JP3973648B2

JP3973648B2 - Mobile object identification device and diversity method

Info

Publication number: JP3973648B2
Application number: JP2004225077A
Authority: JP
Inventors: 純治吉岡; 貴英井上
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-08-02
Filing date: 2004-08-02
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2016-08-30
Also published as: JP2005045823A

Description

本発明は、質問器、応答器から成る移動体識別装置に関する。 The present invention relates to a mobile object identification device including an interrogator and a responder.

従来の移動体識別装置を図９〜図１２を用いて説明する。通常、移動体識別装置は固定した１個の質問器に対して移動する複数の応答器から成る。例えば、応答器を持った人や車両等が質問器のあるゲートを通過するとき、質問器の通信範囲内を通過する応答器からデータを読み出すシステム等に移動体識別装置が使用される。 A conventional mobile object identification device will be described with reference to FIGS. Usually, the mobile unit identification device is composed of a plurality of responders that move with respect to one fixed interrogator. For example, when a person or vehicle with a responder passes through a gate with an interrogator, the mobile unit identification device is used in a system that reads data from a responder that passes within the communication range of the interrogator.

図９に示すように、移動体識別装置は質問器５０と応答器５１から成る。質問器５０では、発振器１で発生した搬送波（無変調波）が分配器２を通って送信アンテナ４に供給され、空間に円偏波となるように放射される。空間に放射された搬送波は応答器５１の受信アンテナ５で受信され、変調器６に送られる。 As shown in FIG. 9, the mobile object identification device includes an interrogator 50 and a responder 51. In the interrogator 50, the carrier wave (unmodulated wave) generated by the oscillator 1 is supplied to the transmission antenna 4 through the distributor 2, and is radiated so as to be circularly polarized in the space. The carrier wave radiated to the space is received by the receiving antenna 5 of the responder 51 and sent to the modulator 6.

搬送波は変調器６によって変調される。その変調波は送信アンテナ７に供給され、空間に円偏波となるように放射される。空間に放射された変調波は質問器５０の受信アンテナ８で受信され、復調器１０に送られる。復調器１０で変調波を復調することにより応答器５１からの信号を取り出す。また、質問器５０の送信アンテナ４と受信アンテナ８、応答器５１の受信アンテナ５と送信アンテナ７は、それぞれ同一アンテナとして実装されることが多い。 The carrier wave is modulated by the modulator 6. The modulated wave is supplied to the transmitting antenna 7 and radiated so as to be circularly polarized in the space. The modulated wave radiated into the space is received by the receiving antenna 8 of the interrogator 50 and sent to the demodulator 10. A signal from the responder 51 is taken out by demodulating the modulated wave with the demodulator 10. In many cases, the transmission antenna 4 and the reception antenna 8 of the interrogator 50 and the reception antenna 5 and the transmission antenna 7 of the responder 51 are each implemented as the same antenna.

次に、空間を媒体としたアンテナ間の電波の伝搬を図１０に示す。質問器５０の発振器１、分配器２から送信アンテナ４に供給された搬送波はアンテナ４によって空間に放射される。その電波は空間を伝搬して、受信アンテナ５に入射する。その伝搬の経路によって、直接波５２と間接波５３とがある。 Next, propagation of radio waves between antennas using space as a medium is shown in FIG. The carrier wave supplied from the oscillator 1 and the distributor 2 of the interrogator 50 to the transmission antenna 4 is radiated to the space by the antenna 4. The radio wave propagates through the space and enters the receiving antenna 5. There are a direct wave 52 and an indirect wave 53 depending on the propagation path.

直接波５２の場合、送信アンテナ４より、例えば右旋円偏波で放射すると、受信アンテナ５で右旋円偏波として受信する。一方、間接波５３の場合、送信アンテナ４より右旋円偏波で放射すると、地面１７や金属等で反射する際に偏波面が逆転して、受信アンテナ５で左旋円偏波として受信する。通常、間接波の左旋円偏波は直接波の右旋円偏波を妨害しないように、受信アンテナ５において排除される。 In the case of the direct wave 52, if the radiation is radiated from the transmitting antenna 4 with, for example, right-handed circular polarization, the signal is received by the receiving antenna 5 as right-handed circularly polarized wave. On the other hand, in the case of the indirect wave 53, when radiated from the transmission antenna 4 with right-handed circular polarization, the plane of polarization is reversed when reflected by the ground 17 or metal, and is received by the receiving antenna 5 as left-handed circularly polarized wave. Usually, the left-handed circularly polarized wave of the indirect wave is eliminated at the receiving antenna 5 so as not to disturb the right-handed circularly polarized wave of the direct wave.

次に、上記従来の移動体識別装置（図９）において、ダイバーシティの方法を図１１に示す。質問器５０からの搬送波をアンテナ切換器５４で切り換えて、送受信アンテナ５５に供給する。尚、送受信アンテナ５５は、図９において、送信アンテナ４と受信アンテナ８の両方の役割を持つアンテナである。送受信アンテナ５６についても同様である。送受信アンテナ５７は、図９において受信アンテナ５と送信アンテナ７の両方の役割を持つアンテナである。そして、データの送信（Ｄ１）を行い、応答器５１からのレスポンス（Ｈ１）を待つ。 Next, FIG. 11 shows a diversity method in the conventional mobile unit identification apparatus (FIG. 9). The carrier wave from the interrogator 50 is switched by the antenna switch 54 and supplied to the transmission / reception antenna 55. The transmission / reception antenna 55 is an antenna having the roles of both the transmission antenna 4 and the reception antenna 8 in FIG. The same applies to the transmission / reception antenna 56. The transmission / reception antenna 57 is an antenna having the roles of both the reception antenna 5 and the transmission antenna 7 in FIG. Then, data transmission (D1) is performed, and a response (H1) from the responder 51 is awaited.

もし、レスポンスが戻ってこない場合、質問器５０は送受信アンテナ５５と送受信アンテナ５７の間に通信障害があると判断して、アンテナ切換器５４で送受信アンテナ５６に切り換えて、データの再送（Ｄ２）を行う。このように、応答器５１からのレスポンス（Ｈ２）を待つ。 If the response does not return, the interrogator 50 determines that there is a communication failure between the transmission / reception antenna 55 and the transmission / reception antenna 57, switches to the transmission / reception antenna 56 by the antenna switch 54, and retransmits data (D2). I do. In this way, the response (H2) from the responder 51 is waited.

この時間経過の例を図１２に示す。質問器５０はデータの送信（Ｄ１）を行い、レスポンス（Ｈ１）が返送されない場合、アンテナの切り換えを行ってデータの再送（Ｄ２）を行い、レスポンス（Ｈ２）を待つ。 An example of the passage of time is shown in FIG. When the interrogator 50 transmits data (D1) and the response (H1) is not returned, the interrogator 50 switches the antenna, retransmits the data (D2), and waits for the response (H2).

このように、上記従来の移動体識別装置（図９）によるダイバーシティの方法では、質問器５０に複数のアンテナ５５、５６（図１１参照）が必要となる。しかし、複数のアンテナ５５、５６を設けようとしても設置条件の厳しい場合が殆どであり、複数のアンテナ５５、５６を設置するのは不可能の場合が多い。そのため、単一のアンテナのシステムにおいて、通信障害があると、データの再送を行うようにしている。しかし、これでは電波伝搬特性が変化せず、通信の失敗する可能性が高い。 As described above, in the diversity method using the conventional mobile object identification device (FIG. 9), the interrogator 50 requires a plurality of antennas 55 and 56 (see FIG. 11). However, even when trying to provide a plurality of antennas 55 and 56, the installation conditions are almost strict, and it is often impossible to install the plurality of antennas 55 and 56. Therefore, in a single antenna system, if there is a communication failure, data is retransmitted. However, this does not change the radio wave propagation characteristics, and there is a high possibility of communication failure.

また、リフレクタが同一であるが、複数の放射を備えた特開平１−２０９８２４号公報に記載のダイバーシティ受信装置では、平面アンテナでは複数アンテナを持っているのと等価である。 In the diversity receiver described in JP-A-1-209824, which has the same reflector but has a plurality of radiations, the planar antenna is equivalent to having a plurality of antennas.

次に、質問器と応答器の間の従来の通信手順を、特開平６−２０１８２１号公報に記載の移動体識別装置の概要を図１３及び図１４を用いて説明する。図１３において、移動体識別装置は質問器６０と複数の応答器Ａ〜Ｄから成る。通信範囲Ｒにおいて、質問器６０と応答器Ａ〜Ｄの間で通信を行うことができる。 Next, a conventional communication procedure between the interrogator and the responder will be described with reference to FIG. 13 and FIG. 14 for an overview of the mobile object identification device described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-201821. In FIG. 13, the mobile object identification device includes an interrogator 60 and a plurality of responders A to D. In the communication range R, communication can be performed between the interrogator 60 and the responders A to D.

通信を行うために、質問器６０よりコマンドを送信する。このとき、通信範囲Ｒに応答器Ａ〜Ｄがあり、応答器Ａ〜Ｄが一斉にレスポンスを返送すると、レスポンスが混信してしまう。そのため、上記特開平６−２０１８２１号公報に記載の移動体識別装置では、質問器６０からのコマンドを応答器Ａ〜Ｄが受け取ると、一斉にレスポンスを返答しないようにするため、応答器Ａ〜Ｄにそれぞれに乱数による遅延時間を設け、タイミングをずらして返送している。このように、遅延時間を設けることをバックオフという。 In order to perform communication, a command is transmitted from the interrogator 60. At this time, if there are responders A to D in the communication range R, and the responders A to D return responses all at once, the responses are mixed. Therefore, in the mobile object identification device described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-201821, when the responders A to D receive the command from the interrogator 60, the responders A to D are prevented from replying all at once. Each D is provided with a delay time by a random number, and the timing is shifted and returned. Providing a delay time in this way is called back-off.

これにより、図１４に示すように、コマンド７０により、応答器Ａ〜Ｄがそれぞれ乱数によって遅延時間を設けて、別々にレスポンス７１〜７４を返す。このレスポンス７１〜７４には応答器Ａ〜Ｄの識別符号（以下、「ＩＤコード」という）が含まれる。そして、タイムアウトになると、質問器６０ではレスポンス７１〜７４のあった応答器Ａ〜Ｄが判別できるので、ＩＤコードを付けてレスポンス７１〜７４の順番に応答器Ｃからコマンド７５を送信する。 As a result, as shown in FIG. 14, in response to the command 70, the responders A to D provide delay times by random numbers and return responses 71 to 74 separately. The responses 71 to 74 include identification codes (hereinafter referred to as “ID codes”) of the responders A to D. When the time-out occurs, the interrogator 60 can identify the responders A to D having the responses 71 to 74, so that the command 75 is transmitted from the responder C in the order of the responses 71 to 74 with an ID code attached.

これにより、応答器Ｃよりレスポンス７６が返送される。次に、応答器Ａに対してＩＤコード付きコマンド７７を送り、応答器Ａよりレスポンス７８が返送される。応答器Ｂ、Ｄに対しても同様にして通信を行う。 As a result, the response 76 is returned from the responder C. Next, a command 77 with an ID code is sent to the responder A, and a response 78 is returned from the responder A. Communication is performed in the same manner to the responders B and D.

しかしながら、コマンド７０の送信から、ＩＤコード付きのコマンド７５を送信するまで時間間隔があり、応答器Ａ〜Ｄの移動によりＩＤコード付きのコマンド７５、７７の送信時には応答器Ａ〜Ｄが通信範囲Ｒに入っていない場合もある。また、通信に要する時間も長い。
特開平１−２０９８２４号公報特開平６−２０１８２１号公報 However, there is a time interval from the transmission of the command 70 to the transmission of the command 75 with the ID code. It may not be in R. Also, the time required for communication is long.
JP-A-1-209824 JP-A-6-201821

前述したように、図９に示す従来の移動体識別装置では、ダイバーシティにおいて複数のアンテナが必要である。しかし、その設置条件が厳しい場合が多く、複数のアンテナを設置するのが殆どの場合、不可能となっている。また、単一のアンテナのシステムにおいても、通信エラーの発生時、データの再送を行っているが、電波伝搬特性が変化しないため、再送においても通信に失敗する可能性が高い。 As described above, the conventional mobile unit identification apparatus shown in FIG. 9 requires a plurality of antennas in diversity. However, the installation conditions are often severe, and it is almost impossible to install a plurality of antennas. Even in a system with a single antenna, data is retransmitted when a communication error occurs. However, since the radio wave propagation characteristics do not change, there is a high possibility that communication will fail even in retransmission.

また、特開平１−２０９８２４号公報に記載の受信装置では、リフレクタが単一であるが、放射器が複数必要であり、事実上、複数のアンテナを設置したものと等価である。一方、通信手段に関して、特開平６−２０１８２１号公報に記載の移動体識別装置では遅延が発生するため、移動の状態によっては、通信範囲を出てしまっており、通信が完了できない。そのため、応答器が高速に移動する場合や通信範囲が狭い場合では使用できなかった。 In addition, in the receiving apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 1-209824, a single reflector is used, but a plurality of radiators are necessary, which is practically equivalent to a case where a plurality of antennas are installed. On the other hand, with respect to the communication means, a delay occurs in the mobile object identification device described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-201821. Therefore, depending on the state of movement, the communication range may be exceeded, and communication cannot be completed. Therefore, it cannot be used when the responder moves at high speed or when the communication range is narrow.

本発明は上記課題を解決し、単一のアンテナのシステムにおいても、ダイバーシティ方式として電波伝搬特性を変化させてデータの再送を行い、通信の信頼性を向上させた移動体識別装置を提供することを目的とする。また、質問器と応答器間の通信速度や応答性を向上させた移動体識別装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and provides a mobile unit identification device that improves the reliability of communication by retransmitting data by changing the radio wave propagation characteristics as a diversity method even in a single antenna system. With the goal. It is another object of the present invention to provide a mobile object identification device with improved communication speed and responsiveness between an interrogator and a responder.

本発明の構成では、質問器及び受信偏波面の固定された一つの受信アンテナを有する複数の応答器から成り、質問器と各応答器との間の通信に円偏波の電波を使用している移動体識別装置において、質問器に偏波面切換器及び一つの送信アンテナを備え、通信エラーの発生の際に、前記偏波面切換器により、前記通信エラーとなった前記電波の偏波面とは反対の偏波面を使用して、前記送信アンテナを用いて質問器よりデータを送信することを特徴とする。 In the configuration of the present invention, the interrogator is composed of a plurality of responders each having a reception antenna whose reception polarization plane is fixed , and circularly polarized radio waves are used for communication between the interrogator and each responder. In the mobile object identification device, the interrogator includes a polarization plane switching unit and one transmission antenna, and when a communication error occurs, the polarization plane switching unit determines the polarization plane of the radio wave that has caused the communication error. Data is transmitted from the interrogator using the transmitting antenna using the opposite polarization plane.

このような構成では、質問器、応答器間の通信に円偏波の電波を使用している。質問器、応答器の間の通信にエラーが発生すると、偏波面切換器により、偏波面を切り換えて通信を行う。偏波面を切り換えると、電波の伝搬経路として直接波と間接波の切り換えが行われる。このように、単一のアンテナを使用しても通信エラーの際に、再送時において通信不能となることを回避する。 In such a configuration, circularly polarized radio waves are used for communication between the interrogator and the responder. When an error occurs in communication between the interrogator and the responder, the polarization plane is switched by the polarization plane switching device to perform communication. When the plane of polarization is switched, the direct wave and the indirect wave are switched as a radio wave propagation path. In this way, even when a single antenna is used, in the event of a communication error, it is avoided that communication becomes impossible at the time of retransmission.

また、上記構成の移動体識別装置において、質問器により指定された応答器は、質問器からのコマンドを受信してもレスポンスを返送しない受信禁止機能を、応答器が有することを特徴とする。 In the mobile unit identification apparatus having the above configuration, the transponder designated by the interrogator has a reception prohibiting function that does not return a response even when a command is received from the interrogator.

このような構成では、ダイバーシティにおいて、アンテナの個数を減らすことができる。また、受信禁止機能を有することにより、通信効率や応答性が向上する。 In such a configuration, the number of antennas can be reduced in diversity. In addition, by having a reception prohibition function, communication efficiency and responsiveness are improved.

また、本発明では、質問器及び受信偏波面の固定された一つの受信アンテナを有する複数の応答器から成る通信装置によるダイバーシティ方法において、質問器は円偏波の偏波面を切り換えるための偏波面切換器を備え、前記質問器よりデータを送信し、応答器よりレスポンスが返送されないとき、前記偏波面切換器により偏波面を切り換えて、前記データを送信したときと反対の偏波面を使用して、再び前記データを送信することを特徴とする。 Further, in the present invention, in the diversity method by the communication device including the interrogator and a plurality of responders having one reception antenna whose reception polarization plane is fixed , the interrogator is a polarization plane for switching the polarization plane of the circular polarization. When the switch is provided, data is transmitted from the interrogator, and no response is returned from the responder, the polarization plane is switched by the polarization plane switch, and the polarization plane opposite to that when the data is transmitted is used. The data is transmitted again.

＜請求項１の効果＞通信エラーの際に、偏波面を切り換えて通信を行う。これにより、直接波、間接波のように電波伝搬特性の異なる通信を行う。このように、単一の送受信アンテナを使用してダイバーシティを実現することが可能となる。そして、通信不能となることを回避して、通信の信頼性を向上させる。 <Effect of Claim 1> When a communication error occurs, communication is performed by switching the polarization plane. Thereby, communication with different radio wave propagation characteristics such as direct wave and indirect wave is performed. In this way, diversity can be realized using a single transmission / reception antenna. Then, communication reliability is avoided and communication reliability is improved.

＜請求項２の効果＞偏波面を切り換えることによりアンテナの個数を減らしたダイバーシティを実現する。また、受信禁止機能により、通信効率が向上する。 <Effect of Claim 2> Diversity with a reduced number of antennas is realized by switching the plane of polarization. Further, the communication prohibition function improves communication efficiency.

＜請求項３の効果＞前述した理由により、単一のアンテナを使用しても電波伝搬特性の異なるダイバーシティとなる。このように、複数のアンテナを設置できない条件でも、通信の信頼性の確保が行われる。 <Effects of Claim 3> For the reasons described above, even if a single antenna is used, diversity with different radio wave propagation characteristics is obtained. In this manner, communication reliability is ensured even under conditions where a plurality of antennas cannot be installed.

＜第１の実施形態＞本発明の第１の実施形態を図１〜図３を用いて説明する。図１は本実施形態の質問器１１と応答器１２から成る移動体識別装置のブロック図である。通常、質問器１１は固定されて設置される。また、応答器１２は人や車両等の移動体に取り付けられる。応答器１２は複数であってもよく、それぞれに識別のためのＩＤコードを有している。 <First Embodiment> A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of a mobile object identification device including an interrogator 11 and a responder 12 according to this embodiment. Usually, the interrogator 11 is fixed and installed. The responder 12 is attached to a moving body such as a person or a vehicle. A plurality of responders 12 may be provided, each having an ID code for identification.

質問器１１から応答器１２を呼び出し、信号を伝送する。質問器１１では、まず、発振器１で搬送波を発生し、分配器２を通して、偏波面切換器３に送る。例えば、偏波面切換器３によって右旋円偏波に切り換えられ、送信アンテナ４より放射される。この電波は応答器１２の受信アンテナ５で受信される。 The interrogator 11 calls the responder 12 to transmit a signal. In the interrogator 11, first, a carrier wave is generated by the oscillator 1 and sent to the polarization plane switching device 3 through the distributor 2. For example, it is switched to right-handed circular polarization by the polarization plane switching unit 3 and is radiated from the transmission antenna 4. This radio wave is received by the receiving antenna 5 of the responder 12.

図２に示すように、送信アンテナ４より右旋円偏波が放射されると、受信アンテナ５に右旋円偏波の直接波１３が受信される。地面１７や金属等で反射した間接波１５は左旋円偏波となり、受信アンテナ５で排除される。また、発振器１、分配器２からの搬送波を偏波面切換器３で偏波面が切り換えられ、左旋円偏波がアンテナ４より放射されると、受信アンテナ５では直接波１４が排除され、間接波１６が受信される。 As shown in FIG. 2, when a right-handed circularly polarized wave is radiated from the transmitting antenna 4, a right-handed circularly polarized direct wave 13 is received by the receiving antenna 5. The indirect wave 15 reflected by the ground 17 or metal becomes a left-handed circularly polarized wave and is eliminated by the receiving antenna 5. Further, when the plane of polarization of the carrier wave from the oscillator 1 and the distributor 2 is switched by the polarization plane switching unit 3 and the left circularly polarized wave is radiated from the antenna 4, the direct wave 14 is eliminated at the receiving antenna 5, and the indirect wave 16 is received.

図１において、受信アンテナ５で受信された搬送波は変調器６に送られる。変調器６で搬送波が変調され、送信アンテナ７から放射される。そして、その変調波は質問器１１の受信アンテナ８で受信され、偏波面切換器９で例えば右旋円偏波のみを抽出して復調器１０に送られる。復調器１０で変調波を復調して信号を取り出す。 In FIG. 1, the carrier wave received by the receiving antenna 5 is sent to the modulator 6. The carrier wave is modulated by the modulator 6 and radiated from the transmitting antenna 7. Then, the modulated wave is received by the receiving antenna 8 of the interrogator 11, and for example, only the right-handed circularly polarized wave is extracted by the polarization plane switching unit 9 and sent to the demodulator 10. The demodulator 10 demodulates the modulated wave to extract a signal.

次に、本実施形態の移動体識別装置ダイバーシティについて図３を用いて説明する。まず、偏波面切換器３、９（図１参照）で偏波面を切り換える。そして、質問器１１よりデータの送信（Ｄ１）を行う。質問器１１と応答器１２の間に通信障害があると、応答器１２からのレスポンス（Ｈ１）が質問器１１に返送されなくなる。 Next, the moving body identification apparatus diversity of this embodiment is demonstrated using FIG. First, the polarization plane is switched by the polarization plane switching units 3 and 9 (see FIG. 1). Then, data transmission (D1) is performed from the interrogator 11. If there is a communication failure between the interrogator 11 and the responder 12, the response (H1) from the responder 12 is not returned to the interrogator 11 .

この場合、質問器１１では偏波面切換器３、９（図１参照）で偏波面を切り換えて、データの再送（Ｄ２）を行う。そして、レスポンス（Ｈ２）を待ち受ける。このように、偏波面を切り換えることにより、直接波、間接波の伝搬経路が変化して、通信不能となることを回避する。従来の移動体識別装置でのダイバーシティ（図１１）では、複数のアンテナが使用されていたが、本実施形態により、単一のアンテナでダイバーシティ方式の通信を行うことができる。 In this case, in the interrogator 11, the polarization plane is switched by the polarization plane switching units 3 and 9 (see FIG. 1), and the data is retransmitted (D2). Then, it waits for a response (H2). Thus, by switching the plane of polarization, it is avoided that the propagation path of the direct wave and the indirect wave changes and communication becomes impossible. In the diversity (FIG. 11) in the conventional mobile unit identification apparatus, a plurality of antennas are used. However, according to the present embodiment, it is possible to perform diversity communication using a single antenna.

尚、偏波面切換器３、９は、質問器１１でなく応答器１２に設けてもよい。この場合、応答器１２で右旋円偏波と左旋円偏波の切り換えを行って電波伝搬特性を変化させる。また、本実施形態ではアンテナ４で左旋円偏波を排除していたが、右旋円偏波を排除するようになっていてもよい。 The polarization plane switching units 3 and 9 may be provided in the responder 12 instead of the interrogator 11. In this case, the transponder 12 switches between right-handed circularly polarized wave and left-handed circularly polarized wave to change the radio wave propagation characteristics. Further, in the present embodiment, the left-handed circularly polarized wave is excluded by the antenna 4, but the right-handed circularly polarized wave may be excluded.

＜第２の実施形態＞本発明の第２の実施形態を図４〜図８を用いて説明する。図４（ａ）〜図４（ｅ）に本実施形態の移動体識別装置の通信手順を示す。図４（ａ）は、４つの応答器Ａ〜Ｄが矢印Ｋの方向に移動して、質問器２０の通信範囲Ｒに接近してくる様子を示している。質問器２０は応答器Ａ〜Ｄの少なくとも１つからレスポンスが返送されるまで起動コマンドを連続して送信する。尚、質問器２０は上記第１の実施形態での質問器１１（図１参照）でもよい。また、円偏波の電波を使用しない移動体識別装置でもよい。 <Second Embodiment> A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4A to FIG. 4E show a communication procedure of the mobile object identification device of this embodiment. FIG. 4A shows a state where the four responders A to D move in the direction of the arrow K and approach the communication range R of the interrogator 20. The interrogator 20 continuously transmits an activation command until a response is returned from at least one of the responders A to D. The interrogator 20 may be the interrogator 11 (see FIG. 1) in the first embodiment. Alternatively, a mobile unit identification device that does not use circularly polarized radio waves may be used.

次に、図４（ｂ）に応答器ＡとＢが通信範囲Ｒを通過中の場合を示す。質問器２０の起動コマンドに対して、応答器ＡがＩＤコードを含めたレスポンスを返送する。また、応答器Ｂからのレスポンスは電波が弱いため、質問器２０に取り込まれない。質問器２０は最も電波の強いレスポンスを取り込む。尚、矢印Ｇは質問器２０と応答器Ａ〜Ｄのいずれかと所定の通信を行うことを示し、矢印Ｆはレスポンスが質問器２０に取り込まれないことを意味する。 Next, FIG. 4B shows a case where the responders A and B are passing through the communication range R. In response to the start command of the interrogator 20, the responder A returns a response including the ID code. The response from the responder B is not taken into the interrogator 20 because the radio wave is weak. The interrogator 20 captures the response with the strongest radio wave. The arrow G indicates that predetermined communication is performed with the interrogator 20 and any one of the responders A to D, and the arrow F indicates that no response is taken into the interrogator 20.

質問器２０は応答器Ａからのレスポンスを受信したら、応答器ＡからのＩＤコードを取得して応答器Ａに対して所定の通信を行う。そして、所定の通信が完了したら、応答器Ａに対して受信禁止コマンドを送信する。これにより、応答器Ａは質問器２０からの起動コマンドに対してレスポンスを返送しなくなる。 When the interrogator 20 receives the response from the responder A, it obtains the ID code from the responder A and performs predetermined communication with the responder A. When the predetermined communication is completed, a reception inhibition command is transmitted to the responder A. As a result, the responder A does not return a response to the activation command from the interrogator 20.

次に、図４（ｃ）に応答器Ａ、Ｂ、Ｃが通信範囲Ｒを通過中の状態を示す。応答器Ａは受信禁止コマンドにより受信禁止状態となっている。質問器２０の起動コマンドに対して、質問器２０は応答器ＢがＩＤコードを含めたレスポンスを返送する。また、応答器Ｃからのレスポンスは電波が弱いため、質問器２０には取り込まれない。質問器２０は応答器ＢからのＩＤコードを取得して応答器Ｂに対して所定の通信を行う。そして、所定の通信が完了したら応答器Ｂに対して受信禁止コマンドを送信する。 Next, FIG. 4C shows a state where the responders A, B, and C are passing through the communication range R. The transponder A is in a reception-inhibited state by a reception-inhibition command. In response to the start command of the interrogator 20, the interrogator 20 returns a response including the ID code by the responder B. The response from the responder C is not taken into the interrogator 20 because the radio wave is weak. The interrogator 20 acquires the ID code from the responder B and performs predetermined communication with the responder B. When the predetermined communication is completed, a reception inhibition command is transmitted to the responder B.

次に、図４（ｄ）に応答器Ｂ、Ｃ、Ｄが通信範囲Ｒを通過中の状態を示す。応答器Ａ、Ｂは受信禁止コマンドにより受信禁止状態となっている。質問器２０の起動コマンドに対して、応答器ＣがＩＤコードを含めたレスポンスを返送する。また、応答器Ｄからのレスポンスは電波が弱いため、質問器２０に取り込まれない。質問器２０は応答器ＣからのＩＤコードを取得して応答器Ｃに対して所定の通信を行う。そして、所定の通信が完了したら応答器Ｃに対して受信禁止コマンドを送信する。 Next, FIG. 4D shows a state where the responders B, C, and D are passing through the communication range R. The responders A and B are in a reception-inhibited state by a reception-inhibition command. In response to the start command of the interrogator 20, the responder C returns a response including the ID code. The response from the responder D is not captured by the interrogator 20 because the radio wave is weak. The interrogator 20 acquires the ID code from the responder C and performs predetermined communication with the responder C. When the predetermined communication is completed, a reception inhibition command is transmitted to the responder C.

次に、図４（ｅ）に応答器Ｃ、Ｄが通信範囲Ｒを通過中の状態を示す。応答器Ａ、Ｂ、Ｃは受信禁止コマンドにより受信禁止状態となっている。質問器２０のコマンドに対して、応答器ＤがＩＤコードを含めたレスポンスを返送する。質問器２０は応答器ＤからのＩＤコードを取得して応答器Ｄに対して所定の通信を行う。そして、所定の通信が完了したら応答器Ｄに対して受信禁止コマンドを送信する。 Next, FIG. 4E shows a state where the responders C and D are passing through the communication range R. The responders A, B, and C are in a reception prohibited state by a reception prohibition command. In response to the command from the interrogator 20, the responder D returns a response including the ID code. The interrogator 20 acquires the ID code from the responder D and performs predetermined communication with the responder D. When the predetermined communication is completed, a reception inhibition command is transmitted to the responder D.

その後、質問器２０は応答器Ａ〜Ｄからレスポンスが返送されるまで、起動コマンドを連続して送信する。このように、通信を行った応答器Ａ〜Ｄが、受信禁止状態となるので、不必要なレスポンスが質問器に返送されなくなり、通信効率が向上する。尚、応答器Ａ〜Ｄはそれぞれ受信禁止状態を所定の時間継続する。所定の時間経過した後に、その受信禁止状態を解除して、再び、質問器２０と通信を行うことができるようなる。 Thereafter, the interrogator 20 continuously transmits an activation command until responses are returned from the responders A to D. Thus, since the responders A to D that have performed communication are in a reception-prohibited state, unnecessary responses are not returned to the interrogator, and communication efficiency is improved. Each of the responders A to D continues the reception prohibited state for a predetermined time. After a predetermined time elapses, the reception prohibition state is canceled and communication with the interrogator 20 can be performed again.

このような通信手順を行う質問器２０の動作のフローチャートを図５に示す。また、その応答器Ａ〜Ｄの動作のフローチャートを図６に示す。図５における質問器２０の主な動作を説明すると、まず、ＩＤコードの指定をしないで起動コマンドを送信して、レスポンスを待ち受ける。そして、レスポンスを受信すると、そのレスポンスに含まれるＩＤコードによって、その応答器Ａ〜Ｄと所定の通信を行い、以後、所定時間、コマンドに対して応答しないように、受信禁止コマンドを送信する。 FIG. 5 shows a flowchart of the operation of the interrogator 20 that performs such a communication procedure. A flowchart of the operations of the responders A to D is shown in FIG. The main operation of the interrogator 20 in FIG. 5 will be described. First, an activation command is transmitted without specifying an ID code, and a response is awaited. When receiving the response, the ID code included in the response performs predetermined communication with the responders A to D, and thereafter transmits a reception prohibition command so as not to respond to the command for a predetermined time.

図４（ａ）〜（ｅ）に示す処理手順に基づき、図５、図６に示すフローチャートを説明する。図５において、質問器２０がステップＳ１で起動コマンドを送信して、ステップＳ２の受信処理となる。ステップＳ３でレスポンスを受信したか判断される。図４（ａ）に示す状態では、通信範囲Ｒに応答器Ａ〜Ｄが存在しないのでレスポンスがなく、処理がステップＳ９に進む。ステップＳ９で、所定時間に対してタイムアウトになったかどうか判断する。 The flowcharts shown in FIGS. 5 and 6 will be described based on the processing procedure shown in FIGS. In FIG. 5, the interrogator 20 transmits an activation command in step S1, and the reception process in step S2 is performed. In step S3, it is determined whether a response has been received. In the state shown in FIG. 4A, since the responders A to D do not exist in the communication range R, there is no response, and the process proceeds to step S9. In step S9, it is determined whether or not a timeout has occurred for a predetermined time.

もし、タイムアウトとなっていれば、ステップＳ１１に処理が進み、通信エラーの処理を行い、終了する。一方、ステップＳ９でタイムアウトになっていなければ、処理がステップＳ９からステップＳ２の受信処理に戻る。また、応答器Ａ〜Ｄは通信を質問器２０と通信を行っていない状態では低電力スタンバイモードとなっており、質問器２０からのコマンドを待ち受けている状態となっている。 If it is timed out, the process proceeds to step S11, a communication error is processed, and the process ends. On the other hand, if the timeout has not occurred in step S9, the process returns from step S9 to the reception process in step S2. The responders A to D are in a low power standby mode when communication is not being performed with the interrogator 20, and are waiting for a command from the interrogator 20.

図４（ｂ）に示すように応答器Ａ、Ｂが通信範囲Ｒに入ると、応答器Ａ、Ｂは質問器２０からの起動コマンドを受信する。起動コマンドの受信により、応答器Ａ、Ｂでは図６においてステップＳ２０で起動割り込みが発生し、応答器Ａ、ＢはステップＳ２１で低電力スタンバイモードからアクティブモードに移行する。そして、ステップＳ２２で受信処理を開始し、ステップＳ２３でコマンドを受信したか判断する。この場合、コマンドを受信したので、ステップＳ２４に処理が進み、コマンドの種類が判断される。 When the responders A and B enter the communication range R as shown in FIG. 4B, the responders A and B receive the activation command from the interrogator 20. Upon reception of the start command, the responders A and B generate a start interrupt in step S20 in FIG. 6, and the responders A and B shift from the low power standby mode to the active mode in step S21. Then, reception processing is started in step S22, and it is determined whether a command is received in step S23. In this case, since the command is received, the process proceeds to step S24, and the type of command is determined.

起動コマンドのように受信禁止コマンド以外であれば、ステップＳ３１に処理が進み、ステップＳ３２でコマンドの内容に従って応答器Ａ、Ｂが処理を行う。そして、応答器Ａ、ＢはステップＳ３３で処理結果とＩＤコードを付けてレスポンスを返送する。そして、ステップＳ２２に処理が戻る。 If it is not a reception prohibition command such as a start command, the process proceeds to step S31, and responders A and B perform the process according to the contents of the command in step S32. Then, the responders A and B send back the response with the processing result and the ID code in step S33. Then, the process returns to step S22.

これにより、図４（ｂ）では応答器Ａのレスポンスが質問器２０に取り込まれる。図５において、処理がステップＳ３からステップＳ４に処理が進み、受信したレスポンスからＩＤコードの取得を行う。 Thereby, the response of the responder A is taken into the interrogator 20 in FIG. In FIG. 5, the process proceeds from step S3 to step S4, and an ID code is acquired from the received response.

そして、ステップＳ５で質問器２０とＩＤコードによって識別される応答器の間で所定の通信を完了したかどうか判断する。通常、起動コマンドに対してレスポンスが返送された段階では、通信が完了していない場合が多い。そのときは、ステップＳ１２に処理が進む。ステップＳ１２で必要なコマンドに応答器ＡのＩＤコードを付加して、ステップＳ１でコマンドを送信する。尚、通信が完了したときについての処理は後述する。 In step S5, it is determined whether predetermined communication has been completed between the interrogator 20 and the responder identified by the ID code. Normally, communication is often not completed at the stage where a response to the start command is returned. In that case, the process proceeds to step S12. In step S12, the ID code of the responder A is added to the necessary command, and the command is transmitted in step S1. The process when the communication is completed will be described later.

これにより、応答器Ａではコマンドを受信すると、図６においてステップＳ２２の受信処理から、前述したように、ステップＳ２３、Ｓ２４、Ｓ３１、Ｓ３２の順番に処理が進み、コマンドの内容に従って、応答器Ａが処理を行う。そして、ステップＳ３３で、処理結果とＩＤコードを付けてレスポンスを返送する。 As a result, when the responder A receives the command, the process proceeds in the order of steps S23, S24, S31, and S32 from the reception process of step S22 in FIG. 6 as described above. Will process. In step S33, a response is returned with a processing result and an ID code.

一方、応答器Ｂではコマンドが送信されないので、タイムアウトになるまで、処理をステップＳ２２、Ｓ２３、Ｓ３４の順番で繰り返し、質問器２０からのコマンドを待つ。タイムアウトになると、処理がステップＳ３４からステップＳ３０に進み、低電力スタンバイモードとなる。 On the other hand, since the command is not transmitted in the responder B, the process is repeated in the order of steps S22, S23, and S34 until a timeout occurs, and the command from the interrogator 20 is waited for. When timeout occurs, the process proceeds from step S34 to step S30, and the low power standby mode is set.

応答器Ａからのレスポンスにより、図５において、質問器２０はステップＳ２の受信処理からステップＳ３に処理が進む。そして、レスポンスを受信しているので処理がステップＳ４に進む。ステップＳ４でレスポンスからＩＤコードを取得する。 Due to the response from the responder A, in FIG. 5, the interrogator 20 proceeds from the reception process of step S2 to step S3. And since the response is received, a process progresses to step S4. In step S4, an ID code is acquired from the response.

次に、ステップＳ５に処理が進み、所定の通信が完了したか判断する。もし、所定の通信が完了していなければ、再びステップＳ１２に進み、前述した処理を繰り返す。一方、所定の通信を完了すれば、ステップＳ６に処理が進み、ＩＤコード付きの受信禁止コマンドを応答器Ａに対して送信する。 Next, the process proceeds to step S5, and it is determined whether predetermined communication is completed. If the predetermined communication is not completed, the process proceeds to step S12 again, and the above-described processing is repeated. On the other hand, if the predetermined communication is completed, the process proceeds to step S6, and a reception prohibit command with an ID code is transmitted to the responder A.

そして、ステップＳ７でレスポンスを受信したか判断し、もし、受信していなければ、ステップＳ１０に処理が進み、タイムアウトになったか判断する。もし、タイムアウトになれば、処理がステップＳ１１に進み、通信エラーの処理を行い、終了する。一方、タイムアウトでなければ、ステップＳ１０からステップＳ６に処理を戻して、ＩＤコード付きの受信禁止コマンドを送信してレスポンスを待つ。 In step S7, it is determined whether a response has been received. If not, the process proceeds to step S10 to determine whether a time-out has occurred. If timeout occurs, the process proceeds to step S11, a communication error is processed, and the process ends. On the other hand, if it is not a timeout, the process returns from step S10 to step S6, a reception prohibit command with an ID code is transmitted, and a response is awaited.

これにより、応答器Ａでは、図６においてステップＳ２２の受信処理から、ステップＳ２３、Ｓ２４の順番に処理が進み、コマンドの種類が判断される。受信禁止コマンドの場合、処理がステップＳ２５に進み、受信禁止コマンドの処理を行う。そして、ステップＳ２６で受信禁止コマンドに対するレスポンスを返送して、ステップＳ２７で受信禁止状態となる。 As a result, in the responder A, the process proceeds in the order of steps S23 and S24 from the reception process in step S22 in FIG. 6, and the type of command is determined. In the case of a reception inhibition command, the process proceeds to step S25, and the reception inhibition command is processed. Then, a response to the reception prohibition command is returned in step S26, and the reception prohibition state is entered in step S27.

一方、質問器２０がこのレスポンスを受信すると、図５において、ステップＳ７からステップＳ８に処理が進む。このように、通信が正常に終了したので、処理を終了する。応答器Ａでは、図６においてステップＳ２８で所定の時間が経過したか判断し、所定の時間が経過していなければステップＳ２７の受信禁止状態を所定時間となるまで継続する。 On the other hand, when the interrogator 20 receives this response, the process proceeds from step S7 to step S8 in FIG. As described above, since the communication is normally completed, the process is terminated. The responder A determines whether or not a predetermined time has elapsed in step S28 in FIG. 6. If the predetermined time has not elapsed, the reception prohibition state in step S27 is continued until the predetermined time has elapsed.

そして、所定の時間が経過すると、処理がステップＳ２８からステップＳ２９に進み、受信禁止状態を解除する。そして、ステップＳ３０で低電力スタンバイモードとなる。尚、受信禁止状態を継続する時間の設定は質問器２０から受信禁止コマンドを伝送するとき、その時間を付加する方法や、予め応答器Ａ〜Ｄのメモリに時間を書き込んでおく方法等がある。このように、図４（ｂ）では、質問器２０は応答器Ａと所定の通信を行い受信禁止コマンドを送信する。 When the predetermined time has elapsed, the process proceeds from step S28 to step S29, and the reception prohibited state is canceled. In step S30, the low power standby mode is set. In addition, there are a method of adding a time when transmitting a reception prohibition command from the interrogator 20, a method of writing the time in the memories of the responders A to D in advance, and the like. . 4B, the interrogator 20 performs predetermined communication with the responder A and transmits a reception prohibition command.

次に、図４（ｃ）に示す状態となると、質問器２０は応答器Ｂと上記動作のフローチャートに従って所定の通信を行い、受信禁止コマンドを送信する。尚、質問器２０と応答器Ａとの通信に要する時間は通常短いので、応答器Ｂはアクティブモードとなっている。同様に図４（ｄ）、（ｅ）において、応答器Ｃ、Ｄと所定の通信を行い、受信禁止コマンドを送信する。 Next, in the state shown in FIG. 4C, the interrogator 20 performs predetermined communication with the responder B according to the flowchart of the above operation, and transmits a reception prohibition command. Since the time required for communication between the interrogator 20 and the responder A is usually short, the responder B is in the active mode. Similarly, in FIGS. 4D and 4E, predetermined communication is performed with the responders C and D, and a reception inhibition command is transmitted.

このように、応答器Ａ〜Ｄのレスポンスのあったところから、所定の通信を行うことにより、バックオフによる無駄な時間が発生しないようになっている。そのため、通信の効率がよい。また、従来の通信手順では、バックオフのために、応答器Ａ〜Ｄが移動して通信範囲Ｒから外に出てしまう可能性もあったが、本実施形態では、複数のレスポンスがあれば最も電波の強いレスポンスが取り込まれるようになっているので、通信が完了するまでに、応答器Ａ〜Ｄが通信範囲Ｒから外に出てしまう可能性が小さくなる。 As described above, by performing predetermined communication from the place where the responses from the responders A to D occur, useless time due to back-off does not occur. Therefore, communication efficiency is good. In the conventional communication procedure, the responders A to D may move out of the communication range R due to backoff, but in this embodiment, if there are a plurality of responses, Since the response with the strongest radio wave is captured, the possibility that the responders A to D go out of the communication range R before the communication is completed is reduced.

通信の終了後には、その応答器Ａ〜Ｄに対して受信禁止コマンドを送信しているので、質問器２０に返送されるレスポンスも減少し、質問器２０の処理能力も向上する。また、通信範囲Ｒにある応答器が１つだけの場合、バックオフによる無駄な時間が発生しないので、従来の通信手順と異なり、すぐに所定の通信を行うようになる。 Since the reception prohibition command is transmitted to the responders A to D after the communication is completed, the response returned to the interrogator 20 is reduced and the processing capability of the interrogator 20 is improved. Further, when there is only one responder in the communication range R, there is no wasted time due to back-off, so that predetermined communication is immediately performed unlike the conventional communication procedure.

このように、本実施形態の移動体識別装置は応答器の移動速度が高速であっても、通信が行える。応用例として、図７に示すように、ゲート３０に質問器２０を設け、応答器Ａ〜Ｃが取り付けられた車両が通信範囲Ｒを高速に移動するような場合でも、通信が行える。また、受信禁止時間を設定することができるので、質問器２０が設けられたゲート３０が複数ある場合には、車両が各ゲート３０を通過する時間から、受信禁止状態の継続時間を調整することができる。 As described above, the mobile object identification device of this embodiment can perform communication even when the moving speed of the responder is high. As an application example, as shown in FIG. 7, communication can be performed even when the interrogator 20 is provided in the gate 30 and the vehicle to which the responders A to C are attached moves in the communication range R at high speed. In addition, since the reception prohibition time can be set, when there are a plurality of gates 30 provided with the interrogator 20, the duration of the reception prohibition state is adjusted from the time when the vehicle passes each gate 30. Can do.

また、本実施形態の移動体識別装置は通信の効率が向上しているので、図８に示すように、狭い通信範囲Ｒで複数の応答器Ａ〜Ｃが移動するような場合でも、応答器Ａ〜Ｃと質問器２０との通信の所用時間が短いため、通信を行うことができる。また、受信禁止時間が設定可能であることから、応答器が電池を搭載している場合では、受信禁止状態で、アクティブモードとなっている時間を用途に合わせて調整することにより、電池の消耗を最小限に抑えることができる。 Further, since the mobile object identification device of this embodiment has improved communication efficiency, as shown in FIG. 8, even when a plurality of responders A to C move in a narrow communication range R, the responder Since the required time for communication between A to C and the interrogator 20 is short, communication can be performed. In addition, since the reception prohibition time can be set, if the responder is equipped with a battery, the battery consumption can be reduced by adjusting the time in active mode in the reception prohibited state according to the application. Can be minimized.

本発明の第１の実施形態の移動体識別装置のブロック図。1 is a block diagram of a mobile object identification device according to a first embodiment of the present invention. その電波の伝搬の説明図。Explanatory drawing of the propagation of the radio wave. その信号の伝達例の時間経過図。The time passage figure of the example of transmission of the signal. 本発明の第２の実施形態の移動体識別装置の通信手順の説明図。Explanatory drawing of the communication procedure of the mobile body identification device of the 2nd Embodiment of this invention. その質問器の動作のフローチャート。The flowchart of the operation | movement of the interrogator. その応答器の動作のフローチャート。The flowchart of the operation of the responder. その応答器が高速で移動する場合の例の説明図。Explanatory drawing of the example in case the responder moves at high speed. その応答器が狭い通信範囲を移動する場合の例の説明図。Explanatory drawing of the example in case the transponder moves in a narrow communication range. 従来の移動体識別装置のブロック図。The block diagram of the conventional mobile identification device. その電波の伝搬の説明図。Explanatory drawing of the propagation of the radio wave. そのダイバーシティ方法の説明図。Explanatory drawing of the diversity method. その信号の伝達例の時間経過図。The time passage figure of the example of transmission of the signal. その質問器と複数の応答器の関係の説明図。Explanatory drawing of the relationship between the interrogator and a plurality of responders. その通信手順を説明する時間経過図。The time passage figure explaining the communication procedure.

Explanation of symbols

１発振器
２分配器
３偏波面切換器
４送信アンテナ
５受信アンテナ
６変調器
７送信アンテナ
８受信アンテナ
９偏波面切換器
１０復調器
１１質問器
１２応答器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Oscillator 2 Divider 3 Polarization plane switch 4 Transmission antenna 5 Reception antenna 6 Modulator 7 Transmission antenna 8 Reception antenna 9 Polarization plane switch 10 Demodulator 11 Interrogator 12 Responder

Claims

In a mobile unit identification apparatus comprising a plurality of transponders each having an interrogator and one reception antenna having a fixed reception polarization plane, and using circularly polarized radio waves for communication between the interrogator and each transponder ,
The interrogator is equipped with a polarization plane switching device and one transmitting antenna,
When a communication error occurs, the polarization plane switching unit transmits data from the interrogator using the transmission antenna using a polarization plane opposite to the polarization plane of the radio wave that has caused the communication error. A mobile object identification device characterized by the above.

2. The mobile unit identification device according to claim 1, wherein the responder designated by the interrogator has a reception prohibiting function that does not return a response even if a command is received from the interrogator.

In a diversity method by a communication device comprising an interrogator and a plurality of responders having a reception antenna with a fixed reception polarization plane ,
The interrogator comprises a polarization plane switching device for switching the polarization plane of circular polarization and one transmission antenna,
When the data is transmitted from the interrogator and the response is not returned from the responder, the polarization plane is switched by the polarization plane switching unit, and the polarization plane opposite to that when the data is transmitted is used to transmit from the transmission antenna. And transmitting the data again.