JPH04362797A

JPH04362797A - 非接触カードのマルチアクセス方法

Info

Publication number: JPH04362797A
Application number: JP3137570A
Authority: JP
Inventors: Toshio Sato; 敏夫佐藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-06-10
Filing date: 1991-06-10
Publication date: 1992-12-15
Anticipated expiration: 2015-04-17
Also published as: JP3034991B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の非接触カードを
アクセスする非接触カードのマルチアクセス方式に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、微弱電波を利用した非接触カード
との間の通信は、親局と子局（非接触カード）とを１対
１の関係になるように制御し、シーケンシャルに親局か
ら子局をポーリングして通信していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、親局からの
ポーリングに対して、複数の子局がある場合には親局に
最も近い距離にある子局のみが通信でき、これ以外の他
の子局との通知を行えなかったり、子局同士が等距離に
あると、今度は両者ともに通信できなくなってしまうと
いう問題があった。また、チャネルを複数持たせると、
親局の切替え機能が必要となり、更に子局側においても
同様に切替え機能が必要となってしまい、カードのよう
な媒体に切替え機能を持たせ難いという問題があった。

【０００４】本発明は、親局が受信した複数の子局（非
接触カード）の仮ＩＤを時分割で送信し、子局が自己の
仮ＩＤがなかったときに乱数によって空エリアを決定し
て衝突を回避して送信し、親局と複数の子局との間で時
分割で同時通信可能にすることを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】図１を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図１において、親局１は
、子局（非接触カード）２を非接触で読み取るものであ
る。子局（非接触カード）２は、非接触で親局１と通信
して読取りなどの処理を行うものである。

【０００６】読取コマンド１１は、時分割したエリアに
読取済の仮ＩＤなどを設定して送信するコマンドである
。ＩＤコマンド１２は、仮ＩＤを設定して子局２の情報
の送信を要求するコマンドである。

【０００７】

【作用】本発明は、図１に示すように、親局１が受信し
た子局２の仮ＩＤを時分割した該当するエリアに設定し
た読取コマンド１１を送信し、子局２がこの読取コマン
ド１１を受信してチェックし、自己の仮ＩＤが存在しな
い場合に読取コマンド１１で通知されたエリア数の範囲
内の乱数をもとに空エリアを決定して自局の仮ＩＤを送
信するようにしている。また、親局１からのＩＤコマン
ド１２を非接触で受信した子局２が当該ＩＤコマンド１
２に自局の仮ＩＤが設定されていたときに自局の情報を
親局１に送信し、親局１がこの子局２の情報を受信して
読み取るようにしている。

【０００８】従って、親局１から送信して子局（非接触
カード）２が受信した読取コマンド１１中に自局の仮Ｉ
Ｄがなかったときに乱数によって空エリアを決めて送信
し、親局１からのＩＤコマンドに仮ＩＤが設定されてい
た子局２が自局の情報を送信し、これを親局１が読み取
ることにより、親局１と複数の子局２との間で時分割で
同時に衝突を回避して多数通信することとが可能となる
。

【０００９】

【実施例】次に、図１から図３を用いて本発明の実施例
の構成および動作を順次詳細に説明する。図１において
、親局１は、無線で複数の子局（非接触カード）２との
間で通信し、カードＩＤ、カード所有者ＩＤを読み取っ
たり、データの送受信を行ったりなどするものである。ここでは、ゲートを通過する多数の非接触カード２のカ
ードＩＤ、カード所有者ＩＤなどを時分割、例えば１０
分割で２００ｍｓ毎に読み取るようにしている。

【００１０】子局（非接触カード）２は、親局１からの
読取りコマンド１１を受信し、自局の仮ＩＤが設定され
ていないときに乱数で決定した時分割したエリアの位置
に仮ＩＤを送信したり、親局１からのＩＤコマンド１２
を受信し、自局の仮ＩＤが設定されていたときに自局の
情報を送信したりなどするものである。読取りコマンド
１１は、親局１が時分割したエリアに子局２から受信し
た仮ＩＤを設定して送信するコマンドである。この読取
りコマンド１１を受信した子局は、自局の仮ＩＤが設定
されていなかったときに、乱数を発生して決定した時分
割した空エリアの位置に仮ＩＤを送信し、これを親局１
が受信する。

【００１１】ＩＤコマンド１２は、親局１が仮ＩＤを設
定して当該仮ＩＤの子局２からカードＩＤ、カード所有
者ＩＤ（ＰｉＤ）の送信を要求するコマンドである。仮
ＩＤを設定したＩＤコマンドを受信した子局２は、カー
ドＩＤおよびカード所有者ＩＤ（ＰｉＤ）を送信し、親
局１がこれを受信し、例えばゲートを通過した人が保持
する非接触カードの情報（カードＩＤ、カード所有者Ｉ
Ｄなど）を記録する。

【００１２】次に、図１の（１）ないし（８）の順序に
従い、図１の構成の動作を詳細に説明する。図１におい
て、（１）は、親局１がアンテナから無線で読取りコマ
ンド１１を送信する。この送信した読取りコマンド１１
を各子局■、■が受信する。（２）は、（１）で読取り
コマンド１１を受信した各子局■、■が乱数をそれぞれ
発生して時分割したエリアのうちの空エリアの位置に、
自局の仮ＩＤ（例えばエリアの先頭から順番に付与した
エリア番号（タイムスロット番号））をそれぞれ送信す
る。乱数を利用して各子局■、■が空エリアのうちの自
局が送信するエリアを設定するため、子局■、■とが同
じ空エリアの位置に仮ＩＤを送信するという衝突を可及
的に回避し、親局１に自局の仮ＩＤを送信することが可
能となる。そして、各子局■、■から空エリアの位置に
送信された仮ＩＤを親局が受信し、仮ＩＤ読取りを行う
。

【００１３】（３）は、（２）で子局■から仮ＩＤを受
信したことに対応して、この受信した仮ＩＤを付与した
ＩＤコマンド（カードＩＤ、ＰｉＤ（カード所有者）の
送信を要求するコマンド）１２を送信する。そして、設
定された仮ＩＤの子局■がこのＩＤコマンド１２を受信
する。（４）は、（３）でＩＤコマンド１２を受信した
子局■が自局（非接触カード）の情報として、ここでは
ＩＤ（カードＩＤ）およびＰｉＤ（カード所有者ＩＤ）
を送信する。これを親局１が子局■のＩＤおよびＰｉｄ
を受信して記録、例えばゲートを通過した非接触カード
のカードＩＤおよびカード所有者ＩＤを読取り記録する
。

【００１４】（５）は、親局１が読取りコマンド１１を
送信する。この際、親局１は、（２）で子局■から送信
された仮ＩＤを受信していたが、他の処理を行っていて
遅れてしまった子局■がまだ受信範囲に存在するか否か
を確認するために読取りコマンド１１の該当するエリア
の位置にビットを立て、応答するように催促する。（６）は、（５）で読取りコマンド１１を受信した新た
な子局■が乱数を発生して空エリアに自局の仮ＩＤを送
信する。また、子局■は、読取りコマンド１１の時分割
した仮ＩＤを送信した位置にビットが立っていることを
読み取ったことに対応して、未だ受信範囲に存在する旨
としてこのキープしておいたエリアの位置に自局の仮Ｉ
Ｄを送信する。

【００１５】（７）は、（３）と同様に、親局１がＩＤ
コマンド１２を送信する。（８）は、（７）で送信され
たＩＤコマンド１２に設定されていた仮ＩＤの子局■が
自局の情報（カードＩＤ、カード所有者ＩＤ）を送信し
、親局１が受信する。以上のように、親局１が読取りコ
マンド１１を送信し、これを受信した各子局２が自局の
仮ＩＤが設定されていなかったときに、乱数を利用して
時分割したエリアのうちの空エリアのうちの１つを決定
し、この空エリアの位置に自局の仮ＩＤを親局１に送信
する。子局２からの仮ＩＤを受信した親局２はこの仮Ｉ
Ｄを付与したＩＤコマンド１２を送信して当該仮ＩＤの
子局２から情報（非接触カードのカードＩＤ、カード所
有者ＩＤなど）を送信させ、親局１が受信して記録（例
えばゲートを通過した人が所持する非接触カードのカー
ドＩＤ、カード所有者ＩＤなどを記録）する。これによ
り、１つのチャネルを使用して時分割で親局１が複数の
子局２から同時に衝突することなく、多数の仮ＩＤを受
信して当該仮ＩＤの子局との間で通信することが可能と
なる。

【００１６】図２は、本発明のシステム構成図を示す。図２において、親局１は、既述したように、電波で読取
りコマンド１１を送信したり、この読取りコマンド１１
を受信した子局２から乱数を利用して空エリアの１つを
決定して送信されてきた仮ＩＤを受信したり、仮ＩＤを
受信した子局２に対してＩＤコマンド１２を送信してこ
の仮ＩＤの子局２の情報を送信させて受信したりなどす
るものである。

【００１７】子局２は、非接触カードなどであって、親
局１が情報（カードＩＤ、カード所有者ＩＤなど）を読
み取る対象のものである。この子局２は、２１ないし２
９から構成されている。アンテナ部２１は、電波の送受
信を行うものである。変復調部２２は、受信データの検
波（復調）、送信データの変調したりするものである。

【００１８】シリアル／パラレル変換部２３は、変復調
部２２で復調されたシリアルのディジタル信号をパラレ
ルの信号に変換したり、パラレルの信号をシリアルの信
号に変換したりするものである。ＭＰＵ２４は、マイク
ロプロセッサであって、通信および子局２内の記録制御
などを行うものである（後述する図３のフローチャート
参照）。

【００１９】クロック部２５は、子局２内でデジタル制
御を行うための同期信号を発生するものである。ＲＯＭ
２６は、リードオンリメモリであって、通信および記録
制御のプログラムを格納するものである。ＲＡＭ２７は
、ランダムアクセスメモリであって、通信用バッファ、
データ記録、ワークバッファなどとして使用するもので
ある。

【００２０】乱数発生部２８は、指定された範囲の乱数
を発生するものである。これは、その都度、指定された
範囲の乱数を発生してもよいし、また、各子局２で異な
る乱数を定数として予め設定してこれを使用して応答を
早くしてもよい。タイマ部２９は、指定された時間に割
り込みを発生させるものである。例えば所定時間経過し
たときに保持している仮ＩＤを消去したり、所定時間遅
延した空エリアに仮ＩＤを送信したりする。

【００２１】次に、図３のフローチャートに示す順序に
従い、本発明の実施例の構成の動作を、図１を参照して
詳細に説明する。このフローチャートは、子局２におけ
る動作を説明したものである。図３において、Ｓ１は、
親局のコマンド受信する。これは、例えば図１の親局１
から送信された読取りコマンド１１、ＩＤコマンド１２
などのコマンドを子局２が受信する。

【００２２】Ｓ２は、Ｓ１で受信したコマンドが読取り
コマンド１１か否かを判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ
３ないしＳ９の処理で読取りコマンド１１を受信したこ
とに対応した処理を子局２が行う。ＮＯの場合には、Ｓ
１０に進む。Ｓ３は、各子局２が仮ＩＤ送信済か否かを
判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ４で受信した読取りコ
マンド１１の登録ＯＫか否か（読取りコマンド１１の該
当するエリアに当該子局２が既に親局１に送信した仮Ｉ
Ｄが登録（設定）されていたか否か）を判別し、ＹＥＳ
のときにＳ７に進み、ＮＯのときにＳ５に進む。一方、
Ｓ３でＮＯの場合には、Ｓ５に進む。

【００２３】Ｓ５は、指定範囲の乱数を発生する。Ｓ６
は、登録済みか否かを判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ
５を繰り返す。ＮＯの場合には、Ｓ７に進む。これらＳ
５、Ｓ６は、例えば図１の（１）で子局■が読取りコマ
ンド１１を受信し、当該読取りコマンド１１のパラメタ
のエリア数で設定された範囲の乱数を発生し、この発生
した乱数のエリア（タイムスロット番号）が登録済、即
ち読取りコマンド１１の当該乱数のエリアに登録（設定
）済のビットが立っていたとき、再度Ｓ５で乱数を発生
することを繰り返す。一方、発生した乱数のエリアが空
エリアであったとき、Ｓ７に進む。

【００２４】Ｓ７は、乱数時間ウェイトする。これは、
Ｓ６で求めた、乱数で発生したエリアが空エリアであっ
たときに、この乱数の時間だけウェイト（遅延）する。Ｓ８は、仮ＩＤを送信済をセットして記憶する。Ｓ９は
、子局が自身の仮ＩＤを、Ｓ７で乱数に対応する時間だ
け遅延して送信する。

【００２５】以上のＳ１、Ｓ２のＹＥＳ、Ｓ３ないしＳ
９の処理によって、子局２は親局１から送信された読取
りコマンド１１を受信し、発生した乱数によって決定し
た空エリアの位置（時分割したこの空エリアの時刻）に
仮ＩＤを親局に送信する。これにより、親局１は１チャ
ネルを時分割、例えば１０分割して２００ｍｓ毎に子局
２から空エリアに送られてきた仮ＩＤを受信し、この仮
ＩＤを用いて子局２との間で通信することが可能となる
。

【００２６】次に、図３のＳ１０は、ＩＤコマンド１２
か否かを判別する。ＹＥＳの場合には、Ｓ１１に進む。ＮＯの場合には、ＩＤコマンドでなかったので、Ｓ１３
でそのコマンドの実行を行い、Ｓ１４で終了コマンドの
ときにＳ１５で仮ＩＤ送信済をリセットして終了し、一
方、終了コマンドでないときにそのまま終了する。Ｓ１
１は、ＩＤコマンド１２で送信されてきた仮ＩＤが子局
２がＳ８でセットした自局の仮ＩＤと一致か否かを判別
する。ＹＥＳの場合には、親局１から送信されてきたＩ
Ｄコマンド１２の仮ＩＤが自己の子局２がＳ８でセット
しておいた仮ＩＤと一致して自局への情報（例えばカー
ドＩＤ、カード所有者ＩＤなど）を要求していると判明
したので、Ｓ１２で自局のカードＩＤおよびカード所有
者ＩＤを送信し、終了する。これにより、親局１は仮Ｉ
Ｄの子局２の情報（例えばカードＩＤ、カード所有者Ｉ
Ｄなど）を読取り、記録することが可能となる。一方、
Ｓ１１でＮＯの場合には、終了する。

【００２７】以上のＳ１、Ｓ２のＮＯ、Ｓ１０のＹＥＳ
、Ｓ１１、Ｓ１２の処理によって、親局１から送信され
てきたＩＤコマンド１２を受信した、仮ＩＤの子局２が
自局のカードＩＤおよびカード所有者ＩＤを送信し、親
局１はこれを受信して子局２のカードＩＤおよびカード
所有者ＩＤを読取り記録することが可能となる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
親局１から送信して子局（非接触カード）２が受信した
読取コマンド１１中に自局の仮ＩＤがなかったときに乱
数によって空エリアを決めて送信してこれを親局１が受
信し、この仮ＩＤを用いて子局との間で通信する構成を
採用しているため、親局１と複数の子局２との間で時分
割で衝突することなく同時に多数通信することとができ
る。これにより、例えば親局１が複数の子局２である人
が保持する非接触カードをゲート通過時に１チャネルの
もとで時分割で同時に複数の子局２との間で通信して高
速に読み取ることが可能となる。例えば従来の子局の読
取りをシーケンシャルに行った場合、１分間における通
行人の数は、電波の有効エリア＝２ｍ（距離）、通行人
の速度１．２ｍ／ｓとすれば、６０ｓ／（２ｍ／１．２
（ｍ／ｓ））＝３６人であった。本発明によれば、仮Ｉ
Ｄ読取り時間＝２００ｍｓ、１人当たりの通信時間＝２
００ｍｓとすれば、（２ｍ／１．２（ｍ／ｓ））≧（０
．２Ｓ＋０．２ｓ）×ｍより、ｍ≦４．２５であるから
、最大４倍の通行人（１４４人）の非接触カードの読取
りが可能となる。このように本発明の時分割によるマル
チアクセス方式によれば、例えば約４倍の多数の子局（
非接触カード）２の読取りを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例構成図である。

【図２】本発明のシステムブロック図である。

【図３】本発明の動作説明フローチャートである。

【符号の説明】

１：親局１１：読取りコマンド１２：ＩＤコマンド２、■、■、■：子局２１：アンテナ部２２：変復調部２３：シリアル／パラレル変換部２４：ＭＰＵ２５：クロック部２６：ＲＯＭ２７：ＲＡＭ２８：乱数発生部２９：タイマ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　複数の非接触カードをアクセスするマ
ルチアクセス方式において、親局（１）からの読取コマ
ンド（１１）を非接触で受信した各子局（非接触カード
）（２）が当該読取コマンド（１１）中の時分割された
エリアについてチェックし、自己の仮ＩＤが存在しない
場合に空エリアの位置に自局の仮ＩＤを送信するように
構成したことを特徴とする非接触カードのマルチアクセ
ス方式。
【請求項２】　　上記自己の仮ＩＤが存在しない場合に
読取コマンド（１１）で通知されたエリア数の範囲内の
乱数をもとに空エリアを決定してこの空エリアの位置に
自局の仮ＩＤを送信するように構成したことを特徴とす
る請求項第１項記載の非接触カードのマルチアクセス方
式。
【請求項３】　　親局（１）からのＩＤコマンド（１２
）を非接触で受信した子局（２）が当該ＩＤコマンド（
１２）に自局の仮ＩＤが設定されていたときに自局の情
報を親局（１）に送信し、親局（１）がこの子局（２）
の情報を受信して読み取るように構成したことを特徴と
する請求項第１項、第２項記載の非接触カードのマルチ
アクセス方式。