JP4255506B2 - Interrogator, contactless data carrier system, and contactless data carrier data acquisition method - Google Patents
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Description
本発明は、質問器、非接触データキャリアシステム、及び、非接触データキャリアのデータ取得方法に関し、特に、センサシステムに適用し得るようにしたものである。 The present invention relates to an interrogator, a non-contact data carrier system, and a data acquisition method for a non-contact data carrier, and is particularly applicable to a sensor system.
非接触データキャリア(応答器)及び質問器でなる非接触データキャリアシステムが、簡易なデータ処理システムとして種々の用途で用いられている。さらに、特許文献1に記載のように、非接触データキャリアが温度センサや圧力センサなどのセンサを備え、非接触データキャリアシステムを測定システムに適用する用途も出現してきている。
しかしながら、特許文献1に記載の非接触データキャリアや非接触データキャリアシステムは、以下のような課題を有するものであった。
However, the non-contact data carrier and the non-contact data carrier system described in
非接触データキャリアが温度センサや圧力センサなどのセンサを備えるため、製品単価が安く、小型、軽量であるという非接触データキャリアの特質が失われる恐れがある。例えば、非接触データキャリアから質問器へ、センサが得たアナログ信号をデジタルデータに変換して送信するためには、送信のために必要なある程度の電力が必要である。非接触データキャリアに電池を設けない場合、この必要な電力を確保することが困難であるが、電池を設ければ必要な電力を確保することができる。しかしながら、非接触データキャリアに電池を設けたならば、小型、軽量化が阻害される。 Since the non-contact data carrier includes a sensor such as a temperature sensor or a pressure sensor, the characteristics of the non-contact data carrier such as a low product unit price, small size, and light weight may be lost. For example, in order to convert an analog signal obtained by a sensor into digital data and transmit it from a non-contact data carrier to an interrogator, a certain amount of power necessary for transmission is required. If a battery is not provided on the non-contact data carrier, it is difficult to secure this necessary power, but if a battery is provided, the necessary power can be secured. However, if a battery is provided on the non-contact data carrier, the reduction in size and weight is impeded.
また、非接触データキャリアが備えるセンサの種類によって測定項目(温度、圧力など)が定まっている。言い換えると、測定項目が複数の場合には、各測定項目対応の非接触データキャリアを別途独立して形成しなければならない。 Further, measurement items (temperature, pressure, etc.) are determined depending on the type of sensor provided in the non-contact data carrier. In other words, when there are a plurality of measurement items, a non-contact data carrier corresponding to each measurement item must be separately formed.
そのため、製品単価が安く、小型、軽量である非接触データキャリアの特質を保持しつつ、かつ、測定項目に対する融通性を高くできる、質問器、非接触データキャリアシステム、及び、非接触データキャリアのデータ取得方法が望まれている。 Therefore, the interrogator, the non-contact data carrier system, and the non-contact data carrier can maintain the characteristics of a non-contact data carrier that is low in product unit price, small and lightweight, and can have high flexibility for measurement items. data acquisition how it has been desired.
かかる課題を解決するため、第1の本発明の非接触データキャリアシステムは、(1)質問器と、(2)上記質問器と無線通信によりデータ授受を行う、少なくとも1個の測定ポートを有する非接触データキャリアと、(3)上記非接触データキャリアの少なくとも1個の測定ポートに接続された、周囲の物理量に応じて被比較信号を発生する被比較信号発生源とを有し、上記非接触データキャリアが、(2−1)外部からの被比較信号が入力される測定ポートと、(2−2)上記測定ポートから入力された被比較信号を閾値と比較し、両者の大小関係を表す論理値の比較結果を出力する比較手段と、(2−3)上記閾値を出力する可変閾値手段と、(2−4)上記質問器からの閾値の変更値の指示を含む比較出力要求に従い、上記可変閾値手段からの閾値を制御し、上記比較手段の比較結果、又は、上記比較結果に関係する情報を返信する比較制御手段とを備え、(3)上記質問器は、上記比較出力要求を送出する都度、閾値の変更値を上記非接触データキャリアに指示することを特徴とする。 In order to solve such a problem, the non-contact data carrier system of the first aspect of the present invention has (1) an interrogator, and (2) at least one measurement port that exchanges data with the interrogator by wireless communication. A non-contact data carrier; and (3) a non-contact data source that generates a signal to be compared according to a surrounding physical quantity connected to at least one measurement port of the non-contact data carrier. The contact data carrier compares (2-1) a measurement port to which an external signal to be compared is input, and (2-2) compares the signal to be compared input from the measurement port with a threshold value, and determines the magnitude relationship between the two. In accordance with a comparison output request including an indication of a change value of the threshold value from the interrogator. , The above variable threshold To control the threshold from stage, the comparison result of the comparing means, or, a comparison control means for returning information related to the comparison result, (3) the interrogator, each time for sending the comparison output request The change value of the threshold value is instructed to the non-contact data carrier .
第2の本発明は、少なくとも1個の測定ポートに周囲の物理量に応じて被比較信号を発生する被比較信号発生源が接続された第1の本発明の非接触データキャリアシステムにおける非接触データキャリアを配下にしている質問器であって、比較出力要求を上記非接触データキャリアに送出する都度、閾値の変更値を上記非接触データキャリアに指示し、閾値を変更させた上記非接触データキャリアの上記比較手段の比較を繰り返し実行させて、上記比較手段の比較結果の論理が変化した閾値の情報を上記比較制御手段からの返信信号から得て、上記被比較信号発生源が発生した上記被比較信号に係る物理量の情報を得ることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, non-contact data in the non-contact data carrier system according to the first aspect of the present invention, wherein a compared signal generation source for generating a compared signal according to a surrounding physical quantity is connected to at least one measurement port. An interrogator under the control of a carrier, wherein each time a comparison output request is sent to the non-contact data carrier, the non-contact data carrier is instructed to change the threshold value and the threshold value is changed. The comparison means of the comparison means is repeatedly executed to obtain information on the threshold at which the logic of the comparison result of the comparison means has changed from the return signal from the comparison control means, and It is characterized in that information on a physical quantity related to the comparison signal is obtained.
第3の本発明は、質問器が、少なくとも1個の測定ポートに周囲の物理量に応じて被比較信号を発生する被比較信号発生源が接続された第1の本発明の非接触データキャリアシステムにおける非接触データキャリアを配下にしており、上記非接触データキャリアから、上記被比較信号発生源が発生した上記被比較信号に係る物理量の情報を得る、非接触データキャリアのデータ取得方法であって、(1)上記質問器が、比較出力要求を上記非接触データキャリアに送出する都度、閾値の変更値を上記非接触データキャリアに指示し、上記非接触データキャリアに、閾値を変更させた上記比較手段の比較を繰り返し実行させる探索工程と、(2)上記比較手段の比較結果の論理が変化した閾値の情報を、上記質問器又は上記非接触データキャリアが認識する変化閾値認識工程と、(3)上記質問器が、論理が変化した閾値の情報に基づき、上記被比較信号発生源が発生した上記被比較信号に係る物理量の情報を得る物理量同定工程とを含むことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the noncontact data carrier system according to the first aspect, wherein the interrogator is connected to at least one measurement port with a signal source to be compared that generates a signal to be compared according to a surrounding physical quantity. A non-contact data carrier data acquisition method for obtaining information on a physical quantity related to the compared signal generated by the compared signal generation source from the non-contact data carrier. (1) Each time the interrogator sends a comparison output request to the non-contact data carrier, the change value of the threshold is instructed to the non-contact data carrier, and the non-contact data carrier is changed to the threshold. A search step for repeatedly executing the comparison of the comparison means; and (2) information on the threshold at which the logic of the comparison result of the comparison means has changed is obtained from the interrogator or the non-contact data carrier. And (3) a physical quantity identification step in which the interrogator obtains information on the physical quantity related to the signal to be compared generated by the signal source to be compared based on information on a threshold whose logic has changed. It is characterized by including.
本発明によれば、非接触データキャリアの構成を高価、複雑化することなく、同一の非接触データキャリアが多様な物理量の同定に用いることができるようになる。 According to the present invention, the same non-contact data carrier can be used for identification of various physical quantities without making the configuration of the non-contact data carrier expensive and complicated.
(A)第1の実施形態
以下、本発明による質問器、非接触データキャリアシステム、及び、非接触データキャリアのデータ取得方法の第1の実施形態を図面を参照しながら詳述する。
(A) less than the first embodiment, the interrogator according to the present invention, the non-contact data carrier system, and, a first embodiment of a data acquisition how the non-contact data carrier will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、第1の実施形態の非接触データキャリアシステムの構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a contactless data carrier system according to the first embodiment.
図1において、第1の実施形態の非接触データキャリアシステム1は、非接触データキャリア2、質問器3及び上位装置4を有し、非接触データキャリア2には1又は複数(図1は2個の場合を示している)のセンサ5−1、5−2が適宜接続可能なものである。
In FIG. 1, the non-contact
なお、第1の実施形態の場合、非接触データキャリア2が固定位置のものであっても可搬式のものであっても良く、質問器3も固定位置のものであっても可搬式のものであっても良い(後述する動作説明では少なくとも一方が可搬式のものであるとして説明を行う)。また、質問器3が通信し得る非接触データキャリア2は1個だけでも複数あっても良い(後述する動作説明では複数存在するとして説明を行う)。非接触データキャリア2とセンサ5−1、5−2とは一旦接続された以降、継続して接続されている接続形態でも良く、また、測定の度に、オペレータによって接続されるものであっても良い。
In the case of the first embodiment, the
非接触データキャリア2は、例えば、RFIDタグが該当し、IDタグコア部10、不揮発性メモリ11、アンテナ12、1又は複数(図1は2個の場合を示している)のアナログ比較器13−1、13−2、及び、可変閾値部14を有し、さらに、アナログ比較器13−1、13−2と同数の測定ポート15−1、15−2と、外部拡張端子16と、外部入出力端子(外部I/O端子)17とを有する。
The
IDタグコア部10は、CPUや無線部などが該当するIDタグとしての一般的な処理を実行する部分である。IDタグコア部10は、アンテナ12が捕捉した無線信号をデジタル信号(シリアル信号;質問信号)に復調し、そのデジタル信号(又は、そのデジタル信号をシリアル/パラレル変換したデータ)を解析し、得られた質問器3からの質問に応じた処理を実行し、応答信号(例えば、パラレルデータでなる)を形成し、その応答信号(又は、その応答信号をパラレル/シリアル変換した信号)を変調してアンテナ12から返信させるものである。質問器3からの質問信号として、後述するような測定モードでの信号が存在し、このとき、IDタグコア部10は、測定モードでの動作を制御するものとなっている(特許請求の範囲での「比較制御手段」にIDタグコア部10が該当する)。
The ID
また、IDタグコア部10は、アンテナ12が捕捉した無線信号から、当該非接触データキャリア2が動作する際に必要となる電源を得る電源部を有し、各部に動作電源として供給するものである(図1では電源供給線を省略している)。
The ID
不揮発性メモリ11は、例えば、FeRAMなどでなり、当該非接触データキャリア2に割り当てられたIDなどのデータや、IDタグコア部10が実行するプログラムを格納している。なお、不揮発性メモリ11に、後述する閾値データが格納されることもあり得る。また、不揮発性メモリ11に格納されているプログラムとして、測定モード用プログラム11Pが存在する。
The
アンテナ12は、例えば、送受共用アンテナ(送信、受信用が別個であっても良い)である。アンテナ12は、例えば、アンテナコイルと、IDタグコア部10などを構成するICチップの容量成分などとで所定周波数に共振する形式のものであり、その共振によって、当該非接触データキャリア2が動作する際に必要なエネルギーを効率良く取り出せるようになされているものである。
The
各アナログ比較器13−1、13−2はそれぞれ、例えば、コンパレータ回路又はシュミットトリガ回路などでなり、対応する測定ポート15−1、15−2を介して接続されているセンサ5−1、5−2の検出信号(検出電圧)を、可変閾値部14による閾値(閾値電圧)と比較し、センサ検出信号が閾値より大きいときに論理「1」、センサ検出信号が閾値以下のときに論理「0」を出力するものである。
Each of the analog comparators 13-1 and 13-2 includes, for example, a comparator circuit or a Schmitt trigger circuit, and is connected to the sensors 5-1 and 5 via the corresponding measurement ports 15-1 and 15-2. -2 detection signal (detection voltage) is compared with the threshold value (threshold voltage) by the variable
なお、当該非接触データキャリア2に接続し得るセンサ5−1、5−2の種類は問われない。例えば、温度センサ、導電度センサ、歪センサ、圧力センサ、濃度センサ、水分センサ、抵抗分センサなどの任意のもので良い。但し、各センサ5−1、5−2は、電圧出力型のものであることを要する。また、各センサ5−1、5−2は、検出出力のダイナミックレンジを内蔵する増幅器やアッテネータなどで調整し得るものであることが好ましい。
The types of sensors 5-1 and 5-2 that can be connected to the
可変閾値部14は、IDタグコア部10から与えられた閾値データに応じた閾値(閾値電圧)を、アナログ比較器13−1、13−2に与えるものである。可変閾値部14は、例えば、閾値データのラッチ部14Aと、図2に詳細に示すような直列接続された複数の抵抗を有し、分圧電圧を選択して閾値(閾値電圧)として取り出す閾値形成部14Bとを有するものを適用でき、閾値形成部14Bにおけるスイッチのオンオフがラッチ部14Aの閾値データに応じて制御され、閾値データに対応した閾値(閾値電圧)を出力するものである。
The variable
ここで、ラッチ部14Aにラッチされる閾値データとしては、質問器3から転送されてきた閾値データの場合(第1の測定モードの場合)もあれば、不揮発性メモリ11に格納されている閾値データの場合(第2の測定モードの場合)もある。
Here, the threshold data latched by the
なお、外部拡張端子16は、可変閾値部14によって設定されている閾値(閾値電圧)を、外部から参照し得るように出力するためのものである。また、外部入出力端子(外部I/O端子)17は、不揮発性メモリ11に記憶されているデータやプログラムを外部から有線によって参照し得ると共に、外部から有線によって不揮発性メモリ11に新たなデータやプログラムを書き込むことができるようにするためのものである。
The
質問器3は、従来と同様なハードウェア構成を有し、例えば、有線又は無線回線を介して接続されている上位装置4の制御下で、質問信号を変調した無線信号を非接触データキャリア2に送信し、非接触データキャリア2が返信した応答信号を変調した無線信号を受信し、復調処理して応答信号を取り出すものである。ここで、第1の実施形態の場合、質問器3は、動作用のプログラムとして後述する測定モード用プログラム3P(図3参照)を有し、上位装置4が測定モードの動作を起動指示したときには、質問器3の主制御部(図示せず)は、測定モード用プログラム3Pに従って、非接触データキャリア2との間で質問信号及び応答信号を授受する。質問器3と非接触データキャリア2との間の質問信号及び応答信号の授受は、例えば、ISO15693などの規格に従って又は準拠して実行する。
The
上位装置4は、例えば、パソコンが該当し、質問器3を起動して、質問器3及び非接触データキャリア2間の通信を制御するものである。上位装置4は、非接触データキャリア2に係る測定データを収集するものである。なお、上位装置4に対し、有線又は無線で接続するさらに上位の装置が存在していても構わない。
The
次に、第1の実施形態の非接触データキャリアシステムの特徴動作である測定モードでの動作を説明する。 Next, the operation in the measurement mode, which is a characteristic operation of the contactless data carrier system of the first embodiment, will be described.
質問器3は、例えば、周期的に近傍に非接触データキャリア2が存在しているか否かを確認するための質問信号(の変調信号)の送信を行っており、その質問信号に対する応答信号(の変調信号)が返信されてきたことにより、非接触データキャリア2が近傍に存在していることを認識し、応答信号に含まれていたIDを含めてそのことを上位装置4に通知する。
The
上位装置4は、非接触データキャリア2のIDに、測定モードの動作対象か否かや、第1の測定モードを適用するか第2の測定モードを適用するかや、有効な測定ポートや、各測定ポートでの最小閾値に対応する測定データ(温度センサを接続した測定ポートであれば最小温度)や、各測定ポートでの閾値の1単位分に対応する測定データの変換分(温度センサを接続した測定ポートであれば温度の検出精度)などを対応付けたテーブル情報4Tを保持しており、上位装置4は、近傍に存在する非接触データキャリア2が測定モードの動作対象である場合には、第1の測定モードを適用するか第2の測定モードを適用するかや有効な測定ポートの情報を含む測定動作の起動指令を質問器3に与える。このとき、質問器3は、図3に示す測定モード用プログラム3Pを開始する。なお、上位装置4は、第1の測定モードを適用することを通知した場合には、テーブル情報4Tの当該非接触データキャリア2のレコードを、次回は第2の測定モードを適用するように更新させる。
The
なお、上述したようなテーブル情報4Tを質問器3に持たせ、質問器3自体が、測定モードの動作を起動するか否かなどを確認するようにしても良い。
The
ここで、第1の測定モードとは、その非接触データキャリア2に対する初めて(テーブル情報4Tのクリアにより初めてと見なされる場合を含む)の測定動作のモードであり、第2の測定モードとは、その非接触データキャリア2に対する2回目以降の測定動作のモードである。
Here, the first measurement mode is the first measurement operation mode for the non-contact data carrier 2 (including the case where it is regarded as the first by clearing the
質問器3は、図3に示す測定モード用プログラム3Pを開始すると、まず、第1の測定モードの動作を実行するか第2の測定モードの動作を実行するかを判別する(ステップ100)。
When the
第1の測定モードであれば、質問器3は、第1の測定モードにおける初期の測定依頼の質問信号を形成して非接触データキャリア2に送信し(ステップ101)、それに対する非接触データキャリア2からの返信を待ち受ける(ステップ102)。
If in the first measurement mode, the
ここでの質問信号は、非接触データキャリア2のID、第1の測定モードであること、最小の閾値データ(又は最小の閾値データを指示するコード)、測定ポートの番号などを含んでいる。このような質問信号を受信した非接触データキャリア2のIDタグコア部10においては、質問信号に含まれているIDにより自己への質問信号であることを認識し、測定モードが第1の測定モードであることを不揮発性メモリ11に記憶し、質問信号に含まれている最小の閾値データに係る閾値を可変閾値部14によって設定させ、質問信号に含まれている測定ポートの番号に対応付けられたアナログ比較器13−1又は13−2の比較結果(「0」又は「1」)を取り込む。そして、IDタグコア部10は、その比較結果を含む応答信号を形成して質問器3に返信する。なお、IDタグコア部10は、比較結果が「0」の場合には、応答信号の形成だけでなく、その際の閾値データより所定単位分だけ小さい閾値データを、次回の第2の測定モードにおける測定開始時の閾値データとして不揮発性メモリ11に記憶させることも行う。
The interrogation signal here includes the ID of the
上述のような応答信号の返信を受けた質問器3は比較結果が「0」であるか「1」であるかを判別する(ステップ103)。比較結果が「1」であると、今回の閾値データが最大のものでないことを確認して(ステップ104)、今回より閾値データが1単位分だけ大きく指示する測定依頼の質問信号を形成して非接触データキャリア2に送信し(ステップ105)、上述と同様に、それに対する非接触データキャリア2からの返信を待ち受ける(ステップ102)。
The
なお、今回の質問信号における閾値データが最大のものであった場合には、質問器3は、測定値として最大の閾値データに係る最大閾値より大きいものに設定し(ステップ106)、後述するステップ108に移行する。
If the threshold data in the current question signal is the maximum, the
非接触データキャリア2からの応答信号内の比較結果が「0」であると、質問器3は、測定値として、今回と前回の質問信号における閾値データに対応する2個の閾値の中間値に設定する(ステップ107)。
If the comparison result in the response signal from the
その後、未測定の測定ポートが残っているか判断し(ステップ108)、残っていると、ステップ101に戻って、その測定ポートについての測定を実行する(ステップ101〜ステップ107)。 Thereafter, it is determined whether or not an unmeasured measurement port remains (step 108), and if it remains, the process returns to step 101 to perform measurement for the measurement port (step 101 to step 107).
以上のようにして、その非接触データキャリア2についての全ての測定ポートについての測定値を得ると、質問器3は、非接触データキャリア2に対しては、測定終了を表す質問信号を送信し(ステップ109)、その返信を待って(ステップ110)、上位装置4に測定結果を送信し(ステップ111)、一連の処理を終了する。なお、このとき、上位装置4は、テーブル情報4Tを参照しつつ、閾値(閾値電圧)で表現された測定結果を、その測定項目(例えば温度)に係る表現の測定結果(温度)に変換し、内部記憶したり外部に送信したりする。なお、測定項目(例えば温度)に係る表現の測定結果(温度)への変換も質問器3が行うようにしても良い。
When the measurement values for all the measurement ports for the
上位装置から指示された測定モードが第2の測定モードであれば、質問器3は、第2の測定モードにおける初期の測定依頼の質問信号を形成して非接触データキャリア2に送信し(ステップ112)、それに対する非接触データキャリア2からの返信を待ち受ける(ステップ113)。
If the measurement mode instructed from the host device is the second measurement mode, the
ここでの質問信号は、非接触データキャリア2のID、第2の測定モードであること、測定ポートの番号などを含んでいる。このような質問信号を受信した非接触データキャリア2(のIDタグコア部10)は、後述する図4に示すような制御処理により、比較結果が「1」から「0」へ変化する境界の閾値データを得、その境界閾値データを含む応答信号を形成して質問器3に返信する。
The question signal here includes the ID of the
上述のような応答信号の返信を受けた質問器3は、測定値として、応答信号に含まれている境界閾値データに係る閾値より1/2単位分だけ小さい値に設定する(ステップ114)。なお、境界閾値データが最大閾値データの場合には、測定値として、最大閾値より大きいことを設定する。
The
その後、未測定の測定ポートが残っているか判断し(ステップ115)、残っていると、ステップ112に戻って、その測定ポートについての測定を実行させる(ステップ112〜ステップ114)。 Thereafter, it is determined whether or not an unmeasured measurement port remains (step 115), and if it remains, the process returns to step 112 to perform measurement for the measurement port (step 112 to step 114).
以上のようにして、第2の測定モードでも、その非接触データキャリア2についての全ての測定ポートについての測定値を得ると、質問器3は、上述したステップ109に移行して、非接触データキャリア2に対して測定終了を表す質問信号を送信し、その返信を待って(ステップ110)、上位装置4に測定結果を送信し(ステップ111)、一連の処理を終了する。
As described above, even in the second measurement mode, when the measurement values for all the measurement ports for the
次に、図4を参照しながら、第2の測定モードの測定依頼の質問信号を受信した非接触データキャリア2(のIDタグコア部10)の制御処理を説明する。 Next, the control process of the non-contact data carrier 2 (the ID tag core unit 10) that has received the measurement request question signal in the second measurement mode will be described with reference to FIG.
IDタグコア部10は、第2の測定モードの測定依頼の質問信号を受信すると、その質問信号に含まれている測定ポートの番号が規定する測定ポートの測定開始時用の閾値データを不揮発性メモリ11から取り出して可変閾値部14によって設定させ(ステップ200、201)、その測定ポートの番号に対応付けられたアナログ比較器13−1又は13−2の比較結果(「0」又は「1」)を取り込む(ステップ202)。そして、比較結果が「0」であるか「1」であるかを判別する(ステップ203)。
When the ID
比較結果が「1」であると、IDタグコア部10は、今回の閾値データが最大のものでないことを確認して(ステップ204)、今回より閾値データを1単位分だけ大きくし(ステップ205)、上述したステップ201に戻って、可変閾値部14によって設定させる。
If the comparison result is “1”, the ID
なお、最大の閾値データでも「1」の比較結果を得た場合には、境界閾値データとして最大閾値データを設定し(ステップ206)、後述するステップ210に移行する。 When the comparison result of “1” is obtained even with the maximum threshold data, the maximum threshold data is set as the boundary threshold data (step 206), and the process proceeds to step 210 described later.
一方、比較結果が「0」であると、IDタグコア部10は、適用した閾値データが測定開始時用の閾値データであるか否かを判別し(ステップ207)、適用した閾値データが測定開始時用の閾値データであると、閾値データを最小データ(又は測定開始時用の閾値データより所定単位分だけ小さいデータ)に更新し(ステップ208)、上述したステップ201に戻って、可変閾値部14によって設定させる。
On the other hand, if the comparison result is “0”, the ID
比較結果として「0」が得られた際の閾値データが測定開始時用の閾値データでなければ、今回の閾値データを境界閾値データに設定する(ステップ209)。そして、境界閾値データを含む応答信号を形成して質問器3に返信する(ステップ210)。その後、不揮発性メモリ11に記憶されている測定開始時用の閾値データを、境界閾値データより所定値だけ小さいものに更新し(ステップ211)、一連の処理を終了する。
If the threshold data when “0” is obtained as the comparison result is not threshold data for measurement start, the current threshold data is set as the boundary threshold data (step 209). Then, a response signal including boundary threshold data is formed and returned to the interrogator 3 (step 210). Thereafter, the threshold data for measurement start stored in the
上記第1の実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。 According to the first embodiment, the following effects can be obtained.
第1の実施形態の非接触データキャリアは、IDタグコア部10及び不揮発性メモリ11のみが1つの半導体集積回路中に形成した例を示した(すなわち、IDタグコア部10及び不揮発性メモリ11は1チップ化されている)。
The non-contact data carrier of the first embodiment shows an example in which only the ID
しかしながら、この実施形態の非接触データキャリアは、上述のチップ構成に限定されるものではなく、アナログ比較器13及び可変閾値部14が1チップ化され、この1チップ化されたアナログ比較器13及び可変閾値部14と、上述の1チップ化されたIDタグコア部10及び不揮発性メモリ11とのマルチチップ構成であっても良い。
However, the non-contact data carrier of this embodiment is not limited to the above-described chip configuration, and the
このような構成を採用することにより、測定機能対応の非接触データキャリアを安価、軽量、小型で実現できることが期待できる。 By adopting such a configuration, it can be expected that a non-contact data carrier corresponding to the measurement function can be realized at low cost, light weight and small size.
第1の実施形態の非接触データキャリアは、センサは外付けのものであるため、非接触データキャリアから見れば、センサの種類は問わない。すなわち、第1の実施形態の非接触データキャリアは、測定項目に関して汎用性が高いものである。また、従来の測定機能付きの非接触データキャリアの場合、センサそのものを搭載しているため、1個の非接触データキャリアが複数の測定項目に対応するようにすることは実際上難しい面があったが、第1の実施形態の場合、追加構成が、アナログ比較器とそれに対する閾値の設定構成だけであるので、従来に比較して、複数の測定項目に対応させることは容易である。 Since the non-contact data carrier according to the first embodiment has an external sensor, the type of sensor is not limited when viewed from the non-contact data carrier. That is, the non-contact data carrier of the first embodiment is highly versatile with respect to measurement items. In addition, in the case of a conventional non-contact data carrier with a measurement function, since the sensor itself is mounted, it is actually difficult to make one non-contact data carrier correspond to a plurality of measurement items. However, in the case of the first embodiment, since the additional configuration is only the analog comparator and the threshold setting configuration for the analog comparator, it is easier to correspond to a plurality of measurement items than in the conventional case.
第1の実施形態の場合、閾値を変化させ、比較結果が「0」と「1」との境界の閾値を探索し、その境界閾値を間接的な測定値とするようにしたので、測定信号をアナログ/デジタル変換するような構成要素を不要とでき、この点からも、非接触データキャリアの構成を安価、軽量、小型に抑えることができ、また、非接触データキャリア及び質問器間で必要な通信ビット数も抑えることができる。 In the case of the first embodiment, the threshold value is changed, the threshold value of the boundary between the comparison results “0” and “1” is searched, and the boundary threshold value is set as an indirect measurement value. In this respect, the configuration of the non-contact data carrier can be kept inexpensive, lightweight, and small, and it is necessary between the non-contact data carrier and the interrogator. The number of communication bits can be reduced.
また、2回目以降の測定動作では、前回の測定結果を利用して、比較結果が「0」と「1」との境界閾値の探索動作での初期閾値を設定するようにしたので、探索時間の短縮化が期待できる。 In the second and subsequent measurement operations, since the previous measurement result is used and the comparison result is set to the initial threshold value in the search operation for the boundary threshold value between “0” and “1”, the search time Can be shortened.
(B)第2の実施形態
次に、本発明による質問器、非接触データキャリアシステム、及び、非接触データキャリアのデータ取得方法の第2の実施形態を図面を参照しながら説明する。
(B) Second Embodiment Next, interrogator according to the invention, the non-contact data carrier system, and, a second embodiment of a data acquisition how the contactless data carrier with reference to the drawings will be described.
図5は、第2の実施形態の非接触データキャリアシステムの構成を示すブロック図であり、上述した第1の実施形態に係る図1との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。 FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the contactless data carrier system of the second embodiment. The same and corresponding parts as those in FIG. 1 according to the first embodiment described above are assigned the same and corresponding reference numerals. It shows.
第2の実施形態は、上述した第1の実施形態と比較すると、非接触データキャリア2の内部構成が異なっている。第2の実施形態の非接触データキャリア2は、複数(図5のものは2個の例)の測定ポート15−1、15−2の全てに共通に、アナログ比較器13を設けると共に、共通なアナログ比較器13と複数の測定ポート15−1、15−2との間に、アナログスイッチ(セレクタ)20を設けたものであり、その他の構成は、第1の実施形態と同様である。
The second embodiment differs from the first embodiment described above in the internal configuration of the
アナログスイッチ20は、各測定ポート15−1、15−2からのセンサ検出信号から1個の信号を選択して共通なアナログ比較器13に入力させるものであり、どの測定ポート15−1、15−2からのセンサ検出信号を選択するかは、IDタグコア部10からの選択制御信号による。
The
第2の実施形態の場合も、IDタグコア部10は、第1の実施形態の場合とほぼ同様な制御処理を行うが、その時点の測定対象の測定ポート(センサ)に対応したアナログ比較器から比較結果を取り込むことに代え、その時点の測定対象の測定ポート(センサ)からのセンサ検出信号が共通なアナログ比較器13に入力されるようにアナログスイッチ20を制御すると共に、その共通なアナログ比較器から比較結果を取り込む。
Also in the case of the second embodiment, the ID
この第2の実施形態によっても、上述した第1の実施形態と同様な効果を奏する。測定ポート数が多い場合には、第2の実施形態の方が、非接触データキャリア内の回路の小型、簡易化を期待できる。 This second embodiment also provides the same effects as those of the first embodiment described above. When the number of measurement ports is larger, the second embodiment can be expected to reduce the size and simplification of the circuit in the non-contact data carrier.
(C)第3の実施形態
次に、本発明による質問器、非接触データキャリアシステム、及び、非接触データキャリアのデータ取得方法の第3の実施形態を図面を参照しながら説明する。
(C) Third Embodiment Next, interrogator according to the invention, the non-contact data carrier system, and, a third embodiment of a data acquisition how the contactless data carrier with reference to the drawings will be described.
図6は、第3の実施形態の非接触データキャリアシステムの構成を示すブロック図であり、上述した第1の実施形態に係る図1との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。 FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the contactless data carrier system according to the third embodiment. The same and corresponding parts as those in FIG. 1 according to the first embodiment described above are assigned the same and corresponding reference numerals. It shows.
第3の実施形態は、上述した第1の実施形態と比較すると、非接触データキャリア2の内部構成が異なっている。第3の実施形態は、上述した第1の実施形態と比較すると、各アナログ比較器13−1、13−2(図6では1個のアナログ比較器13−1だけを示している)と対応する測定ポート15−1(測定ポート15−1は厳密に言えば一対のポート15−1P及び15−1Nでなる;図1や図5なども同様)、15−2との間に、センサ検出信号のダイナミックレンジを拡大するブリッジ回路21−1、21−2を設けたものであり、その他の構成は、第1の実施形態と同様である。なお、第2の実施形態の構成に対してブリッジ回路を追加する場合であれば、アナログスイッチ20の出力側に設けることが好ましい。
The third embodiment differs from the first embodiment described above in the internal configuration of the
ブリッジ回路21−1(21−2も同様)は、例えば、図7に示すように、測定ポート対15−1P及び15−1Nを介して接続されたセンサ5−1を一辺とする抵抗のブリッジ部21Aと、そのブリッジ部21Aの2個の出力端子間の電圧を取り出す差分部21Bとからなり、差分部21Bからの出力電圧がアナログ比較器13−1に入力されるようになされている。
For example, as shown in FIG. 7, the bridge circuit 21-1 (same as 21-2) is a resistor bridge having one side of the sensor 5-1 connected via the measurement port pairs 15-1 P and 15-1 N. 21A and a difference unit 21B that extracts a voltage between the two output terminals of the
この第3の実施形態によれば、上述した第1の実施形態と同様な効果に加え、センサ検出信号が小信号であっても高精度に検出できるという効果をも奏する。 According to the third embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment described above, there is an effect that even if the sensor detection signal is a small signal, it can be detected with high accuracy.
(D)第4の実施形態
次に、本発明による質問器、非接触データキャリアシステム、及び、非接触データキャリアのデータ取得方法の第4の実施形態を図面を参照しながら説明する。
(D) Fourth Embodiment Next, interrogator according to the invention, the non-contact data carrier system, and, a fourth embodiment of a data acquisition how the contactless data carrier with reference to the drawings will be described.
図8は、第4の実施形態の非接触データキャリアシステムの構成を示すブロック図であり、上述した第1の実施形態に係る図1との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。なお、図8では、質問器3及び上位装置4の図示を省略している。
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the contactless data carrier system according to the fourth embodiment. The same and corresponding parts as those in FIG. 1 according to the first embodiment described above are assigned the same and corresponding reference numerals. It shows. In FIG. 8, the
第4の実施形態は、上述した第1の実施形態と比較すると、非接触データキャリア2の内部構成と、センサ側の外部構成とが異なっている。第4の実施形態は、可変閾値部14の一方の構成要素であるラッチ部14Aだけを非接触データキャリア2の内部に残し、可変閾値部14の他方の構成要素である閾値形成部14Bを非接触データキャリア2の外部に設けるようにしたものである。すなわち、第4の実施形態の非接触データキャリア2は、閾値データの出力ポート22と、閾値(閾値電圧)の入力ポート23とを備えている。
The fourth embodiment is different from the first embodiment described above in the internal configuration of the
なお、非接触データキャリア2の内部のラッチ部14Aから、非接触データキャリア2の外部の閾値形成部14Bへの閾値データの転送は、図8に示すようなパラレル転送に限定されず、シリアル転送であっても良い。
The threshold data transfer from the
また、閾値形成部14Bを非接触データキャリア2の外部に設けるようにしたのは、閾値データの1ビットの相違に対応する閾値(閾値電圧)の変化分(単位変化)を任意に設定できるようにしていることを意図している。例えば、閾値データの1ビットの相違を閾値(閾値電圧)の0.1Vに対応させることもでき、また、0.2Vに対応させることもでき、閾値(閾値電圧)の単位変化をオペレータが任意に設定できる。例えば、単位変化が0.1Vの閾値形成部や、単位変化が0.2Vの閾値形成部など、単位変化が異なる複数種類の閾値形成部を用意しておき、いずれかの種類の閾値形成部14Bを非接触データキャリア2に接続させて閾値(閾値電圧)の単位変化を任意に設定させるようにしても良い。また、調整操作子を備え、その調整操作子の位置に応じて閾値(閾値電圧)の単位変化を任意に設定させる閾値形成部14Bを非接触データキャリア2に接続させるようにしても良い。例えば、可変型の閾値形成部としては、図2における直列接続されている各抵抗を可変抵抗に置き換え、調整操作子の位置に応じて、全ての可変抵抗の抵抗値を変化させるものを挙げることができる。
In addition, the
この第4の実施形態によれば、上述した第1の実施形態と同様な効果に加え、閾値(閾値電圧)のステップ幅を選択できるという効果を奏する。 According to the fourth embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment described above, there is an effect that the step width of the threshold (threshold voltage) can be selected.
(E)第5の実施形態
次に、本発明による質問器、非接触データキャリアシステム、及び、非接触データキャリアのデータ取得方法の第5の実施形態を図面を参照しながら説明する。
(E) Fifth Embodiment Next, interrogator according to the invention, the non-contact data carrier system, and, a fifth embodiment of a data acquisition how the contactless data carrier with reference to the drawings will be described.
図9は、第5の実施形態の非接触データキャリアの内部構成を示すブロック図であり、上述した第1の実施形態に係る図1との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。 FIG. 9 is a block diagram showing the internal configuration of the contactless data carrier according to the fifth embodiment. The same and corresponding parts as those in FIG. 1 according to the first embodiment described above are assigned the same and corresponding reference numerals. It shows.
第5の実施形態は、上述した第1の実施形態と比較すると、非接触データキャリア2の内部構成が異なっている。第5の実施形態の場合、不揮発性メモリ11には、測定ポート15−1、15−2(図9では一方の測定ポート15−1だけを示している)毎の閾値データ補正テーブル11T−1、11T−2が格納されている。
The fifth embodiment differs from the first embodiment described above in the internal configuration of the
閾値データ補正テーブル11T−1(テーブル11T−2も同様)は、可変閾値部14の閾値を規定する閾値データを受信したときや内部で決定した場合に(図3、図4参照)、その閾値データに対応する補正後の閾値データを得るためのものであり、この補正後の閾値データが可変閾値部14のラッチ部14Aにラッチされる。
The threshold data correction table 11T-1 (the same applies to the table 11T-2) is obtained when threshold data defining the threshold value of the variable
一般には、測定対象項目の状態(値;例えば温度)とセンサの出力検出信号(例えば電圧値)とは線形な関係にはなく、非線形である。詳述をしなかったが、既述した第1〜第4の実施形態は、センサ5−1、5−2が非線形関係を線形関係に補正する機能を有しているか、又は、上位装置4が、出力検出信号に対応する測定結果を、実際の測定対象項目の状態に補正する機能を備えていることを前提としている。この第5の実施形態は、閾値データを補正することにより、センサ5−1、5−2の入出力の非線形性を補償しようとしたものである。
In general, the state (value; for example, temperature) of the measurement target item and the output detection signal (for example, voltage value) of the sensor are not in a linear relationship and are nonlinear. Although not described in detail, in the first to fourth embodiments described above, the sensors 5-1 and 5-2 have a function of correcting the nonlinear relationship to a linear relationship, or the
ここで、非接触データキャリア2の測定ポート15−1、15−2に接続されるセンサ5−1、5−2の種類は任意であるので、不揮発性メモリ11の閾値データ補正テーブル11T−1、11T−2を任意に書き換えられることができるものとしておく。書換(上書き)は、例えば、質問器3からのコマンド列の送信などによって実行したり、外部入出力端子17から入力させることで行う。
Here, since the types of the sensors 5-1 and 5-2 connected to the measurement ports 15-1 and 15-2 of the
この第5の実施形態によれば、上述した第1の実施形態と同様な効果に加え、非接触データキャリアに接続されているセンサの非線形性を補償できるという効果を奏する。 According to the fifth embodiment, in addition to the same effect as that of the first embodiment described above, there is an effect that the nonlinearity of the sensor connected to the non-contact data carrier can be compensated.
(F)第6の実施形態
次に、本発明による質問器、非接触データキャリアシステム、及び、非接触データキャリアのデータ取得方法の第6の実施形態を図面を参照しながら説明する。
(F) Sixth Embodiment Next, interrogator according to the invention, the non-contact data carrier system, and, a sixth embodiment of the data acquisition how the contactless data carrier with reference to the drawings will be described.
図10は、第6の実施形態の非接触データキャリアの内部構成を示すブロック図であり、上述した第1の実施形態に係る図1との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。 FIG. 10 is a block diagram showing the internal configuration of the contactless data carrier of the sixth embodiment. The same and corresponding parts as those in FIG. 1 according to the first embodiment described above are assigned the same and corresponding reference numerals. It shows.
第6の実施形態は、非接触データキャリア2が電源供給制御部24を有する点が第1の実施形態と異なっている。電源供給制御部24は、IDタグコア部10からの供給制御信号に応じて、アナログ比較器13−1、13−2(図10では13−1のみ示している)や可変閾値部14への動作電源の供給を制御(オン又はオフ)するものである。IDタグコア部10は、質問器3からの供給制御コマンドを含む信号の受信に応じて電源供給制御部24を制御したり、測定モードを規定する質問信号の受信や測定動作の終了の認識などに応じて電源供給制御部24を制御したりする。
The sixth embodiment is different from the first embodiment in that the
すなわち、測定動作以外の通常動作(非接触データキャリア2としての質問器3との一般的な通信動作)では、アナログ比較器13−1、13−2や可変閾値部14などの測定動作にのみ機能する部分への電源供給を停止し得るようにしている。
That is, in a normal operation other than the measurement operation (a general communication operation with the
電池を搭載しない非接触データキャリア2の場合、動作エネルギーを質問器3側から得ているが、一般的な通信動作時に、測定動作にのみ機能する部分へ電源が供給され、僅かながらでも消費電力が生じている場合には、消費電力が生じていない場合に比べ、有効な交信距離が短くなってしまう。これを防止すべく、電源供給制御部24が設けられている。
In the case of the
第6の実施形態によれば、上述した第1の実施形態と同様な効果に加え、測定機能構成を設けても、通常動作時の所望する交信距離(例えば、規格が定めている交信距離)を確保できるという効果を奏する。 According to the sixth embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment described above, even if a measurement function configuration is provided, a desired communication distance during normal operation (for example, a communication distance defined by a standard) The effect that can be secured.
(G)第7の実施形態
次に、本発明による質問器、非接触データキャリアシステム、及び、非接触データキャリアのデータ取得方法の第7の実施形態を図面を参照しながら説明する。
(G) Seventh Embodiment Next, interrogator according to the invention, the non-contact data carrier system, and, the seventh embodiment of the data acquisition how the contactless data carrier with reference to the drawings will be described.
図11は、第7の実施形態の非接触データキャリアシステムの構成を示すブロック図であり、上述した第1の実施形態に係る図1との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。なお、図11では、質問器3及び上位装置4を省略しており、また、アナログ比較器も1個のみ(13)示している。
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the contactless data carrier system according to the seventh embodiment. The same or corresponding parts as those in FIG. 1 according to the first embodiment described above are assigned the same or corresponding reference numerals. It shows. In FIG. 11, the
第7の実施形態は、非接触データキャリア2が一対の電源外部供給ポート25P及び25Nと、電源外部供給制御部26とを有する点が第1の実施形態と異なっている。
The seventh embodiment is different from the first embodiment in that the
一対の電源外部供給ポート25P及び25Nは、電源を搭載していないセンサ5の電源入力端子VINP、VINN(VINNがグランド側端子)と接続されるものであり、非接触データキャリア2からセンサ5への電源供給を可能としているものである。電源外部供給制御部26は、IDタグコア部10からの供給制御信号に応じて、センサ5への動作電源の供給を制御(オン又はオフ)するものである。IDタグコア部10は、質問器3からの供給制御コマンドを含む信号の受信に応じて電源外部供給制御部26を制御したり、測定モードを規定する質問信号の受信や測定動作の終了の認識などに応じて電源外部供給制御部26を制御したりする。
The pair of power supply
第7の実施形態によれば、上述した第1の実施形態と同様な効果に加え、センサが電源を搭載していないものであっても(例えば、サーミスタ)、測定動作を実行できるという効果や、通常動作時の所望する交信距離を確保できるという効果(第6の実施形態の場合と同様)を奏する。 According to the seventh embodiment, in addition to the effects similar to those of the first embodiment described above, even if the sensor is not equipped with a power supply (for example, a thermistor), the measurement operation can be performed. There is an effect that the desired communication distance during normal operation can be ensured (similar to the case of the sixth embodiment).
(H)第8の実施形態
次に、本発明による質問器、非接触データキャリアシステム、及び、非接触データキャリアのデータ取得方法の第8の実施形態を図面を参照しながら説明する。
(H) Embodiment Next eighth interrogator according to the invention, the non-contact data carrier system, and, an eighth embodiment of the data acquisition how the contactless data carrier with reference to the drawings will be described.
図12は、第8の実施形態の非接触データキャリアシステムの構成を示すブロック図であり、上述した第1の実施形態に係る図1との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。なお、図12では、質問器3及び上位装置4を省略しており、また、アナログ比較器も1個のみ(13)を示している。
FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the contactless data carrier system according to the eighth embodiment. The same and corresponding parts as those in FIG. 1 according to the first embodiment described above are assigned the same and corresponding reference numerals. It shows. In FIG. 12, the
第8の実施形態は、非接触データキャリア2が動作コマンド出力ポート27を有する点が第1の実施形態と異なっている。
The eighth embodiment is different from the first embodiment in that the
動作コマンド出力ポート27は、IDタグコア部10が出力した測定動作のオン又はオフを表す動作コマンドを、接続されているセンサ5に与えるために設けられているものである。この第8の実施形態の場合、センサ5が、外部からの動作コマンドによって、動作のオン、オフが制御されるものであることを前提としている。
The operation command output port 27 is provided to give an operation command indicating ON or OFF of the measurement operation output from the ID
IDタグコア部10は、質問器3からの動作コマンドを含む信号の受信に応じて、動作コマンド出力ポート27へ動作コマンドを出力したり、測定モードを規定する質問信号の受信や測定動作の終了の認識などに応じて動作コマンド出力ポート27へ動作コマンドを出力したりする。
In response to reception of a signal including an operation command from the
オペレータは、例えば、センサ5の測定タイミングがある場合には、上位装置4からそのタイミングに合わせて動作コマンドを出力させたり、また、センサ5の電源をオン状態にした後、所定時間の経過を待って上位装置4からオンの動作コマンドを出力させたりし、センサ5の測定動作状態を任意に制御する。なお、センサ5の電源のオンオフ信号を非接触データキャリア2のIDタグコア部10に入力させる入力ポートを設け、センサ5の電源オンの検知に基づいて、IDタグコア部10が動作コマンド出力ポート27へオンの動作コマンドを出力するようにしても良い。
For example, when there is a measurement timing of the
第8の実施形態によれば、上述した第1の実施形態と同様な効果に加え、センサの動作状態を非接触データキャリアを介して質問器や上位装置が制御できるという効果を奏する。 According to the eighth embodiment, in addition to the same effects as those of the above-described first embodiment, there is an effect that the interrogator and the host device can control the operation state of the sensor via the non-contact data carrier.
(I)第9の実施形態
次に、本発明による質問器、非接触データキャリアシステム、及び、非接触データキャリアのデータ取得方法の第9の実施形態を図面を参照しながら説明する。
(I) Ninth Embodiment Next, interrogator according to the invention, the non-contact data carrier system, and, a ninth embodiment of the data acquisition how the contactless data carrier with reference to the drawings will be described.
図13は、第9の実施形態の非接触データキャリアシステムの構成を示すブロック図であり、上述した第1の実施形態に係る図1との同一、対応部分には同一、対応符号を付して示している。なお、図13では、質問器3及び上位装置4を省略しており、また、アナログ比較器も1個のみ(13)を示している。
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the non-contact data carrier system of the ninth embodiment. The same and corresponding parts as those in FIG. 1 according to the first embodiment described above are assigned the same and corresponding reference numerals. It shows. In FIG. 13, the
第9の実施形態は、非接触データキャリア2が、測定モードオンオフ信号生成器6と接続される測定モードオンオフ信号入力ポート28を有する点が第1の実施形態と異なっている。
The ninth embodiment is different from the first embodiment in that the
測定モードオンオフ信号生成器6は、例えば、トグルスイッチの位置に応じて論理「0」(測定モードのオフを表す)か論理「1」(測定モードのオンを表す)をとる測定モードオンオフ信号を生成するものであり、この測定モードオンオフ信号が測定モードオンオフ信号入力ポート28を介してIDタグコア部10に与えられるようになされている。
The measurement mode on / off signal generator 6 generates, for example, a measurement mode on / off signal that takes logic “0” (represents measurement mode off) or logic “1” (represents measurement mode on) according to the position of the toggle switch. The measurement mode on / off signal is generated and supplied to the ID
IDタグコア部10は、測定モードオンオフ信号が論理「1」の場合には、質問器3から測定モードの動作が指示されると測定モードの動作を実行させ、測定モードオンオフ信号が論理「0」の場合には、質問器3から測定モードの動作が指示されてもそれを無視し測定モードの動作を実行させない。
When the measurement mode on / off signal is logic “1”, the ID
なお、測定モードオンオフ信号入力ポート28からIDタグコア部10への経路上にタイマを設け、測定モードオンオフ信号入力ポート28への測定モードオンオフ信号が一旦「1」に変化した場合には、測定モードオンオフ信号入力ポート28への測定モードオンオフ信号が「0」に戻っても、IDタグコア部10へは、所定時間は「1」である測定モードオンオフ信号を入力させるようにしても良い。
When a timer is provided on the path from the measurement mode on / off
また、測定モードオンオフ信号生成器6とセンサ5とが別個独立なものでなくても良い。例えば、センサ5が測定モードオンオフ信号生成器6を内蔵し、自己が所定状態(例えば測定可能状態)のときにのみ、「1」の測定モードオンオフ信号を生成するようにしても良い。
Further, the measurement mode on / off signal generator 6 and the
第9の実施形態によれば、上述した第1の実施形態と同様な効果に加え、質問器からの要求に基づいた非接触データキャリアの測定動作の実行可否を、非接触データキャリアの外部から指示できるという効果を奏する。 According to the ninth embodiment, in addition to the same effects as those of the first embodiment described above, whether or not the measurement operation of the non-contact data carrier based on the request from the interrogator can be executed from the outside of the non-contact data carrier. The effect is that it can be instructed.
(J)他の実施形態
上記各実施形態の説明においても、種々変形実施形態に言及したが、さらに、以下に例示するような変形実施形態を挙げることができる。
(J) Other Embodiments In the description of each of the above embodiments, various modified embodiments have been referred to. However, modified embodiments exemplified below can be cited.
上述した各実施形態の技術思想は矛盾が生じない限り、他の実施形態の技術思想と組み合わせて良いことは勿論である。また、測定ポートが複数ある場合には、測定ポートによって適用する技術思想を変えるようにしても良い。 Needless to say, the technical ideas of the above-described embodiments may be combined with the technical ideas of the other embodiments as long as no contradiction arises. Further, when there are a plurality of measurement ports, the technical idea applied depending on the measurement port may be changed.
上記各実施形態では、測定値を探索している期間では閾値を変化させるものを示したが、閾値を固定化し、センサ検出信号の直流レベルを閾値データに合わせてシフトさせてアナログ比較器に入力させるようにしても良い。すなわち、アナログ比較器に入力される2入力のいずれを、閾値データに合わせてシフトさせるかは問われない。なお、特許請求の範囲の表現は、閾値側を変化させる場合だけを含むように読めるが、センサ検出信号の直流レベルをシフトさせる場合をも含むものとする。 In each of the above embodiments, the threshold value is changed during the period of searching for the measured value. However, the threshold value is fixed, and the DC level of the sensor detection signal is shifted according to the threshold data and input to the analog comparator. You may make it let it. That is, it does not matter which of the two inputs input to the analog comparator is shifted in accordance with the threshold data. In addition, although the expression of a claim can be read so that only the case where the threshold value side is changed is included, it includes the case where the DC level of the sensor detection signal is shifted.
上記各実施形態では、初回の測定動作のみ、最小値の閾値から閾値を徐々に変化(増加)させて比較結果の論理が変化する2つの閾値を探索する第1の測定モードで動作させる場合を示したが、全ての測定動作を、第1の測定モードで動作させるようにしても良い。 In each of the above-described embodiments, only the first measurement operation is performed in the first measurement mode in which the threshold value is gradually changed (increased) from the minimum value threshold value and two threshold values that change the logic of the comparison result are searched. Although shown, all the measurement operations may be performed in the first measurement mode.
第1の測定モードにおける閾値変化は、最大値の閾値から徐々に小さくなる場合であっても良い。 The threshold value change in the first measurement mode may be a case where the threshold value gradually decreases from the maximum value threshold value.
なお、比較結果の論理が変化する閾値の探索方法は、上述した第1の測定モードの方法に限定されない。例えば、いわゆる2分探索法などを適用することができる。すなわち、閾値の総数をNとしたとき、最初に、小さい方から数えてN/2番目の閾値を設定して比較結果を取り込み、その論理が「0」であれば小さい方から数えてN/4番目の閾値を設定して比較結果を取り込み、一方、初回の比較結果の論理が「1」であれば小さい方から数えて3N/4番目の閾値を設定して比較結果を取り込み、以下同様にして、前回の比較結果の論理に応じて探索範囲を半分ずつに絞り込んでいって、比較結果の論理が変化する2つの閾値を見つけ出す。 Note that the threshold value search method for changing the logic of the comparison result is not limited to the method of the first measurement mode described above. For example, a so-called binary search method can be applied. That is, assuming that the total number of thresholds is N, first, the N / 2th threshold value is set starting from the smallest value and the comparison result is fetched. If the logic is “0”, N / 4th threshold is set and the comparison result is taken in. On the other hand, if the logic of the first comparison result is “1”, the 3N / 4th threshold is set from the smallest and the comparison result is taken in, and so on. Then, the search range is narrowed down by half according to the logic of the previous comparison result, and two threshold values at which the logic of the comparison result changes are found.
上記各実施形態においては、第1の測定モードで閾値データを変更させる実行主体が質問器であるものを示したが、非接触データキャリアや上位装置が、第1の測定モードで閾値データを変更させる実行主体であっても良い。同様に、上記各実施形態においては、第2の測定モードで閾値データを変更させる実行主体が非接触データキャリアであるものを示したが、質問器や上位装置が、第2の測定モードで閾値データを変更させる実行主体であっても良い。 In each of the embodiments described above, the execution subject that changes the threshold data in the first measurement mode is the interrogator. However, the non-contact data carrier or the host device changes the threshold data in the first measurement mode. The execution subject to be executed may be used. Similarly, in each of the above embodiments, the execution subject that changes the threshold data in the second measurement mode is the non-contact data carrier. However, the interrogator or the host device has the threshold value in the second measurement mode. It may be an execution subject that changes data.
上記各実施形態においては、測定モードにおいては、非接触データキャリアから質問器へ、比較結果を返信したり、又は、論理が「1」に変化した閾値データを返信したりするものを示したが、測定結果を表す他のパラメータを返信するようにしても良い。例えば、ローパスフィルタのような徐々に充電電圧が変化する可変閾値部を用い、充電開始時点から、センサ検出信号が閾値を越えるようになった時点までの時間をIDタグコア部内のタイマで計時し、その計時時間(この計時時間は比較結果が変化した閾値の情報に対応しているものである)を、測定値を表すパラメータとして、質問器へ返信するようにしても良い。 In each of the above embodiments, in the measurement mode, the comparison result is returned from the non-contact data carrier to the interrogator, or threshold data whose logic has changed to “1” is returned. Other parameters indicating the measurement result may be returned. For example, using a variable threshold value portion where the charging voltage gradually changes such as a low-pass filter, the time from the charging start time to the time when the sensor detection signal exceeds the threshold is counted by a timer in the ID tag core portion, The timekeeping time (this timekeeping time corresponds to the threshold value information whose comparison result has changed) may be returned to the interrogator as a parameter representing the measured value.
上記各実施形態においては、質問器から非接触データキャリアへ閾値データそのものを与えるものを示したが、閾値データを規定する閾値コードを与え、非接触データキャリアが不揮発性メモリのコード/データ変換テーブルに従って閾値データに変換するものであっても良い。この場合においては、測定結果を表すパラメータとして、閾値データではなく閾値コードを、非接触データキャリアから質問器へ返信するようにしても良い。 In each of the above embodiments, the threshold data itself is given from the interrogator to the non-contact data carrier. However, a threshold code that defines the threshold data is given, and the non-contact data carrier is a code / data conversion table of the nonvolatile memory. The threshold value data may be converted in accordance with the above. In this case, as a parameter representing the measurement result, a threshold code instead of threshold data may be returned from the non-contact data carrier to the interrogator.
なお、質問器及び非接触データキャリア間の情報伝送方式は、電磁結合方式やマイクロ波方式などのいずれであっても良い。非接触データキャリアが、電池搭載型であっても良く、この場合には、電磁誘導方式や光通信方式などを適用することができる。 The information transmission method between the interrogator and the non-contact data carrier may be any of an electromagnetic coupling method and a microwave method. The non-contact data carrier may be a battery-mounted type. In this case, an electromagnetic induction method, an optical communication method, or the like can be applied.
上記各実施形態においては、閾値との大小を比較結果として出力するアナログ比較器の場合を示したが、センサ検出信号が+閾値〜−閾値の範囲の中か外かを判定するウィンドコンパレータを適用するようにしても良い。また、デジタル出力のセンサを考慮してデジタル比較器を適用しても良い。例えば、この場合でも、デジタル比較器は、センサ出力データと閾値データが一致しているか否かの比較結果を出力するものであっても良い。このようなデジタル比較器は、例えば、各ビット毎に設けられたイクスクルーシブオア素子と、全てのイクスクルーシブオア素子の出力が入力されるオア素子とで構成することができる。 In each of the above embodiments, the case of an analog comparator that outputs the magnitude of a threshold as a comparison result has been shown. However, a window comparator that determines whether a sensor detection signal is in the range of + threshold to -threshold is applied. You may make it do. A digital comparator may be applied in consideration of a digital output sensor. For example, even in this case, the digital comparator may output a comparison result as to whether or not the sensor output data and the threshold data match. Such a digital comparator can be composed of, for example, an exclusive OR element provided for each bit and an OR element to which the outputs of all the exclusive OR elements are input.
また、上記各実施形態においては、1個の測定項目については1個のアナログ比較器で比較結果を得るものを示したが、1個の測定項目について複数個のアナログ比較器で比較結果を得るようにしても良い。例えば、1個の測定項目用に2個のアナログ比較器を設け、それぞれに異なる閾値(例えば、Aと、A+1単位分)を設定して比較させ、2個の比較結果を同時に得て、質問器に送信するようにしても良い。 Further, in each of the above-described embodiments, one measurement item is obtained with one analog comparator, but a comparison result is obtained with a plurality of analog comparators for one measurement item. You may do it. For example, two analog comparators are provided for one measurement item, and different threshold values (for example, A and A + 1 units) are set for comparison, and two comparison results are obtained at the same time. You may make it transmit to a device.
各実施形態の非接触データキャリアに搭載する半導体チップの数や、各半導体チップにどのような構成要素を形成させるかは任意であって良い。 The number of semiconductor chips mounted on the contactless data carrier of each embodiment and what components are formed on each semiconductor chip may be arbitrary.
上記各実施形態においては、質問器が1個の非接触データキャリアから測定動作に係る応答信号を得る場合を示したが、1個の質問器が複数の非接触データキャリアを配下にしている場合には、例えば、以下の処理1〜処理4により、各非接触データキャリアから、測定情報を取り込むようにすれば、効率よく測定情報を取り込むことができる。
In each of the embodiments described above, the interrogator obtains a response signal related to the measurement operation from one non-contact data carrier. However, the single interrogator has a plurality of non-contact data carriers. For example, if the measurement information is captured from each non-contact data carrier by the following
処理1:質問器は、全ての非接触データキャリアに対し、放送機能により、測定モードを指示する。 Process 1: The interrogator instructs the measurement mode by the broadcast function for all non-contact data carriers.
処理2:質問器は、全ての非接触データキャリアに対し、放送機能により、閾値データを与えると共に、閾値データを、徐々に大きくしていく。 Process 2: The interrogator gives threshold data to all non-contact data carriers by the broadcasting function and gradually increases the threshold data.
処理3:非接触データキャリアは、測定モードが指示された後は、閾値データが与えられる毎に、アナログ比較器の比較結果を確認し、比較結果が変化した際の閾値データを内部の不揮発性メモリに記憶させる。比較結果が変化した際の閾値データを内部の不揮発性メモリに記憶させた場合には、非接触データキャリアは、それ以降、閾値データが与えられても比較動作を実行しない。 Process 3: After the measurement mode is instructed, the non-contact data carrier checks the comparison result of the analog comparator every time the threshold data is given, and sets the threshold data when the comparison result is changed to the non-volatile data inside. Store in memory. When the threshold data when the comparison result is changed is stored in the internal nonvolatile memory, the non-contact data carrier does not execute the comparison operation thereafter even if the threshold data is given.
処理4:質問器は、最大の閾値データを送出した後には、各非接触データキャリアを個別に指定して(例えば、ポーリング方式による)、その非接触データキャリアの不揮発性メモリに記憶されている、比較結果が変化した際の閾値データを取り込む。 Process 4: After sending the maximum threshold data, the interrogator designates each contactless data carrier individually (for example, by a polling method) and stores it in the nonvolatile memory of the contactless data carrier. Then, the threshold value data when the comparison result changes is captured.
質問器と上位装置との機能分けは、上記各実施形態のものに限定されない。なお、特許請求の範囲では、非接触データキャリアに対する上位側の装置をまとめて質問器と呼んでいる。 The functional division between the interrogator and the higher-level device is not limited to those in the above embodiments. In the claims, the higher-level devices for the non-contact data carrier are collectively called an interrogator.
また、固定データの保持面などについての、非接触データキャリアと質問器との機能分けは、上記各実施形態のものに限定されない。例えば、閾値データ補正テーブルを質問器が備え、質問器が閾値データの補正処理を実行するようにしても良い。 Further, the functional division of the non-contact data carrier and the interrogator for the fixed data holding surface or the like is not limited to those of the above embodiments. For example, the interrogator may be provided with a threshold data correction table, and the interrogator may execute threshold data correction processing.
1…非接触データキャリアシステム、2…非接触データキャリア、3…質問器、4…上位装置、5、5−1、5−2…センサ、6…測定モードオンオフ信号生成器、10…IDタグコア部、11…不揮発性メモリ、11T−1、11T−2…閾値データ補正テーブル、12…アンテナ、13、13−1、13−2…アナログ比較器、14…可変閾値部、15、15−1、15−2…測定ポート、16…外部拡張端子、17…外部入出力端子(外部I/O端子)、20…アナログスイッチ、21…ブリッジ回路、22…閾値データの出力ポート、23…閾値(閾値電圧)の入力ポート、24…電源供給制御部、25P、25N…電源外部供給ポート、26…電源外部供給制御部、27…動作コマンド出力ポート、28…測定モードオンオフ信号入力ポート。
DESCRIPTION OF
Claims (26)
上記質問器と無線通信によりデータ授受を行う、少なくとも1個の測定ポートを有する非接触データキャリアと、
上記非接触データキャリアの少なくとも1個の測定ポートに接続された、周囲の物理量に応じて被比較信号を発生する被比較信号発生源とを有し、
上記非接触データキャリアが、
外部からの被比較信号が入力される上記測定ポートと、
上記測定ポートから入力された被比較信号を閾値と比較し、両者の大小関係を表す論理値の比較結果を出力する比較手段と、
上記閾値を出力する可変閾値手段と、
上記質問器からの閾値の変更値の指示を含む比較出力要求に従い、上記可変閾値手段からの閾値を制御し、上記比較手段の比較結果、又は、上記比較結果に関係する情報を返信する比較制御手段とを備え、
上記質問器は、上記比較出力要求を送出する都度、閾値の変更値を上記非接触データキャリアに指示する
ことを特徴とする非接触データキャリアシステム。 Interrogator,
A non-contact data carrier having at least one measurement port for exchanging data with the interrogator by wireless communication;
A compared signal generation source configured to generate a compared signal according to a surrounding physical quantity, connected to at least one measurement port of the non-contact data carrier;
The contactless data carrier is
The above measurement port to which an external signal to be compared is input,
A comparison means for comparing the signal to be compared input from the measurement port with a threshold value and outputting a comparison result of logical values representing the magnitude relationship between the two;
Variable threshold means for outputting the threshold value;
Comparison control for controlling a threshold value from the variable threshold value means according to a comparison output request including an instruction of a change value of the threshold value from the interrogator and returning a comparison result of the comparison means or information related to the comparison result and means,
The interrogator instructs the non-contact data carrier to change a threshold value every time the comparison output request is sent .
上記比較制御手段は、上記非線形性補償情報記憶手段の記憶情報に従い、上記可変閾値手段に出力閾値を指示する情報を変更する
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の非接触データキャリアシステム。 The non-contact data carrier comprises non-linearity compensation information storage means for storing non-linear information of a signal to be compared generation source that generates the signal to be compared according to a surrounding physical quantity,
The non-contact according to any one of claims 1 to 7, wherein the comparison control means changes information indicating an output threshold to the variable threshold means according to the storage information of the nonlinearity compensation information storage means. Data carrier system.
その後、個別通信により、上記各非接触データキャリアから、比較結果の論理が変化した閾値の情報を取り込んで、上記被比較信号発生源が発生した上記被比較信号に係る物理量の情報を得ることを特徴とする請求項17に記載の非接触データキャリアシステム。 The interrogator causes each non-contact data carrier to repeatedly execute the comparison of the comparison means with the changed threshold value by broadcast communication, and stores information on the threshold value at which the logic of the comparison result of the comparison means has changed. Let me know
Thereafter, the information of the threshold value with which the logic of the comparison result has changed is taken from each of the non-contact data carriers by individual communication to obtain information on the physical quantity related to the signal to be compared generated by the signal to be compared source. 18. A contactless data carrier system according to claim 17 , characterized in that
比較出力要求を上記非接触データキャリアに送出する都度、閾値の変更値を上記非接触データキャリアに指示し、閾値を変更させた上記非接触データキャリアの上記比較手段の比較を繰り返し実行させて、上記比較手段の比較結果の論理が変化した閾値の情報を上記比較制御手段からの返信信号から得て、上記被比較信号発生源が発生した上記被比較信号に係る物理量の情報を得ることを特徴とする質問器。 A non-contact data carrier in the non-contact data carrier system according to claim 1, wherein a compared signal generation source that generates a compared signal according to a surrounding physical quantity is connected to at least one measurement port. A subordinate interrogator,
Each time a comparison output request is sent to the non-contact data carrier, the change value of the threshold value is instructed to the non-contact data carrier, and the comparison of the non-contact data carrier with the changed threshold value is repeatedly executed, The information of the threshold value at which the logic of the comparison result of the comparison means has changed is obtained from the return signal from the comparison control means, and the information on the physical quantity related to the signal to be compared generated by the signal to be compared source is obtained. Interrogator.
その後の個別通信により、上記各非接触データキャリアから、比較結果の論理が変化した閾値の情報を取り込んで、上記被比較信号発生源が発生した上記被比較信号に係る物理量の情報を得る
ことを特徴とする請求項21に記載の質問器。 By means of broadcast communication, each non-contact data carrier is caused to repeatedly execute the comparison of the comparison means whose threshold value has been changed, and information on the threshold value in which the logic of the comparison result of the comparison means has changed is stored,
By subsequent individual communication, information on a threshold whose logic of the comparison result has changed is taken from each non-contact data carrier, and information on a physical quantity related to the signal to be compared generated by the signal to be compared source is obtained. The interrogator according to claim 21 , characterized in that:
上記質問器が、比較出力要求を上記非接触データキャリアに送出する都度、閾値の変更値を上記非接触データキャリアに指示し、上記非接触データキャリアに、閾値を変更させた上記比較手段の比較を繰り返し実行させる探索工程と、
上記比較手段の比較結果の論理が変化した閾値の情報を、上記質問器又は上記非接触データキャリアが認識する変化閾値認識工程と、
上記質問器が、論理が変化した閾値の情報に基づき、上記被比較信号発生源が発生した上記被比較信号に係る物理量の情報を得る物理量同定工程とを含む
ことを特徴とする非接触データキャリアのデータ取得方法。 The non-contact data carrier system according to any one of claims 1 to 15, wherein the interrogator is connected to at least one measurement port with a signal source to be compared that generates a signal to be compared according to a surrounding physical quantity. A data acquisition method for a non-contact data carrier, which is under the control of a contact data carrier and obtains information on a physical quantity related to the compared signal generated by the compared signal generation source from the non-contact data carrier,
Each time the interrogator sends a comparison output request to the non-contact data carrier, the change value of the threshold value is instructed to the non-contact data carrier, and the non-contact data carrier compares the comparison means with the threshold value changed. A search process that repeatedly executes
A change threshold value recognition step in which the interrogator or the non-contact data carrier recognizes information on the threshold value at which the logic of the comparison result of the comparison means has changed;
The interrogator includes a physical quantity identification step for obtaining information on a physical quantity related to the signal to be compared generated by the signal source to be compared based on information on a threshold whose logic has changed. Data acquisition method.
上記変化閾値認識工程は、上記各非接触データキャリアが実行し、上記比較手段の比較結果の論理が変化した閾値の情報を内部記憶させ、
上記物理量同定工程は、上記質問器が、個別通信により、上記各非接触データキャリアから、比較結果の論理が変化した閾値の情報を取り込んで、上記各非接触データキャリアについて繰り返し実行する
ことを特徴とする請求項25に記載の非接触データキャリアのデータ取得方法。 The search step is performed in parallel for each non-contact data carrier by broadcast communication from the interrogator to the non-contact data carrier,
The change threshold value recognition step is executed by each of the non-contact data carriers, and internally stores information of a threshold value at which the logic of the comparison result of the comparison means has changed,
The physical quantity identification step is characterized in that the interrogator takes in threshold information whose logic of the comparison result has changed from each non-contact data carrier by individual communication, and repeatedly executes each non-contact data carrier. The method for obtaining data of a non-contact data carrier according to claim 25 .
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