JP3620273B2

JP3620273B2 - 識別システム及びヘッド装置

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Publication number: JP3620273B2
Application number: JP08549998A
Authority: JP
Inventors: 禎人奥野; 好美神田; 敏哉北川
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 2005-02-16
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: JPH11284546A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は物流システムや入退室管理システム，ゲートシステム等に使用される識別システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年非接触型のデータキャリア（ＩＤカード）の小型化，低価格化に伴い、ＦＡ分野だけでなく入退場の管理やスキー場のゲートシステム等にデータキャリアが用いられるようになっている。例えば日付や使用場所等のデータが記録されたデータキャリアを用いてスキー場や遊園地等でゲート近傍に質問用のヘッド装置を設け、日付や使用場所が一致する場合にそのデータキャリアを持った顧客のためにゲートを開放するようにしたゲート管理システムが提案されている。
【０００３】
このようなゲート管理システム等に用いられる識別システムでは、データキャリアとこのデータキャリアと非接触でデータ伝送を行うヘッド装置とにより識別システムが構成される。この識別システムでは例えば特開平１−１６３９９１号のように、メモリを有するデータキャリアにあらかじめ必要な情報を書込んでおき、必要に応じてその情報を読出すようにする。このようなデータキャリアはパレット等に取付けたり、又はゲートを通過しようとする人が携帯するものであり、パレットの搬送経路やゲートの側方に配置されたヘッド装置からデータキャリアに必要なデータを書込み又は読出すように構成される。
【０００４】
ヘッド装置はデータキャリアにデータを伝送する場合はデューティ比の異なる信号を送出し、データキャリアからデータを受信する際には、例えば５０％−５０％等のパルスを送出して残響振動の有無によって信号を受信するようにしている。このような伝送方式をＡＳＫ（振幅変調）−ＰＷＭ（パルス幅変調）という。この伝送方式ではデータキャリアからの信号のＳ／Ｎ比が大きく、耐ノイズ性が高い識別システムが実現できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこのような従来の識別システムにおいては、多数のヘッド装置を近接して使用する必要があることがある。例えばゲートシステムでは多数の入場者に待ち時間を少なくしてゲートを通過させようとする場合に、複数のヘッド装置を接近して配置する必要がある。入退室管理システムやＦＡ分野の識別システムにおいても同様である。しかるにヘッド装置を接近させると、あるヘッド装置が通信領域にあるデータキャリアからの信号を受信中に、隣接する他のヘッド装置からの送信パルスを受信してしまう場合がある。この場合には微弱なデータキャリアの信号を受信することができず、通信可能な距離が短くなるという欠点がある。このような問題を相互干渉と呼んでいる。
【０００６】
そこで相互干渉を防止するために、従来よりヘッド装置を交互に通信させるように上位のホストコンピュータで管理する方法や、ヘッド装置の送信パルスの周波数とデータキャリアからの周波数を異なるようにすることが考えられている。しかしホストコンピュータによって複数のヘッド装置で交互に通信を行うようにすれば、通信時間が長くなる。そのためゲートシステムにおいてはスムーズにゲートを通過することができなくなるという欠点があった。又周波数を大きく変化させるようにしても共振周波数が異なるため、通信距離が短くなったり従来品との互換性がなくなるという欠点があった。
【０００７】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、ヘッド装置が送信する期間と受信期間とを同期させることによってこのような問題点を解決するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１の発明は、データキャリアと、前記データキャリアにコマンドを伝送し送出されたデータを受信するヘッド装置と、を具備する識別システムであって、前記ヘッド装置は、前記送受信切換信号を出力するマスタ側ヘッド装置及びこれに隣接して設けられ、前記マスタ側ヘッド装置からの送受信切換信号に基づいて送受信を切換える少なくとも１つのスレーブ側ヘッド装置を有し、前記マスタ側ヘッド装置は、一定の時間間隔毎に送信状態及び受信状態を切換える送受信切換信号を発生する送受信切換信号発生手段と、送信時に送信信号に対応させたデューティ比の送信パルス信号、受信時には一定のデューティ比を有する送信パルス信号によって断続されたキャリアを前記送受信切換信号に同期して発生させる第１の変調回路と、前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを有し、前記第１の変調回路より出力されるキャリアを送信する第１の送信部と、前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを含み、前記データキャリアからの残響振動を受信する第１の受信部と、前記第１の受信部に得られる残響振動の信号を波形整形することによって前記データキャリアからのレスポンスを復調する第１の復調回路と、を有するものであり、前記スレーブ側ヘッド装置は、送信時に送信信号に対応させたデューティ比の送信パルス信号、受信時には一定のデューティ比を有する送信パルス信号によって断続されたキャリアを前記マスタ側ヘッド装置より出力される前記送受信切換信号に同期して発生させる第２の変調回路と、前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを有し、前記第２の変調回路より出力されるキャリアを送信する第２の送信部と、前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを含み、データキャリアからの残響振動を受信する第２の受信部と、前記第２の受信部に得られる残響振動の信号を波形整形することによってデータを復調する第２の復調回路と、を有し、前記マスタ側ヘッド装置より送出される送受信切換信号に基づいて送受信が切換えられるものであり、前記データキャリアは、コイルを有する共振回路と、前記共振回路に受信されるキャリア信号のデューティ比に基づいて信号を復調する第３の復調回路と、メモリと、前記第３の復調回路より得られる信号に基づいてメモリを制御するメモリ制御部と、データキャリアより送信する信号に基づいて前記キャリア信号が停止する間に残響を制御する残響制御手段と、を有することを特徴とするものである。
【００１０】
本願の請求項２の発明は、データキャリアにコマンドを伝送し、送出されたデータを受信する識別システムを構成し、マスタ側ヘッド装置に接続されるスレーブ側のヘッド装置であって、送信時に送信信号に対応させたデューティ比の送信パルス信号、受信時には一定のデューティ比を有する送信パルス信号によって断続されたキャリアを前記マスタ側ヘッド装置より出力される前記送受信切換信号に同期して発生させる第２の変調回路と、前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを有し、前記第２の変調回路より出力されるキャリアを送信する第２の送信部と、前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを含み、データキャリアからの残響振動を受信する第２の受信部と、前記第２の受信部に得られる残響振動の信号を波形整形することによってデータを復調する第２の復調回路と、を有し、前記マスタ側ヘッド装置より送出される送受信切換信号に基づいて送受信が切換えられることを特徴とするものである。
【００１１】
本願の請求項３の発明は、データキャリアと、前記データキャリアにコマンドを伝送し送出されたデータを受信するヘッド装置と、を具備する識別システムであって、前記ヘッド装置は、前記送受信切換信号を出力するマスタ側ヘッド装置及びこれに隣接して設けられ、前記マスタ側ヘッド装置からのクロック信号に基づいて送受信を切換える少なくとも１つのスレーブ側ヘッド装置を有し、前記マスタ側ヘッド装置は、一定の時間間隔毎に第１の周期及び第２の周期の信号を夫々送信状態，受信状態のクロック信号として発生するクロック発生手段と、前記クロック発生手段によるクロック信号の周期変化に同期した送受信切換信号を発生する送受信切換信号発生手段と、送信時に送信信号に対応させたデューティ比の送信パルス信号、受信時には一定のデューティ比を有する送信パルス信号によって断続されたキャリアを前記送受信切換信号に同期して発生させる第１の変調回路と、前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを有し、前記第１の変調回路の出力より発振信号を送信する第１の送信部と、前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを含み、データキャリアからの残響振動を受信する第１の受信部と、前記第１の受信部に得られる残響振動の信号を波形整形することによって前記データキャリアからのレスポンスを復調する第１の復調回路と、を有するものであり、前記スレーブ側ヘッド装置は、前記マスタ側ヘッド装置より送出されるクロック信号のパルス幅に基づいて送受信のタイミングを判別する送受信判別手段と、送信時に送信信号に対応させたデューティ比の送信パルス信号、受信時には一定のデューティ比を有する送信パルス信号によって断続されたキャリアを前記送受信判別手段で判別された送受信切換信号に同期して発生させる第２の変調回路と、前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを有し、前記第２の変調回路より出力されるキャリアを送信する第２の送信部と、前記データキャリアに対向する面に設けられた第２のコイルを含み、データキャリアからの残響振動を受信する第２の受信部と、前記第２の受信部に得られる残響振動の信号を波形整形することによって前記データキャリアからのレスポンスを復調する第２の復調回路と、を有するものであり、前記データキャリアは、コイルを有する共振回路と、前記共振回路に受信されるキャリア信号のデューティ比に基づいて信号を復調する第３の復調回路と、メモリと、前記第３の復調回路より得られる信号に基づいてメモリを制御するメモリ制御部と、データキャリアより送信する信号に基づいて前記キャリア信号が停止する間に残響を制御する残響制御手段と、を有することを特徴とするものである。
【００１２】
本願の請求項４の発明は、データキャリアにコマンドを伝送し、送出されたデータを受信する識別システムを構成するヘッド装置であって、一定の時間間隔毎に第１の周期及び第２の周期の信号を夫々送信状態，受信状態のクロック信号として発生するクロック発生手段と、前記クロック発生手段によるクロック信号の周期変化に同期した送受信切換信号を発生する送受信切換信号発生手段と、送信時に送信信号に対応させたデューティ比の送信パルス信号、受信時には一定のデューティ比を有する送信パルス信号によって断続されたキャリアを前記送受信判別手段で判別された送受信切換信号に同期して発生させる第１の変調回路と、前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを有し、前記第２の変調回路より出力されるキャリアを送信する第１の送信部と、前記データキャリアに対向する面に設けられた第２のコイルを含み、データキャリアからの残響振動を受信する第１の受信部と、前記第２の受信部に得られる残響振動の信号を波形整形することによって前記データキャリアからのレスポンスを復調する第１の復調回路と、を有することを特徴とするものである。
【００１３】
本願の請求項５の発明は、データキャリアにコマンドを伝送し、送出されたデータを受信する識別システムを構成し、マスタ側ヘッド装置に接続されるスレーブ側のヘッド装置であって、前記マスタ側ヘッド装置より送出されるクロック信号のパルス幅に基づいて送受信のタイミングを判別する送受信判別手段と、送信時に送信信号に対応させたデューティ比の送信パルス信号、受信時には一定のデューティ比を有する送信パルス信号によって断続されたキャリアを前記送受信切換信号に同期して発生させる第２の変調回路と、前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを有し、前記第２の変調回路の出力より発振信号を送信する第２の送信部と、前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを含み、データキャリアからの残響振動を受信する第２の受信部と、前記第１の受信部に得られる残響振動の信号を波形整形することによって前記データキャリアからのレスポンスを復調する第２の復調回路と、を有することを特徴とするものである。
【００１４】
このような特徴を有する本願の請求項１、２の発明によれば、マスタ側よりヘッド装置は送受信切換信号発生手段を有しており、送受信切換信号に基づいて送受信を切換えている。
【００１５】
又スレーブ側のヘッド装置では、外部からの送受信切換信号に基づいて送受信のタイミングを生成している。そして双方のヘッド装置で受信時のキャリアを発生させるタイミングを一致させるようにしている。このためあるヘッド装置の受信のタイミングで隣接する他のヘッド装置が送信パルス信号を発生させる状態となることがなく、相互干渉が防止できることとなる。
【００１６】
又請求項３〜５の発明によれば、マスタ側ヘッド装置は送受信の切換タイミングに応じた第１，第２の周期のクロック信号を発生するクロック信号発生手段を有しており、このクロック信号がスレーブ側ヘッド装置に伝送される。スレーブ側ヘッド装置ではこのパルス周期から送受信のタイミングを判別して変調回路の出力を同期させるように制御する。従って隣接して複数のヘッド装置が配置される場合にも送受信の期間と受信時のキャリアを発生させるタイミングとを同期させることができる。このためあるヘッド装置の受信のタイミングで隣接する他のヘッド装置が送信パルス信号を発生させる状態となることがなく、相互干渉が防止できることとなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図２は本発明の実施の形態による識別システムの構成を示すブロック図である。本図において識別システムはデータが保持されるカード状のデータキャリア１１Ａ，１１Ｂと、データキャリア１１Ａ，１１Ｂにデータを書込み及び読出すヘッド装置１２Ａ，１３Ａによって構成され、ヘッド装置１２Ａ，１３Ａには夫々ゲートの開閉を制御するゲート制御装置１４，１５が接続されている。
【００１８】
ヘッド装置のうち一方のヘッド装置１２Ａはデータキャリア１１へのコマンドの送信とレスポンスの受信のタイミング信号を成形するマスタ側のヘッド装置であり、他方をスレーブ側のヘッド装置１３Ａとする。ヘッド装置１２Ａ，１３Ａはほぼ同一の構成を有しているため、以下ヘッド装置１２Ａを中心として説明する。ヘッド装置１２Ａは図示のようにマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）２１を有している。マイクロプロセッサ２１は、一定の周期でコマンドの送信とレスポンスの受信とを切換える送受信切換信号発生手段２１ａ，送信データ生成手段２１ｂ及び受信した信号を生成する受信データ生成信号２１ｃの機能を有している。又ヘッド装置１２Ａにはクロック発生回路２２，インターフェース回路２３が設けられる。クロック発生回路２２はＣＰＵ２１からの送受信切換信号によってコマンドの送信時には第１の周期Ｔ１、レスポンスの受信時には第２の周期Ｔ２のクロック信号を発生させるものであって、そのクロック信号はＣＰＵ２１と変調回路２４及び復調回路２５に与えられている。送受信切換信号はインターフェース回路２３を介してスレーブ側ヘッド装置１３Ａにも与えられる。変調回路２４はクロック発生回路２２から得られるクロック信号及びＣＰＵ２１から与えられる送信データに基づいて、後述するようにキャリアを断続して送信信号を生成し、送信部２６に出力するものである。送信部２６は送信時にコイルＬａからＡＳＫ変調された信号を出力することによってデータキャリア１１にコマンドやデータを伝送し、レスポンス受信時に一定デューティ比のＡＳＫ信号を伝送するものである。又データキャリア１１から得られる受信信号はコイルＬａ及び受信部２７で受信される。受信部２７はその出力を増幅する増幅回路，ゲート回路，弁別回路を含んで構成されている。又復調回路２５は送受信切換信号がレスポンス受信のタイミングでこの信号を復調してＣＰＵ２１に与えるものである。
【００１９】
一方スレーブ側のヘッド装置１３Ａもこれとほぼ同様の構成を有しているが、マスタ側のヘッド装置１２Ａより送受信切換信号がインターフェース回路２３を介してＣＰＵ２８に与えられる。ＣＰＵ２８はマスタ側の送受信切換信号に基づいて送受信切換信号を判別する送受信判別手段２８ａ及びマスタ側と同一の送信データ生成手段２８ｂ，受信データ生成手段２８ｃを有している。又スレーブ側のヘッド装置１３Ａもマスタ側ヘッド装置１２Ａと同様の変調回路２４，復調回路２５，送信部２６及び受信部２７を有している。
【００２０】
図３は本実施の形態のデータキャリアの構成を示すブロック図である。本図においてデータキャリア１１は共振回路３１を有している。共振回路３１はコイルＬｄと、このコイルＬｄに常に並列に接続されているコンデンサＣｄにより構成される。共振回路３１の共振周波数は送信部２６より出力されるキャリアの周波数と同一とする。そして共振回路３１の両端には接地端間との間にスイッチング素子３２ａ，３２ｂが接続され、更に電圧制限回路３３及び全波整流回路３４が接続される。電圧制限回路３３はその両端の電圧レベルを所定値以下に制限するものである。全波整流回路３４は得られた信号を全波整流して、電源回路３５を介してデータキャリアの各部に定電圧の電源Ｖｃｃとして供給するものである。
【００２１】
さてデータキャリアが受信した信号は復調回路３６及び積分回路３７に与えられる。積分回路３７はこのキャリア信号を整形して整流信号ＣＬＫとして復調回路３６に与える。復調回路３６はこのキャリア信号ＤＥＭと整流信号ＣＬＫによってデューティ比に基づいてヘッド装置１２Ａ又は１３Ａからの信号を復調するものであって、その出力はメモリ制御部３８に与えられる。メモリ制御部３８はこのコマンドをデコードし、与えられたコマンドに基づいてデータキャリア内のメモリ３９にデータを書込み、又はメモリ３９からの読出しを制御する回路である。メモリ３９にはこの識別システムがこの物品識別システムとして用いられる場合には、データキャリアが取付けられる物品の情報等が書込まれており、ゲートシステムとして用いられる場合にはゲートの通過に必要な情報、例えば使用期間や使用回数等が書込まれている。そしてメモリ３９から読出された信号は変換回路４０に与えられる。変換回路４０は読出された信号を直列のバイフェーズ化された送信信号ＴＸＤとして残響制御回路４１に出力するものである。残響制御回路４１は共振回路３１の両端に接続されたスイッチング素子３２ａ，３２ｂを同時に短絡又は開放することによって残響を制御するものであって、スイッチング素子３２ａ，３２ｂと共に残響制御手段を構成している。
【００２２】
次に本実施の形態の動作について説明する。図４は本実施の形態による識別システムの動作状態を示すタイムチャート、図５（ａ）はマスタ側のヘッド装置の動作を示すフローチャートであり、図５（ｂ）はスレーブ側ヘッド装置の動作を示すフローチャートである。これらの図においてマスタ側ヘッド装置１２Ａがまず時刻ｔ_１において受信状態が終了したものとすると、ステップ５１において送信状態に設定する。こうすればクロック発生回路２３は図４（ｂ）に示すように第１の周期Ｔ１のクロック信号を出力する。次いでＣＰＵ２１はステップ５２において送信すべきコマンドがあるかどうかを判別する。送信すべきコマンドがあればステップ５３に進んで、コマンドの開始のタイミングを待受ける。この実施の形態ではコマンドの送信終了後にレスポンスの送信周期となったとき隣接するヘッド装置と同時にレスポンスを受けられるようにするため、コマンドの長さに合わせてコマンドの開始タイミングを制御している。さて図４（ｃ），（ｇ）に示すようにマスタ側ヘッド装置１２Ａはリードコマンド、スレーブ側ヘッド装置１３Ａはライトコマンドを送信するものとすると、マスタ側ヘッド装置１２Ａはリードコマンド送信のタイミングを待受ける。時刻ｔ_３にリードコマンド送信のタイミングになればステップ５３から５４に進んでコマンドの送信を開始し、コマンド送信周期の終了を待受ける（ステップ５５）。一方送信するコマンドがない場合には、これらの処理をすることなくステップ５５においてコマンド送信周期の経過を待受ける。コマンド送信の周期が時刻ｔ_４に終了すると、ステップ５６に進み送受信切換信号を図４（ａ）に示すように受信状態に切換える。この切換信号はクロック発生回路２２に与えられ、クロック発生回路２２は図４（ｂ）に示すように第２の周期Ｔ２のクロック信号を出力する。この信号は変調回路２４に与えられ、変調回路２４からはデューティ比５０％でこのクロックに合わせてキャリアを断続する信号が送信部２６より出力される。又この状態で復調回路２５は復調状態となり、受信部２７からの信号が受信データとしてＣＰＵ２１に得られる。そしてステップ５７においてレスポンスの受信周期の経過を待受け、この周期が経過すれば、ステップ５１に戻って同様の処理が繰り返される。
【００２３】
一方スレーブ側のヘッド装置１３Ａはまずステップ６１においてマスタ側ヘッド装置１２Ａからの送受信切換信号を確認しており、ステップ６１において送受信切換信号が受信から送信状態となったかどうかを判別する。受信から送信状態になればステップ６２において送信状態に設定する。このときスレーブ側の変調回路２４内のキャリアを発生する発振器の発振を同時に開始する。次いでステップ６３に進んで送信するコマンドがあるかどうかを判別し、送信するコマンドがあればステップ６４に進んでコマンド送信開始のタイミングを待受ける。図４（ｇ）に示すようにライトコマンドの送信タイミングとなる時刻ｔ_２には、ステップ６５に進んでコマンドの送信を行う。そしてコマンド送信を終えた後、又はステップ６３において送信するコマンドがなければ、ステップ６６に進んで送受信切換信号が送信から受信となったかどうかを判別する。時刻ｔ_４に切換信号が受信状態となれば、ステップ６７に進んで受信状態に設定する。そしてステップ６１に戻って送受信切換信号が再び受信から送信状態になるのを待受ける。この間に復調回路２５からのレスポンスが得られればそのデータを受信状態として処理する。
【００２４】
さてこの実施の形態ではスレーブ側ヘッド装置１３Ａは図６にタイミング切換時の時間軸を拡大して示すように、送受信切換信号が受信から送信状態に切換わったときにクロック及びキャリア発振のタイミングを一致させるようにクロック発生回路２２とキャリア発振器の発振を制御している。こうすれば図４に示すようにマスタ側ヘッド装置１２Ａとスレーブ側ヘッド装置１３Ａとの送信周期と受信周期を一致させることができる。又受信時にはヘッド装置１２Ａ，１３Ａはデューティ５０％でキャリアを断続するが、そのキャリアの断続も同期しているため、残響の有無を停止する期間においても隣接するヘッド装置からの信号が受信されることがなく、相互干渉を未然に防止することができる。又受信タイミングではわずかに発振タイミングがずれる可能性があるが、送信と受信とを交互に繰り返すことによって送受信切換信号から発振の開始を一致させることができる。こうすれば論理「１」の送信時には第１の周期Ｔ１でキャリアを連続させ、論理「０」では第１の周期Ｔ１は約５０％に近いデューティ比で発振を断続し、受信時には第２の周期Ｔ２でデューティ比５０％で発振を断続させる。従ってレスポンスの受信時には発振の開始及び停止のタイミングが隣接するヘッド装置同志で一致することとなり、相互干渉を未然に防止することができる。このとき送信状態から受信状態に切換えたときにも発振開始のタイミングを合わせるようにしてもよい。
【００２５】
図７は本実施の形態の識別システムによる３台のヘッド装置１２Ａ，１３Ａとこれに接続されたゲート１９ａ〜１９ｃを設けたスキー場等のゲートシステムの一例を示す斜視図である。
【００２６】
尚本実施の形態はヘッド装置１２Ａ内に送受信切換信号発生手段２１ａを設け、隣接するヘッド装置の変調回路にその切換信号を与えることによって各ヘッド装置の送受信のタイミングと受信時のキャリアを出力するタイミングを同期させるようにしている。従って各ヘッド装置が残響を受信するタイミングでは他のヘッド装置はキャリアを送信するタイミングではないため、近接してヘッド装置を配置した場合にも相互干渉を防止することができる。尚スレーブ側のヘッド装置は１つに限らず、多数のヘッド装置を配置することもできる。
【００２７】
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。図８は第２の実施の形態によるマスタ側ヘッド装置１２Ｂとスレーブ側ヘッド装置１３Ｂの構成を示すブロック図であり、前述した第１の実施の形態と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。この実施の形態ではマスタ側ヘッド装置１２Ｂは送信切換信号を送受信切換信号発生手段２１ａより発生し、これによってクロック発生回路２２の２つの周期Ｔ１，Ｔ２のクロックの発生を制御し、このクロック信号をマスタ側からスレーブ側ヘッド装置１３Ｂに伝送するようにしたものである。即ちヘッド装置１２Ｂは図示のようにマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）５１，クロック発生回路５２を有している。ＣＰＵ５１は送受信切換信号発生手段５１ａ，送信データ生成手段５１ｂ及び受信した信号を生成する受信データ生成信号５１ｃの機能を有している。送受信切換信号発生手段５１ａはクロック発生回路５２のクロック数を計数することによって、一定の周期でコマンドの送信とレスポンスの受信とを切換えるものである。クロック発生回路５２はＣＰＵ２１からの送受信切換信号によってコマンドの送信時には第１の周期Ｔ１、レスポンスの受信時には第２の周期Ｔ２のクロック信号を発生させるものであって、そのクロック信号はインターフェース回路２３，変調回路２４及び復調回路２５に与えられている。変調回路２４はクロック発生回路５２から得られるクロック信号及びＣＰＵ２１から与えられる送信データに基づいて送信信号を生成し、送信部２６に出力するものである。送信部２６はコイルＬａからＡＳＫ変調された信号を出力することによってデータキャリア１１にコマンドやデータを伝送し、レスポンス受信時に一定デューティ比のＡＳＫ信号を伝送するものである。又データキャリア１１から得られる受信信号は受信コイルＬｂ，受信部２７によって受信される。受信部２７はその出力を増幅する増幅回路，ゲート回路，弁別回路を含んで構成されている。又復調回路２５は送受信切換信号がレスポンス受信のタイミングでこの信号を復調してＣＰＵ２１に与えるものである。
【００２８】
一方マスタ側のヘッド装置１３Ｂもこれとほぼ同様の構成を有しているが、インターフェース回路を介して与えられるクロック信号がＣＰＵ５３に与えられる。ＣＰＵ５３はマスタ側からのクロック信号の周期に基づいて送受信を判別することにより送受信切換信号を生成する送受信判別手段５３ａ及びマスタ側と同一の送信データ生成手段５３ｂ，受信データ生成手段５３ｃの機能を有している。又スレーブ側のヘッド装置１３Ｂもマスタ側ヘッド装置１２Ｂと同様の変調回路２４，復調回路２５，送信部２６及び受信部２７を有している。この実施の形態で用いられるデータキャリアは前述した第１の実施の形態と同一であるので、この説明を省略する。
【００２９】
次にこの実施の形態の動作についてタイムチャート及びフローチャートを参照しつつ説明する。マスタ側のヘッド装置１２Ｂは前述した図５（ａ）とほぼ同一の動作を行う。図９（ａ）は本実施の形態による識別システムのマスタ側のヘッド装置１２Ｂの動作を示すフローチャートであり、図９（ｂ）はスレーブ側ヘッド装置１３Ｂの動作を示すフローチャートである。これらの図においてマスタ側ヘッド装置１２Ｂが受信状態が終了したものとすると、ステップ７１において送信状態に設定する。こうすればクロック発生回路５２は第１の周期のクロック信号を出力する。次いでＣＰＵ５１はステップ７２において送信すべきコマンドがあるかどうかを判別する。送信すべきコマンドがあればステップ５３に進んで、コマンドの開始のタイミングを待受ける。この実施の形態においてもコマンドの送信終了後にレスポンスの送信周期となったとき隣接するヘッド装置と同時にレスポンスを受けられるようにするため、コマンドの長さに合わせてコマンドの開始タイミングを制御している。マスタ側ヘッド装置１２Ｂはリードコマンド、スレーブ側ヘッド装置１３Ｂはライトコマンドを送信するものとすると、マスタ側ヘッド装置１２Ｂはリードコマンド送信のタイミングを待受ける。リードコマンド送信のタイミングになればステップ７３から７４に進んでコマンドの送信を開始し、周期用クロックが規定値に達したかどうかを判別する（ステップ７５）。一方送信するコマンドがない場合には、これらの処理をすることなくステップ７５においてクロック数が規定値となるのを待受ける。規定値に達すると、ステップ７６に進み送受信切換信号を受信状態に切換える。この切換信号はクロック発生回路２２に与えられ、クロック発生回路２２は図４（ｂ）に示すように第２の周期Ｔ２のクロック信号を出力する。この信号は変調回路２４に与えられ、変調回路２４からはデューティ比５０％でこのクロックに合わせてキャリアを断続する信号が送信部２６より出力される。又この状態で復調回路２５は復調状態となり、受信部２７からの信号が受信データとしてＣＰＵ５１に得られる。そしてステップ７７において受信時のクロック数が規定値に達するのを待受け、この周期が経過すれば、ステップ７１に戻って同様の処理が繰り返される。
【００３０】
一方スレーブ側ヘッド装置は図９に動作を示すように、まずステップ８１においてクロックを受信するとそのパルス幅が送信クロック幅であるかどうかを判別する。送信クロック幅であればステップ８２において送信状態に設定し、送信するコマンドがあるかどうかを判別する。送信するコマンドがあればコマンド送信のタイミングを待受けて送信を開始する（ステップ８３，８４）。送信がなければこれらの処理を行わず、ステップ８６においてクロックが受信クロック幅に変化したかどうかを判別する。クロック幅が受信クロック幅となっていればステップ８７に進んで送受信切換信号を受信状態とする。そして受信クロックの幅であれば受信状態を続け、その受信クロック幅が送信時の第１の幅となっているかどうかを判別する。受信クロック幅が送信時のパルス幅となっていれば、ステップ８１に戻って同様の処理を繰り返す。
【００３１】
この実施の形態では図１０に示すようにスレーブ側においてマスタ側より与えられるクロック信号のパルス幅から送受信状態を判別し、これによって変調回路２４の発振器の発振開始を制御することができるため、発振の微妙なずれを正確に規定することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本願の請求項１〜５の発明では、隣接するヘッド装置より送信する送信周期と受信周期とを同期させるようにしており、又受信の周期においてヘッド装置よりキャリアを送信するタイミングを一致させるようにしている。そのため複数のヘッド装置を近接して配置することができる。従ってこの識別システムをゲートシステムに用いる場合には、隣接して多数のゲートを設けておくことができ、人の通行をスムーズに行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるヘッド装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に用いられる識別システムの全体構成を示す概略図である。
【図３】本実施の形態によるデータキャリアの構成を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態の動作を示すタイムチャートである。
【図５】本実施の形態のヘッド装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本実施の形態によるヘッド装置から送信する信号の時間軸を拡大して示す波形図である。
【図７】本実施の形態による識別システムをゲートシステムに適用した場合の使用例を示す斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態によるヘッド装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本実施の形態によるヘッド装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本実施の形態によるヘッド装置の動作を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１１，１１Ａ，１１Ｂデータキャリア
１２Ａ，１２Ｂマスタ側ヘッド装置
１３Ａ，１３Ｂスレーブ側ヘッド装置
１４，１５ゲート制御装置
２１，２８，５１，５３ＣＰＵ
２１ａ，５１ａ送受信切換信号発生手段
２１ｂ，２８ｂ，５１ｂ，５３ｂ送信データ生成手段
２１ｃ，２８ｃ，５１ｃ，５３ｃ受信データ生成手段
２２，５２クロック発生回路
２３ＩＦ回路
２４変調回路
２５復調回路
２６送信部
２７受信部
２８ａ，５３ａ送受信判別手段

Claims

データキャリアと、前記データキャリアにコマンドを伝送し送出されたデータを受信するヘッド装置と、を具備する識別システムであって、
前記ヘッド装置は、
前記送受信切換信号を出力するマスタ側ヘッド装置及びこれに隣接して設けられ、前記マスタ側ヘッド装置からの送受信切換信号に基づいて送受信を切換える少なくとも１つのスレーブ側ヘッド装置を有し、
前記マスタ側ヘッド装置は、
一定の時間間隔毎に送信状態及び受信状態を切換える送受信切換信号を発生する送受信切換信号発生手段と、
送信時に送信信号に対応させたデューティ比の送信パルス信号、受信時には一定のデューティ比を有する送信パルス信号によって断続されたキャリアを前記送受信切換信号に同期して発生させる第１の変調回路と、
前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを有し、前記第１の変調回路より出力されるキャリアを送信する第１の送信部と、
前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを含み、前記データキャリアからの残響振動を受信する第１の受信部と、
前記第１の受信部に得られる残響振動の信号を波形整形することによって前記データキャリアからのレスポンスを復調する第１の復調回路と、を有するものであり、
前記スレーブ側ヘッド装置は、
送信時に送信信号に対応させたデューティ比の送信パルス信号、受信時には一定のデューティ比を有する送信パルス信号によって断続されたキャリアを前記マスタ側ヘッド装置より出力される前記送受信切換信号に同期して発生させる第２の変調回路と、
前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを有し、前記第２の変調回路より出力されるキャリアを送信する第２の送信部と、
前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを含み、データキャリアからの残響振動を受信する第２の受信部と、
前記第２の受信部に得られる残響振動の信号を波形整形することによってデータを復調する第２の復調回路と、を有し、前記マスタ側ヘッド装置より送出される送受信切換信号に基づいて送受信が切換えられるものであり、
前記データキャリアは、
コイルを有する共振回路と、
前記共振回路に受信されるキャリア信号のデューティ比に基づいて信号を復調する第３の復調回路と、
メモリと、
前記第３の復調回路より得られる信号に基づいてメモリを制御するメモリ制御部と、
データキャリアより送信する信号に基づいて前記キャリア信号が停止する間に残響を制御する残響制御手段と、を有するものであることを特徴とする識別システム。
データキャリアにコマンドを伝送し、送出されたデータを受信する識別システムを構成し、マスタ側ヘッド装置に接続されるスレーブ側のヘッド装置であって、
送信時に送信信号に対応させたデューティ比の送信パルス信号、受信時には一定のデューティ比を有する送信パルス信号によって断続されたキャリアを前記マスタ側ヘッド装置より出力される前記送受信切換信号に同期して発生させる第２の変調回路と、
前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを有し、前記第２の変調回路より出力されるキャリアを送信する第２の送信部と、
前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを含み、データキャリアからの残響振動を受信する第２の受信部と、
前記第２の受信部に得られる残響振動の信号を波形整形することによってデータを復調する第２の復調回路と、を有し、前記マスタ側ヘッド装置より送出される送受信切換信号に基づいて送受信が切換えられるものであることを特徴とするヘッド装置。
データキャリアと、前記データキャリアにコマンドを伝送し送出されたデータを受信するヘッド装置と、を具備する識別システムであって、
前記ヘッド装置は、
前記送受信切換信号を出力するマスタ側ヘッド装置及びこれに隣接して設けられ、前記マスタ側ヘッド装置からのクロック信号に基づいて送受信を切換える少なくとも１つのスレーブ側ヘッド装置を有し、
前記マスタ側ヘッド装置は、
一定の時間間隔毎に第１の周期及び第２の周期の信号を夫々送信状態，受信状態のクロック信号として発生するクロック発生手段と、
前記クロック発生手段によるクロック信号の周期変化に同期した送受信切換信号を発生する送受信切換信号発生手段と、
送信時に送信信号に対応させたデューティ比の送信パルス信号、受信時には一定のデューティ比を有する送信パルス信号によって断続されたキャリアを前記送受信切換信号に同期して発生させる第１の変調回路と、
前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを有し、前記第１の変調回路の出力より発振信号を送信する第１の送信部と、
前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを含み、データキャリアからの残響振動を受信する第１の受信部と、
前記第１の受信部に得られる残響振動の信号を波形整形することによって前記データキャリアからのレスポンスを復調する第１の復調回路と、を有するものであり、
前記スレーブ側ヘッド装置は、
前記マスタ側ヘッド装置より送出されるクロック信号のパルス幅に基づいて送受信のタイミングを判別する送受信判別手段と、
送信時に送信信号に対応させたデューティ比の送信パルス信号、受信時には一定のデューティ比を有する送信パルス信号によって断続されたキャリアを前記送受信判別手段で判別された送受信切換信号に同期して発生させる第２の変調回路と、
前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを有し、前記第２の変調回路より出力されるキャリアを送信する第２の送信部と、
前記データキャリアに対向する面に設けられた第２のコイルを含み、データキャリアからの残響振動を受信する第２の受信部と、
前記第２の受信部に得られる残響振動の信号を波形整形することによって前記データキャリアからのレスポンスを復調する第２の復調回路と、を有するものであり、
前記データキャリアは、
コイルを有する共振回路と、
前記共振回路に受信されるキャリア信号のデューティ比に基づいて信号を復調する第３の復調回路と、
メモリと、
前記第３の復調回路より得られる信号に基づいてメモリを制御するメモリ制御部と、
データキャリアより送信する信号に基づいて前記キャリア信号が停止する間に残響を制御する残響制御手段と、を有するものであることを特徴とする識別システム。
データキャリアにコマンドを伝送し、送出されたデータを受信する識別システムを構成するヘッド装置であって、
一定の時間間隔毎に第１の周期及び第２の周期の信号を夫々送信状態，受信状態のクロック信号として発生するクロック発生手段と、
前記クロック発生手段によるクロック信号の周期変化に同期した送受信切換信号を発生する送受信切換信号発生手段と、
送信時に送信信号に対応させたデューティ比の送信パルス信号、受信時には一定のデューティ比を有する送信パルス信号によって断続されたキャリアを前記送受信判別手段で判別された送受信切換信号に同期して発生させる第１の変調回路と、
前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを有し、前記第２の変調回路より出力されるキャリアを送信する第１の送信部と、
前記データキャリアに対向する面に設けられた第２のコイルを含み、データキャリアからの残響振動を受信する第１の受信部と、
前記第２の受信部に得られる残響振動の信号を波形整形することによって前記データキャリアからのレスポンスを復調する第１の復調回路と、を有することを特徴とするヘッド装置。
データキャリアにコマンドを伝送し、送出されたデータを受信する識別システムを構成し、マスタ側ヘッド装置に接続されるスレーブ側のヘッド装置であって、
前記マスタ側ヘッド装置より送出されるクロック信号のパルス幅に基づいて送受信のタイミングを判別する送受信判別手段と、
送信時に送信信号に対応させたデューティ比の送信パルス信号、受信時には一定のデューティ比を有する送信パルス信号によって断続されたキャリアを前記送受信切換信号に同期して発生させる第２の変調回路と、
前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを有し、前記第２の変調回路の出力より発振信号を送信する第２の送信部と、
前記データキャリアに対向する面に設けられたコイルを含み、データキャリアからの残響振動を受信する第２の受信部と、
前記第１の受信部に得られる残響振動の信号を波形整形することによって前記データキャリアからのレスポンスを復調する第２の復調回路と、を有することを特徴とするヘッド装置。