JP3675755B2 - 非接触通信システム及びこれに使用するデータキャリア - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータキャリアとリーダから成る非接触識別システムに関し、特に通信領域に複数のデータキャリアが存在する場合にデータキャリアを識別できるようにした非接触通信システム及びデータキャリアに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、流通の管理や、工場での生産物品の管理や、スキー場でのゲートでの入場管理、自動改札機などの分野において、物品や人を識別するシステムが必要となる。
【０００３】
そこで識別対象物にメモリを有するメモリユニット（データキャリア）を設け、外部からデータ伝送によってこのデータキャリアに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した非接触通信システムが提案されている。
【０００４】
非接触通信システムにおいては、図９（ａ）に示すように複数のデータキャリアＤＣ１〜ＤＣ４がリーダライタＲ／Ｗの通信領域ＳＥに入ってくる場合がある。このような場合も正常にデータ通信をするため、各データキャリアを識別する必要がある。
【０００５】
従来の識別システムでは、データキャリアＤＣ１〜ＤＣ４を識別するために、あらかじめそれぞれのデータキャリアに固有の識別番号を持たせ、リーダライタＲ／Ｗから識別番号を知るためのコマンドを送信し、データキャリアＤＣ１〜ＤＣ４からの識別番号のデータを受信するようにしている。
【０００６】
このとき、複数のデータキャリアが通信領域にあって、同時にデータキャリアＤＣ１〜ＤＣ４から応答があると、混信してリーダライタＲ／Ｗの側に正常に伝送できなくなる。
【０００７】
このため、各データキャリアＤＣ１〜ＤＣ４は図９（ｂ）に示すように、このコマンドを受信した後、ある一定時間を単位として、その単位時間の倍数によって定まる時間後に応答し、各データキャリアＤＣ１〜ＤＣ４の応答が重ならないようにした識別システムが知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の複数のデータキャリアを識別する方法にあっては、リーダライタからの応答要求に対して、データキャリアの保持する識別情報の全ビットの情報を返信する方式がとられていた。リーダライタの周囲に存在するデータキャリアを識別する枚数に比べて、識別情報のビット数が十分に大きい場合は、データキャリアの夫々を識別するために、識別情報の全ビットのデータを必要としないながらも、全ビットのデータを返信することで、識別に関しての処理するためには長時間が必要であるという欠点がある。
【０００９】
また、識別処理時に、応答要求のコマンドを受信した後、ある一定時間を単位として、その単位時間の倍数によって定まる時間後に応答する方式がとられているが、識別の完了を確認するために最後に１フレーム分の無駄な時間が必要なので、処理効率が低いという不具合がある。
【００１０】
本発明はリーダライタの周囲に複数枚存在するデータキャリアのすべての識別の完了までにかかる時間を短縮して処理の迅速化を図り得る非接触通信システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の非接触通信システムは、複数のデータキャリアと、前記複数のデータキャリアにアクセスするアクセス装置とを有する非接触通信システムにおいて、前記データキャリアは、前記アクセス装置からの応答要求コマンドを検出して、フレーム中で順番付けされたスロットのうち、データキャリア各自の識別情報の一部の情報に基づいて規定された特定スロット内で、前記特定スロットの一部の個別スロット区間に個別信号を送信するとともに、同じ特定スロットの前記個別スロット区間とは別の区間の固定された共通スロットならびに前記特定スロットを除く別のスロットの共通スロット区間に前記アクセス装置からの自己に対する応答停止コマンドを検出するまで共通信号を送信するよう構成し、前記アクセス装置は、全ての前記データキャリアの存在を認識するまで応答要求コマンドの送信を繰り返し、その応答信号の個別スロットを監視し前記データキャリアからの個別信号に基づいて存在を認識したデータキャリアに固有の応答停止コマンドを送信し、１フレーム内で、最大のスロットにいたるまでの間、共通スロットで信号が受信され続けなかった場合に通信異常状態が生じたと判定するよう構成したことを特徴とする。
本発明の請求項２記載のデータキャリアは、請求項１記載の非接触通信システムで使用されるデータキャリアであって、前記アクセス装置からの応答要求コマンドを検出して、フレーム中で順番付けされたスロットのうち、データキャリア各自の識別情報の一部の情報に基づいて規定された特定スロット内で、前記特定スロットの一部の個別スロット区間に個別信号を送信するとともに、同じ特定スロットの前記個別スロット区間とは別の区間の固定された共通スロットならびに前記特定スロットを除く別のスロットの共通スロット区間に前記アクセス装置からの自己に対する応答停止コマンドを検出するまで共通信号を送信するよう構成したことを特徴とする。
本発明の請求項３記載の非接触通信システムは、複数のデータキャリアと、前記複数のデータキャリアにアクセスするアクセス装置とを有する非接触通信システムにおいて、前記データキャリアは、前記アクセス装置からの応答要求コマンドを検出して、フレーム中で順番付けされたスロットのうち、データキャリア各自の識別情報の一部の情報に基づいて規定された特定スロット内で、前記特定スロットの一部の個別スロット区間に個別信号を送信するとともに、同じ特定スロットの前記個別スロット区間とは別の区間の固定された共通スロットならびに前記フレームの開始から前記特定スロットまでのスロットの共通スロット区間に共通信号を送信するよう構成し、前記アクセス装置は、全ての前記データキャリアの存在を認識するまで応答要求コマンドの送信を繰り返し、その応答信号の個別スロットを監視し前記データキャリアからの個別信号に基づいて存在を認識したデータキャリアに固有の応答停止コマンドを送信し、前記応答信号の中の共通スロットを監視し、１フレーム内で、最大のスロットにいたるまでの間、共通スロットで信号が受信され続けなかった場合にデータキャリアの存在検知が完了したと判定するよう構成したことを特徴とする。
本発明の請求項４記載のデータキャリアは、請求項３記載の非接触通信システムで使用されるデータキャリアであって、前記アクセス装置からの応答要求コマンドを検出して、フレーム中で順番付けされたスロットのうち、データキャリア各自の識別情報の一部の情報に基づいて規定された特定スロット内で、前記特定スロットの一部の個別スロット区間に個別信号を送信するとともに、同じ特定スロットの前記個別スロット区間とは別の区間の固定された共通スロットならびに前記フレームの開始から前記特定スロットまでのスロットの共通スロット区間に共通信号を送信するよう構成したことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１〜図３は本発明の（実施の形態１）を示す。
【００２０】
図１に示すように、この非接触通信システムは、複数のデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎと、複数のデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎにアクセスするアクセス装置としてのリーダライタ１とで構成されている。
【００２１】
リーダライタ１は、データ信号を送受信するアンテナ２と、送信されたデータを変調させる変調部３と、データを復調させる復調部４と、変復調されたデータを制御する制御部５と、制御されたデータのリードやライトを実行させるメモリ部６と、データの入出力を行うコントローラ７で構成されている。
【００２２】
一方、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎは、所定の基板またはフィルム上に、前記リーダライタ１からデータとして放射される磁界の一部を電気信号に変換するアンテナ８と、データを変調する変調部９と、データを復調する復調部１０と、変復調を制御する制御部１１と、制御されたデータのリードやライトを実行させる不揮発性メモリ部１２とで構成されている。
【００２３】
次に、リーダライタ１とデータキャリアＤＣ１（〜ＤＣｎ）との間の通信方法について説明する。
コントローラ７から呼出信号や処理要求信号などの命令信号を受けた制御部５は、メモリ６とのアクセスを行い、変調部３へ制御命令信号を送信し、アンテナ２を介してデータキャリアＤＣ１（〜ＤＣｎ）に変調信号を送信する。
【００２４】
リーダライタ１から送信された変調信号は、データキャリアＤＣ１（〜ＤＣｎ）のアンテナ８で受信され、復調部１０にてその変調信号が復調され、復調された復調信号は制御部１１に制御命令信号として送信される。
【００２５】
その制御命令信号は、不揮発性メモリ部１２で実行され、応答信号や結果応答信号などの信号として変調部９へ送信され、変調された変調信号がアンテナ８を介してリーダライタ１に送信される。リーダライタ１から送信された変調信号は、データキャリアＤＣ１（〜ＤＣｎ）のアンテナ８で受信され、復調部１０にてその変調信号が復調され、復調された復調信号は制御部１１に制御命令信号として送信される。
【００２６】
データキャリアＤＣ１（〜ＤＣｎ）より送信された変調信号をアンテナ２で受信したリーダライタ１は、復調部４にて変調信号の復調を行い、その復調信号を制御部５に送信する。制御部５に送信された信号は、メモリ部６とのアクセスを行い、コントロールに送信される。このようにしてリーダライタ１とデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎとの通信が行われる。
【００２７】
データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎを複数枚用いた非接触通信システムについて、図２と図３を用いて説明する。
図２は、本実施形態におけるデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎとリーダライタ１間における動作フローを示す図である。
【００２８】
図２において、まず、リーダライタ１は各データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎに対して応答要求コマンドを同報で送信する（ステップＳＴ２１）。この応答要求コマンドには、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎの予想される個数：ｎに応じて、使用タイムスロットの個数が記述されている。
【００２９】
なお、ここでは、理解を容易にするため、各データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎのＩＤデータの総数は６４ビットあるとし、そのうちでスロットを決定するために利用するＩＤデータの一部のビット数は３ビットとし、スロットの数は８個存在するとする。
【００３０】
これを受けて、全てのデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎは、ＩＤデータ中の一部である３ビットのデータに基づいて８個のタイムスロットのうち任意のスロットを各自が選択し、リーダライタ１に対して１ビットのみの信号を送信する（ステップＳＴ２２）。
【００３１】
図３に上記処理のタイムチャートを示す。
この図では、データキャリアの個数をｎ＝４（ＤＣ１〜ＤＣ４とする）として説明する。データキャリアＤＣ１〜ＤＣ４からリーダライタ１へと向かうアップリンクの送信フレームは、送信開始から順に並べられたスロットＳ１〜Ｓ８で形成されており、データキャリアＤＣ１〜ＤＣ４は、リーダライタ１からのリードコマンドに応じて、各ＤＣ１〜ＤＣ４は、各自が選択したタイムスロットにて１ビットの信号の送信を行う。
【００３２】
ここでは、データキャリアＤＣ１はスロットＳ１において１ビットの信号の送信を行い、データキャリアＤＣ２はスロットＳ４において１ビットの信号の送信を行い、データキャリアＤＣ２３はスロットＳ３において１ビットの信号の送信を行い、データキャリアＤＣ４はスロットＳ５において１ビットの信号の送信を行い、すべてのデータキャリアがスロットで衝突していない。
【００３３】
このように、データキャリアＤＣ１〜ＤＣ４からリーダライタ１へと向かうアップリンクの送信フレームにおいて、各データキャリアＤＣ１〜ＤＣ４が独自に送信する個別スロットにおいて、各自のＩＤデータを返す代わりに、１ビットのみの情報を返すことによって、リーダライタ１がデータキャリアの存在検知をしている。
【００３４】
リーダライタ１は、前記応答信号の個別スロットを監視し前記複数のデータキャリアＤＣ１〜ＤＣ４からの個別信号の取得が完了した場合にデータキャリアの存在検知が完了した旨と判定するよう構成されている。
【００３５】
このようにしたので、データ読み取り完了までにかかる時間を、各データキャリア１個あたりで、従来のように全てのデータキャリアが各自のＩＤデータを返信していた場合に比べ、ＩＤデータのビット数から１ビット少ない分の送信時間分だけ短縮できるようになり、処理の迅速化を図ることが可能となる。
【００３６】
（実施の形態２）
図４は本発明の（実施の形態２）を示す。
なお、非接触通信システムの基本的な構成は 図１と同じである。
【００３７】
データキャリアを複数枚用いた非接触通信システムについて、図４を用いて説明する。
図４はデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎとリーダライタ１間における動作フローを示す。
【００３８】
なお、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎは、リーダライタ１からの応答要求コマンドを検出して自己の識別情報の一部の情報に基づいて順番付けされた時刻に１つのビット情報の個別信号を送信し、この個別信号によって存在を認識したものに対して前記リーダライタ１が送信する新たな識別番号を付加した応答停止要求を検出して、前記新たな識別番号を固定記憶するよう構成されている。
【００３９】
まず、リーダライタ１は各データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎに対して応答要求コマンドを同報で送信する（ステップＳＴ４１）。この応答要求コマンドには、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎの（予想される）個数に応じて、使用タイムスロットの個数が記述されている。
【００４０】
なお、ここでは、理解を容易にするため、各データキャリアのＩＤデータの総数は６４ビットあるとし、そのうちでスロットを決定するために利用するＩＤデータの一部のビット数は３ビットとし、スロットの数は８個存在するとする。
【００４１】
これを受けて、全てのデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎは、各データキャリアのＩＤデータ中の一部である３ビットのデータに基づいて８個のタイムスロットのうち任意のスロットを各自選択し、リーダライタ１に対して１ビットのみの信号を送信する（ステップＳＴ４２）。
【００４２】
リーダライタ１は、個別信号の信号が衝突しなかった場合は、そのスロット位置情報をもとに、応答停止コマンドをデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎに送信し、応答を停止させたいデータキャリアの宛先情報として利用して特定のデータキャリアのみを応答停止させる（ステップＳＴ４３）。
【００４３】
ここでリーダライタ１が送信する応答停止コマンドには、新たな識別番号が付加されており、リーダライタ１からの前記応答停止要求を検出したデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎは、前記新たな識別番号を固定記憶してその後にリーダライタ１に送信する際の識別番号とするように構成されている。
【００４４】
リーダライタ１は、存在検知が完了したデータキャリアに対して応答時のスロット時の情報に基づいて生成された新たな識別番号を付加した応答停止要求を送出し、存在検知が完了していないデータキャリアに対しては前記応答要求を再度送出するよう構成されている。
【００４５】
ステップＳＴ４２を実行して信号が衝突した場合は、上記ステップＳＴ４１〜ステップＳＴ４３までの過程を繰り返す（ステップＳＴ４４）。
この実施の形態では、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎからリーダライタ１へと向かうアップリンクの送信フレームにおいて、各データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎが独自に送信する個別スロットにおいて、各データキャリアのＩＤデータを返す代わりに、１ビットのみの情報を返すことによって、リーダライタ１にとってデータキャリアの存在検知を可能とし、かつ検知したスロット位置の情報を、次に送信する応答停止信号のデータキャリアの宛先情報として活用している。
【００４６】
このようにしたので、データ読み取り完了までにかかる時間を、各データキャリア１個あたりで、従来の全ＩＤデータを返信していた時に比べ、ＩＤデータのビット数から１ビット少ない分の送信時間分だけ短縮でき、かつ応答停止要求の際にかかる時間も、従来のように全ＩＤデータをもとにデータキャリアを特定していた時に比べ、ＩＤのビット数から一部ビット数（ここでは３ビット）分の送信時間分だけ短縮できるようになり、処理の迅速化を図ることが可能となる。
【００４７】
（実施の形態３）
図５と図６は本発明の（実施の形態３）を示す。
なお、非接触通信システムの基本的な構成は 図１と同じである。
【００４８】
データキャリアを複数枚用いた非接触通信システムについて、図４を用いて説明する。
図５は、実施形態におけるデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎとリーダライタ１の間における動作フローを示す。
【００４９】
なお、データキャリアはＤＣ１〜ＤＣｎは、フレーム中で順番付けされたスロットＳ１〜Ｓ８の内のデータキャリア各自の識別情報の一部の情報に基づいて規定された特定スロットに、リーダライタ１からの応答要求コマンドを検出して前記特定スロットの一部の個別スロット区間に個別信号を送信するとともに、同じ特定スロットの前記個別スロット区間とは別の区間の固定された共通スロットならびに特定スロットを除く別のスロットの前記共通スロット区間に前記リーダライタ１からの自己に対する応答停止コマンドを検出するまで共通信号を送信するよう構成されている。
【００５０】
まず、リーダライタ１は各データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎに対して応答要求コマンドを同報で送信する（ステップＳＴ５１）。この応答要求コマンドには、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎの（予想される）個数に応じて、使用タイムスロットの個数が記述されている。
【００５１】
なお、ここでは、理解を容易にするため、各データキャリアのＩＤデータの総数は６４ビットあるとし、そのうちでスロットを決定するために利用するＩＤデータの一部のビット数は３ビットとし、スロットの数は８個存在するとする。また、８個のタイムスロットのそれぞれは、さらに個別スロットと共通スロットで構成される。
【００５２】
全てのデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎは、前記応答要求コマンドを受けて、共通スロットでは一斉に同じに固定された１ビットの共通信号を送信し、個別スロットでは各データキャリアのＩＤデータの一部である３ビットのデータに基づき決定されたスロットのみで１ビットの個別信号を送信する（ステップＳＴ５２）。
【００５３】
具体的には、データキャリアＤＣ１は、前記応答要求コマンドを受けて、各スロットＳ１〜Ｓ８の共通スロットでは一斉に同じに固定された１ビットの共通信号を送信し、自己の特定スロットＳ１の個別スロットで１ビットの個別信号を送信する。データキャリアＤＣ２は、前記応答要求コマンドを受けて、各スロットＳ１〜Ｓ８の共通スロットでは一斉に同じに固定された１ビットの共通信号を送信し、自己の特定スロットＳ４の個別スロットで１ビットの個別信号を送信する。データキャリアＤＣ３は、前記応答要求コマンドを受けて、各スロットＳ１〜Ｓ８の共通スロットでは一斉に同じに固定された１ビットの共通信号を送信し、自己の特定スロットＳ３の個別スロットで１ビットの個別信号を送信する。データキャリアＤＣ４は、前記応答要求コマンドを受けて、各スロットＳ１〜Ｓ８の共通スロットでは一斉に同じに固定された１ビットの共通信号を送信し、自己の特定スロットＳ５の個別スロットで１ビットの個別信号を送信する。
【００５４】
リーダライタ１は、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎから応答停止コマンドを送信する。このコマンドには、宛先データキャリアを識別する識別信号が含まれており、これを受けたデータキャリアは以降の応答要求コマンドに対する応答を停止する（ステップＳＴ５３）。
【００５５】
なお、ここでリーダライタ１が送信する応答停止コマンドには、新たな識別番号が付加されており、リーダライタ１からの前記応答停止要求を検出したデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎは、前記新たな識別番号を固定記憶してその後にリーダライタ１に送信する際の識別番号とするように構成されている。
【００５６】
ここまでのプロセスで、衝突が発生して、存在を検知できなかったデータキャリアが残っているかもしれない。このため、上記ステップＳＴ５１〜ステップＳＴ５３までの過程を繰り返す（ステップＳＴ５４）。
【００５７】
そして、リーダライタ１からの応答要求コマンド送信（ステップＳＴ５５）に対して前記共通信号の送信が無いことをもって（ステップＳＴ５６）、全てのデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎの存在の検知が完了したことになる。
【００５８】
図６に上記処理のタイムチャートを示す。
この図では、一つのタイムスロットが個別スロットと共通スロットで構成されており、共通スロットで送信される共通信号は、個別スロットで送信される個別信号の有り無しに関わらず送信されている。
【００５９】
データキャリアの個数：ｎ＝４（ＤＣ１〜ＤＣ４とする）として説明する。
すなわち、リーダライタ１からのリードコマンドに応じて、各データキャリアＤＣ１〜ＤＣ４は、各自が選択したタイムスロットの個別スロットにて、１ビットの個別信号の送信を行っている。ここでは、すべてのＤＣが個別スロットで衝突していない。
【００６０】
このように、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎからリーダライタ１へと向かうアップリンクの各タイムスロットにおいて、各データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎが独自に送信する個別信号のほかに、全てのデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎが最後のタイムスロットまで続けて１ビットの一定値の共通信号を送信する共通スロットを設定し、リーダライタ１で存在を認識したデータキャリアについては、ステップＳＴ５３による応答停止コマンドによって、ここでの存在検知シーケンスでの応答が停止されるため、次のフレームではステップＳＴ５５による応答要求コマンドを受信しても応答送信信号を送信しないので、リーダライタ１を、１つ目の共通スロットにおいて各データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎからの信号の検出しなかったことを検出した時点もって全データキャリアの存在検知が完了したと判定するように構成することによって、データ読み取り完了までにかかる時間を、先頭スロットから最終スロットに至るまでの時間分だけ短縮できるようになり、処理の迅速化を図ることが可能となる。
【００６１】
また、この共通スロットでの共通信号は、一回の送信フレーム内で、最初のタイムスロットで送信される場合は、最後のタイムスロットまで続けて送信されるべきであるので、リーダライタ１が、その共通信号を検知できなかった場合は、リーダライタ１とデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎの間で、通信不能な状態に陥っている可能性があるなどの、通信異常を検知する目的としても利用することができる。
【００６２】
（実施の形態４）
図７と図８は本発明の（実施の形態４）を示す。
なお、非接触通信システムの基本的な構成は 図１と同じである。
【００６３】
データキャリアを複数枚用いた非接触通信システムについて、図７を用いて説明する。
図７は、本実施形態におけるデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎとリーダライタ１間における動作フローを示す。
【００６４】
なお、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎは、フレーム中で順番付けされたスロットＳ１〜Ｓ８の内のデータキャリア各自の識別情報の一部の情報に基づいて規定された特定スロットに、前記リーダライタ１からの応答要求コマンドを検出して前記特定スロットの一部の個別スロット区間に個別信号を送信するとともに、同じ特定スロットの前記個別スロット区間とは別の区間の固定された共通スロットならびに前記フレームの開始から前記特定スロットまでのスロットの前記共通スロット区間に共通信号を送信する。
【００６５】
この動作は１フレームが終了して、リーダライタ１からの自己に対する応答停止コマンドを検出するまで繰り返すように構成されている。
まず、リーダライタ１は各データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎに対して応答要求コマンドを同報で送信する（ステップＳＴ７１）。この応答要求コマンドには、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎの（予想される）個数に応じて、使用タイムスロットの個数が記述されている。
【００６６】
なお、ここでは、理解を容易にするため、各データキャリアのＩＤデータの総数は６４ビットあるとし、そのうちでスロットを決定するために利用するＩＤデータの一部のビット数は３ビットとし、スロットの数は８個存在するとする。また、８個のタイムスロットのそれぞれは、さらに個別スロットと共通スロットで構成される。
【００６７】
全てのデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎは、前記応答要求コマンドを受けて、個別スロットでは各データキャリアのＩＤデータの一部である３ビットのデータに基づき決定されたスロットのみで１ビットの個別信号を送信し、共通スロットでは一斉に同じに固定された１ビットの共通信号を個別信号が送信されるスロットまで続けて送信する（ステップＳＴ７２）。
【００６８】
なお、（実施の形態３）では、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎはステップＳＴ５２での応答信号の送信後に、ステップＳ５３での応答停止コマンドを検出した次のフレームの直前まで共通スロットにおいて共通信号を送信するように構成したが、この（実施の形態４）のデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎは、ステップＳＴ７１の応答要求コマンドを検出したデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎでは、個別信号が送信された後のタイムスロットでは、共通信号も送信を停止し、フレームが終了するように構成されている。
【００６９】
リーダライタ１は、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎから応答停止コマンドを送信する。このコマンドには、宛先データキャリアを識別する識別信号が含まれており、これを受けたデータキャリアは以降の応答要求コマンドに対する応答を停止する（ステップＳＴ７３）。
【００７０】
なお、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎはステップＳＴ５３での応答停止コマンドによる応答停止要求を検出して前記識別番号を固定記憶するよう構成されている。
【００７１】
ここまでのプロセスで、衝突が発生して、存在を検知できなかったデータキャリアが残っているかもしれない。このため、上記ステップＳＴ７１〜ステップＳＴ７３までの過程を繰り返す（ステップＳＴ７４）。繰り返す際に、リーダライタ１へのアップリンク送信フレームでは、共通信号の送信は停止したままでなく、再び個別信号が送信されるタイムスロットまでは、最初のスロットから共通信号を送信し続ける。
【００７２】
リーダライタ１は、最後の個別信号を受信するまでの間に個別信号の衝突が存在したかどうかに関わらず、最後の個別信号を受信後にデータキャリアからの共通信号の送信がないことを検知するとフレーム終了として、最後のタイムスロットまで待つことなく、ただちに受信を完了するように構成されている。
【００７３】
リーダライタ１において、最後の個別信号を受信するまでに信号の衝突を検知していなかった場合は、リーダライタ１からの応答要求コマンド送信（ステップＳＴ７５）に対して前記共通信号の送信が無いことをもって（ステップＳＴ７６）、全てのデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎの存在の検知が完了したと判定するように構成されている。
【００７４】
図８に上記処理のタイムチャートを示す。
この図では、一つのタイムスロットが個別スロットと共通スロットで構成されており、各データキャリアにおいては、共通スロットで送信される共通信号は、個別信号が送信されるタイムスロットまで送信が続行されている。
【００７５】
このように本実施形態では、各データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎが独自に送信する個別信号のほかに、全てのデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎが個別信号を送信するタイムスロットまで続けて１ビットの一定値の共通信号を送信する共通スロットを設定し、この共通スロットにおいて各データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎからの信号の送出が行われなかったことをもって全データキャリアの存在検知が完了したと判定するよう構成されている。
【００７６】
具体的には、データキャリアＤＣ１は、前記応答要求コマンドを受けて、自己の特定スロットＳ１の個別スロットで１ビットの個別信号を送信する。その際にスロットＳ１の共通スロットでは１ビットの共通信号を送信し、スロットＳ２〜Ｓ８の共通スロットでは１ビットの共通信号を送信しない。
【００７７】
データキャリアＤＣ２は、前記応答要求コマンドを受けて、自己の特定スロットＳ４の個別スロットで１ビットの個別信号を送信する。その際にスロットＳ４の共通スロットならびに応答要求コマンドを検出してからスロットＳ４までのスロットＳ１，Ｓ２，Ｓ３の共通スロットで１ビットの共通信号を送信し、スロットＳ４の後のスロットＳ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８の共通スロットでは共通信号を送信しない。
【００７８】
データキャリアＤＣ３は、前記応答要求コマンドを受けて、自己の特定スロットＳ３の個別スロットで１ビットの個別信号を送信する。その際にスロットＳ３の共通スロットならびに応答要求コマンドを検出してからスロットＳ３までのスロットＳ１，Ｓ２の共通スロットで１ビットの共通信号を送信し、スロットＳ３の後のスロットＳ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８の共通スロットでは共通信号を送信しない。
【００７９】
データキャリアＤＣ４は、前記応答要求コマンドを受けて、自己の特定スロットＳ５の個別スロットで１ビットの個別信号を送信する。その際にスロットＳ５の共通スロットならびに応答要求コマンドを検出してからスロットＳ５までのスロットＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の共通スロットで１ビットの共通信号を送信し、スロットＳ５の後のスロットＳ６，Ｓ７，Ｓ８の共通スロットでは共通信号を送信しない。
【００８０】
このようにしたので、データ読み取り完了までにかかる時間を、必ず最後のタイムスロットまで待つという必要性をなくした分だけ、短縮できるようになり、処理の迅速化を図ることが可能となる。
【００８１】
なお、（実施の形態３）（実施の形態４）における共通スロットは、各タイムスロット内での個別スロットとの位置関係に限定されず、他の位置に設定することも可能である。例えば、個別スロットの後側に設定することも可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施を行うことができる。
【００８２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数のデータキャリアと、前記複数のデータキャリアにアクセスするアクセス装置とを有する非接触通信システムにおいて、前記アクセス装置の周囲に複数枚存在するデータキャリアのすべての識別を完了するまでにかかる時間を短縮することが可能となり、これにより処理の迅速化を図り得る情報読み取りシステムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の（実施の形態１）における非接触通信システムのブロック図
【図２】同実施の形態のリーダライタとデータキャリア動作を示すフローチャート図
【図３】同実施の形態のデータキャリア識別時のリーダライタの出力および各データキャリアからの出力とその受信データを示す波形図
【図４】本発明の（実施の形態２）におけるリーダライタとデータキャリア動作を示すフローチャート図
【図５】本発明の（実施の形態３）におけるリーダライタとデータキャリア動作を示すフローチャート図
【図６】同実施の形態におけるデータキャリア識別時のリーダライタの出力および各データキャリアからの出力とその受信データを示す波形図
【図７】本発明の（実施の形態４）におけるリーダライタとデータキャリア動作を示すフローチャート図
【図８】同実施の形態におけるデータキャリア識別時のリーダライタの出力および各データキャリアからの出力とその受信データを示す波形図
【図９】従来の非接触通信システムにおけるリーダライタの識別エリアと複数のデータキャリアの位置関係図と従来のデータキャリアの識別方法の説明図
【符号の説明】
１ リーダライタ（アクセス装置）
２ アンテナ
３ 変調部
４ 復調部
５ 制御部
６ メモリ
８ アンテナ
９ 変調部
１０ 復調部
１１ 制御部
１２ 不揮発性メモリ
ＤＣ１〜ＤＣｎ 複数のデータキャリア
【発明の属する技術分野】
本発明はデータキャリアとリーダから成る非接触識別システムに関し、特に通信領域に複数のデータキャリアが存在する場合にデータキャリアを識別できるようにした非接触通信システム及びデータキャリアに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、流通の管理や、工場での生産物品の管理や、スキー場でのゲートでの入場管理、自動改札機などの分野において、物品や人を識別するシステムが必要となる。
【０００３】
そこで識別対象物にメモリを有するメモリユニット（データキャリア）を設け、外部からデータ伝送によってこのデータキャリアに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した非接触通信システムが提案されている。
【０００４】
非接触通信システムにおいては、図９（ａ）に示すように複数のデータキャリアＤＣ１〜ＤＣ４がリーダライタＲ／Ｗの通信領域ＳＥに入ってくる場合がある。このような場合も正常にデータ通信をするため、各データキャリアを識別する必要がある。
【０００５】
従来の識別システムでは、データキャリアＤＣ１〜ＤＣ４を識別するために、あらかじめそれぞれのデータキャリアに固有の識別番号を持たせ、リーダライタＲ／Ｗから識別番号を知るためのコマンドを送信し、データキャリアＤＣ１〜ＤＣ４からの識別番号のデータを受信するようにしている。
【０００６】
このとき、複数のデータキャリアが通信領域にあって、同時にデータキャリアＤＣ１〜ＤＣ４から応答があると、混信してリーダライタＲ／Ｗの側に正常に伝送できなくなる。
【０００７】
このため、各データキャリアＤＣ１〜ＤＣ４は図９（ｂ）に示すように、このコマンドを受信した後、ある一定時間を単位として、その単位時間の倍数によって定まる時間後に応答し、各データキャリアＤＣ１〜ＤＣ４の応答が重ならないようにした識別システムが知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この従来の複数のデータキャリアを識別する方法にあっては、リーダライタからの応答要求に対して、データキャリアの保持する識別情報の全ビットの情報を返信する方式がとられていた。リーダライタの周囲に存在するデータキャリアを識別する枚数に比べて、識別情報のビット数が十分に大きい場合は、データキャリアの夫々を識別するために、識別情報の全ビットのデータを必要としないながらも、全ビットのデータを返信することで、識別に関しての処理するためには長時間が必要であるという欠点がある。
【０００９】
また、識別処理時に、応答要求のコマンドを受信した後、ある一定時間を単位として、その単位時間の倍数によって定まる時間後に応答する方式がとられているが、識別の完了を確認するために最後に１フレーム分の無駄な時間が必要なので、処理効率が低いという不具合がある。
【００１０】
本発明はリーダライタの周囲に複数枚存在するデータキャリアのすべての識別の完了までにかかる時間を短縮して処理の迅速化を図り得る非接触通信システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の非接触通信システムは、複数のデータキャリアと、前記複数のデータキャリアにアクセスするアクセス装置とを有する非接触通信システムにおいて、前記データキャリアは、前記アクセス装置からの応答要求コマンドを検出して、フレーム中で順番付けされたスロットのうち、データキャリア各自の識別情報の一部の情報に基づいて規定された特定スロット内で、前記特定スロットの一部の個別スロット区間に個別信号を送信するとともに、同じ特定スロットの前記個別スロット区間とは別の区間の固定された共通スロットならびに前記特定スロットを除く別のスロットの共通スロット区間に前記アクセス装置からの自己に対する応答停止コマンドを検出するまで共通信号を送信するよう構成し、前記アクセス装置は、全ての前記データキャリアの存在を認識するまで応答要求コマンドの送信を繰り返し、その応答信号の個別スロットを監視し前記データキャリアからの個別信号に基づいて存在を認識したデータキャリアに固有の応答停止コマンドを送信し、１フレーム内で、最大のスロットにいたるまでの間、共通スロットで信号が受信され続けなかった場合に通信異常状態が生じたと判定するよう構成したことを特徴とする。
本発明の請求項２記載のデータキャリアは、請求項１記載の非接触通信システムで使用されるデータキャリアであって、前記アクセス装置からの応答要求コマンドを検出して、フレーム中で順番付けされたスロットのうち、データキャリア各自の識別情報の一部の情報に基づいて規定された特定スロット内で、前記特定スロットの一部の個別スロット区間に個別信号を送信するとともに、同じ特定スロットの前記個別スロット区間とは別の区間の固定された共通スロットならびに前記特定スロットを除く別のスロットの共通スロット区間に前記アクセス装置からの自己に対する応答停止コマンドを検出するまで共通信号を送信するよう構成したことを特徴とする。
本発明の請求項３記載の非接触通信システムは、複数のデータキャリアと、前記複数のデータキャリアにアクセスするアクセス装置とを有する非接触通信システムにおいて、前記データキャリアは、前記アクセス装置からの応答要求コマンドを検出して、フレーム中で順番付けされたスロットのうち、データキャリア各自の識別情報の一部の情報に基づいて規定された特定スロット内で、前記特定スロットの一部の個別スロット区間に個別信号を送信するとともに、同じ特定スロットの前記個別スロット区間とは別の区間の固定された共通スロットならびに前記フレームの開始から前記特定スロットまでのスロットの共通スロット区間に共通信号を送信するよう構成し、前記アクセス装置は、全ての前記データキャリアの存在を認識するまで応答要求コマンドの送信を繰り返し、その応答信号の個別スロットを監視し前記データキャリアからの個別信号に基づいて存在を認識したデータキャリアに固有の応答停止コマンドを送信し、前記応答信号の中の共通スロットを監視し、１フレーム内で、最大のスロットにいたるまでの間、共通スロットで信号が受信され続けなかった場合にデータキャリアの存在検知が完了したと判定するよう構成したことを特徴とする。
本発明の請求項４記載のデータキャリアは、請求項３記載の非接触通信システムで使用されるデータキャリアであって、前記アクセス装置からの応答要求コマンドを検出して、フレーム中で順番付けされたスロットのうち、データキャリア各自の識別情報の一部の情報に基づいて規定された特定スロット内で、前記特定スロットの一部の個別スロット区間に個別信号を送信するとともに、同じ特定スロットの前記個別スロット区間とは別の区間の固定された共通スロットならびに前記フレームの開始から前記特定スロットまでのスロットの共通スロット区間に共通信号を送信するよう構成したことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態を図１〜図８に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１〜図３は本発明の（実施の形態１）を示す。
【００２０】
図１に示すように、この非接触通信システムは、複数のデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎと、複数のデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎにアクセスするアクセス装置としてのリーダライタ１とで構成されている。
【００２１】
リーダライタ１は、データ信号を送受信するアンテナ２と、送信されたデータを変調させる変調部３と、データを復調させる復調部４と、変復調されたデータを制御する制御部５と、制御されたデータのリードやライトを実行させるメモリ部６と、データの入出力を行うコントローラ７で構成されている。
【００２２】
一方、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎは、所定の基板またはフィルム上に、前記リーダライタ１からデータとして放射される磁界の一部を電気信号に変換するアンテナ８と、データを変調する変調部９と、データを復調する復調部１０と、変復調を制御する制御部１１と、制御されたデータのリードやライトを実行させる不揮発性メモリ部１２とで構成されている。
【００２３】
次に、リーダライタ１とデータキャリアＤＣ１（〜ＤＣｎ）との間の通信方法について説明する。
コントローラ７から呼出信号や処理要求信号などの命令信号を受けた制御部５は、メモリ６とのアクセスを行い、変調部３へ制御命令信号を送信し、アンテナ２を介してデータキャリアＤＣ１（〜ＤＣｎ）に変調信号を送信する。
【００２４】
リーダライタ１から送信された変調信号は、データキャリアＤＣ１（〜ＤＣｎ）のアンテナ８で受信され、復調部１０にてその変調信号が復調され、復調された復調信号は制御部１１に制御命令信号として送信される。
【００２５】
その制御命令信号は、不揮発性メモリ部１２で実行され、応答信号や結果応答信号などの信号として変調部９へ送信され、変調された変調信号がアンテナ８を介してリーダライタ１に送信される。リーダライタ１から送信された変調信号は、データキャリアＤＣ１（〜ＤＣｎ）のアンテナ８で受信され、復調部１０にてその変調信号が復調され、復調された復調信号は制御部１１に制御命令信号として送信される。
【００２６】
データキャリアＤＣ１（〜ＤＣｎ）より送信された変調信号をアンテナ２で受信したリーダライタ１は、復調部４にて変調信号の復調を行い、その復調信号を制御部５に送信する。制御部５に送信された信号は、メモリ部６とのアクセスを行い、コントロールに送信される。このようにしてリーダライタ１とデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎとの通信が行われる。
【００２７】
データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎを複数枚用いた非接触通信システムについて、図２と図３を用いて説明する。
図２は、本実施形態におけるデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎとリーダライタ１間における動作フローを示す図である。
【００２８】
図２において、まず、リーダライタ１は各データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎに対して応答要求コマンドを同報で送信する（ステップＳＴ２１）。この応答要求コマンドには、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎの予想される個数：ｎに応じて、使用タイムスロットの個数が記述されている。
【００２９】
なお、ここでは、理解を容易にするため、各データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎのＩＤデータの総数は６４ビットあるとし、そのうちでスロットを決定するために利用するＩＤデータの一部のビット数は３ビットとし、スロットの数は８個存在するとする。
【００３０】
これを受けて、全てのデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎは、ＩＤデータ中の一部である３ビットのデータに基づいて８個のタイムスロットのうち任意のスロットを各自が選択し、リーダライタ１に対して１ビットのみの信号を送信する（ステップＳＴ２２）。
【００３１】
図３に上記処理のタイムチャートを示す。
この図では、データキャリアの個数をｎ＝４（ＤＣ１〜ＤＣ４とする）として説明する。データキャリアＤＣ１〜ＤＣ４からリーダライタ１へと向かうアップリンクの送信フレームは、送信開始から順に並べられたスロットＳ１〜Ｓ８で形成されており、データキャリアＤＣ１〜ＤＣ４は、リーダライタ１からのリードコマンドに応じて、各ＤＣ１〜ＤＣ４は、各自が選択したタイムスロットにて１ビットの信号の送信を行う。
【００３２】
ここでは、データキャリアＤＣ１はスロットＳ１において１ビットの信号の送信を行い、データキャリアＤＣ２はスロットＳ４において１ビットの信号の送信を行い、データキャリアＤＣ２３はスロットＳ３において１ビットの信号の送信を行い、データキャリアＤＣ４はスロットＳ５において１ビットの信号の送信を行い、すべてのデータキャリアがスロットで衝突していない。
【００３３】
このように、データキャリアＤＣ１〜ＤＣ４からリーダライタ１へと向かうアップリンクの送信フレームにおいて、各データキャリアＤＣ１〜ＤＣ４が独自に送信する個別スロットにおいて、各自のＩＤデータを返す代わりに、１ビットのみの情報を返すことによって、リーダライタ１がデータキャリアの存在検知をしている。
【００３４】
リーダライタ１は、前記応答信号の個別スロットを監視し前記複数のデータキャリアＤＣ１〜ＤＣ４からの個別信号の取得が完了した場合にデータキャリアの存在検知が完了した旨と判定するよう構成されている。
【００３５】
このようにしたので、データ読み取り完了までにかかる時間を、各データキャリア１個あたりで、従来のように全てのデータキャリアが各自のＩＤデータを返信していた場合に比べ、ＩＤデータのビット数から１ビット少ない分の送信時間分だけ短縮できるようになり、処理の迅速化を図ることが可能となる。
【００３６】
（実施の形態２）
図４は本発明の（実施の形態２）を示す。
なお、非接触通信システムの基本的な構成は 図１と同じである。
【００３７】
データキャリアを複数枚用いた非接触通信システムについて、図４を用いて説明する。
図４はデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎとリーダライタ１間における動作フローを示す。
【００３８】
なお、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎは、リーダライタ１からの応答要求コマンドを検出して自己の識別情報の一部の情報に基づいて順番付けされた時刻に１つのビット情報の個別信号を送信し、この個別信号によって存在を認識したものに対して前記リーダライタ１が送信する新たな識別番号を付加した応答停止要求を検出して、前記新たな識別番号を固定記憶するよう構成されている。
【００３９】
まず、リーダライタ１は各データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎに対して応答要求コマンドを同報で送信する（ステップＳＴ４１）。この応答要求コマンドには、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎの（予想される）個数に応じて、使用タイムスロットの個数が記述されている。
【００４０】
なお、ここでは、理解を容易にするため、各データキャリアのＩＤデータの総数は６４ビットあるとし、そのうちでスロットを決定するために利用するＩＤデータの一部のビット数は３ビットとし、スロットの数は８個存在するとする。
【００４１】
これを受けて、全てのデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎは、各データキャリアのＩＤデータ中の一部である３ビットのデータに基づいて８個のタイムスロットのうち任意のスロットを各自選択し、リーダライタ１に対して１ビットのみの信号を送信する（ステップＳＴ４２）。
【００４２】
リーダライタ１は、個別信号の信号が衝突しなかった場合は、そのスロット位置情報をもとに、応答停止コマンドをデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎに送信し、応答を停止させたいデータキャリアの宛先情報として利用して特定のデータキャリアのみを応答停止させる（ステップＳＴ４３）。
【００４３】
ここでリーダライタ１が送信する応答停止コマンドには、新たな識別番号が付加されており、リーダライタ１からの前記応答停止要求を検出したデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎは、前記新たな識別番号を固定記憶してその後にリーダライタ１に送信する際の識別番号とするように構成されている。
【００４４】
リーダライタ１は、存在検知が完了したデータキャリアに対して応答時のスロット時の情報に基づいて生成された新たな識別番号を付加した応答停止要求を送出し、存在検知が完了していないデータキャリアに対しては前記応答要求を再度送出するよう構成されている。
【００４５】
ステップＳＴ４２を実行して信号が衝突した場合は、上記ステップＳＴ４１〜ステップＳＴ４３までの過程を繰り返す（ステップＳＴ４４）。
この実施の形態では、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎからリーダライタ１へと向かうアップリンクの送信フレームにおいて、各データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎが独自に送信する個別スロットにおいて、各データキャリアのＩＤデータを返す代わりに、１ビットのみの情報を返すことによって、リーダライタ１にとってデータキャリアの存在検知を可能とし、かつ検知したスロット位置の情報を、次に送信する応答停止信号のデータキャリアの宛先情報として活用している。
【００４６】
このようにしたので、データ読み取り完了までにかかる時間を、各データキャリア１個あたりで、従来の全ＩＤデータを返信していた時に比べ、ＩＤデータのビット数から１ビット少ない分の送信時間分だけ短縮でき、かつ応答停止要求の際にかかる時間も、従来のように全ＩＤデータをもとにデータキャリアを特定していた時に比べ、ＩＤのビット数から一部ビット数（ここでは３ビット）分の送信時間分だけ短縮できるようになり、処理の迅速化を図ることが可能となる。
【００４７】
（実施の形態３）
図５と図６は本発明の（実施の形態３）を示す。
なお、非接触通信システムの基本的な構成は 図１と同じである。
【００４８】
データキャリアを複数枚用いた非接触通信システムについて、図４を用いて説明する。
図５は、実施形態におけるデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎとリーダライタ１の間における動作フローを示す。
【００４９】
なお、データキャリアはＤＣ１〜ＤＣｎは、フレーム中で順番付けされたスロットＳ１〜Ｓ８の内のデータキャリア各自の識別情報の一部の情報に基づいて規定された特定スロットに、リーダライタ１からの応答要求コマンドを検出して前記特定スロットの一部の個別スロット区間に個別信号を送信するとともに、同じ特定スロットの前記個別スロット区間とは別の区間の固定された共通スロットならびに特定スロットを除く別のスロットの前記共通スロット区間に前記リーダライタ１からの自己に対する応答停止コマンドを検出するまで共通信号を送信するよう構成されている。
【００５０】
まず、リーダライタ１は各データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎに対して応答要求コマンドを同報で送信する（ステップＳＴ５１）。この応答要求コマンドには、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎの（予想される）個数に応じて、使用タイムスロットの個数が記述されている。
【００５１】
なお、ここでは、理解を容易にするため、各データキャリアのＩＤデータの総数は６４ビットあるとし、そのうちでスロットを決定するために利用するＩＤデータの一部のビット数は３ビットとし、スロットの数は８個存在するとする。また、８個のタイムスロットのそれぞれは、さらに個別スロットと共通スロットで構成される。
【００５２】
全てのデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎは、前記応答要求コマンドを受けて、共通スロットでは一斉に同じに固定された１ビットの共通信号を送信し、個別スロットでは各データキャリアのＩＤデータの一部である３ビットのデータに基づき決定されたスロットのみで１ビットの個別信号を送信する（ステップＳＴ５２）。
【００５３】
具体的には、データキャリアＤＣ１は、前記応答要求コマンドを受けて、各スロットＳ１〜Ｓ８の共通スロットでは一斉に同じに固定された１ビットの共通信号を送信し、自己の特定スロットＳ１の個別スロットで１ビットの個別信号を送信する。データキャリアＤＣ２は、前記応答要求コマンドを受けて、各スロットＳ１〜Ｓ８の共通スロットでは一斉に同じに固定された１ビットの共通信号を送信し、自己の特定スロットＳ４の個別スロットで１ビットの個別信号を送信する。データキャリアＤＣ３は、前記応答要求コマンドを受けて、各スロットＳ１〜Ｓ８の共通スロットでは一斉に同じに固定された１ビットの共通信号を送信し、自己の特定スロットＳ３の個別スロットで１ビットの個別信号を送信する。データキャリアＤＣ４は、前記応答要求コマンドを受けて、各スロットＳ１〜Ｓ８の共通スロットでは一斉に同じに固定された１ビットの共通信号を送信し、自己の特定スロットＳ５の個別スロットで１ビットの個別信号を送信する。
【００５４】
リーダライタ１は、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎから応答停止コマンドを送信する。このコマンドには、宛先データキャリアを識別する識別信号が含まれており、これを受けたデータキャリアは以降の応答要求コマンドに対する応答を停止する（ステップＳＴ５３）。
【００５５】
なお、ここでリーダライタ１が送信する応答停止コマンドには、新たな識別番号が付加されており、リーダライタ１からの前記応答停止要求を検出したデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎは、前記新たな識別番号を固定記憶してその後にリーダライタ１に送信する際の識別番号とするように構成されている。
【００５６】
ここまでのプロセスで、衝突が発生して、存在を検知できなかったデータキャリアが残っているかもしれない。このため、上記ステップＳＴ５１〜ステップＳＴ５３までの過程を繰り返す（ステップＳＴ５４）。
【００５７】
そして、リーダライタ１からの応答要求コマンド送信（ステップＳＴ５５）に対して前記共通信号の送信が無いことをもって（ステップＳＴ５６）、全てのデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎの存在の検知が完了したことになる。
【００５８】
図６に上記処理のタイムチャートを示す。
この図では、一つのタイムスロットが個別スロットと共通スロットで構成されており、共通スロットで送信される共通信号は、個別スロットで送信される個別信号の有り無しに関わらず送信されている。
【００５９】
データキャリアの個数：ｎ＝４（ＤＣ１〜ＤＣ４とする）として説明する。
すなわち、リーダライタ１からのリードコマンドに応じて、各データキャリアＤＣ１〜ＤＣ４は、各自が選択したタイムスロットの個別スロットにて、１ビットの個別信号の送信を行っている。ここでは、すべてのＤＣが個別スロットで衝突していない。
【００６０】
このように、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎからリーダライタ１へと向かうアップリンクの各タイムスロットにおいて、各データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎが独自に送信する個別信号のほかに、全てのデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎが最後のタイムスロットまで続けて１ビットの一定値の共通信号を送信する共通スロットを設定し、リーダライタ１で存在を認識したデータキャリアについては、ステップＳＴ５３による応答停止コマンドによって、ここでの存在検知シーケンスでの応答が停止されるため、次のフレームではステップＳＴ５５による応答要求コマンドを受信しても応答送信信号を送信しないので、リーダライタ１を、１つ目の共通スロットにおいて各データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎからの信号の検出しなかったことを検出した時点もって全データキャリアの存在検知が完了したと判定するように構成することによって、データ読み取り完了までにかかる時間を、先頭スロットから最終スロットに至るまでの時間分だけ短縮できるようになり、処理の迅速化を図ることが可能となる。
【００６１】
また、この共通スロットでの共通信号は、一回の送信フレーム内で、最初のタイムスロットで送信される場合は、最後のタイムスロットまで続けて送信されるべきであるので、リーダライタ１が、その共通信号を検知できなかった場合は、リーダライタ１とデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎの間で、通信不能な状態に陥っている可能性があるなどの、通信異常を検知する目的としても利用することができる。
【００６２】
（実施の形態４）
図７と図８は本発明の（実施の形態４）を示す。
なお、非接触通信システムの基本的な構成は 図１と同じである。
【００６３】
データキャリアを複数枚用いた非接触通信システムについて、図７を用いて説明する。
図７は、本実施形態におけるデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎとリーダライタ１間における動作フローを示す。
【００６４】
なお、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎは、フレーム中で順番付けされたスロットＳ１〜Ｓ８の内のデータキャリア各自の識別情報の一部の情報に基づいて規定された特定スロットに、前記リーダライタ１からの応答要求コマンドを検出して前記特定スロットの一部の個別スロット区間に個別信号を送信するとともに、同じ特定スロットの前記個別スロット区間とは別の区間の固定された共通スロットならびに前記フレームの開始から前記特定スロットまでのスロットの前記共通スロット区間に共通信号を送信する。
【００６５】
この動作は１フレームが終了して、リーダライタ１からの自己に対する応答停止コマンドを検出するまで繰り返すように構成されている。
まず、リーダライタ１は各データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎに対して応答要求コマンドを同報で送信する（ステップＳＴ７１）。この応答要求コマンドには、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎの（予想される）個数に応じて、使用タイムスロットの個数が記述されている。
【００６６】
なお、ここでは、理解を容易にするため、各データキャリアのＩＤデータの総数は６４ビットあるとし、そのうちでスロットを決定するために利用するＩＤデータの一部のビット数は３ビットとし、スロットの数は８個存在するとする。また、８個のタイムスロットのそれぞれは、さらに個別スロットと共通スロットで構成される。
【００６７】
全てのデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎは、前記応答要求コマンドを受けて、個別スロットでは各データキャリアのＩＤデータの一部である３ビットのデータに基づき決定されたスロットのみで１ビットの個別信号を送信し、共通スロットでは一斉に同じに固定された１ビットの共通信号を個別信号が送信されるスロットまで続けて送信する（ステップＳＴ７２）。
【００６８】
なお、（実施の形態３）では、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎはステップＳＴ５２での応答信号の送信後に、ステップＳ５３での応答停止コマンドを検出した次のフレームの直前まで共通スロットにおいて共通信号を送信するように構成したが、この（実施の形態４）のデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎは、ステップＳＴ７１の応答要求コマンドを検出したデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎでは、個別信号が送信された後のタイムスロットでは、共通信号も送信を停止し、フレームが終了するように構成されている。
【００６９】
リーダライタ１は、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎから応答停止コマンドを送信する。このコマンドには、宛先データキャリアを識別する識別信号が含まれており、これを受けたデータキャリアは以降の応答要求コマンドに対する応答を停止する（ステップＳＴ７３）。
【００７０】
なお、データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎはステップＳＴ５３での応答停止コマンドによる応答停止要求を検出して前記識別番号を固定記憶するよう構成されている。
【００７１】
ここまでのプロセスで、衝突が発生して、存在を検知できなかったデータキャリアが残っているかもしれない。このため、上記ステップＳＴ７１〜ステップＳＴ７３までの過程を繰り返す（ステップＳＴ７４）。繰り返す際に、リーダライタ１へのアップリンク送信フレームでは、共通信号の送信は停止したままでなく、再び個別信号が送信されるタイムスロットまでは、最初のスロットから共通信号を送信し続ける。
【００７２】
リーダライタ１は、最後の個別信号を受信するまでの間に個別信号の衝突が存在したかどうかに関わらず、最後の個別信号を受信後にデータキャリアからの共通信号の送信がないことを検知するとフレーム終了として、最後のタイムスロットまで待つことなく、ただちに受信を完了するように構成されている。
【００７３】
リーダライタ１において、最後の個別信号を受信するまでに信号の衝突を検知していなかった場合は、リーダライタ１からの応答要求コマンド送信（ステップＳＴ７５）に対して前記共通信号の送信が無いことをもって（ステップＳＴ７６）、全てのデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎの存在の検知が完了したと判定するように構成されている。
【００７４】
図８に上記処理のタイムチャートを示す。
この図では、一つのタイムスロットが個別スロットと共通スロットで構成されており、各データキャリアにおいては、共通スロットで送信される共通信号は、個別信号が送信されるタイムスロットまで送信が続行されている。
【００７５】
このように本実施形態では、各データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎが独自に送信する個別信号のほかに、全てのデータキャリアＤＣ１〜ＤＣｎが個別信号を送信するタイムスロットまで続けて１ビットの一定値の共通信号を送信する共通スロットを設定し、この共通スロットにおいて各データキャリアＤＣ１〜ＤＣｎからの信号の送出が行われなかったことをもって全データキャリアの存在検知が完了したと判定するよう構成されている。
【００７６】
具体的には、データキャリアＤＣ１は、前記応答要求コマンドを受けて、自己の特定スロットＳ１の個別スロットで１ビットの個別信号を送信する。その際にスロットＳ１の共通スロットでは１ビットの共通信号を送信し、スロットＳ２〜Ｓ８の共通スロットでは１ビットの共通信号を送信しない。
【００７７】
データキャリアＤＣ２は、前記応答要求コマンドを受けて、自己の特定スロットＳ４の個別スロットで１ビットの個別信号を送信する。その際にスロットＳ４の共通スロットならびに応答要求コマンドを検出してからスロットＳ４までのスロットＳ１，Ｓ２，Ｓ３の共通スロットで１ビットの共通信号を送信し、スロットＳ４の後のスロットＳ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８の共通スロットでは共通信号を送信しない。
【００７８】
データキャリアＤＣ３は、前記応答要求コマンドを受けて、自己の特定スロットＳ３の個別スロットで１ビットの個別信号を送信する。その際にスロットＳ３の共通スロットならびに応答要求コマンドを検出してからスロットＳ３までのスロットＳ１，Ｓ２の共通スロットで１ビットの共通信号を送信し、スロットＳ３の後のスロットＳ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８の共通スロットでは共通信号を送信しない。
【００７９】
データキャリアＤＣ４は、前記応答要求コマンドを受けて、自己の特定スロットＳ５の個別スロットで１ビットの個別信号を送信する。その際にスロットＳ５の共通スロットならびに応答要求コマンドを検出してからスロットＳ５までのスロットＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の共通スロットで１ビットの共通信号を送信し、スロットＳ５の後のスロットＳ６，Ｓ７，Ｓ８の共通スロットでは共通信号を送信しない。
【００８０】
このようにしたので、データ読み取り完了までにかかる時間を、必ず最後のタイムスロットまで待つという必要性をなくした分だけ、短縮できるようになり、処理の迅速化を図ることが可能となる。
【００８１】
なお、（実施の形態３）（実施の形態４）における共通スロットは、各タイムスロット内での個別スロットとの位置関係に限定されず、他の位置に設定することも可能である。例えば、個別スロットの後側に設定することも可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施を行うことができる。
【００８２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、複数のデータキャリアと、前記複数のデータキャリアにアクセスするアクセス装置とを有する非接触通信システムにおいて、前記アクセス装置の周囲に複数枚存在するデータキャリアのすべての識別を完了するまでにかかる時間を短縮することが可能となり、これにより処理の迅速化を図り得る情報読み取りシステムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の（実施の形態１）における非接触通信システムのブロック図
【図２】同実施の形態のリーダライタとデータキャリア動作を示すフローチャート図
【図３】同実施の形態のデータキャリア識別時のリーダライタの出力および各データキャリアからの出力とその受信データを示す波形図
【図４】本発明の（実施の形態２）におけるリーダライタとデータキャリア動作を示すフローチャート図
【図５】本発明の（実施の形態３）におけるリーダライタとデータキャリア動作を示すフローチャート図
【図６】同実施の形態におけるデータキャリア識別時のリーダライタの出力および各データキャリアからの出力とその受信データを示す波形図
【図７】本発明の（実施の形態４）におけるリーダライタとデータキャリア動作を示すフローチャート図
【図８】同実施の形態におけるデータキャリア識別時のリーダライタの出力および各データキャリアからの出力とその受信データを示す波形図
【図９】従来の非接触通信システムにおけるリーダライタの識別エリアと複数のデータキャリアの位置関係図と従来のデータキャリアの識別方法の説明図
【符号の説明】
１ リーダライタ（アクセス装置）
２ アンテナ
３ 変調部
４ 復調部
５ 制御部
６ メモリ
８ アンテナ
９ 変調部
１０ 復調部
１１ 制御部
１２ 不揮発性メモリ
ＤＣ１〜ＤＣｎ 複数のデータキャリア
Claims (4)
- 複数のデータキャリアと、前記複数のデータキャリアにアクセスするアクセス装置とを有する非接触通信システムにおいて、
前記データキャリアは、
前記アクセス装置からの応答要求コマンドを検出して、フレーム中で順番付けされたスロットのうち、データキャリア各自の識別情報の一部の情報に基づいて規定された特定スロット内で、前記特定スロットの一部の個別スロット区間に個別信号を送信するとともに、同じ特定スロットの前記個別スロット区間とは別の区間の固定された共通スロットならびに前記特定スロットを除く別のスロットの共通スロット区間に前記アクセス装置からの自己に対する応答停止コマンドを検出するまで共通信号を送信するよう構成し、
前記アクセス装置は、
全ての前記データキャリアの存在を認識するまで応答要求コマンドの送信を繰り返し、その応答信号の個別スロットを監視し前記データキャリアからの個別信号に基づいて存在を認識したデータキャリアに固有の応答停止コマンドを送信し、
１フレーム内で、最大のスロットにいたるまでの間、共通スロットで信号が受信され続けなかった場合に通信異常状態が生じたと判定するよう構成した
非接触通信システム。 - 請求項１記載の非接触通信システムで使用されるデータキャリアであって、
前記アクセス装置からの応答要求コマンドを検出して、フレーム中で順番付けされたスロットのうち、データキャリア各自の識別情報の一部の情報に基づいて規定された特定スロット内で、前記特定スロットの一部の個別スロット区間に個別信号を送信するとともに、同じ特定スロットの前記個別スロット区間とは別の区間の固定された共通スロットならびに前記特定スロットを除く別のスロットの共通スロット区間に前記アクセス装置からの自己に対する応答停止コマンドを検出するまで共通信号を送信するよう構成した
データキャリア。 - 複数のデータキャリアと、前記複数のデータキャリアにアクセスするアクセス装置とを有する非接触通信システムにおいて、
前記データキャリアは、
前記アクセス装置からの応答要求コマンドを検出して、フレーム中で順番付けされたスロットのうち、データキャリア各自の識別情報の一部の情報に基づいて規定された特定スロット内で、前記特定スロットの一部の個別スロット区間に個別信号を送信するとともに、同じ特定スロットの前記個別スロット区間とは別の区間の固定された共通スロットならびに前記フレームの開始から前記特定スロットまでのスロットの共通スロット区間に共通信号を送信するよう構成し、
前記アクセス装置は、
全ての前記データキャリアの存在を認識するまで応答要求コマンドの送信を繰り返し、その応答信号の個別スロットを監視し前記データキャリアからの個別信号に基づいて存在を認識したデータキャリアに固有の応答停止コマンドを送信し、
前記応答信号の中の共通スロットを監視し、１フレーム内で、最大のスロットにいたるまでの間、共通スロットで信号が受信され続けなかった場合にデータキャリアの存在検知が完了したと判定するよう構成した
非接触通信システム。 - 請求項３記載の非接触通信システムで使用されるデータキャリアであって、
前記アクセス装置からの応答要求コマンドを検出して、フレーム中で順番付けされたスロットのうち、データキャリア各自の識別情報の一部の情報に基づいて規定された特定スロット内で、前記特定スロットの一部の個別スロット区間に個別信号を送信するとともに、同じ特定スロットの前記個別スロット区間とは別の区間の固定された共通スロットならびに前記フレームの開始から前記特定スロットまでのスロットの共通スロット区間に共通信号を送信するよう構成した
データキャリア。
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