JP4018290B2 - 非接触idタグ識別システムの質問器とその送信制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触IDタグ識別システムの質問器とその送信制御方法に係わり、とくに複数の質問器がそのサービスエリアが重なる状態で使用されることのある非接触IDタグ識別システムの質問器とその送信制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
非接触IDタグは、その動作電源を自装置にもたず、質問器から送られてくる電磁波を電磁結合により受け取って、それを電源として動作し、非接触IDタグとの間で情報の授受を行う。このような非接触IDタグと質問器とから成る非接触IDタグシステムでは、非接触IDタグは応答器と呼ばれ、また質問器はリーダライタ装置とも呼ばれており、例えば、非接触IDタグを携行している人物又は物が質問器のサービスエリア(交信可能エリア)へ入ってくると、その非接触IDタグの識別コード等を質問器が読みとることで、その人物又は物の識別を行う。
【0003】
図3は、従来の質問器の構成を示すブロック図、図4は非接触IDタグ(応答器)の構成を示すブロック図である。シンセサイザ1からの搬送波は、変調器2へ入力され、質問データにより変調されて送信アンプ3で増幅される。そしてサーキュータ4を介してアンテナ5へ供給され、空中へ放射される。非接触IDタグが質問器のサービスエリアへ入り、アンテナ5と非接触IDタグのアンテナ20が電磁結合すると、変復調器21はアンテナ20の受信波から電力、クロック、質問データをとり出し、電力を制御器22及びメモリ23へ供給して非接触IDタグを動作状態とし、とり出したクロック、質問データを制御器22へ送出する。これを受けた制御器は、質問データを解析し、その結果に応じてメモリ23のリード又はライトを行い、また応答データを生成して変調器21へ送る。変復調器21は、応答データに応じてその反射波の振幅が変化するように構成されており、こうして振幅変調された反射波が質問器のアンテナ5で受信される。
【0004】
質問器のアンテナ5で受信された反射波は、サーキュレータ4を介して分配器6へ送られ、ここで2分されて一方はそのまま受信系R2へ、他方は90°位相シフタ7を介して受信系R1へ入力される。受信系R1又はR2では、送信アンプ3の出力搬送波をローカル搬送波としてミキサ8又は11とフィルタ9又は12で入力高周波(応答データを含む)をベースバンド信号に変換し、受信アンプ10又は13で増幅する。これら受信系R1、R2からのベースバンド信号は、合成アンプ14で合成されたのち、レベル変換器15でディジタル信号に変換され、応答データとして出力される。ここで、2つの受信系R1、R2を用いたのは、以下の理由による。
即ち、受信波信号を検波してベースバンド信号に変換するためのローカル搬送波は、搬送波同期回路のような複雑な回路を用いず、送信用搬送波をそのまま用いている。ところが、受信波と送信搬送波の位相差は質問器と非接触IDタグとの位置関係により変化し、これが直交する(90°位相差)か又はそれに近い状態になると受信系R2のみではベースバンド出力の振幅が著しく低下する。これをさけるために、受信波とそれを90°位相シフトした受信波のそれぞれを検波することで、必ずベースバンド信号が所定レベル以上の振幅で取り出せるようにしたものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような非接触IDタグ識別システムでは、質問器は常に搬送波を送出し、いつ非接触IDタグがサービスエリアへ入ってきても対応できるようにしている。しかし、これでは、とくに携帯型の質問器の場合、電源の消耗が大きく、電源用電池の大容量化が必要になる。あるいは1日の充電による使用可能時間が短くなってしまう問題があった。また、システムによっては、複数の質問器がそのサービスエリアに重なりがあるような配置で用いられることもあり、そのような場合には各質問器からの送信波が干渉して伝送誤りを生じてしまうこともある。
【0006】
本発明の目的は、質問器の消費電力を低減でき、かつ複数台の質問器をそのサービスエリアが重なるような配置で使用しても非接触IDタグと質問器の通信がより確実に行えるようにした非接触IDタグ識別システムの質問器とその送信制御方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、無変調または質問データにより変調された送信搬送波を送出する送信手段と、前記送信搬送波に応答して非接触IDタグから返送されてきた応答信号を受信し復調する受信手段とを備えた質問器の複数台がそのサービス可能エリアに重なりがある状態で使用される場合の質問器の送信制御方法であって、
前記質問器が、それぞれ、スイッチと、予め定めたタイムスロット毎にオン又はオフレベルとなるタイミングパターンを記憶するメモリと、前記スイッチがオンされると前記メモリのタイミングパターンを読み出してそのオンレベルのタイムスロット毎に前記送信手段が送信搬送波を出力するように制御する送信制御手段を備えており、
各質問器の前記スイッチがどのような相対時間差でオンされたときでも各質問器の前記メモリに記憶されたタイミングパターンのオンレベルが常には同時刻にオンとならないように各質問器のタイミングパターンを設定し、この各タイミングパターンに基づいて各質問器からの送信搬送波が出力されるようにした質問器の送信制御方法を開示する。
【0008】
更に本発明は、無変調または質問データにより変調された送信搬送波を送出する送信手段と、前記送信搬送波に応答して非接触IDタグから返送されてきた応答信号を受信し復調する受信手段とをそれぞれ備えた複数の質問器と、非接触IDタグとを備えた非接触IDタグ識別システムであって、
前記質問器が、それぞれ、スイッチと、予め定めたタイムスロット毎にオン又はオフレベルとなるタイミングパターンを記憶するメモリと、前記スイッチがオンされると前記メモリのタイミングパターンを読み出してそのオンレベルのタイムスロット毎に前記送信手段が送信搬送波を出力するように制御する送信制御手段を備えており、
該質問器の複数台がそのサービス可能エリアに重なりがある状態で使用される場合において、各質問器の前記スイッチがどのような相対時間差でオンされたときでも各質問器の前記メモリに記憶されたタイミングパターンが単独でオンとなるタイムスロットを有するように各質問器のタイミングパターンを設定し、この各タイミングパターンに基づいて各質問器からの送信搬送波が出力されるようにした非接触IDタグ識別システムを開示する。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明になる非接触IDタグ識別システムの質問器の構成例を示すブロック図で、図3に示した従来の質問器に、送信制御器30、読み取りスイッチ31、及びメモリ32を付加した構成となっている。ここで読み取りスイッチ31は手動スイッチで、送信制御器30は、この読み取りスイッチ31がオンとなっている間だけ、メモリ32に設定されたタイミングパターンでもって送信アンプ3からの送信搬送出力をオンオフし、読み取りスイッチがオフのときは送信アンプ3の出力を常に停止とするように制御する。
【0010】
ここで、サービスエリア内に1台のみの質問器が配置されているときは、図1の質問器は、間欠的に搬送波を送信して非接触IDタグの認識や情報の授受を行うことになる。従って、例えばサービスエリア内を人物が非接触IDタグを所持してその人の識別や情報授受を行うシステムでは、そのサービスエリア内を通過している間に少なくとも1回は非接触IDタグと交信できる頻度で搬送波送信を行えるようなタイミングパターンをメモリ32に設定しておけば、間欠的に搬送波送信を行って消費電力を節減しながら、非接触IDタグの認識や情報授受を確実に行える。
【0011】
複数台の質問器のサービスエリアに重なりがあるときは、間欠的な送信タイミングが質問器の間で異なるようなタイミングパターンを各質問器に設定する。図2は質問器が3台のときのタイミングパターンの設定例を示したもので、どの質問器も1回の送信時間はt0とし、この時間幅t0のタイムスロット9個で1周期Tとなるパターンをもっている。各質問器が各周期内にオンとなるタイムスロットはいずれも2回で、このように各質問器に対して送信のチャンスが同じとなるようにするのが好ましい。各タイムスロットには符号S1〜S9を付して図示されているが、これら各タイムスロットの時間幅t0は、その間に非接触IDタグとの間で通信を行い必要な情報伝送を完了できるだけの時間としておく。
【0012】
図2に例示したタイミングパターンでは、例えば図2のように3台の質問器の読み取りスイッチが同時にオンとされたとすると、最初のタイムスロットS1では全ての質問器の送信が衝突し、正常な伝送ができない。しかしその後はタイムスロットS3で質問器Q1が、タイムスロットS4では質問器Q2が、さらにタイムスロットS5では質問器Q3が単独で搬送波出力を行うから、これら3台の質問器のサービスエリアが重なった場所に非接触IDタグがあっても、確実に通信を行うことができる。また、これらのパターンは、時間軸方向にシフトしても全く同じパターンになることはないから、読み取りスイッチのオン時間が異なっていても、必ず単独でオンとなるタイムスロットがあるので、少なくともパターンの周期T以内には必ず1回の通信が行える。従ってパターン周期Tを、例えば人が非接触IDタグをもってサービスエリア内を通過する時間よりも短く設定しておけば、間欠的送信による使用電力節約を行いながら(図2では2/9)、確実に非接触IDタグとの通信が行え、かつ複数台の質問器のサービスエリアに重なりがあるときでも、相互の干渉を避けて非接触IDタグと通信が行えるようになる。
【0013】
なお、タイミングパターンの設定方法は、図2に限られたものではなく、種々の変形が可能であることはいうまでもない。また、パターンの周期も各質問器で必ずしも同一である必要もない。また、複数台の質問器のサービスエリアが重なる領域に複数個の非接触IDタグがあったときは、それら各非接触IDタグとの間で確実に通信できるようにした技術が特願平9ー331318号で提案されている。この場合には、それら複数の非接触IDタグとの通信を行うに足りる時間よりもタイムスロットの時間幅t0が大きくなるように設定する必要がある。
【0014】
【発明の効果】
本発明によれば、質問器の消費電力を軽減できるので携帯型とするのが容易になる効果があり、また、複数台の質問器のサービスエリアに重なりがあるときでも、常に確実にどの質問器も非接触IDタグと通信を行える効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明になる質問器の構成例を示すブロック図である。
【図2】図1のメモリ32に設定するタイミングパターンの例である。
【図3】従来の質問器の構成例を示すブロック図である。
【図4】非接触IDタグの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
3 送信アンプ
30 送信制御器
31 読み取りスイッチ
32 メモリ
Claims (2)
- 無変調または質問データにより変調された送信搬送波を送出する送信手段と、前記送信搬送波に応答して非接触IDタグから返送されてきた応答信号を受信し復調する受信手段とを備えた質問器の複数台がそのサービス可能エリアに重なりがある状態で使用される場合の質問器の送信制御方法であって、
前記質問器が、それぞれ、スイッチと、予め定めたタイムスロット毎にオン又はオフレベルとなるタイミングパターンを記憶するメモリと、前記スイッチがオンされると前記メモリのタイミングパターンを読み出してそのオンレベルのタイムスロット毎に前記送信手段が送信搬送波を出力するように制御する送信制御手段を備えており、
各質問器の前記スイッチがどのような相対時間差でオンされたときでも各質問器の前記メモリに記憶されたタイミングパターンのオンレベルが常には同時刻にオンとならないように各質問器のタイミングパターンを設定し、この各タイミングパターンに基づいて各質問器からの送信搬送波が出力されるようにした質問器の送信制御方法。 - 無変調または質問データにより変調された送信搬送波を送出する送信手段と、前記送信搬送波に応答して非接触IDタグから返送されてきた応答信号を受信し復調する受信手段とをそれぞれ備えた複数の質問器と、非接触IDタグとを備えた非接触IDタグ識別システムであって、
前記質問器が、それぞれ、スイッチと、予め定めたタイムスロット毎にオン又はオフレベルとなるタイミングパターンを記憶するメモリと、前記スイッチがオンされると前記メモリのタイミングパターンを読み出してそのオンレベルのタイムスロット毎に前記送信手段が送信搬送波を出力するように制御する送信制御手段を備えており、
該質問器の複数台がそのサービス可能エリアに重なりがある状態で使用される場合において、各質問器の前記スイッチがどのような相対時間差でオンされたときでも各質問器の前記メモリに記憶されたタイミングパターンが単独でオンとなるタイムスロットを有するように各質問器のタイミングパターンを設定し、この各タイミングパターンに基づいて各質問器からの送信搬送波が出力されるようにした非接触IDタグ識別システム。
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