JP4983991B1 - 乱数生成装置および乱数生成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 送信ユニット20から送られるエネルギーを非接触で受信する受信機構101を有し、当該受信機構101で受信したエネルギーを受信電圧VINに変換する受信ユニット100と、受信電圧VINに基づいて、発振する出力信号CKINを出力する電圧制御発振器110と、電圧制御発振器110の出力信号CKINの発振周波数に応じて変動する擬似乱数を生成する擬似乱数生成器120とを備えている。
【選択図】 図1
Description
まず、本発明の第1実施形態に係る乱数生成装置について説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る乱数生成装置の概略構成例を示す回路図である。
このように示されるM系列のビット列の周期は、2p−1で示される。図4の例においては、p=20、q=17となり、周期は、220−1=1048575となる。p,qの値は必要に応じて適宜設定することができるため、それに合わせてXORゲート123の入力端子に接続されるレジスタ121も変更され得る。
次に、本発明の第2実施形態に係る乱数生成装置について説明する。図6は本発明の第2実施形態に係る乱数生成装置の概略構成例を示す回路図である。本実施形態において第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付し説明を省略する。本実施形態の乱数生成装置10Cが第1実施形態と異なる点は、受信ユニット100の受信電圧VINを所定の電圧範囲に制限するリミッタ回路130を備えていることである。
次に、本発明の第2実施形態の変形例に係る乱数生成装置について説明する。図11は本発明の第2実施形態の変形例に係る乱数生成装置の概略構成例を示す回路図である。本変形例において第2実施形態と同様の構成については同じ符号を付し説明を省略する。本変形例の乱数生成装置(図11には乱数生成装置全体は図示せず)が第2実施形態と異なる点は、リミッタ回路130Dの構成が第2実施形態のリミッタ回路130とは異なることである。具体的には、リミッタ回路130Dは、図11に示すように、入力端子と所定の電圧源(図11の例においてはグランド)との間に直列接続された抵抗R3,R4と、当該抵抗R3と抵抗R4との間にアノードが接続され、カソードに所定の電圧源(図11の例においてはグランド)が接続されたダイオードD6とを備えている。抵抗R3と抵抗R4との間には、出力端子が接続されている。
次に、本発明の第3実施形態に係る乱数生成装置について説明する。図14は本発明の第3実施形態に係る乱数生成装置における受信ユニットの概略構成例を示す回路図である。本実施形態において第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付し説明を省略する。本実施形態の乱数生成装置が第1実施形態と異なる点は、受信ユニット100Eの受信機構101Eが、送信ユニット20Eからのエネルギーとして光を非接触で受信する受光素子PD1を含んでいることである。受信ユニット100E以外の構成については第1実施形態と同様であるので図14においては図示を省略している。
次に、上記実施形態の乱数生成装置の適用例について説明する。ここでは、非接触通信などの通信機器に使用されるID(識別番号)を生成するために通信機器に乱数生成装置が設けられた例について説明する。図15は本発明の一実施形態に係る乱数生成装置が適用された通信機器の構成例を示す回路図である。
20,20E 送信ユニット
21 LEDドライバ
30 通信機器
100,100E 受信ユニット
101,101E 受信機構
102 整流回路
103 電流電圧変換回路
104 オペアンプ
110,110B,110F 電圧制御発振器
120 擬似乱数生成器
121 レジスタ
122 シフトレジスタ
123 XORゲート
130,130D リミッタ回路
140 ID格納部
C1 容量素子
D1,D2,D3,D4,D5,D6 ダイオード
L1,L2 コイル
LED1 発光ダイオード
PD1 受光素子
R1,R2,R3,R4,R5,R6 抵抗
VCC1 一次側電源
VCC2 二次側電源
Claims (6)
- 送信ユニットから非接触で送られるエネルギーに応じた受信電圧を生成する受信ユニットと、
前記受信電圧に基づいた周波数で発振する出力信号を出力する電圧制御発振器と、
前記出力信号の周波数に応じて変動する擬似乱数を生成する擬似乱数生成器と、を備え、
前記電圧制御発振器は、前記受信電圧に基づいた前記出力信号を出力するオン期間と所定の電圧レベルに固定して出力するオフ期間とを動作信号に基づいて切り替えるよう構成されており、
前記擬似乱数生成器は、前記オン期間に入力された出力信号の波数に基づいて変動する擬似乱数を生成するよう構成されている、乱数生成装置。 - 前記受信ユニットの受信電圧を所定の電圧範囲に制限するリミッタ回路を備えた、請求項1に記載の乱数生成装置。
- 前記リミッタ回路は、温度に応じて出力される電圧値が変動する温度依存特性を有している、請求項2に記載の乱数生成装置。
- 前記受信ユニットは、前記送信ユニットからの電磁波を非接触で受信するコイルを含んでいる、請求項1に記載の乱数生成装置。
- 前記受信ユニットは、前記送信ユニットからの光を非接触で受信する受光素子を含んでいる、請求項1に記載の乱数生成装置。
- 前記擬似乱数生成器は、シフトレジスタと排他的論理和ゲートとを有するM系列のビット列演算部を備える、請求項1に記載の乱数生成装置。
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