JP5015556B2 - Data transmission system - Google Patents
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Description
この発明は、例えば非接触ICカードと通信するデータ通信システム及びリーダライタ装置に関する。 The present invention relates to a data communication system and a reader / writer device that communicate with, for example, a non-contact IC card.
例えば特許文献1に示す従来例の「非接触情報記録媒体を用いた情報伝送システム」では、リーダライタ(以下、R/Wという場合がある)と非接触情報記録媒体との間に中継器を設け、中継器にて周波数変換、電力増幅を行って、通信エリアを拡大していた。 For example, in the conventional “information transmission system using a non-contact information recording medium” disclosed in Patent Document 1, a repeater is provided between a reader / writer (hereinafter sometimes referred to as R / W) and a non-contact information recording medium. The communication area was expanded by providing frequency conversion and power amplification using a repeater.
図4は、特許文献1において情報伝送されるデータのプロトコル図である。図において、R/Wと非接触情報記録媒体は、伝送確認方法を用いて情報伝送を行うとしている。この場合、中継器は、単に受け取った信号を周波数変換し、かつ、電力増幅して信号を送り出すだけである。 FIG. 4 is a protocol diagram of data transmitted in Patent Document 1. In the figure, the R / W and the non-contact information recording medium perform information transmission using a transmission confirmation method. In this case, the repeater simply converts the frequency of the received signal and amplifies the power to send out the signal.
次に、図5に第2の従来技術を示す。図5は、一般的な伝送確認方法を利用したデータ伝送装置を示す。データ伝送装置は、コントローラ、非接触ICカード(以下、ICCという場合がある)、R/Wとから構成される。コントローラは、通信制御を行う。ICCは非接触ICカードを示す。R/Wは、コントローラからの有線信号をICCに送信する無線信号に変換し、あるいは、ICCからの無線信号をコントローラに送信する有線信号に変換する。R/WとICCとの間は無線区間であり、伝送距離が数cm程度である周波数帯、パワーを使用するものとする。 Next, FIG. 5 shows a second prior art. FIG. 5 shows a data transmission apparatus using a general transmission confirmation method. The data transmission apparatus includes a controller, a non-contact IC card (hereinafter, sometimes referred to as ICC), and an R / W. The controller performs communication control. ICC indicates a non-contact IC card. The R / W converts a wired signal from the controller into a wireless signal to be transmitted to the ICC, or converts a wireless signal from the ICC into a wired signal to be transmitted to the controller. Between R / W and ICC is a wireless section, and a frequency band and power with a transmission distance of about several centimeters are used.
図6は、図5のデータ伝送装置の通信プロトコルを示す。図6は、コントローラ、R/W、ICCの間の通信を示す図である。図6に示すように、コントローラ、R/W、ICC等は、コマンドやレスポンスを受け取ると、受取確認のため、肯定応答であるACKや否定応答であるNACKを送信する。この処理が、「伝送確認方法」と呼ばれる所以である。
特許文献1の「非接触情報記録媒体を用いた情報伝送システム」では、信号を単に電力増幅するだけなので、通信に要する時間は、通信エリアが広くなるにつれ長くなる。このため、コマンドやレスポンスのタイムアウトが発生するという課題があった。 In the “information transmission system using a non-contact information recording medium” in Patent Document 1, since the signal is simply amplified, the time required for communication becomes longer as the communication area becomes wider. For this reason, there has been a problem that a command or response time-out occurs.
また、第2の従来例の「伝送確認方法を利用したデータ伝送装置」では、伝送距離の短い電波を使用する場合、ユーザがICCをR/Wにかざすことができる距離まで近づかなければならないという不便さがあった。また、第2の従来例の「伝送確認方法を利用したデータ伝送装置」では、R/Wを固定して使用するため、R/Wを移動可能とすると、コントローラとR/Wとの通信が確保できないという課題があった。 In addition, in the “data transmission device using the transmission confirmation method” of the second conventional example, when using a radio wave with a short transmission distance, the user must approach a distance that allows the user to hold the ICC over the R / W. There was inconvenience. Also, in the “data transmission apparatus using the transmission confirmation method” of the second conventional example, since the R / W is fixed and used, if the R / W can be moved, the communication between the controller and the R / W is not possible. There was a problem that it could not be secured.
この発明は、コントローラ及び非接触ICカードと長距離通信が可能なリーダライタ装置の提供を目的とする An object of the present invention is to provide a reader / writer device capable of long-distance communication with a controller and a non-contact IC card.
この発明のデータ伝送システムは、
データの書き込みと読み出しとが可能であるICチップであって非接触によりデータ通信を行なうICチップを備える携帯可能な非接触型IC通信装置と非接触でデータ通信するリーダライタ装置であって前記非接触型IC通信装置からデータを読み込むとともに前記非接触型IC通信装置にデータを書き込む前記リーダライタ装置と、
前記リーダライタ装置と通信することにより前記リーダライタ装置を制御する制御装置と
を備えたデータ伝送システムにおいて、
前記リーダライタ装置は、
前記非接触型IC通信装置と非接触でデータ通信するIC側通信部と、
前記制御装置と通信する制御側通信部と
を備え、
前記IC側通信部と前記制御側通信部とは、
無線通信により互いにデータをやり取りすることを特徴とする。
The data transmission system of this invention is
A reader / writer device that performs non-contact data communication with a portable non-contact type IC communication device that includes an IC chip that can write and read data and that performs non-contact data communication. The reader / writer device for reading data from a contact IC communication device and writing data to the non-contact IC communication device;
In a data transmission system comprising a control device for controlling the reader / writer device by communicating with the reader / writer device,
The reader / writer device is
An IC-side communication unit that performs data communication with the non-contact IC communication device in a non-contact manner;
A control-side communication unit that communicates with the control device;
The IC side communication unit and the control side communication unit are:
It is characterized by exchanging data with each other by wireless communication.
この発明により、コントローラ及び非接触型ICカードと長距離通信が可能なリーダライタ装置を提供をすることができる。 According to the present invention, a reader / writer device capable of long-distance communication with a controller and a non-contact type IC card can be provided.
実施の形態1.
図1、図2を用いて実施の形態1を説明する。図1は実施の形態1におけるデータ伝送システム101の構成図である。データ伝送システム101は、コントローラ(制御装置)と、中継装置A(制御側通信部)と、中継装置B(IC側通信部)とを備える。コントローラは、背景技術と同じく通信制御を行う。非接触ICカードは背景技術と同じである。中継装置Aと中継装置Bとは、リーダライタ装置10を構成する。中継装置Aと中継装置Bとから構成されるリーダライタ装置10は、ICCと非接触通信をするとともに、コントローラと通信する。図1に示すように、中継装置Aはコントローラと通信し、中継装置BはICCと非接触の通信を行なう。また、中継装置Aと中継装置Bとは互いに無線通信する。
Embodiment 1 FIG.
The first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of a data transmission system 101 according to the first embodiment. The data transmission system 101 includes a controller (control device), a relay device A (control side communication unit), and a relay device B (IC side communication unit). The controller performs communication control as in the background art. The non-contact IC card is the same as the background art. The relay device A and the relay device B constitute a reader / writer device 10. The reader / writer device 10 composed of the relay device A and the relay device B performs non-contact communication with the ICC and also communicates with the controller. As shown in FIG. 1, the relay device A communicates with the controller, and the relay device B performs non-contact communication with the ICC. Further, the relay device A and the relay device B communicate with each other wirelessly.
図1、図2をもとに動作を説明する。
中継装置Aは、
(1)コントローラからのコマンドを受取る機能、
(2)コマンドの受取確認のためのACK/NACKをコントローラに発信する機能、
(3)受取ったコマンドを中継装置Bに向けて無線発信する機能、
(4)中継装置Bからのレスポンスを受取る機能、
(5)受取ったレスポンスをコントローラに向けて発信する機能、
(6)コントローラが発するACK/NACKを受取る機能、
(7)コントローラからNACKが送られた場合レスポンスを再送する機能
を有する。
The operation will be described with reference to FIGS.
Relay device A
(1) A function for receiving a command from the controller,
(2) A function of transmitting an ACK / NACK to the controller to confirm receipt of the command,
(3) A function for wirelessly transmitting the received command to the relay apparatus B,
(4) A function of receiving a response from the relay device B,
(5) A function to send the received response to the controller,
(6) A function of receiving ACK / NACK issued by the controller,
(7) It has a function of resending a response when a NACK is sent from the controller.
中継装置Bは、
(1)中継装置Aからのコマンドを受け取る機能、
(2)受け取ったコマンドをICCに向けて無線発信する機能、
(3)ICCが発するACK/NACKを受取る機能、
(4)ICCからNACKが送られた場合コマンドを再送する機能、
(5)ICCからのレスポンスを受け取る機能、
(6)受取ったレスポンスを中継装置Aに向けて発信する機能、
(7)ICCに向けてレスポンスの受け取り確認のためのACK/NACKをICCに発信する機能
を有する。
Relay device B
(1) A function of receiving a command from the relay device A,
(2) A function to wirelessly send the received command to the ICC,
(3) Function for receiving ACK / NACK issued by ICC,
(4) A function of resending a command when a NACK is sent from the ICC,
(5) A function for receiving a response from the ICC.
(6) A function to send the received response to the relay device A,
(7) It has a function of sending an ACK / NACK to the ICC to confirm receipt of a response toward the ICC.
無線区間1は、無線区間2よりも伝送距離が長い周波数帯域の電波を使用するとともに、伝送確認処理を行わずに通信の確認ができるものとする。 The wireless section 1 uses radio waves in a frequency band having a transmission distance longer than that of the wireless section 2 and can confirm communication without performing a transmission confirmation process.
次に、図2を使い、実施の形態1のプロトコルについて述べる。コントローラと中継装置Aとの間は、伝送確認を行った通信が実現されている。中継装置Aと中継装置Bとの間(無線区間1)は、伝送確認を行わなくても通信の確認ができる無線通信が実現される。中継装置BとICCとの間(無線区間2)は、伝送確認を行った通信が実現されている。 Next, the protocol of the first embodiment will be described with reference to FIG. Communication between the controller and the relay device A that has been confirmed for transmission is realized. Between the relay device A and the relay device B (wireless section 1), wireless communication capable of confirming communication without performing transmission confirmation is realized. Communication between the relay apparatus B and the ICC (wireless section 2) in which transmission is confirmed is realized.
図2と図6との対比からわかるように、コントローラからみると、中継装置Aはあたかも図5のR/Wのように見える。また、ICCからみると、中継装置Bは図5のR/Wのように見える。 As can be seen from the comparison between FIG. 2 and FIG. 6, when viewed from the controller, the relay device A looks like R / W in FIG. Further, when viewed from the ICC, the relay device B looks like R / W in FIG.
図3は、中継装置Aのハードウェア構成図である。中継装置Bのハードウェア構成も中継装置Aと同様である。図3において、中継装置Aは、プログラムを実行するCPU810(中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう)を備えている。CPU810は、バス811を介してROM(Read Only Memory)812、RAM(Random Access Memory)813、第1通信部814、第2通信部815、フラッシュメモリ820と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。フラッシュメモリ820の代わりに、磁気ディスク装置を用いても良い。
FIG. 3 is a hardware configuration diagram of the relay apparatus A. The hardware configuration of the relay apparatus B is the same as that of the relay apparatus A. In FIG. 3, the relay device A includes a CPU 810 (also referred to as a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, or a processor) that executes a program. The
RAM813は、揮発性メモリの一例である。ROM812、フラッシュメモリ820等の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置あるいは記憶部、格納部の一例である。第1通信部814及び第2通信部815は、入力部、入力装置の一例である。また、第1通信部814及び第2通信部815は、出力部、出力装置の一例である。
The
第1通信部814及び第2通信部815は、相手装置と通信する。中継装置Aであれば、第1通信部814はコントローラと通信し、第2通信部815は中継装置Bと無線通信する。中継装置Bであれば、第1通信部814は中継装置Aと無線通信し、第2通信部815はICCと非接触で通信する。
The
フラッシュメモリ820には、オペレーティングシステム821(OS)、プログラム群823、ファイル群824が記憶されている。プログラム群823のプログラムは、CPU810、オペレーティングシステム821により実行される。
The
プログラム群823には、中継装置Aを制御するプログラムが記憶されている。中継装置Bであれば、中継装置Bを制御するプログラムが記憶されている。中継装置Aはこのプログラムにより、コントローラに対して従来のR/Wと同様に振る舞うとともに中継装置Bと無線通信でデータをやりとりする。また、中継装置Bはこのプログラムにより、ICCに対して従来のR/Wと同様に振る舞うとともに中継装置Aと無線通信してデータをやりとりする。
The
また、通信されるデータは、中継装置AのRAM813あるいはフラッシュメモリ820に記憶される。中継装置Bも同様である。
The data to be communicated is stored in the
なお、実施の形態1ではICカードを例に説明したが、ICカードは、データの書き込みと読み出しとが可能であるICチップであって非接触によりデータ通信を行なうICチップを備える携帯可能な非接触型IC通信装置の一例である。非接触型IC通信装置は、ICタグとして実現される場合でもよいし、また、携帯電話に組み込まれるような場合にも適用可能である。 Although the IC card is described as an example in the first embodiment, the IC card is an IC chip that can write and read data and includes an IC chip that performs data communication without contact. It is an example of a contact type IC communication apparatus. The non-contact type IC communication device may be realized as an IC tag or applied to a case where it is incorporated in a mobile phone.
このように、中継装置Aはコントローラから見るとR/Wのように見え、かつ、中継装置BはICCから見るとR/Wのように見え、さらに、中継装置Aと中継装置Bとの間は長距離中心可能な無線区間1としたので、コントローラやICCに格納されている通信制御プログラムを変更することなく通信距離を伸ばす効果がある。 Thus, the relay device A looks like R / W when viewed from the controller, and the relay device B looks like R / W when viewed from the ICC, and further, between the relay device A and the relay device B. Since the wireless section 1 is capable of centering over a long distance, there is an effect of extending the communication distance without changing the communication control program stored in the controller or ICC.
無線区間1は、無線区間2よりも伝送距離が長い周波数帯域の電波を使用し、伝送確認を行わずに通信の確認ができるので、コマンドやレスポンスのタイムアウトを回避する効果がある。 The wireless section 1 uses radio waves in a frequency band having a transmission distance longer than that of the wireless section 2 and can confirm communication without performing transmission confirmation. Therefore, there is an effect of avoiding command and response timeout.
中継装置Aと中継装置Bとは、通信距離の長い無線区間1で結ばれているので、中継装置Aと固定体、中継装置Bを移動体とすることで、コントローラとICCとは、無線区間2の通信距離より離れた位置で通信を確保できる効果がある。 Since the relay device A and the relay device B are connected in the wireless section 1 having a long communication distance, the controller and the ICC are connected to the wireless section by using the relay device A and the fixed body and the relay device B as the moving body. There is an effect that communication can be secured at a position away from the communication distance of 2.
以上の実施の形態では、通信を制御して、非接触ICカードのデータをリードライトするシステムにおいて、通信を制御するコントローラと、データを記録保持する非接触ICカードとの間に、長距離離れている中継装置間の無線通信が可能な中継装置Aと、短距離な位置にある非接触ICカードと通信可能な中継装置Bがあることを特徴とするデータ伝送装置を説明した。 In the above embodiment, in a system that controls communication and reads / writes data of a non-contact IC card, a long distance is provided between the controller that controls communication and the non-contact IC card that records and holds data. A data transmission apparatus characterized in that there is a relay apparatus A capable of wireless communication between the relay apparatuses and a relay apparatus B capable of communicating with a contactless IC card located at a short distance.
以上の実施の形態では、コントローラ側から中継装置Aは、中継装置A、Bがない場合のリーダ/ライタと同等の動作をすることを特徴とするデータ伝送システムを説明した。 In the above embodiment, the data transmission system has been described in which the relay device A performs the same operation as the reader / writer when the relay devices A and B are not provided from the controller side.
以上の実施の形態では、非接触ICカード側から中継装置Bは、中継装置A、Bがない場合のリーダ/ライタと同等の動作をすることを特徴とするデータ伝送システムを説明した。 In the above embodiment, the data transmission system has been described in which the relay device B performs the same operation as the reader / writer when the relay devices A and B are not provided from the non-contact IC card side.
以上の実施の形態では、コントローラ側から中継装置Aは、中継装置A、Bがない場合のリーダ/ライタと同等の動作を行い、非接触ICカード側から中継装置Bは、中継装置A、Bがない場合のリーダ/ライタと同等の動作を行うことを特徴とするデータ伝送システムを説明した。 In the above embodiment, the relay device A from the controller side performs the same operation as the reader / writer when the relay devices A and B are not provided, and the relay device B from the non-contact IC card side is connected to the relay devices A and B. A data transmission system that performs the same operation as a reader / writer when there is no data has been described.
A,B 中継装置、ICC 非接触ICカード、10 リーダライタ装置、101 データ伝送システム。 A, B relay device, ICC contactless IC card, 10 reader / writer device, 101 data transmission system.
Claims (3)
前記制御装置から前記コマンドを受信し、受信した前記コマンドを、非接触でデータ通信を行なうICチップを有する非接触型IC通信装置に非接触で送信すると共に、前記非接触型IC通信装置による前記コマンドへのレスポンスを前記非接触型IC通信装置から非接触で受信し、受信した前記レスポンスを前記制御装置に送信するリーダライタ装置とを備えたデータ伝送装置であり、前記リーダライタ装置は、前記コマンドと前記レスポンスとの送受信に際して、前記送受信の際に通信相手の装置となる前記制御装置あるいは前記非接触型IC通信装置と、伝送確認処理を実行するデータ伝送装置の前記リーダライタ装置に代替する中継装置A及び中継装置Bと、
前記制御装置と
を備えたデータ伝送システムであって、
前記中継装置Aと前記中継装置Bとは、
前記中継装置Aと前記中継装置Bとの両方で前記リーダライタ装置に代替し、
前記中継装置Aは、
前記制御装置に対して前記リーダライタ装置として機能すると共に、前記制御装置の送信した前記コマンドを受信して前記中継装置Bに中継し、
前記中継装置Bは、
前記非接触型IC通信装置に対して前記リーダライタ装置として機能すると共に、前記中継装置Aの中継した前記コマンドを受信して前記非接触型IC通信装置に非接触で送信し、前記非接触型IC通信装置からの前記レスポンスを受信して前記中継装置Aに中継し、
前記中継装置Aは、
前記中継装置Bの中継した前記レスポンスを受信して前記制御装置に送信すると共に、
前記中継装置Aは、
前記制御装置との間で前記コマンドの受信と前記レスポンスの送信とに際して、伝送確認処理を実行し、
前記中継装置Bは、
前記非接触型IC通信装置との間で前記コマンドの送信と前記レスポンスの受信とに際して、伝送確認処理を実行し、
前記中継装置Aと前記中継装置Bとは、
前記コマンドと前記レスポンスとの中継に際して、伝送確認処理を実行することなしに前記コマンドと前記レスポンスとを中継することを特徴とするデータ伝送システム。 A control device for sending commands;
The command is received from the control device, and the received command is transmitted in a non-contact manner to a non-contact type IC communication device having an IC chip that performs non-contact data communication. A data transmission device comprising a reader / writer device that receives a response to a command in a non-contact manner from the non-contact type IC communication device and transmits the received response to the control device. When transmitting and receiving a command and the response, the control device or the non-contact type IC communication device that becomes a communication partner device at the time of the transmission / reception, and the reader / writer device of the data transmission device that executes transmission confirmation processing are substituted. Relay device A and relay device B;
A data transmission system comprising the control device,
The relay device A and the relay device B are:
In place of the reader / writer device in both the relay device A and the relay device B,
The relay device A
It functions as the reader / writer device for the control device, receives the command transmitted by the control device, and relays it to the relay device B,
The relay device B
The non-contact type IC communication device functions as the reader / writer device, receives the command relayed by the relay device A, and transmits the command to the non-contact type IC communication device in a non-contact manner. Receiving the response from the IC communication device and relaying it to the relay device A;
The relay device A
Receiving the response relayed by the relay device B and transmitting it to the control device ;
The relay device A
Upon reception of the command and transmission of the response with the control device, a transmission confirmation process is executed,
The relay device B
Upon transmission of the command and reception of the response with the non-contact type IC communication device, transmission confirmation processing is executed,
The relay device A and the relay device B are:
A data transmission system that relays the command and the response without executing a transmission confirmation process when relaying the command and the response .
無線通信によりデータを中継すると共に、前記中継装置Bと前記非接触型IC通信装置との非接触のデータ通信よりも、伝送距離の長い周波数帯域の電波を使用することを特徴とする請求項1記載のデータ伝送システム。 The relay device A and the relay device B are:
2. The data is relayed by wireless communication, and radio waves in a frequency band having a longer transmission distance are used than in non-contact data communication between the relay device B and the non-contact type IC communication device. The data transmission system described.
移動体に配置されたことを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のデータ伝送システム。 The relay device B
3. The data transmission system according to claim 1, wherein the data transmission system is arranged on a mobile body.
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