JP2010123034A - 質問器を選別して応答する無線通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係るICタグ通信システムは、質問器は、自器を識別するための識別情報を含む質問信号を、所定周期で送信し、応答器は、特定の質問器を識別するための識別情報を記憶しており、受信した質問信号に含まれている質問器の識別情報と同一の識別情報が記憶されていると判断した場合には、受信した質問信号に対して応答信号を送信し、記憶されていないと判断した場合には、受信した質問信号に対して応答信号を送信しない。
【選択図】図2
Description
ICタグシステムが用いられるケースとして、例えば、入室管理がある。具体的には、タグはリーダから繰り返し送信されている質問信号を捉えると、認証用のデータをリーダに送り返し、リーダは受け取ったデータに基づいて認証を行って入口の扉の開錠等を行う。
この技術によれば、リーダは、目的とするタグにデータを送信する事が可能となる。
そこで、本発明は、目的とするリーダと通信するができ、且つ、タグの消費電力を抑制する事ができる通信システムの提供を目的とする。
従って、目的の質問器からの質問信号を受信した場合にのみ応答信号を送信することが可能となり、受信した全ての質問信号に対して応答信号を送信する場合に比べて消費電力を抑制する事ができ、且つ、目的とする質問器に応答信号を送信することができるようになる。
従って、目的の質問器からの質問信号を受信した場合にのみ応答信号を送信することが可能となり、受信した全ての質問信号に対して応答信号を送信する場合に比べて消費電力を抑制する事ができ、且つ、目的とする質問器に応答信号を送信することができるようになる。
<概要>
本発明は、リーダが常時繰り返し送信している質問信号に対して、タグは目的とするリーダから送信された質問信号に対してのみ応答すればよいことに着目し、タグの省エネを図ろうとするものである。
本実施形態では、リーダを質問器、タグを応答器というものとする。
尚、図1は模式図であって、質問器や信号送信範囲等は実際のサイズを正確に表していない。
応答器の保持者(図では、「応答器」で示す。)が、右から左に向かって廊下を歩いてくる場合を想定する。白抜き矢印で、歩行ルートを表す。応答器aの保持者はルームAに、応答器bの保持者はルームBにそれぞれ向かって歩いているものとし、応答器aは質問器Aのみが認証に成功し、応答器bは質問器Bのみが認証に成功するものとする。
次に、応答器bの保持者が、質問器Aの質問信号送信範囲に入ると、応答器bは質問信号を受信し、応答信号を送信する。応答器bからの応答信号を受信した質問器Aは、認証に失敗し、ドアAの開錠は行わない。
このように、応答器bが目的とする質問器は、質問器Aではなく質問器Bであるので、質問器Aからの質問信号に応答した応答信号は無駄になってしまう。
以下、本実施形態の通信システムを説明する。
<構成>
本システムを構成する、質問器1000及び応答器2000について説明する。
図2は、本発明にかかる質問器1000と応答器2000の機能ブロック図である。本システムは、通常、複数の質問器と複数の応答器とで構成される場合が多いが、それぞれ同様の構成を有する。
まず、質問器1000は、制御部1100、質問信号送信部1200、応答信号受信部1300、応答器IDテーブル記憶部1400、自質問器ID記憶部1500、LF信号送信部1800、LFアンテナ1810、RF信号受信部1900及びRFアンテナ1910で構成される。
次に、質問信号送信部1200は、質問信号を生成し、LF信号送信部1800に送信を依頼する機能を有する。
また、応答信号受信部1300は、RF信号受信部1900から応答信号を受け取ると、制御部1100に、その旨と応答信号から取り出した情報を渡す機能を有する。
RF信号受信部1900は、RFアンテナ1910を介して応答信号を受信し、受信した応答信号を解析し、応答信号受信部1300に渡す機能を有する。
次に、応答器IDテーブル記憶部1400は、質問器1000が認証を行うために用いる応答器IDテーブルを記憶している機能を有する。すなわち、認証対象の応答器IDが、このテーブルに登録されている応答器IDの1つと同じ場合は認証されたものと判断し、質問器1000は管理しているドアの開錠を行う。
応答器IDテーブル及び自質問器IDの構成については、<データ>の項で図4を用いて説明する。
次に、応答器2000は、制御部2100、質問信号受信部2200、応答信号送信部2300、質問器IDテーブル記憶部2400、自応答器ID記憶部2500、電池2600、LF信号受信部2800、LFアンテナ2810、RF信号送信部2900及びRFアンテナ2910で構成される。
質問信号受信部2200は、LF信号受信部2800から受信した質問信号を受け取り、受け取った質問信号を解析して必要な情報を制御部2100に渡す機能を有する。
LF信号受信部2800は、LFアンテナ2810を介して質問信号を受信し、受信した質問信号受信部2200に渡す機能を有する。
次に、質問器IDテーブル記憶部2400は、質問器IDテーブルを記憶している機能を有する。この質問器IDテーブルは、応答器2000が応答する質問器の質問器IDが登録されているテーブルである。
質問器IDテーブル及び自応答器IDの構成については、<データ>の項で図5を用いて説明する。
ここで、質問器1000の制御部1100等の各部による各処理の全部または一部は、CPU(図示していない。)が各種プログラムを実行することにより実現されるものであり、応答器2000の各部による各処理の全部または一部も、CPU(図示していない。)が各種プログラムを実行することにより実現される。
以下、本実施形態の通信システムが用いる主なデータについて、図3〜図5を用いて説明する。
図3は、質問信号と応答信号のデータ構成及び内容例を示す図である。図3(a)は、質問器1000が送信する質問信号10のデータ構成及び内容例であり、図3(b)は、応答器2000が送信する応答信号20のデータ構成及び内容例を示す図である。
PR11は、質問信号10のデータの始まりを示すビット列(同期符号)であり、UW12は、いわゆるフレーム同期信号である。また、CRC14は、質問信号10を受信した応答器2000が、受信した質問信号10に誤りが発生しているか否かを検出するためのデータである。
次に、図3(b)の応答信号20は、PR21、UW22、質問器ID23、応答器ID24及びCRC25で構成される。
PR21は、応答信号20のデータの始まりを示すビット列(同期符号)であり、UW22は、いわゆるフレーム同期信号である。また、CRC25は、応答信号20を受信した質問器1000が、受信した応答信号20に誤りが発生しているか否かを検出するためのデータである。
応答器ID24は、応答信号20を送信した応答器2000の識別子であり、自応答器ID記憶部2500に記憶されている自応答器IDが設定される。
項番1411は、本テーブルに登録されている応答器IDの順番を示す。本実施形態では、本テーブルに登録されている応答器IDの数を示すものとする。尚、項番1411の値が小さいほど、対応する応答器ID1412の認証される頻度が高いものであるとする等としてもよい。
図4(b)の自質問器ID1510は、自器を識別する為の識別情報である。
次に、図5(a)は、質問器IDテーブル2410のデータ構成及び内容例であり、図5(b)は、自応答器ID2510のデータ構成及び内容例を示す図である。これらは、応答器2000の記憶部に記憶されているデータであり、質問器IDテーブル2410は質問器IDテーブル記憶部2400に、自応答器ID2510は自応答器ID記憶部2500にそれぞれ予め記憶されているものとする。
項番2411は、本テーブルに登録されている質問器IDの順番を示す。本実施形態では、項番2411の値が小さいほど、応答信号を返す頻度が高い質問器ID2412である。すなわち、応答器2000が送信する応答信号20の質問器ID23に、設定される頻度が高い順である。言い換えれば、応答器2000の保持者が頻繁に出入りする部屋などの質問器1000のIDが、より小さい値の項番2411に対応付けられている。
また、質問器ID2412は、質問器を識別するためのIDを示し、本実施形態では、16個の質問器IDが登録されている。例えば、「R100」などである。
<動作>
以下、上述した通信システムの、質問器1000と応答器2000の動作について説明する。
図6は、質問器1000の質問信号送信処理と、応答器2000の応答処理とを示すフローチャートである。本図では、点線は質問信号等の信号の送信を表すものとする。
依頼を受けた質問信号送信部1200は、質問器ID13として自質問器ID記憶部1500に記憶している自質問器ID1510を設定した質問信号10を生成し、生成した質問信号10(図3(a)参照)をLF信号送信部1800に渡して送信を依頼する。質問信号送信部1200は、生成した質問信号10を内部の作業メモリに記憶し、次回の依頼からは記憶している質問信号10をLF信号送受信部1800に渡すものとする。
質問信号送信部1200に、質問信号10を送信するよう依頼した制御部1100は、依頼してから所定周期、例えば、300msの間に応答信号受信部1300から応答信号20(図3(b)参照)を受け取らなかった場合は(ステップS11:NO)、質問信号送信部1200に、質問信号を送信するよう依頼する(ステップS10)。
尚、応答信号受信部1300は、RFアンテナ1910を介して応答信号20を受信したRF信号受信部1900から、受信した応答信号20を渡され、渡された応答信号20を制御部1100に渡す。
応答器ID24と同じIDが、応答器ID1412に登録されている場合は(ステップS13:YES)、質問器1000が管理しているドアを開錠する(ステップS14)。一方、取り出した応答器ID24と同じIDが、応答器IDテーブル1410の応答器ID1412に登録されていない場合は(ステップS13:NO)、何も行わない。
次に、応答器2000の処理について説明する。
応答器2000のLF信号受信部2800は、LFアンテナ2810を介して質問器1000が送信した質問信号10を受信し、受信した質問信号10を質問信号受信部2200に渡す(ステップS20)。
質問器ID13を受け取った制御部2100は、応答信号送信部2300に応答信号の送信を依頼する。この依頼の際、質問信号受信部2200から受け取った質問器ID13を渡す。
具体的には、質問器IDテーブル2410の項番2411「1」から順に対応する質問器ID2412と、受け取った質問器ID13とを比較する。
応答信号送信部2300は、受け取った質問器ID13を、応答信号20の質問器ID23として設定し、自応答器ID記憶部2500に記憶されている自応答器ID2510を制御部2100を介して取得し、応答器ID24として設定して応答信号20を生成する。
一方、質問器IDテーブル2410の項番2411「1」から最後の項番2411「16」に対応する質問器ID2412まで比較しても、受け取った質問器ID13と同じものが無かった場合は(ステップS22:YES)、応答信号送信部2300は応答信号の送信を行わずに、処理を終了する。
以上、本発明に係る通信システムについて実施形態に基づいて説明したが、このシステムを部分的に変形することもでき、本発明は上述の実施形態に限られないことは勿論である。即ち、
(1)本実施形態では、質問器IDテーブル2410の内容は、予め定められているものとしているが、適時、書き換えられるものとしてもよい。
変更の方法としては、例えば、データをLF信号によって送信する機能を備える書換装置に応答器をセットすることによって書き換える。具体的には、書換装置からLF信号によって、書換コマンドと書き換え用データを送信する。応答器2000のLF信号受信部2800は、書換装置からの信号を受信すると発電し、この電力で制御部2100等を起動させ、起動した制御部2100は、受信した書き換え用データで、質問器IDテーブル2410の内容を書き換える。
また、更には、本通信システムの運用中に、質問器IDテーブル2410の質問器ID2412の順番を、通信の頻度が高い順に書き換えることとしても良い。例えば、外部の管理サーバなどで、応答器ID毎に通信した質問器IDとその回数を1ヶ月間記憶しておき、次の月の初めに、書換装置などで回数が多い順に質問器IDを並べ替えるなどである。
本実施形態では、複数の質問器IDを登録した質問器IDテーブル2410を記憶することとしているが、1つの質問器IDを記憶することとしても良い。
(2)実施形態では、質問器は、受信した応答信号が自器が送信した質問信号に対して送信されたものか否かにかかわらず、認証処理をしているが、自器が送信した質問信号に対する応答信号の場合のみ認証処理をすることとしても良い。
(3)実施形態では、応答器の認証を質問器で行うこととしているが、これに限られない。例えば、質問器が受信した応答信号内の応答器IDを、外部の認証用サーバ等に送信し、認証サーバにおいて認証を行って結果を送り返してもらうこと等としても良い。
(4)通信システムに含まれる質問器、応答器においては、図2等の各構成要素の全部又は一部を、1チップ又は複数チップの集積回路で実現してもよい。
(5)実施形態で示した通信システムの各機能を実現させる為の各制御処理(図6参照)をCPUに実行させる為のプログラムを、記録媒体に記録し又は各種通信路等を介して、流通させ頒布することもできる。このような記録媒体には、ICカード、光ディスク、フレキシブルディスク、ROM、フラッシュメモリ等がある。流通、頒布されたプログラムは、機器におけるCPUで読み取り可能なメモリ等に格納されることにより利用に供され、そのCPUがそのプログラムを実行することにより実施形態で示した各機能が実現される。
20 応答信号
1000 質問器
1100 2100 制御部
1200 質問信号送信部
1300 応答信号受信部
1400 応答器IDテーブル記憶部
1500 自質問器ID記憶部
1800 LF信号送信部
1810 2810 LFアンテナ
1900 RF信号受信部
1910 2910 RFアンテナ
2000 応答器
2200 質問信号受信部
2300 応答信号送信部
2400 質問器IDテーブル記憶部
2500 自応答器ID記憶部
2800 LF信号受信部
2900 RF信号送信部
Claims (4)
- 質問器と応答器とから成り、質問器は応答器と無線通信を行う通信システムであって、
前記質問器は、
自器を識別するための識別情報を含む質問信号を、所定周期で送信する質問送信手段と、
前記応答器から、前記質問信号に対する応答信号を受信する応答受信手段とを備え、
前記応答器は、
特定の質問器を識別するための識別情報を記憶している記憶手段と、
前記質問器から、前記質問信号を受信する質問受信手段と、
前記質問受信手段で受信した質問信号に含まれている識別情報と同一の識別情報が前記記憶手段に記憶されていると判断した場合には、受信した質問信号に対して応答信号を送信し、前記記憶手段に記憶されていないと判断した場合には、受信した質問信号に対して応答信号を送信しない応答送信手段とを備える
ことを特徴とする通信システム。 - 前記記憶手段は、複数の前記識別情報を記憶しており、
前記応答送信手段は、受信した質問信号に含まれている識別信号と前記記憶手段に記憶されている識別情報とを順次比較して、同一の識別情報があった場合に前記記憶手段に記憶されていると判断し、前記比較は、予め定められている順番に従って前記記憶手段に記憶されている識別情報と行う
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 質問器と応答器とから成り、質問器は応答器と無線通信を行う通信システムで使用される応答器あって、
特定の質問器を識別する識別情報を記憶している記憶手段と、
前記質問器から、当該質問器を識別するための識別情報を含む質問信号を受信する質問受信手段と、
前記質問受信手段で受信した質問信号に含まれている識別情報と同一の識別情報が前記記憶手段に記憶されていると判断した場合には、受信した質問信号に対して応答信号を送信し、前記記憶手段に記憶されていないと判断した場合には、受信した質問信号に対して応答信号を送信しない応答送信手段とを備える
ことを特徴とする応答器。 - 質問器と応答器とから成り、質問器は応答器と無線通信を行う通信システムで使用される応答器で用いられる信号送信方法あって、
特定の質問器を識別する識別情報を記憶しているメモリと、
前記質問器から、当該質問器を識別するための識別情報を含む質問信号を受信する質問受信ステップと、
前記質問受信ステップで受信した質問信号に含まれている識別情報と同一の識別情報が前記メモリに記憶されていると判断した場合には、受信した質問信号に対して応答信号を送信し、前記メモリに記憶されていないと判断した場合には、受信した質問信号に対して応答信号を送信しない応答送信ステップとを備える
ことを特徴とする信号送信方法。
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