行格式化，通過發射器52發射給汽車26。較好地，在發射器52完成了與發射應答器14的一個完整的讀/寫過程後才與主機16進行通信。主機接口56還通過接收器54對從反射應答器14來的回覆數據進行解碼，並把該回複數據提供給主機16。天線18最好是全天候的，並設計成能在其環境預期的極端溫度下工作。現在參見按照圖3的圖4，對於多條車道，最好為每條車道提供一個詢問器12。在一個收費站29內的所有詢問器12在頻率、功率輸出和天線形狀上相協調，使覆蓋區域的重疊和相鄰在車道之間的影響最小。一般在每個詢問器12上使用不同的載波頻率。換句話說，相鄰的詢問器12可以有不同的載波頻率，使相鄰詢問器12之間的影響最小，而非相鄰的詢問器可以使用相同的載波頻率(即，在詢問器按空間排列成#1、#2、#3、#4、#5和#6時，詢問器#1、#3、#5可以使用一個載波頻率，而詢問器#2、#4、#6可以使用另一個載波頻率)。詢問器12的接收器54檢測發射應答器14的背反射調製返回信號。返回信號的幅度和相位完全與多個源發生的眾多反射有關。不希望有的返回源包括下列各項在與詢問器12同一個車道內的汽車26產生的集束充填或非集束充填的未調製返回信號；在相鄰車道28a、28b、28c內的汽車26產生的未調製和背反射調製返回信號；未知結構的固定障礙物產生的未調製返回信號；以及在向發射詢問器14發射連續波RF信號期間從發射器52到接收器54的洩漏信號。通常，為每條車道28提供一個詢問器12，在每條車道28中可以有一條數據鏈路。而且，除了如車道位置或其它被控參數等現場可編程的內部電參數之外，所有詢問器12是相同的，並在時間上由一個共用參考振蕩器50相協調。現在更詳細地描述模擬ASIC32和數字ASIC34的組成部件。喚醒塊參照圖5，它示出了模擬ASIC32更詳細的視圖。模擬ASIC32從天線30接收詢問信號。調製檢測器70從接收到的詢問信號中除去載波信號，並把它傳送給第一級電路62。第一級電路包含低通濾波器72，它從調製檢測器70的信號中除去高頻分量。低通濾波器72的輸出進一步傳輸給閾值檢測器68，閾值檢測器68把低通濾波器72的輸出與參考電壓作比較。因此閾值檢測器68的輸出為二進位信號，它作為數字ASIC34和喚醒電路64的輸入信號din。進一步根據圖5，此處描述的本發明原理在功耗上比已有技術有顯著的優點。消耗最少的能量對於設計發射應答器14來說是尤為重要的。無論發射應答器14由接收到的RF信號供電，還是發射應答器靠電池工作，高效率對於發射應答器14都是重要的。為實現此處描述的本發明的原理，發射應答器14一般處於具有1/24工作周期睡眠模式的檢測模式，從電池或RF能量源取得很少的能量。在該工作周期睡眠模式內消耗的能量僅是喚醒電路64所需要的。再參見圖5，在檢測器70的輸出端設置高通濾波器74，濾去從諸如蜂窩電話或其它源來的偽低頻信號。從濾波器74的節點「D」提供經高通濾波的信號。在另一個實施例中，如果發射應答器由低頻(LF)調製信號激活的，則濾波器74可以是低通濾波器。一旦調製檢測器或脈衝計數器78檢測到所關心的頻率的RF調製時，喚醒電路64向「或」門97發送一個允許信號，隨後，「或」門97向數字ASIC發送一喚醒信號，只要數字ASIC34有一「F」時鐘信號，就能使數字A-SIC34進入激活狀態。在第一個最佳實施例中，所希望的調製頻率為接近100KHz到400KHz的高速調製。在另一個最佳實施例中，把低於約1000Hz的低頻信號疊加到915MHz載波上，這就是脈衝計數器78所希望的調製信號。進一步參見圖5，對於第一最佳實施例，脈衝計數器78最好是門控5位計數電路。該門設置在一專門的頻率上，以檢測出有效的計數範圍。為進一步節省電能，喚醒電路64有其功率工作周期。例如，每16ms可以打開2ms時窗(1/8工作周期)，在2ms時窗內，檢測器可以工作62.5μs；關125μs(1/3工作周期)。這種工作周期(1/8×1/3＝1/24工作周期)的例子將有效地把功耗減少到原來值的1/24。現在參見圖6，圖6更詳細地示出了喚醒電路60。如果檢測到調製，則激活數字ASIC34，並通過主控制器塊140的「維持」(「assert」)信號保持脈衝計數器78激活。如果調製RF信號消失，主控制器塊140通過「維持」信號可以保持「或」門97的喚醒信號有效，一直到完成數字ASIC34的功能。在所有待完成的功能完成之前，主控制器塊140不會禁止「或」門97的喚醒信號。仍參見圖6，檢測器70最好包含二極體82，它接收天線30節點「A」的信號，並對該信號進行整流。旁路電容器84和旁路電阻器86形成時間常數已知的低通濾波器，可以從9.15MHz連續波RF信號中得到300KHz的曼徹斯將調製。高通濾波器74起到濾去不希望有的低頻分量的作用。高通濾波器74包含串聯電容器88和旁路電阻90。重要的是要理解，選擇檢測器70和高通濾波器74的分量值時，應根據必須由信號「F」(圖4)檢測出以便使數字ASIC34工作的調製頻率，換句話說，如果喚醒電路64希望有較低的調製頻率，則高通濾波器74可以具有一非常低的轉角頻率，或者可以不要高通濾波器74。進一步參見圖6，門控比較器92在節點「E」接收脈衝發生器76的時鐘信號。從脈衝發生器76的輸入起到選通節點「D」的電壓脈衝的作用。因此，從節點「D」來的輸入(從高通濾波器74流出)為正確的調製頻率，則門控鎖存器96起到向「或」門97提供高輸入信號的作用，「F」信號與主控器塊140的維持信號進行邏輯或運算。一旦到達正確的計數，則維持「F」信號，並且一直到脈衝發生器76的門脈衝使門控鎖存器96復位。門控鎖存器96向「或」門97提供一個高電平輸入。根據門控鎖存器96的信號或外部微控制器的「外部維持」信號，「或」門97的輸出端向數字ASIC34(見圖5)提供「喚醒」信號。現在參見圖7，圖7示出了最佳實施例的調製檢測器的時間圖。節點「D」的信號被示為疊加有300Rbps曼徹斯特II「通-斷」鏈控(ook)915MHz連續波信號。由於高通濾波器從節點「A」的信號除去了915MHz的載波信號，所以300KHz調製脈衝出現在節點「D」的信號上。在節點「E」的是門控鎖存器輸出，它在喚醒電路64檢測出調製時的一段工作周期內出現。喚醒信號是「或」門97的輸出。圖8示出了一個數字ASIC34的實施例內的功能塊100、108、140、148、155、172、190、214的總體圖。在數字ASIC34中，時鐘塊214接收模擬ASIC32的喚醒信號。一旦接收到喚醒信號，則開始產生最好為3.6MHz、1.2MHz、0.6MHz和0.3MHz的時鐘信號。這些時鐘信號傳輸給上述至少包括主控制器塊140的功能塊。時鐘塊214最好與從模擬ASIC32接收到的喚醒信號的狀態無關，繼續產生時鐘信號，一直到從主控制塊140接收到時鐘禁止信號。一旦RF信號電平被除去，並且主控制器塊140處於空閒狀態(即，主控制器塊140已經完成了其所有必須的工作)，將向時鐘塊214發送一時鐘禁止信號，0.5毫秒之後，時鐘塊214將禁止所有時鐘振蕩。數字A-SIC34將保持不工作，一直到檢測到下一個RF信號到適當的電平，並且模擬ASIC32發出另一個喚醒信號。CMOS數字邏輯的屬性是僅在改變狀態時才獲取電源，或者在處於簡單計時時，耗電較少，因此，所有帶有時鐘的數字CMOS的靜態漏電流是非常小的(在毫微安範圍內)。仍參見圖8，接收緩衝器塊100接收模擬ASIC32的數據傳送信號din。接收緩衝器塊100自主地由主控器塊140中對該信號進行解碼，並把接收到的數據傳送給主控制塊140或者主存儲器148。主控制器塊140可能不經緩衝，通過輸入數據信號接收已解碼的數據。另一種方法是，可以把已解碼的信號存儲如緩衝存儲在接收寄存器122(未示出，見圖9)內，由主控制器塊140發出一地址信號radr11訪問該信號。主控制器塊140可以直接接收接收寄存器12(見圖9)的數據輸出rdat11，或者主存儲器塊148可以接收數據輸出rdat11，並存儲在其內。接收緩衝器塊100最好還提供一個輸入信息信號，通知主控制器140接收到了詢問。另外，接收緩衝器塊100還可以向主控制器塊140提供信息有效信號，通知它已無錯誤地接收到詢問。接收緩衝器塊100還可以向車道鑑別塊108提供一曼徹斯特激活信號，通過車道鑑別塊108接收緩衝器塊100正在主動地對數據傳送信號din解碼。進一步參見圖8，車道鑑別塊108接收din和曼徹斯特激活信號，確定汽車26行駛在哪條車道28(圖3)內。下面將更全面詳細地描述該車道鑑別塊108，在ClaudeA.Sharpe的美國專利申請No.08/021,123(已轉讓給德克薩斯儀器股份有限公司)中也有詳述。一旦確定了汽車26(圖2)行駛在哪條車道28(圖3)內，車道鑑別塊108可以把該信息傳送給主控制器塊140，作為在道#(號)信號。圖8所示的主存儲器塊148可存儲從上述的接收緩衝塊100接收到的數據。而且，主存儲器塊148可通過外部接口塊172接收外部微控制器(未示出)的數據。該數據交換是通過地址信號radr12和數據信號rdat22來完成的。該主存儲器塊148還可以分別通過地址和數據信號μCabr和μCdat接收外部微控制器(未示出)發出的數據。主控制器塊140通過選擇信號可以允許或禁止主存儲器塊148。外部接口塊172在主存儲器塊148和外部微控制器(未出示)之間的接口的形式工作。外部接口塊148從主控制器塊140接收允許信號，從時鐘塊214接收時鐘信號。較佳地，時鐘信號為1.2MHz。在本實施例中，外部接口塊172通過串行時鐘信號、串行I/O信號和一些「握手信號」(μcrdy、R/W和外部維持)與外部微控制器(未示出)進行通信，這些信號將參照圖14作更詳的描述。圖8還示出了發射塊155。發射塊155在主控制器塊140的控制下工作，最好用背反射調製器41對詢問器14的連續波RF信號上的數據進行背反射調製，把應答信號中的數據發射給詢問器(未圖示，見圖1)。發射塊155通過數據信號rdat21接收主存儲器塊148的數據，並用地址信號radr21對主存儲器塊148進行尋址，發射器塊155用信號(xmit數據選擇、啟動、xmit完成以及發射計數)與主控制器塊140進行通信。這些信號將參照圖14進行更詳細的描述。圖8所示的蜂鳴器塊190通過蜂鳴器212向操作者發出指定的音調。主控制器塊140向蜂鳴器塊190發送控制信號、發聲類型、發聲允許、發聲開始等。這些信號將參照圖15作更詳細的描述。進一步參照圖8，一旦成功地完成了一次包含詢問和應答的不發生數據錯誤的事務之後，發射應答器14可以進入一段例如10秒的周期，在該周期期間，由於剛完成一次事務，它將不應答具有與剛完成的事務相同的機構碼的進一步的詢問。把在該非應答周期內接收到的詢問與先前的機構碼作比較，如該機構碼與先前的機構碼相同，則不作應答。如果不同，則在非應答周期接收到了有效的機構碼，發射應答器14可以應答該新的詢問。接收/緩衝器塊現在參見圖9，描述數字ASIC34的接收緩衝器塊100部件。接收器塊100包含曼徹斯特解碼器102、CRC-CCITT計算器106和狀態控制器110。接收器塊100對詢問器12發送來的信號進行解碼，確定發射應答器處於哪條車道，並計算輸入信號CRC。曼徹斯特解碼器102接收模擬ASIC32的數據傳送信號din。曼徹斯特解碼器102包含3.6MHz的數字鎖相環，使曼徹斯特解碼器與din同步。曼徹斯特解碼器102在其輸出端提供從數據傳送信號din中取出的串行數據流SRDT和時鐘信號SRCK。曼徹斯特解碼器102還向車道鑑別108(見圖8)提供曼徹斯特激活信號。曼徹斯特激活信號的作用將在下文參照圖10作描述。仍參見圖9。把串行數據流SRPT饋入CRC發生器106。用CCITT多項式(X16+X12+X5+1)計算輸入信息的CRC。接收控制器110確定計算CRC中的哪些數據位(作為CRC一部分的附加位不計算)，並激活CRC發生器106，開始在已經接收到所有附加位之後計算CRC。設置一字節計算器114，用以接收串行數據串，並計算接收到的字節數。每8個串行數據時鐘脈衝使字節計數器114加1，可以計算字節數，把該計數結果發送給主控制器塊140(見圖8)。提供一8位保持寄存器116，以保持從串行-並行移位寄存器112發送來的字節。設置一數據比較器120，接收控制器110可以把串行-並行移位寄存器的數據與存儲在SRAM118內的數據作比較。在該方式中，可以把例如發射應答器標識號存儲在SRAM118中，並把它與從接收控制器110通過串行-並行移位寄存器112接收到的串行數據SRDT中得到的ID碼作比較。因此接收緩衝器塊100可脫離主控制器104而自主地工作。接收控制器110檢測在曼徹斯特解碼器102的曼徹斯特激活線上接收到的曼徹斯特碼數據。接收控制器110還用控制線crc旁路和crc清除信號，旁路CRC發生器106，或對CRC發生器106復位。一旦檢測到開始接收到曼徹斯特解碼信號，控制器110最好將CRC發生器106和字節計數寄存器114復位。控制器110可以控制接收寄存器122存儲8位保持寄存器116的數據。在道鑑別塊現在參見圖10，車道鑑別塊108包括車道鑑別控制器124，在詢問器12開始對發射應答器14詢問(見圖3)之後，車道鑑別控制器124在三個特定的時間上取樣。車道鑑別控制器124在電容器126a、126b、126c上存儲模擬ASIC32(見圖5、8)的節點「B」上的電壓樣值，這些電壓作為電壓比較/解碼器130的輸入。在道鑑別控制器124在取樣周期45、46、47(見圖3)期間對節點「B」取樣，以抽取場強脈衝44a-c(見圖3)。開關132a、132b、132c把電容器分別連接到節點「B」，以輸入電壓(見圖5、8)。在一特定時間之後(穩定之後)對比較器130的輸出取樣，確定哪個信號較強，從而確定發射應答器14位於哪條車道28a、28b、28c內。仍參見圖10，車道鑑別塊108最好能自主地對場強脈衝進行取樣，而無需主控制器塊104(見圖8)或其它控制器的操縱。車道鑑別控制器124從接收緩衝器塊100(見圖8)接收曼徹斯特激活信號。一旦檢測到曼徹斯特解碼信號(曼徹斯特激活信號＝高)，車道鑑別控制器124啟動一長時間定時器138，等待輸入詢問的完成(見圖3)。在長時間定時器138完成了其周期後，車道鑑別控制器124開始監測節點「B」的場強脈衝44a-c(見圖3)。短時間定時器137提供3.3μs的脈衝之間的取樣定時。使用該3.3μs定時，車道鑑別控制器124可與取樣周期45、46、47(見圖3)正確地同步。應當理解，上述的定時周期僅是例子，根據系統設計參數，如待鑑別的車道數以及詢問信號和定時脈衝的長度等可以使用其它的周期。主控制器和比較器塊參見圖11，主控制器塊140控制數字ASIC34所有的動作。主控制器塊104由模擬ASIC32(見圖8)的「喚醒」信號喚醒。然後主控制器104根據輸入信息的內容和當前事務序列作出決定。比較器142從接收緩衝器122取得輸入信息，用計算得到的CRC檢驗接收到的信息的有效性，並對輸入信息進行比較。主控制器104執行合適的命令序列。仍參見圖11，輸入詢問的記錄類型碼(16位)用於確定進行比較的次序和類型。該碼唯一地規定發射應答器的信息域和功能為可允許。舉例來說，十六進位數1至7FFF可以設置在發射應答器信息結構的一側，8000至FFFF可以用於讀出器-發射應答器信息結構。在用CRC測試了詢問的數據錯誤之後，檢查記錄類型碼，並且比較器電路142根據記錄類型碼設置標誌。主控制器104對比較器電路142產生的標誌起作用，並進行適當的動作，分析詢問信號中數據的內容，產生發射器14的應答數據，向可選用的外部微控制器(未示出)發出信號，或者實現ASIC維持功能(在下面頭碼為「維持模式和信息」中進行討論)。主控制器104還提供存儲數據的主存儲器塊148的地址，向主存儲器塊148(見圖8)裝載信息。通常，該數據源為接收到的詢問式外部微控制器(未示出)。進一步關於圖11，事務計算器146為8位計算器，如果事務成功地完成(例如，詢問器12接收到發射應答器14的有效ID碼)，則在詢問器12(見圖1)的確認信息結束時計數器加1。事務計算器146雖然是主控制器104的一部分，但仍在存儲器塊A的地址空間內編址。事務計數器146提供循環8比特數，它可以用於跟蹤成功的收費事務並維持簿記操作(很象「支票號」保持跟蹤個人的銀行事務)。事務計數器值一般不進行編程，但可以通過外部復位端或其它方法使ASIC復位來把它復位到零。如從圖11中可以看出的一樣，除了完成與接收和處理詢問信息有關的功能之外，主控制器104還起到一些發射應答器14中樞核心的作用。許多控制信號通過該主控制器104或從它到其它功能塊100、108、140、148、155、172、190、2140主控制器104接收時鐘塊214的示例性的3.6MHz時鐘的定時。時鐘塊214最好與從模擬A-SIC32接收到的喚醒信號無關地連續產生時鐘信號，一直到從主控制器104接收到時鐘禁止信號。仍參見圖11，主控制器可以從接收緩衝器塊100接收數據，而不通過輸入數據信號的緩衝。另一種方法是，可以把解碼信號存儲和緩衝存儲在接收寄存器122(未圖示，見圖9)中，並通過主控制器塊140發送一個地址信號radr11來訪問。主控制器104還發送地址信號wadr21並用「選擇」信號允許主存儲器塊148來把數據存儲在主存儲器塊148內。一旦如此選擇了主存儲器塊148，它可以通過信號rdat11直接從接收緩衝器塊100接收數據。接收數據器塊100最好還提供輸入信息信號，通知主控制器塊140正在接收詢問。另外，接收緩衝器塊100還可以向主控制器140提供信息有效信號，通知它詢問已收到而並無錯誤被接收到。進一步關於圖11，主控制器104從車道鑑別塊108接收車道#(號)信號，確定帶有發射詢問器的汽車26正行駛在哪條車道28(圖3)上(見圖2)。發射塊155在主控制器塊140的控制下工作，最好通過使用背後反射調製器41對在詢問器14的連續波RF信號上的數據進行背反射調製，以應答信號形式向詢問器(未示出，見圖1)發射數據。發射器塊155通過數據信號rdat21從主存儲器塊148接收數據，並用地址信號radr21對主存儲器塊148進行定址。發射塊155用信號(Xmit數據選擇、啟動、Xmit完成和發射計數等信號)與主控制器塊140進行通信。對這些信號的詳細描述將參照圖14作出。主控制器104用發聲類型、發聲允許和發聲開始等控制信號控制蜂鳴器塊。這些控制信號將參照圖15進行詳細描述。存儲器塊圖12所示的主存儲器150具有存儲器塊A、B、C、D和M。較佳地，示例性的五個存儲器塊中的每一塊可用於通過發射塊155(見圖8)向詢問器12發射信息。存儲器150最好是多埠SRAM，可以同時進行讀和寫操作。較佳地，存儲器150為容量為80位元組的SRAM，然而，存儲器150可以是非易失性的存儲器(如，EEPROM、ROM)。另外，根據本發明，在AVI系統或其它系統中也可以用多於或少於80個字節的存儲器。仍參見圖12，選擇多路復用器152、154允許從主控制器104、通過外部接口塊172從外部微控制器(未示出)寫到存儲器內。詢問器12通過詢問信息可以要求發射應答器14的存儲器塊A、B、C、D或M發射16位元組數據。作為一種變通方案，詢問信息可以指令發射應答器發送諸如32位元組數據傳輸的較長的數據脈衝。例如，32位元組數據傳輸信息可以包含存儲器塊A和B相連的傳輸信息，或者存儲器塊A和C、存儲器塊A和D、存儲器塊A和M相連的傳輸信息。各存儲器塊(A、B、C、D和M)的基本功能的例子如下存儲器塊A基本帳戶信息；存儲器塊B法規實施信息；存儲器塊C收費公路入口信息存儲器；存儲器塊D微處理器輸出數據發射緩衝器；存儲器塊M維持和控制功能兩個專門的寄存器為存儲器塊A的地址空間的一部分，它們是事務計數器146(未示出，見圖11)和標誌寄存器。雖然事務計數器146是主存儲器尋址空間的一部分，但由於其與主控制器塊140的邏輯關係，它被包括在圖11及其描述中。存儲器塊A的第二個專門的寄存器為標誌寄存器。該8比特寄存器指示發射應答器14到詢問器12的能力，某些位由服務中心編程。標誌寄存器的特別位的定義如下位0和2為讀出器信息位，由服務中心設置。位1和3對應允許或禁止ASIC電路，由服務中心設置。位4由詢問器12設置，但可在服務中心復位。位7和6是電池消耗計量的高階位。存儲器塊A的示例性結構為存儲器塊B的結構可以是「自由式」的，或者不象存儲器塊A一樣嚴格規定。存儲器塊B(16位元組)的內容可以在服務中心由收費機構或其他授權單位寫入，但可以由讀出器12讀取。例如，存儲器塊B可以包含只讀型信息(法規實施信息、許可證牌號、事務機構代碼等)。存儲器塊C的結構也可以是「自由式」的。該存儲器塊的作用是使信息(如收費公路入口信息)從一個讀出器到另一詢問器12。例如，第一詢問器12可以發送數據把信息存儲在發射應答器14內，而該數據主控制器塊140(見圖8)通過發送合適的尋址信息可以把它存儲在存儲器塊C內。另一後面的詢問器12可以發送一個合適的事務記錄碼(例如在下面頭碼「事務記錄類型碼」中描述的類型3A)讀取存儲器塊C的內容。用這些方法不同的詢問器12之間可以有效地進行通信。存儲器塊D被主控制器104規定用作把可選的外部微控制器(未出示)的信息發送給詢問器12或服務中心的緩衝器(16位元組)。存儲器塊D(16位元組)的內容主要由外部微控制器(未示出)來裝載。如果AVI系統10無外部微控制器(未示出)，則可以把塊D自由地用作另一種16位元組的信息，它可以由服務中心或詢問器12裝載，由服務中心或讀出器12讀取。作為一種存儲微控制器訪問功能的另一種方案，塊D可以用作正常操作的附加存儲器，即使有微控制器存在。維持塊寄存器功能發射器塊現在參見圖13，發射器塊155包含多路復用器156、一字節寄存器158、加密電路160、CRC發生器162、頭碼發生器164、FSK調製器166和控制器168。加密器160對待發射的串行數據流加密，經過CRC發生器162，通過FSK調製器166發射。一旦得到主控制器塊的命令，發射器塊控制電路168將被允許。然後發射控制器168發射「自同步」信號，詢問器12內的接收器54可以用它來與發射應答器14的應答自同步。一種示例性的自同步信號可以分別是二進位和十六進位值10101010和AA。一旦完成了與詢問器接收器54的自同步，發射控制器168以300KHz的時鐘向主控制器104發送合適的存儲器塊數據。當主控制器104發送到數據結尾時，CRC電路162輸出CRC。一旦完成了CRC位的傳送，發射器塊155進入空閒狀態，向主控制器104發送信號，禁止發射器時鐘塊214，使之功耗最低。加密電路160使用多鍵字。在服務中心可以使加密功能無效。CRC發生器162用CCITT多項式CX16+X12+X5+1)計算CRC。輸入到CRC發生器162的數據為已加密的數據流。CRC值總是以未加密的信息形式發送。接口控制器塊圖14示出了外部控制器接口電路172。接口電路172提供了發射應答器14設計的靈活性，可用最少的工作進一步使系統升級。接口電路172可以使外部微控制器(未圖示)與發射應答器14進行通信。主控制器104可以用兩功能塊(見圖8)之間的「允許」信號激活接口控制器174。當接口控制器174被外部微控制器喚醒時，它檢測到「外部維持」信號有效，並與外部微控制器進行通信。接口電路172克服了在設計發射應答器14時如何使之將來與具有未知的未來接口要求的未知的外部電路相兼容的問題。為了使非特定的外部電路或外部微控制器能以其自己選擇的時鐘速率訪問發射應答器的存儲器150，設置了包含8比特移位寄存器186和一138比特移位寄存器(146比特稱位寄存器)184的緩衝存儲器。接口控制器174形成接口電路172的心臟。在「寫」模式中，發射應答器14與外部微控制器進行通信。接口控制器174通過控制線μcMSG接收主控制器104的信息，並用信號μcRDY喚醒外部微控制器。數據從主存儲器150裝載入8比特移位寄存器186。一旦一個字節並行裝載入8比特移位寄存器186後，8比特將通過多路復用器180串行循環進入138比特移位寄存器。多路復用器180的作用是使數據能從8比特移位寄存器186以時鐘速率進入138比特移位寄存器184，或者使數據能從外部微控制器通過串行I/O緩衝器178以時鐘速率進入。如從圖14中所看到的，當「循環」信號維持在低電平時，數據從串行I/O緩衝器178穿越通過多路復用器180。當「循環」信號維持在高電平時，數據從8比特移位寄存器186的串行輸出端穿越通過多路復用器180。因此，數據以8個為一組裝載入8比特移位寄存器186，並循環進入138比特移位寄存器184，一直到信息裝載完畢。一旦信息裝載完畢，「循環」信號維持在低電平。另一種方法是，外部微控制器通過升高「外部維持」信號，可以激活接口控制器，而不管外部RF場是否已激活發射應答器14。無論哪種情況下，接口控制器174向主控制器塊148發送一7比特地址RADR22，所以可以通過RDAT22把數據裝入8比特寄存器186或從8比特寄存器186取出。在主控制器104和外部微控制器之間插入接口電路的優點之一是通過緩衝和對146比特寄存器186、184設計時鐘，外部微控制器可以自由地把其自己的串行時鐘信號作為時鐘信號經多路復用器送入或送出146比特寄存器186、184。如圖所示，接口控制器174控制多路復用器182，使外部微控制器的串行時鐘通過它到146比特寄存器186、184，或者把其自己的時鐘送到146比特寄存器186、184。因此，可以靈活地決定以外部微控制器實際的時鐘速率對寄存器裝載和取出數據。串行I/O緩衝器178能使數據以任一方向流動，該方法依賴於接口控制器174的信號控制線DIR。另外不僅外部微控制器能通過「外部維持」線喚醒發射應答器14，接口控制器174也可以在μcrdy上輸出信號來喚醒外部微控制器。位計數電路176監測輸入數據流，並用來使接口控制器174確定循環移位寄存器184內的數據的開始處。接口控制器174的作用是對可選用的外部微控制器讀取和寫入16位元組數據，對模擬ASIC32進行串行編程(配置)。接口控制器174能通過總線μcMSG和總線RADR22〔06〕(地址)、DATA〔07〕(數據)和μcADR〔07〕直接與主存儲器150進行通信。首先把3比特命令字裝載入8比特寄存器186。該3比特命令字通知外部微控制器隨後信息的屬性。後面的信息字節一次裝載一個字節，然後移出並循環通過多路復用器180進入138比特移位寄存器。在後面的信息裝載完成之後，移位寄存器184、186計算時間，一直到起始的兩個比特再次出現在8比特寄存器186的開始處。此時，可以維持時鐘選擇線，所以可把外部處理器的串行時鐘用來記錄數據移出移位寄存器184、186的時間，維持進入串行I/O緩衝器178的控制線，使數據能夠輸出，並維持μcrdy，喚醒外部微控制器。在第一種模式，一旦喚醒，外部微控制器的R/W信號被置為低電平。然後外部微控制器串行移入最初三比特，以確定隨後的信息的屬性。在外部微控制器記錄了與從發射應答器14來的三比特信息所需要的比特數相同位數的時間之後，微控制器把其R/W信號置成高電平，表示它已完成接收數據。一旦看到R/W信號維持成高電平，接口處理器把串行I/O緩衝器178設置到輸入模式，把循環信號維持在低電平，使數據能再以循環方式裝載入移位寄存器184、186，把時鐘信號再次設置成接口控制器174，使它可以再控制對移位寄存器184、186裝載和卸載。在另一種模式時，如果外部微控制器有數據送至數字ASIC34，它可以用「外部維持」信號喚醒接口控制器174。如前所述，接口控制器對時鐘多路復用器182進行設置，使其得以通過由外部微控制器來的串行時鐘。在該模式下，R/W被維持在高電平。然後，外部微控制器以串行方式將數據直接移入138比特移位寄存器184，並連續進行，一直到發送了必要的數據以及數據移位了146次，以把信息的第一位裝載入8比特移位寄存器186。接口控制器174可以把對時鐘選擇多路復用器182的時鐘選擇線維持在低電平來再次控制時鐘。然後數據可以從8比特移位寄存器186取出，裝載入主存儲器150的塊D。一次取出數據的一個字節，此後，時鐘轉換8次，把138比特寄存器184的一個新的字節串行移入8比特寄存器186。卸載和移位持續進行，一直到所有信息都傳送給主存儲器150。ASIC命令結構和規約最佳實施例的ASIC34使用了CALTRANS規範作為其通信規約。CALTRANS規範規定了信息內容的許多方面，ASIC命令結構遵守了CALTRANS要求。讀出器12用4個字節來向發射應答器14發命令記錄類型(2位元組)和狀態的(2位元組)。記錄類型在最前2個字節發送，之後是登記和確認信息內的頭碼，狀態碼僅作為確認信息的一部分而包括在內。根據發射應答器14是否為只有ASIC的單元或者發射應答器14是否有ASIC34加上外部微控制器，記錄類型和狀態碼對A-SIC34所起的作用不同。圖14結合此處的說明，圖示說明了與外部微控制器接口的ASIC接口電路。CCITT·CRC多項式的使用以及記錄類型上的「明斷檢查」和信息結構保證了無錯誤也進行正確的收費。如果ASIC與未知的記錄類型或信息衝突則忽略該信息，使其不起作用。記錄類型(所有信息)的結構記錄類型由起始的兩個字節及後面的各登記和確認信息的頭碼組成。它可以自己起作用，或者通過使用狀態碼(在確認信息中)發送附加的命令。記錄類型的基本功能是告訴接收器(發射應答器或詢問器)如何對剛接收到的信息內的欄位進行解碼，並向ASIC傳送形成的指令。CALTRANS規範要求在記錄類型碼中為發射應答器-讀出器信息保留0×0001至0×7FFF這段範圍，為讀出器-發射應答器信息保留0×8000到0×FFFF這段範圍。事務記錄類型碼可以理解，ASIC(與有效的機構碼關聯的)對下面的記錄類型有影響。(如果在發射應答器14上通過標誌寄存器禁止了車道鑑別，可以忽略記錄類型內的車道位，發射應答器14可以不管車道位置而對登記信息作出應答。)0×80001型登記信息——要求發射應答器14在(任一車道)下一應答信息內發送存儲器塊A。0×80012型登記信息——要求發射應答器14在(任一車道)下一應答信息內發送存儲器塊A和B。0×80023型登記信息——要求發射應答器14在(任一車道)下一應答信息內發送存儲器塊A和C。0×80034型登記信息——要求發射應答器14在(任一車道)下一應答信息發送存儲器塊A和D。0×80101A型登記信息——要求發射應答器14在下一車道A的應答信息發送存儲器塊A。0×80112A型登記信息——要求發射應答器14在下一車道A的應答信息發送存儲器塊A和B。0×80123A登記信息——要求發射應答器14在下一車道A的應答信息發送存儲器塊A和C。0×80134A型登記信息——要求發射應答器14在下一車道A的應答信息發送存儲器塊A和D。0×80201B型登記信息——要求發射應答器14在下一車道B的應答信息發送存儲器塊A。0×80212B型登記信息——要求發射應答器14在下一車道B的應答信息內發送存儲器塊A和B。0×80223B型登記信息——要求發射應答器14在下一車道B的應答信息內發送存儲器塊A和C。0×80234B型登記信息——要求發射應答器14在下一車道B的應答信息內發送存儲器塊A和D。0×80301C型登記信息——要求發射應答器14在下一車道C的應答信息內發送存儲器塊A。0×80312C型登記信息——要求發射應答器14在下一車道C的應答信息內發送存儲器塊A和B。0×80323C型登記信息——要求發射應答器在下一車道C的應答信息內發送存儲器塊A和C。0×80334C型登記信息——要求發射應答器在下一車道C的應答信息內發送存儲器塊A和D。下面定義應答信息的記錄類型0×0001事務類型1應答發射應答器14用存儲器塊A(16位元組)應答。0×0002事務類型2應答發射應答器14用存儲器塊A和B(32位元組)應答。0×0003事務類型3應答發射應答器14用存儲器塊A和C(32位元組)應答。0×0004事務類型4應答發射應答器14用存儲器塊A和D(32位元組)應答。下面定義確認信息的記錄類型0×C000事務類型1確認信息——(交易成功)。事務記數器146加1，發射應答器14進入十秒「抑制」周期。產生微控制器信息。蜂鳴器發出三聲短的高音。0×C001事務類型2確認信息——(交易正在進行)。發射應答器應答下一合適的登記信息。狀態碼可以包含另外的指令。產生微控制器信息。這是主要的「不動作」碼。0×C002事務類型3確認信息——(打開進入一載塊C)。把狀態碼後的16位元組寫入存儲器塊C。發射應答器14進入十秒「抑制」周期。該狀態碼及狀態碼後的16位元組將被格式化成微控制器信息(如果有微控制器)。蜂鳴器將發1聲短高音。0×C003事務類型4確認信息——(裝載塊D)。把狀態碼後的16位元組寫入存儲器塊D。發射應答器14進入十秒「抑制」期間。蜂鳴器發出1聲短高音。0×C004事務類型5確認信息——(彈回(bounce)交易)。讀出取已經讀取標誌寄存器，發現彈回位已被前一讀出器12的事務序列設置。事務計數器146不增加。發射應答器14進入十秒「抑制」周期。產生微控制器信息。(這可以用來抑制彈回發射應答器14，而不用事務類型1的記錄類型。)蜂鳴器發出2聲低音。0×C005事務類型6確認信息——(裝載塊C)。把狀態碼後的16位元組寫入存儲器塊C。發射應答器「應答下一登記信息。把狀態碼和狀態碼後的16位元組格式化成微控制器信息。0×C006事務類型7確認信息——(裝載塊D)。把狀態碼後的16位元組寫入存儲器塊D。反射應答器14應答下一登記信息。0×C007事務類型8確認信息——(微控制器信息)。把狀態碼和狀態碼後的16位元組格式化成微控制器信息。發射應答器14進入十秒「抑制」周期。(這用於裝載EEPROM歷史文件。)蜂鳴器發出3聲短高音。0×C008事務類型9確認信息——(發射應答器14打開)。確認信息包含先前被抑制的發射應答器14的帳戶號，現在發射應答器14變為有效，並應答下一登記信息。0×C009事務類型10確認信息——(發射應答器14被抑制。)不進行交易。雖然發射應答器14應答，但它不是該收費公路正確的帳戶。發射應答器14進入十秒「抑制」周期。產生微控制器信息。蜂鳴器發出1聲長低音。0×C00A事務類型11確認信息——(發射應答器14被抑制)不進行交易。發射應答器14進入十秒「抑制」周期。不產生微控制器信息。0×C00F事務類型16確認信息——(彈回發射應答器)。在標誌寄存器內設置彈回位，並把事務計數器146加1。產生微控制器信息。發射應答器14繼續應答機構或維持碼登記請求，但讀出器12將立即辨別出用戶帳戶有問題，發射應答器14要求服務中心釋放。蜂鳴器發出2聲長低音。確認信息狀態碼的結構用專用欄位對確認信息的16位元組狀態碼進行編碼。起始三位(MSB)被編碼成000不工作001(保留)010(保留)011(保留)100減少帳戶餘額(μc)然後後十三位描述無符號的要從當前餘額中減去的整數值。101微控制器功能W/O數據(μc)。然後下十三位描述要實現的微控制器功能。110帶有數據(μc)的微控制器功能。然後後十三位描述跟在後的數據字節數(如n加1乘2)即000＝跟2個數據字節；001＝後跟4個數據字節；11＝後跟16個數據字節。111(保留)機構碼機構碼相當於登記信息中在記錄類型後發送的兩個字節，它由MSB字節和LSB字節組成。ASIC34能存儲用戶定義的兩字節以便進行這些比較。為了能使發射應答件14立即應答詢問器12，下面兩個條件中的一個條件必須被滿足1)輸入的機構代碼的MSB和LSB字節必須與用戶定義的機構碼相匹配，或者2)輸入的機構代碼的MSB字節與用戶定義的MSB機構碼相匹配，並且LSB字節必須與內部定義的0×FF「組」應答碼相匹配。作為一個例子，ASIC內的用戶定義的機構碼可以是帶有0×FF組應答碼的0×5061。在這種情況下，為使ASIC立即作出應答，輸入機構碼必須為0×5061或0×50FF。任何其它的輸入機構碼不會使ASIC立即作出應答。如果這些條件不滿足，則將產生一個微控制器信息。然後微控制器檢查其內部的有效機構碼錶，把ASIC34用戶定義的機構碼修改為輸入機構碼(如果合適)。在對反射應答器14的用戶定義機構碼寄存器和帳戶餘額寄存器修改之後，反射應答器14將能應答詢問器12。發射應答器14有發行機構識別碼被編程入其帳戶號。車道控制器或詢問器12有責任校核反射應答器對指定場所的真實有效性，並進行正確的事務。較佳信息結構喚醒結構長度10比特次序喚醒調製(十個曼徹斯特編碼的「1」)登記結構長度10.5位元組次序頭碼(1.5位元組)記錄類型(2位元組)機構碼(2位元組)時間(2位元組)編碼鍵(1位元組)CRC(2位元組)應答結構長度21.5位元組或37.5位元組次序頭碼(1.5位元組)記錄類型(2位元組)存儲器塊A(16位元組)附加數據(16位元組)可選CRC(2位元組)確認結構長度19.5位元組或35.5位元組次序頭碼(1.5位元組)記錄類型(2位元組)反射應答器ID(6位元組)讀出器ID(6位元組)狀態碼(2位元組)附加數據(16位元組)可選CRC(2位元組)ASIC34一般期望事務在同一周期(即在同一喚醒-登記-確認序列期間)完成。然而，如果登記信息的機構碼「靜止」周期仍然有效，則ASIC將收聽確認信息的包含其帳戶號可能打開的專門類型9的確認信息。讀出器-ASIC信息計時範例(每個曼徹斯特編碼位寬為3.333μs)上面描述的計時僅是示例性的。通過這種說明可以了解其它的計時規約、步驟和技術。對於本
技術領域：
的熟練人員來說參照上面的描述所作的對圖示實施例的改進和結合以及本發明的其它實施例都是顯然的。因此欲用所附的權利要求書來包容這些改進或實施例。專項功能開機復位數字ASIC34包含開機復位電路，以在接上電池時對電路正確地進行初始化。還設置了一個外部復位端，以在維護操作/測試期間進行手動復位。可以把外部復位端接地來啟動一次復位，這將引起數字ASIC34丟失所有先前編程的數據，對所有計數器和寄存器清零。電池消耗計量用數字ASIC34上的專用轉換/計算電路測量開機級2和3的電池消耗。在專用的寄存器內對該兩級的電池消耗進行計數，該專用寄存器的兩個高位作為標誌寄存器的一部分被包括在內。該兩(MSB)位的狀態表示00用去＜174mAH01用去174mAH-348mAH10用去348mAH-522mAH11用去＞522mAH蜂鳴器輸出最佳實施例的數字ASIC34有能力驅動壓力換能器，能使它響應於某些反射應答器功能產生音調。高的嘟嘟聲(1172hz)可以指示該功能完成。低音(586hz)一般可以指示該功能未完成。長音長約3/4秒(872ms)，短聲長約1/4秒(218ms)，兩者帶有約1/2秒(436ms)的間隔。聲音信號範例位置聲音事務成功3聲短高音數據裝載成功1聲短高音壞帳狀態2聲長低音收費公路/帳戶失配1聲長低音維護模式和信息提供了維持模式，在維持模式中，收費機構或其他授權單位可以把用戶信息固定地存儲到發射應答器的存儲器內。該信息包括加密類型；是否使用加密；是否進行車道鑑別；所用的FSK頻率；關於有效載荷的運輸信息，例如重量、價值或毒性等；發射應答器14上是否連接有微處理器；用戶帳號#；存儲在發射應答器14上的貨幣額。一個授權單位在編程站通過發送訪問碼使發射應答器進入維持模式，在此之前，並不激活發射應答器。發射應答器14可以向詢問器12提供一維護模式確認信號，維持模式確認信號用於向詢問器確認發射應答器處於維護模式。然後機構用用戶信息對發射應答器進行編程。機構碼的改變或時間超過10秒種，將引起維持模式停止。僅在維護模式有效時下面的功能才有效。在維護模式中，車道鑑別計數器124被禁止。在維護模式測試ASIC所用的專用信息格式包括登記信息類型1維護登記信息要求發射應答器在下一應答信息內發射存儲器塊A和B。類型2維護登記信息要求發射應答器在下一應答信息內發送存儲器塊A和C。類型3維護登記信息要求發射應答器在下一應答信息內發送存儲器塊A和D。類型4維護登記信息要求發射應答器在下一應答信息內發送存儲器塊A。類型5維護登記信息要求發射應答器發送存儲器塊A和維護塊。類型6維護登記信息斷開電池消耗計量時鐘，向寄存器裝載測試數據，寄存器增加一個時鐘，在應答信息中讀出寄存器值。必須保存原來的內容，計算新的值，並在發射應答器返回到操作模式之前，把新的值存儲到電池消耗寄存器內。發射應答器將用類型2應答信息應答。類型7維護登記信息要求發射應答器發送接收緩衝器內的所有內容。該專用登記信息格式用於直接向接收緩衝器裝載測試數據。發射應答器將用未加密的類型6應答信息應答。應答信息類型5維護應答信息發射應答器用存儲器塊A和維護塊應答。類型6維護應答信息發射應答器用存儲器塊A和接收緩衝器中的內容應答。該信息未加密，並不包含標籤的帳戶號。詢問器從先前的登記/應答序列已經存儲了標籤的帳戶號，並用在相應的確認信息內的帳戶號進行應答。確認信息類型1維護確認信息不進行工作。忽略狀態碼。類型2維護確認信息把狀態碼後的信息裝載入存儲器塊D。忽略狀態碼。類型3維護確認信息把狀態碼後的信息裝載入存儲器塊C。忽略狀態碼。類型4維護確認信息把狀態碼後的信息裝載入存儲器塊D。忽略狀態碼。類型5維護確認信息把狀態碼後的信息裝載入存儲器塊A。忽略狀態碼。類型6維護確認信息該信息表示把狀態的後的信息寫入維護寄存器內。忽略狀態碼。類型7維護確認信息該信息表示把狀態碼及狀態碼後的信息寫入微控制器。狀態碼表示指令的屬性。類型8維護確認信息彈回位被復位。不進行其它操作。狀態碼忽略。低頻調製詢問器圖18示出了詢問器的另一個實施例。通過在正常的RF詢問上疊加上低頻調製可以把該結構用於降低發射應答器的功耗。通過使用這種低頻調製，可以把欄位檢測器或喚醒電路64構製成對如90Hz的非常低的調製頻率敏感，而不是對一般的通信調製頻率敏感。詢問器12用如圖18所示的外差振蕩器或混合器222來疊加該低頻調製。實際上，可以用如混合器222(如圖18所示)等對RF詢問信號進行後處理來疊加該低頻調製。換句話說，可以用如所謂的「間歇振蕩器」調製技術來把疊合結合到RF詢問信號的產生中。用這種技術可以使高數據速率信號包含用於信號檢測的低頻分量。因此，用脈衝速率等於待檢測的低頻信號的脈衝串來發送數據。例如，為了實現100Hz的低頻(LF)分量，可以發送5秒鐘數據，然後在已知狀態(高或低)保持另一個5秒。然後再發送另一5秒種數據，隨後再是5秒「無數據」。連續地重複這種方式，產生可以由簡單的能使100Hz通過而抑制高頻信號的低通濾波器74檢測出的100Hz頻譜線。該間隙振蕩器調製技術最好由駐留在主機16、發射器52或接口電路56內的軟體來實現。也可以用另一種傳輸格式來代替上述的方法選通函數。方波選通函數有「發射」與「非發射」交替周期(所以，傳輸率在最大值的0％和100％之間調製)。在從最小周期到最大周期的線性方式中，數據「非發射」周期的長度可能增加。這種是三角數據速率調製，在這種調製方式中，脈衝速率隨著如前所述的100Hz的低(高)速率到如300Hz的高(低)速率的時間變化。這種調製提供了一種附加手段，使接收器能辨認詢問信號，排除幹擾源。在本應用中可以使用諸如正弦波的其它副調製波形。如先前所提到的把LF調製用作欄位檢測信號的動力包括了節省電耗。為了製造一種敏感的欄位檢測器或喚醒電路64，在檢測之後必須對接收到的信號放大。如果放大到直流檢測電平，則不受諸如蜂窩電話、閃電、電網和其它源等外部源的幹擾。檢測高速調製頻率所用的電量大於其它方法所需要的電量。放大器的功耗與頻率幾乎成線性；所以應在可能的情況下降低放大器檢測的頻率是重要的。另一種喚醒功能現在參照圖19描述另一種喚醒方法和結構。發射應答器另一種較佳實施例有多種狀態喚醒，低功率狀態1的閾值檢測器62等待接收到的場強大於500mV/mz。一旦接收到的場強大於閾值，第一級閾值檢測器62將使第2級喚醒電路64喚醒並監測接收到的信號中預選調製。如果第2級喚醒電路64接收到預定的調製信號，那麼喚醒電路64通過開關98使數字ASIC34導通。在這種方法中，消耗的功率最小，因為雖然第一級閾值檢測器62總是處於耗電狀態，但它消耗的電量較小。喚醒電路64消耗的電量稍大，但它是必要的低功率裝置。喚醒電路64是一僅在通常較短的接收到的功率大於閾值的時間期間內被允許的部件。最後，如果閾值條件和調製條件均被滿足，那麼，僅把電源加到功耗較大的數字ASIC34上。然後，詢問器12向遙控發射應答器14發射詢問信號，該詢問信號最好是用通-斷鍵控發射的。一旦詢問信號發射完畢，發射器52就向發射應答器14發射連續波RF信號，反射應答器14可以背反射調製連續波RF信號，產生應答信號。現在敘述詢問器12。詢問器12位於數據交換站上，例如橋梁、收費處或者其它選定的感興趣的地方。該系統包括共用參考振蕩器50，它在其輸出端51產生參考載波，用於同步詢問器12。各詢問器12具有一天線18和一發射器52，它發射場強足夠大和/或以預選距離調製類型的觸發信號42，來觸發或激活在與詢問器關聯的車道28a、28b、28c內行駛的汽車內的發射應答器14。詢問器12進一步包括一接收器54，接收應答信號，並把應答信號與偽非調製反射分開。詢問器發射器52和接收器54在控制接口電路56的控制下工作。主機通過控制接口電路56控制發射器52在詢問信號之後發送觸發信號42。喚醒塊參見圖19，圖19更詳細地示出了多級喚醒電路60。第一級電路62和第二級喚醒電路64最好用模擬ASIC32來實現。此處描述的發明原理比已有技術在功耗方面有顯著的優點。這對於設計一個有特長電池壽命的收費標籤或發射應答器來說是相當重要的。應用此處描述的本發明的原理，一般使發射應答器14處於睡眠模式或狀態1，從電池66取很少的能量。在第一級消耗的能量僅是第一級電路62所需要的。第二級電路62一般包含直流閾值比較器68，它通過檢測器70接收來自天線30的信號。首先檢測器70在節點「A」取出已調製到915MHz連續波信號上的300kbps曼徹斯特II信號。由於第一級電路62僅需要檢測出某些RF能量電平，所以在檢測器70和比較器68之間設置一低通濾波器72。低通濾波器72在節點「B」輸出與在節點「A」接收到的平均電壓電平有關的直流電平信號。由於直流閾值比較器68處於基本靜止的狀態，因而功耗相當低。當節點「B」上的直流電平信號超過某一預定電壓閾值時，比較器68通過其輸出端在節點「C」使喚醒電路64檢測接收到的信號中是否有300kbps的調製出現，並使發射應答器進入狀態2。進一步參照圖19，在檢測器70的輸出端設置一高通濾波器74，濾除從諸如蜂窩電話或其它波來的偽低頻信號。濾波器74在節點「D」提供經高通濾波的信號。一旦檢測到強度足夠大的RF場，則比較器68使振蕩器或脈衝發生器76和調製檢測器78工作，調製解調78最好是一脈衝計數器。僅在檢測到足夠強的RF信號能量和以預定的頻率的調製，喚醒電路64才把電源供給數字ASIC34，以維持最低的功耗。在第一個較佳實施例中，所希望的調製頻率為248KHz或更高的高速調製。在另一較佳實施例中，把約90Hz的低頻信號疊加在915MHz的載波上。仍參見圖19，發射應答器的檢測器70的未經解調的信號成為模擬電壓比較器68的一個輸入信號，稱為信號電平標誌。閾值電平由3位DAC(未示出)確定。對應於一段預定的期間使脈衝發生器76工作，並用一讀數裝載脈衝計數器78，脈衝發生器76最好是石英振蕩器、RC振蕩器或陶瓷諧振器，使節點「B」的電壓上升超過閾值的RF信號電平的各個脈衝都引起脈衝計數器78重啟動，同時使脈衝發生器76保持運行，一直到過了這段預定期間。脈衝計數器的預定期間可以根據詢問器的RF詢問脈衝之間的時間來選擇。例如，詢問器可以每2ms發送RF詢問脈衝，由於載波的通-斷鍵控引起的信號的短時間消失或其它的內部信息消失一般大大短於2ms。因此，預定的期間稍短於2ms而大於內信息消失時間，以保持數字ASIC34在詢問器的所有信息期間都工作。如上所述，比較器68的信號電平標誌激活喚醒電路64。對於第一個較佳實施例，脈衝計數器78最好為門控4比特計數電路。門脈衝設置為62.5μs，意味著，如果出現248KHz或更高的調製，4比特計數器將溢出。為進一步節省功耗，喚醒電路64有其功率工作周期，每16ms，打開2ms時間窗(1/8工作周期)，在2ms的時間窗內，檢測器打開62.5μs，關閉125μs(1/3工作周期)。這種工作周期(1/8×1/3＝1/24工作周期)有效地把功耗降低到原來值的1/24。仍參見圖19，如果沒有檢測到調製，並RF信號下降到低於閾值電壓，一段短時間之後，喚醒塊60自動關閉電源。如果沒有檢測到喚醒調製，但RF信號維持大於上述閾值，則喚醒電路64最好繼續消耗電源。如果檢測到調製，則激活數字ASIC34的主要部分，並用數字ASIC34的主控制器塊80(見圖11)的信號保持脈衝計數器78有效。如果RF信號消失，主控制器塊80可以保持脈衝發生器76有效，一直到數字ASIC34功能完成。主控制器80將不使脈衝發生器76停止，一直到所有在進行中的功能完成。脈衝發生器76最好在主控制器80發出關斷電源之後停止一段短時間。發射應答器14現在最好進入狀態4，在該狀態，所有電路均基本上休眠一段固定的時間，所以發射應答器14將不會被同一調製信號再次激活。在這段固定的時間周期之後，發射應答器14再次進行狀態1，使它能接收其它詢問器10詢問信號。希望有的輔助能力包括EEPROM存儲器、帶有按鈕選擇的LCD驅動能力、串行通信以及壓力蜂鳴器驅動等，但並不限於這些。下面的表格包含本專利申請中所用的名詞，包括了一些可選的和較佳的名詞。其它可用的名詞表示沒有例出。表<上面已經詳細地描述了一些較佳實施例。應當理解，本發明的範圍還包含了與這些描述的實施例不同的但仍落於權利要求書範圍內的實施例。例如，顯示裝置可以是陰極射線管或其它光柵掃描裝置、液晶顯示器或等離子顯示器。文中用到「微型計算機」，意味著微型計算機需要有一個存儲器，而「微處理器」則不需要。此處的用法是這些名詞還可以是與等同的東西同義和有關。術語「控制器」「處理電路」和「控制電路」包含ASIC(專用集成電路)、PAL(可編陣列邏輯)、PLA(可編邏輯陣列)、解碼器、存儲器、非軟體基處理器或其它電路，或者包括任何結構的微處理器和微型計算機的數字計算機，或者這些元件、部件的組合。存儲裝置包括SRAM(靜態隨機存取存儲器)，DRAM(動態隨機存取存儲器)、偽靜態RAM、鎖存器、EEPROM(電可擦可編程只讀存儲器)、EPROM(可擦可編程只讀存儲器)、寄存器或任何已知的其它的存儲裝置。這裡包括的詞語對於本發明的範圍來說不能理解為窮舉。頻率移位鍵控(FSK)調製可被看作是可能的數據調製方式，以及脈衝-暫停調製、幅度移位鍵控(ASK)、正交AM(QAM)調製，正交移相鍵控(QPSK)，或任何的其它調製。諸如時間或頻率調製等不同類型的多路復用可以避免信號交叉幹擾。調製可以用背反射調製、載波有源調製或其它方法來實現。可以把用矽(Si)、砷化鎵(GaAs)或其它電子材料族製成的或者以光技術或其它技術為基礎的分立元件或全集成電路，可以用於實現此處描述的電路。應當理解，本發明的各種實施例可以用硬體、軟體或微代碼固件來實現或實施。希望用矽、砷化鎵或其它材料族或以光技術或其它技術為基礎的形式和實施例的分立元件或全集成電路來實現本發明。應當理解，本發明的各種實施例可以以硬體、軟體或微代碼固件來實現或實施。儘管已參照圖示的實施例描述了本發明，但這些描述並不構成限制。圖示實施例的各種變化和結合以及本發明的其它實施例對於那些參考了上述描述的本
技術領域：
的熟練人員來說是明了的。因此想用所附權利要求書來包括這些變化或實施例。權利要求1.一種與詢問器進行無線電通信的發射應答器，其特徵在於，所述發射應答器包含a)天線，所述天線接收所述詢問器的RF詢問信號；b)與所述天線進行電通信的閾值檢測器；所述閾值檢測器用於測量所述RF詢問信號的功率電平，把所述功率電平與一閾值作比較，並提供一指示所述功率電平是否大於所述閾值的閾值信號；c)與所述天線進行電通信的調製檢測器，所述調製檢測器檢測所述RF詢問信號中的調製，並提供一調製存在信號，以及d)控制電路，一旦接收到所述閾值信號和所述調製存在信號，所述控制電路就接收所述天線的所述RF詢問信號，並應答調製在所述RF詢問信號上的數據。2.如權利要求1所述的發射裝置，其特徵在於所述調製檢測器接收所述閾值信號，並由該信號啟動。3.如權利要求1所述的發射應答器，其特徵在於，所述閾值檢測器接收所述調製存在信號，並由該信號啟動。4.如權利要求1所述的發射應答器，其特徵在於，進一步包含、一載波檢測器，所述載波檢測器與所述天線進行電通信，並從所述天線接收RF詢問信號，所述載波檢測器進一步從所述RF詢問信號中抽取出載波，並把所述載波發送給所述控制電路、所述閾值檢測器和所述調製檢測器。5.如權利要求4所述的發射應答器，其特徵在於，所述載波檢測器進一步以所述載波調製的形式把所述RF詢問信號發送給所述控制電路。6.如權利要求1所述的發射應答器，其特徵在於，所述發射應答器接收並以第一調製頻率解調所述詢問器的電通信信號，所述調製檢測器檢測疊加在所述RF詢問器上的第二調製頻率，所述調製檢測器僅在其檢測到存在所述第二調製頻率時才使其它發射應答器電路工作，降低在無RF詢問信號時而由如偽電磁幹擾激活所述其它發射應答器電路的可能性。7.如權利要求6所述的發射應答器，其特徵在於，所述第一頻率為通信信號，所述第二頻率低於所述第一頻率，所述第二頻率起到所述電通信信號的門選通信號作用，所述門選通信號使所述通信信號能在所述門選通信號的第一個半個周期期間通過所述RF詢問信號，並在所述門選通信號的第二個半個周期期間使RF詢問信號保持在一已知值上。8.一種具有選擇地發射第一信號的詢問器的識別系統，所述第一信號包括訪問碼，發射應答器接收包括所述訪問碼的所述第一信號，並且一旦接收到所述訪問碼就進行操作，在未接收到所述訪問碼時一般不進行所述操作，其特徵在於，所述識別系統包含a)發射應答器接收器，所述發射應答器接收器從所述詢問器接收包括所述第一訪問碼的第一信號以及隨後的所述訪問碼和一些專門的指令；b)在所述發射應答器內的發射應答器控制器，所述發射應答器控制器接收所述訪問碼，把所述訪問碼與存儲在所述發射應答器內的安全碼作比較，如果所述訪問碼與所述安全碼有預定的關係，則接收所述專門指令；所述發射應答器控制器進一步響應於所述專門指令進行一些不然的話就不允許做的工作。9.如權利要求8所述的識別系統，其特徵在於，進一步包含在所述發射應答器控制器控制下的發射應答器存儲器，所述發射應答器存儲器具有一些受限制的地址，這些地址，在所述發射應答器控制器接收到所述訪問碼之前不能被訪問。10.如權利要求9所述的識別系統，其特徵在於，進一步包含在所述發射應答器控制器控制下的發射應答器發射器，所述發射應答器發射器從發射應答器控制器接收專門的指令，所述專門指令僅在所述維護模式期間有效，並且所述發射應答器發射器進一步向所述詢問器發射由所述發射應答器而來的所述專用指令。11.一種插在發射應答器控制器和外部接口之間的發射應答器接口電路，所述外部接口與位於所述發射應答器外的電路進行電通信，其特徵在於，所述發射應答器接口電路包含a)能與所述發射應答器控制器進行通信的接口控制器；和b)插在所述發射應答器控制器和所述外部接口之間的緩衝存儲器，所述緩衝存儲器與所述接口控制器進行電通信，並受其控制，所以，所述發射應答器控制能用從發射應答器的時鐘得到的時鐘信號去訪問所述緩衝存儲器，並且，所述外部電路能用在所述外部電路中產生的時鐘信號訪問所述緩衝存儲器。12.如權利要求11所述的接口電路，其特徵在於，所述緩衝存儲器為串行存儲器。13.如權利要求12所述的接口電路，其特徵在於，進一步包含數據計算電路，該數據計算電路與所述接口控制器進行電通信並在其控制之下，所述數據計算電路計算有關所述串行存儲器的數據。14.如權利要求12所述的接口電路，其特徵在於，進一步包含在所述串行緩衝存儲器和所述外部接口電路之間的串行I/O緩衝器。15.如權利要求12所述的接口電路，其特徵在於，可以由來自主控制器的並行寫入而部分地裝載所述串行存儲器。全文摘要本發明提供一種系統和方法,該系統和方法提供發射應答器(14)多級地工作或被喚醒來節省發射應答器或標籤(14)的工作能量。設置有閾值檢測器(62),測量接收到的RF能量的功率電平。如果檢測器(62)接收到的RF能量超過預定電平,則發射應答器(14)用調製檢測器(64)確定其是後已由詢問器(12)的有效詢問信號喚醒,或者接收到的RF能量僅為一些其它源來的偽RF能量脈衝串。如果調製檢測器(64)檢測出預定的調製,則把發射應答器(14)全面激活到其正常工作狀態。文檔編號G08G1/0962GK1184990SQ9511516公開日1998年6月17日申請日期1995年9月15日優先權日1995年9月15日發明者克勞德A·夏普,德韋恩S·赫塔,馬克A·哈姆雷特,岡瑟·弗勒切梅爾,奧斯·巴拉薩,弗朗西斯B·弗拉齊申請人:德克薩斯儀器股份有限公司