JP2004164220A - Data carrier, reader/writer device, and data carrier system - Google Patents

Data carrier, reader/writer device, and data carrier system Download PDF

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JP2004164220A JP2002328646A JP2002328646A JP2004164220A JP 2004164220 A JP2004164220 A JP 2004164220A JP 2002328646 A JP2002328646 A JP 2002328646A JP 2002328646 A JP2002328646 A JP 2002328646A JP 2004164220 A JP2004164220 A JP 2004164220A
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英一 石井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To cause data constituting the ID of a tag to be transmitted at a time from a plurality of tags existing within a service area and to ensure that a reader/writer device recognizes the plurality of data transmitted at a time from the plurality of tags. <P>SOLUTION: A plurality of bit data which constitutes a characteristic ID are divided into predetermined bits and transmitted. The frequencies of signals responding to the reader/writer device are individually set according to the data contents of the predetermined bits. When a command signal is sent from the reader/writer device, the response signals are sent at a time at the frequencies individually set according to the data contents of the predetermined bits, thus ensuring that within one response period, the reader/writer device is able to recognize the ID transmitted from at least one of the tags. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータキャリア、リーダ/ライタ装置及びデータキャリアシステムに関し、特に、所定のサービスエリア内に存在している複数のタグのIDを順次読み取るマルチリードシーケンスを行うために用いて好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、サービスエリア内に複数のタグ(データキャリア)が同時に存在することが多い環境で使用されるデータキャリアシステムにおいては、上記複数のタグを呼び出すために種々の方式でマルチリードシーケンスが行われている。
【0003】
例えば、特許文献1では、各データキャリアに持たせたユニークなIDを、マルチリードシーケンスによる順次読み取りを行って、一回のシーケンスでデータキャリアのIDを1個づつ読み出していた。このような、データキャリアシステムにおいては、リーダ/ライタ装置と複数のタグとの間にて行われる通信動作における単位時間を1etu(elementary time unit)と表現するようにしている。
【0004】
従来行われているデータキャリアシステムにおけるマルチリードシーケンスの一例を以下に説明する。
(第1の従来例)
先ず、リーダ/ライタ装置が複数のタグに向けてマルチリードコマンド信号を発行する。それに対して、各タグは所定の設定時間(第1の設定時間)が経過した後に、各タグに割り当てられているIDを構成するビットデータにおける最下位の1桁/2桁のデータ、あらかじめ定められたタイムスロットにて上記リーダ/ライタ装置に返事を返す。
【0005】
上記リーダ/ライタ装置に返事を返す際に、1桁の場合には2種類のタイムスロットを使用し、2桁の場合には4種類のタイムスロットを使用するようにしている。何れにしても、特定のタイムスロット内の信号レベルを判定して受信結果を決定するために、2種類/4種類のタイムスロットは互いに重ならないようにすることが重要である。そのため、各々のタイムスロット間にはガードタイムが設定されているか、或いは各々のタイムスロットが単独に存在する期間が充分に長くなるように上記タイムスロットの長さが設定されていた。
【0006】
このため、リーダ/ライタ装置から送られたコマンド信号に対して各タグが応答する場合には、「時間バラツキ+受信系での応答時間ばらつき」を考慮して、時間的に余裕を持たせてある。よって、従来は上記タイムスロットの目安は最速で3etu程度となるように設定していた。
【0007】
一方、リーダ/ライタ装置においては、各々のタイムスロット毎にタグからの返事の信号を検出する動作を全てのタイムスロットが終わるまで継続して行うようにしている。そして、リーダ/ライタ装置で各タグからの信号を検出した場合には、検出したタイムスロットに対応するデータを指定して、次の桁の返事を返すように命令する桁上げ信号を該当するタグに送信するようにしている。
【0008】
この場合、複数のタイムスロットで信号を検出しても次の桁の返事を返すように指定するのは何れか1種類のタグに対してのみとなる。なお、上記検出した信号よりどのデータを選んでもよいが、一般には、優先順位をタイムスロット順に割り振っておくようにしている。しかし、ランダムに選んでもよく、また、特定のIDコードを優先する管理も可能である。リーダ/ライタ装置でタグからの信号を検出しなかった場合には上記桁上げ信号をタグに送らず、その回のマルチリードシーケンスを終了する。
【0009】
次に、各々のタグ側の動作について説明する。各々のタグにおいては、ヒットしたタグは所定の設定時間(第2の設定時間=第1の設定時間)が経過した後に、次の桁のデータに応じたタイムスロットにて返事を返す。また、ヒットしなかったタグはそのマルチリードシーケンスより抜けて次のコマンド信号待ちとなる。
【0010】
一方、タグが返事の信号を返したにも関わらず、リーダ/ライタ装置で全てのタイムスロットで信号を検出できなかった場合には、リーダ/ライタ装置は桁上げ信号を返さないようにしていた。上記の如くして、リーダ/ライタ装置はその回のマルチリードシーケンスを終了する。これにより、タグもマルチリードシーケンスより抜けて次のコマンド信号待ちとなる。
【0011】
このようなマルチリードシーケンスを繰り返し行った結果、IDコードを全桁返事したタグはリーダ/ライタ装置にIDを全桁読み取ってもらったので、以降にリーダ/ライタ装置から送られるマルチリードコマンド信号に対して応答しなくなる。よって、次回のマルチリードコマンド信号に対して応答するタグの数が1個減ることになる。
【0012】
この通信手順を繰り返して行っていくと、1回のマルチリードシーケンスで1個のタグのIDを読み取ることが出来る。したがって、このマルチリードシーケンスを何回も繰り返して行くことで、サービスエリア内に多数のタグが存在していても、全てのIDを順次読み取ることが可能である。したがって、各々のタグ内の制御は定型動作の繰り返しでよいので簡単なため、タグの製造コストを低減することができる利点があった。
【0013】
【特許文献1】
特開平8−36623号公報
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
以上、説明したように、従来のデータキャリアシステムにおけるマルチリードシーケンスの方法では、各々のタグは複数のタイムスロットに分けてリーダ/ライタ装置に返事を返していた。このため、リーダ/ライタ装置は、特定のタイムスロットの間に受信信号の有り無しを判定する必要があったので、上述したように複数のタグの返事が完全に重ならないように各々のタイムスロットを設定する必要があった。
【0015】
また、各々のタグはリーダ/ライタ装置から送られるコマンド信号に対して同期して動作するが、各々のタグ間で応答ズレがある問題があった。また、タグからの信号の有無をリーダ/ライタ装置側で判定するまでの時間も信号レベルによって変わってくる問題があった。
【0016】
すなわち、リーダ/ライタ装置に直近のタグからの信号は、リーダ/ライタ装置に強く伝わるため、各々のタグが返事を返し始めてから、リーダ/ライタ装置において信号有りと判断するまでの時間が早く、逆に返事を止めた後に信号が無いと判断する時間が遅くなるという問題があった。
【0017】
それに対し、リーダ/ライタ装置のサービスエリアの限界に近い位置(リーダ/ライタ装置からは遠い位置)にいるタグの返事は、リーダ/ライタ装置に伝わる信号が弱いために、タグが返事を返し始めてから信号有りとリーダ/ライタ装置が判断するまでに要する時間が遅く、逆に返事を止めた後に信号が無いとリーダ/ライタ装置が判断する時間が早くなる問題があった。
【0018】
このため、各々のタグの返事が重ならないようにするために、タイムスロットの間にガードタイムを入れたり、各タイムスロットを延ばしたりする必要があった。したがって、従来の方法においてはマルチリードシーケンスの時間が長くかかる問題があった。
【0019】
本発明は上述の問題点にかんがみてなされたもので、タグのIDを構成するデータを、サービスエリア内に存在する複数のタグから一斉に送信させるようにするとともに、上記複数のタグから一斉に送られた複数のデータをリーダ/ライタ装置側で確実に認識できるようにすることを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明のデータキャリアは、複数のビットデータにより構成される固有のIDが割り当てられていて、リーダ/ライタ装置から送られるコマンド信号に応じて上記固有のIDを送信するデータキャリアであって、上記複数のビットデータを所定のビット毎に分割して送信するようにするとともに、上記リーダ/ライタ装置に応答する信号の周波数が上記所定ビットのデータ内容に応じて個別に設定されていて、上記リーダ/ライタ装置からコマンド信号が送信された際に、上記所定ビットのデータ内容に応じて個別に設定された周波数による応答信号を一斉に送信するようにしたことを特徴としている。
また、本発明の他の特徴とするところは、上記固有のIDを構成する複数のビットデータを2ビット毎に分割し、上記2ビットにより表される4種類のデータ内容に応じて個別に設定された4つの周波数による4種類の応答信号の何れかを用いて上記リーダ/ライタ装置に応答するようにしたことを特徴としている。
【0021】
本発明のリーダ/ライタ装置は、上記に記載のデータキャリアから送信されるIDを順次読み取ってマルチリードシーケンスを行うように構成されたリーダ/ライタ装置であって、上記複数のデータキャリアからそれぞれ送信される応答信号の周波数毎に信号の有無を検出し、上記複数のデータキャリアから一斉に送信される応答信号について、少なくとも何れか1つの応答信号を1つの応答期間内に認識するようにしたことを特徴としている。
【0022】
本発明のデータキャリアシステムは、上記に記載のデータキャリアと、上記に記載のリーダ/ライタ装置とを用いることを特徴としている。
【0023】
【発明の実施の形態】
次に、図面を参照しながら本発明のデータキャリア、リーダ/ライタ装置及びデータキャリアシステムの実施の形態を説明する。
(第1の実施の形態)
本実施の形態は、マルチリードシーケンスにおいて、タグそれぞれのID番号を構成するビットデータに応じて、異なるサブキャリア周波数で一斉に返事をさせるようにしている。
【0024】
図1は、第1の実施の形態におけるタグの構成例を示すブロック図である。
本実施の形態のタグ(データキャリア)100は、リーダ/ライタ装置から送られるマルチリードコマンド信号をアンテナ101で受信すると、バンドパスフィルタ102で不要な帯域の信号をカットしてからアンプ103で所定のレベルに増幅して制御回路104に供給する。
【0025】
制御回路104は、入力されたマルチリードコマンド信号に従ってID記憶回路105に記憶されているIDを構成するビットデータのうち、1ビットを読み出して、パターン生成回路106に導出する。パターン生成回路106は、ID記憶回路105から読み出されたビットデータの内容に従って所定の周波数のサブキャリアを生成する。
【0026】
本実施の形態のパターン生成回路106は、第1のサブキャリア生成回路106aと第2のサブキャリア生成回路106bとを有していて、125KHzのキャリア周波数Sに対して、第1のサブキャリア信号S1または第2のサブキャリア信号S2の何れかのサブキャリア信号を生成する。
【0027】
上記第1のサブキャリア信号S1は、キャリア周波数S25KHzを3分周した41.667KHzの信号周期でキャリを変調して生成されるものであり、83.333KHzである。
【0028】
また、上記第2のサブキャリア信号S2は、キャリア周波数S(125KHz)を5分周した25KHzの信号周期でキャリを変調して生成されるものであり、100KHzである。
【0029】
上述のようにして生成されるサブキャリア信号S1またはS2は、パターン生成回路106から出力アンプ107に供給され、所定のレベルに増幅されてからアンテナ101を介してリーダ/ライタ装置に送信される。
【0030】
次に、図2を参照しながら本実施の形態のリーダ/ライタ装置の構成例を説明する。
図2において、201〜20nはサービスエリア内に存在しているタグを示している。また、210はリーダ/ライタ装置本体、211はアンテナ、212aは第1のバンドパスフィルタ、213aは第1のアンプ、214aは第1の検波回路であり、212bは第2のバンドパスフィルタ、213bは第2のアンプ、214bは第2の検波回路である。また、215はコントローラ、216は出力アンプである。
【0031】
このような構成により、アンテナ211からコマンド信号がリーダ/ライタ装置から送信されると、それに応じて各タグ201〜20nからはIDを構成するデータの内容に応じて個別に設定されたサブキャリア信号が一斉に送信される。
【0032】
上記各タグ201〜20nから一斉に送信された各サブキャリア信号は、バンドパスフィルタ212a、212bにより不要な周波数帯が取り除かれた後でアンプ213a、213bに入力されて増幅され、次に、検波回路214a、214bによって検波されてサブキャリア信号が検出され、上記検出されたサブキャリア信号の検出結果(あるいは、サブキャリア信号の有無の判定結果)がコントローラ215に入力される。
【0033】
上記コントローラ215は、CPU、RAM及びROM等よりなるコンピュータシステムにより構成されており、各タグ201〜20nにマルチリードシーケンスを行うためのコマンド信号を送信したり、各タグ201〜20nから送られるIDを構成するデータ内容に応じて個別に設定されたサブキャリア信号に基づいて、少なくとも何れか1つのタグから送信されたIDのビットを認識したりする。
コントローラ215から出力されるコマンド信号は、出力アンプ216によって増幅され、アンテナ211を介して各タグ201〜20nに送信される。
【0034】
次に、上述のように構成されたタグ及びリーダ/ライタ装置により構成されるデータキャリアシステムの動作を具体的に説明する。
リーダ/ライタ装置からマルチリードコマンド信号が発行されると、タグ側は設定された時間後に一定時間にわたって返事の信号を返す。上記返す信号はサブキャリア周波数Sで一定時間の連続波か、あるいは同じく一定時間内で位相を設定期間毎にランダムに変化させる位相変調波である。
【0035】
上記のように、位相変調をランダムにかける理由は、複数のタグ201〜20nが同じ周波数で同時に返事を返すと、確率的には低くても互いの信号を打ち消しあってしまうことがあり、このような場合には、はリーダ/ライタ装置で信号を検出できなくなってしまう不都合を回避するためである。
【0036】
本実施の形態においては、上述のようにしてタグの返事の信号にランダムで位相変調をかけているので、信号が打ち消しあってしまうことがあっても、位相がランダムに変化することにより、続けて信号が打ち消しあうことは更に確率が下がるので、信号を検出する確率を上げることができるからである。
【0037】
返事のサブキャリア周波数は、タグのIDの最初の桁のデータによって決めるようにしている。例えば、「0」に対しては第1のサブキャリア信号S1として100KHzを設定し、「1」に対しては第2のサブキャリア信号S2として83.333KHzを設定している。
【0038】
したがって、あるタグのIDが「11100100」であるとすると、最下位ビットは「0」であるので、100KHzである第2のサブキャリア周波数S2で一定時間返事を返すようにする。
【0039】
リーダ/ライタ装置は、このとき両方のサブキャリア信号がタグから返ってくる可能性のあるので、両方のサブキャリア信号を検出するようにしている。すなわち、上記第1のバンドパスフィルタ212a、第1のアンプ213a、第1の検波回路214aで第1のサブキャリア信号S1(周波数100KHzの信号)を検出し、上記第2のバンドパスフィルタ212b、第2のアンプ213b、第2の検波回路214bで第2のサブキャリア信号S2(周波数83.333KHzの信号)を検出するようにして、タグからの信号の有無を判定するようにしている。
【0040】
タグからのサブキャリア信号が検出された場合には、検出したデータを指定して、すなわち、返事を受けつけたタグに対して次の桁のIDデータによって返事を返すように桁上げ信号を送る。このとき、両方のサブキャリア信号S1、S2を検出した場合は、どちらか一方のデータを指定して、すなわち優先的に返事を受けつけるタグに対して、次の桁のIDデータを送信することによって返事を返すように桁上げ信号を送る。
【0041】
優先的に変事を返すタグの選び方は、データによって優先順を決めておいて良いし、例えば、「0」と「1」を両方検出した場合には「0」を優先するように決めておいてもよい。また、ランダムに返事を返すようにしておいてもよい。あるいは、タグからの信号のレベルが強い方を優先するようにしてもよく、優先して読み出したいIDのデータパターンに設定するようにしてもよい。
【0042】
本実施の形態のマルチリードにおいてヒットしたタグ、すなわち、リーダ/ライタ装置からのコマンドを受けて返事をしたタグのうち、リーダ/ライタ装置より返事したデータを確認したこと、及び桁上げを指示する信号を受け取ったタグは、IDを構成するビットデータにおける次の桁のデータで同ように返事を再び返すようにする。
【0043】
それに対し、ヒットしなかったタグ、すなわち、リーダ/ライタ装置からのコマンドを受けて返事をしたタグのうち、リーダ/ライタ装置より返事したデータとは異なるデータを確認したこと、及び桁上げを指示する信号を受け取ったタグは、マルチリードシーケンスから抜けて次のコマンド待ちとなる。
【0044】
リーダ/ライタ装置からマルチリードコマンド信号を送っても、それに対する返事の信号がタグから送信されなければ、リーダ/ライタ装置はデータの確認及び桁上げを指示する信号を出さないでマルチリードシーケンスを終了する。
【0045】
もし、このときにタグが返事をしていても、返事したデータを確認したことを示す信号、及び桁上げを指示する信号がリーダ/ライタ装置よりこない場合には、タグもマルチリードシーケンスから抜けて次のコマンド待ちとなる。
【0046】
今回の例では、タグのIDが「11100100」としたので、リーダ/ライタ装置からのマルチリードコマンド信号を受けて、タグのIDの最下位は「0」であるので、第1のサブキャリア信号S1である100KHzのサブキャリア周波数で一定時間返事を返した。
【0047】
上記タグが第1のサブキャリア信号S1を返した結果、リーダ/ライタ装置は、100KHzのサブキャリア信号を検出する。この場合、リーダ/ライタ装置は、データ「0」の信号を検出したこと、及び桁上げ信号を各タグ201〜20nに送る。
【0048】
各タグ201〜20nは、送信した返事のデータがリーダ/ライタ装置により確認されるとともに、桁上げ信号がリーダ/ライタ装置から送信されたので、続いて所定の設定時間だけ待った後、一定の時間の間に返事の信号を返す。この場合、IDを構成するビットデータの下から2桁目は「0」なので、第1のサブキャリア信号である100KHzのサブキャリア周波数で返事を返す。
【0049】
以下、同様にしてタグとリーダ/ライタ装置とが交信していく。そして、IDを構成するビットデータを返す桁のデータが「1」の時は、第2のサブキャリア信号である83.333KHzのサブキャリア周波数で返事を返すようにする。
【0050】
このようにしてマルチリードシーケンスが進行し、1回のマルチリードシーケンスで1個のタグのIDがリーダ/ライタ装置に読み出される。そして、マルチリードシーケンスでIDを構成するビットデータの全桁が読み出されたタグは、そのことを内部のメモリ(図示せず)に記憶しておき、以降のマルチリードシーケンスに参加しないようにする。
【0051】
よって、マルチリードシーケンスを繰り返して行ううちに、リーダ/ライタ装置のサービスエリア内に存在するタグのIDはリーダ/ライタ装置に全て読み出される。この場合には、返事するタグはいなくなるので、マルチリードシーケンスは終了する。
【0052】
本実施の形態の特徴は、マルチリードコマンド信号を受けたり、桁上げ信号を受けたりした後、返事をするタグは一斉に返事を返している。よって、IDを構成するビットデータの各桁のデータによって答えるタイミングを変えていた従来例よりマルチリードシーケンスの読み出しを早くすることができる。
【0053】
しかも、IDの内容によって読み出し速度が変わらないようにすることができる。また、タグの中での制御動作も、リーダ/ライタ装置からマルチリードコマンド信号を受けたり桁上げ信号を受けたりした後、返事を返す条件なら既定のタイミングで該当桁のIDデータによってキャリア周波数Sから作成した異なる分周信号で負荷変調により返事を返す単純な動作の繰り返しで良いので、タグのコストを下げることができる。
【0054】
なお、リーダ/ライタ装置側は、複数のサブキャリア信号を検出する受信回路が必要なので、リーダ/ライタ装置のコストが少し高くなるが、数多くのタグを使う場合には、タグのコストの方がリーダ/ライタ装置のコストよりも重要なので、全体としてはコストダウンの効果が得られる。
【0055】
パターン生成回路106で生成された第1のサブキャリア信号S1または第2のサブキャリア信号S2は、出力アンプ107によって増幅され、アンテナ101を介してリーダ/ライタ装置に送信される。
【0056】
本実施の形態において、1回のマルチリードシーケンスに要する時間は、1桁ずつ返すようにしている。したがって、IDの桁数が16の場合、
コマンド発行時間 :Netu、
第1の設定期間 :2etu、
返事の期間 :2etu、
第2の設定期間 :2etu、
データ指定して桁上げ信号発行:2etu、
とした場合、
Netu+8etu×16=Netu+128etu
となる。
【0057】
上述のように、本実施の形態のタグ100は動作シーケンスが簡単なので、制御回路104に内蔵するロジック回路を簡単に構成することができ、集積回路化においてタグ100の製造コストを低減することができる。これにより、タグ100の個数が多いデータキャリアシステムにおいて全体のコストを安価にすることができる利点が得られる。
【0058】
(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態を説明する。
本実施の形態においても、マルチリードシーケンスにおいて、タグそれぞれのID番号を構成するビットデータによって、異なるサブキャリア周波数で一斉に返事をさせるようにしている。
【0059】
図3に、タグの構成例を示す。本実施の形態のタグ300は、リーダ/ライタ装置から送られるマルチリードコマンド信号をアンテナ301で受信すると、バンドパスフィルタ302で不要な帯域の信号をカットしてからアンプ303で所定のレベルに増幅して制御回路304に供給する。
【0060】
制御回路304は、入力されたマルチリードコマンド信号に従ってID記憶回路305に記憶されているIDを構成するビットデータのうち、2ビットを読み出して、パターン生成回路306に導出する。パターン生成回路306は、ID記憶回路305から読み出されたビットデータの内容に従って所定の周波数のサブキャリアを生成する。
【0061】
本実施の形態のパターン生成回路306は、第1のサブキャリア生成回路306aと、第2のサブキャリア生成回路306bと、第3のサブキャリア生成回路306cと、第4のサブキャリア生成回路306dとを有していて、125KHzのキャリア周波数Sに対して、4つのサブキャリア周波数S1〜S4を設定するようにしている。
【0062】
第1のサブキャリア周波数S1は62.5KHzであり、これは125KHzを2分周した62.5KHzの信号周期でキャリ信号Sを第1のサブキャリア生成回路306aで変調して生成される。
第2のサブキャリア周波数S2は83.333KHzであり、これは125KHzを3分周した41.667KHzの信号周期でキャリ信号Sを第2のサブキャリア生成回路306bで変調して生成される。
第3のサブキャリア周波数S3は93.75KHzであり、これは125KHzを4分周した31.25KHzの信号周期でキャリ信号Sを第3のサブキャリア生成回路306cで変調して生成される。
第4のサブキャリア周波数S4は100KHzであり、これは125KHzを5分周した25KHzの信号周期でキャリ信号Sを第4のサブキャリア生成回路306dで変調して生成される。
【0063】
なお、サブキャリとしてキャリア周波数S(125KHz)を4分周した31.25KHzの信号周期でキャリ信号Sを変調させて93.75KHzのサブキャリアを出したときに、微小ではあるが62.5KHzのサブキャリア成分も出てしまうことがある。これは、キャリ信号Sの125KHzを4分周した31.25KHzの波形は、基本的に方形波であり、奇数次の高調波成分は多くても、偶数次の高調波成分はない波形であるが、現実にはジッタ等があって偶数次の高調波も少しではあるが存在するためである。これは問題にはならない
【0064】
この場合、93.75KHzのサブキャリアの方がはるかに強いために、この周波数のサブキャリアを優先して検出することができるからである。このため、タグからの返事を受け取り、桁上げの信号を送るに当たり、93.75KHzでの返事に対して送るのを62.5KHzでの返事に対して送るのよりも優先しておけば、62.5KHzの信号を検出するときには、先にIDを返し終わっているため、同時に93.75KHzで返事してくるタグは無いためである。
【0065】
上述のようにして生成されるサブキャリア信号S1〜S4は、パターン生成回路306から出力アンプ307に供給され、所定のレベルに増幅されてからアンテナ301を介してリーダ/ライタ装置に送信される。
【0066】
次に、図4を参照しながら本実施の形態のリーダ/ライタ装置の概略構成を説明する。
図4において、401〜40nはタグを示している。また、410はリーダ/ライタ装置本体、411はアンテナ、412aは第1のバンドパスフィルタ、413aは第1のアンプ、414aは第1の検波回路である。また、412bは第2のバンドパスフィルタ、413bは第2のアンプ、414bは第2の検波回路である。
【0067】
また、412cは第3のバンドパスフィルタ、413cは第3のアンプ、414cは第3の検波回路である。また、412dは第4のバンドパスフィルタ、413dは第4のアンプ、414dは第4の検波回路であり、415はコントローラ、416は出力アンプである。
【0068】
このような構成により、アンテナ411からコマンド信号がリーダ/ライタ装置から送信されると、それに応じて各タグ401〜40nからはIDを構成するビットデータの内容に応じて個別に設定されたサブキャリア信号が一斉に送信される。
【0069】
上記各タグ401〜40nから一斉に送信された各サブキャリア信号は、上記アンテナ411により受信されて第1のバンドパスフィルタ412a〜第4の412dに供給される。そして、上記第1のバンドパスフィルタ412a〜第4のバンドパスフィルタ412dにより不要な周波数帯が取り除かれた後で第1のアンプ413a〜第4の413dに入力されて増幅される。
【0070】
次に、第1の検波回路414a〜第4の検波回路414dによって検波されて第1のサブキャリア信号S1〜第4のサブキャリア周波数S4が検出されてコントローラ415に入力される。
【0071】
上記コントローラ415は、CPU、RAM及びROM等よりなるコンピュータシステムにより構成されており、各タグ401〜40nにマルチリードシーケンスを行うためのコマンド信号を送信したり、各タグ401〜40nから送られるIDを構成するビットデータの内容に応じて個別に設定されたサブキャリア信号に基づいて、少なくとも何れか1つのタグから送信されたIDのビットデータを認識したりする。
【0072】
上記コントローラ415から出力されるコマンド信号は、出力アンプ416によって増幅され、アンテナ411を介して各タグ401〜40nに送信される。
【0073】
次に、上述のように構成されたタグ及びリーダ/ライタ装置により構成されるデータキャリアシステムの動作を具体的に説明する。
先ず、最初にリーダ/ライタ装置からマルチリードコマンド信号が発行される。上記マルチリードコマンド信号が発行されると、タグ401〜40n側は、設定された時間後に一定時間だけ返事のサブキャリア信号を返す。
【0074】
タグ401〜40n側からリーダ/ライタ装置に返すサブキャリア信号は、周波数で一定時間の連続波か、あるいは同じく一定時間内で位相を設定期間毎にランダムに変化させる位相変調波としている。
【0075】
また、返事のサブキャリア周波数は、タグのIDを構成するビットデータの最初の2桁のデータによって決めるようにしている。例えば、
「00」に対しては100KHz、
「01」に対しては93.75KHz、
「10」に対しては83.333KHz、
「11」に対しては62.5KHz
としている。
【0076】
したがって、あるタグのIDが「11100100」であるとすると、最下位からの2桁は「00」であるので、100KHzのサブキャリア周波数で一定時間返事を返す。
【0077】
リーダ/ライタ装置は、このときにタグ401〜40nからの信号が返ってくる可能性のある4種類のサブキャリア信号S1〜S4を検出して信号の有無を判定する。そして、サブキャリア信号が検出された場合には、検出したビットデータを指定して、すなわち、返事を受けつけたタグに対して次の2桁のIDデータを送信することによって返事を返すようにするための桁上げ信号を送る。
【0078】
このとき、複数のタグから送信されたサブキャリア信号を検出した場合は、どれか1つのデータを指定する。すなわち、返事を受けつけるタグに対して次の2桁のIDデータを送信することによって返事を返すようにするための桁上げ信号を送るようにする。
【0079】
返事を返させるようにするタグの選び方は、IDを構成するビットデータによって優先順を決めておいてよいし、ランダムであってもよい。あるいは、タグからの信号のレベルが強い方を優先したり、あるいは、優先して読み出したいIDのデータパターンに設定したりしてもよい。
【0080】
リーダ/ライタ装置からのコマンドを受けて返事をしたタグのうち、リーダ/ライタ装置より返事したデータを確認したこと、及び桁上げを指示する信号を受け取ったタグは、IDを構成するビットデータのうち、次の2桁のデータを送信することによって返事を返すようにする。
【0081】
そして、リーダ/ライタ装置からのコマンドを受けて次の2桁のデータを送信することによって返事をしたタグのうち、返事したデータとは異なるデータがリーダ/ライタ装置より送信されたことを確認したタグは、マルチリードシーケンスから抜けて次のコマンド待ちとなる。
【0082】
一方、リーダ/ライタ装置からマルチリードコマンド信号を送った後に、リーダ/ライタ装置でタグからの信号が検出されなければ、リーダ/ライタ装置はデータの確認及び桁上げを指示する信号を出さないで、そのマルチリードシーケンスを終了する。
【0083】
もし、このときタグが返事をしていても、返事したデータを確認したこと及び桁上げを指示する信号がリーダ/ライタ装置よりこない場合、そのタグもマルチリードシーケンスから抜けて次のコマンド待ちとなる。
【0084】
今回の例では、タグのIDを「11100100」としたので、リーダ/ライタ装置からのマルチリードコマンド信号を受けて送信するタグのIDの最下位からの2桁は「00」である。このため、タグからは100KHzのサブキャリア周波数で一定時間返事を返す。
【0085】
リーダ/ライタ装置は、100KHzのサブキャリア信号を検出したら、データ「00」の信号を検出したこと及び桁上げ信号をタグに送るようにする。
タグは、返事として送信したデータがリーダ/ライタ装置に確認され、そのことを示す桁上げ信号を受け取ったら、所定の設定時間だけ待った後、一定の時間の間に返事の信号を返すようにする。
【0086】
次に返す返事の信号は、IDを構成するビットデータの下から4桁目及び3桁目は「01」なので93.75KHzのサブキャリア周波数で返事を返すようにする。以下、同様にタグとリーダ/ライタ装置との間で交信していく。このように、マルチリードシーケンスが2桁分づつ進行し、1回のマルチリードシーケンスで1個のタグのIDが読み出されることになる。
【0087】
マルチリードシーケンスでIDを全桁読み出されたタグは、そのことを内部のメモリ(図示せず)に記憶しておき、以降のマルチリードシーケンスに参加しないようにする。よって、上述のようなマルチリードシーケンスを繰り返し行ううちに、リーダ/ライタ装置のサービスエリア内に存在するタグのIDは全て読み出され、最後には返事するタグはいなくなるので、マルチリードシーケンスを終了する無事に終了することができる。
【0088】
上述したように、本実施の形態においても、マルチリードコマンド信号を受けたり、桁上げ信号を受けたりした後に返事をする場合には、全てのタグが一斉に返事を返すようにしている。よって、IDを構成するビットデータの各2桁のデータによって答えるタイミングを変えていた従来例よりもマルチリードシーケンスの読み出しを早く行うようにすることができる。しかも、IDの内容によって読み出し速度が変わらないようにすることができる。
【0089】
また、タグの中での制御動作も、リーダ/ライタ装置からマルチリードコマンド信号を受けたり、桁上げ信号を受けたりした後、返事を返すようにする条件なので、既定のタイミングで該当桁のIDデータに応じてキャリア周波数Sから生成した、異なる分周信号で負荷変調により返事を返すようにする単純な動作の繰り返しでよい。よって、タグのコストを低減することができる。
【0090】
なお、リーダ/ライタ装置側は、複数のサブキャリア信号を検出する受信回路が必要となるので、この点についてはコストが高くなるが、数多くのタグを使う場合にはタグのコストがリーダ/ライタ装置のコストより重要なので、データキャリアシステム全体としてはコストダウンの効果が得られる。
【0091】
本実施の形態の1回のマルチリードシーケンスに要する時間は、2桁ずつ返す場合で、IDを構成するビットデータの桁数が16の場合、
コマンド発行時間 :Netu、
第1の設定期間 :2etu、
返事の期間 :2etu、
第2の設定期間 :2etu、
データ指定して桁上げ信号発行:3etu
である。よって、
Netu+9etu×8=Netu+72etu
となる。
【0092】
(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態を説明する。
本実施の形態においては、マルチリードシーケンスにおいて、タグそれぞれのID番号を構成するビットデータによって定まる所定の周波数でキャリア信号Sに直接変調をかけて一斉に返事をさせるようにしている。
【0093】
図5に、本実施の形態のタグ500の構成例を示す。
本実施の形態のタグ500は、リーダ/ライタ装置から送られるマルチリードコマンド信号をアンテナ501で受信すると、バンドパスフィルタ502で不要な帯域の信号をカットしてからアンプ503で所定のレベルに増幅して制御回路504に供給する。
【0094】
制御回路504は、入力されたマルチリードコマンド信号に従ってID記憶回路505に記憶されているIDを構成するビットデータのうち、2ビットを読み出して、パターン生成回路506に導出する。パターン生成回路506は、ID記憶回路505から読み出されたビットデータの内容に従って所定の周波数のサブキャリアを生成する。
【0095】
本実施の形態のパターン生成回路506は、第1の変調回路506aと第2の変調回路506bと、第3の変調回路506cと、第4の変調回路506dとを有していて、125KHzのキャリア周波数Sに対して、4つの周波数f1〜f4によりキャリア周波数Sを変調するようにしている。
【0096】
これを具体的に説明すると、125KHzのキャリア周波数信号Sに対して、4つの変調周波数を設定する。すなわち、
第1の変調周波数として5KHz、第2の変調周波数として6.578947KHz、第3の変調周波数として8.33333KHz、第4の変調周波数として10.4166KHzを設定する。
【0097】
上記第1の変調周波数5KHzは、キャリア周波数S=125KHzを25分周した周波数である。
上記第2の変調周波数6.578947KHzは、キャリア周波数S=125KHzを19分周した周波数である。
上記第3の変調周波数8.33333KHzは、キャリア周波数S=125KHzを15分周した周波数である。
上記10.4166KHzは、キャリア周波数S=125KHzを12分周した周波数である。
【0098】
上述のように、キャリア周波数Sを分周するのは、方形波を変調信号として使いたいからである。これは、ロジック回路でキャリア周波数信号Sを分周して取り出したまま使いたいからである。よって、本実施の形態においては、奇数次の高調波が多いので4つの周波数の組み合わせ中に奇数倍に近い信号は使わないようにしてある。
【0099】
また、リーダ/ライタ装置側で受信信号をフィルターで分けて検出するときに、周波数比が大きいほどフィルターのコストが下がるとともに、特性も安定に出来るので、約1.2倍の比毎に設定してある。また、周波数が低いのでQの高いアクティブフィルタを安定的に、かつ安価に構成できる領域であるからである。なお、周波数を下げた方が、受信帯域が狭くて良くてS/Nで有利であるが、読み取り速度が遅くなるのでバランスで決めるようにしている。
【0100】
次に、図6を参照しながら本実施の形態のリーダ/ライタ装置の概略構成を説明する。
図6において、601〜60nはタグを示している。また、610はリーダ/ライタ装置本体、611はアンテナ、612はバンドパスフィルタ、613はアンプ、614は検波回路、615はコントローラである。
【0101】
また、621は第1の周波数検出回路であり、第1の変調信号f1を検出する回路である。622は第2の周波数検出回路であり、第2の変調信号f2を検出する回路である。623は第3の周波数検出回路であり、第3の変調信号f3を検出する回路である。624は第4の周波数検出回路であり、第4の変調信号f4を検出する回路である。
【0102】
次に、上述した構成に基づいて本実施の形態のデータキャリアシステムの動作を説明する。
リーダ/ライタ装置からマルチリードコマンド信号が発行されると、各タグ601〜60n側は設定された所定の時間後に一定時間にわたって所定の周波数でキャリアに変調をかけて返事の信号を返す。
【0103】
本実施の形態においては、変調周波数を低くすることにより、同じデータの信号間に位相差は少なくして、各タグ601〜60nから送信された信号が互いに相殺することが無いようにしている。
【0104】
各タグ601〜60nからの返事の変調周波数は、各タグのIDを構成するビットデータにおける最初の2桁のデータによって決めるようにしている。例えば、ビットデータの
「00」に対しては5KHzとし、
「01」に対しては6.578947…KHzとし、
「10」に対しては8.33333…KHzとし、
「11」に対しては10.4166…KHz
として割り振っている。
【0105】
例えば、或るタグのIDを構成するビットデータが「11100100」であるとすると、最下位からの2桁は「00」であるので、そのタグは5KHzの周波数で一定時間返事を返すようにする。
【0106】
リーダ/ライタ装置のコントローラ615は、このときタグからの信号が返ってくる可能性のある4種類の周波数の信号を第1の周波数検出回路621〜第4の周波数検出回路624により検出し、信号の有無を判定する。
【0107】
タグから送信された信号がコントローラ615により検出された場合は、リーダ/ライタ装置は検出したデータを指定して、すなわち、リーダ/ライタ装置が返事を受けつけたタグに対して、次の2桁のIDデータを送信することによって返事を返すようにするための桁上げ信号を送る。
【0108】
このとき、リーダ/ライタ装置が複数の周波数信号を検出した場合は、どれか1つのデータを指定して、すなわち、返事を受けつけるタグに対して次の2桁のIDデータを送信することによって返事を返すように桁上げ信号を送るようにする。
【0109】
返事を返すように指定するタグの選び方は、データによって優先順を決めておいてよいし、ランダムで指定するようにしてもよい。あるいは、タグからの信号のレベルが強い方を優先して指定するようにしてもよい。また、優先して読み出したいIDのデータパターンを優先して指定するようにしてもよい。
【0110】
リーダ/ライタ装置からのコマンドを受けて返事をしたタグのうち、返事したデータを確認したこと及び桁上げを指示する信号をリーダ/ライタ装置より受け取ったタグは、IDを構成するビットデータにおける次の2桁のデータを送信して返事を返すようにする。
【0111】
リーダ/ライタ装置からのコマンドを受けて返事を返したタグのうち、返事したデータとは異なるデータを確認したことがリーダ/ライタ装置より送信されたタグは、マルチリードシーケンスから抜けて次のコマンド待ちとなる。
【0112】
また、リーダ/ライタ装置からマルチリードコマンド信号を送ってもリーダ/ライタ装置でタグからの信号が検出されなければ、リーダ/ライタ装置はデータの確認及び桁上げを指示する信号を出さないでそのマルチリードシーケンスを終了する。
【0113】
もし、このときタグが返事をしていても、返事したデータを確認したこと、及び桁上げを指示する信号がリーダ/ライタ装置よりこないタグの場合もマルチリードシーケンスから抜けて次のコマンド待ちとなる。
【0114】
今回の例では、タグのIDを「11100100」としたので、リーダ/ライタ装置からのマルチリードコマンド信号を受けた場合、タグのIDの最下位からの2桁は「00」である。したがって、5KHzの周波数を一定時間だけ送信して返事を返した。
【0115】
これにより、リーダ/ライタ装置は、タグから送信された上記5KHzの信号を検出することになるため、データ「00」の信号を検出したこと及び桁上げ信号をタグに送る。
【0116】
上記データ「00」の信号を送信した各タグのうち、リーダ/ライタ装置から送られたマルチリードコマンド信号に対する返事のデータがリーダ/ライタ装置により確認され、リーダ/ライタ装置から送信された桁上げ信号を受け取ったタグは、設定時間待った後で一定の時間の間に次の2桁のビットデータを送信して返事の信号を返すようにする。この場合、下から2桁目の次の2桁は「01」なので、「01」のデータに割り当てられている6.578947KHzの周波数で返事を返す。以下、同様にしてリーダ/ライタ装置と交信していく。
【0117】
このようにして、マルチリードシーケンスが2桁分づつ進行していき、1回のマルチリードシーケンスで1個のタグのIDが読み出される。そして、上記マルチリードシーケンスでIDを全桁読み出されたタグは、そのことを内部に設けられているメモリに記憶しておき、以降のマルチリードシーケンスに参加しないようにする。
【0118】
よって、マルチリードシーケンスを複数回にわたって繰り返すうちに、リーダ/ライタ装置のサービスエリア内に存在しているタグのIDは全て読み出される。このような状態になると、返事するタグはいなくなるので、そのマルチリードシーケンスを終了する。
【0119】
本実施の形態においては、マルチリードコマンド信号を受けたり、桁上げ信号を受けたりした後、返事をするタグは一斉に返事を返すようにしている。よって、IDを構成する各2桁のデータによって答えるタイミングを変えていた従来例よりマルチリードシーケンスの読み出しを早くすることができる。しかも、IDの内容によって読み出し速度が変わらない利点が得られる。
【0120】
また、タグの中における制御動作も、リーダ/ライタ装置からマルチリードコマンド信号を受けたり、桁上げ信号を受けたりした後、返事を返する条件であるので、既定のタイミングで該当桁のIDデータによってキャリア周波数Sから作成した、異なる分周信号で負荷変調により返事を返すという単純な動作の繰り返しでよい。よって、タグのコストを下げることができる利点も得られる。
【0121】
なお、リーダ/ライタ装置側は、複数の周波数信号を検出する必要があるため、受信回路にはそれぞれの周波数に応じたフィルターと検波回路とがそれぞれ必要となる。したがって、リーダ/ライタ装置においてはコストが高くなるが、数多くのタグを使うデータキャリアシステムの場合には、タグのコストがリーダ/ライタ装置のコストよりも重要なので、システム全体としてはコスト的にも大きな効果が得られる。
【0122】
次に、本実施の形態において、1回のマルチリードシーケンスに要する時間の第2の計算例を説明する。この計算例においては、2桁ずつ返す場合であって、IDの桁数が16の場合である。
コマンド発行時間 :Netu、
第1の設定期間 :2etu、
返事の期間 :8etu、
第2の設定期間 :2etu、
データ指定して桁上げ信号発行:3etu、
である。よって
Netu+15etu×8=Netu+120etu
となる。
【0123】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、データキャリアのIDの内容によって読み出し時間が変わらないので、処理時間をタグの枚数で決定することができる。また、マルチリードシーケンスを構成する全てのタグがサービスエリア内に同時に存在することは殆どあり得ないので、マルチリードシーケンスの読み出し時間を早くすることができる。
【0124】
また、本発明の他の特徴によれば、データキャリアからの返事で認識されたデータの中から優先したいデータのタグに対して桁上げ信号を送るようにすることで、早く読み出したいIDを優先させて認識することができる。
また、本発明のその他の特徴によれば、データキャリアの動作シーケンスが簡単になるので、データキャリア用のチップに内蔵するロジック回路の構成を簡単にすることができる。これにより、データキャリアを集積回路化する際に、データキャリアのコストダウンを図ることができ、データキャリアの数が多い通常のデータキャリアシステムでは全体のコストを大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示し、第1の実施の形態におけるタグの構成例を示すブロック図である。
【図2】第1の実施の形態におけるリーダ/ライタ装置の構成例をブロック図である。
【図3】第2の実施の形態におけるタグの構成例を示すブロック図である。
【図4】第2の実施の形態におけるタグの構成例を示すブロック図である。
【図5】第3の実施の形態におけるタグの構成例を示すブロック図である。
【図6】第3の実施の形態におけるタグの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
100 タグ
101 アンテナ
102 バンドパスフィルタ
103 アンプ
104 制御回路
105 ID記憶回路
106 パターン生成回路
106a 第1のサブキャリア生成回路
106b 第2のサブキャリア生成回路
201〜20n タグ
210 リーダ/ライタ装置本体
211 アンテナ
212a 第1のバンドパスフィルタ
212b 第2のバンドパスフィルタ
213a 第1のアンプ
213b 第2のアンプ
214a 第1の検波回路
214b 第2の検波回路
215 コントローラ
216 出力アンプ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a data carrier, a reader / writer device, and a data carrier system, and is particularly suitable for performing a multi-read sequence for sequentially reading IDs of a plurality of tags existing in a predetermined service area. .
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a data carrier system used in an environment where a plurality of tags (data carriers) often exist simultaneously in a service area, a multi-read sequence is performed by various methods to call the plurality of tags. I have.
[0003]
For example, in Patent Document 1, a unique ID assigned to each data carrier is sequentially read by a multi-read sequence, and the IDs of the data carriers are read one by one in one sequence. In such a data carrier system, a unit time in a communication operation performed between a reader / writer device and a plurality of tags is expressed as 1 etu (elementary time unit).
[0004]
An example of a conventional multi-read sequence in a data carrier system will be described below.
(First conventional example)
First, the reader / writer device issues a multi-read command signal to a plurality of tags. On the other hand, after a predetermined set time (first set time) elapses, each tag has the least significant one-digit / two-digit data in the bit data constituting the ID assigned to each tag. A reply is returned to the reader / writer device in the designated time slot.
[0005]
When returning a reply to the reader / writer device, two types of time slots are used in the case of one digit, and four types of time slots are used in the case of two digits. In any case, in order to determine the signal level within a specific time slot and determine the reception result, it is important that the two / four types of time slots do not overlap each other. For this reason, a guard time is set between each time slot, or the length of the time slot is set so that the period during which each time slot exists alone is sufficiently long.
[0006]
For this reason, when each tag responds to the command signal sent from the reader / writer device, it is necessary to allow a time margin in consideration of “time variation + variation in response time in the receiving system”. is there. Therefore, conventionally, the standard of the time slot is set to be about 3 etu at the highest speed.
[0007]
On the other hand, in the reader / writer device, an operation of detecting a reply signal from the tag for each time slot is continuously performed until all time slots are completed. When a signal from each tag is detected by the reader / writer device, data corresponding to the detected time slot is designated, and a carry signal for instructing to return the next digit is transmitted to the corresponding tag. To send to.
[0008]
In this case, even if a signal is detected in a plurality of time slots, it is specified to return a reply of the next digit only for any one type of tag. Note that any data may be selected from the detected signals, but in general, priorities are assigned in the order of time slots. However, a random ID may be selected, and management giving priority to a specific ID code is also possible. If the signal from the tag is not detected by the reader / writer device, the carry signal is not sent to the tag, and the current multi-read sequence ends.
[0009]
Next, the operation of each tag will be described. In each tag, the hit tag returns a reply in a time slot corresponding to the data of the next digit after a predetermined set time (second set time = first set time) has elapsed. Also, the tag that has not been hit exits from the multi-read sequence and waits for the next command signal.
[0010]
On the other hand, even if the tag returns a reply signal but the reader / writer device cannot detect a signal in all time slots, the reader / writer device does not return a carry signal. . As described above, the reader / writer device ends the current multi-read sequence. As a result, the tag also exits the multi-read sequence and waits for the next command signal.
[0011]
As a result of repeating such a multi-read sequence, the tag that has returned all digits of the ID code had the reader / writer device read all the ID digits. Stop responding. Therefore, the number of tags responding to the next multi-read command signal is reduced by one.
[0012]
By repeating this communication procedure, the ID of one tag can be read in one multi-read sequence. Therefore, by repeating this multi-read sequence many times, all IDs can be sequentially read even if a large number of tags exist in the service area. Therefore, since the control in each tag can be performed simply by repeating the routine operation, there is an advantage that the manufacturing cost of the tag can be reduced.
[0013]
[Patent Document 1]
JP-A-8-36623
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the method of the multi-read sequence in the conventional data carrier system, each tag returns a reply to the reader / writer device in a plurality of time slots. For this reason, the reader / writer device needs to determine the presence or absence of a received signal during a specific time slot. Therefore, as described above, each time slot is set so that replies from a plurality of tags do not completely overlap. Had to be set.
[0015]
Further, each tag operates in synchronization with a command signal sent from the reader / writer device, but there is a problem that there is a response shift between the tags. Further, there is a problem that the time required for the reader / writer device to determine the presence / absence of a signal from the tag also varies depending on the signal level.
[0016]
That is, since the signal from the tag closest to the reader / writer device is strongly transmitted to the reader / writer device, the time from when each tag starts returning a reply to when the reader / writer device determines that there is a signal is earlier, Conversely, there is a problem in that the time for determining that there is no signal after answering is delayed becomes longer.
[0017]
On the other hand, the response of a tag located at a position close to the limit of the service area of the reader / writer device (a position far from the reader / writer device) is delayed because the signal transmitted to the reader / writer device is weak. However, the time required for the reader / writer device to determine that there is a signal is slow, and conversely, the time required for the reader / writer device to determine if there is no signal after the reply is stopped becomes short.
[0018]
For this reason, it is necessary to insert a guard time between time slots or to extend each time slot in order to prevent the replies of the respective tags from overlapping. Therefore, the conventional method has a problem in that the multi-read sequence takes a long time.
[0019]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and allows data constituting a tag ID to be transmitted simultaneously from a plurality of tags existing in a service area, and simultaneously transmits data from the plurality of tags. An object of the present invention is to make it possible for a reader / writer device to reliably recognize a plurality of transmitted data.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
The data carrier of the present invention is a data carrier to which a unique ID composed of a plurality of bit data is assigned, and which transmits the unique ID in response to a command signal sent from a reader / writer device. A plurality of bit data are transmitted by being divided for each predetermined bit, and the frequency of a signal responding to the reader / writer device is individually set according to the data content of the predetermined bit. When a command signal is transmitted from the / writer device, response signals at frequencies individually set in accordance with the data content of the predetermined bits are simultaneously transmitted.
Another feature of the present invention is that a plurality of bit data constituting the unique ID is divided into two bits and individually set according to the four types of data contents represented by the two bits. A response is made to the reader / writer device using any of the four types of response signals at the four frequencies.
[0021]
A reader / writer device according to the present invention is a reader / writer device configured to sequentially read IDs transmitted from the data carriers described above to perform a multi-read sequence, and transmit the IDs from the plurality of data carriers. Detecting the presence or absence of a signal for each frequency of the response signal to be transmitted, and recognizing at least one of the response signals within one response period with respect to the response signals transmitted simultaneously from the plurality of data carriers. It is characterized by.
[0022]
A data carrier system according to the present invention uses the data carrier described above and the reader / writer device described above.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of a data carrier, a reader / writer device, and a data carrier system of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First Embodiment)
According to the present embodiment, in the multi-read sequence, replies are made simultaneously at different subcarrier frequencies according to the bit data constituting the ID number of each tag.
[0024]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a tag according to the first embodiment.
When the tag (data carrier) 100 of the present embodiment receives the multi-read command signal sent from the reader / writer device by the antenna 101, the band-pass filter 102 cuts off unnecessary band signals, and the amplifier 103 And supplies it to the control circuit 104.
[0025]
The control circuit 104 reads one bit out of the bit data constituting the ID stored in the ID storage circuit 105 according to the input multi-read command signal, and derives it to the pattern generation circuit 106. The pattern generation circuit 106 generates a sub-carrier of a predetermined frequency according to the content of the bit data read from the ID storage circuit 105.
[0026]
The pattern generation circuit 106 according to the present embodiment has a first subcarrier generation circuit 106a and a second subcarrier generation circuit 106b, and generates a first subcarrier signal for a carrier frequency S of 125 kHz. A subcarrier signal of either S1 or the second subcarrier signal S2 is generated.
[0027]
The first subcarrier signal S1 is generated by modulating a carrier at a signal period of 41.667 KHz obtained by dividing the carrier frequency S25 KHz by 3 and is 83.333 KHz.
[0028]
The second subcarrier signal S2 is generated by modulating a carrier at a signal period of 25 KHz obtained by dividing the carrier frequency S (125 KHz) by 5 and is 100 KHz.
[0029]
The subcarrier signal S1 or S2 generated as described above is supplied from the pattern generation circuit 106 to the output amplifier 107, amplified to a predetermined level, and transmitted to the reader / writer device via the antenna 101.
[0030]
Next, a configuration example of the reader / writer device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
In FIG. 2, 201 to 20n indicate tags existing in the service area. 210 is a reader / writer device main body, 211 is an antenna, 212a is a first bandpass filter, 213a is a first amplifier, 214a is a first detection circuit, 212b is a second bandpass filter, 213b Denotes a second amplifier, and 214b denotes a second detection circuit. 215 is a controller, and 216 is an output amplifier.
[0031]
With such a configuration, when a command signal is transmitted from the reader / writer device from the antenna 211, the sub-carrier signal individually set according to the content of the data constituting the ID from each of the tags 201 to 20n. Are sent all at once.
[0032]
The subcarrier signals transmitted simultaneously from the tags 201 to 20n are input to the amplifiers 213a and 213b and then amplified after unnecessary frequency bands are removed by the band-pass filters 212a and 212b. The sub-carrier signals are detected by the circuits 214a and 214b, and the detection result of the detected sub-carrier signals (or the determination result of the presence or absence of the sub-carrier signals) is input to the controller 215.
[0033]
The controller 215 includes a computer system including a CPU, a RAM, a ROM, and the like. The controller 215 transmits a command signal for performing a multi-read sequence to each of the tags 201 to 20n, and transmits an ID transmitted from each of the tags 201 to 20n. Or the like, based on the subcarrier signal individually set in accordance with the data content constituting the ID, the ID bit transmitted from at least one of the tags is recognized.
The command signal output from the controller 215 is amplified by the output amplifier 216 and transmitted to each of the tags 201 to 20n via the antenna 211.
[0034]
Next, the operation of the data carrier system including the tag and the reader / writer device configured as described above will be specifically described.
When a multi-read command signal is issued from the reader / writer device, the tag returns a reply signal for a predetermined time after a set time. The signal to be returned is a continuous wave for a fixed time at the subcarrier frequency S, or a phase modulated wave whose phase is changed at random every set period within the fixed time.
[0035]
As described above, the reason for applying the phase modulation randomly is that if a plurality of tags 201 to 20n return a reply at the same frequency at the same time, they may cancel each other's signals at a low probability. In such a case, the purpose is to avoid the inconvenience that the signal cannot be detected by the reader / writer device.
[0036]
In the present embodiment, since the phase reply is randomly applied to the reply signal of the tag as described above, even if the signals may cancel each other, the phase changes randomly, so that the This is because the probability that the signals cancel each other is further reduced, so that the probability of detecting the signal can be increased.
[0037]
The reply subcarrier frequency is determined by the data of the first digit of the tag ID. For example, for "0", 100 KHz is set as the first subcarrier signal S1, and for "1", 83.333 KHz is set as the second subcarrier signal S2.
[0038]
Therefore, if the ID of a certain tag is "11100100", the least significant bit is "0", so that a reply is returned for a certain period of time at the second subcarrier frequency S2 of 100 KHz.
[0039]
At this time, the reader / writer device detects both subcarrier signals because both subcarrier signals may be returned from the tag. That is, the first sub-carrier signal S1 (signal having a frequency of 100 KHz) is detected by the first band-pass filter 212a, the first amplifier 213a, and the first detection circuit 214a, and the second band-pass filter 212b, The second amplifier 213b and the second detection circuit 214b detect the second subcarrier signal S2 (a signal having a frequency of 83.333 KHz) to determine the presence or absence of a signal from the tag.
[0040]
When a subcarrier signal from the tag is detected, the detected data is specified, that is, a carry signal is sent to the tag that has received the reply so that the reply is returned by the next digit ID data. At this time, if both subcarrier signals S1 and S2 are detected, one of the data is designated, that is, by transmitting the ID data of the next digit to the tag which receives the reply with priority. Send a carry signal to reply.
[0041]
The method of selecting a tag that returns a change in priority may be determined in accordance with the priority order according to data. For example, if both “0” and “1” are detected, “0” is prioritized. You may leave. In addition, a reply may be returned at random. Alternatively, priority may be given to a signal having a higher signal level from the tag, or the data pattern of the ID to be read with priority may be set.
[0042]
In the tag that has been hit in the multi-read according to the present embodiment, that is, among the tags that have responded in response to a command from the reader / writer device, the data returned from the reader / writer device has been confirmed, and carry is instructed. The tag that has received the signal returns a reply in the same manner with the data of the next digit in the bit data constituting the ID.
[0043]
On the other hand, among the tags that did not hit, that is, the tags that received a command from the reader / writer device and returned data that differed from the data returned from the reader / writer device, and instructed carry-over. The tag that has received the signal to perform the operation exits the multi-read sequence and waits for the next command.
[0044]
Even if the multi-read command signal is sent from the reader / writer device, if the reply signal to the multi-read command signal is not transmitted from the tag, the reader / writer device performs the multi-read sequence without outputting a signal for instructing data confirmation and carry. finish.
[0045]
Even if the tag responds at this time, if the signal indicating that the returned data has been confirmed and the signal indicating the carry do not come from the reader / writer device, the tag also exits the multi-read sequence. Wait for the next command.
[0046]
In this example, since the ID of the tag is “11100100”, the lowest order of the ID of the tag is “0” in response to the multi-read command signal from the reader / writer device. A reply was returned for a certain time at the subcarrier frequency of 100 KHz which is S1.
[0047]
As a result of the tag returning the first subcarrier signal S1, the reader / writer device detects a 100KHz subcarrier signal. In this case, the reader / writer device detects that a signal of data “0” has been detected and sends a carry signal to each of the tags 201 to 20n.
[0048]
Each of the tags 201 to 20n receives the reply data transmitted by the reader / writer device and transmits a carry signal from the reader / writer device. A reply signal is returned during. In this case, since the second digit from the bottom of the bit data forming the ID is “0”, a reply is returned at the subcarrier frequency of 100 KHz which is the first subcarrier signal.
[0049]
Hereinafter, the tag and the reader / writer device communicate in the same manner. When the digit data for returning the bit data constituting the ID is "1", the reply is returned at the subcarrier frequency of 83.333 KHz, which is the second subcarrier signal.
[0050]
Thus, the multi-read sequence proceeds, and the ID of one tag is read out to the reader / writer device by one multi-read sequence. The tag from which all digits of the bit data constituting the ID have been read in the multi-read sequence is stored in an internal memory (not shown) so that the tag does not participate in the subsequent multi-read sequence. I do.
[0051]
Therefore, while the multi-read sequence is repeatedly performed, the IDs of the tags existing in the service area of the reader / writer device are all read out by the reader / writer device. In this case, there is no replying tag, and the multi-read sequence ends.
[0052]
The feature of the present embodiment is that after receiving a multi-read command signal or a carry signal, the tags that respond are all responding at once. Therefore, it is possible to read out the multi-read sequence faster than in the conventional example in which the response timing is changed according to the data of each digit of the bit data constituting the ID.
[0053]
Moreover, it is possible to prevent the reading speed from being changed by the contents of the ID. Also, in the control operation in the tag, after receiving a multi-read command signal or a carry signal from the reader / writer device, if a response is returned, the carrier frequency S is determined by the ID data of the corresponding digit at a predetermined timing if a response is returned. Since it is sufficient to repeat a simple operation of returning a reply by load modulation with different frequency-divided signals created from the above, the cost of the tag can be reduced.
[0054]
Since the reader / writer device requires a receiving circuit for detecting a plurality of subcarrier signals, the cost of the reader / writer device is slightly higher. However, when using a large number of tags, the cost of the tag is lower. Since the cost is more important than the cost of the reader / writer device, the cost reduction effect can be obtained as a whole.
[0055]
The first subcarrier signal S1 or the second subcarrier signal S2 generated by the pattern generation circuit 106 is amplified by the output amplifier 107 and transmitted to the reader / writer device via the antenna 101.
[0056]
In the present embodiment, the time required for one multi-read sequence is returned one digit at a time. Therefore, if the ID has 16 digits,
Command issue time: Netu,
First setting period: 2 etu,
Response period: 2 etu,
Second setting period: 2 etu,
Issue carry signal by specifying data: 2 etu,
Then,
Netu + 8 etu × 16 = Netu + 128 etu
It becomes.
[0057]
As described above, since the operation sequence of the tag 100 of the present embodiment is simple, a logic circuit built in the control circuit 104 can be easily configured, and the manufacturing cost of the tag 100 can be reduced in the case of an integrated circuit. it can. This provides an advantage that the overall cost can be reduced in a data carrier system having a large number of tags 100.
[0058]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
Also in the present embodiment, in the multi-read sequence, replies are simultaneously made at different subcarrier frequencies by the bit data constituting the ID number of each tag.
[0059]
FIG. 3 shows a configuration example of the tag. When the tag 300 of the present embodiment receives the multi-read command signal sent from the reader / writer device by the antenna 301, the band-pass filter 302 cuts off unnecessary band signals, and the amplifier 303 amplifies the signal to a predetermined level. And supplies it to the control circuit 304.
[0060]
The control circuit 304 reads out two bits from the bit data constituting the ID stored in the ID storage circuit 305 in accordance with the input multi-read command signal, and derives it to the pattern generation circuit 306. The pattern generation circuit 306 generates a subcarrier of a predetermined frequency according to the content of the bit data read from the ID storage circuit 305.
[0061]
The pattern generation circuit 306 of this embodiment includes a first subcarrier generation circuit 306a, a second subcarrier generation circuit 306b, a third subcarrier generation circuit 306c, and a fourth subcarrier generation circuit 306d. , And four subcarrier frequencies S1 to S4 are set for a carrier frequency S of 125 KHz.
[0062]
The first subcarrier frequency S1 is 62.5 KHz, which is generated by modulating the carry signal S with a signal period of 62.5 KHz obtained by dividing 125 KHz by 2 by the first subcarrier generation circuit 306a.
The second subcarrier frequency S2 is 83.333 KHz, which is generated by modulating the carry signal S by a second subcarrier generation circuit 306b at a signal period of 41.667 KHz obtained by dividing 125 KHz by 3.
The third subcarrier frequency S3 is 93.75 KHz, which is generated by modulating the carry signal S with a signal period of 31.25 KHz obtained by dividing 125 KHz by 4 by the third subcarrier generation circuit 306c.
The fourth subcarrier frequency S4 is 100 KHz, which is generated by modulating the carry signal S by a fourth subcarrier generation circuit 306d at a signal period of 25 KHz obtained by dividing 125 KHz by 5.
[0063]
When the carrier signal S is modulated at a signal cycle of 31.25 KHz obtained by dividing the carrier frequency S (125 KHz) by 4 as a subcarrier and a subcarrier of 93.75 KHz is output, a subcarrier of 62.5 KHz which is minute is obtained. Carrier components may also appear. This is because the waveform of 31.25 KHz obtained by dividing the frequency of 125 KHz of the carry signal S by 4 is basically a square wave, and is a waveform having many odd-order harmonic components but no even-order harmonic components. However, in reality, there are jitters and the like, and even-order harmonics are present, albeit a little. This is not a problem
[0064]
In this case, because the subcarrier of 93.75 KHz is much stronger, the subcarrier of this frequency can be preferentially detected. Therefore, when receiving a reply from the tag and sending a carry signal, if giving priority to sending a reply at 93.75 KHz over sending a reply at 62.5 KHz, 62 This is because when detecting a signal of .5 KHz, since the ID has already been returned, there is no tag that returns at 93.75 KHz at the same time.
[0065]
The subcarrier signals S1 to S4 generated as described above are supplied from the pattern generation circuit 306 to the output amplifier 307, amplified to a predetermined level, and transmitted to the reader / writer device via the antenna 301.
[0066]
Next, a schematic configuration of the reader / writer device of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In FIG. 4, reference numerals 401 to 40n indicate tags. Reference numeral 410 denotes a main body of the reader / writer device, 411 denotes an antenna, 412a denotes a first bandpass filter, 413a denotes a first amplifier, and 414a denotes a first detection circuit. 412b is a second bandpass filter, 413b is a second amplifier, and 414b is a second detection circuit.
[0067]
412c is a third bandpass filter, 413c is a third amplifier, and 414c is a third detection circuit. 412d is a fourth bandpass filter, 413d is a fourth amplifier, 414d is a fourth detection circuit, 415 is a controller, and 416 is an output amplifier.
[0068]
With such a configuration, when a command signal is transmitted from the reader / writer device from the antenna 411, the tags 401 to 40n correspondingly transmit the subcarriers individually set according to the contents of the bit data constituting the ID. The signals are transmitted all at once.
[0069]
Each subcarrier signal transmitted simultaneously from each of the tags 401 to 40n is received by the antenna 411 and supplied to the first band-pass filter 412a to the fourth band 412d. Then, after unnecessary frequency bands are removed by the first to fourth bandpass filters 412a to 412d, the signals are input to the first to fourth amplifiers 413a to 413d and amplified.
[0070]
Next, the signals are detected by the first to fourth detection circuits 414a to 414d, and the first to fourth subcarrier signals S1 to S4 are detected and input to the controller 415.
[0071]
The controller 415 is configured by a computer system including a CPU, a RAM, a ROM, and the like, transmits a command signal for performing a multi-read sequence to each of the tags 401 to 40n, and transmits an ID transmitted from each of the tags 401 to 40n. The bit data of the ID transmitted from at least one of the tags is recognized based on the subcarrier signal individually set in accordance with the content of the bit data constituting.
[0072]
The command signal output from the controller 415 is amplified by the output amplifier 416 and transmitted to the tags 401 to 40n via the antenna 411.
[0073]
Next, the operation of the data carrier system including the tag and the reader / writer device configured as described above will be specifically described.
First, a multi-read command signal is issued from the reader / writer device. When the multi-read command signal is issued, the tags 401 to 40n return a reply subcarrier signal for a fixed time after a set time.
[0074]
The subcarrier signal returned from the tags 401 to 40n to the reader / writer device is a continuous wave having a constant frequency in time, or a phase modulated wave in which the phase is randomly changed within a fixed time for each set period.
[0075]
The reply subcarrier frequency is determined by the first two digits of the bit data constituting the tag ID. For example,
100 kHz for "00",
93.75 KHz for "01",
83.333 KHz for "10",
62.5KHz for "11"
And
[0076]
Therefore, if the ID of a certain tag is "11100100", since the two least significant digits are "00", a reply is returned at a subcarrier frequency of 100 KHz for a certain period of time.
[0077]
At this time, the reader / writer device detects four types of subcarrier signals S1 to S4 to which signals from the tags 401 to 40n may return, and determines the presence or absence of the signal. When a subcarrier signal is detected, the reply is returned by designating the detected bit data, that is, transmitting the next two-digit ID data to the tag that has received the reply. A carry signal for
[0078]
At this time, if a subcarrier signal transmitted from a plurality of tags is detected, any one of the data is specified. That is, a carry signal for returning a reply by transmitting the next two-digit ID data to a tag that receives a reply is transmitted.
[0079]
A method of selecting a tag to which a reply is returned may be determined in a priority order according to bit data constituting the ID, or may be random. Alternatively, priority may be given to a signal having a higher signal level from the tag, or a data pattern of an ID to be read with priority may be set.
[0080]
Among the tags that responded in response to the command from the reader / writer device, the tag that confirmed the data returned from the reader / writer device and that received the signal instructing the carry carry the bit data of the ID. The reply is returned by transmitting the next two-digit data.
[0081]
Then, it was confirmed that, among the tags that responded by receiving the command from the reader / writer device and transmitting the next two-digit data, data different from the returned data was transmitted from the reader / writer device. The tag exits the multi-read sequence and waits for the next command.
[0082]
On the other hand, if the signal from the tag is not detected by the reader / writer device after transmitting the multi-read command signal from the reader / writer device, the reader / writer device does not output a signal for instructing data confirmation and carry. , The multi-read sequence ends.
[0083]
At this time, even if the tag responds, if the signal indicating that the returned data has been confirmed and carry is not received from the reader / writer device, the tag also exits the multi-read sequence and waits for the next command. Become.
[0084]
In this example, since the ID of the tag is “11100100”, the lowest two digits of the ID of the tag transmitted upon receiving the multi-read command signal from the reader / writer device are “00”. Therefore, a reply is returned from the tag at a subcarrier frequency of 100 KHz for a certain period of time.
[0085]
Upon detecting the subcarrier signal of 100 KHz, the reader / writer device transmits the detection of the signal of data “00” and the carry signal to the tag.
The tag, when the data transmitted as a reply is confirmed by the reader / writer device and receives a carry signal indicating that, waits for a predetermined set time, and then returns a reply signal within a predetermined time. .
[0086]
The reply signal to be returned next is returned at the subcarrier frequency of 93.75 KHz since the fourth and third digits from the bottom of the bit data constituting the ID are “01”. Hereinafter, communication is similarly performed between the tag and the reader / writer device. As described above, the multi-read sequence proceeds by two digits, and the ID of one tag is read in one multi-read sequence.
[0087]
The tag from which all digits of the ID have been read in the multi-read sequence is stored in an internal memory (not shown) so as not to participate in the subsequent multi-read sequence. Therefore, while the above-described multi-read sequence is repeatedly performed, all the IDs of the tags existing in the service area of the reader / writer device are read out, and there is no replying tag at the end, so the multi-read sequence ends. You can finish safely.
[0088]
As described above, also in the present embodiment, when receiving a response after receiving a multi-read command signal or a carry signal, all the tags return a response all at once. Therefore, it is possible to read out the multi-read sequence earlier than in the conventional example in which the response timing is changed according to each two-digit data of the bit data constituting the ID. Moreover, it is possible to prevent the reading speed from being changed by the contents of the ID.
[0089]
In addition, the control operation in the tag is also a condition for returning a response after receiving a multi-read command signal or a carry signal from the reader / writer device. A simple operation of returning a reply by load modulation with different frequency-divided signals generated from the carrier frequency S according to the data may be repeated. Therefore, the cost of the tag can be reduced.
[0090]
Note that the reader / writer device requires a receiving circuit for detecting a plurality of subcarrier signals, so the cost is high in this respect. However, when a large number of tags are used, the cost of the tag is reduced by the reader / writer. Since it is more important than the cost of the device, the effect of cost reduction can be obtained for the entire data carrier system.
[0091]
The time required for one multi-read sequence in the present embodiment is a case where two digits are returned, and when the number of digits of the bit data constituting the ID is 16,
Command issue time: Netu,
First setting period: 2 etu,
Response period: 2 etu,
Second setting period: 2 etu,
Issue carry signal by specifying data: 3 etu
It is. Therefore,
Netu + 9 etu × 8 = Netu + 72 etu
It becomes.
[0092]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
In the present embodiment, in the multi-read sequence, the carrier signal S is directly modulated at a predetermined frequency determined by the bit data constituting the ID number of each tag, and the responses are simultaneously made.
[0093]
FIG. 5 shows a configuration example of a tag 500 according to the present embodiment.
When the tag 500 according to the present embodiment receives the multi-read command signal sent from the reader / writer device by the antenna 501, the band-pass filter 502 cuts an unnecessary band signal, and then the amplifier 503 amplifies the signal to a predetermined level. And supplies it to the control circuit 504.
[0094]
The control circuit 504 reads out two bits of the bit data constituting the ID stored in the ID storage circuit 505 in accordance with the input multi-read command signal, and derives it to the pattern generation circuit 506. The pattern generation circuit 506 generates subcarriers of a predetermined frequency according to the contents of the bit data read from the ID storage circuit 505.
[0095]
The pattern generation circuit 506 of this embodiment includes a first modulation circuit 506a, a second modulation circuit 506b, a third modulation circuit 506c, and a fourth modulation circuit 506d. With respect to the frequency S, the carrier frequency S is modulated by four frequencies f1 to f4.
[0096]
More specifically, four modulation frequencies are set for a carrier frequency signal S of 125 KHz. That is,
5 KHz is set as the first modulation frequency, 6.578947 KHz is set as the second modulation frequency, 8.333333 KHz is set as the third modulation frequency, and 10.4166 KHz is set as the fourth modulation frequency.
[0097]
The first modulation frequency 5 KHz is a frequency obtained by dividing the carrier frequency S = 125 KHz by 25.
The second modulation frequency 6.578947 KHz is a frequency obtained by dividing the carrier frequency S = 125 KHz by 19.
The third modulation frequency 8.333333 KHz is a frequency obtained by dividing the carrier frequency S = 125 KHz by 15.
10.4166 KHz is a frequency obtained by dividing the carrier frequency S = 125 KHz by 12.
[0098]
As described above, the reason for dividing the carrier frequency S is that it is desired to use a square wave as a modulation signal. This is because it is desired to use the carrier frequency signal S as it is divided and extracted by the logic circuit. Therefore, in the present embodiment, since there are many odd-order harmonics, signals close to odd multiples are not used in the combination of the four frequencies.
[0099]
In addition, when the reader / writer device separates and detects a received signal by a filter, the larger the frequency ratio, the lower the cost of the filter and the more stable the characteristics. It is. Further, since the frequency is low, the active filter having a high Q can be stably and inexpensively configured. Note that lowering the frequency is advantageous in S / N because the receiving band may be narrower, but the reading speed becomes slower, so that it is determined by the balance.
[0100]
Next, a schematic configuration of the reader / writer device of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In FIG. 6, reference numerals 601 to 60n denote tags. In addition, 610 is a reader / writer device main body, 611 is an antenna, 612 is a band pass filter, 613 is an amplifier, 614 is a detection circuit, and 615 is a controller.
[0101]
Reference numeral 621 denotes a first frequency detection circuit that detects the first modulation signal f1. Reference numeral 622 denotes a second frequency detection circuit that detects the second modulation signal f2. Reference numeral 623 denotes a third frequency detection circuit that detects the third modulation signal f3. Reference numeral 624 denotes a fourth frequency detection circuit, which detects the fourth modulation signal f4.
[0102]
Next, the operation of the data carrier system according to the present embodiment based on the above configuration will be described.
When a multi-read command signal is issued from the reader / writer device, each of the tags 601 to 60n modulates a carrier at a predetermined frequency for a predetermined time after a predetermined time, and returns a reply signal.
[0103]
In the present embodiment, by lowering the modulation frequency, the phase difference between the signals of the same data is reduced so that the signals transmitted from the tags 601 to 60n do not cancel each other.
[0104]
The modulation frequency of the reply from each of the tags 601 to 60n is determined by the first two digits of the bit data constituting the ID of each tag. For example, for bit data
5 kHz for "00",
6.578947 ... KHz for "01",
8.333333 ... KHz for "10",
10.4166 ... KHz for "11"
Allocated as.
[0105]
For example, if the bit data forming the ID of a certain tag is "11100100", the two least significant digits are "00", so that the tag returns a reply at a frequency of 5 KHz for a certain period of time. .
[0106]
At this time, the controller 615 of the reader / writer device detects signals of four kinds of frequencies from which a signal from the tag may be returned by the first frequency detection circuit 621 to the fourth frequency detection circuit 624, and Is determined.
[0107]
If the signal transmitted from the tag is detected by the controller 615, the reader / writer device specifies the detected data, that is, the next two digits of the tag to which the reader / writer device has received a reply. A carry signal for returning a reply by transmitting the ID data is sent.
[0108]
At this time, when the reader / writer device detects a plurality of frequency signals, the response is performed by designating any one of the data, that is, transmitting the next two-digit ID data to the tag that receives the response. Send a carry signal to return.
[0109]
A method of selecting a tag to specify a reply may be determined in a priority order according to data, or may be specified at random. Alternatively, the one with the higher signal level from the tag may be preferentially designated. Alternatively, the data pattern of the ID to be read with priority may be preferentially designated.
[0110]
Among the tags that responded in response to the command from the reader / writer device, the tag that received the signal indicating that the returned data was confirmed and carry from the reader / writer device was the next in the bit data constituting the ID. The two-digit data is sent and a reply is returned.
[0111]
Among the tags that have returned a response in response to a command from the reader / writer device, the tag transmitted from the reader / writer device that has confirmed data different from the returned data is excluded from the multi-read sequence and the next command is returned. I will wait.
[0112]
Also, even if the multi-read command signal is sent from the reader / writer device, if the signal from the tag is not detected by the reader / writer device, the reader / writer device does not output a signal for instructing data confirmation and carry, without outputting the signal. End the multi-read sequence.
[0113]
At this time, even if the tag responds, even if the tag confirms the returned data and the signal indicating the carry does not come from the reader / writer device, the process exits the multi-read sequence and waits for the next command. Become.
[0114]
In this example, since the tag ID is "11100100", when the multi-read command signal is received from the reader / writer device, the two least significant digits of the tag ID are "00". Therefore, a response was returned after transmitting a frequency of 5 KHz for a certain period of time.
[0115]
As a result, the reader / writer device detects the signal of 5 KHz transmitted from the tag, so that the signal of data "00" is detected and the carry signal is transmitted to the tag.
[0116]
Among the tags that have transmitted the data "00" signal, the data of the reply to the multi-read command signal transmitted from the reader / writer device is confirmed by the reader / writer device, and the carry transmitted from the reader / writer device. The tag that has received the signal transmits the next two-digit bit data within a predetermined time after waiting a set time, and returns a reply signal. In this case, the next two digits from the second digit from the bottom are “01”, so that a reply is returned at the frequency of 6.578947 KHz assigned to the data of “01”. Hereinafter, communication with the reader / writer device is similarly performed.
[0117]
In this manner, the multi-read sequence proceeds by two digits, and the ID of one tag is read in one multi-read sequence. The tag from which all the IDs have been read in the multi-read sequence is stored in an internally provided memory so that it does not participate in the subsequent multi-read sequence.
[0118]
Therefore, while the multi-read sequence is repeated a plurality of times, all the IDs of the tags existing in the service area of the reader / writer device are read. In such a state, there is no tag to reply to, and the multi-read sequence ends.
[0119]
In the present embodiment, after receiving a multi-read command signal or a carry signal, the replying tags return all at once. Therefore, it is possible to read out the multi-read sequence faster than in the conventional example in which the response timing is changed according to each two-digit data constituting the ID. Moreover, there is an advantage that the reading speed does not change depending on the contents of the ID.
[0120]
Also, since the control operation in the tag is a condition for returning a response after receiving a multi-read command signal or a carry signal from the reader / writer device, the ID data of the corresponding digit is set at a predetermined timing. A simple operation of returning a reply by load modulation with different frequency-divided signals created from the carrier frequency S may be repeated. Therefore, an advantage that the cost of the tag can be reduced can be obtained.
[0121]
Since the reader / writer device needs to detect a plurality of frequency signals, the receiving circuit needs a filter and a detection circuit corresponding to each frequency. Therefore, the cost is high in the reader / writer device, but in the case of a data carrier system using a large number of tags, the cost of the tag is more important than the cost of the reader / writer device, so that the cost of the entire system is also low. A great effect can be obtained.
[0122]
Next, in the present embodiment, a second calculation example of the time required for one multi-read sequence will be described. In this calculation example, two digits are returned at a time, and the number of digits of the ID is sixteen.
Command issue time: Netu,
First setting period: 2 etu,
Response period: 8 etu,
Second setting period: 2 etu,
Issue carry signal by specifying data: 3 etu,
It is. Therefore
Netu + 15 etu × 8 = Netu + 120 etu
It becomes.
[0123]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since the reading time does not change depending on the contents of the ID of the data carrier, the processing time can be determined by the number of tags. In addition, since it is almost impossible that all the tags constituting the multi-read sequence exist in the service area at the same time, the read time of the multi-read sequence can be shortened.
[0124]
According to another feature of the present invention, a carry signal is sent to a tag of data to be prioritized from data recognized by a reply from the data carrier, so that an ID to be read out quickly is prioritized. Can be recognized.
Further, according to another feature of the present invention, the operation sequence of the data carrier is simplified, so that the configuration of the logic circuit built in the data carrier chip can be simplified. This makes it possible to reduce the cost of the data carrier when integrating the data carrier into an integrated circuit, and it is possible to greatly reduce the overall cost of a normal data carrier system having a large number of data carriers.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of the present invention and illustrating a configuration example of a tag according to a first embodiment;
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a reader / writer device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a tag according to a second embodiment.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a tag according to a second embodiment.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of a tag according to a third embodiment.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of a tag according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
100 tags
101 antenna
102 Band Pass Filter
103 amplifier
104 control circuit
105 ID storage circuit
106 pattern generation circuit
106a First subcarrier generation circuit
106b Second subcarrier generation circuit
201-20n tag
210 Reader / Writer Main Unit
211 antenna
212a first bandpass filter
212b Second bandpass filter
213a First amplifier
213b Second amplifier
214a first detection circuit
214b second detection circuit
215 Controller
216 output amplifier

Claims (4)

複数のビットデータにより構成される固有のIDが割り当てられていて、リーダ/ライタ装置から送られるコマンド信号に応じて上記固有のIDを送信するデータキャリアであって、
上記複数のビットデータを所定のビット毎に分割して送信するようにするとともに、上記リーダ/ライタ装置に応答する信号の周波数が上記所定ビットのデータ内容に応じて個別に設定されていて、上記リーダ/ライタ装置からコマンド信号が送信された際に、上記所定ビットのデータ内容に応じて個別に設定された周波数による応答信号を一斉に送信するようにしたことを特徴とするデータキャリア。
A data carrier to which a unique ID composed of a plurality of bit data is assigned, and which transmits the unique ID in response to a command signal sent from a reader / writer device,
The plurality of bit data is divided and transmitted for each predetermined bit, and the frequency of a signal responding to the reader / writer device is individually set according to the data content of the predetermined bit. A data carrier, characterized in that when a command signal is transmitted from a reader / writer device, response signals at frequencies set individually according to the data content of the predetermined bits are simultaneously transmitted.
上記固有のIDを構成する複数のビットデータを2ビット毎に分割し、上記2ビットにより表される4種類のデータ内容に応じて個別に設定された4つの周波数による4種類の応答信号の何れかを用いて上記リーダ/ライタ装置に応答するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のデータキャリア。The plurality of bit data constituting the unique ID is divided into two bits, and any one of four types of response signals with four frequencies individually set according to the four types of data contents represented by the two bits 2. The data carrier according to claim 1, wherein the data carrier responds to the reader / writer device by using the data. 上記請求項1または2に記載のデータキャリアから送信されるIDを順次読み取ってマルチリードシーケンスを行うように構成されたリーダ/ライタ装置であって、
上記複数のデータキャリアからそれぞれ送信される応答信号の周波数毎に信号の有無を検出し、上記複数のデータキャリアから一斉に送信される応答信号について、少なくとも何れか1つの応答信号を1つの応答期間内に認識するようにしたことを特徴とするリーダ/ライタ装置。
3. A reader / writer device configured to sequentially read IDs transmitted from the data carrier according to claim 1 or 2 and perform a multi-read sequence,
The presence or absence of a signal is detected for each frequency of the response signal transmitted from each of the plurality of data carriers, and at least one of the response signals transmitted simultaneously from the plurality of data carriers is subjected to one response period. A reader / writer device characterized in that the reader / writer is recognized inside.
上記請求項1または2に記載のデータキャリアと、上記請求項3に記載のリーダ/ライタ装置とを用いることを特徴とするデータキャリアシステム。A data carrier system using the data carrier according to claim 1 or 2 and the reader / writer device according to claim 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1762959A3 (en) * 2005-09-13 2007-05-30 Fujitsu Ltd. Apparatus, system and method for communicating product information
JP2008219873A (en) * 2007-02-02 2008-09-18 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Wireless system, semiconductor device, and communication device

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