JP3205260B2 - 非接触データ送受信方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、工場の生産ライ
ンや物流ライン、オフィスの入退出管理等において、工
具や荷物にＩＤカードを付けたり、または人に非接触デ
ータ応答器をもたせて非接触でデータを通信、管理する
方法およびその装置に関するもので、応答器には固有の
ＩＤコードや製品番号、製造時のデータ等を登録し、そ
のデータを非接触で通信することにより応答器を識別す
る非接触データ送受信方法およびその装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図９は非接触データ通信装置において、
質問器と応答器の一般的な使用状態を示す概要図、図１
０は従来の非接触データ通信装置の構成を示すブロック
図、図１１は従来の非接触データ通信装置の質問器と質
問器の送受信状態における通信波形を示す波形図であ
る。図９において、１は質問器、２は通信エリア３内に
おいて、質問器１と通信を行う応答器である。また図１
０において、質問器１は発振部４、変調部５、送信部
６、受信部７、復調部８および制御部９から構成され
る。さらに応答器２は受信部１０、電源回路１１、復調
部１２、制御部１３、メモリ１４、変調部１５および送
信部１６から構成される。なお、Ｃｂは電源回路に接続
されたコンデンサで、応答器２の電源として用いられ
る。

【０００３】次に上記従来の非接触データ送受信装置の
動作について説明する。一般に、この種の非接触識別シ
ステムでは、図９に示すような使用状態を採る。すなわ
ち通信エリア３内に応答器２があるときに質問器１はそ
の応答器２と通信を行う。このとき従来の非接触データ
送受信装置における質問器１と応答器２は図１０に示す
構成で、質問器１が応答器２に対して、応答器２内に内
蔵されるメモリ内のデータの読み出し、または書き込み
を行うためのコマンドや書き込みデータ等をＡＳＫ変調
して送出する。このときに質問器１側では、応答器２が
デジタル値の“０”と“１”の判別がつくように、図１
１（ａ）に示すデジタルデータにあわせて、図１１
（ｂ）に示すように搬送波の数を変化させるパルス数変
調（ＰＮＭ：Ｐｕｌｓｅ Ｎｕｍｂｅｒ Ｍｏｄｕｌａ
ｔｉｏｎ）を行って送信する。この図は、搬送波２０波
を送信する時間を１ビットの送信時間とした場合、その
時間内に“０”の時には６波（３０％）、“１”の時に
は１４波（７０％）の搬送波を送信した例であり、１ビ
ットのデータの終わりを知らせるため、搬送波の後には
送信を停止させる送信停止期間ＧａおよびＧｂを設けて
いる。応答器２は一般に、データとともに電力も受給す
るために受信部にＱ値の高い共振回路を搭載しており、
この共振回路で質問器１からの搬送波を受信する。応答
器２は質問器１からの送出された搬送波から、内部ＬＳ
Ｉの駆動電力を得るとともに、抱絡線検波によりコマン
ドやデータ、更に内部ＬＳＩを動作させるクロックを抽
出する。

【０００４】しかしながら応答器２が搭載しているＱ値
の高い共振回路で質問器１からの搬送波を受信すると、
図１１（ｃ）のような受信波形になる。質問器１は１ビ
ットのデータの終わりを知らせるために図１１に示す送
信停止期間ＧａおよびＧｂを作ったが、応答器２の共振
回路では振動エネルギーが残留し、ゆっくりと減衰して
いく。応答器２は、送信停止期間ＧａからＧｂの間で受
信した波数により、質問器１から送信されたデジタルデ
ータを判断していることから、この振動エネルギーの残
留によって波数の少ないデジタルデータの“０”を波数
の多い“１”と誤判断してしまう可能性がある。また比
較器において抱絡線検波出力をしきい値電圧Ｖｒｅｆと
比較し、比較器出力が“Ｌ”になる期間を送信停止期間
ＧａまたはＧｂと判断しているが、図１１のようにデジ
タルデータ“１”のときに抱絡線検波出力がＶｒｅｆ以
下にならず送信停止期間Ｇａが検出できないため、復調
が不可能になる問題があった。この問題を解決するため
に質問器１は、送信停止期間ＧａおよびＧｂを長くとる
必要がある。しかし送信停止期間ＧａおよびＧｂを長く
とると、逆に送信するデジタルデータの交信速度が下が
り、高速な通信が不可能となる。一方、共振回路のＱ値
を低くすれば残留振動は早く収束するが、応答器２はＬ
ＳＩの駆動電源を質問器１からのデータ信号から生成し
ているので、Ｑ値を低くすることにより、受信するエネ
ルギーが弱くなり、駆動電源を効率良く取り込むことが
できなくなり、交信距離が短くなる問題があった。

【０００５】一方、質問器１がＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎ
ｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）やＰＳＫ（Ｐｈａｓ
ｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）のような他の変調方式
で送信し、応答器２はＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅ
ｄ Ｌｏｏｐ）等を用いて復調する方法が考えられる
が、復調回路が複雑になるという問題がある。また掛け
算器等を用いて位相を比較する復調方法では、精密な内
部標準クロックを応答器２に搭載する必要がある。ＩＣ
内でクロックを作成するものとしてリングオシレータの
ような発振器が考えられるが、電源電圧や周囲温度、製
造時のばらつきにより発振周波数は各応答器２により大
きく異なり、この発振器を用いて復調した場合に全ての
応答器２が正常にデータを復調できないという問題があ
った。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は上述のように、質問器がデータの終わりを
知らせるために送信停止期間を作っても、振動エネルギ
ーの残留により、質問器から送信されたデジタルデータ
を正確に復調できず、逆に送信停止期間を長くとる、高
速な通信が不可能となる。また、共振回路のＱ値を低く
すれば、駆動電源の確保が難しく、かつ交信距離が短く
なる。さらに他の変調方式で通信する方法では、復調回
路が複雑になったり、また掛け算器等を用いて位相を比
較する復調方法では、精密な内部標準クロックを応答器
に搭載する必要があるが、ＩＣ内でクロックを作成する
のにリングオシレータのような発振器を用いても、応答
器のすべてが正常にデータを復調できるとは限らないと
いうことである。

【０００７】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、比較的単純な構成で、質問器から
応答器への正確なデジタルデータの送信と、応答器にお
ける駆動電源の確保を目的とするものである。

【０００８】

【０００９】

【課題を解決するための手段】 請求項１記載の発明に係
る非接触データの送受信方法は、質問器はコマンドデー
タ等を構成するデジタルデータの１ビット毎に搬送波の
位相を１８０°反転させ、かつその搬送波の位相を反転
させた後、次の位相を反転させるまでの搬送波の波数
を、デジタルデータによって異ならせて送信し、応答器
は共振回路で受信した質問器からの位相が反転した搬送
波と共振回路に残留する振動エネルギーが重なることに
より発生する急峻な振幅の変化で、デジタル値の１ビッ
トの開始、または終了を検知するとともに、その振幅の
変化から次の振幅の変化が発生するまでの搬送波の波数
から質問器が送信したデジタルデータを判定するもので
ある。

【００１０】

【００１１】請求項２記載の発明に係る非接触データの
送受信方法は、請求項１において、応答器は共振回路の
一端から抽出した搬送波を第１のインバータに入力し、
一方、共振回路の他端から抽出した搬送波を第２のイン
バータに入力し、第１、および第２のインバータの出力
の論理和をとり、その出力をフィルタに通した信号か
ら、質問器からの搬送波の位相の変化を検知するもので
ある。

【００１２】請求項３記載の発明に係る非接触データの
送受信方法は、請求項１において、応答器は共振回路の
一端から抽出した搬送波を第１のインバータに入力し、
一方、共振回路の同端から抽出した搬送波を第２のイン
バータに入力するとともに、その出力と第２のインバー
タの入力を抵抗にて帰還し、第１および第２のインバー
タの出力の排他的論理和をとり、その出力をフィルタに
通した信号から、質問器からの搬送波の位相の変化を検
知するものである。

【００１３】

【００１４】請求項４記載の発明に係る非接触データの
送受信装置は、質問器に、コマンドデータ等を構成する
デジタルデータの１ビット毎に搬送波の位相を１８０°
反転させ、かつ搬送波の位相を反転させた後、次の位相
を反転させるまでの搬送波の波数を、デジタル値によっ
て異ならせるような符号を生成する制御部と、この制御
部によって生成された符号にしたがって変調を行う変調
部と、変調部によって変調された搬送波を送信する送信
手段とを設け、また応答器には質問器からの反転された
搬送波を受信する受信手段と、この受信手段によって受
信された搬送波を波形成形する波形成形回路と、搬送波
と共振回路に残留する振動エネルギーが重なることによ
り発生する急峻な振幅の変化で、デジタルデータの１ビ
ットの開始、または終了を検知する位相反転検出回路
と、この位相反転検出回路と波形成形回路の出力からク
ロックを生成するクロック生成回路と、このクロック生
成回路と位相反転検出回路の出力からデジタル値の波数
をカウントするカウンタと、このカウンタの出力から上
記デジタル値を判定するデータ判定部、およびこのデー
タ判定部の出力によりメモリとのアクセスなどの制御を
する制御部を設けたものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１の非接触
データの送受信方法を実現する非接触データの送受信装
置の質問器１及び応答器２の構成を示すブロック図、図
２は質問器、応答器の送受信波形を示す図である。な
お、図１に示す構成は図１０に示すブロック図と同一ま
たは類似の部分についての説明はこれを省略する。図１
において、図１０に比べより詳細な点は図１０に示す応
答器２の受信部と送信部がコイルＬ１０とコンデンサＣ
１０からなる一つの並列共振回路で表され、また質問器
１において図１０の送信部６がコンデンサＣ６、抵抗Ｒ
６およびコイルＬ６の直列共振回路により示され、さら
に受信部がコイルＬ７とコンデンサＣ７の並列共振回路
で表現され、かつ送受信部１０と電源部１１間に整流回
路１７が設けられていることである。

【００１６】次に図１における動作について説明する。
すなわち図１において、質問器１は通信エリア３内に存
在する応答器２に対して高周波信号を送信部６すなわち
アンテナ機能を有する直列共振回路にて放出する。なお
質問器１の送信部６を構成する直列共振回路は応答器２
に効率良く電力を伝送させるためである。高周波信号は
制御部９から伝送された応答器２に対するデジタル値の
コマンドにより変調部５によって発振器４からの信号に
変調をかけたものである。コマンドとしては、例えば応
答器２内のメモリ１４に格納されている固有のＩＤコー
ドや各種データを読み出して返送させるものや、メモリ
１４に非接触でデータを書き込むもの等である。ここで
質問器１は変調部５において図２のようなＰＳＫの送信
信号を生成する。ＰＳＫは制御部９からのデジタル値に
あわせて位相を変化させる方法を用い、図２においては
デジタル値が“０”から“１”または“１”から“０”
に変化するときに位相を１８０°反転させている。

【００１７】一方、応答器２はコイルＬ１０とコンデン
サＣ１０による並列共振回路にて質問器１からの信号を
受信する。質問器１からの高周波信号は、共振回路に接
続された整流回路１７と復調部１２に伝送され、整流回
路１７において整流され、電源部１１を通して外部充電
コンデンサＣｂに充電される。この外部充電コンデンサ
Ｃｂに充電された電源は電源部１１によって応答器２の
内部回路（ＬＳＩ）の電源として利用される。応答器２
は電源を十分得るために、応答器２の共振回路はＱ値を
高くして効率良く高周波信号を受信できるようにしてい
る。なお、整流回路１７は全波整流、または半波整流回
路などが用いられる。また共振回路は復調部１２にも接
続され、質問器１からの変調された搬送波を復調する。
復調部１２で復調されたデジタルデータは制御部１３に
伝送される。制御部１３では質問器１から送信されたコ
マンドに従い、メモリ１４からのデータの読み出し、ま
たはコマンドに続いて送信されたデータの書き込み等の
処理を行う。応答器２は質問器１からの搬送波から内部
電源を得ていることから、メモリ１４はＥＥＰＲＯＭ等
の不揮発性メモリを用いる。

【００１８】なお図１において共振回路と充電用コンデ
ンサ以外をＬＳＩで１チップ化し、応答器２の小型化と
コスト削減を図ることが考えられる。制御部１３はメモ
リ１４から読み出したデータ等を変調部１５に伝送し、
変調部１５ではデータにあわせて変調をかけ、共振回路
すなわち送受信部１０にて返送を行う。図１では一つの
共振回路で受信、送信を行っているが、受信用の共振回
路と送信用の共振回路、またはアンテナをそれぞれ別々
に搭載してもよい。

【００１９】次に、質問器１が制御部１３からのデジタ
ル値が変化してＰＳＫで位相を１８０°反転させたとき
について説明する。図２において応答器２の共振回路は
位相の切り替わる前のＸでは一定の位相で振動を行って
いる。ここに質問器１からの搬送波の位相がデジタル値
の変化により１８０°反転したものを受信した場合、応
答器２の共振回路にはＸの時とは逆の位相Ｙの振動エネ
ルギーが励振しようとする。よってＸとＹの間Ｚにおい
ては、Ｘの振動エネルギーの残留とＹの新しい逆位相の
振動エネルギーの励振が重なり、お互いの振動エネルギ
ーの和で振動することになる。ＸとＹでは位相が１８０
°異なることから、Ｚの区間ではそれぞれが打ち消しあ
い、共振回路の振動は減衰し、振幅が減少する。このと
きＡＳＫのように振動エネルギーの残留のみの時と比較
して、反転した位相の振動エネルギーに打ち消されてい
る分、振幅の減衰が急峻である。応答器２はこの信号を
復調部１２に伝送する。復調部１２は例えば図３のよう
な抱絡線検波回路を用いて共振回路からの信号を抱絡線
検波する。

【００２０】図３は抱絡線検波回路を示す回路図であ
る。なお、図３に示す抱絡線検波回路は共振回路からの
出力を抵抗Ｒ１１，Ｒ１２、コンデンサＣ１１，Ｃ１２
からなる平滑回路を介して比較器１９の比較端子に接続
されるように構成され、比較器１９の基準電圧端子に供
給されるしきい値電圧Ｖｒｅｆと比較される反転回路２
０を通して符号判定ロジック２１に供給されるが、その
抱絡線検波回路１８については周知であるのでその詳細
についての説明はこれを省略する。

【００２１】次に図３に示す抱絡線検波回路を用いた復
調部における動作について説明する。抱絡線検波回路１
８の出力は比較器１９によりしきい値電圧Ｖｒｅｆと比
較され、符号判定ロジック２１にてＶｒｅｆ以下の電圧
になったのを検知し、制御部１３に伝送する。制御部１
３では一定期間位相の変化が無いと判断した場合は前の
デジタル値と同じであると判断し、復調部１２の出力が
変化した場合は前のデジタル値が反転したことを判断す
る。一定期間とは質問器１がデジタルデータを１ビット
送信する時間であり、応答器２は搬送波の波数から判断
してもよく、また応答器２内部に発振器を搭載させ、一
定期間を計測してもよい。質問器１は通信の開始を応答
器２に知らせるために、最初にある決まったデジタルデ
ータのスタート信号を送信し、応答器２はその信号を基
準として同データ、または反転データを判断し、質問器
１から送信されるコマンドやメモリ１４への書き込みデ
ータ等のデジタル値が“０”または“１”かを判定す
る。

【００２２】一方、復調部１２の別の構成例として図４
のような回路も考えられる。図４はこの発明における非
接触データ送受信方法およびその装置の第２の形態を示
すもので、復調部の別の構成例を示す回路図、図５は図
４における各部の波形を示す波形図である。図４におい
て、Ｃ１３，Ｃ１４はコンデンサ、２２は第１のインバ
ータ、２３は第２のインバータ、２４は否論理和回路、
Ｒ１３は抵抗、Ｃ１５はコンデンサ、２５，２６は反転
回路である。

【００２３】図４の動作を図５を参照して説明する。す
なわち共振回路の両端はコンデンサＣ１３，Ｃ１４を介
してそれぞれインバータ２２，２３へ入力される。イン
バータ２２，２３にはヒステリシスを持たせ、共振回路
から伝送される外乱による誤動作を防ぐようにする。こ
こで受信振幅の急峻な減少によりインバータ２２，２３
のしきい値電圧以下の受信振幅電圧となったときには、
各インバータの出力は“Ｌ”のままであり、また共振回
路の両端は位相が１８０°異なっているため、それぞれ
のインバータ出力は図５のｂとｃに示すようになる。そ
こで否論理和回路２４により、この２つの出力の否論理
和ｄをとるが、この出力ｄには短いパルスがでてくるの
で、この出力を抵抗Ｒ１３とコンデンサＣ１５からなる
フィルタに通して振幅が減衰したときのみの出力ｅを抽
出する。これを波形成形した出力ｆから、位相が反転し
たことを判断する。

【００２４】なお、図６は図４の変形例である。この図
は図４において、一方のインバータ２２に帰還抵抗を接
続し、否論理和回路２４に代えて排他的論理和回路２７
を接続したものである。

【００２５】図６の動作について説明する。すなわち共
振回路の一端から取り出した信号を、一方のインバータ
２２に抵抗による帰還をかけたものの出力と帰還をかけ
ないものの出力を排他的論理和回路２５で比べて、その
出力をフィルタに通すことでｆのような検波出力を得る
ことができる。また検波出力ｆにより位相が反転したこ
とがわかるので、応答器２は質問器１からのコマンドの
デジタル値が変化したことを理解する。制御部では前述
のような動作によりデジタルデータを復調する。

【００２６】なお、応答器２でデータ判定等に用いるク
ロックは内蔵した発振器でもよいし、質問器１からの搬
送波を用いてもよい。搬送波をクロックとして用いる場
合、振幅の減衰時（図２のＺ）にもクロックが抽出でき
るようにクロック抽出のための波形成形時のしきい値電
圧を下げることが考えられるが、振幅減衰時に共振回路
から抽出できる信号は、図２のＸとＹとの和により波形
が歪むことから不安定であり、その考慮が必要となる。
よって振幅減衰時、つまり受信波形Ｚの時に位相反転が
確認された場合、搬送波からのクロック抽出を中止し、
位相反転が無いときのみにクロックを抽出する方法を用
いることが考えられる。

【００２７】実施の形態２．図７は図２の振幅減衰時、
つまり受信波形Ｚの時に位相反転が確認された場合、搬
送波からのクロック抽出を中止し、位相反転が無いとき
のみにクロックを抽出する例を示した回路構成、図８は
図７による信号出力波形を示す波形図である。すなわち
図７において、２８は応答器２の送受信回路１０すなわ
ち並列共振回路の出力端に接続された位相反転検出回
路、２９は同様に応答器２の並列共振回路すなわち送受
信回路１０の出力端に接続された波形成形部、３０は位
相反転検出回路２８および波形成形部２９の出力を入力
とするクロック生成部、３１はこのクロック生成部３０
および位相反転検出回路２８の出力を入力とするカウン
タ、３２はこのカウンタ３１および位相反転検出回路２
８の出力端に接続されたデータラッチ、３３はこのデー
タラッチ３２およびカウンタ３１の出力端に接続された
データ判定部である。そしてこのデータ判定部３３の出
力端は制御部１３に接続される。

【００２８】次に図７における動作について説明する。
ここでは質問器１は０°と１８０°の位相をもつ２値の
ＰＳＫで送信しているが、さらにデジタル値に応じて搬
送波の波数を異ならせるＰＮＭ（ＰｕｌｓｅＮｕｍｂｅ
ｒ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を付加している。これは応
答器２側で符号が反転したことのみを示すのではなく、
搬送波の波数または位相が反転するまでの時間からデジ
タル値の判定を可能として通信の信頼性を高めるためで
ある。図８では送信波を“１”のときに２０波、“０”
のときに１０波で構成しており、１ビット毎に位相を反
転させている。応答器２はこの搬送波を受信すると、位
相反転検出回路２８によって図８ｊのような位相の切り
替わりを判断する信号を得る。位相反転検出回路２８と
しては図３、図４、または図６のような回路が考えられ
る。一方、共振回路の一端から抽出し、波形成形した信
号ｋをクロック生成部３０に入力する。クロック生成部
３０は、信号ｊが“Ｈ”の時には出力を“Ｌ”に、信号
ｊが“Ｌ”の時は信号ｋを出力するような信号ｌを生成
し、出力信号ｌはカウンタ３１に入力される。カウンタ
３１は反転検出の信号ｊが“Ｈ”になってから次に
“Ｈ”になるまでの信号ｌのパルス数をカウントし、カ
ウント数ｍをデータラッチ３２に保持させる。その後カ
ウンタ２９のカウント値を０にして信号ｌの入力待機状
態となる。一方、データラッチ３０に保持された波数か
らデジタル値“０”または“１”を、カウンタ３１があ
る値になったときデータ判定部３３で判定する。図８で
はカウンタ値が３になったときに、データ判定タイミン
グ信号ｏが“Ｈ”になり、その立ち上がりでデータラッ
チに保持されているカウント数からデジタル値ｐを判定
している。なお、データ判定部３３ではデジタル値を判
定するカウント数のしきい値にある程度の幅を持たせて
おり、図８の例ではカウント数５〜１０の時“０”、１
５〜２０で“１”としている。またカウンタ３１がカウ
ント値５になったときに発生する信号ｑを、制御部１３
ではデータの処理等を行うためのクロックとして使用す
る。

【００２９】なお、制御部１３のクロックやデータ判定
のタイミングは、例に示した以外のカウント値を用いて
もよく、また複数のタイミングを作成してもよい。ま
た、ここでは波の数にてデジタル値を判断しているが、
位相が反転するまでの時間を内蔵した発振器による高速
なクロックで計測してもよい。ここでデジタルデータに
あわせてＰＮＭで変調することにより、応答器２は波数
または位相が反転するまでの時間からデジタルデータを
判断できるとともに、スタート信号、等の符号も作成す
ることができる。例えば質問器１は通信の始めにスター
ト信号と判断できる波数の搬送波を送信し、その波数を
カウントさせることで、“０１０１”のようなある決ま
ったデジタルデータを送信して通信の始まりを応答器２
に教える必要がなくなる。

【００３０】この実施の形態では質問器２が１ビットの
データ毎に位相を１８０°反転させた搬送波を送信し、
かつデジタルデータによって位相を変化させるまでの搬
送波の数を異ならせるＰＮＭを用いているので、応答器
２は位相の切り替わりを共振回路の急峻な振幅変化によ
り判断し、デジタルデータの復調は振幅の変化までの搬
送波の波数または位相が反転するまでの時間により判断
することが可能である。またＡＳＫと比べて振幅の変化
が急峻であることから振動エネルギーの残留を考慮する
必要が無くなり、１ビットの搬送波の数を少なくした高
速な通信が可能となり、質問器と応答器２の通信時間の
短縮が可能となる。

【００３１】

【００３２】

【発明の効果】 請求項１記載の発明によれば、質問器は
コマンドデータ等を構成するデジタルデータの１ビット
毎に搬送波の位相を１８０°反転させ、かつ質問器は搬
送波の位相を反転させた後、次の位相を反転させるまで
の搬送波の波数を、デジタルデータによって異ならせて
送信し、応答器は共振回路で受信した質問器からの位相
が反転した搬送波と共振回路に残留する振動エネルギー
が重なることにより発生する急峻な振幅の変化で、デジ
タル値の１ビットの開始、または終了を検知するととも
に、振幅の変化から次の振幅の変化が発生するまでの搬
送波の波数から上記質問器が送信したデジタルデータを
判定するように構成したので、質問器が送信するデジタ
ルデータの反転、またはデジタルデータの１ビットの開
始、終了を判断することができ、また振動エネルギーの
残留を考慮して質問器が搬送波を送信しない期間を十分
にとる必要のあるＡＳＫに比べて１ビットの期間を短く
することが可能であり、質問器と応答器の通信時間を短
縮できる効果がある。

【００３３】

【００３４】請求項２記載の発明によれば、請求項１に
おいて、応答器は共振回路の一端から抽出した搬送波を
第１のインバータに入力し、一方、共振回路の他端から
抽出した搬送波を第２のインバータに入力し、第１およ
び第２のインバータの出力の論理和をとり、その出力を
フィルタに通した信号から、質問器からの搬送波の位相
の変化を検知するように構成したので、請求項１と同様
に、質問器が送信するデジタルデータの反転、またはデ
ジタルデータの１ビットの開始、終了を判断することが
でき、また振動エネルギーの残留を考慮して質問器が搬
送波を送信しない期間を十分にとる必要のあるＡＳＫに
比べて１ビットの期間を短くすることが可能であり、質
問器と応答器の通信時間を短縮できる効果がある。

【００３５】請求項３記載の発明によれば、請求項１に
おいて、応答器は共振回路の一端から抽出した搬送波を
第１のインバータに入力し、一方、共振回路の同端から
抽出した搬送波を第２のインバータに入力するとともに
その出力と第２のインバータの入力を抵抗にて帰還し、
第１および第２のインバータの出力の排他的論理和をと
り、その出力をフィルタに通した信号から、質問器から
の搬送波の位相の変化を検知するように構成したので、
請求項１と同様に、質問器が送信するデジタル値の反
転、またはデジタル値の１ビットの開始、終了を判断す
ることができ、また振動エネルギーの残留を考慮して質
問器が搬送波を送信しない期間を十分にとる必要のある
ＡＳＫに比べて１ビットの期間を短くすることが可能で
あり、質問器と応答器の通信時間を短縮できる効果があ
る。

【００３６】

【００３７】請求項４記載の発明によれば、質問器に、
コマンドデータ等を構成するデジタルデータの１ビット
毎に搬送波の位相を１８０°反転させ、かつ上記搬送波
の位相を反転させた後、次の位相を反転させるまでの搬
送波の波数を、デジタル値によって異ならせるような符
号を生成する制御部と、この制御部によって生成された
符号にしたがって変調を行う変調部と、上記変調部によ
って変調された搬送波を送信する送信手段とを設け、ま
た応答器には質問器からの反転された搬送波を受信する
受信手段と、この受信手段によって受信された搬送波を
波形成形する波形成形回路と、搬送波と共振回路に残留
する振動エネルギーが重なることにより発生する急峻な
振幅の変化で、デジタルデータの１ビットの開始、また
は終了を検知する位相反転検出回路と、この位相反転検
出回路と波形成形回路の出力からクロックを生成するク
ロック生成回路と、このクロック生成回路と位相反転検
出回路の出力からデジタルデータの波数をカウントする
カウンタと、このカウンタの出力から上記デジタル値を
判定するデータ判定部、およびこのデータ判定部の出力
によりメモリとのアクセスなどを制御する制御部を設け
るように構成したので、請求項１と同様に、デジタル値
の１ビットの開始、終了を判断することができ、また振
動エネルギーの残留を考慮して質問器が搬送波を送信し
ない期間を十分にとる必要のあるＡＳＫに比べて１ビッ
トの期間を短くすることが可能であり、質問器と応答器
の通信時間を短縮できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１の非接触データの送受
信方法を実現する非接触データの送受信装置の応答器の
構成を示すブロック図である。

【図２】この発明による非接触データ送受信方法および
その装置における質問器と応答器の送受信波形を示す波
形図である。

【図３】この発明による非接触データ送受信方法および
その装置における抱絡線検波回路の回路図である。

【図４】この発明における非接触データ送受信方法およ
びその装置の第２の形態を示すもので、復調部の別の構
成例を示す回路図である。

【図５】図４における各部の波形を示す波形図である。

【図６】この発明における非接触データ送受信方法およ
びその装置の第２の形態を示すもので、図４の変形例と
して復調部の別の構成例を示す回路図である。

【図７】図２に示すデジタルデータの振幅減衰時に位相
反転が確認された場合、搬送波からのクロック抽出を中
止し、位相反転が無いときのみにクロックを抽出する例
を示した回路図である。

【図８】図７による信号出力波形を示す波形図である。

【図９】非接触データ通信装置において、質問器と応答
器の一般的な使用状態を示す概要図である。

【図１０】図１０は従来の非接触データ通信装置の構成
を示すブロック図である。

【図１１】従来の非接触データ通信装置の質問器と質問
器の送受信状態における通信波形を示す波形図である。

【符号の説明】

１ 質問器 ２ 応答器 ３ 通信エリア ６ 送信部 １０ 受信部 １１ 電源部 １２ 復調部 １３ 制御部 １４ メモリ １５ 変調部 １８ 抱絡線検波回路 ２２ 第１のインバータ ２３ 第２のインバータ ２４ 否論理和回路 ２７ 排他的論理和回路 Ｒ１４ 抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04B 1/59 B60R 25/04 610 G01S 13/74 - 13/82 G06F 13/00 351 G06K 17/00 - 19/00 G08B 13/22 H02J 17/00 H04B 5/02 H04B 7/24 - 7/26

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 質問器から応答器に対し、コマンドデー
   タ等で変調した搬送波を送信するとともに、上記応答器
   はこの搬送波を共振回路にて受信、復調し、上記コマン
   ド等の指示に従い、上記質問器に対し応答用データを送
   信する非接触データ送受信方法において、上記質問器は
   コマンドデータ等を構成するデジタル値の１ビット毎に
   搬送波の位相を１８０°反転させ、かつ上記質問器は搬
   送波の位相を反転させた後、次の位相を反転させるまで
   の搬送波の波数を、上記デジタルデータによって異なら
   せて送信し、上記応答器は共振回路で受信した質問器か
   らの位相が反転した搬送波と共振回路に残留する振動エ
   ネルギーが重なることにより発生する急峻な振幅の変化
   で、上記デジタル値の１ビットの開始、または終了を検
   知するとともに、上記振幅の変化から次の振幅の変化が
   発生するまでの搬送波の波数、または時間から上記質問
   器が送信したデジタル値を判定することを特徴とする非
   接触データ通信方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、応答器は共振回路の
   一端から抽出した搬送波を第１のインバータに入力し、
   一方、共振回路の他端から抽出した搬送波を第２のイン
   バータに入力し、第１および第２のインバータの出力の
   論理和をとり、その出力をフィルタに通した信号から、
   質問器からの搬送波の位相の変化を検知することを特徴
   とする非接触データ通信方法。
3. 【請求項３】 請求項１において、応答器は共振回路の
   一端から抽出した搬送波を第１のインバータに入力し、
   一方、共振回路の同端から抽出した搬送波を第２のイン
   バータに入力するとともにその出力と第２のインバータ
   の入力を抵抗にて帰還し、第１および第２のインバータ
   の出力の排他的論理和をとり、その出力をフィルタに通
   した信号から、質問器からの搬送波の位相の変化を検知
   することを特徴とする非接触データ通信方法。
4. 【請求項４】 通信エリアにおいて、質問器から応答器
   に対し、コマンドやデータを送信し、上記応答器はこの
   コマンドに対し内部のメモリとアクセスするとともに、
   上記応答器から上記質問器に対し応答用データを送信す
   る非接触データ送受信装置において、上記質問器にはコ
   マンドデータ等を構成するデジタル値の１ビット毎に搬
   送波の位相を１８０°反転させ、かつ上記搬送波の位相
   を反転させた後、次の位相を反転させるまでの搬送波の
   波数を、上記デジタル値によって異ならせるような符号
   を生成する制御部と、この制御部によって生成された符
   号にしたがって変調を行う変調部と、上記変調部にて変
   調された搬送波を送信する送信手段とを設け、また上記
   応答器には上記質問器からの反転された搬送波を受信す
   る受信手段と、この受信手段によって受信された搬送波
   を波形成形する波形成形回路と、上記搬送波と共振回路
   に残留する振動エネルギーが重なることにより発生する
   急峻な振幅の変化で、上記デジタル値の１ビットの開
   始、または終了を検知する位相反転検出回路と、この位
   相反転検出回路と上記波形成形回路の出力からクロック
   を生成するクロック生成回路と、このクロック生成回路
   と上記位相反転検出回路の出力から上記デジタル値の波
   数をカウントするカウンタと、このカウンタの出力から
   上記デジタル値を判定するデータ判定部、およびこのデ
   ータ判定部の出力により上記メモリとのアクセス等を制
   御する制御部を設けたことを特徴とする非接触データ通
   信装置。