JP2000275337A - Noncontact data transmitter-receiver - Google Patents

Noncontact data transmitter-receiver

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JP2000275337A
JP2000275337A JP8473499A JP8473499A JP2000275337A JP 2000275337 A JP2000275337 A JP 2000275337A JP 8473499 A JP8473499 A JP 8473499A JP 8473499 A JP8473499 A JP 8473499A JP 2000275337 A JP2000275337 A JP 2000275337A
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JP
Japan
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interrogator
data
transponder
high frequency
carrier
Prior art date
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Application number
JP8473499A
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Japanese (ja)
Inventor
Shiro Kano
史朗 加納
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Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To constitute a responder simply and at low costs and to transmit data for response to an interrogator at high quality. SOLUTION: Carrier waves 30a in which a prescribed-cycle signal is modulated by microwaves are transmitted from an interrogator 1. The carrier waves 30a are received by a reception part 22 in a responder 2. In a high-frequency- wave generation part 25, high-frequency waves which are used to transmit data for response to the interrogator 1 are generated from the prescribed-cycle signal contained in the carrier waves 30a, thereby synchronize the high-frequency waves with the operation of a control part 21 in the interrogator 1. Thus, the constitution of every circuit in the interrogator 1 which receives carrier waves 30b modulated by the generated high-frequency waves can make synchronous capture easy.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、工場の生産ライ
ンや物流ライン、オフィスの入退出管理等において、工
具や荷物にIDカードを付けたり、または、人に非接触
データ応答器を持たせて非接触でデータを通信して管理
する装置に関するもので、応答器には固有のIDコード
や製品番号、および製造時のデータ等を登録し、そのデ
ータを非接触で通信することにより応答器を識別する非
接触データ送受信装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of attaching an ID card to a tool or a luggage, or providing a person with a non-contact data transponder in a production line or a distribution line of a factory, entry / exit control of an office or the like. It relates to a device that communicates and manages data in a non-contact manner. A unique ID code, product number, and data at the time of manufacture are registered in the transponder, and the transponder is The present invention relates to a non-contact data transmission / reception device to be identified.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は質問器と応答器の一般的な使用状
態を示す概略図であり、図において、1は質問器、2は
通信エリア3内において、質問器1と通信を行う応答器
である。また、図4は従来の非接触データ送受信装置を
示すブロック構成図であり、質問器1において、4は高
周波を発生する発振部、5は質問用データを生成すると
共に、後述する受信した応答用データについて判定する
制御部、6は高周波を質問用データにより変調する変調
部、7は変調された高周波を搬送波20aとして送信す
る送信部である。また、8は応答器2から送信された電
磁場20bを受信する受信部、9は受信された電磁場2
0bの信号をフィルタリングするフィルタ、10はフィ
ルタリングされた信号を増幅する増幅器、11は増幅さ
れた信号から応答用データを復調して、制御部5に出力
する復調部である。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a schematic diagram showing a general use state of an interrogator and a transponder. In FIG. 3, reference numeral 1 denotes an interrogator, and 2 denotes a response which communicates with the interrogator 1 in a communication area 3. It is a vessel. FIG. 4 is a block diagram showing a conventional non-contact data transmission / reception apparatus. In the interrogator 1, reference numeral 4 denotes an oscillating unit for generating a high frequency, and reference numeral 5 denotes interrogation data, and a reception response which will be described later. A control unit for determining data, a modulation unit 6 for modulating a high frequency with interrogation data, and a transmission unit 7 for transmitting the modulated high frequency as a carrier 20a. Reference numeral 8 denotes a receiving unit that receives the electromagnetic field 20b transmitted from the transponder 2, and 9 denotes a received electromagnetic field 2b.
A filter for filtering the signal 0b, an amplifier 10 for amplifying the filtered signal, and a demodulation unit 11 for demodulating response data from the amplified signal and outputting the data to the control unit 5.

【0003】また、応答器2において、12は質問器1
から送信された搬送波20aを受信すると共に、質問器
1に電磁場20bを送信する送受信部、13は受信され
た搬送波20aを整流および平滑して蓄電する電源部、
14は受信された搬送波20aから質問用データを復調
する復調部、15は復調された質問用データに応じたデ
ータをメモリ16から読み出して、応答用データを生成
する制御部、17は高周波を発生するクロック発振回
路、18は高周波を分周して制御部15およびその他、
応答器2内の動作クロックとして供給する分周器、19
は応答用データを符号化して、送受信部12より電磁場
20bに送信させる符号変換部である。
[0003] In the transponder 2, reference numeral 12 denotes the interrogator 1.
A transmission / reception unit that receives the carrier wave 20a transmitted from the transmitter and transmits an electromagnetic field 20b to the interrogator 1, a power supply unit 13 rectifies and smoothes the received carrier wave 20a, and stores the power.
14 is a demodulator for demodulating interrogation data from the received carrier wave 20a, 15 is a controller for reading data corresponding to the demodulated interrogation data from the memory 16 and generating response data, and 17 is for generating a high frequency. A clock oscillation circuit 18 that divides a high frequency and controls the control unit 15 and others,
A frequency divider for supplying an operation clock in the transponder 2, 19
Is a code conversion unit that codes response data and causes the transmission / reception unit 12 to transmit the data to the electromagnetic field 20b.

【0004】また、図5は従来の非接触データ送受信装
置の送受信部の詳細を示すブロック構成図であり、送受
信部12において、12a,12bはアンテナ、12c
は符号変換部19によって符号化された、‘1’,
‘0’の応答用データに応じて、オンおよびオフするF
ETである。さらに、図6は従来の非接触データ送受信
装置の質問器および応答器の送信フレームと、質問器の
送信部上の波形、および応答器の送受信部上の波形を示
す波形図である。
FIG. 5 is a block diagram showing details of a transmission / reception section of a conventional contactless data transmission / reception apparatus. In the transmission / reception section 12, 12a and 12b are antennas and 12c.
Are '1', coded by the code conversion unit 19,
F that turns on and off according to the response data of '0'
ET. FIG. 6 is a waveform diagram showing transmission frames of the interrogator and transponder of the conventional non-contact data transmission / reception device, a waveform on the transmission unit of the interrogator, and a waveform on the transmission and reception unit of the transponder.

【0005】次に動作について説明する。一般に、この
種の非接触データ送受信装置では、図3に示したような
使用状態を採る。すなわち、質問器1は、通信エリア3
内に応答器2がある時にその応答器2と通信を行う。こ
の時、質問器1の制御部5は、応答器2に内蔵されてい
るメモリ16内のデータの読み出し、または、書き込み
を行うためのコマンドや書き込みデータ等の質問用デー
タを生成し、変調部6は、発振部4から発生された高周
波を質問用データにより変調して、送信部7によりその
変調された高周波を搬送波20aとして送信する。この
変調部6における変調方式としては、高周波の振幅を変
化させるASK(Amplitude Shift K
eying)等が使用される。また、高周波の周波数
は、中長波、短波、または、長距離の通信が可能なマイ
クロ波等が使用される。
Next, the operation will be described. Generally, this kind of non-contact data transmission / reception device adopts a use state as shown in FIG. That is, the interrogator 1 has the communication area 3
When there is a transponder 2 inside, communication with the transponder 2 is performed. At this time, the control unit 5 of the interrogator 1 generates interrogation data such as a command or write data for reading or writing data in the memory 16 incorporated in the transponder 2, and modulates the data. 6 modulates the high frequency generated from the oscillating unit 4 with the interrogation data, and transmits the modulated high frequency as the carrier 20a by the transmitting unit 7. As a modulation method in the modulating unit 6, ASK (Amplitude Shift K) for changing the amplitude of a high frequency wave is used.
eyeing) is used. As the high frequency, a medium-long wave, a short wave, or a microwave capable of long-distance communication is used.

【0006】応答器2は、質問器1から送信された搬送
波20aを送受信部12により受信し、その受信された
搬送波20aを整流および平滑して、電源部13に蓄電
する。この電源部13に蓄電された電源は、応答器2内
の動作用として用いられる。また、復調部14は、受信
された搬送波20aを抱絡線検波して、コマンドやデー
タ等の質問用データを復調する。
The transponder 2 receives the carrier 20 a transmitted from the interrogator 1 by the transmission / reception unit 12, rectifies and smoothes the received carrier 20 a, and stores the power in the power supply unit 13. The power stored in the power supply unit 13 is used for operation in the transponder 2. Further, the demodulation unit 14 detects the received carrier wave 20a by an enfolding line and demodulates interrogation data such as commands and data.

【0007】そして、制御部15では、その復調された
質問用データ、すなわち、質問器1からの質問用データ
に応じてメモリ16とアクセスを行う。ここで、応答器
2は、質問器1から搬送波20aを受信していない時に
は、電源部13による電源を生成することができないの
で、メモリ16にはEEPROM等の不揮発性メモリを
使用している。また、制御部15は、クロック発振回路
17により発生された高周波を分周器18により分周し
た動作クロックに同期して処理を行う。制御部15は、
メモリ16へデータの書き込み、または、メモリ16か
らのデータの読み出し等のコマンド処理を行った後、応
答用データを生成する。この応答用データとしては、メ
モリ16から読み出したデータや、コマンドの処理結果
等がある。
The controller 15 accesses the memory 16 according to the demodulated interrogation data, that is, the interrogation data from the interrogator 1. Here, when the transponder 2 does not receive the carrier wave 20 a from the interrogator 1, it cannot generate power from the power supply unit 13. Therefore, the memory 16 uses a nonvolatile memory such as an EEPROM. Further, the control unit 15 performs processing in synchronization with an operation clock obtained by dividing the high frequency generated by the clock oscillation circuit 17 by the frequency divider 18. The control unit 15
After performing command processing such as writing data to the memory 16 or reading data from the memory 16, response data is generated. The response data includes data read from the memory 16, a command processing result, and the like.

【0008】符号変換部19は、クロック発振回路17
により発生されたクロックを使って応答用データを符号
化し、送受信部12は、その符号化された応答用データ
を電磁場20bとして質問器1に送信する。ここで、ク
ロック発振回路17には、簡単な回路構成のCR発振回
路やリングオシレータ等が使用される。また、符号変換
部19における変調方式としては、FSK(Frequ
ency ShiftKeying)等も用いることが
できるが、簡単な回路構成となるASKが有効である。
[0008] The code conversion section 19 includes a clock oscillation circuit 17.
The transmission / reception unit 12 encodes the response data using the clock generated by the above, and transmits the encoded response data to the interrogator 1 as the electromagnetic field 20b. Here, a CR oscillation circuit or a ring oscillator having a simple circuit configuration is used as the clock oscillation circuit 17. As a modulation method in the code conversion unit 19, FSK (Frequ
Ensky ShiftKeying) can be used, but ASK having a simple circuit configuration is effective.

【0009】図5に応答器2の送受信部12の詳細を示
す。応答器2は通常、小型なものであり、応答器2の各
部分は安価な部品で構成するか、または、IC化する等
して、極力コストを下げることが望ましいことから、周
波数が安定し高精度な水晶発振子等を搭載することがで
きない。また、水晶発振子の場合、消費電流も増え、電
源部13で生成される電力以上消費してしまう可能性も
あり、この場合、動作が停止してしまう。
FIG. 5 shows the details of the transmission / reception section 12 of the transponder 2. The transponder 2 is usually small, and it is desirable that each part of the transponder 2 is made up of inexpensive parts or that an IC is used to reduce the cost as much as possible. A high-precision crystal oscillator or the like cannot be mounted. Further, in the case of a crystal oscillator, the current consumption increases, and there is a possibility that the power consumption is higher than the power generated by the power supply unit 13. In this case, the operation is stopped.

【0010】以上のことから、質問器1のようにその質
問器1内に設けられた電源(図示せず)によって変調し
た搬送波20aを送信するのではなく、質問器1から送
信される無変調波を利用して常時電源を獲得しながら、
送信する方式が一般的である。その場合、図6に示すよ
うに、符号変換部19からの高周波に応じて、アンテナ
12a,12bのインピーダンスを変化させる。符号変
換部19からの高周波は、‘1’,‘0’の応答用デー
タを含む符号であるので、それに合わせてアンテナ12
a,12bの両端に接続されたFET12cをオン、オ
フさせる。これにより、通信エリア3において電磁場2
0bの変化が生じ、質問器1ではその電磁場20bの変
化を受信部8において捕捉することができる。なお、F
ET12cをオン、オフさせる符号は、十分な電磁場2
0bの変化が生じるように、送信する1ビット周期の1
〜数倍程度の周期である(数kHz〜数十kHz)。ま
た、符号は応答用データの‘1’,‘0’に対応してい
れば、NRZ(Non−Return−Zero)でも
良い。
As described above, instead of transmitting the carrier wave 20a modulated by the power supply (not shown) provided in the interrogator 1 like the interrogator 1, the non-modulation transmitted from the interrogator 1 is not performed. While always obtaining power using waves,
A transmission method is generally used. In that case, as shown in FIG. 6, the impedance of the antennas 12a and 12b is changed according to the high frequency from the code conversion unit 19. Since the high frequency from the code conversion unit 19 is a code including the response data of “1” and “0”, the antenna 12
The FET 12c connected to both ends of the terminals a and 12b is turned on and off. Thereby, the electromagnetic field 2 in the communication area 3
0b occurs, and the interrogator 1 can capture the change in the electromagnetic field 20b in the receiving unit 8. Note that F
The sign for turning on and off the ET 12c is a sufficient electromagnetic field 2
1b of one bit period to be transmitted so that a change of 0b occurs.
The cycle is about several times to several times (several kHz to several tens kHz). The code may be NRZ (Non-Return-Zero) as long as the code corresponds to “1” or “0” of the response data.

【0011】一方、質問器1の受信部8にて捕捉された
電磁場20bの信号は、フィルタ9によりフィルタリン
グされ、増幅器10により増幅された後、復調部11に
より応答用データとして復調され、制御部5においてそ
の応答用データが判定される。応答器2から送信される
電磁場20bは、非常に微弱であるため、増幅器10で
復調部11により判定できるレベルまで増幅する必要が
あるが、それと同時に他の信号と十分分離しないと応答
器2からの信号が他のノイズや質問器1が送信する搬送
波20aまで増幅してしまう可能性があるので、高精度
なフィルタと増幅率の高い高精度増幅器が要求される。
また、微弱な電磁場20bの変化であるため通信距離も
短い。
On the other hand, the signal of the electromagnetic field 20b captured by the receiving unit 8 of the interrogator 1 is filtered by the filter 9, amplified by the amplifier 10, demodulated as response data by the demodulating unit 11, and controlled by the control unit. At 5, the response data is determined. Since the electromagnetic field 20b transmitted from the transponder 2 is extremely weak, it is necessary to amplify the electromagnetic field 20b to a level that can be determined by the demodulation unit 11 by the amplifier 10. Signal may be amplified to other noises or the carrier wave 20a transmitted by the interrogator 1, so that a high-precision filter and a high-precision amplifier with a high amplification factor are required.
In addition, the communication distance is short because the change is weak in the electromagnetic field 20b.

【0012】図6は質問器1および応答器2の送信フレ
ームと、質問器1の送信部7上の波形、および応答器2
の送受信部12上の波形を示している。質問器1は、送
信の開始にあたり、無変調波を送信し、応答器2にその
無変調波により電源の生成を行わせ、応答器2を動作状
態(WAKE UP)にする。その後、質問器1は、ス
タートフレーム(STX)を送信し、応答器2が同期を
とれるようにする。応答器2は、スタートフレームを受
信したことで質問器1の送信するデータと同期がとれる
ので通信可能状態となる。
FIG. 6 shows the transmission frames of the interrogator 1 and the transponder 2, the waveforms on the transmitter 7 of the interrogator 1, and the transponder 2
3 shows a waveform on the transmission / reception unit 12. At the start of transmission, the interrogator 1 transmits an unmodulated wave, causes the transponder 2 to generate power using the unmodulated wave, and sets the transponder 2 to an operating state (WAKE UP). Thereafter, the interrogator 1 transmits a start frame (STX) so that the transponder 2 can synchronize. The transponder 2 is synchronized with the data transmitted by the interrogator 1 by receiving the start frame, and is thus in a communicable state.

【0013】その後、質問器1からは、コマンドデータ
(CMD)が送られる。コマンドデータは、応答器2の
メモリ16からのデータの読み出しやデータの書き込み
等の命令である。データの書き込み命令である場合は、
コマンドデータの後に書き込むデータを送信する。その
後、質問器1からは、通信が正常に行われたかどうかを
チェックするCRC(Cyclic Redundan
cy Check)やサムチェック等の誤り符号を送信
する。さらに、その後、質問器1からは、RXで無変調
波を送信し、応答器2にその無変調波により、質問器1
へ送信するのための電源の生成を行わせる。
Thereafter, command data (CMD) is sent from the interrogator 1. The command data is a command for reading data from the memory 16 of the transponder 2 or writing data. If it is a data write command,
Send the data to be written after the command data. Thereafter, from the interrogator 1, a CRC (Cyclic Redundan) for checking whether or not the communication is normally performed.
cy Check) or an error code such as a sum check. Thereafter, the interrogator 1 transmits an unmodulated wave by RX, and sends the interrogator 1 to the transponder 2 using the unmodulated wave.
To generate power for transmission to

【0014】応答器2は、コマンドデータおよび誤り符
号を受信し、その誤り符号を計算し、通信が正常に終了
したことを判断すると、スタートフレーム(STX)を
送信し、データフレーム(DATA)で応答用データを
送信する。この時の送信は、図5に示した送受信部12
および符号変換部19により、アンテナ12a,12b
のインピーダンスを応答用データに合わせて変化させ
る。FET12cがオンして、アンテナ12a,12b
のインピーダンスが下っている時には、アンテナ12
a,12b間の電圧がほぼ0Vになるため、応答器2の
送受信部12上の波形は図5のデータフレーム間のよう
になる。よって、応答用データによってはインピーダン
スが下ることが多くなり、その間は電源がほとんど取れ
ないため動作できる電源電圧を下回り、返信中に停止し
てしまう可能性がある。このことから、電源が確保でき
る距離まで応答器2を質問器1に近づける必要があり、
結果的に通信距離が短くなってしまう。
The transponder 2 receives the command data and the error code, calculates the error code, and, when judging that the communication has been completed normally, transmits a start frame (STX) and transmits a start frame (STX) in the data frame (DATA). Send response data. The transmission at this time is performed by the transmission / reception unit 12 shown in FIG.
And code conversion section 19, antennas 12a and 12b
Is changed according to the response data. When the FET 12c is turned on, the antennas 12a and 12b
When the impedance of the
Since the voltage between a and 12b is almost 0 V, the waveform on the transmission / reception unit 12 of the transponder 2 is as shown between data frames in FIG. Therefore, depending on the response data, the impedance often decreases, and during that time, almost no power can be taken, so that the power supply voltage becomes lower than the operable power supply voltage, and there is a possibility of stopping during the reply. Therefore, it is necessary to bring the transponder 2 close to the interrogator 1 to a distance where the power can be secured,
As a result, the communication distance becomes short.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】従来の非接触データ送
受信装置は以上のように構成されているので、応答器2
が応答用データを送信する時にアンテナ12a,12b
のインピーダンスを変化させる構成なので、微弱な電磁
場20bの変化であるため質問器1と応答器2間の通信
距離が短く、また、質問器1は、微弱な電磁場20bの
信号を判別しなくてはならず、フィルタ9および増幅器
10は、高精度なフィルタと増幅率の高い高精度増幅器
が必要となり、高価になると共に、応答器2は、送信中
にアンテナ12a,12bのインピーダンスが低下する
ために、動作に必要な電源を確保することができず、そ
のため通信距離がさらに短くなってしまうなどの課題が
あった。
Since the conventional contactless data transmitting / receiving apparatus is configured as described above,
When transmitting the response data, the antennas 12a and 12b
, The communication distance between the interrogator 1 and the transponder 2 is short because of the change in the weak electromagnetic field 20b, and the interrogator 1 must determine the signal of the weak electromagnetic field 20b. In addition, the filter 9 and the amplifier 10 require a high-precision filter and a high-precision amplifier with a high amplification factor, which is expensive, and the transponder 2 requires the impedance of the antennas 12a and 12b to decrease during transmission. However, there has been a problem that a power supply required for the operation cannot be secured, and the communication distance is further shortened.

【0016】また、応答器2には、受信された搬送波2
0aに基づいて、質問器1への送信用の高周波を生成し
たり、受信された搬送波20aに基づいて、応答器2内
の動作クロックを生成する概念がなく、応答器2の構成
を簡単にしたり安価にすることができず、さらに、質問
器1への応答用データを高品質で送信することができな
いなどの課題があった。
The transponder 2 receives the received carrier 2
0a, there is no concept of generating a high frequency for transmission to the interrogator 1 or an operating clock in the transponder 2 based on the received carrier wave 20a, which simplifies the configuration of the transponder 2. In addition, there is a problem that the data for response to the interrogator 1 cannot be transmitted with high quality.

【0017】さらに、質問器1から応答器2への搬送波
20aをマイクロ波にすれば、伝送効率が良く、通信距
離を長くすることができるものの、応答器2では、その
マイクロ波に応じた高周波用素子や複雑な回路構成が必
要になるので、応答器2の構成を簡単にしたり安価にす
ることができないなどの課題があった。
Further, if the carrier wave 20a from the interrogator 1 to the transponder 2 is a microwave, the transmission efficiency is good and the communication distance can be extended, but the transponder 2 has a high frequency corresponding to the microwave. However, there is a problem that the configuration of the transponder 2 cannot be simplified or made inexpensive, since a device for use and a complicated circuit configuration are required.

【0018】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、応答器の構成を簡単にしたり安価
にすることができ、さらに、質問器への応答用データを
高品質で送信することができる非接触データ送受信装置
を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and can simplify the configuration of a transponder or reduce the cost thereof, and transmit high-quality response data to an interrogator. It is an object of the present invention to obtain a non-contact data transmission / reception device that can perform the operation.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】この発明に係る非接触デ
ータ送受信装置は、応答器に、受信された搬送波に含ま
れる質問用データに基づいて送信用の高周波を生成する
高周波生成部を備えたものである。
A non-contact data transmitting / receiving apparatus according to the present invention has a transponder provided with a high frequency generator for generating a high frequency for transmission based on interrogation data contained in a received carrier wave. Things.

【0020】この発明に係る非接触データ送受信装置
は、質問器に、高周波を質問用データにより変調した後
に、高周波を所定周期信号により変調する変調部を備
え、それら変調された高周波を搬送波として送信し、応
答器に、受信された搬送波に含まれる所定周期信号に基
づいて送信用の高周波を生成する高周波生成部を備えた
ものである。
The non-contact data transmission / reception device according to the present invention includes, in the interrogator, a modulator for modulating a high frequency with interrogation data and then modulating the high frequency with a predetermined period signal, and transmitting the modulated high frequency as a carrier wave. The transponder is provided with a high frequency generator for generating a high frequency for transmission based on a predetermined periodic signal included in the received carrier.

【0021】この発明に係る非接触データ送受信装置
は、応答器に、受信された搬送波に含まれる質問用デー
タおよび所定周期信号に基づいて、応答器内の動作クロ
ックを生成するクロック生成部と、送信用の高周波を動
作クロックに合わせて生成した応答用データにより変調
する変調部とを備えたものである。
[0021] A non-contact data transmitting / receiving apparatus according to the present invention includes: a transponder having a clock generator for generating an operation clock in the transponder based on interrogation data and a predetermined period signal included in the received carrier; A modulating unit for modulating a high frequency for transmission with response data generated in accordance with an operation clock.

【0022】この発明に係る非接触データ送受信装置
は、質問器に、マイクロ波をそのマイクロ波の周期の百
分の一以下の周期の質問用データおよび所定周期信号に
より振幅変調する変調部と、その振幅変調されたマイク
ロ波を搬送波として送信する送信部とを備え、応答器
に、その搬送波を受信し、その搬送波から質問用データ
および所定周期信号を検波する受信部を備えたものであ
る。
The non-contact data transmitting and receiving apparatus according to the present invention is characterized in that the interrogator modulates the amplitude of the microwave with interrogation data having a cycle of one hundredth or less of the cycle of the microwave and a predetermined cycle signal; A transmission unit for transmitting the amplitude-modulated microwave as a carrier; and a transponder having a receiving unit for receiving the carrier and detecting interrogation data and a predetermined period signal from the carrier.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1による非
接触データ送受信装置を示すブロック構成図であり、図
において、1は質問器、2は応答器、3は通信エリアで
ある。質問器1において、4はマイクロ波の高周波を発
生する発振部、21は質問用データを生成した後に、所
定周期信号を生成すると共に、後述する受信した応答用
データについて判定する制御部、6はマイクロ波を質問
用データにより変調した後にマイクロ波を所定周期信号
により変調する変調部、7はそれら変調されたマイクロ
波を搬送波30aとして送信する送信部である。また、
8は応答器2から送信された搬送波30bを受信する受
信部、9は受信された搬送波30bの高周波成分をフィ
ルタリングするフィルタ、10はフィルタリングされた
信号を増幅する増幅器、11は増幅された信号から応答
用データを復調して、制御部21に出力する復調部であ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a contactless data transmitting / receiving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an interrogator, 2 denotes a transponder, and 3 denotes a communication area. In the interrogator 1, reference numeral 4 denotes an oscillating unit for generating a high frequency of microwaves, reference numeral 21 denotes a control unit for generating a predetermined period signal after generating interrogation data, and determining a received response data described later; A modulation unit 7 modulates the microwave with a predetermined period signal after modulating the microwave with the interrogation data, and a transmission unit 7 that transmits the modulated microwave as a carrier 30a. Also,
8 is a receiving unit for receiving the carrier 30b transmitted from the transponder 2, 9 is a filter for filtering the high frequency component of the received carrier 30b, 10 is an amplifier for amplifying the filtered signal, and 11 is an amplifier for amplifying the signal. A demodulation unit that demodulates response data and outputs the data to the control unit 21.

【0024】また、応答器2において、22は質問器1
から送信された搬送波30aを受信する受信部であり、
この受信部22には、マイクロ波の搬送波30aからそ
のマイクロ波の周波数を取り除き、ベースバンド信号の
周波数成分まで落とす検波ダイオードが設けられてい
る。13はその変換されたベースバンド信号の周波数成
分を整流および平滑して蓄電する電源部、23は数μF
程度の平滑コンデンサ、14はそのベースバンド信号の
周波数成分から質問用データおよび所定周期信号を復調
する復調部、24はその復調された質問用データおよび
所定周期信号に基づいて、応答器2内の動作クロックを
生成するクロック生成部、15は復調された質問用デー
タに応じたデータをメモリ16から読み出して、応答用
データを生成する制御部である。さらに、25はそのベ
ースバンド信号の周波数成分から所定周期信号を復調し
て、その所定周期信号に基づいて質問器1への送信用の
高周波を生成する高周波生成部、26はその送信用の高
周波を応答用データにより変調して、その変調された高
周波を送信部27より搬送波30bとして送信させる変
調部である。なお、送信部27は、従来技術の送受信部
12のように電磁場20bを微弱に変化させる構成では
なく、高周波を変調した搬送波30bを電波として送信
する構成である。
In the transponder 2, reference numeral 22 denotes the interrogator 1.
A receiving unit that receives the carrier 30a transmitted from
The receiving unit 22 is provided with a detection diode that removes the frequency of the microwave from the microwave carrier wave 30a and drops the frequency component to the frequency component of the baseband signal. Reference numeral 13 denotes a power supply unit for rectifying and smoothing the converted frequency component of the baseband signal and storing the power, and 23 denotes a power supply of several μF.
A smoothing capacitor 14, a demodulation unit 14 for demodulating interrogation data and a predetermined period signal from the frequency component of the baseband signal, and 24 based on the demodulated interrogation data and the predetermined period signal in the transponder 2. A clock generation unit 15 that generates an operation clock is a control unit that reads data corresponding to the demodulated interrogation data from the memory 16 and generates response data. Further, reference numeral 25 denotes a high-frequency generation unit that demodulates a predetermined period signal from the frequency component of the baseband signal and generates a high frequency for transmission to the interrogator 1 based on the predetermined period signal. Is modulated by the response data, and the modulated high frequency is transmitted from the transmitting unit 27 as the carrier 30b. The transmitting unit 27 is not configured to slightly change the electromagnetic field 20b as in the transmitting and receiving unit 12 of the related art, but is configured to transmit a carrier wave 30b modulated with a high frequency as a radio wave.

【0025】また、図2はこの発明の実施の形態1によ
る非接触データ送受信装置の各主要部の送受信波形を示
す波形図であり、図2におけるA〜Eは、図1における
各A〜E部の波形に相当する。図3は従来技術でも示し
た質問器と応答器の一般的な使用状態を示す概略図であ
り、図において、1は質問器、2は通信エリア3内にお
いて、質問器1と通信を行う応答器である。
FIG. 2 is a waveform diagram showing transmission / reception waveforms of respective main parts of the non-contact data transmission / reception device according to the first embodiment of the present invention, wherein A to E in FIG. It corresponds to the waveform of the section. FIG. 3 is a schematic diagram showing a general use state of an interrogator and a transponder also shown in the prior art. In the figure, 1 is an interrogator, 2 is a response which communicates with the interrogator 1 in a communication area 3. It is a vessel.

【0026】次に動作について説明する。一般に、この
種の非接触データ送受信装置では、図3に示したような
使用状態を採る。すなわち、質問器1は、通信エリア3
内に応答器2がある時にその応答器2と通信を行う。図
1において、質問器1は、通信エリア3内に存在する応
答器2に対して高周波の搬送波30aを送信する。質問
器1が送信する高周波は、例えば、数GHz程度のマイ
クロ波に振幅変調したもの等である。質問器1の発振部
4は、2GHz程度の周波数のマイクロ波を発生し変調
部6に出力する。それと同時に、制御部21は、数kH
zから数百kHz程度のデジタルデータの質問用データ
を生成し変調部6に出力する。
Next, the operation will be described. Generally, this kind of non-contact data transmission / reception device adopts a use state as shown in FIG. That is, the interrogator 1 has the communication area 3
When there is a transponder 2 inside, communication with the transponder 2 is performed. In FIG. 1, an interrogator 1 transmits a high-frequency carrier 30 a to a transponder 2 existing in a communication area 3. The high frequency transmitted by the interrogator 1 is, for example, amplitude-modulated to a microwave of about several GHz. The oscillator 4 of the interrogator 1 generates a microwave having a frequency of about 2 GHz and outputs the microwave to the modulator 6. At the same time, the control unit 21
It generates interrogation data of digital data of about several hundred kHz from z and outputs it to the modulator 6.

【0027】ここで、制御部21により生成される質問
用データは、応答器2へのコマンドやデータであり、
‘1’,‘0’のパターンのシリアルデータである。そ
の他、‘1’,‘0’のパターンに合わせてマンチェス
ターやバイフェーズといった符号化をしたものであって
も良い。また、応答器2へのコマンドとは、従来例と同
様に応答器2内のメモリ16からデータの読み出し、ま
たは、データの書き込み等の命令であるが、応答器2へ
の命令であれば、その他の命令であっても良い。変調部
6は、マイクロ波をデジタルデータの質問用データによ
り振幅変調し、送信部7に出力し、その送信部7は振幅
変調されたマイクロ波を搬送波30aとして通信エリア
3内に送信する。なお、送信部7は、マイクロ波であれ
ばホーンアンテナやバッチアンテナ等が適用されるが、
送信する搬送波30aの周波数に合わせたアンテナを使
用する。
Here, the question data generated by the control unit 21 is a command or data to the transponder 2,
This is serial data of a pattern of “1” and “0”. In addition, encoding such as Manchester or biphase according to the pattern of “1” or “0” may be used. The command to the transponder 2 is a command such as reading data from the memory 16 in the transponder 2 or writing data as in the conventional example. Other instructions may be used. The modulator 6 modulates the amplitude of the microwave with the interrogation data of the digital data and outputs the modulated microwave to the transmitter 7, and the transmitter 7 transmits the amplitude-modulated microwave to the communication area 3 as the carrier 30a. In the case of a microwave, a horn antenna, a batch antenna, or the like is applied to the transmitting unit 7.
An antenna that matches the frequency of the carrier 30a to be transmitted is used.

【0028】通信エリア3に送信された搬送波30a
は、応答器2の受信部22により受信される。受信部2
2は、アンテナで構成されるが、応答器2は、携帯可能
で、かつ安価であることが望ましいことから、小型なア
ンテナが有効である。特に、数GHzのマイクロ波を使
用することは、波長が短いことからアンテナを小型にす
ることができるという利点を持っている。上述したよう
に、応答器2は、小型でかつ安価であることが望まし
く、それには、その応答器2の内部回路をICに1チッ
プ化するのが有効であるが、数GHzのマイクロ波を復
調する回路は非常に複雑であり、かつ高周波素子で構成
しなくてはなず、小型化を達成するのが困難である。そ
こで、受信部22において、ベースバンド信号、すなわ
ち、質問器1の制御部21から発生される質問用データ
の周波数成分まで落とすことが有効である。この実施の
形態1では、質問器1からの搬送波30aは、マイクロ
波の振幅変調であることから、検波ダイオードを通すこ
とで質問用データの周波数成分に変換することができ
る。なお、その検波ダイオードを応答器2内の他の回路
と同一ICに組み込み、1チップ化することで、さら
に、小型化することも可能である。
The carrier 30a transmitted to the communication area 3
Is received by the receiving unit 22 of the transponder 2. Receiver 2
2 is composed of an antenna, but since the transponder 2 is desirably portable and inexpensive, a small antenna is effective. In particular, the use of microwaves of several GHz has the advantage that the antenna can be reduced in size because the wavelength is short. As described above, the transponder 2 is desirably small in size and inexpensive. For this purpose, it is effective to integrate the internal circuit of the transponder 2 into one chip on an IC. The demodulation circuit is very complicated and must be made up of high frequency elements, making it difficult to achieve miniaturization. Therefore, it is effective for the receiving unit 22 to reduce the frequency component to the baseband signal, that is, the frequency component of the interrogation data generated by the control unit 21 of the interrogator 1. In the first embodiment, since the carrier wave 30a from the interrogator 1 is a microwave amplitude modulation, it can be converted into a frequency component of interrogation data by passing through a detection diode. It is to be noted that the detection diode can be further miniaturized by being integrated into the same IC as other circuits in the transponder 2 and integrated into one chip.

【0029】電源部13は、このベースバンド信号の周
波数成分に変換された信号を整流および平滑コンデンサ
23により平滑して、その電源部13に蓄電する。この
電源部13に蓄電された電源は、応答器2内の動作用と
して用いられる。また、復調部14は、ベースバンド信
号の周波数成分に変換された信号の波形整形を行い、符
号化されているデータを‘1’,‘0’のデジタルデー
タに変換する。そして、その結果を制御部15に出力す
ると共に、クロック生成部24に出力する。クロック生
成部24は、復調部14から入力されたデジタルデータ
に同期した応答器2の内部の動作クロックを生成する。
ここで、動作クロックの周波数は、1ビットのデータ
長、いわゆるビットレートと同じか、それ以上であれば
制御部15においてデータの判定を行うことができる。
なお、この実施の形態1では、質問器1から応答器2へ
の質問用データの通信時には高周波生成部25は動作し
ていないものとする。
The power supply unit 13 rectifies and smoothes the signal converted into the frequency component of the baseband signal by the rectifying and smoothing capacitor 23 and stores the power in the power supply unit 13. The power stored in the power supply unit 13 is used for operation in the transponder 2. Further, the demodulation unit 14 shapes the waveform of the signal converted into the frequency component of the baseband signal, and converts the encoded data into digital data of “1” and “0”. Then, the result is output to the control unit 15 and also to the clock generation unit 24. The clock generation unit 24 generates an internal operation clock of the transponder 2 synchronized with the digital data input from the demodulation unit 14.
Here, if the frequency of the operation clock is equal to or greater than the 1-bit data length, that is, the so-called bit rate, the control unit 15 can perform data determination.
In the first embodiment, it is assumed that the high-frequency generator 25 is not operating when interrogating data is transmitted from the interrogator 1 to the responder 2.

【0030】制御部15は、質問器1からの質問用デー
タに従い、メモリ16からのデータの読み出し、および
データの書き込みを行う。また、制御部15では、その
他の制御も行っている。例えば、質問器1が複数の応答
器との通信を行うため、ID番号を送信フレームに付加
して、応答器2ではそのID番号が自分のものと一致す
るか比較する。一致しない場合には、自分宛の通信では
ないと判断して、以降の制御動作を停止する。なお、各
応答器には製造時等に予め固有のID番号をメモリ16
に記憶させ、通信毎にそのID番号をメモリ16から読
み出している。もう一方で、通信の信頼性を高めるため
CRC等の誤り符号の計算等も行っている。応答器2の
制御部15は、それら質問器1からの質問用データに対
して一連の処理を行った後、質問器1への応答用データ
の送信を開始する。応答用データとしては、メモリ16
から読み出したデータや、コマンドデータに従った処理
結果等に相当するものである。
The control unit 15 reads data from the memory 16 and writes data according to the interrogation data from the interrogator 1. The control unit 15 also performs other controls. For example, in order for the interrogator 1 to communicate with a plurality of transponders, an ID number is added to the transmission frame, and the transponder 2 compares the ID numbers with those of the transponder. If they do not match, it is determined that the communication is not addressed to itself, and the subsequent control operation is stopped. It is to be noted that a unique ID number is previously stored in each responder at the time of manufacture or the like in the memory 16.
The ID number is read from the memory 16 for each communication. On the other hand, calculation of error codes such as CRC is also performed in order to improve communication reliability. The control unit 15 of the transponder 2 starts transmitting response data to the interrogator 1 after performing a series of processes on the interrogator data from the interrogator 1. The response data is stored in the memory 16
This corresponds to the data read from the command, the processing result according to the command data, and the like.

【0031】応答用データ送信時の通信エリア3におけ
る波形、および応答器2内の各部の伝送波形を図2に示
す。質問器1の制御部21は、送信フレームが終了した
時点で、所定周期信号を生成し、変調部6は、発振部4
により発生されたマイクロ波をその所定周期信号により
変調して、送信部7によりその変調されたマイクロ波を
搬送波30aとして送信する。図2のAはその波形を示
すものであり、数GHzのマイクロ波に数百MHz周期
の所定周期信号により振幅変調をかけている。
FIG. 2 shows a waveform in the communication area 3 at the time of transmitting the response data and a transmission waveform of each part in the transponder 2. When the transmission frame ends, the control unit 21 of the interrogator 1 generates a predetermined period signal, and the modulation unit 6
Is modulated by the predetermined period signal, and the transmitting unit 7 transmits the modulated microwave as the carrier 30a. FIG. 2A shows the waveform, in which a microwave of several GHz is amplitude-modulated by a predetermined period signal having a period of several hundred MHz.

【0032】応答器2の受信部22では、質問用データ
受信時と同様に搬送波30aを受信し、検波ダイオード
によりベースバンド信号の周波数成分に変換する。この
ベースバンド信号は、電源部13および復調部14を介
してクロック生成部24に出力され、電源部13により
同様に蓄電されると共に、復調部14により波形整形さ
れ、クロック生成部24により同様に図2の波形Cのよ
うな動作クロックが生成される。さらに、そのベースバ
ンド信号の周波数成分は、高周波生成部25に出力さ
れ、高周波生成部25は、そのベースバンド信号を波形
整形して、図2のBのような元の所定周期信号を復調し
て、この復調した所定周期信号を質問器1へ応答用デー
タを送信するための高周波として用いるために変調部2
6に出力する。
The receiving unit 22 of the transponder 2 receives the carrier 30a in the same manner as when receiving the interrogation data, and converts the carrier 30a into a frequency component of a baseband signal by a detection diode. This baseband signal is output to the clock generation unit 24 via the power supply unit 13 and the demodulation unit 14, is similarly stored in power by the power supply unit 13, is shaped by the demodulation unit 14, and is similarly processed by the clock generation unit 24. An operation clock like the waveform C in FIG. 2 is generated. Further, the frequency component of the baseband signal is output to the high frequency generation unit 25, and the high frequency generation unit 25 shapes the waveform of the baseband signal and demodulates the original predetermined period signal as shown in FIG. The demodulation unit 2 uses the demodulated predetermined period signal as a high frequency for transmitting response data to the interrogator 1.
6 is output.

【0033】応答器2では、質問用データの受信が終了
した場合に、次に、応答用データの送信処理を行うこと
がわかっているので、復調部14では、入力される所定
周期信号についての符号化の変換を行わないようにし
て、波形整形だけを行い、波形Bを出力するように制御
することも可能である。したがって、その機能を備えれ
ば、復調部14と高周波生成部25とを一体化しても良
い。これにより、この実施の形態1では、従来例のクロ
ック発振回路17を搭載する必要がなくなる。
Since it is known that the transponder 2 performs the transmission process of the response data when the reception of the interrogation data is completed, the demodulation unit 14 performs the processing for the input predetermined period signal. It is also possible to perform control such that only waveform shaping is performed and waveform B is output without performing encoding conversion. Therefore, as long as the function is provided, the demodulation unit 14 and the high frequency generation unit 25 may be integrated. Thus, in the first embodiment, it is not necessary to mount the conventional clock oscillation circuit 17.

【0034】制御部15は、波形Cの動作クロックに同
期して図2のDのような応答用データを順次変調部26
に出力する。よって、応答器2から送信される応答用デ
ータのビットレートは波形Cの周期になる。変調部26
は、高周波生成部25により出力された波形Bの高周波
を、制御部15により出力された波形Dの応答用データ
により、振幅変調して波形Eの高周波を生成し、その振
幅変調された高周波を送信部27に出力する。送信部2
7は、質問器1の送信部7と同様に搬送波30bを送信
するが、その周波数は、数百MHzであるため、その周
波数に適したアンテナで構成される。なお、波形Eで
は、応答用データに合わせて振幅の有無を生成する振幅
変調としたが、応答用データ毎に周波数を選択する周波
数変調や、応答用データ毎に位相を変化させる位相変調
等を採用しても良く、また、振幅変調に上述のような他
の変調を重畳させた2重変調等も使用でき、これら変調
方式はシステムによって可変である。
The control unit 15 sequentially synchronizes the response data as shown in FIG.
Output to Therefore, the bit rate of the response data transmitted from the transponder 2 is the cycle of the waveform C. Modulator 26
Generates a high frequency of a waveform E by amplitude-modulating the high frequency of the waveform B output from the high frequency generation unit 25 with the response data of the waveform D output by the control unit 15, and generates the high frequency of the waveform E. Output to the transmission unit 27. Transmission section 2
The transmitter 7 transmits the carrier 30b in the same manner as the transmitter 7 of the interrogator 1, but since the frequency is several hundred MHz, it is configured with an antenna suitable for the frequency. In the waveform E, amplitude modulation for generating presence / absence of amplitude in accordance with response data is used. However, frequency modulation for selecting a frequency for each response data, phase modulation for changing a phase for each response data, and the like are used. Alternatively, double modulation in which the above-described other modulation is superimposed on the amplitude modulation may be used, and these modulation methods are variable depending on the system.

【0035】質問器1の受信部8は、搬送波30bを受
信し、フィルタ9により、フィルタリングを行う。フィ
ルタ9は、応答器2からの高周波の周波数がわかるの
で、応答器2からの高周波の周波数を捕捉するように設
定されており、波形Bの周波数に合わせ込んでいる。フ
ィルタ9の出力は増幅器10に入力され、この増幅器1
0では、復調部11により復調できるレベルまで信号を
増幅する。ここで、この実施の形態1では、従来例のよ
うに、アンテナ12a,12bのインピーダンスを変化
させて電磁場20bの微弱な変化で通信を行っているも
のではなく、応答器2から高周波の搬送波30bを送信
して、その搬送波30bを受信しているものなので、伝
送効率が良く、通信距離を延ばすことができる。また、
質問器1から送信した所定周期信号を応答用データの搬
送波30bに使用しているので、質問器1では、応答用
データの同期捕捉が容易である。質問器1は、増幅部1
0で増幅された信号を、復調部11により応答用データ
に復調して制御部21に出力して、その制御部21で
は、応答器2からの応答用データの解析、例えば、応答
器2へのコマンドの結果や応答器2内のメモリ16のデ
ータの取り込みを行って判定し、一連の通信処理を終了
する。
The receiving section 8 of the interrogator 1 receives the carrier wave 30b, and performs filtering by the filter 9. Since the frequency of the high frequency from the transponder 2 is known, the filter 9 is set so as to capture the high frequency from the transponder 2 and is adjusted to the frequency of the waveform B. The output of the filter 9 is input to an amplifier 10 and the output of the amplifier 1
At 0, the signal is amplified to a level that can be demodulated by the demodulation unit 11. Here, in the first embodiment, unlike the conventional example, communication is not performed by changing the impedance of the antennas 12a and 12b by a weak change in the electromagnetic field 20b, but the high-frequency carrier 30b is transmitted from the transponder 2. Is transmitted and the carrier wave 30b is received, so that the transmission efficiency is good and the communication distance can be extended. Also,
Since the predetermined period signal transmitted from the interrogator 1 is used for the carrier wave 30b of the response data, the interrogator 1 can easily capture the response data synchronously. Interrogator 1 is amplifying unit 1
The signal amplified by 0 is demodulated into response data by the demodulation unit 11 and output to the control unit 21. The control unit 21 analyzes the response data from the transponder 2, for example, to the transponder 2. The determination is made by fetching the result of this command and the data in the memory 16 in the transponder 2, and a series of communication processing ends.

【0036】なお、上記実施の形態1では、高周波生成
部25において、質問器1から送信された搬送波30a
中に含まれる所定周期信号に基づいて送信用の高周波を
生成したが、高周波生成部25は、搬送波30a中に含
まれる質問用データに基づいて送信用の高周波を生成す
るようにしても良い。この場合、質問器1の制御部21
から所定周期信号を発生したり、変調部6において、そ
の所定周期信号により変調したりする処理を省略するこ
とができる。高周波生成部25は、質問用データから所
定周期を抽出し、その抽出された所定周期を循環させて
継続させる処理を行えば、送信用の高周波として用いる
ことができる。
In the first embodiment, the high-frequency generator 25 generates the carrier wave 30a transmitted from the interrogator 1.
Although the high frequency for transmission is generated based on the predetermined periodic signal included therein, the high frequency generator 25 may generate the high frequency for transmission based on the interrogation data included in the carrier 30a. In this case, the control unit 21 of the interrogator 1
Thus, a process of generating a predetermined period signal from the above and a process of modulating with the predetermined period signal in the modulation unit 6 can be omitted. If the high-frequency generation unit 25 performs a process of extracting a predetermined cycle from the question data and circulating and continuing the extracted predetermined cycle, it can be used as a high frequency for transmission.

【0037】また、上記実施の形態1では、質問器1か
ら応答器2へ送信する搬送波30aをマイクロ波とした
が、数MHz帯の短波や数kHz帯の中長波であっても
良い。
In the first embodiment, the carrier wave 30a transmitted from the interrogator 1 to the transponder 2 is a microwave, but it may be a short wave of several MHz or a medium-long wave of several kHz.

【0038】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、質問器1の発振部4からマイクロ波を発生させ、変
調部6により、そのマイクロ波を制御部21から生成さ
れた質問用データおよび所定周期信号によって変調し
て、送信部7により搬送波30aとして送信したので、
質問器1と応答器2との間の通信距離を長くとることが
できると共に、ノイズが入りにくく、高精度で送信する
ことができる。
As described above, according to the first embodiment, the oscillator 4 of the interrogator 1 generates a microwave, and the modulator 6 converts the microwave into the interrogation data generated by the controller 21. And modulated by the predetermined period signal, and transmitted as the carrier wave 30a by the transmission unit 7,
The communication distance between the interrogator 1 and the transponder 2 can be increased, and noise can be suppressed, and transmission can be performed with high accuracy.

【0039】また、応答器2の受信部22において、受
信されたマイクロ波の搬送波30aを検波して、ベース
バンド信号の周波数成分に変換する検波ダイオードを設
けたので、応答器2内の回路構成は、以降、マイクロ波
レベルの高周波を処理する必要がなく、高周波用素子を
用いる必要がないので、応答器2内の回路構成を安価に
かつ簡単に構成することができ、一般のCMOSのIC
プロセスで1チップ化することが可能となる。
Further, in the receiving section 22 of the transponder 2, a detecting diode for detecting the received microwave carrier wave 30a and converting it into the frequency component of the baseband signal is provided. Since there is no need to process high-frequency waves at the microwave level and no high-frequency element is required thereafter, the circuit configuration in the transponder 2 can be configured inexpensively and easily, and a general CMOS IC
It becomes possible to make one chip by the process.

【0040】さらに、応答器2において、従来例の送受
信部12を、受信部22と送信部27との別構成とした
ので、応答器2の電源部13には、質問器1から搬送波
30aが受信されている間は常に蓄電することができ、
従来例の電源の不足を解消することができる。
Further, in the transponder 2, the transmission / reception unit 12 of the conventional example is configured differently from the reception unit 22 and the transmission unit 27. Therefore, the power supply unit 13 of the transponder 2 includes the carrier wave 30a from the interrogator 1. While it is being received, it can always store electricity,
The shortage of the power supply in the conventional example can be solved.

【0041】さらに、クロック生成部24では、復調部
14によって復調された質問用データおよび所定周期信
号を分周して応答器2内の動作クロックを生成すること
ができるので、従来例のクロック発振回路17を不要に
することができ、回路構成を簡単にすることができる。
また、制御部15では、そのクロック生成部24によっ
て生成された動作クロックに同期して処理を行うので、
制御部15から生成される応答用データは、質問器1の
制御部21の動作に同期したものとなり、よって、質問
器1の制御部21でのその応答用データが受信された時
の同期捕捉を容易にすることができる。
Further, the clock generation section 24 can divide the interrogation data and the predetermined period signal demodulated by the demodulation section 14 to generate an operation clock in the transponder 2, so that the clock oscillation of the conventional example can be performed. The circuit 17 can be eliminated, and the circuit configuration can be simplified.
Further, since the control unit 15 performs processing in synchronization with the operation clock generated by the clock generation unit 24,
The response data generated from the control unit 15 is synchronized with the operation of the control unit 21 of the interrogator 1, and therefore, the synchronization acquisition when the response data is received by the control unit 21 of the interrogator 1 Can be facilitated.

【0042】さらに、高周波生成部25は、搬送波30
a中に含まれる質問用データおよび所定周期信号から質
問器1に応答用データを送信するための高周波を生成す
ることができるので、従来例のクロック発振回路17を
不要にすることができ、回路構成を簡単にすることがで
きる。また、生成された高周波は、質問器1の制御部2
1の動作に同期したものとなり、よって、その生成され
た高周波によって変調された搬送波30bを受信する質
問器1の各回路構成は、同期捕捉を容易にすることがで
きる。
Further, the high-frequency generation unit 25 includes a carrier 30
Since the high frequency for transmitting the response data to the interrogator 1 can be generated from the interrogation data and the predetermined period signal included in a, the clock oscillation circuit 17 of the conventional example can be eliminated, The configuration can be simplified. Further, the generated high frequency is transmitted to the control unit 2 of the interrogator 1.
1 is synchronized with the operation of the interrogator 1, and each circuit configuration of the interrogator 1 that receives the carrier 30b modulated by the generated high frequency can facilitate synchronization acquisition.

【0043】さらに、応答器2の送信部27からは、高
周波を変調した搬送波30bが送信されるので、質問器
1の受信部8によって受信される電力は大きく、質問器
1への応答用データを高品質に送信することができる。
また、従来例のように、微弱な電磁場20bの信号を判
別しなくても良く、フィルタ9および増幅器10に、高
精度な高価なものを必要とすることはない。さらに、質
問器1と応答器2との間の通信距離を長くとることがで
きる。
Further, since the carrier wave 30b modulated with a high frequency is transmitted from the transmission unit 27 of the transponder 2, the power received by the reception unit 8 of the interrogator 1 is large, and the response data to the interrogator 1 is transmitted. Can be transmitted with high quality.
Further, unlike the conventional example, it is not necessary to determine the signal of the weak electromagnetic field 20b, and the filter 9 and the amplifier 10 do not need to be high-precision and expensive. Further, the communication distance between the interrogator 1 and the responder 2 can be increased.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、応答
器に、受信された搬送波に含まれる質問用データに基づ
いて送信用の高周波を生成する高周波生成部を備えるよ
うに構成したので、応答器におけるクロック発振回路を
不要にすることができ、回路構成を簡単にしたり安価に
することができる。また、高周波生成部により生成され
た高周波は、質問器の動作に同期したものとなり、よっ
て、その生成された高周波によって変調された搬送波を
受信する質問器の各回路構成は、同期捕捉を容易にする
ことができる効果が得られる。
As described above, according to the present invention, the transponder is provided with the high frequency generator for generating the high frequency for transmission based on the interrogation data contained in the received carrier. In addition, the clock oscillation circuit in the transponder can be eliminated, and the circuit configuration can be simplified and the cost can be reduced. Further, the high frequency generated by the high frequency generator becomes synchronized with the operation of the interrogator, and therefore, each circuit configuration of the interrogator that receives the carrier wave modulated by the generated high frequency can easily acquire the synchronization. The effect that can be obtained is obtained.

【0045】この発明によれば、質問器に、高周波を質
問用データにより変調した後に、高周波を所定周期信号
により変調する変調部を備え、それら変調された高周波
を搬送波として送信し、応答器に、受信された搬送波に
含まれる所定周期信号に基づいて送信用の高周波を生成
する高周波生成部を備えるように構成したので、高周波
生成部は、搬送波から所定周期信号を波形整形するだけ
で、所望の送信用の高周波を生成することができ、その
高周波生成部を回路構成を簡単にしたり安価にすること
ができる効果が得られる。
According to the present invention, the interrogator is provided with a modulator for modulating the high frequency with the interrogation data, and then modulating the high frequency with the predetermined period signal. The modulated high frequency is transmitted as a carrier, and the interrogator is transmitted to the transponder. Since the high frequency generator is configured to generate a high frequency for transmission based on a predetermined periodic signal included in the received carrier, the high frequency generator can perform desired waveform shaping only on the predetermined periodic signal from the carrier. The transmission high frequency can be generated, and the high frequency generation unit can have an effect of simplifying the circuit configuration and reducing the cost.

【0046】この発明によれば、応答器に、受信された
搬送波に含まれる質問用データおよび所定周期信号に基
づいて、応答器内の動作クロックを生成するクロック生
成部と、送信用の高周波を動作クロックに合わせて生成
した応答用データにより変調する変調部とを備えるよう
に構成したので、クロック発振回路を不要にすることが
でき、回路構成を簡単にしたり安価にすることができ
る。また、応答器内では、そのクロック生成部によって
生成された動作クロックに同期して処理を行うので、応
答器から送信される応答用データは、質問器の動作に同
期したものとなり、よって、質問器のその応答用データ
が受信された時の同期捕捉を容易にすることができる効
果が得られる。
According to the present invention, a clock generator for generating an operation clock in the transponder based on the interrogation data and the predetermined period signal included in the received carrier wave is provided to the transponder; Since a modulation unit for modulating with response data generated in accordance with the operation clock is provided, a clock oscillation circuit can be eliminated, and the circuit configuration can be simplified or inexpensive. Further, in the transponder, processing is performed in synchronization with the operation clock generated by the clock generation unit, so that the response data transmitted from the transponder is synchronized with the operation of the interrogator. This has the effect of facilitating synchronization acquisition when the response data of the device is received.

【0047】この発明によれば、質問器に、マイクロ波
をそのマイクロ波の周期の百分の一以下の周期の質問用
データおよび所定周期信号により振幅変調する変調部
と、その振幅変調されたマイクロ波を搬送波として送信
する送信部とを備え、応答器に、その搬送波を受信し、
その搬送波から質問用データおよび所定周期信号を検波
する受信部を備えるように構成したので、マイクロ波を
用いたことによって、質問器と応答器との間の通信距離
を長くとることができる。また、質問器から送信する搬
送波を振幅変調し、応答器の受信部において検波するこ
とにより、応答器内の回路構成は、以降、マイクロ波レ
ベルの高周波を処理する必要がなく、高周波用素子を用
いる必要がないので、応答器内の回路構成を安価にかつ
簡単に構成することができ、一般のCMOSのICプロ
セスで1チップ化することができる効果が得られる。
According to the present invention, the interrogator modulates the amplitude of the microwave with the interrogation data having a cycle of one-hundredth or less of the cycle of the microwave and the predetermined cycle signal, and the amplitude-modulated section. And a transmitting unit for transmitting microwaves as a carrier, the transponder receives the carrier,
Since the receiver is configured to detect interrogation data and a predetermined period signal from the carrier wave, the communication distance between the interrogator and the transponder can be increased by using the microwave. In addition, the carrier wave transmitted from the interrogator is amplitude-modulated and detected by the receiving unit of the transponder, so that the circuit configuration in the transponder does not need to process the microwave-level high frequency thereafter, and the high-frequency element is used. Since there is no need to use such a circuit, the circuit configuration in the transponder can be inexpensively and simply configured, and an effect that one chip can be formed by a general CMOS IC process is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1による非接触データ
送受信装置を示すブロック構成図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a contactless data transmitting / receiving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1による非接触データ
送受信装置の各主要部の送受信波形を示す波形図であ
る。
FIG. 2 is a waveform chart showing transmission / reception waveforms of respective main parts of the contactless data transmission / reception device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 質問器と応答器の一般的な使用状態を示す概
略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a general use state of an interrogator and a transponder.

【図4】 従来の非接触データ送受信装置を示すブロッ
ク構成図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a conventional non-contact data transmission / reception device.

【図5】 従来の非接触データ送受信装置の送受信部の
詳細を示すブロック構成図である。
FIG. 5 is a block diagram showing details of a transmission / reception unit of a conventional contactless data transmission / reception device.

【図6】 従来の非接触データ送受信装置の質問器およ
び応答器の送信フレームと、質問器の送信部上の波形、
および応答器の送受信部上の波形を示す波形図である。
FIG. 6 shows a transmission frame of an interrogator and a transponder of a conventional non-contact data transmission / reception device, a waveform on a transmission unit of the interrogator,
FIG. 7 is a waveform diagram showing waveforms on a transmitting and receiving unit of the transponder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 質問器、2 応答器、6,26 変調部、7 送信
部、22 受信部、24 クロック生成部、25 高周
波生成部、30a 搬送波。
1 Interrogator, 2 Transponder, 6, 26 Modulator, 7 Transmitter, 22 Receiver, 24 Clock Generator, 25 High Frequency Generator, 30a Carrier.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高周波を質問用データにより変調し、そ
の変調された高周波を搬送波として送信する質問器と、
上記質問器からの搬送波を受信し、その搬送波から質問
用データを復調して、送信用の高周波をその質問用デー
タに応じた応答用データにより変調し、その変調された
高周波を質問器に送信する応答器とを備えた非接触デー
タ送受信装置において、上記応答器は、受信された搬送
波に含まれる質問用データに基づいて送信用の高周波を
生成する高周波生成部を備えたことを特徴とする非接触
データ送受信装置。
An interrogator for modulating a high frequency with interrogation data and transmitting the modulated high frequency as a carrier.
Receiving the carrier from the interrogator, demodulating the interrogation data from the carrier, modulating the transmission high frequency with response data corresponding to the interrogation data, and transmitting the modulated high frequency to the interrogator The transponder includes a high-frequency generation unit that generates a high-frequency signal for transmission based on the interrogation data included in the received carrier wave. Non-contact data transmission / reception device.
【請求項2】 高周波を質問用データにより変調し、そ
の変調された高周波を搬送波として送信する質問器と、
上記質問器からの搬送波を受信し、その搬送波から質問
用データを復調して、送信用の高周波をその質問用デー
タに応じた応答用データにより変調し、その変調された
高周波を質問器に送信する応答器とを備えた非接触デー
タ送受信装置において、上記質問器は、高周波を質問用
データにより変調した後に、高周波を所定周期信号によ
り変調する変調部を備え、それら変調された高周波を搬
送波として送信し、上記応答器は、受信された搬送波に
含まれる所定周期信号に基づいて送信用の高周波を生成
する高周波生成部を備えたことを特徴とする非接触デー
タ送受信装置。
2. An interrogator for modulating a high frequency with interrogation data and transmitting the modulated high frequency as a carrier.
Receiving the carrier from the interrogator, demodulating the interrogation data from the carrier, modulating the transmission high frequency with response data corresponding to the interrogation data, and transmitting the modulated high frequency to the interrogator In the non-contact data transmitting and receiving device having a transponder, the interrogator, after modulating the high frequency by the interrogation data, comprises a modulator for modulating the high frequency by a predetermined periodic signal, the modulated high frequency as a carrier wave A non-contact data transmission / reception device for transmitting, wherein the transponder includes a high frequency generator for generating a high frequency for transmission based on a predetermined periodic signal included in a received carrier wave.
【請求項3】 応答器は、受信された搬送波に含まれる
質問用データおよび所定周期信号に基づいて、当該応答
器内の動作クロックを生成するクロック生成部と、送信
用の高周波を上記動作クロックに合わせて生成した応答
用データにより変調する変調部とを備えたことを特徴と
する請求項2記載の非接触データ送受信装置。
3. A transponder, comprising: a clock generator for generating an operation clock in the transponder based on interrogation data and a predetermined period signal included in the received carrier; 3. A non-contact data transmission / reception device according to claim 2, further comprising: a modulation unit that modulates the data with response data generated in accordance with (1).
【請求項4】 質問器は、マイクロ波をそのマイクロ波
の周期の百分の一以下の周期の質問用データおよび所定
周期信号により振幅変調する変調部と、上記変調部によ
り振幅変調されたマイクロ波を搬送波として送信する送
信部とを備え、応答器は、上記送信部により送信された
搬送波を受信し、その受信された搬送波から質問用デー
タおよび所定周期信号を検波する受信部を備えたことを
特徴とする請求項2または請求項3記載の非接触データ
送受信装置。
4. An interrogator, comprising: a modulator for amplitude-modulating a microwave with interrogation data having a cycle of one hundredth or less of the cycle of the microwave and a predetermined cycle signal; A transmitting unit that transmits a wave as a carrier, and the transponder includes a receiving unit that receives the carrier transmitted by the transmitting unit and detects interrogation data and a predetermined period signal from the received carrier. The non-contact data transmission / reception device according to claim 2 or 3, wherein:
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