JP3833474B2 - 第１コード化手段および第２コード化手段を有する、トランスポンダとの通信用の書き込み／読み出し装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、少なくとも１つのトランスポンダとのコンタクトレス通信用に設計され、且つ少なくとも１つのデータブロックを供給するデータ供給手段から成る書き込み／読み出し装置に関する。この書き込み／読み出し装置は、データ供給手段によって供給されたデータブロックを受信しこれを第１コード化方法によってコード化し、さらにこのコード化の結果、データブロックを表す所定数Ｎ以下のコード化信号を生成且つ送信する第１コード化手段と、キャリア信号を生成するキャリア信号生成手段と、キャリア信号とコード化信号が送られ、コード信号に応じてキャリア信号を変調して、コード化信号数に対応し且つ同じ変調工程数を有する変調キャリア信号を生成および供給する変調手段と、変調キャリア信号を受信して、これを少なくとも一つのトランスポンダに送信する送信手段とを含むものである。
【０００２】
このような書き込み／読み出し装置は様々な形態のものが市販され、従って公知である。この公知の書き込み／読み出し装置は、ビット向きコード化方法を実行するよう構成されているコード化手段を含んでおり、データブロックをコード化する場合、所定数Ｎのビット信号をコード化することが可能、つまり各ビットはロジック０の状態またはロジック１の状態を表すことが可能なので、このビット向きコード方法でコード化を行うと所定数Ｎ以下のコード化信号、すなわちデータブロックを表すコード化パルスが生成される。このようなビット向きコード方法は、コンポーネント高伝送速度が可能となるという利点を有している。しかし、このようなコード化方法は、各コード化信号に対応してキャリア信号の変調工程が生じてしまい、この信号は既知の書き込み／読み出し装置で振幅変調され、その結果書き込み／読み出し装置からトランスポンダへの送信中に、振幅変調されたキャリア信号の振幅が比較的高くなってしまうだけでなく、また複数の変調工程が生じてしまうといわゆる側波帯の振幅も比較的大きな値になってしまう。多くの国々で、疑似放射に関する法的規制や疑似放射の制限についての問題が生じている。
【０００３】
本発明の目的は、書き込み／読み出し装置における上記の問題を解決し、使用中に疑似放射に関する法的規制や疑似放射の制限についての問題が生じない改善された書き込み／読み出し装置を提供することにある。本発明によると、この目的は、第１段落で定義されているような書き込み／読み出し装置において、データ供給手段により供給されて受信したデータブロックを第２コード化方法でコード化可能であり、また第２コード化方法でコード化した結果、データブロックを表すＮよりも小さい所定数Ｍ以下のコード化信号を生成して供給する第２コード化手段と、データブロックを表し第１コード化手段によって供給されるコード化信号またはデータブロックを表し第２コード化手段によって供給されるコード化信号の何れかを振幅変調手段に送信することを選択できる選択手段とを備えることにより達成される。本発明の手段により、非常に簡素に、また最小追加コストのみで、本発明の書き込み／読み出し装置において２つのコード化の可能性またはコード化方法の何れかを選択することができるので、側波帯の範囲で振幅が高くなるが高送信速度、すなわち可能な限り高速な送信を保証するという利点を有するコード化方法、あるいは低送信速度、すなわち遅い送信であるが、側波帯の範囲の振幅が特に小さくなるという利点を有する別のコード化方法を選択することが可能となる。そのため、最大許容疑似放射に関する法的規制および疑似放射の制限についての問題を回避できる。
【０００４】
本発明の書き込み／読み出し装置において、請求項３に定義されている手段は、コード化データブロックごとに変調されるキャリア信号の変調工程数を最小に抑えて所望の結果を得ることができ、これにより側波帯の範囲における振幅値が特に小さくなるので有利であることが分かっている。
【０００５】
本発明の書き込み／読み出し装置において選択手段を実施するために様々な可能性を用いることができる。しかし、請求項４に定義されている手段を用いると、マイクロコンピュータによる実施が特に好ましくなるため、非常に有利であることが分かっている。
【０００６】
請求項５および６に定義されている手段は、本発明の書き込み／読み出し装置と通信を行うトランスポンダにおいて、書き込み／読み出し装置のデータ送信に選択されたコード化方法を非常に簡単に検出することができ、これによりトランスポンダで適切なデコード化が保証されるので非常に有利であることが分かっている。
【０００７】
本発明の上記および他の様相は、以下の実施形態から明らかとなり、この例を参照して説明する。
【０００８】
本発明を２つの実施形態を示す図面を参照して詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０００９】
図１は書き込み／読み出し装置１を示しており、以下これを簡単に装置１と呼ぶ。装置１は、既知のように複数のトランスポンダとのコンタクトレス通信用に作られている。
【００１０】
装置１は、本例ではメモリで構成されるデータ供給手段２を含む。しかし、データ供給手段２は、例えば受信した情報に応じてデータの生成と供給を行うデータ生成手段のような他の手段で構成してもよい。データ供給手段２は少なくとも１つのデータブロックＤＢを供給するように構成されている。このようなデータブロックＤＢは、図２Ａに示すように、例えば１６進のデータブロックＥ１＝１０進値２２５によって形成できる。このデータブロックは、合計８ビットの場合、１バイトで２進法によって表すことができる。以下の説明はこの例に基づいている。しかしながら、ちなみに１０進数に対応するデータブロックの桁数がこれよりも多い場合、このブロックは８ビットから成る複数のバイトによってのみ２進表記が可能となる。
【００１１】
装置１は複数の手段と機能が実現されるマイクロコンピュータ３を含んでいるが、本例では関連する手段のみを詳細に説明する。
【００１２】
第１コード化手段４はマイクロコンピュータ３によって実現される。第１コード化手段４は、データ供給手段２から供給されてマイクロコンピュータ３のデータ入力ＤＩを経て第１コード化手段４に送られるデータブロックＤＢを、第１コード化方法でコード化することが可能である。データ入力ＤＩはシリアル入力に示す通りであるが、パラレル入力であってもよい。第１コード化手段４は、ビット向きコード化方法を実行するようになっている。本例では、第１コード化手段４は、リターン・ツー・ゼロ・コードによるコード化方法を実行する。第１コード化方法でコード化を行うと、第１コード化手段４はデータブロックＤＢを表すＮ個以下のコード化信号を生成および供給することが可能となる。本例では、Ｎの値はＮ＝８であり、図２Ｂから明らかなようにコード化信号はコード化パルスＫＩから成る。
【００１３】
第１コード化手段４が１０進数「２２５」に対応するデータブロックＤＢをデータ供給手段２から受信すると、第１コード化手段４は図２Ｂに示すように全てのコード化パルスＫＩ、すなわちコード化パルスＫＩ１、ＫＩ６、ＫＩ８を供給する。ちなみにこれについては、コード化パルスＫＩ１は数値２^０に、コード化パルスＫＩ２は数値２^１に、コード化パルスＫＩ３は数値２^２に、コード化パルスＫＩ４は数値２^３に、コード化パルスＫＩ５は数値２^４に、コード化パルスＫＩ６は数値２^５に、コード化パルスＫＩ７は数値２^６に、コード化パルスＫＩ８は数値２^７に対応する。これらコード化パルスＫＩのそれぞれの期間は９．４４μｓである。コード化パルスＫＩは、それぞれ３７．７６μｓのフレーム部分時間を有する８個の時間フレーム部分から成る時間フレームに位置する。コード化パルスＫＩはフレーム時間部分の最後に毎回現れる。
【００１４】
ちなみに、第１コード化手段４については、これらの手段４は、第１コード化方法を識別し、また第１コード化手段４によってデータブロックを表すコード化信号ＫＩの前に送られる第１開始信号ＳＰＩを生成するよう構成されており、コード化信号の数は所定数Ｎ＝８以下である。第１開始信号ＳＰＩの期間は１０．８８μｓである。この第１開始信号ＳＰＩの期間１８．８８μｓは、第１コード化手段４によって実行される第１コード化方法の特徴を示している。コード化パルスＫＩと同様に、第１開始信号ＳＰＩは時間フレーム部分の終わりに現れる。
【００１５】
更に、装置１はキャリア信号ＴＳを生成するキャリア信号生成手段５を有しており、本例ではキャリア信号の周波数は１３．５６ＭＨｚである。
【００１６】
装置１は変調手段を更に含んでおり、本例ではこれは振幅変調手段６で構成される。振幅変調手段６はキャリア信号ＴＳおよびコード化信号、すなわちコード化パルスＫＩを受信するよう構成されている。振幅変調手段６により、キャリア信号ＴＳをコード化パルスＫＩに応じて変調し、変調工程数ＭＳがコード化パルスＫＩの数と同一である振幅変調キャリア信号ＴＳＭを生成および供給することができる。
【００１７】
本例では、図２Ａおよび２Ｂに示すように、振幅変調キャリア信号ＴＳＭでは合計４回の変調工程が行われており、これらの変調工程を図２ＣにおいてＭＳ１、ＭＳ６、ＭＳ７、ＭＳ８と称す。コード化パルスＫＩと同様に、変調工程ＭＳは毎回フレーム時間部分の終わりに生じており、フレーム時間部分の期間の１／４のみを占めているので、振幅変調キャリア信号ＴＳＭの側波帯の範囲における振幅値を最小に抑えるという点からは好ましい。第１開始信号ＳＰ１に対応する振幅変調キャリア信号ＴＳＭにおける変調工程は基準ＭＳ０になる。変調深さは図２Ｃに図示されているのみである。実際には、１０％の振幅変調（ＡＳＫ１０％）を行うのは有利である。しかし、２０％のＡＳＫ、３０％のＡＳＫ、５０％のＡＳＫを代わりに行うこともできる。
【００１８】
図２Ｃからも明らかなように、データブロックＤＢ＝１０進値２２５に対応する振幅変調キャリア信号ＴＳＭの送信には、３０２．０８μｓの時間を要する。これは、装置１から装置１と通信するトランスポンダへの振幅変調キャリア信号ＴＳＭの送信、およびデータワードＤＷ＝１０進値２２５の送信に比較的短い時間のみ要することを意味する。しかし、本例では、３０２．０８μｍの送信時間内で４回の変調工程ＭＳ１、ＭＳ６、ＭＳ７、ＭＳ８が生じるので、キャリア信号ＴＳの側波帯の範囲での振幅値は比較的高くなる。全８回の変調工程ＭＳ１〜ＭＳ８が生じると、キャリア信号ＴＳの側波帯の範囲での振幅値は最大になる。
【００１９】
最後に装置１は、送信コイル８を有する送信手段７を含む。送信手段７は振幅変調キャリア信号ＴＳＭを受信するよう構成されている。送信手段７は誘導するように装置１と通信中のトランスポンダの受信手段に振幅変調信号ＴＳＭを送信する。
【００２０】
装置１は第２コード化手段９を含んでおり、これによりデータ供給手段２から供給されて第２コード化手段９に送られるデータブロックＤＢを第２コード化方法でコード化することができる。第２コード化手段９はバイト向きコード化手段を実行するよう構成されている。本例では、第２コード化手段９は「Ｋのうち１」コードによるコード化方法を実行するようになっている。この第２コード化方法でのコード化により、第２コード化手段９はデータブロックＤＢを表す所定数Ｍ以下のコード化信号を生成および供給することができ、またＭはＮよりも小さな値である。本例では、図２Ｄに示すように、この第２コード化方法により、データブロックＤＢを表す所定数Ｍ＝１以下のコード化信号を生成および供給することができ、また第２コード化手段９はコード化パルスＫＩであるコード化信号を供給することが可能である。
【００２１】
図２Ｄからも明らかなように、図２ＡでのデータブロックＤＢが１０進値２２５である本例では、第２コード化手段９は単一のコード化パルスＫＩ２２５を供給する。コード化パルスＫＩ２２５は、それぞれ１８．８８μｓのフレーム部分時間ＴＳを有する２５６の時間フレーム部分から構成される時間フレーム内に存在する。コード化パルスＫＩ２２５は２２５番目の時間フレーム部分、すなわちこの時間フレーム部分の終わり部分に存在し、この時間フレーム部分の終わりまで継続する。コード化パルスＫＩ２２５の期間は９．４４μｓであり、これはフレーム部分時間ＴＳの半分に相当し、またこれは他の全ての考えられるコード化パルスＫＩ１からＫＩ２５６にも当てはまる。第２コード化手段９によって供給されるコード化パルスＫＩ２２５は、８ビットで構成される１バイト、すなわちバイト「１０００１１１」に対応し、これは第１コード化手段４で供給されるコード化パルスＫＩ１、ＫＩ６、ＫＩ７、ＫＩ８に対応する。
【００２２】
ちなみに第２コード化手段９は第２コード化方法の特徴を成す第２開始信号ＳＰを生成するよう構成されている。第２コード化方法では、図２Ｄから明らかなように、開始信号は、データブロックを表すコード化信号、すなわちコード化パルスＫＩ２２５の前に第２コード化手段９によって供給され、またコード化信号の数は所定数Ｍ＝１以下である。
【００２３】
更にコード化手段９に関しては、第２コード化手段９は所定のデータブロックＤＢ、好適には非常に頻繁に発生し、また例えば１０進値ゼロに対応するデータブロックが、このデータブロックＤＢに対してコード化信号、すなわちコード化パルスＫＩが全く生成および供給されないようコード化され、これによりこのデータブロックに対して変調工程が全く生じないよう構成することが可能である。この方法は、いわゆる疑似ピーク測定に関連する側波帯レベルの低減という点において有利である。
【００２４】
装置１は更に、データブロックＤＢを表し、第１コード化手段４によって供給されるコード化信号ＫＩ、またはデータブロックＤＢを表し、第２コード化手段９によって供給されるコード化信号ＫＩの何れかを選択して振幅変調手段６に送ることが可能な選択手段１０を含んでいる。
【００２５】
本例では、選択手段１０は、手動制御可能であるが別の方法でも制御可能な制御スイッチ１１を含んでいる。制御スイッチ１１の一端は、指示されていない電位に接続されており、他端はマイクロコンピュータ３の入力１２に接続されている。入力１２の後段には、マイクロコンピュータ３によって実現され、制御スイッチ１１の切換状態に応じて２つの異なる制御信号ＳＳ１およびＳＳ２を生成する制御信号生成手段１３が設けられている。制御スイッチ１１が非導通切換状態にあると、制御信号生成手段１３は第１制御信号ＳＳ１を生成し、また制御スイッチ１１が導通切換状態にあるときは、前記手段は第２制御信号ＳＳ２を生成する。
【００２６】
更に、選択手段１０は第１コード化手段４と第２コード化手段９との間に配設された制御可能切換手段１４と、振幅変調手段６が接続されるマイクロコンピュータ３の出力１５とを含んでいる。これは切換手段１４と、一方では第１コード化手段４と第２コード化手段９が含まれ、また他方では振幅変調手段６が含まれることを意味している。
【００２７】
制御スイッチ１１が図１の切換状態にあると、制御信号生成手段１３が第１制御情報ＳＳ１を切換手段１４の制御入力１６に供給するので、切換手段１４は図１の切換状態になり、このとき第２コード化手段９は振幅変調手段６に接続される。
【００２８】
第２コード化手段９が切換手段１４を介して振幅変調手段６に接続されると、図２Ｄに示すパルス列が振幅変調手段６に送られ、この結果図２Ｅに示す振幅変調キャリア信号ＴＳＭが生成される。この振幅変調キャリア信号ＴＳＭの変調工程、すなわち変調工程ＭＳ２２５は、第２開始信号ＳＰ２によって開始される変調工程ＭＳ０の後で１回のみ発生する。
【００２９】
図２Ｅから明らかなように、図２Ａに示すデータブロックＤＢ＝１０進値２２５に対応する振幅変調キャリア信号を送信する場合、１８．８８μｓのフレーム部分時間Ｔ２により４．８３３ｍｓの総送信時間を要することになる。図２の送信時間３０２．８μｓと比較すると、これは実質的に長い送信時間ということになるが、図２に示す振幅変調キャリア信号ＴＳＭについては、４．８３３ｍｓの時間間隔において、単一の変調工程、すなわち変調工程ＭＳ２２５のみが生じ、これはキャリア信号ＴＳの側波帯の範囲内の振幅値が特に小さくなるという好ましい結果となるので、疑似放射の効果に関する法的規制や疑似放射の制限で問題は生じない。
【００３０】
上記装置１は２つのコード化方法を選択できるので、キャリア信号の側波帯の範囲での振幅が比較的高くなってしまうが高送信速度、すなわち装置からトランスポンダへの迅速送信を保証できるコード化方法を選択するか、あるいは低送信速度、すなわち遅い送信のみ可能であるが、キャリア信号の側波帯の範囲での振幅値を特に小さくすることのできる別のコード化方法を選択することが任意で可能である。
【００３１】
図３の装置は、振幅変調手段６へ転送されるコード化パルスＫＩを第１コード化手段４または第２コード化手段９のうちどちらから供給するかを選択できる選択手段１０を有しているという点において、図１に示す装置と異なっている。
【００３２】
図３に示す装置１では、選択手段１０も第１コード化手段４および第２コード化手段９を含んでいる。本例では、第１コード化手段４および第２コード化手段９は、制御信号生成手段１３から供給される制御信号ＳＳ１およびＳＳ２を受信するよう構成されている制御入力１７および１８をそれぞれ有している。両コード化手段４および９は、第１制御信号ＳＳ１が２つのコード化手段４および９の制御入力１７および１８に送られる場合に、第１コード化手段４が非アクティブ状態に、また第２コード化手段９がアクティブ状態に設定され、更に第２制御信号ＳＳ２が２つのコード化手段４および９の制御入力１７および１８に送られる場合に、第１コード化手段４がアクティブ状態に、また第２コード化手段９が非アクティブ状態に設定されるよう構成されている。従って、制御スイッチ１１が非導通状態にあるとき、第２コード化手段９はこれらにより生成されたコード化パルスＫＩを振幅変調手段６に供給し、また制御スイッチ１１が導通状態にあるとき、第１コード化手段４はこれらにより生成されたコード化パルスＫＩを振幅変調手段６に供給することも可能となる。
【００３３】
ちなみに、上記の２つの装置１に関しては、データ供給手段２によって供給されるデータを送信する場合、便宜上、上記では単一のデータブロックが使用されるのではなく、この場合複数のブロックで構成されるデータブロックシーケンスが必要となる。このシーケンスは例えばｎ個のデータブロックで構成されており、関連するコード化手段４または９はこのような各データブロックシーケンスの最初のデータブロックの前に開始信号ＳＰ１またはＳＰ２を生成するのみである。
【００３４】
本発明は、上記の２つの実施形態による装置に限定されるものではない。これが適切であれば、第２コード化手段も「Ｋのうち２」コードまたは「Ｋのうち４」コードによるコード化方法を実行するよう構成してもよい。更に、第１コード化手段がアクティブ状態であれば、キャリア信号の比較的低い振幅が選択され、この場合比較的小さな送信範囲を得ることができるが、キャリア信号の側波帯範囲で低振幅を得ることも可能である。またちなみに、所望であれば、本発明の装置は、第３コード化方法を実行し、キャリア信号の振幅変調を行うために、この第３コード化方法でコード化したコード化信号を振幅変調手段に送る第３コード化手段を含んでもよい。ちなみに、振幅変調手段の代わりに、例えば１８０°の周波数偏移変調や位相偏移変調などを実行することの可能な周波数変調手段や位相変調手段などの他の変調手段を使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態による書き込み／読み出し装置の関連部分を示すブロック図である。
【図２】 図２Ａは図１の装置で生じるデータブロックの例を示す図であり、図２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｅは、図２Ａに示すデータブロックによって図１の装置で生成される信号および信号波形を示す図である。
【図３】 本発明の第２実施形態による書き込み／読み出し装置を示す。

Claims (9)

1. 少なくとも１つのトランスポンダとのコンタクトレス通信用に設計された書き込み／読み出し装置であって、少なくとも１つのデータブロックを供給するデータ供給手段と、前記データ供給手段により供給されて受信したデータブロックを第１コード化方法でコード化し、この第１コード化方法によるコード化によって、データブロックを表す所定数Ｎ以下のコード化信号を生成および供給することのできる第１コード化手段と、キャリア信号を生成するキャリア信号生成手段と、キャリア信号とコード化信号とが入力可能で、コード化信号に応じてキャリア信号を変調し、コード化信号の数に対応し且つ同じ数の変調工程を有する変調キャリア信号を生成および供給することのできる変調手段と、少なくとも一つのトランスポンダに送信するために変調キャリア信号を入力可能な送信手段とを具備してなる書き込み／読み出し装置において、
   前記データ供給手段により供給されて受信したデータブロックを第２コード化方法でコード化することが可能であり、また前記第２コード化方法でコード化した結果、データブロックを表す所定数Ｍ（ＭはＮより小さい）以下のコード化信号を生成および供給することの可能な第２コード化手段と、データブロックを表し第１コード化手段により供給されたコード化信号、またはデータブロックを表し第２コード化手段により供給されたコード化信号の何れかを選択して振幅変調手段に送ることの可能な選択手段と、を含むことを特徴とする書き込み／読み出し装置。
2. 前記第２コード化手段がバイト向きコード化方法を実行するよう構成されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
3. 前記第２コード化手段がＫから１を取るコードに従ってコード化方法を実行するよう構成されていることを特徴とする請求項２記載の方法。
4. 前記選択手段は、一端が前記第１コード化手段と前記変調手段との間に、かつ他端が前記変調手段に接続される切換手段を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。
5. 前記第１コード化手段は前記第１コード化方法の特徴である第１開始信号を生成するよう構成され、前記開始信号はデータブロックを表すコード化信号の前に前記第１コード化手段によって供給され、且つこれらコード化信号の数は所定数Ｎ以下であることを特徴とする請求項１記載の方法。
6. 前記第２コード化手段は前記第２コード化方法の特徴である第２開始信号を生成するよう構成され、前記開始信号はデータブロックを表すコード化信号の前に前記第２コード化手段によって供給され、これらコード化信号の数は所定数Ｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の装置。
7. 第１コード化方法を特徴とする第１開始信号と、この第１開始信号の後にデータブロックを表すコード化信号とを有し、前記コード化信号の数が前記第１コード化方法に応じて所定数N以下であるか、あるいは第２コード化方法を特徴とする第２開始信号と、この第２開始信号の後にデータブロックを表すコード化信号とを有し、前記コード化信号の数が前記第２コード化方法に応じて所定数Ｍ以下であり、前記Ｍは前記Ｎより小さい変調キャリア信号を受信する受信手段を備えたトランスポンダであって、
   前記第１および第２開始信号を検出する検出手段を備えることを特徴とするトランスポンダ。
8. Ｋから１を取るコードでコード化されるコード化信号をデコードする請求項７に記載のトランスポンダ。
9. リターン・ツー・ゼロ・コードでコード化されるコード化信号をデコードする請求項７に記載のトランスポンダ。

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