JP3496383B2 - データ通信装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一方の通信装置か
ら他方の通信装置に電力供給を行ないつつ、各装置間で
非接触にデータ通信を行なう通信システムに使用される
データ通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、駐車場，遊技場等の各種施設
への入・退場者や、生産工場，配送センタ等で搬送ライ
ンを流れる物品等の所定の個体に、識別用のＩＤコード
を記憶した通信機能を有するメモリカード（個人用のＩ
Ｄカード，物品用のタグ等）を付与すると共に、個体の
通過経路（入・退場ゲート，搬送ライン近傍等）に、メ
モリカードとデータ通信可能な通信装置を設け、この通
信装置を介してメモリカードに対してデータの書込み・
読出しを行なうことにより、通過経路を通過する個体を
識別して、入・退場制限，物品の搬送先の切り換え等の
所定の管理動作を自動で行なうようにした、個体識別・
管理用の通信システムが知られている。

【０００３】また、この種の通信システムでは、メモリ
カード側にバッテリ等の電源装置を設けると、メモリカ
ードの重量が増加し、使い勝手が悪くなるため、一般
に、メモリカードに対してデータの書込み・読出しを行
なう通信装置側に、メモリカードへの電力供給機能を持
たせ、通信装置によりメモリカードに電源供給を行ない
つつ、通信装置−カード間でのデータ通信を行なうよう
にされている。つまり、この種の通信システムでは、通
信装置側から、搬送波を送信データにて変調（振幅変
調，周波数変調，位相変調等）した送信信号を送信し、
メモリカード側にて、受信信号を整流して自己の動作電
力を生成することにより、メモリカードのバッテリレス
化を図るようにしている。

【０００４】ところが、この種の通信システムにおい
て、高速通信を行なうには、搬送波の周波数を高くする
必要があり、逆に、メモリカードへの供給電力を確保す
るには、搬送波の周波数を低くする必要があることか
ら、通信装置からメモリカードへのデータ送信を一つの
搬送波にて行なうようにすると、メモリカードへの電力
供給と通信の高速化とを両立できなくなる、といった問
題があった。

【０００５】つまり、このような通信システムを、法律
上の許認可が不要な通信設備として実現するには、電波
法による規定値を満足する必要がある。そして、この規
定値は、現行法上、誘導通信設備機器の場合、λ／２π
（λ：波長，π：円周率）の地点での電界強度を１５μ
Ｖ／ｍ以下にする必要がある。従って、通信装置とメモ
リカードとの通信距離を長くして、メモリカードへの供
給電力を確保するには、搬送波の周波数を低くする必要
がある。しかし、通信速度は、搬送波の周波数に比例す
るため、通信の高速化を図るには、搬送波の周波数を高
くしなければならない。この結果、通信装置側からメモ
リカードに対してデータと電力とを一つの搬送波にて伝
送するように構成すると、メモリカードへの電力供給と
通信の高速化とを両立することができなくなるのであ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一方、こうした問題
は、例えば、特開昭６２−２１２５８９号公報に開示さ
れているように、メモリカードへの電力供給には、デー
タ送信用の搬送波とは異なる搬送波を用いるようにすれ
ば解決できる。つまり、上記公報に開示されているよう
に電力供給とデータ送信とを互いに異なる周波数の搬送
波を用いて行なうようにし、更に、メモリカードへの電
力供給には、電力供給可能な距離を長くするために低周
波の搬送波を用い、データ通信には、高速通信を実現可
能な高周波の搬送波を用いるようにするのである。

【０００７】ところが、このように構成した場合、通信
装置側からメモリカードへのデータ送信自体は高速に行
なうことができるものの、この送信信号を受けるメモリ
カード側でデータの復調を良好に行なうことができず、
データの伝送精度が低下するという問題が発生する。

【０００８】つまり、受信信号からデータを復調するに
は、その受信信号の振幅・周波数・位相等の変化を検出
する必要があり、その検出を正確に行なうには、受信信
号（換言すればデータ）に同期した基準クロックを用い
ることが望ましいが、特開昭６２−２１２５８９号公報
に開示された装置では、こうした基準クロックを通信装
置側からメモリカードに供給できず、従ってメモリカー
ド側では、自らが生成した内部クロック等を用いてデー
タを復調しなければならない。このため、通信装置側か
らのデータ送信に用いる搬送波の周波数を高くすればす
るほど、メモリカード側でのデータの復調精度が低下し
てしまう。

【０００９】従って、上記特開昭６２−２１２５８９号
公報に開示された技術を利用して、メモリカードへの電
力供給及びデータ通信を異なる周波数の搬送波にて行な
うようにしても、正確なデータ通信を実現するには、メ
モリカード側でデータを正確に復調し得る比較的低周波
の搬送波を用いてデータ送信を行なう必要があり、メモ
リカードに電力供給可能な距離を長くして、通信速度を
向上するといったことはできない。

【００１０】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、一方の通信装置から他方の通信装置に対して電力
供給を行なうことにより、これら各装置間でのデータ通
信を実現する通信システムにおいて、一方の通信装置か
ら他方の通信装置への電力供給が可能な通信距離を長く
でき、しかも、正確なデータ通信を高速に行なうことが
できるようにすることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１に記載のデータ通信装置では、第
１搬送波発生手段が、通信相手である外部装置に対して
電力及び基準クロックを供給するための所定周波数の第
１搬送波を発生し、第１送信手段が、その第１搬送波を
アンテナを介して外部装置に送信する。また、第２搬送
波発生手段が、第１搬送波よりも周波数が高い第２搬送
波を発生し、変調手段が、第２搬送波を外部装置に送信
すべき送信データにて変調し、同期手段が、送信データ
又は変調手段による変調後の送信信号を第１搬送波と同
期させる。そして、第２送信手段が、変調手段にて変調
され同期手段により第１搬送波と同期がとられた送信信
号を、アンテナを介して外部装置に送信する。

【００１２】即ち、請求項１に記載のデータ通信装置で
は、第１送信手段から周波数の低い第１搬送波を送信す
ることにより、前述の電波法による規定を満足しつつ外
部装置に動作電力を供給可能な通信距離を長くし、ま
た、第２送信手段から周波数の高い第２搬送波を送信デ
ータにて変調した送信信号を送信することにより、外部
装置に対してデータを高速に送信できるようにする。そ
して、前述のように、データ送信のための第２搬送波を
単に高周波にしただけでは、外部装置側でのデータの復
調精度が低下し、結局、通信速度を高めることができな
くなるので、送信データ又は変調後の送信信号を第１搬
送波と同期させ、外部装置側で、この送信信号を復調す
る際には、第１搬送波に同期した復調用の基準クロック
を生成することにより、データを正確に復調できるよう
にする。

【００１３】 従って、本発明（請求項１）のデータ通
信装置によれば、外部装置との距離が長くなっても外部
装置を動作させることができ、しかも、外部装置との間
のデータ通信を、通信精度を確保しつつ高速に行なうこ
とができるようになる。なお、電力供給用の第１搬送波
の周波数としては、現行法及び他のシステムによる電波
の利用状況（具体的にはＡＭラジオの放送帯域等）を考
慮すると、請求項５に記載のように、概ね１００ｋＨｚ
〜５５０ｋＨｚの範囲に設定すればよい。

【００１４】そして、データは、この第１搬送波に同期
して送信されることから、第１搬送波の周波数をｆ0 と
すれば、その通信速度は、ｆ0 ／ｎ（ｎ：正の整数１，
２，３，…）となり、１００ｋｂｐｓ又はそれ以上の通
信速度を実現できるので、従来コンピュータ間のデータ
伝送で実現されている通信速度（数ｋｂｐｓ）に比べ
て、通信速度を極めて高くすることができる。

【００１５】 また、データ送信用の第２搬送波として
は、データ１ビット当たりに１０サイクル程度或はそれ
以上のサイクル数となる周波数が好ましく、その周波数
が高ければ高いほど、通信精度を向上できることから、
第１搬送波を上記のように設定した場合には、請求項５
に記載のように、概ね１ＭＨｚ以上の周波数にすること
が好ましい。

【００１６】次に、請求項２に記載のデータ通信装置で
は、第２搬送波発生手段が発振器から構成され、第１搬
送波発生手段が、発振器からの信号を分周する分周器か
ら構成される。従って、第１搬送波及び第２搬送波を発
生するために２つの発振器を使用する必要がなく、装置
構成を簡素化することができる。

【００１７】また請求項３に記載のデータ通信装置で
は、少なくとも第１送信手段が、コイル・コンデンサの
共振回路からなる共振アンテナを介して、第１搬送波を
送信する。これは、送信信号となる第２搬送波について
は、例えば波長の極めて短いマイクロ波にすれば、送信
用のアンテナにも小型のものを使用できるが、電力供給
用の第１搬送波には、通信距離を長くするために波長の
長い低周波を使用しなければならず、一般に使用されて
いるアンテナ（例えば半波長アンテナ等）を利用する
と、装置が極めて大きくなってしまうからである。つま
り、本発明では、少なくとも第１搬送波を送信するアン
テナに、コンデンサとコイルとからなる共振アンテナを
利用することにより、このアンテナ，延いては装置全体
を小型化できるようにしているのである。

【００１８】なお、当然のことながら、送信信号（第２
搬送波）を送信するアンテナにもコンデンサとコイルと
からなる共振アンテナを利用するようにすれば、第２搬
送波の周波数が比較的低い場合であっても、装置を小型
化することができる。また次に、請求項４に記載のデー
タ通信装置では、第１送信手段及び第２送信手段が、コ
イルからなるコイルアンテナを共用して第１搬送波及び
送信信号を各々送信する。つまり、第１搬送波及び送信
信号（第２搬送波）を送信するアンテナの小型化を図
り、しかもその送信アンテナを、一つのアンテナにて実
現するには、第１搬送波と第２搬送波との周波数が異な
ることから、請求項３に記載の装置の共振アンテナを利
用することができない。そこで、本発明では、第１搬送
波及び送信信号（第２搬送波）を送信するための送信ア
ンテナとして、共振アンテナに比べて送信利得は劣るも
のの、異なる周波数の信号を同時に送信可能なコイルア
ンテナを利用することにより、この送信アンテナを一つ
のアンテナにて実現できるようにしている。従って、本
発明によれば、請求項３に記載のものに比べて、装置を
より小型化することができる。

【００１９】 一方、請求項６に記載のデータ通信装置
は、上述の請求項１〜請求項５いずれか記載のデータ通
信装置から電力供給を受けて、該装置との間でデータ通
信を行なうデータ通信装置（従来技術の項にて説明した
ＩＤカード，タグ等のメモリカードに相当する）であ
る。

【００２０】 そして、本発明（請求項６）の装置で
は、第１搬送波受信手段が、上記第１送信手段からの第
１搬送波を受信し、整流手段が、その受信された第１搬
送波を整流して動作用の電力を生成すると共に、クロッ
ク発生手段が、その受信された第１搬送波から基準クロ
ックを生成する。また、この装置では、受信・復調手段
が、上記第２送信手段からの送信信号をアンテナを介し
て受信し、その受信した受信信号とクロック発生手段に
て生成された基準クロックとにより、データを復調す
る。

【００２１】 この結果、本発明（請求項６）のデータ
通信装置によれば、請求項１〜請求項５に記載のデータ
通信装置からの送信データを、第１搬送波（延いては受
信信号）に同期した基準クロックを用いて正確に復調す
ることができ、請求項１〜請求項５に記載の装置と組み
合せることにより、一方の通信装置から他方の通信装置
に電力供給を行ないつつ、各装置間にてデータ通信を高
速且つ高精度に実行し得る通信システムを構築すること
が可能になる。

【００２２】 なお、本発明（請求項６）のデータ通信
装置は、ＩＤカード，タグ等のメモリカードとして使用
されるものであり、その小型化が要求されることから、
請求項７に記載のように、第１搬送波を受信する受信手
段には、コイル・コンデンサの共振回路からなる共振ア
ンテナを介して第１搬送波を受信するように構成するこ
とが望ましい。

【００２３】 また、上記のように、ＩＤカード，タグ
等のメモリカードと、これを付与した個体の移動等を管
理する管理装置との間でデータ通信を行なう通信システ
ムを構築する際には、管理装置側の通信装置（つまり他
の通信装置への電力供給機能を有する請求項１〜請求項
５に記載のデータ通信装置）からデータを送信するだけ
でなく、メモリカード（つまり他の通信装置から電力供
給を受けて動作する請求項６，請求項７に記載のデータ
通信装置）側からもデータを送信できるようにすること
が望ましい。つまり、管理装置側からメモリカードへの
データの書込みだけでなく、メモリカードからのデータ
の読出しも行なえるようにすることが望ましい。

【００２４】 そして、このためには、上記請求項１〜
請求項５いずれか記載のデータ通信装置には、請求項８
に記載のように、更に、外部装置からの送信信号をアン
テナを介して受信し、外部装置からの送信データを復調
する外部データ受信・復調手段を設け、上記請求項６又
は請求項７に記載のデータ通信装置には、請求項９に記
載のように、更に、復調手段にて復調された受信データ
に応じて所定の送信データを生成する送信データ生成手
段と、この送信データ生成手段にて生成された送信デー
タにて所定の搬送波を変調し、その変調後の送信信号を
アンテナを介して送信するデータ変調・送信手段とを設
けるようにすればよい。

【００２５】つまり、このようにすれば、第１搬送波の
送信により通信相手に電力供給を行なうデータ通信装置
（通信装置Ａ）側からのデータ要求によって、電力供給
を受けるデータ通信装置（通信装置Ｂ）側から自己のデ
ータを送信させ、この送信データを通信装置Ａ側にて受
信し、復調することができるようになり、通信装置Ａに
接続された管理装置等にて、その復調データに基づき通
信装置Ｂを認識して、通信装置Ｂに対する所定の処理動
作を実行できるようになる。

【００２６】そして、この場合、通信装置Ｂ側では、通
信装置Ａから供給された基準クロックにて送信データを
生成でき、通信装置Ａ側では、その基準クロックにてデ
ータを復調できるため、通信装置Ｂから通信装置Ａへの
データ通信をも正確に実行できるようになる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面と共
に説明する。図１は、生産工場や配送センタ等で搬送ラ
インを流れる物品を管理するための通信システムにおい
て使用される一対のデータ通信装置の構成を表わす概略
構成図である。

【００２８】図１に示す如く、本実施例の通信システム
は、物品管理用の管理装置２に接続されたデータ読取装
置１０と、搬送ラインを流れる物品に各々取り付けら
れ、物品識別用のコードが予め記憶されたタグ３０とか
ら構成される。そして、データ読取装置１０及びタグ３
０は、夫々、非接触にてデータ授受を行なう通信機能を
有し、しかも、データ読取装置１０は、タグ３０に対し
て非接触にて動作電力を供給する電力供給機能を有す
る。

【００２９】 即ち、データ読取装置１０は、通信相手
に電力供給可能な請求項１〜請求項５，請求項８に記載
のデータ通信装置に対応するものであり、所定周波数ｆ
0 （１００ｋＨｚ〜５５０ｋＨｚ程度：本実施例では１
５３．６ｋＨｚ）の正弦波信号ＳC0を発生する第１搬送
波発生手段としての発振器１２と、この発振器１２が発
生する正弦波信号ＳC0よりも周波数が高い所定周波数ｆ
1 （１ＭＨｚ以上：本実施例では８ＭＨｚ）の正弦波信
号ＳC0を発生する第２搬送波発生手段としての発振器１
４と、発振器１２からの出力信号（第１搬送波）ＳC0を
送信アンテナＡ１を介してタグ３０に送信する第１送信
手段としての送信器１６と、管理装置２にて生成された
送信データＤX を受け、この送信データＤX を発振器１
２からの出力信号ＳC0に同期させる同期手段としての同
期回路１８と、同期回路１８により発振器１２からの出
力信号ＳC0と同期させた送信データＤX にて発振器１４
からの出力信号（第２搬送波）ＳC1を振幅変調する変調
手段としての変調回路２０と、この変調回路２０にて振
幅変調された信号ＳX1を送信アンテナＡ２を介してタグ
３０に送信する第２送信手段としての送信器２２と、を
備えている。

【００３０】また、データ読取装置１０には、タグ３０
からの送信信号を受信アンテナＡ３を介して受信する受
信器２４と、この受信器２４からの受信信号ＳR2を発振
器１２の出力（第１搬送波）ＳC0と同期した基準クロッ
クを用いて復調する復調回路２６と、が備えられ、この
復調回路２６にて復調したタグ３０からの送信データ，
つまり受信データＤR を、管理装置２に入力する。

【００３１】 なお、受信器２４及び復調回路２６は、
本発明（請求項８）の外部データ受信・復調手段に相当
する。また、上記送信アンテナＡ１，Ａ２及び受信アン
テナＡ３は、夫々、コンデンサとコイルとの共振を利用
して電波を送信又は受信する共振アンテナから構成され
ている。

【００３２】 一方、タグ３０は、データ読取装置１０
から送信アンテナＡ１を介して送信されてくる送信信号
にて動作電力を生成し、データ読取装置１０との間でデ
ータ通信を行なう、請求項６，請求項７，請求項９に記
載のデータ通信装置に対応するものである。そして、こ
のタグ３０には、データ読取装置１０の送信アンテナＡ
１からの送信信号を受信する第１搬送波受信手段として
の受信アンテナＢ１と、この受信アンテナＢ１にて受信
されたデータ読取装置１０からの送信信号（第１搬送
波）を整流して動作用の電力（電圧Ｖｏ）を生成する整
流手段としての整流回路３２と、同じく受信アンテナＢ
１にて受信されたデータ読取装置１０からの送信信号を
受け、例えばこの信号のゼロクロス点を検出することに
より、送信信号と同期した基準クロックＣＫを生成する
クロック生成手段としてのクロック生成回路３４と、デ
ータ読取装置１０の送信アンテナＡ２からの送信信号を
受信アンテナＢ２を介して受信し、その受信信号ＳRT1
をクロック生成回路３４にて生成された基準クロックＣ
Ｋを用いて復調する、受信・復調手段としての復調回路
３６とが備えられている。

【００３３】またタグ３０には、復調回路３６にて復調
されたデータ読取装置１０からの送信データ、つまり受
信データＤRTを受け、この受信データＤRTに対応した予
め設定された処理動作を行なう、マイクロコンピュータ
からなる制御回路４０が備えられている。この制御回路
４０は、クロック生成回路３４にて生成された基準クロ
ックＣＫにて動作するようにされており、受信データＤ
RTに応じて、メモリ４２からのデータの読出し、書込
み、タグ動作の制御等を行ない、必要に応じて、メモリ
４２から読み出したタグ３０固有のＩＤコード等の所定
の送信データＤXTを基準クロックＣＫに同期して順次出
力する。

【００３４】そして、タグ３０には、この制御回路４０
から出力される送信データＤXTにより、図示しない発振
器にて生成した少なくとも基準クロックＣＫよりも周波
数の高い所定周波数ｆ2 の搬送波を変調し、変調後の信
号をデータ読取装置１０に対する応答信号として、送信
アンテナＢ３を介してデータ読取装置１０に送信する、
データ変調・送信手段としての変調回路３８が備えられ
ている。

【００３５】なお、タグ３０に設けられた送信アンテナ
Ｂ３及び受信アンテナＢ１，Ｂ２は、夫々、データ読取
装置１０側の送信アンテナＡ１，Ａ２及び受信アンテナ
Ａ３と同様、コンデンサとコイルとの共振を利用して電
波を送信又は受信する共振アンテナから構成されてい
る。

【００３６】以上のように構成された本実施例の物品管
理用通信システムでは、図２（ａ）に示す如く、まず、
データ読取装置１０が、送信アンテナＡ１から、タグ３
０に電力供給を行なうための周波数ｆ0 の搬送波ＳC0を
常時送信すると共に、送信アンテナＡ２から、タグ３０
からＩＤデータ等を読み出すための送信信号ＳX1を周期
的に送信する。この送信信号ＳX1は、変調回路２０によ
り管理装置２からの送信データＤX を周波数ｆ1 （ｆ1
＞ｆ0 ）の搬送波ＳC1にて振幅変調した信号であるが、
送信データＤX は、変調回路２０への入力前に、同期回
路１８により、送信アンテナＡ１から送信する搬送波Ｓ
C0と同期がとられていることから、送信信号ＳX1は、常
に搬送波ＳC0と同期することになる。

【００３７】そして、タグ３０が、データ読取装置１０
近傍の電力供給可能な通信エリア内に入ると、受信アン
テナＢ１が、データ読取装置１０から送信されたきた搬
送波ＳCOを受信し、タグ３０内の整流回路３２が、この
受信した搬送波ＳCOを整流することにより自らの動作電
力（電源電圧Ｖｏ）を生成して、タグ３０の内部回路を
起動する。すると、クロック生成回路３４が、その受信
した搬送波ＳCOに同期した動作用の基準クロック（図に
示すタグ・クロック）ＣＫを生成する。またタグ３０側
では、受信アンテナＢ２が、データ読取装置１０からの
送信信号ＳX1を受信し、復調回路３６が、その受信信号
ＳRT1を、基準クロックＣＫを用いて（図では基準クロ
ックＣＫの立下がりタイミングで）復調することによ
り、データ読取装置１０からの送信データ（タグ・受信
データ）ＤRTを生成する。

【００３８】このため、本実施例の通信システムによれ
ば、タグ３０が付与された物品がデータ読取装置１０近
傍の通信エリアに入ったときに、タグ３０側で、データ
読取装置１０からの送信信号ＳX1を、その信号の変調前
のデータと同期した基準クロックＣＫにて復調すること
ができ、その通信速度が高くても、データの復調精度を
向上できる。また、データ読取装置１０からタグ３０へ
の電力供給には、比較的低周波（周波数ｆ0 ）の搬送波
ＳC0を用い、λ／２πの地点での電界強度を１５μＶ／
ｍ以下にするといった誘導通信設備機器における現行法
上の規定を満足しつつ、データ読取装置１０とタグ３０
との通信距離を長くする（換言すればタグ３０がデータ
読取装置１０からの電力供給を受けて動作可能な通信エ
リアを広くする）ことができ、しかも、データ読取装置
１０からタグ３０へのデータ送信には、電力供給用の搬
送波ＳC0よりも周波数の高い（周波数ｆ1 ）の搬送波Ｓ
C1を用いることから、電力供給用の搬送波ＳC0に同期し
た送信データＤX を、データ送信用の送信信号として良
好に変調することができ、これによっても、タグ３０側
でのデータの復調精度を向上することができる。

【００３９】従って、本実施例によれば、データ読取装
置１０からタグ３０への電力供給可能な通信距離を長く
し、しかも、これら装置間のデータ通信を、通信精度を
確保しつつ高速に行なうようにすることができる。また
次に、上記のようにタグ３０がデータ読取装置１０から
電源供給を受けて、データ読取装置１０からの送信デー
タを復調すると、その復調後の受信データＤRTは、制御
回路４０に入力される。そして、制御回路４０では、前
述したように、この受信データＤRTに応じて、データ読
取装置１０に対して送信すべきデータ（ＩＤコード等）
をメモリ４２から読み出すと共に、その読み出した送信
データＤXTを基準クロックＣＫに同期して出力する。

【００４０】すると、図２（ｂ）に示す如く、タグ３０
内では、変調回路３８が、この送信データＤXTに従い周
波数ｆ2 （ｆ2 ＞ｆ0 ）の搬送波を変調して送信アンテ
ナＢ３から送信し、データ読取装置１０側では、この送
信信号ＳXT2 を受信アンテナＡ３を介して受信する。そ
して、データ読取装置１０内では、この受信アンテナＡ
３からの受信信号ＳR2を、復調回路２６にて復調し、そ
の復調後の受信データＤR を管理装置２に転送する。

【００４１】従って、本実施例の通信システムによれ
ば、データ読取装置１０側で、タグ３０（延いてはタグ
３０が付与された物品）の固有のデータを読み取ること
ができ、搬送ラインを流れる物品の個数やその物品の搬
送先等の管理を自動で行なうことができる。そして、こ
うしたタグからデータ読取装置１０へのデータ送信の場
合にも、そのデータは、データ読取装置１０側から送信
した搬送波ＳC0に同期した基準クロックＣＫにて生成さ
れることから、データ読取装置１０側では、この搬送波
ＳC0に同期して受信信号ＳR2を復調することにより、タ
グ３０からの送信データを高精度に復調することが可能
になり、タグ３０からデータ読取装置１０へのデータ通
信も、高速且つ高精度に行なうことができるようにな
る。

【００４２】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は、上記実施例に限定されることはなく、種
々の態様をとることができる。そこで次に、データ読取
装置１０の他の構成例を図３〜図７に、タグ３０の他の
構成例を図８に、夫々示し、図１に示したものとの違い
を各々説明する。

【００４３】まず、図３はデータ読取装置１０の第２の
構成例を表わす。図３に示す如く、このデータ読取装置
１０−２は、図１に示したデータ読取装置１０におい
て、同期回路１８を変調回路２０の前段に設けていたの
に対し、同期回路１８を変調回路２０の後段に設け、こ
の同期回路１８にて、変調回路２０にて変調された送信
信号を、電力供給用の搬送波ＳC0に同期させて、送信器
２２に入力するように構成したものである。そして、デ
ータ読取装置１０をこのように構成しても、送信信号の
振幅変化を、電力供給用の搬送波ＳC0に同期させること
ができるため、タグ３０側で、データ読取装置１０−２
からの送信信号ＳX1を正確に復調することができ、図１
に示した実施例と同様の効果を得ることができる。

【００４４】次に、図４はデータ読取装置１０の第３の
構成例を表わす。図４に示す如く、このデータ読取装置
１０−３は、図１に示したデータ読取装置１０におい
て、電力供給用の搬送波ＳCOと、データ送信用の搬送波
ＳC1とを、夫々、専用の発振器１２，１４を用いて生成
するようにしたのに対し、搬送波生成用の発振器には、
周波数の高いデータ送信用の搬送波ＳC1（周波数ｆ1 ）
を生成する発振器１４のみを使用し、この発振器１４か
らの搬送波ＳC1を分周器２８にて分周することにより、
電力供給用の搬送波ＳC0（周波数ｆ0 ）を生成するよう
に構成したものである。そして、このように構成した場
合、２種の搬送波ＳC0，ＳC1を生成するのに、２つの発
振器を使用する必用がなく、一つの発振器と分周器とで
実現できるため、図１に示したデータ読取装置１０に比
べて、安価に構成することができるようになる。

【００４５】また次に、図５はデータ読取装置１０の第
４の構成例を表わす。図５に示す如く、このデータ読取
装置１０−４は、管理装置２内で送信データＤX を生成
するＣＰＵ２ａの動作クロックを発生する発振器２ｂか
らの信号（管理装置２の動作クロック）を、そのまま電
力供給用の搬送波ＳC0としてタグ３０に送信するように
構成することにより、図１に示したデータ読取装置１０
から、発振器１２及び同期回路１８を排除したものであ
る。つまり、管理装置２において、ＣＰＵ２ａは、発振
器２ｂが発生する動作クロックにて送信データＤX を生
成するため、この動作クロックを電力供給用の搬送波Ｓ
C0としてタグ３０に送信するようにすれば、管理装置２
から出力される送信データＤX は、常に搬送波ＳC0と同
期することになり、データ読取装置１０−４内に別途同
期回路１８を設けることなく、本発明を実現することが
できるようになるのである。なお、この場合、管理装置
２内の発振器２ｂが第１搬送波発生手段として機能し、
管理装置２内のＣＰＵ２ａが同期手段として機能するこ
とになる。

【００４６】また、図６はデータ読取装置１０の第５の
構成例を表わす。図６に示す如く、このデータ読取装置
１０−５は、図１に示したデータ読取装置１０におい
て、第１送信手段及び第２送信手段としての送信器１
６，２２を、夫々、専用の送信アンテナＡ１，Ａ２を用
いて、搬送波ＳC0或は送信信号ＳX1を送信するように構
成したのに対し、各送信器１６，２２の出力を、コイル
アンテナからなる一つの送信アンテナＡ１２に接続する
ことにより、各送信器１６，２２がこの送信アンテナＡ
１２を共用して搬送波ＳC0及び送信信号ＳX1を送信する
ように構成したものである。従って、このデータ読取装
置１０−５によれば、アンテナを二つにすることがで
き、装置構成を簡素化して、装置の小型・軽量化を図る
ことができると共に、安価に実現できるようになる。な
お、送信アンテナＡ１２にコイルアンテナを用いるの
は、搬送波ＳC0と送信信号ＳX1（換言すれば搬送波ＳC
1）との周波数が異なり、前述の実施例のように、コン
デンサとコイルとの共振を利用した共振アンテナを利用
することはできないためである。

【００４７】また次に、図７はデータ読取装置１０の第
６の構成例を表わす。図７に示す如く、このデータ読取
装置１０−６は、図１に示したデータ読取装置１０にお
いて、タグ３０からの送信信号を受信する受信アンテナ
Ａ３を、送信アンテナＡ１，Ａ２とは別体で構成してい
たのに対し、データ送信用の送信器２２の出力と、タグ
３０からのデータ受信用の受信器２４の入力とを、夫
々、コンデンサとコイルとの共振を利用して電波を送受
信可能な共振アンテナからなる一つの送受信アンテナＡ
２３に接続することにより、タグ３０とのデータの送受
信を、この送受信アンテナＡ２３を共用して実行できる
ように構成したものである。従って、このデータ読取装
置１０−６においても、アンテナを二つにすることがで
き、装置構成を簡素化して、装置の小型・軽量化を図る
ことができると共に、安価に実現できるようになる。な
お、このようにデータ送受信に一つの送受信アンテナＡ
２３を用いる場合、タグ３０からのデータ送信にも、搬
送波ＳC1と同じ周波数ｆ1 の搬送波を用いるようにする
必要はある。

【００４８】一方、図８はタグ３０の第２の構成例を表
わす。図８に示す如く、このタグ３０−２は、図１に示
したタグ３０において、データ読取装置１０からの送信
信号ＳX1を受信する受信アンテナＢ２と、データＤXTを
送信する送信アンテナＢ３とを、各々別体で構成してい
たのに対し、データ受信用の復調回路３６とデータ送信
用の変調回路３８とを、共振アンテナからなる一つの送
受信アンテナＢ２３に接続することにより、データ読取
装置１０とのデータの送受信を、この送受信アンテナＢ
２３を共用して実行できるように構成したものである。
従って、このタグ３０においては、アンテナを二つにす
ることができ、装置構成を簡素化して、装置の小型・軽
量化を図ることができると共に、安価に実現できるよう
になる。なお、このようにデータ送受信に一つの送受信
アンテナＢ２３を用いる場合、変調回路３８にてデータ
の変調に使用する搬送波を、データ読取装置１０側にて
データの変調に使用する搬送波ＳC1と同じ周波数ｆ1 に
する必要はある。

【００４９】このように、本発明は、データ読取装置１
０とタグ３０とから構成される通信システムを構成する
に当たって、データ読取装置１０を、図１及び図３〜図
７に例示したように種々の構成にて実現することがで
き、また、タグ３０を、図１及び図８に例示したように
種々の構成にて実現することができる。そして、これら
各装置は、上記各図にて説明した特徴部分を互いに組み
合せることにより、より多くの態様をとることができ、
また、データ読取装置１０とタグ３０との組み合せに
も、種々変更することができる。

【００５０】なお、上記実施例では、搬送ライン等を移
動する物品を管理するためのデータ読取装置１０とタグ
３０とからなる物品間利用の通信システムを例にとり説
明したが、本発明は、各種施設への入・退場者等を管理
する入・退場管理用のシステム等、一方の通信装置から
他方の通信装置に対して電力供給を行ないつつ、各装置
間でデータ通信を行なう、非接触式通信方式の通信シス
テムであれば、あらゆる通信システムに適用できるのは
いうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の通信システムにおいて使用されるデ
ータ読取装置及びタグの構成を表わす概略構成図であ
る。

【図２】 データ読取装置とタグとの間で行なわれる通
信動作を説明するタイムチャートである。

【図３】 データ読取装置の第２の構成例を表わす構成
図である。

【図４】 データ読取装置の第３の構成例を表わす構成
図である。

【図５】 データ読取装置の第４の構成例を表わす構成
図である。

【図６】 データ読取装置の第５の構成例を表わす構成
図である。

【図７】 データ読取装置の第６の構成例を表わす構成
図である。

【図８】 タグの第２の構成例を表わす構成図である。

【符号の説明】

２…管理装置 ２ａ…ＣＰＵ ２ｂ…発振器 １０…データ読取装置 １２，１４…発振器 １
６，２２…送信器 １８…同期回路 ２０…変調回路 ２４…受信器
２６…復調回路 ２８…分周器 ３０…タグ ３２…整流回路 ３
４…クロック生成回路 ３６…復調回路 ３８…変調回路 ４０…制御回路
４２…メモリ Ａ１，Ａ２，Ａ１２，Ｂ３…送信アンテナ Ａ３，Ｂ１，Ｂ２…受信アンテナ Ａ２３，Ｂ２３…
送受信アンテナ

───────────────────────────────────────────────────── 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 B42D 15/10 521 G06K 17/00

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動する個体に付与され通信機能を有す
   る外部装置に対して、電力供給を行いつつ、該装置との
   間でデータ通信を行なうデータ通信装置であって、 前記外部装置に対して電力及び基準クロックを供給する
   ための所定周波数の第１搬送波を発生する第１搬送波発
   生手段と、 該第１搬送波発生手段が発生した第１搬送波をアンテナ
   を介して前記外部装置に送信する第１送信手段と、 前記第１搬送波よりも周波数が高い第２搬送波を発生す
   る第２搬送波発生手段と、 前記第２搬送波を前記外部装置に送信すべき送信データ
   にて変調する変調手段と、 前記送信データ又は前記変調手段による変調後の送信信
   号を、前記第１搬送波と同期させる同期手段と、 前記変調手段にて変調され前記同期手段により前記第１
   搬送波と同期がとられた送信信号をアンテナを介して前
   記外部装置に送信する第２送信手段と、 を備えたことを特徴とするデータ通信装置。
2. 【請求項２】 前記第２搬送波発生手段は、発振器から
   なり、前記第１搬送波発生手段は、該発振器からの信号
   を分周する分周器からなることを特徴とする請求項１に
   記載のデータ通信装置。
3. 【請求項３】 少なくとも前記第１送信手段は、コイル
   ・コンデンサの共振回路からなる共振アンテナを介し
   て、前記第１搬送波を送信することを特徴とする請求項
   １又は請求項２に記載のデータ通信装置。
4. 【請求項４】 前記第１送信手段及び前記第２送信手段
   は、コイルからなるコイルアンテナを共用して、前記第
   １搬送波及び前記送信信号を各々送信することを特徴と
   する請求項１又は請求項２に記載のデータ通信装置。
5. 【請求項５】 前記第１搬送波の周波数は１００ｋＨｚ
   〜５５０ｋＨｚの範囲内に設定され、前記第２搬送波の
   周波数は１ＭＨｚ以上に設定されていることを特徴とす
   る請求項１〜請求項４の何れかに記載のデータ通信装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１〜請求項５いずれか記載のデー
   タ通信装置から電力供給を受けて、該装置との間でデー
   タ通信を行なうデータ通信装置であって、 前記第１送信手段から送信された第１搬送波を受信する
   第１搬送波受信手段と、 該第１搬送波受信手段にて受信された第１搬送波を整流
   して動作用の電力を生成する整流手段と、 前記第１搬送波受信手段にて受信された第１搬送波から
   基準クロックを生成するクロック発生手段と、 前記第２送信手段からの送信信号をアンテナを介して受
   信し、該受信した受信信号と前記クロック発生手段にて
   生成された基準クロックとによりデータを復調する受信
   ・復調手段と、 を備えたことを特徴とするデータ通信装置。
7. 【請求項７】 前記第１搬送波受信手段は、コイル・コ
   ンデンサの共振回路からなる共振アンテナを介して、前
   記第１搬送波を受信することを特徴とする請求項６に記
   載のデータ通信装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜請求項５いずれか記載のデー
   タ通信装置において、更に、前記外部装置からの送信信
   号をアンテナを介して受信し、前記外部装置からの送信
   データを復調する外部データ受信・復調手段を備えたこ
   とを特徴とするデータ通信装置。
9. 【請求項９】 請求項８に記載のデータ通信装置から電
   力供給を受けて、該装置との間でデータ通信を行なうデ
   ータ通信装置であって、 前記請求項６又は請求項７に記載のデータ通信装置に、
   更に、 前記復調手段にて復調された受信データに応じて所定の
   送信データを生成する送信データ生成手段と、 該送信データ生成手段にて生成された送信データにて所
   定の搬送波を変調し、該変調後の送信信号をアンテナを
   介して送信するデータ変調・送信手段と、 を設けたことを特徴とするデータ通信装置。