JP2000242742A - 質問器システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 それぞれのアンテナにより移動情報通信体と
無線通信する複数の質問器を通信可能領域を互いに重複
させて設けた質問器システムにおいて、質問器から無線
送信される信号が他の質問器の無線通信を妨害してしま
うのを防止する。 【解決手段】 例えば２つの質問器（リーダライタ）Ｒ
１、Ｒ２において一方の質問器Ｒ２の通信可能領域に他
方の質問器Ｒ１を配置し、当該他方の質問器Ｒ１では前
記一方の質問器Ｒ２から無線送信される信号をアンテナ
１を用いて検出する検出手段４を備え、通信手段を構成
する制御装置５が検出手段４により無信号状態であるこ
とを検出したことに応じて電波電力供給送信機２を制御
してアンテナ１から移動情報通信体（ＩＣカード）Ｑ
１、Ｑ２への質問信号を無線送信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣカード等とい
った移動情報通信体と無線通信する複数のリーダライタ
等といった質問器を通信可能領域を互いに重複させて設
けた質問器システムに関し、特に、質問器から移動情報
通信体へ無線送信される質問信号（電波）が他の質問器
の無線通信を妨害してしまうことを防止する輻輳制御の
技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばクレジットカード等と同様な大き
さのカード基板にマイクロコンピュータチップとメモリ
チップ等を埋設して構成したＩＣカードは、金融、流
通、交通、医療等の種々な分野において実用化が図られ
ている。このようなＩＣカードを用いたＩＣカードシス
テムでは、例えばリーダライタからＩＣカードに対して
電力を伝送供給し、リーダライタとＩＣカードとの間で
情報を通信させている。リーダライタとＩＣカードとの
間の電力伝送や情報通信では、端子同士を接触させて行
う接触方式の他に、例えば電波を用いて行う非接触方式
も採用されている。

【０００３】図３には、非接触方式を採用した非接触Ｉ
Ｃカードシステムの一例を示してあり、このシステムに
は、非接触で電力の伝送や情報の通信を行う複数のリー
ダライタＲ３や複数の（非接触）ＩＣカードＱ３が備え
られている。リーダライタＲ３は、例えば、無線信号
（電波）を送受信するアンテナ２１と、ＩＣカードＱ３
に対してアンテナ２１から電力や情報を無線送信する電
波電力供給送信機２２と、ＩＣカードＱ３から無線送信
される情報をアンテナ２１により受信するデータ受信機
２３と、これら各処理部２１〜２３を制御等する制御装
置２４とから構成されている。

【０００４】一方、ＩＣカードＱ３は、例えば、無線信
号を送受信するアンテナや、リーダライタＲ３から無線
送信される電力や情報をアンテナにより受信する機能
や、リーダライタＲ３に対してアンテナから情報を無線
送信する機能や、識別情報等を格納するメモリや、これ
ら各処理機能を制御等する制御機能から構成されてい
る。なお、ＩＣカードＱ３の内部には例えば電源が備え
られておらず、このＩＣカードＱ３ではリーダライタＲ
３から受信した電力を用いて各種の動作を行う。

【０００５】上記した非接触ＩＣカードシステムにおけ
る処理動作の具体例を示す。リーダライタＲ３では、例
えば一定の周期毎にＩＣカードＱ３に対する質問信号
（質問情報により変調した電波）を無線送信する。一
方、このようにしてリーダライタＲ３から無線送信され
た電波がＩＣカードＱ３に照射されると、ＩＣカードＱ
３では照射された電波から抽出した電力により内部の制
御回路を駆動するとともに、リーダライタＲ３から受信
した質問信号を解析し、当該解析結果に基づいて応答信
号をリーダライタＲ３に対して無線送信する。そして、
リーダライタＲ３では、ＩＣカードＱ３から無線送信さ
れた応答信号を受信し、例えば当該応答信号に含まれる
ＩＣカードＱ３の識別情報等を読み取ることにより当該
ＩＣカードＱ３の識別等を行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような非接触ＩＣカードシステムに備えられるリーダラ
イタでは、例えば他のリーダライタと同期をとりながら
ＩＣカードとの無線通信を行うといった機能が備えられ
ていなかったため、複数のリーダライタを通信可能領域
を互いに重複させて設けた場合に、これらのリーダライ
タによる無線通信が重なってしまうと、互いの無線通信
を妨害してしまうことが生じるといった不具合があっ
た。

【０００７】具体的な一例として、或るリーダライタが
ＩＣカードとの間で無線通信を行っているときに、他の
リーダライタから信号が無線送信されてしまうと、これ
らのリーダライタから無線送信される信号（発射される
電波）が互いに干渉してしまうため、リーダライタとＩ
Ｃカードとの間の無線通信が正常に行われなくなってし
まうことが生じる。また、例えばＩＣカードが或るリー
ダライタに対して無線送信した信号と他のリーダライタ
から無線送信された信号とが互いに干渉してしまうとい
ったことも生じ得る。なお、これらのリーダライタから
無線送信される信号の周波数が互いに同一である場合に
は特に干渉による不具合が顕著となる。

【０００８】本発明は、このような従来の課題を解決す
るためになされたもので、それぞれのアンテナにより移
動情報通信体（例えばＩＣカード）と無線通信する複数
の質問器（例えばリーダライタ）を通信可能領域を互い
に重複させて設けた場合に、質問器から移動情報通信体
へ無線送信される質問信号が他の質問器の無線通信を妨
害してしまうことを防止することができる質問器システ
ムを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る質問器システムでは、それぞれのアン
テナにより移動情報通信体と無線通信する複数の質問器
を通信可能領域を互いに重複させて設ける場合に、次の
ようにして質問器による無線通信を行う。すなわち、例
えば上記した複数の質問器の内の２つの質問器を例とし
て示すと、この２つの質問器において一方の質問器の通
信可能領域に他方の質問器を配置し、当該他方の質問器
では、前記一方の質問器から無線送信される信号をアン
テナを用いて検出する検出手段を備え、通信手段が検出
手段により無信号状態であることを検出したことに応じ
て移動情報通信体への質問信号を無線送信する。

【００１０】従って、前記他方の質問器では、移動情報
通信体への質問信号を無線送信するに際して前記一方の
質問器から信号が無線送信されているか否かを判定する
ことにより、当該信号が無線送信されていないことを確
認してから質問信号を無線送信することができ、これに
より、例えば前記一方の質問器と移動情報通信体との間
で行われている無線通信を妨害してしまうことを防止す
ることができる。

【００１１】また、上記した２つの質問器の両方に上記
した検出手段や通信手段を備えれば、これらの質問器の
両方において、互いの無線通信を妨害してしまわないよ
うに質問信号の送信タイミングを制御することができ
る。また、上記では２つの質問器を例として示したが、
例えば通信可能領域が互いに重複する３つ以上の質問器
の一部或いは全部に上記した検出手段や通信手段を備え
る等すれば、上記と同様な効果を得ることができる。

【００１２】なお、本発明で言う移動情報通信体として
は、必ずしもＩＣカードばかりでなく、例えば、人に付
されたネームプレートや、商品や物品に付されたタグ
や、家畜に付された識別用プレートや、宅配便の荷物に
付された配送先プレートや、コンテナに付された配送先
プレート等といったものが用いられてもよく、要は、質
問器との間で無線通信を行うものであれば種々なものが
用いられてもよい。

【００１３】また、本発明で言う質問器としては、必ず
しも移動情報通信体に対して情報の読み取り及び書き込
みを行うリーダライタばかりでなく、例えば移動情報通
信体に格納された情報を読み取る読取装置が用いられて
もよく、要は、移動情報通信体への質問信号を無線送信
して当該移動情報通信体と無線通信するものであれば種
々なものが用いられてもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明に係る一実施例を図面を参
照して説明する。なお、本例では、本発明に係る質問器
システムを非接触ＩＣカードシステムに備えられる複数
のリーダライタに適用した場合を示す。図１には、本発
明を適用したリーダライタＲ１、Ｒ２を備えた非接触Ｉ
Ｃカードシステムの一例を示してあり、このシステムに
は、非接触で電力の伝送や情報の通信を行う複数のリー
ダライタＲ１、Ｒ２や複数の（非接触）ＩＣカードＱ
１、Ｑ２が備えられている。

【００１５】なお、上記図１では２つのリーダライタＲ
１、Ｒ２と２つのＩＣカードＱ１、Ｑ２のみを示した
が、本例の非接触ＩＣカードシステムには例えば他のリ
ーダライタや他のＩＣカードも備えられている。また、
本例のＩＣカードＱ１、Ｑ２の構成や動作は、例えば上
記図３に示したＩＣカードＱ３の構成等と同様であるた
め、本例ではその説明を省略する。

【００１６】本例では、上記図１に示した複数のリーダ
ライタＲ１、Ｒ２により、それぞれのアンテナにより移
動情報通信体（本例ではＩＣカード）と無線通信する複
数の質問器が構成されている。また、本例では、これら
２つのリーダライタＲ１、Ｒ２を通信可能領域を互いに
重複させて設けるに際して、一方のリーダライタＲ１の
通信可能領域に他方のリーダライタＲ２を配置するとと
もに、他方のリーダライタＲ２の通信可能領域に一方の
リーダライタＲ１を配置している。

【００１７】上記図１に示した本例のリーダライタＲ
１、Ｒ２の構成例を説明する。なお、本例ではリーダラ
イタＲ１とリーダライタＲ２の構成や動作は同様であ
り、リーダライタＲ２に備えられた各処理部１１〜１５
の構成等はリーダライタＲ１に備えられた各処理部１〜
５の構成等と同様であるため、本例では、リーダライタ
Ｒ１を代表させてその構成等を説明する。

【００１８】本例のリーダライタＲ１には、無線信号
（電波）を送受信するアンテナ１と、ＩＣカードＱ１、
Ｑ２に対してアンテナ１から電力や情報を無線送信する
電波電力供給送信機２と、ＩＣカードＱ１、Ｑ２から無
線送信される情報をアンテナ１により受信するデータ受
信機３と、他のリーダライタＲ２から無線送信される信
号をアンテナ１を用いて検出する電波検知器４と、これ
ら各処理部１〜４を制御等する制御装置５とが備えられ
ている。

【００１９】アンテナ１は、上記のように無線信号を送
受信する機能を有している。電波電力供給送信機２は、
例えば制御装置５により制御されて、通信可能領域に存
するＩＣカードＱ１に対して電力や情報をアンテナ１か
ら無線送信する機能を有している。

【００２０】データ受信機３は、例えば制御装置５によ
り制御されて、ＩＣカードＱ１から無線送信される情報
をアンテナ１により受信する機能を有している。なお、
本例では、質問情報を含んだ質問信号をアンテナ１から
無線送信することにより通信可能領域に存するＩＣカー
ドＱ１、Ｑ２を検出する通信方式が用いられている。

【００２１】電波検知器４は、例えば制御装置５により
制御されて、他のリーダライタＲ２から無線送信される
信号（電波）をアンテナ１を用いて検出する機能を有し
ている。なお、本例では、この検出の仕方の一例とし
て、受信レベルの閾値を設定し、他のリーダライタＲ２
からの信号をアンテナ１により受信したレベルが当該閾
値未満である場合に無信号状態であることを検出すると
いった仕方が用いられている。本例では、このような電
波検出器４の機能により、２つの質問器において一方の
質問器から無線送信される信号をアンテナを用いて検出
する検出手段が構成されている。

【００２２】制御装置５は、上記した各処理部１〜４を
制御等する機能を有しており、本例では、本発明の要部
に係る機能として、ＩＣカードＱ１、Ｑ２への質問信号
を無線送信するに際して他のリーダライタＲ２からの信
号を電波検知器４により検出しているか否かを判定し、
当該信号を検出していないこと（無信号状態）を確認し
たことに応じて質問信号をアンテナ１から無線送信する
輻輳制御機能を有している。本例では、このような輻輳
制御機能により、前記検出手段により無信号状態である
ことを検出したことに応じて移動情報通信体（本例では
ＩＣカード）への質問信号を無線送信する通信手段が構
成されている。

【００２３】以上のような構成により、本例のリーダラ
イタＲ１では、他のリーダライタＲ２から信号が無線送
信されていないことを確認したことに応じて、ＩＣカー
ドＱ１、Ｑ２への質問信号を無線送信する。本例では、
この質問信号により、リーダライタＲ１からＩＣカード
Ｑ１、Ｑ２へ電力や質問情報が供給される。また、本例
のリーダライタＲ１では、質問信号に応じてＩＣカード
Ｑ１、Ｑ２から無線送信される応答信号を受信する。

【００２４】リーダライタＲ１では、例えば受信した応
答信号に基づいてＩＣカードＱ１、Ｑ２に格納された識
別情報等を読み取ることにより、当該ＩＣカードＱ１、
Ｑ２を識別等することができる。また、リーダライタＲ
１では、例えば読み取ったＩＣカードＱ１、Ｑ２の識別
情報を用いて当該ＩＣカードＱ１、Ｑ２と無線通信する
こともできる。

【００２５】次に、本例のリーダライタＲ１により行わ
れる輻輳制御処理の手順の一例を図２を参照して示す。
すなわち、リーダライタＲ１では、例えば質問信号を無
線送信するに際して、当該質問信号を送信する前に、他
のリーダライタＲ２からＩＣカードＱ１、Ｑ２に対して
無線送信された信号（電波）が電波検知器４により検出
されているか否かを判定する（ステップＳ１）。ここ
で、他のリーダライタＲ２からの信号が検出されている
と判定した場合には、当該信号が検出されなくなるまで
例えば一定の時間間隔毎に上記した判定処理を繰り返す
ことで（ステップＳ１）、当該信号が検出されなくなる
のを待機する。

【００２６】一方、リーダライタＲ１では、上記した判
定処理により他のリーダライタＲ２からの信号が検出さ
れていないこと（無信号状態であること）を判定した場
合には、ＩＣカードＱ１、Ｑ２への質問信号を無線送信
することにより（ステップＳ２）、通信可能領域に存す
る例えばＩＣカードＱ１を検出して、当該ＩＣカードＱ
１との間で情報を無線通信する（ステップＳ３、ステッ
プＳ４）。このような輻輳制御処理を行うことにより、
リーダライタＲ１では、通常、無線送信する質問信号が
他のリーダライタＲ１から無線送信される信号と衝突し
てしまうことを防止することができる。

【００２７】しかしながら、例外的な場合として、例え
ばリーダライタＲ１と他のリーダライタＲ２とで同時に
質問信号を無線送信してしまったような場合には、これ
らのリーダライタＲ１、Ｒ２から無線送信される信号が
互いに衝突してしまうことも生じ得るため、例えばＩＣ
カードＱ１、Ｑ２に対して情報を正常に伝達することが
できなくなってしまうことも生じ得る。

【００２８】そこで、本例のリーダライタＲ１では、上
記した処理に加えて、更に次のような処理を行う。すな
わち、リーダライタＲ１では、無線送信した質問信号に
対してＩＣカードＱ１、Ｑ２からの応答信号が正常に受
信されたか否かを判定し（ステップＳ３）、応答信号が
正常に受信されたことを判定した場合には、受信した応
答信号を処理する（ステップＳ４）。なお、リーダライ
タＲ１では、例えばＩＣカードＱ１、Ｑ２との無線通信
が終了すると、いったんアンテナ１からの信号送信を停
止した後に、再び、上記した他のリーダライタＲ２から
の信号検出に係る判定処理を行い（ステップＳ１）、同
様な処理を繰り返す。

【００２９】一方、リーダライタＲ１では、上記した応
答信号に係る判定処理において（ステップＳ３）、もし
も応答信号が正常に受信されなかったことを判定した場
合には、質問信号が他の信号と衝突した可能性があるた
め、所定の時間（例えばランダムな時間）が経過するま
で質問信号の送信処理（電波発射）を停止する（ステッ
プＳ５）。そして、リーダライタＲ１では、当該所定の
時間が経過したことに応じて、再び、他のリーダライタ
Ｒ２からの信号受信の有無を判定する処理を行い（ステ
ップＳ１）、以上に示した処理を繰り返す。

【００３０】以上のように、本例に示した複数のリーダ
ライタＲ１、Ｒ２から構成される質問器システム（本例
ではリーダライタシステム）では、これらのリーダライ
タＲ１、Ｒ２を通信可能領域を互いに重複させて設ける
場合に、リーダライタＲ１を他のリーダライタＲ２の通
信可能領域に配置し、リーダライタＲ１が他のリーダラ
イタＲ２からの信号を検出していないことに応じてＩＣ
カードＱ１、Ｑ２への質問信号を無線送信するようにし
たため、例えばリーダライタＲ１が他のリーダライタＲ
２とＩＣカードＱ２との間で行われている無線通信を妨
害してしまうことを防止することができる。

【００３１】また、本例では、好ましい態様として、リ
ーダライタＲ２についても、リーダライタＲ１からの信
号を検出していないことに応じてＩＣカードＱ１、Ｑ２
への質問信号を無線送信するようにしたため、２つのリ
ーダライタＲ１、Ｒ２の間で互いに相手の無線通信を妨
害してしまわないように輻輳制御することができる。ま
た、本例では、２つのリーダライタＲ１、Ｒ２を例とし
て説明したが、例えば３つ以上のリーダライタを互いに
通信可能領域を重複させて設ける場合においても、１つ
又は複数のリーダライタで上記のような輻輳制御処理を
行うようにすることで、同様な効果を得ることができ
る。

【００３２】ここで、上記実施例では、リーダライタか
らＩＣカードへ電力を無線送信することで当該ＩＣカー
ドを動作させる構成としたが、例えばＩＣカードの内部
に電池等の電源を備えるようにしてもよく、このような
場合には、必ずしもリーダライタから電力を無線送信す
る必要はない。

【００３３】また、リーダライタに備えられた前記検出
手段や前記通信手段により行われる処理としては、例え
ばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源にお
いてプロセッサが制御プログラムを実行することにより
制御される構成であってもよく、また、例えば当該処理
を実行するための各機能手段を独立したハードウエア回
路として構成することもできる。また、本発明は上記の
制御プログラムを格納したフロッピーディスクやＣＤ−
ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記憶媒体
として把握することもでき、当該制御プログラムを記憶
媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させ
ることにより、本発明に係る処理を遂行させることがで
きる。

【００３４】また、以上では、例えば識別情報を格納し
た移動情報通信体としてＩＣカードを用いるとともに質
問器としてリーダライタを用いた場合を示したが、移動
情報通信体や質問器の構成としては、必ずしも上記実施
例で示したものに限定されることはなく、種々な構成の
ものが用いられてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る質問
器システムによると、それぞれのアンテナにより移動情
報通信体と無線通信する複数の質問器を通信可能領域を
互いに重複させて設けるに際して、２つの質問器におい
て一方の質問器の通信可能領域に他方の質問器を配置
し、当該他方の質問器が前記一方の質問器から無線送信
される信号をアンテナを用いて検出する手段を備えて、
当該手段により無信号状態であることを検出したことに
応じて移動情報通信体への質問信号を無線送信するよう
にしたため、例えば前記一方の質問器と移動情報通信体
との間で行われている無線通信を妨害してしまうことを
防止することができ、これにより、質問器と移動情報通
信体との間で正常な情報通信が行われることを確保する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る質問器システムを適用
した非接触ＩＣカードシステムの一例を示す図である。

【図２】リーダライタにより行われる処理の手順の一例
を示すフローチャートである。

【図３】従来のリーダライタを備えた非接触ＩＣカード
システムの一例を示す図である。

【符号の説明】

Ｒ１、Ｒ２・・リーダライタ、 Ｑ１、Ｑ２・・ＩＣカ
ード、１、１１・・アンテナ、 ２、１２・・電波電力
供給送信機、３、１３・・データ受信機、 ４、１４・
・電波検知器、５、１５・・制御装置、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれのアンテナにより移動情報通信
   体と無線通信する複数の質問器を通信可能領域を互いに
   重複させて設けた質問器システムにおいて、 ２つの質問器において一方の質問器の通信可能領域に他
   方の質問器を配置し、 当該他方の質問器に、前記一方の質問器から無線送信さ
   れる信号をアンテナを用いて検出する検出手段と、 検出手段により無信号状態であることを検出したことに
   応じて移動情報通信体への質問信号を無線送信する通信
   手段と、 を備えたことを特徴とする質問器システム。