JP2008059244A - データキャリア及びデータキャリアシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】近接型コマンドを用いたリーダ／ライタ装置及び近傍型コマンドを用いたリーダ／ライタ装置の両方と通信を行うことが可能なデータキャリアを提供できるようにする。
【解決手段】リーダ/ライタ装置と近接通信を行うための近接通信用コマンド、及び上記リーダ/ライタ装置と近傍通信を行うための近傍通信用コマンドの両方をコマンド保持手段に保持するようにして、リーダ／ライタ装置から近接通信用コマンドを用いて質問された場合には近接通信用コマンドを用いて応答信号を生成し、近傍通信用コマンドを用いて質問された場合には近傍通信用コマンドを用いて応答信号を生成するようにすることにより、使用態様に応じて近接通信及び近傍通信の両方を実行できるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明はデータキャリア及びデータキャリアシステムに関し、特に、近接通信と近傍通信用の両方を行うために用いて好適な技術に関する。
従来、データキャリアとリーダ／ライタ装置とからなり、上記データキャリアと上記リーダ／ライタ装置との間でデータを非接触で授受するようにしたデータキャリアシステムが種々の分野で実用化されている。このようなデータキャリアシステムにおいては、データキャリアは内蔵するアンテナでリーダ／ライタ装置がアンテナ回路を介して供給するキャリア周波数の交番磁界を受けて動作電力を得ている。
また、リーダ／ライタ装置が供給する磁界に変調を掛けてコマンドやデータを含む質問信号を送り、データキャリアはこれを復調してリーダ／ライタ装置から送信されるコマンドやデータを受け取るように構成されている（例えば、特許文献１を参照）。
一方、上記データキャリアから上記リーダ／ライタ装置にデータを送信する場合には、返信する応答信号の内容に応じて、内蔵するアンテナ回路に繋がる負荷を、公知のロードスイッチをオンーオフ動作させて返事を返すようにしている。このようにしてデータキャリアから返事を返す周波数として、リーダ／ライタ装置のアンテナ回路から供給される交番磁界のキャリア周波数に対して、両サイドバンドのサブキャリアを使うように構成されている。
上記データキャリアは、電磁界あるいは電波を利用してリーダ／ライタ装置との間で非接触で情報を送信したり受信したりするために、情報を記憶する記憶部と、情報を非接触で送信または送受信するためのアンテナとを備えて構成されており、ＲＦＩＤ、ＩＣタグ、ＩＤタグ、ＲＦタグ、無線タグ、電子タグ、トランスポンダ等のような、様々な名称が付けられて種々の分野で使用されている。
上述のように種々の分野で利用が広がっているデータキャリアシステムであるが、非接触型のデータキャリアにおいて、無電池式のデータキャリアの場合は、自己が使用する電力をリーダ／ライタ装置から供給される交番磁界から得ている。
すなわち、非接触型のデータキャリアは送受信用アンテナを有しており、リーダ／ライタ装置と呼ばれる親機から送信される交番磁界を上記送受信用アンテナで受信し、上記交番磁界の大きさに応じて流れる電流を整流して動作電力としている。
上述のようなデータキャリアシステムの応用例として、自動販売機、ゲーム機、電気メータ、ガスメータ、水道メータ、家電、ＯＡ機器、生産設備等にデータキャリアを配設しておき、これらの電子機器の稼動履歴・売上記録・使用量等の情報を上記データキャリアの記憶部に記録しておくことが行なわれている。
データキャリアは、種々の分野で使用されることにより、その使用形態は様々であるが、無電池式のデータキャリアの場合はその使用目的に応じて近接型と近傍型とに大別される。上記近接型データキャリアは、１ｃｍ〜１０ｃｍ程度の近接距離で使用される。また、上記近傍型データキャリアの場合には１０ｃｍ〜７０ｃｍ程度の近傍距離で使用される。
上述のように、近接型データキャリアと近傍型データキャリアとでは使用目的が異なるので、近接型データキャリアと近傍型データキャリアとでは異なるコマンドを使用している。すなわち、近接型データキャリアにおいてはＰＩＣＣコマンドと呼ばれるコマンドを使用している。また、近傍型データキャリアにおいてはＶＩＣＣコマンドと呼ばれるコマンドを使用している。
したがって、従来のデータキャリアはＰＩＣＣコマンド、またはＶＩＣＣコマンドの何れか一方のコマンドで動作するように構成されていた。このため、データキャリアの動作環境に合わせて最適なコマンドで動作するように構成する必要がある。このため、１ｃｍ〜１０ｃｍ程度の近接距離で使用される場合にはＰＩＣＣコマンドで動作するように構成し、１０ｃｍ〜７０ｃｍ程度の近傍距離で使用される場合にはＶＩＣＣコマンドで動作するように構成するようにしていた。
特開２００２―３６６９０７号公報
データキャリアを物品に取り付ける場合には、その物品が使用される状態にあったタイプのデータキャリアが選択される。しかしながら、データキャリアが取り付けられる物品は、工場で生産されてから廃棄処分されるまでの間に種々の経路と通って移動する。そして、その物品が移動する際にはデータキャリアを利用して流通管理が行われる。
このため、物品の使用状態を考慮して、近接型データキャリアを物品に取り付けた場合に、近傍型データキャリアのＶＩＣＣコマンドには応答しないので、上記近接型データキャリアを取り付けた物品がダンボール箱に入れられて流通している状態において、流通管理用で用いられている近傍型のリーダ／ライタ装置からＶＩＣＣコマンドで呼びかけられても、上記近接型データキャリアと上記近傍型のリーダ／ライタ装置との間でデータキャリア通信を行うことができない問題点があった。
このような問題点をなくすために、主たる使用状態を考慮して近接型データキャリアを取り付けるようにした場合においては、物品の流通管理を可能にするために近傍型データキャリアを取り付けるようにしていた。
前述したように、主たる使用状態に適したデータキャリアがである場合、近傍型データキャリアが使用されるのは工場出荷時や流通管理時、或いは寿命を終了して廃棄処分を行う時のように、非常に限られた期間である。このような限られた期間だけ使用するために近傍型データキャリアを余分に取り付けるのはコスト的に大きなマイナスであった。
本発明は上述の問題点にかんがみ、近接型コマンドを用いたリーダ／ライタ装置及び近傍型コマンドを用いたリーダ／ライタ装置の両方と通信を行うことが可能なデータキャリアを提供できるようにすることを目的としている。
本発明のデータキャリアは、リーダ/ライタ装置とともにデータキャリアシステムを構成するデータキャリアであって、上記リーダ/ライタ装置と近接通信を行うための近接通信用コマンド、及び上記リーダ/ライタ装置と近傍通信を行うための近傍通信用コマンドの両方を保持するコマンド保持手段を有することを特徴とする。
また、本発明のデータキャリアの他の特徴とするところは、リーダ/ライタ装置とともにデータキャリアシステムを構成するデータキャリアであって、上記リーダ/ライタ装置と近接通信を行うための近接通信用コマンド、及び上記リーダ/ライタ装置と近傍通信を行うための近傍通信用コマンドの両方を保持するコマンド保持手段と、上記リーダ／ライタ装置から送信される質問信号を受信する信号受信手段と、上記信号受信手段により受信した質問信号の種類が近接通信用コマンドであるか近傍通信用コマンドであるか解析するコマンド解析手段と、上記コマンド解析手段の解析結果に基づいて、上記リーダ／ライタ装置と通信を行うためのコマンドとして、近接通信用コマンドまたは近傍通信用コマンドの何れかを上記コマンド保持手段から読み出すコマンド読み出し手段と、上記コマンド読み出し手段によって読み出された通信用コマンドを用いた質問信号を上記リーダ／ライタ装置に送信するコマンド送信手段とを有することを特徴とする。
また、本発明のデータキャリアのその他の特徴とするところは、上記コマンド解析手段は、上記信号受信手段により受信した信号中のサブキャリア周波数、通信速度または負荷変調の強度に基づいて近接通信用コマンドであるか近傍通信用コマンドであるか解析することを特徴とする。
本発明のデータキャリアシステムは、上記の何れかに記載のデータキャリアと、上記データキャリアと通信するリーダ／ライタ装置とからなることを特徴とする。
本発明によれば、リーダ/ライタ装置と近接通信を行うための近接通信用コマンド、及び上記リーダ/ライタ装置と近傍通信を行うための近傍通信用コマンドの両方をコマンド保持手段に保持するようにしたので、近接型コマンドを用いたリーダ／ライタ装置及び近傍型コマンドを用いたリーダ／ライタ装置の両方と通信を行うことが可能なデータキャリアを提供することができる。
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明のデータキャリアシステムの実施形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態のデータキャリア１００は、アンテナ回路１１０、ＲＦアナログ部１２０、セレクタ部１３０、コマンド制御部１４０、記憶部１５０、第１の接触端子１６０、第２の接触端子１７０等によって構成されている。
アンテナ回路１１０は、コイルＬ１及びコンデンサＣ１の並列共振回路によって構成されている。
ＲＦアナログ部１２０は、整流回路１２１、送信回路１２２、受信回路１２３及び電源制御部１２４等によって構成されている。
コマンド制御部１４０は、コマンド制御回路１４１及びセキュリティ部１４２を有している。記憶部１５０は、セキュリティ設定用メモリ１５１及び送信条件設定用メモリ１５２を有している。
本実施形態においては、上記送信条件設定用メモリ１５２にＰＩＣＣコマンド１５２ａとＶＩＣＣコマンド１５２ｂとを記憶している。そして、コマンド制御部１４０の制御に応じて、ＰＩＣＣコマンド１５２ａまたはＶＩＣＣコマンド１５２ｂの何れかが送信条件設定用メモリ１５２から読み出されて送信回路１２２に与えられる。
図２に示すように、上述したデータキャリア１００と通信を行うリーダ／ライタ装置１０は、送信部１１、受信部１２、アンテナ回路１４、及びフィルタ回路１５等によって構成されている。そして、アンテナ回路１４からコマンドやデータをデータキャリア１００に送信し、リーダ／ライタ装置１０とデータキャリア１００との間で送受信を行う。
送信部１１は、データキャリア１００に送信するコマンドやデータよりなる送信信号を生成するためのものであり、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭなどのコンピュータシステム等で構成されており、所定のキャリア周波数ｆ0（１３．５６ＭＨｚ）を変調して送信信号を生成している。受信部１２は、データキャリア１００から送信されてきたサブキャリア周波数を復号してデータを復調する。
アンテナ回路１４は、送信部１１から出力される送信信号をデータキャリア１００に送信するとともに、データキャリア１００から送信された応答信号を受信する。以上の構成は、データキャリアシステムにおいて使用されているデータキャリア１００の一般的な構成であるが、本実施形態のデータキャリア１００においては、近接型データ通信と近傍型データ通信の両方を可能にしていることに特徴を有している。
図３に、ＰＩＣＣコマンド１５２ａまたはＶＩＣＣコマンド１５２ｂの何れかを読み出す構成の一例を示す。
図３に示すように、本実施形態のコマンド制御回路１４１はコマンド解析部１４１１、コマンド選択部１４１２、コマンド読み出し部１４１３を有している。
コマンド解析部１４１１は、リーダ／ライタ装置１０から送られてくる質問信号４１が近接通信用コマンドであるか近傍通信用コマンドであるかを判断するためのものであり、判断結果をコマンド選択部１４２１２に出力する。
コマンド選択部１４１２は、コマンド解析部１４１１から送られるコマンドの解析結果に応じてリーダ／ライタ装置１０に送信する応答信号４２のコマンドを選択するものであり、選択する種類のコマンドが格納されているアドレスＡを送信条件設定用メモリ１５２に対して指定する。
コマンド読み出し部１４１３は、リーダ／ライタ装置１０と通信を行うために使用するコマンドとして、コマンド選択部１４１２により選択された種類のコマンド、すなわち、近接通信用コマンドまたは近傍通信用コマンドのデータＤを送信条件設定用メモリ１５２から読み出し、図１に示したように、送信回路１２２に出力する。
このような構成に基づいて、本実施形態のデータキャリア１００は、リーダ／ライタ装置１０から送信される質問信号４１に対して返事を返す応答信号４２に周波数として、図４に示すように、第１のサブキャリア周波数ｆｓｃ１及び第２のサブキャリア周波数ｆｓｃ２のリーダ／ライタ装置のアンテナ回路から供給される交番磁界のキャリア周波数に対して、両サイドバンドのサブキャリアを使うように構成されている。
図４のキャリア周波数の説明図に示すように、本実施形態においては、本来の近接通信用コマンド（ＰＩＣＣコマンド）として、第１のサブキャリア周波数ｆｓｃ１（８４７．５ｋＨｚ）を使用し、近傍通信用コマンドとして、第２のサブキャリア周波数ｆｓｃ１（４３７．７５ｋＨｚ）を使用するようにしている。なお、受信特性において、中心周波数は１３．５６ＭＨｚ、通信速度は１０５．９４ｋｂｐｓ、変調方式はＡＳＫ（ＮＲＺ）である。また、送信特性において、中心周波数は１３．５６ＭＨｚ、通信速度は１０５．９４ｋｂｐｓ、変調方式はＢＰＳＫ（ＮＲＺ）である。
また、本実施形態においては、負荷の大きさを変えることによりサブキャリア強度を変更することができるようにしている。変更度合いは、ＰＩＣＣコマンド及びＶＩＣＣコマンドのそれぞれにおいて８段階に変更できるようにしている。また、ＰＩＣＣコマンドとＶＩＣＣコマンドとでは、相対比で（１：３）程度となるようにしている。
次に、上述のように構成された本実施形態のデータキャリア１００の使用例を、図５を参照しながら説明する。
図５（ａ）は、装置部品５０にデータキャリア１００を取り付けている様子を示しており、例えば、装置部品５０がベルトコンベア５２上に載置されて装置部品５０の製造工場の各工程において、例えば、「製造番号」、「製造月日」、「材料名」、「出荷日」等の製造情報が書き込まれる。この状態で使用されるのは近接通信用コマンドである。
図５（ｂ）は、ダンボール箱５３に入れられて工場から出荷され、流通管理時に利用される状態を示している。この状態においては、リーダ／ライタ装置１０はダンボール箱５３の外側から質問信号４１を送信するので、データキャリア１００とリーダ／ライタ装置１０との間の距離が離れている。また、この状態ではリーダ／ライタ装置１０からは近傍通信用コマンド（ＶＩＣＣコマンド）で質問信号４１が送信されてくる。
したがって、データキャリア１００から送信する応答信号４２としては近傍通信用コマンド（ＶＩＣＣコマンド）を使用する必要がある。本実施形態のデータキャリア１００においては、前述したように、近接通信用コマンド（ＰＩＣＣコマンド）及び近傍通信用コマンド（ＶＩＣＣコマンド）の両方を使用することができるので、装置部品５０がダンボール箱５３内に収納されている状態においても良好に使用することができる。
図５（ｃ）は、装置部品５０を装置本体５４内に取り付けて使用している状態を示している。この状態においては、装置本体５４側に配設されているリーダ／ライタ装置５５との距離が至近距離となるので、装置部品５０とリーダ／ライタ装置５５との間の通信は近接通信用コマンド（ＰＩＣＣコマンド）を用いた通信となる。
以上、説明したように、本実施形態のデータキャリア１００は、近接通信用コマンド（ＰＩＣＣコマンド）の他に近傍通信用コマンド（ＶＩＣＣコマンド）でも動作することができるようにしたので、１つのデータキャリアでもって製造工場における製造情報の記録、流通管理に係る記録及び使用状態の管理に係る記録の全てを良好に行うことができる。
これにより、製造工程の管理、流通工程の管理及び使用工程の管理を一貫して行うために、従来は近接通信用コマンド（ＰＩＣＣコマンド）のデータキャリア及び近傍通信用コマンド（ＶＩＣＣコマンド）のデータキャリアの両方を取り付けなくても済むようにすることができ、情報管理に必要なコストを大幅に低減することができる。
本発明の実施形態を示し、データキャリアの構成例を示すブロック図である。 本発明の実施形態を示し、リーダ／ライタ装置及びデータキャリアとにより構成されるデータキャリアシステムの概略構成を説明する図である。 本実施形態のコマンド制御回路の構成例を示し、ＰＩＣＣコマンドまたはＶＩＣＣコマンドの何れかを読み出す例を説明する図である。 データキャリア信号の一例を説明する波形図である。 データキャリアの使用状態の変化例を説明する図である。
符号の説明
１０ リーダ／ライタ装置
１１ 送信部
１２ 受信部
１３ 切り換え部
１４ アンテナ回路
１５ フィルタ回路
１００ データキャリア
１１０ アンテナ回路
１２０ ＲＦアナログ部
１３０ セレクタ部
１４０ コマンド制御部
１４１ コマンド制御回路
１４２ セキュリティ部
１４１１ コマンド解析部
１４１２ コマンド選択部
１４１３ コマンド読み出し部
１５０ 記憶部
１５１ セキュリティ設定用メモリ
１５２ 送信条件設定用メモリ
１６０ 第１の接触端子
１７０ 第２の接触端子

Claims (4)

  1. リーダ/ライタ装置とともにデータキャリアシステムを構成するデータキャリアであって、
    上記リーダ/ライタ装置と近接通信を行うための近接通信用コマンド、及び上記リーダ/ライタ装置と近傍通信を行うための近傍通信用コマンドの両方を保持するコマンド保持手段を有することを特徴とするデータキャリア。
  2. リーダ/ライタ装置とともにデータキャリアシステムを構成するデータキャリアであって、
    上記リーダ/ライタ装置と近接通信を行うための近接通信用コマンド、及び上記リーダ/ライタ装置と近傍通信を行うための近傍通信用コマンドの両方を保持するコマンド保持手段と、
    上記リーダ／ライタ装置から送信される質問信号を受信する信号受信手段と、
    上記信号受信手段により受信した質問信号の種類が近接通信用コマンドであるか近傍通信用コマンドであるか解析するコマンド解析手段と、
    上記コマンド解析手段の解析結果に基づいて、上記リーダ／ライタ装置と通信を行うためのコマンドとして、近接通信用コマンドまたは近傍通信用コマンドの何れかを上記コマンド保持手段から読み出すコマンド読み出し手段と、
    上記コマンド読み出し手段によって読み出された通信用コマンドを用いた質問信号を上記リーダ／ライタ装置に送信するコマンド送信手段とを有することを特徴とするデータキャリア。
  3. 上記コマンド解析手段は、上記信号受信手段により受信した信号中のサブキャリア周波数、通信速度または負荷変調の強度に基づいて近接通信用コマンドであるか近傍通信用コマンドであるか解析することを特徴とする請求項２に記載のデータキャリア。
  4. 請求項１〜３の何れか１項に記載のデータキャリアと、上記データキャリアと通信するリーダ／ライタ装置とからなることを特徴とするデータキャリアシステム。
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