JP2002009660A - データキャリアシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 外乱電波を確実に識別し、無用のウェイクア
ップが発生を防止したデータキャリアシステムを提供す
る。 【解決手段】 応答器手段と、質問器手段とよりなり、
この質問器手段が応答器手段に近接したときにウェイク
アップして質問器手段との間でマイクロ波による通信を
実行するデータキャリアシステムにおいて、質問器手段
は、マイクロ波の発射開始時に低周波のＡＭ変調信号を
付加する機能を具備し、応答器手段は、低周波のＡＭ変
調信号を受信した時のみウェイクアップする機能を具備
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、データキャリアシ
ステム（個別対象物認識システム）に係わり、特にその
応答器（以下ＩＤタグ）の機能改善技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】データキャリアシステムは、質問器（リ
ーダ／ライタ、以下Ｒ／Ｗ）が、マイクロ波を用いて、
このＲ／Ｗから離れた位置にあるＩＤタグの中に記憶さ
れた個別データを読み出し、またＩＤタグにデータを書
き込むシステムである。このようなデータキャリアシス
テムは、ＦＡ（Factory Automation）、物流、鉄道切符
およびスーパーマーケットの価格読み取り、あるいは鉄
道保安装置等に広く利用されている。

【０００３】ここで、一般的なデータキャリアシステム
の概要を説明する。図６は、データキャリアシステムの
構成を示したブロック図である。この図において、符号
１はＩＤタグであり、認識される対象物に搭載され、変
復調回路２、アンテナ３、ＭＰＵ回路４、メモリ５およ
び内蔵電池６から構成されており、Ｒ／Ｗ７より送信さ
れる自身の個別情報データがメモリ５に記憶されてい
る。

【０００４】Ｒ／Ｗ７は、送受信回路８、アンテナ９、
変復調回路１０およびＭＰＵ回路１１で構成されてお
り、ホストコンピュータ１２に通信回線Ｄ３を介して接
続され、ホストコンピュータ１２より命令を受け、ＩＤ
タグ１内のメモリ５に保持されているデータの読出し、
および書込みを行う。ホストコンピュータ１２は、Ｒ／
Ｗ７を制御し、複数のＩＤタグに対する個別情報データ
の収集と管理を行う。

【０００５】ＩＤタグ１において、変復調回路２はＭＰ
Ｕ回路４から送信された信号を変調し、信号波としてア
ンテナ３により送信すると共に、アンテナ３で受信され
た信号波を復調し、ＭＰＵ回路４に受信信号を送信する
ものである。ＭＰＵ回路４は、変復調回路２からの受信
信号および変復調回路２への送信信号の送受信データの
管理を行う。

【０００６】Ｒ／Ｗ７において、送受信回路８はＩＤタ
グ１との通信における送信波および受信波をアンテナ９
により送受信するものである。変復調回路１０は、送受
信回路８へ送信する信号の変調を行い、送受信回路８よ
り受信する信号の復調を行うものである。ＭＰＵ回路１
１は、送受信するデータの管理およびホストコンピュー
タ１２との通信制御を行う。

【０００７】次に、ＩＤタグ１とＲ／Ｗ７の動作を説明
する。まず、ホストコンピュータ１２が個別データの書
込み又は読出し命令を、たとえばＲＳ−２３２Ｃの規格
で制御される通信回線Ｄ３を介し、Ｒ／Ｗ７へ送信す
る。次に、ホストコンピュータ１２からの信号を受信す
ると、Ｒ／Ｗ７は、命令データをＡＳＫ（Amplitude Sh
ift Keying）変調した送信波ＲＤ１０を介して認識対象
物であるＩＤタグ１へ送信する。

【０００８】そして、Ｒ／Ｗ７からの命令データを変復
調回路２が受信すると、ＩＤタグ１のＭＰＵ回路４は、
回路が動作していないスリープモードからウェイクアッ
プし、受信データを変復調回路２で復調した命令データ
の解読を行う。次に、解読された読出しまたは書込みの
命令に従い、ＭＰＵ回路４はメモリ５に記憶されるデー
タの読出しまたは書込みを行う。

【０００９】次に、ＭＰＵ回路４は、データ処理終了後
に終了信号を変復調回路２へ送信し、変復調回路２は、
終了信号をＦＳＫ（Frequency Shift Keying）変調およ
びＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）変調を行
い、Ｒ／Ｗ７へアンテナ３により送信波ＴＤ１０として
送信する。ここで、ＩＤタグ１とＲ／Ｗ７との間での個
別情報データの読出しおよび書込みを実行するデータ通
信の媒体は、たとえば２．４５ＧＨｚ帯のマイクロ波が
用いられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、ＩＤタ
グ１とＲ／Ｗ７との間での個別情報データの読出しおよ
び書込みを実行するデータ通信の媒体は、たとえば２．
４５ＧＨｚ帯のマイクロ波が用いられる。しかしなが
ら、同一周波数帯２．４ＧＨｚ〜２．４８ＧＨｚには無
線ＬＡＮで使用されているＳＳ無線があり、ＩＤタグ１
がこの環境に接近して使用される場合は、外乱電波とな
り、無用のウェイクアップが発生し、無駄な電池消耗が
発生する。

【００１１】本発明は、上記技術課題に鑑みてなされた
ものであり、外乱電波を確実に識別し、無用のウェイク
アップの発生を防止したデータキャリアシステムの提供
を目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴の第１は、
応答器手段と質問器手段とからなり、この質問器手段が
応答器手段に近接したときにウェイクアップして該質問
器手段との間でマイクロ波による通信を実行するデータ
キャリアシステムにおいて、前記質問器手段は、マイク
ロ波の発射開始時に低周波のＡＭ変調信号を付加する機
能を具備し、前記応答器手段は、前記ＡＭ変調信号を受
信した時のみウェイクアップする機能を具備せしめた点
にある。

【００１３】更に特徴の第２は、応答器手段は、ＡＭ変
調信号をパルス積分する手段と、このパルス積分手段の
直流出力の所定レベルをスレッシュホールドとする比較
手段とを具備し、この比較手段の出力によりウェイクア
ップせしめた点にある。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係わるデータキャリアシステムの一実施形態について説
明する。

【００１５】図１は、本実施形態におけるＩＤタグのブ
ロック図である。なお、この図では、図６を用いて既に
説明した従来の構成要素と同一の構成要素には同一符号
を付している。

【００１６】このＩＤタグ１’において、１３はダイオ
ードによる検波回路であり、受信されたマイクロ波から
エンベロープ信号ｄ１を抽出する。このエンベロープ信
号ｄ１は、変復調回路２及びレベル比較回路１４に入力
される。レベル比較回路１４は、エンベロープ信号ｄ１
の所定レベル以上の信号ｄ２を本発明の主要部である安
定化回路１５に供給する。ｗ１は安定化回路１５から出
力されるウェイクアップ制御信号である。電池６は、レ
ベル比較回路１４及び安定化回路１５に待機用電源Ｖcc
1を常時供給する。

【００１７】１６は上記ウェイクアップ制御信号ｗ１で
作動する割込制御回路であり、アンテナ３からのＲ／Ｗ
７からの受信信号が発生したときに他の信号処理に優先
してこの入力データをメモリ５に取り込むべく、ＭＰＵ
回路４に割り込みをかける。

【００１８】１７はウェイクアップ制御信号ｗ１で作動
する主電源Ｖcc2制御回路であり、ウェイクアップ制御
信号ｗ１の入力によりＭＰＵ回路４を含む他の回路に主
電源Ｖcc2が給電されてウェイクアップ状態となり、割
り込み処理が実行される。この割り込み処理が終了する
と、ＭＰＵ回路４より終了信号ｗ２がＶcc2制御回路１
７に与えられ、主電源Ｖcc2の供給はオフとなり、本Ｉ
Ｄタグ１’はスリープモードに戻る。

【００１９】１８は通信制御回路であり、Ｒ／Ｗ７より
の受信信号に基づく割り込み処理の期間中、復調回路２
ａにより復調された命令データをＭＰＵ回路４に渡し、
ＭＰＵ回路４から渡されるデータを変調回路２ｂを介し
てアンテナ３に供給し、Ｒ／Ｗ７との間の電波通信を制
御する。

【００２０】図２は、上記安定化回路１５の詳細構成を
示す回路図である。抵抗Ｒ１〜Ｒ３、コンデンサＣ１，
Ｃ２およびダイオードＤ１からなる回路は、パルス積分
回路である。上記信号ｄ２の最初のパルスは、ダイオー
ドＤ１で整流されてコンデンサＣ１にチャージされる。
次のパルスは同様にコンデンサＣ１にチャージされると
共に、前回のチャージ電荷はコンデンサＣ２に移行す
る。以後信号ｄ２のパルス入力の都度、コンデンサＣ１
の電荷がコンデンサＣ２に積分加算されるので、コンデ
ンサＣ２の２次側電圧ｅ１は、ＡＭ変調信号ｄ２のパル
ス入力に同期してステップ状に上昇する。

【００２１】コンデンサＣ３，Ｃ４、ダイオードＤ３，
Ｄ４からなる回路は、倍電圧回路である。上記２次側電
圧ｅ１のレベルを２倍に増幅した電圧ｅ２を、バッファ
機能を兼ねたインバータＵ１に供給する。電圧ｅ２がイ
ンバータＵ１固有のスレッシュホールドレベルｅｓを超
えたときインバータＵ１の比較出力ｅ３は反転する。即
ちこのインバータＵ１は比較手段を構成する。比較出力
ｅ３は、バッファ機能を兼ねたインバータＵ２に供給さ
れる。インバータＵ２の出力はウェイクアップ信号Ｗ１
であり、入力側の抵抗Ｒ６とコンデンサＣ５からなる時
定数回路により、立ち上がり及び立下りにスロープを有
する信号となる。

【００２２】図３は、このような安定化回路１５の各部
の信号波形を示している。（ａ）は、レベル比較回路１
４から出力された信号ｄ２であり、データの送信に先立
ってＡＭ変調波が付加されている。（ｂ）は、比較手段
を構成するインバータＵ１の入力電圧ｅ２の波形を示
し、時刻ｔ０より上記ＡＭ変調波のパルス毎にステップ
上昇し、時刻ｔ１でスレッシュホールドレベルｅｓを越
える。（ｃ）は、インバータＵ１の出力ｅ3であり、上
記時刻ｔ１で反転する。（ｄ）はインバータＵ２の出力
ｗ１であり、時刻ｔ１で立ち上がると共にデータの終了
時刻ｔ2で立ち下がる。

【００２３】図４は、本データキャリアシステムの通信
手順の説明図である。まず、ホストコンピュータ１２か
らコマンド（命令データ）をＲ／Ｗ７’に送出すると、
Ｒ／Ｗ７は低周波のＡＭ変調信号を含んだマイクロ波を
タグ１に送出する。タグ１’は、この低周波のＡＭ変調
信号を検出するとＲ／Ｗ７’からの電波であることを認
識し、ウェイクアップ動作を開始する。

【００２４】そして、ウェイクアップが完了するとタグ
1’はタグネームをＲ／Ｗ７’に返す。Ｒ／Ｗ７’は、
タグネームをメモリ５に記憶すると共にKILLコマンドを
タグ１’に返す。タグ１’は、このKILLコマンドを受け
ると、ＭＰＵ回路４より信号ｗ２を発信して主電源Ｖcc
2をオフとし、スリープモードに戻る。Ｒ／Ｗ７’はレ
スポンスとしてタグネームをホストコンピュータ１２に
返す。

【００２５】図５は、上記動作の処理を時系列的示すフ
ローチャート図である。スリープモードの状態におい
て、Ｒ／Ｗ７’から低周波のＡＭ変調信号を含んだマイ
クロ波を受信すると、タグ1’は、安定化回路１５の処
理を実行してウェイクアップし、Ｖcc2制御回路１７に
よる主電源Ｖcc2の供給がオンとなる。そして、電波通
信処理において割込制御回路１６による割り込み処理が
実行され、割り込み通信の処理が終了すると、主電源Ｖ
cc2の供給がオフとなり、スリープモードに戻る。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、マイクロ波に含まれる
ＡＭ変調信号とタグ内に設けた安定化回路の信号処理に
より、外乱電波を確実に識別することができるので、無
用のウェイクアップの発生を防止したデータキャリアシ
ステムを容易に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態におけるデータキャリア
システムの機能構成を示すブロック図である。

【図２】 本発明の主要部をなす安定化回路の実施例を
示す回路構成図である。

【図３】 安定化回路の動作を説明する各部の波形図で
ある。

【図４】 本発明を適用したデータキャリアシステムの
通信手順の説明図である。

【図５】 本発明の一実施形態におけるＩＤタグの処理
を時系列的に示すフローチャート図である。

【図６】 従来のデータキャリアシステムの一構成例を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１，１’……ＩＤタグ（応答器手段） ２……変復調回路 ２ａ……復調回路 ２ｂ……変調回路 ３……アンテナ ４……ＭＰＵ回路 ５……メモリ ６……電池 ７，７’……Ｒ／Ｗ（質問器手段） ８……送受信回路 ９……アンテナ １０……変復調回路 １１……ＭＰＵ回路 １２……ホストコンピュータ １３……検波回路 １４……レベル比較回路 １５……安定化回路 １６……割込制御回路 １７……Ｖcc2制御回路 １８……通信制御回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 応答器手段と質問器手段とからなり、こ
   の質問器手段が前記応答器手段に近接したときにウェイ
   クアップして該質問器手段との間でマイクロ波による通
   信を実行するデータキャリアシステムにおいて、 前記質問器手段は、マイクロ波の発射開始時に低周波の
   ＡＭ変調信号を付加する機能を具備し、 前記応答器手段は、前記ＡＭ変調信号を受信した時のみ
   ウェイクアップする機能を具備することを特徴とするデ
   ータキャリアシステム。
2. 【請求項２】 応答器手段は、ＡＭ変調信号をパルス積
   分する手段と、このパルス積分手段の直流出力の所定レ
   ベルをスレッシュホールドとする比較手段とを具備し、
   この比較手段の出力によりウェイクアップせしめること
   を特徴とする請求項１記載のデータキャリアシステム。