JP2001160767A

JP2001160767A - 無線装置における識別送受信の方法

Info

Publication number: JP2001160767A
Application number: JP34276799A
Authority: JP
Inventors: Saburo Ito; 三郎伊藤
Original assignee: OKI DENKI COMM SYSTEMS KK; OKI DENKI COMMUNICATION SYSTEMS KK
Current assignee: OKI DENKI COMM SYSTEMS KK; OKI DENKI COMMUNICATION SYSTEMS KK
Priority date: 1999-12-02
Filing date: 1999-12-02
Publication date: 2001-06-12

Abstract

(57)【要約】【課題】無線装置において、効果的な無線識別信号を
用いることにより携帯装置の小型軽量化を図る。【解決手段】データを無線送信する質問器２０と、デ
ータを受信し応答を質問器２０に送信する応答器３０と
を備えた、無線装置における識別送受信の方法であっ
て、複数の無線周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３とそれらの信号
を送信する時間枠である複数のタイムスロットｔ１，ｔ
２，ｔ３とを組み合わせて無線識別信号を構成し、質問
器２０から主信号であるデータの送出前に、その無線識
別信号を送信するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ワイヤレスカー
ド等の携帯無線装置、特定小電力無線装置、微弱無線シ
ステムおよびその他の移動無線システムの識別送受信の
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤレスカード等を利用した無線シス
テムは、自動改札システム、自動入退室管理システム等
の各方面で利用されている。いま、図１の自動入退室管
理システムを例にとり、そのシステムの概略を説明す
る。質問器４０は電波を発射し又は応答器５０より再発
射された電波を受信するための送受信装置であり、常時
または間欠的にデータを無線送信している。応答器５０
は例えば携帯無線カードであり、これが受信エリアに入
り質問器４０からのデータを受信しデータ内容を確認し
目的とする対称物と判断すると、質問器４０へ応答を送
信する。質問器４０は応答器５０からの信号を受信しそ
の受信データからＩＤを識別確認し、該当する応答器か
らと判断されたら電子錠装置６０に対して開錠指令を出
す。

【０００３】従来、応答器５０は、図２に示すように、
アンテナ５１、受信部５２、受信レベル検出部５３、デ
ータ復調部５４、及びＣＰＵを中心としたデータ制御部
５５等で構成されており、通常は、低消費電力化をはか
るためデータ復調部５４、データ制御部５５等の電源を
ＯＦＦにし、ＣＰＵは動作停止状態のスリープモードと
なっている。応答器５０が質問器４０からの通信エリア
に入ると受信レベル検出部５３がＯＮとなり、これがト
リガとなってＣＰＵのスリープモードを解除し、データ
復調部５４、データ制御部５５の電源をＯＮさせて質問
器４０からのデータを受信する。そして、受信したデー
タが目的とする質問器からと判断すると、応答のための
送信を行う。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の携帯無線カード（応答器）では、次のような
問題があった。第１の問題は、応答器の小型化、軽量化
に関するものである。質問器は複数設置されることが多
く、一方、応答器はあらゆる場所に移動されることか
ら、応答器が他のシステムの複数の質問器の通信エリア
に入る機会が非常に頻繁にある。その場合、全く別なシ
ステムからの干渉電波を受信してしまう可能性がある。
そのような電波を一旦受信すると、その度、受信した電
波が当該当の質問器からのものかデータ内容確認を行う
ことが必要となり、データ復調部、データ制御部等の応
答器の内部回路の大部分に電源が投入されてデータ内容
を確認することになる。応答器は、いろいろな場所へ携
帯されるので、頻繁にこの動作が行われていると考えら
れ、従って、その超低消費電力化を図るのが困難で、そ
れが応答器の小型化、軽量化を阻害していた。第２の問
題は、応答器が無線周波数の干渉に対して弱いという点
である。質問器からの無線周波数は１波しかなくその周
波数と同じ周波数で干渉すると、データ誤りを生じて応
答器が正しくデータを復調できない。このため、質問器
と応答器の間の通信が成立しなくなったり、通信品質が
大幅に劣化することがあった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決することを目的とし、以下の構成を採用する。データ
を無線送信する質問器と、前記データを受信し応答を前
記質問器に送信する応答器とを備えた、無線装置におけ
る識別送受信の方法であって、複数の無線周波数とそれ
らの信号を送信する時間枠である複数のタイムスロット
とを組み合わせて無線識別信号を構成し、前記質問器か
ら主信号であるデータの送出前に該無線識別信号を送信
する。前記無線識別信号は、ある周波数が必ず先頭のタ
イムスロットで送信される。先頭のタイムスロットに続
く第２タイムスロット以降のタイムスロットでは、信号
が何も送信されていないか、または１つの周波数だけが
送出されている。前記無線識別信号として、予め定めら
れた複数の無線周波数の中からいくつかを選択して使用
する。前記無線識別信号は、同じ無線周波数をタイムス
ロットに連続的に又は離散的に割り当てる。前記応答器
が、前記主信号データを受ける受信部及びそれを復調す
るデータ復調部を含むデータ受信系と、該データ受信系
を制御するＣＰＵを備えたデータ制御部とを有するもの
において、該応答器は、前記質問器から所定の信号を受
信するまでは、前記データ受信系を電源ＯＦＦの状態と
し、かつ、前記ＣＰＵを動作停止状態のスリープモード
として待機している。前記応答器は、前記無線識別信号
の組み合わせに応じた周波数の同調部と、送出されたタ
イムスロットに応じた遅延時間を持つ遅延部と、受信し
た複数の周波数の信号レベルを検出する検出部とを有
し、前記検出部が同時に規定レベル以上の信号を検出し
た時のみ前記質問器からの信号と判断して、前記ＣＰＵ
のスリープモードを解除し、かつ前記データ受信系を電
源ＯＮとする。前記主信号データを、先行する前記無線
識別信号の周波数のうちの何れか１つと同じ周波数で送
出する。前記主信号データを、先行する前記無線識別信
号の複数の周波数と同じ周波数で、かつタイミングが重
ならないようにして複数回送出する。前記応答器は、前
記無線識別信号を構成する各周波数の受信レベルを比較
選択するレベル比較器を有し、該比較器で選択された受
信レベルの強い方の主信号データを復調する。前記無線
識別信号を前記複数の無線周波数と前記タイムスロット
とを組み合わせて複数作り、それらをいくつかの応答器
からなるグループ毎に対応させる。前記無線識別信号を
発生させるために、周波数混合器を使用する。前記周波
数混合器の入力信号周波数は、前記主信号データ送信用
の周波数と前記無線識別信号用の周波数である。前記デ
ータ送信用周波数を抑圧して前記無線識別信号用周波数
の上側波および下側波を送信する。前記データ送信用周
波数を抑圧せずに前記無線識別信号用周波数の上側波お
よび下側波を送信する。前記応答器における前記無線識
別信号の検出において、前記データ送信用周波数ととも
に、前記無線識別信号用周波数の上側波および／または
下側波を検出する。前記データ送信用周波数の検出を、
前記主信号データを受信するための受信部を利用して行
う。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、この発明のいくつかの実施
の携帯を図を参照しながら説明する。実施の形態１．図３はこの発明の実施の形態１を示す携
帯無線カードを利用した無線装置のブロック構成図およ
び動作説明図である。質問器（送信系）２０は、複数の
発振器を切り替えて異なる周波数信号を送信するように
構成することもできるが、ここでは、一般に複数周波数
を使用する場合にコスト、大きさの面で有利である、
「ＶＣＯ（電圧制御発振器）」と「ＰＬＬ（フェーズロ
ックドループ）」とを利用した例を示した。

【０００７】すなわち、質問器２０は、ＣＰＵ等より構
成されるデータ制御部１、データ変調部２、送信部３、
アンテナ４、ＶＣＯ（電圧制御発振器）５、ＰＬＬ（フ
ェーズロックドループ）６等で構成されている。データ
制御部１の出力の１つはデータ変調部２に接続され、デ
ータ変調部２からの出力は送信部３を経てアンテナ４に
接続される。また、データ制御部１の周波数設定出力は
ＰＬＬ６に接続され、ＰＬＬ６はＶＣＯ５と相互に信号
を送受するようになっており、ＶＣＯ５の出力はデータ
変調部２に接続される。さらに、もう１つのデータ制御
部１の出力が、送信部３のＯＮ／ＯＦＦ端子に接続され
る。

【０００８】質問器２０から送信される無線識別信号の
組み合わせは、無線周波数とその周波数信号を送る時間
枠（タイミング枠）であるタイムスロットの数が多いほ
ど多くなるが、ここの例では、無線周波数はｆ１，ｆ
２，ｆ３の３波の内、ｆ１とｆ３の２波を割り当て、タ
イムスロットはｔ１，ｔ２，ｔ３の内のｔ１とｔ３の２
つを使用した。なお、このように、無線識別信号に用い
る無線周波数を現在使用に供する数より余分に設定して
おくと、将来、携帯無線カードの総数が多くなった場合
にも容易に対応することが可能となる。

【０００９】携帯無線カード３０（応答器、受信系）
は、アンテナ４、受信部７、データ復調部８、ＣＰＵを
有したデータ処理部９、周波数同調部10-1,10-3、遅延
部11-1,11-3、レベル検波部12-1,12-3、一致検出部１３
等から構成されている。アンテナ４は受信部７に接続さ
れ、受信部７の出力はデータ復調部８の入力となり、そ
の出力はデータ処理部９に接続される。また、アンテナ
４は無線周波数ｆ１に同調する周波数同調部10-1に接続
され、周波数同調部10-1の出力は、遅延部11-1およびレ
ベル検波部12-1を介してレベル検波部12-1の入力とな
り、レベル検波部12-1の出力が一致検出部１３の入力と
なる。なお、無線周波数ｆ３に同調する系統もほぼ同様
な接続となっている。そして、一致検出部１３の出力が
データ処理部９の割り込み入力となっている。

【００１０】この実施の形態１は、質問器２０から主信
号データを送信する前（頭）に、複数の周波数の内の設
定された複数の周波数で、かつ複数のタイムスロットの
内設定された一定の時間枠（タイムスロット）で、無線
識別信号を送信することが特徴である。この無線識別信
号は、先頭のタイムスロットでは必ずある周波数が送信
され、先頭以降のタイムスロットには、設定された周波
数１波のみが送信されているか、なにも送信されていな
いかである。受信側では、あらかじめ設定された周波数
（この例ではｆ１，ｆ３）のみを受信し、受信した信号
を送信タイミングに応じた遅延時間回路を通すことによ
り、同じ時間帯に周波数ｆ１と周波数ｆ３の信号レベル
の一致を検出する方法を採用している。次に、この装置
の動作を説明する。

【００１１】（ａ）質問器の動作質問器２０は、図３の中ほどにある送出タイムチャート
の図に従い、ｆ１，ｆ３の周波数それぞれに決められた
タイミングで、信号を送信するものである。質問器２０
は、この送出タイムチャートに従い、ある決められた時
間毎または不定期にデータを繰り返し送信するものであ
る。なお、データには、識別用のＩＤ等が含まれてい
る。詳細な質問器の動作を、図３の例で説明すると次の
様になる。１）データ制御部１は、データを送信する前に、ＰＬＬ
６に対して周波数ｆ１を設定し、その設定が終わったら
送信部３に対して送信ＯＮ命令を出す。２）送信ＯＮ命令を受けた送信部３は、ＶＣＯ５及びデ
ータ変調部２を介して周波数ｆ１で無線キャリアまたは
変調キャリアを送出する。その送信時間は、タイムスロ
ットｔ１の時間幅である。なお、タイムスロットｔ１，
ｔ２，ｔ３は、すべて同じ時間幅である。３）タイムスロットｔ２の区間は、送信をＯＦＦにする
とともに、ＰＬＬ６により周波数ｆ３を設定する。４）タイムスロットｔ３になったら、先程と同様に送信
部３をＯＮとして周波数ｆ３で無線キャリアまたは変調
キャリアを送出する。そして、タイムスロットｔ３の時
間が経過したら送信をＯＦＦにする。５）タイムスロットがデータの区間になったら、主信号
データを周波数ｆ１で送信する。６）以上の動作を繰り返す。

【００１２】（ｂ）携帯無線カードの動作携帯無線カード３０には、質問器２０から送られた図３
に示す送出タイムチャートのｆ１，ｆ３の周波数が入力
される。携帯無線カード３０は、このタイムチャートに
従いある決められた時間毎または不定期にデータを繰り
返し受信する。携帯無線カードはおおよそ図５のフロー
に従って動作し、その詳細は次の様になる。１）携帯無線カード３０は、質問器２０の通信エリア外
では、その消費電力を減らすため、消費電力の大きい受
信部７、データ復調部８、データ処理部９等の主要構成
部の電源をＯＦＦした状態で待機している。また、デー
タ処理部９のＣＰＵは動作停止のスリープモードに入っ
ており、携帯無線カード３０はほとんど電源を消費しな
いモードとなっている。２）携帯無線カード３０が質問器２０の通信エリアに入
ると、まず、時間的に先に送信されている周波数ｆ１は
同調部10-1に入力され、ｆ１以外の周波数成分が除去さ
れる。同調部10-1を通過したｆ１の信号は遅延部11-1に
入り、時間ｔ＝２（２タイムスロット分）遅延されてレ
ベル検波部12-1の入力となる。レベル検波部12-1は受信
入力レベルの有無を検出し、その結果が一致検出部１３
へ入力される。一方、ｆ３の信号も、同調部10-3、遅延
部11-3、レベル検波部12-3を経て一致検出部１３へ入力
される。ただし、ｆ３の遅延部11-3での遅延時間は０で
ある（時間ｔ＝０）。この場合、ｆ１とｆ３の遅延部出
力は、それぞれ送信タイミングに応じた遅延量となって
いるため、それぞれの遅延部を出た出力は同時となる。３）一致検出部１３は、ｆ１側とｆ３側入力とから同時
にレベル検出入力があるとデータ処理部９のＣＰＵに割
り込み信号を送出する。この割り込み信号が入るとＣＰ
Ｕのスリープモードは解除され、受信部７、データ復調
部８およびデータ処理部９の電源をＯＮとする命令が出
され、それらがＯＮ状態となる。４）そして、受信部７及びデータ復調部８により、質問
器２０からの主信号データを受信してそのデータの内容
を照合し、それが満足するものであるば質問器２０に応
答して必要な通信を行う。通信が終了すれば再び受信部
７、データ復調部８、データ処理部９等の電源をＯＦＦ
として待機モードとなる。なお、図３のタイムチャート
の「Ｃ」の区間は、データ復調部８、データ処理部９の
電源が入り、主信号データ受信する準備を行う区間であ
り、その時間はこれらが確実に受信準備できる時間幅と
する。

【００１３】図４は、図３におけるｆ３の送信タイムス
ロットを変化させたもので、ここではｆ３がタイムスロ
ットｔ２に割り当てられている。この場合には、２つの
レベル検波部には時間的にｆ１よりもｆ３のほうが１タ
イムスロット分早く信号が到達することになるため、一
致検出部１３で一致が検出されず、データ処理部９に割
り込み信号は送出されない。従って、受信部７、データ
復調部８、データ処理部９の電源はＯＮとならず待機状
態のままとなり、低電力消費が確保される。なお、周波
数が３波（ｆ１，ｆ２，ｆ３）でその内の２波を使用
し、タイムスロットが３つでその内の２つを使用する場
合、無線識別信号の組み合わせは下記の通り１２種類と
なる。

【００１４】

【表１】

【００１５】周波数の組み合わせの種類及びタイムスロ
ット数を増やせば、さらに大幅に組み合せが増大するこ
とになる。例えば、周波数が３波（ｆ１，ｆ２，ｆ３）
でその内の２波を使用し、タイムスロットが４つでその
内の２つを使用する場合、無線識別信号の組み合わせは
下記の通り１８種類となる。

【００１６】

【表２】

【００１７】なお、携帯無線カード３０の各周波数同調
部、各遅延部、各レベル検波部は、例えば、図６の様な
回路で実現できる。たとえば、無線周波数ｆ１は、周波
数同調部10-1のＬ，Ｃより同調を選択され遅延部11-1に
送出される。遅延部11-1にはＳＡＷフィルターまたは遅
延線等があり、所定のタイムスロット分信号が遅延され
る。レベル検波部12-1では遅延部11-1からの信号をダイ
オードでレベル検波し、この検波電圧をコンパレータで
設定電圧と比較することによりレベル検出を行う。これ
らは、無線周波数ｆ３の系統についても同様である。な
お、遅延部にはシフトレジスタ等が使用できる。また、
これらの構成順序において、遅延部とレベル検波部は順
序が逆となっても良い。

【００１８】次に、従来方式と本発明の方式とにおける
消費電力の比較を行う。比較条件は次のとおりで、１時
間（３，６００秒）をもって比較する。従来方式の場合：待機電流（受信入力検出部＋ＣＰＵ）＝１ｍＡ受信動作電流（データ復調＋データ処理）＝２０ｍＡ受信動作間隔および動作時間＝２分に１回で１秒動作１時間当たりの使用電流＝１ｍＡ×３６００秒＋２０ｍ
Ａ×３０回×１秒＝４２００ｍＡ・秒本発明方式の場合：待機電流（無線識別検出＋ＣＰＵ）＝０．２ｍＡ受信動作電流（データ復調＋データ処理）＝２０ｍＡ受信動作間隔および動作時間＝２０分に１回で１秒動作（仮に従来方式の１／１０の動作間隔とする。）１時間当たりの使用電流＝０．２ｍＡ×３６００秒＋２
０ｍＡ×３回×１秒＝７８０ｍＡ・秒以上のように、本発明方式の場合、携帯無線カード３０
の動作間隔を従来方式の１／１０とすると、総使用電流
は、７８０／４２００≒０．１８６となり、従って電力
消費量は従来方式の約１／５になる。

【００１９】以上のように実施の形態１によれば、質問
器２０から主信号データを送信する前（頭）に、複数の
周波数の内から選択設定されたいくつかの周波数を、複
数のタイムスロットの内選択設定された一定のタイムス
ロットで送信することとし、しかも複数の周波数を同時
には送信しないようにしたので、構成が簡単となる。ま
た、携帯無線カード３０は、あらかじめ設定された周波
数とタイムスロットとに一致した時のみしか、電力消費
の多い受信系の電源がＯＮされないので、大幅な低消費
電力化が期待できる。例えば、上述の場合、その組み合
わせは１２組あるので、複数の質問器があっても、携帯
無線カードが所定の信号を受信して、その受信系まで電
源をＯＮする確率は１／１２となる。周波数およびタイ
ムスロットの組み合わせを増やせば、さらにその確率が
減り、より大幅な低消費電力化を達成することが期待で
きる。

【００２０】実施の形態２．図７はこの発明の実施の形
態２を示す携帯無線カードを利用した無線装置のブロッ
ク構成図および動作説明図である。質問器（送信系）２
０の構成は図１の場合と同じとし、また、携帯無線カー
ドの３０構成は、ｆ３に関する経路を除いて、図１と基
本的に同じである。すなわち、ｆ３の受信系が、周波数
同調部10-3から遅延部11-31およびレベル検波部12-31を
介して一致検出部１３に至る経路と、周波数同調部10-3
から遅延部11-30およびレベル検波部12-30を介して一致
検出部１３に至る経路と２つに別れて、一致検出部１３
の入力がｆ１を含めて３つになった点が異なる。先の実
施の形態１の送信制御方法では、無線識別信号を構成す
る各周波数を、複数タイムスロットの内設定された所定
のタイムスロットを各１つ使って無線伝送（送信）する
ようにしていたのに対し、実施の形態２では、同一無線
周波数について、複数のタイムスロットにわたる送信
（連続していても分散していても良い）も許容するよう
にしたものである。

【００２１】続いて、この装置の動作を図７を用いて説
明する。（ａ）質問器（送信系）の動作質問器２０の動作は、図７に示す送信パターンにより周
波数設定と送信制御を行うものである以外は、図４の場
合と同じなので、詳細説明は省略する。（ｂ）携帯無線カード（応答器、受信系）の動作携帯無線カード３０の動作は、基本的に実施の形態１と
同じであり、従って、それと相違する周波数ｆ３を検出
する部分について説明する。１）携帯無線カード３０に入力された周波数ｆ３は、周
波数同調部10-3に入力されｆ３以外の周波数成分は除去
される。そして、周波数同調部10-3を通過したｆ３の信
号は、２つに分岐され、一方は遅延部11-31に、他方は
遅延部11-30に入力される。２）遅延部11-31に入った信号は、タイムスロット１個
分に相当する時間（ｔ＝１）だけ遅延されレベル検波部
12-31の入力となる。３）一方、遅延部11-30に入った信号は、遅延なしに
（ｔ＝０）レベル検波部12-30の入力となる。４）一致検出部１３では、ｆ１に関するレベル検波部12
-1と、ｆ３に関する２つのレベル検波部12-31、12-30と
からの信号を取り込み、同時に同じレベルの入力がある
判断すると、データ処理部（ＣＰＵ）に割り込み信号を
送出する。５）この割り込み信号が入るとＣＰＵのスリープモード
は解除され、受信部７、データ復調部８、データ処理部
９の電源をＯＮとする命令を出し、それらをＯＮ状態と
する。６）そして、質問器２０からの主信号データを受信して
そのデータ内容を照合し、もし内容が該当すれば応答し
て必要な通信を行う。通信が終了すれば再び受信部７、
データ復調部８、データ処理部９等の電源をＯＦＦとし
て待機モードとなる。

【００２２】図８は、図７におけるｆ１とｆ３を送信す
るタイムスロットを異ならしめたものである。この場合
には、一致検出部１３の出力が図示のように不一致とな
って、携帯無線カード３０は待機状態を維持する。な
お、周波数が３波（ｆ１，ｆ２，ｆ３）の内の２波であ
って、タイムスロットが３つの場合、実施の形態２に対
応する無線識別信号の組み合わせは、下記のようにな
る。

【００２３】

【表３】

【００２４】さらに、周波数が３波（ｆ１，ｆ２，ｆ
３）の内の２波であって、タイムスロットが４つの内の
３つを使用する場合、実施の形態２に対応する無線識別
信号の組み合わせは、下記の通りである。なお、この場
合には、組み合わせ数が多いためその一部分を示す。

【００２５】

【表４】

【００２６】以上の様に実施の形態２によれば、質問器
２０からデータを送信する前（頭）に、複数の周波数の
内の設定されたいくつかの周波数を送信するに際して、
ある周波数を複数のタイムスロットにわって送信するの
で、携帯無線カード３０の遅延部とレベル検出部とにわ
ずかな回路の追加をするだけで、実施の形態１の場合よ
りさらに多くの組み合わせを得ることが可能となる。従
って、質問器２０が該当する信号のみを受信する割合が
向上し、より大幅な低消費電力化がはかれることが期待
される。加えて、実施の形態１に比べ、他システムから
の干渉波および雑音に対しても強くなる。

【００２７】実施の形態３．図９はこの発明の実施の形
態３を示す携帯無線カードを利用した無線装置のブロッ
ク構成図および動作説明図である。ここで、質問器（送
信系）２０の構成は、図３の場合と同じ構成であるので
その説明は省略する。また、携帯無線カード３０の構成
については、図３に示したものに、レベル比較部１４、
ＶＣＯ５およびＰＬＬ６が追加されたものである。そし
て、２つのレベル検波部12-1,12-3 の出力はレベル比較
部１４の入力に接続され、レベル比較器１４の出力はデ
ータ処理部９に接続される。また、ＶＣＯ５とＰＬＬ６
は相互に送受信するように接続され、ＶＣＯ５の出力は
受信部７に接続される。さらに、データ処理部９の出力
の一つがＰＬＬ６への入力の１つされている。以上の点
が図３の携帯無線カード３０と異なるのみで、その他の
構成については同じである。

【００２８】この実施の形態３は、質問器２０から送信
された周波数ｆ１、ｆ３の受信レベルを比較して、受信
レベルの高い方の周波数の主信号データを受信して復調
データとすることを特徴とするものである。（ａ）質問器（送信系）の動作質問器２０の動作は、図９の送信パターンにより周波数
設定と送信制御を行うものである以外は、実施の形態１
と同じであるので詳細説明は省略する。なお、ここ特徴
的なのは、図５の送信パターンに示すように、周波数ｆ
１で主信号データが送信されるとともに、同じ主信号デ
ータが時間を異にして周波数ｆ３でも送信されることで
ある。（ｂ）携帯無線カード（応答器、受信系）の動作携帯無線カード３０の動作は、基本的に実施の形態１と
同じであるので、ここではそれと相違する動作を説明す
る。１）携帯無線カード３０に入力された周波数ｆ１および
ｆ３は、レベル検波部12-1,12-3 でそれぞれレベル検出
される。この２つの出力は、レベル比較部１４に入りど
ちらの周波数のレベルが強いか判定される。なお、以下
の説明では、ｆ３が強いとする。２）一致検出部１３で同時に同レベルの信号か検出され
るとその一致出力がＯＮとなり、割り込み信号がデータ
処理部９に入り、ＣＰＵのスリープモードを解除し、受
信部７、データ復調部８、データ処理部９の電源がＯＮ
となる。さらに、データ処理部９はレベル比較器１４か
らの出力を読み込み、ＰＬＬ６部に対して受信周波数と
してｆ３を設定するよう命令を出す。３）これにより、受信部７はＶＣＯ５から受信レベルの
強い方の主信号データを受信するように設定され、従っ
て、ｆ３の主信号データを受信しそれをデータ復調部８
で復調する。４）それ以降の動作は、実施の形態１と同じである。

【００２９】以上の様に実施の形態３では、質問器２０
から主信号データを周波数を変えて複数回送出させ、携
帯無線カード３０にはレベル比較器１４を追加して、受
信レベルの高い周波数のデータを受信して復調する方法
とした。これにより、実施の形態１で得られる効果に加
え、常に受信レベルの強い方のデータを復調することか
ら通信品質が向上するとともに、データの再送処理等が
不要になり、電力消費の低消費化がより促進される。な
お、通信品質の向上を図るために、一致検出部１３が一
致を検出したら周波数ｆ１およびｆ３の両方のデータを
受信し、データ誤りの無い方を選択する方法も考えられ
る。しかし、その場合にはデータ受信時間が２倍となる
ので、低消費電力化の点で実施の形態３に比べ不利とな
ることは否めない。

【００３０】実施の形態４．図１０はこの発明の実施の
形態４を示す携帯無線カードを利用した無線装置のブロ
ック構成図および動作説明図である。ここで、質問器
（送信系）２０は、図３におけるＶＣＯ５とＰＬＬ６と
を、ＬＯＣＯＳＣ（ローカル発振器）１５、識別ＯＳ
Ｃ１６およびＭＩＸ（周波数混合器）１７に置き換え、
これらによって複数の周波数を得るようにしたものであ
る。また、携帯無線カード３０の構成は、図１０に示す
ような組み合わせの無線識別信号を受信できる様にした
ものである。すなわち、＋ｆ３の周波数信号に関する、
周波数同調部10-11、遅延部11-11,11-12、およびレベル
検波部12-11,12-12の経路と、−ｆ３の周波数信号に関
する、周波数同調部10-21、遅延部11-21,11-22、および
レベル検波部12-21,12-22の経路とを備え、各レベル検
波部からの出力を一致検出部１３の入力とするものであ
る。携帯無線カード３０のその他の構成は、図３の場合
と同じである。

【００３１】この実施の形態４は、先の実施の形態１〜
３における無線識別周波数の発生方法を変更したもの
で、主信号データを送出する無線周波数ｆ０を中心とし
て、識別ＯＳＣ１６で設定された周波数の分だけ上側周
波数（上側帯波）と下側周波数（下側帯波）とを、同時
に無線識別信号として送信することを特徴とする。な
お、ｆ０は抑圧して送信あるいは抑圧せずに送信のいず
れも可能であるが、図１０は抑圧した例を示している。
なお、図１１が、周波数ｆ０を抑圧しないで送信する場
合を示している。

【００３２】（ａ）質問器（送信系）の動作質問器２０の動作は、図１０に示すように、無線識別用
タイムスロット区間で、主信号データを送信する無線周
波数ｆ０に識別ＯＳＣ１６の周波数＋ｆ３と−ｆ３を混
合することにより、無線識別信号を送信するものであ
る。（ｂ）携帯無線カード（応答器、受信系）の動作携帯無線カード３０の動作は、図７の携帯無線カードを
一部変更したものに等しく、具体的には図７の携帯無線
カードからｆ１の受信経路をなくし、かつ図７の携帯無
線カードのｆ３の受信経路を、＋ｆ３と−ｆ３の周波数
の受信経路で置き換えたものである。そして、＋ｆ３と
−ｆ３の周波数の受信経路をそれぞれ２つに分けて、各
遅延部での遅延時間を送信タイムスロットに対応させて
設定したものである（図１０参照）。従って、その動作
は実施の形態２のそれに準ずるものであり、ここでは携
帯無線カード３０の詳細な説明を省略する。

【００３３】なお、図１２は識別ＯＳＣ１６の無線周波
数の一部をｆ３からｆ２へ切り替えた例を示したもので
ある。この場合、携帯無線カード３０には、＋ｆ２と−
ｆ２に関する周波数同調部、遅延部及びレベル検波部の
追加が必要になる。ただし、＋ｆ３と−ｆ３に関する受
信経路はそれぞれ１経路で済む。

【００３４】実施の形態４によれば、質問器２０からの
周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３の３波のうちの１波（ここでは
ｆ３）をデータ送出周波数ｆ０に混合（ＭＩＸ）して送
出し、＋ｆ３と−ｆ３の一致検出をすることで、第１の
実施例の効果に述べたと同等の、無線区間での識別数を
確保することができる。また、データ送出周波数ｆ０を
抑圧しないで送信し、携帯無線カードで、＋ｆ３，ｆ
０，−ｆ３の一致検出をすれば、さらに大幅に誤検出を
低減できる。ただし、＋ｆ３，ｆ０，−ｆ３を検出する
方法は、携帯無線カード３０の規模が多少大きくなるの
で、例えば、＋ｆ３とｆ０またはｆ０と−ｆ３を検出す
るようにすれば回路規模がそれほど大きくならずに済む
であろう。また、周波数ｆ０の周波数同調部10-11,10-2
1を主信号データの受信部７と共用すれば、携帯無線カ
ード３０内の回路を少なくすることができ、低消費電力
化及び小型軽量化が促進される。

【００３５】この発明は、主にＩＤ認識が必要な携帯無
線カード（機器）の低消費化を行うもので、電力低消費
化により電池容量を減らすことができ、これにより携帯
無線カードの小型、軽量化を一層促進させようとするも
のである。そのため、本発明は小型化、軽量化が必要な
携帯無線カード（機器）すべてに利用可能で、また、Ｉ
Ｄ認識が必要としないシステムでも利用できる。

【００３６】その使用例として、既に、自動改札システ
ムと自動入退管理システムを説明したが、その他の次の
ような利用も可能である。（１）位置検出システム（より具体的には遊園地、イベ
ント会場、デパート等の施設での迷子防止システム）私説遊園地内の主要ポイントに質問器を設けておき、応
答器を付けた子供が付近を通るとＩＤを返答するシステ
ムである。これによれば、子供が遊園地内のどこにいる
か常に把握できる。この場合、応答器は子供が持つた
め、できるだけ小型軽量とすべきである。（２）物流管理システム応答器に予めＩＤと品物の内容を書き込んだものを記憶
しておき、質問器を各物流チェックポイント（品物の積
み下ろし場所等）に置いておけば、梱包を外すことなく
通過経路や内容がわかるシステムである。この場合は、
応答器を電池で動作させることが必須であることに加
え、応答器がいろいろな電波環境のところに流通される
可能性があるので、余分な電源消費をしないよう、電波
干渉や雑音に強いことが必須となる。なお、無線識別用
タイムスロット部分を、例えば行き先別にコード化して
おけば、さらに物流管理を効率化でき低消費電力化が期
待できる。（３）グループ呼び出しシステム企業内等で無線識別タイムスロット部分の割り当てをグ
ループ毎にコード化し、そのコードに対応する携帯無線
カードを各人に持参させておく。そして、一斉呼び出し
が必要な場合には、質問器が所定のコードで呼び出せ
ば、それに対応するグループが一斉に呼び出せる。

【００３７】以上、この発明の実施の形態を具体的に説
明してきたが、この発明は上記実施の形態に示された装
置構成や無線識別信号に限定されるものではなく、この
発明思想内におけるそれらの種々の変形をも含むことは
いうまでもない。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、応答
器の低消費電力化が図れるので、携帯無線カード等に使
用する電池容量を小さくでき、従って、携帯機器の必須
事項である小型、軽量化を促進させることができる。ま
た、複数の無線周波数と複数のタイムスロットを使用
し、それらの組み合わせが一致した時のみしか受信系が
立ち上がらないようにしたので、従来の周波数を１波し
か使用していないシステムに比べて、干渉波に対しても
強い利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】携帯無線カード利用した自動入退室管理シス
テムの説明図。

【図２】従来の応答器の構成図。

【図３】この発明の実施の形態１を示す携帯無線カー
ドを利用した無線装置のブロック構成図および動作説明
図。

【図４】図３の構成において、質問器から図３と異な
る組み合わせの無線識別信号が送られた場合の動作説明
図。

【図５】図３における応答器の動作フロー図。

【図６】図３における応答器各部の具体的な構成例を
示す回路図。

【図７】この発明の実施の形態２を示す携帯無線カー
ドを利用した無線装置のブロック構成図および動作説明
図。

【図８】図７の構成において、質問器から図７と異な
る組み合わせの無線識別信号が送られた場合の動作説明
図。

【図９】この発明の実施の形態３を示す携帯無線カー
ドを利用した無線装置のブロック構成図および動作説明
図。

【図１０】この発明の実施の形態４を示す携帯無線カ
ードを利用した無線装置のブロック構成図および動作説
明図。

【図１１】周波数ｆ０を抑圧しない場合の無線識別信
号の例示図。

【図１２】図１０の構成において、図１０と異なる組
み合わせの無線識別信号の例示図。

【符号の説明】

１データ制御部、２データ変調部、３送信部、４
アンテナ、５ＶＣＯ（電圧制御発振器）、６ＰＬ
Ｌ（フェーズロックドループ）、７受信部、８デー
タ変調部、９データ処理部、10-1,10-3 周波数同調
部、11-1,11-3遅延部、12-1,12-3 レベル検波部、11-3
0,11-31 遅延部、12-30,12-31 レベル検波部、11-11,
11-12,11-21,11-22 遅延部、12-11,12-12,12-21,12-22
レベル検波部、１３一致検出部、１４レベル比較
部、２０質問器、３０応答器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5K012 AB05 AB12 AB19 AC09 AC11 AE12 BA07 5K067 AA03 AA42 AA43 BB32 CC13 CC22 DD02 DD15 DD17 DD43 DD44 EE02 EE10 EE22 EE35 EE71 FF16 GG07 HH22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】データを無線送信する質問器と、前記デ
ータを受信し応答を前記質問器に送信する応答器とを備
えた、無線装置における識別送受信の方法であって、複数の無線周波数とそれらの信号を送信する時間枠であ
る複数のタイムスロットとを組み合わせて無線識別信号
を構成し、前記質問器から主信号であるデータの送出前
に該無線識別信号を送信することを特徴とする、無線装
置における識別送受信の方法。
【請求項２】前記無線識別信号は、ある周波数が必ず
先頭のタイムスロットで送信されることを特徴とする、
請求項１記載の方法。
【請求項３】先頭のタイムスロットに続く第２タイム
スロット以降のタイムスロットでは、信号が何も送信さ
れていないか、または１つの周波数だけが送出されてい
ることを特徴とする、請求項２記載の方法。
【請求項４】前記無線識別信号として、予め定められ
た複数の無線周波数の中からいくつかを選択して使用す
ることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項５】前記無線識別信号は、同じ無線周波数を
タイムスロットに連続的に又は離散的に割り当てること
を特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項６】前記応答器が、前記主信号データを受け
る受信部及びそれを復調するデータ復調部を含むデータ
受信系と、該データ受信系を制御するＣＰＵを備えたデ
ータ制御部とを有するものにおいて、該応答器は、前記
質問器から所定の信号を受信するまでは、前記データ受
信系を電源ＯＦＦの状態とし、かつ、前記ＣＰＵを動作
停止状態のスリープモードとして待機していることを特
徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項７】前記応答器は、前記無線識別信号の組み
合わせに応じた周波数の同調部と、送出されたタイムス
ロットに応じた遅延時間を持つ遅延部と、受信した複数
の周波数の信号レベルを検出する検出部とを有し、前記検出部が同時に規定レベル以上の信号を検出した時
のみ前記質問器からの信号と判断し、前記ＣＰＵのスリ
ープモードを解除し、かつ前記データ受信系を電源ＯＮ
とすることを特徴とする、請求項６記載の方法。
【請求項８】前記主信号データを、先行する前記無線
識別信号の周波数のうちの何れか１つと同じ周波数で送
出することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項９】前記主信号データを、先行する前記無線
識別信号の複数の周波数と同じ周波数で、かつタイミン
グが重ならないようにして複数回送出することを特徴と
する、請求項１記載の方法。
【請求項１０】前記応答器は、前記無線識別信号を構
成する各周波数の受信レベルを比較選択するレベル比較
器を有し、該比較器で選択された受信レベルの強い方の
主信号データを復調することを特徴とする、請求項１記
載の方法。
【請求項１１】前記無線識別信号を前記複数の無線周
波数と前記タイムスロットとを組み合わせて複数作り、
それらをいくつかの応答器からなるグループ毎に対応さ
せることを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項１２】前記無線識別信号を発生させるため
に、周波数混合器を使用することを特徴とする、請求項
１記載の方法。
【請求項１３】前記周波数混合器の入力信号周波数
は、前記主信号データ送信用の周波数と前記無線識別信
号用の周波数であることを特徴とする、請求項１２記載
の方法。
【請求項１４】前記データ送信用周波数を抑圧して前
記無線識別信号用周波数の上側波および下側波を送信す
る、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】前記データ送信用周波数を抑圧せずに
前記無線識別信号用周波数の上側波および下側波を送信
する、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】前記応答器における前記無線識別信号
の検出において、前記データ送信用周波数とともに、前
記無線識別信号用周波数の上側波および／または下側波
を検出する、請求項１４又は請求項１５記載の方法。
【請求項１７】前記データ送信用周波数の検出を、前
記主信号データを受信するための受信部を利用して行う
ことを特徴とする、請求項１６記載の方法。