TWI610242B - 資料承載裝置及資料承載裝置系統 - Google Patents

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Description

資料承載裝置及資料承載裝置系統
本發明係關於一種資料承載裝置及包括讀寫器之資料承載裝置系統。
例如，RFID(Radio Frequency IDentification)作為藉由近距離無線通信向內置於資料承載裝置(RF標籤、IC標籤、ID標籤)之IC芯片中讀寫資料的技術而廣為人知。
RFID根據資料傳輸方式可大致劃分為電波式和磁場式(電磁誘導式)。在電波式中，在讀寫器之天線與資料承載裝置之天線之間發送和接收搭载資料之電波。在磁場式中，讀寫器之線圈天線與資料承載裝置之線圈天線藉由電磁誘導而耦合，在讀寫器與資料承載裝置之間發送和接收資料。
電波式及磁場式各有利弊。
電波式具有能夠以較低的價格製造、通用性較強之優點。又，由於在資料承載裝置中能夠藉由整流產生電力，因此可以作為無需電源(電池)之被動式標籤構成資料承載裝置。另一方面，電波式具有若通信距離設定得較長，則讀寫器不僅與特定之資料承載裝置還會與其周邊之資料承載裝置進行通信之缺點。此外，容易受到在金属平面上電波之反射與水對電波之吸收所致的影響，又，還存在無線電法管制之問題及與其它無線電設備間之干擾的問題等。
磁場式不易受到灰塵等的影響，具有即使在周邊環境惡劣之處也可以利用之優點。又，由於在資料承載裝置中能夠藉由共振產生電力，因此與電波式相同，可以作為被動式標籤構成資料承載裝置。另一方面，磁場式存在不僅通信距離較短，並且為藉由電磁誘導之耦 合，對讀寫器與資料承載裝置間之位置關係要求較高精度之缺點。又，磁場式由於頻率較低，還存在通信速度慢的缺點。
[專利文獻1]日本專利文獻特開第2001-184467號公報。
因此，本申請之發明人想到開發出一種由光学式資料承載裝置及讀寫器構成之資料承載裝置系統。光学式資料承載裝置系統與電波式及磁場式相比，在通信距離、指向性及干擾等方面較為有利，在工廠之生產線等中便於操作。又，在光学式資料承載裝置系統中，可以實現在資料承載裝置與讀寫器之間傳送之資料的大容量化。
但是，為從資料承載裝置向讀寫器傳送資料，需要使搭載於資料承載裝置上之LED等光源發光，其發光需要較大的電力。
例如，可以考慮通信時從讀寫器向資料承載裝置照射較強的光，將在資料承載裝置之光敏元件(例如，光電二極體)產生之電力蓄積至電容器中，將其蓄積之電力作為資料承載裝置之工作電力使用之構成。在該構成中，在資料承載裝置上未搭載原電池的情況下，由於資料承載裝置與讀寫器進入可以通信之區域後，才開始向電容器進行充電，因此很難在短時間內將較大的電力蓄積至電容器中，從資料承載裝置向讀寫器傳送資料之速度受到限制。因此，為在資料承載裝置上搭載用於供給工作電力之原電池為佳。
然而，在資料承載裝置中，在與讀寫器進行通信以外之待機時，需要預先使接收電路動作而使其能夠接收來自為讀寫器的訊息，因此會消耗原電池。又，在待機時，日光或照明光等直流干擾光一旦入射至光敏元件，則在光敏元件中產生電動勢，由該電動勢產生之電流流經原電池，從而也會消耗原電池。因此，需要較大容量之原電池，資料承載裝置變得大型化。
本發明之目的在於提供一種可以抑制待機時電源電力之消耗的資料承載裝置及包括該資料承載裝置之資料承載裝置系統。
為實現前述目的，本發明之一方面之資料承載裝置，在與讀寫器之 間進行以光為載波之通信，其具備：光敏元件，其由二極體構成；電源，其產生直流電壓；接收電路，其與光敏元件及電源連接，接收電路包括：比較器；電容器，其介於光敏元件之陰極與比較器之負輸入端子之間；比較器動作調整用電阻，在相對於電容器更靠近比較器側，其介於電源之正端子與比較器之負輸入端子之間；電阻分壓電路，其由複數的分壓用電阻之串聯電路構成，一端與電源之正端子連接，兩個分壓用電阻間之連接點與比較器之正輸入端子連接；無功電流用電阻，在與電容器相比靠近光敏元件側，其介於光敏元件之陰極與陽極之間。
在資料承載裝置與讀寫器之間，發送和接收搭载資料的光(藉由資料而被調變的光)。
資料承載裝置具有包括比較器、電容器、比較器動作調整用電阻、電阻分壓電路及無功電流用電阻之構成之接收電路。電容器介於光敏元件之陰極與比較器之負輸入端子之間。比較器動作調整用電阻，在相對於電容器更靠近比較器側，介於電源之正端子與比較器之負輸入端子之間。電阻分壓電路藉由串聯複數的分壓用電阻而構成。電阻分壓電路之一端與電源之正端子連接。分壓用電阻與其他分壓用電阻之連接點與比較器之正輸入端子連接。據此，其分壓用電阻與其他分壓用電阻之連接點的電位(電阻分壓電路之輸出電壓)作為基準電壓向比較器之正輸入端子輸入。無功電流用電阻介於光敏元件之陰極與陽極之間。
在光未入射至光敏元件之狀態下，比較器之負輸入端子的電位(電源電壓)為正輸入端子之電位(電阻分壓電路之輸出電壓)以上，低電平信號從比較器之輸出端子輸出。
在日光或照明光等直流干擾光入射至光敏元件而來自於讀寫器之信號光未入射之狀態下，在光敏元件中產生由直流干擾光引起之電動勢。由於電容器介於光敏元件之陰極與比較器之負輸入端子之間，即使在光敏元件中產生電動勢，比較器動作調整用電阻中也不會有電流流過，由電動勢引起之電流(無功電流)流經無功電流用電阻。因此，不消耗電源電力。
由此，可以抑制來自於讀寫器之信號光未入射至光敏元件的待機時之電源電力之消耗。
脈衝信號光(光脈衝)從讀寫器輸出，如果其信號光入射至資料承載裝置之光敏元件，則在光敏元件中產生之電動勢的大小發生變化。依據該電動勢大小之變化，電流流過比較器動作調整用電阻、電容器及光敏元件，比較器之負輸入端子之電位發生變化。並且，在比較器之負輸入端子之電位低於正輸入端子之電位期間，高電平信號從比較器之輸出端子輸出。
由此，在來自於讀寫器之信號光入射至光敏元件之通信時，可以從比較器之輸出端子所輸出之信號得到接收資料(自讀寫器發送之資料)。
本發明之另一方面之資料承載裝置，在與讀寫器之間進行以光為載波之通信，其包括：光敏元件，其由二極體構成；比較器；輸入電路，其與比較器之一個輸入端子連接，根據在光敏元件中產生之電動勢大小變化，電位發生變化；電阻分壓電路，其使電源之直流電壓降低至規定之基準電壓，向比較器之另一輸入端子輸入該基準電壓；無功電流用電阻，其介於光敏元件之陰極與陽極之間。
在資料承載裝置與讀寫器之間，發送和接收搭载資料的光(藉由資料而被調變的光)。
資料承載裝置具備比較器、輸入電路、電阻分壓電路及無功電流用電阻。在比較器之一個輸入端子中連接有輸入電路。輸入電路之電位、即向比較器之一個輸入端子輸入的電位，根據在光敏元件中產生之電動勢大小之變化而發生變化。從電阻分壓電路使電源之直流電壓降低至規定之基準電壓而生成的基準電壓向比較器之另一輸入端子輸入。無功電流用電阻介於光敏元件之陰極與陽極之間。
在日光或照明光等直流干擾光入射至光敏元件而來自於讀寫器之信號光未入射之狀態下，在光敏元件中產生由直流干擾光引起之電動勢。由於該電動勢之大小幾乎不發生變化，因此藉由輸入電路之功能，向比較器之一個輸入端子輸入之電位幾乎不發生變化。因此，即使在光敏元件中產生電動勢，自比較器之輸出端子所輸出之信號電平也 不會從光未入射至光敏元件之狀態發生變化。此時，由電動勢引起之電流(無功電流)流經無功電流用電阻。因此，不消耗電源電力。
由此，可以抑制來自於讀寫器之信號光未入射至光敏元件的待機時之電源電力之消耗。
脈衝信號光(光脈衝)從讀寫器輸出，如果其信號光入射至資料承載裝置之光敏元件，則在光敏元件中產生之電動勢的大小發生變化。依據該電動勢大小之變化，比較器之負輸入端子的電位發生變化。並且，在比較器之負輸入端子之電位超過正輸入端子之電位期間，自比較器之輸出端子輸出之信號電平發生反轉。
由此，在來自於讀寫器之信號光入射至光敏元件之通信時，可以從比較器之輸出端子所輸出之信號得到接收資料(自讀寫器發送之資料)。
資料承載裝置，亦可以進一步具備：記憶單元，其記憶資料；控制單元，其從接收電路所輸出之信號中獲取接收資料，基於該接收資料生成利用記憶單元中記憶之資料的發送資料。
在這種情況下，控制單元由包括在亞閾值區域工作之CMOS結構的LSI構成為佳。
藉由使MOSFET在亞閾值區域工作，可以使LSI在nA(納安)級別之極微弱之電力下工作。藉由該LSI構成控制單元，從而可以降低資料承載裝置之工作電力，特別是可以抑制通信時的電源電力之消耗。
資料承載裝置，更具備：發光元件；驅動電路，其利用電源之直流電壓，向發光元件供給驅動電流，控制單元可以基於發送資料控制從驅動電路供給至發光元件之驅動電流。
在這種情況下，發光元件具備複數個，複數的發光元件與驅動電路共同連接，藉由自驅動電路供給之驅動電流同時發光為佳。
通過複數的發光元件同步發光，即使在一個發光元件上附著有灰塵等異物，也可以藉由來自其它發光元件之發光向讀寫器發送發送資料。
發光元件宜為LED。
由於LED為可以較容易控制脈衝亮燈之點光源，因此通過在發光元件中使用LED，可以使強度呈脈衝状變化的光較容易從發光元件輸出。又，由於LED為擴散光源，故可以使來自資料承載裝置之發送具有較寬的指向性。因此，即使LED在光軸方向上不與讀寫器之光敏元件相對，也能夠從資料承載裝置向讀寫器發送發送資料。
本發明之另一方面之資料承載裝置系統，其包括讀寫器及資料承載裝置，該資料承載裝置與讀寫器之間進行以光為載波之通信，資料承載裝置具備：光敏元件，其由二極體構成；電源，其產生直流電壓；以及接收電路，其與光敏元件及電源連接，接收電路包括：比較器；電容器，其介於光敏元件之陰極與比較器之負輸入端子之間；比較器動作調整用電阻，在相對於電容器更靠近比較器側，其介於電源之正端子與比較器之負輸入端子之間；電阻分壓電路，其由複數的分壓用電阻之串聯電路構成，一端與電源之正端子連接，兩個分壓用電阻間之連接點與比較器之正輸入端子連接；無功電流用電阻，在與電容器相比靠近光敏元件側，其介於光敏元件之陰極與陽極之間。
根據該構成，可以達到與關於資料承載裝置所述之作用效果相同之作用效果。
讀寫器，具備：讀寫器側發光元件；讀寫器側光敏元件；強度設定單元，其將自讀寫器側發光元件輸出之光之強度設定為相對較小之強度，在該狀態下，藉由讀寫器側光敏元件之來自資料承載裝置之接收光之光量如果為第1電平以上，則將自讀寫器側發光元件輸出之光之強度設定為相對較大之強度；以及讀寫器側解調單元，在自讀寫器側發光元件輸出之光之強度被設定為相對較大之強度的狀態下，以藉由讀寫器側光敏元件之來自資料承載裝置之接收光之光量為比第1電平設定得低之第2電平以上為条件，提取搭载於讀寫器側光敏元件所接收之光上之資料。
強度相對較小的光從讀寫器側之發光元件輸出，與此相應，如果讀寫器側光敏元件從資料承載裝置接收第1電平以上之光量，則可以判斷為資料承載裝置進入讀寫器之可以進行通信之區域。並且，在資料承載裝置進入讀寫器之可以進行通信之區域的狀態下，強度相對 較大之光從讀寫器側之發光元件輸出。又，如果讀寫器側之光敏元件從資料承載裝置中接收到比第1電平設定低之第2電平以上之光量，則通過控制讀寫器側解調單元以提取搭载於該光上之資料，可以提高讀寫器之接收靈敏度。因此，可以在資料承載裝置與讀寫器之間進行穩定地通信。
根據本發明，在資料承載裝置中，可以抑制待機時之電源電力之消耗。另一方面，在來自於讀寫器之信號光入射至資料承載裝置之光敏元件之通信時，可以得到搭载於該信號光上之接收資料。
1‧‧‧資料承載裝置系統
2‧‧‧資料承載裝置
3‧‧‧讀寫器
4‧‧‧主機PC
21‧‧‧PD(光敏元件)
22‧‧‧LED(發光元件)
23‧‧‧控制單元
24‧‧‧記憶體(記憶單元)
25‧‧‧調變單元
26‧‧‧解調單元
27‧‧‧電源單元
31‧‧‧雷射二極體
32‧‧‧光電二極體
33‧‧‧控制單元
34‧‧‧記憶體
35‧‧‧調變單元
36‧‧‧調解單元
37‧‧‧電源單元
38‧‧‧外部介面
41‧‧‧比較器
42‧‧‧電容器(輸入電路)
43‧‧‧比較器動作調整用電阻
44‧‧‧電阻分壓電路
45‧‧‧無功電流用電阻
46‧‧‧佈線(輸入電路)
47‧‧‧佈線
52‧‧‧LED(發光元件)
61‧‧‧光電晶體
71‧‧‧壓電轉換元件
72‧‧‧檢測電路
73‧‧‧計數電路
221‧‧‧LED(發光元件)
222‧‧‧LED(發光元件)
251‧‧‧驅動電路
261‧‧‧接收電路
271‧‧‧原電池
351‧‧‧驅動電路
361‧‧‧接收電路
411‧‧‧正輸入端子
412‧‧‧負輸入端子
413‧‧‧輪出端子
441‧‧‧分壓用電阻
442‧‧‧分壓用電阻
443‧‧‧連接點
以下，參照圖示對本發明之實施方式進行具體說明。
圖1係顯示本發明一實施方式之資料承載裝置系統之構成的方塊圖；圖2係顯示資料承載裝置及讀寫器之電氣結構的方塊圖；圖3係顯示資料承載裝置之接收電路之構成的電路圖；圖4係用於說明來自於讀寫器之光的輸出態樣(來自於比較器之輸出端子之信號的輸出態樣)與資料(符號)之關係的圖；圖5係顯示安裝在固定配置於工廠等之設備上的資料承載裝置之構成之一例的方塊圖；圖6係顯示安裝在用於線束端子之壓接作業之按壓裝置上的資料承載裝置之構成之一例的方塊圖；圖7係顯示具有複數的發光元件(LED)之資料承載裝置之構成的方塊圖。
圖1係顯示本發明一實施方式之資料承載裝置系統1之構成的方塊圖。
資料承載裝置系統1，包括：資料承載裝置2，其保留資料；讀寫器3，其對於資料承載裝置2讀寫資料。光作為載波用於在資料承載裝置2與讀寫器3之間進行之通信。即，資料承載裝置系統1為在資料承載裝置2與讀寫器3之間進行以光為載波之通信之光学式資料承載裝置系統。
資料承載裝置系統1用於管理例如流經工廠生產線之產品。在這種情況下，資料承載裝置2安裝於流經工廠生產線之各產品上，讀寫器3相對於各生產線固定配置。並且，伴隨各產品之流動，如果資料承載裝置2進入與讀寫器3可以進行通信之區域，則通過在資料承載裝置2與讀寫器3之間進行通信，與保留在資料承載裝置2中之產品相關之資訊將收集至讀寫器3。周期性或在任意時間下，各讀寫器3與主機PC4連接，收集至讀寫器3中之資訊從讀寫器3向主機PC4傳送。據此，在主機PC4中，可以統一管理流經複數的生產線之產品。
圖2係顯示資料承載裝置2及讀寫器3之電氣構成的方塊圖。
資料承載裝置2具備PD(光電二極體)21、LED22、控制單元23、記憶體24、調變單元25、解調單元26及電源單元27。
控制單元23包括CPU，由包括在亞閾值區域工作之CMOS結構之LSI構成。控制單元23執行記憶體24所記憶之程序，控制對記憶體24之資料寫入/讀出等各部分之動作。
記憶體24由例如快閃記憶體構成。
調變單元25包括驅動電路(驅動器)251，其向LED22供給驅動電流。在從資料承載裝置2向讀寫器3進行資料發送(發送資料)時，基於該資料，藉由控制單元23控制驅動電路251，LED22脈衝亮燈。據此，該資料搭載於自LED22輸出之脈衝光上而被發送。
解調單元26包括接收電路261。下文將對接收電路261進行說明。
電源單元27包括原電池271。電源單元27將原電池271之電力供給至控制單元23、記憶體24、調變單元25及解調單元26。原電池271使用例如二氧化錳鋰電池。具體地說，從電池容量及大小之觀點出發，原電池271使用例如硬幣型鋰電池“CR2025”。
讀寫器3具備LD(雷射二極體)31、PD(光電二極體)32、控制單元33、記憶體34、調變單元35、解調單元36、電源單元37及外部介面38。
LD31為例如紅色雷射二極體。
控制單元33包括CPU，執行記憶體24所記憶之程序，控制對記憶體34之資料寫入/讀出等各部分之動作。
記憶體34由例如DRAM(Dynamic Random Access Memory)構成。
調變單元35包括驅動電路(驅動器)3點，其向LED22供給驅動電流。從讀寫器3向資料承載裝置2發送資料時，基於該資料，藉由控制單元33控制驅動電路3點，LD31脈衝亮燈。據此，該資料搭載於自LD31輸出之光上而被發送。
解調單元36包括接收電路361。自資料承載裝置2輸出之信號光如果入射至PD32，則在PD32中產生由光電效應產生之電動勢。PD32之電動勢根據信號光之強度而變化。在接收電路361中，根據PD32之電動勢變化產生高電平/低電平切換之信號。該信號從接收電路361向控制單元33輸出。在控制單元33中，自接收電路361輸出之信號轉換為資料，作為來自資料承載裝置2之接收資料獲得該資料。
電源單元37向控制單元33、記憶體34、調變單元35及解調單元36供給電力。電源單元37，例如，可以作為電源具有內置電池，也可以具有由外部電源(例如，商用交流電源、USB匯流排電源等)產生各部分之工作電力之電路。
外部介面38為用於與主機PC4(參照圖1)進行通信之介面。外部介面38可以使用例如USB(Universal Serial Bus)介面。
圖3係顯示資料承載裝置2之接收電路261(解調單元26)之構成的電路圖。圖4係用於說明來自讀寫器3之光的輸出態樣(來自比較器之輸出端子之信號的輸出態樣)與資料(符號)之關係的圖。
接收電路261包括比較器41、電容器42、比較器動作調整用電阻43、電阻分壓電路44及無功電流用電阻45。
比較器41具有正輸入端子411、負輸入端子412及輸出端子413。
電容器42介於PD21之陰極與比較器41之負輸入端子412之間。具體地說，電容器42之一個電極經由佈線46與PD21之陰極 連接。電容器42之另一電極經由佈線47與比較器41之負輸入端子412連接。
比較器動作調整用電阻43之一端與電源單元37之原電池271之正端子連接。比較器動作調整用電阻43之另一端與佈線47連接。即，比較器動作調整用電阻43介於原電池271之正端子與比較器41之負輸入端子412之間。
比較器41之輸出端子413與控制單元23連接。
電阻分壓電路44藉由串聯兩個分壓用電阻441、442而構成。電阻分壓電路44之一端與原電池271之正端子連接。分壓用電阻441、442之連接點443與比較器41之正輸入端子411連接。電阻分壓電路44之另一端及PD21之陽極與地面(GND)連接。
此外，電阻分壓電路44亦可以藉由串聯3個以上分壓用電阻而構成。
無功電流用電阻45介於PD21之陰極與陽極之間。具體地說，無功電流用電阻45之一端與佈線46連接。無功電流用電阻45之另一端與地面連接。
在光未入射至PD21之狀態下，由於在PD21中不產生由直流干擾光引起之電動勢，與PD21之陰極連接之佈線46中沒有電流流過，故經由電容器42與其佈線46連接之佈線47中沒有電流流過。因此，佈線47之電位與電源單元37之原電池271之正端子為相同電位。另一方面，在電阻分壓電路44中有電流流過。電阻分壓電路44之負極側之分壓用電阻442使用電阻值較大之電阻，在電阻分壓電路44中流過之電流為例如100nA左右之微小電流。從原電池271之電動勢減去正極側之分壓用電阻441下之電位降的電壓被供給至比較器41之正輸入端子411。因此，比較器41之負輸入端子412之電位比正輸入端子411之電位高，低電平信號從比較器41之輸出端子輸出。
在日光與照明光等直流干擾光入射至PD21，而來自於讀寫器3之信號光未入射之狀態下，在PD21中產生由直流干擾光引起之電動勢(直流電力)。此時，在與PD21之陰極連接之佈線46中有電流流過，但是由於電容器42介於PD21之陰極與比較器41之負輸入端子412 之間，故即使在PD21中產生由直流干擾光引起之電動勢，在佈線47中也沒有電流流過。因此，比較器41之負輸入端子412之電位比正輸入端子411之電位高，低電平信號從比較器41之輸出端子輸出。流經佈線46之電流(無功電流)流經無功電流用電阻45。
這樣，在來自於讀寫器3之信號光未入射至PD21、資料承載裝置2與讀寫器3之間不進行通信之待機狀態下，在佈線46中沒有電流流過。因此，電源單元37之原電池271之電力消耗僅為由流經電阻分壓電路44之微小電流引起之消耗。由此，在接收電路261之構成中，可以抑制在來自於讀寫器之信號光未入射至PD21之待機時之原電池271之電力(電源電力)之消耗。其結果，可以延長原電池271之寿命。
在待機狀態、即安裝在流經生產線之產品之資料承載裝置2進入可以與讀寫器3進行通信之區域前的狀態下，在讀寫器3中，自LD31輸出之光的強度設定為相對較小的強度。並且，藉由控制單元33控制調變單元35之驅動電路3點，重複發送搭載在自其LD31輸出之強度較小的光而指示通信開始之通信開始指令。
通信開始指令為藉由“1”及“0”之列舉(位元串)而顯示之資料。資料“1”及“0”，如圖4所示，以LD31之1次亮燈時間Ton為固定值，依據從LD31亮燈到下一次亮燈之時間間隔之長短進行發送。例如，從LED31亮燈開始經過相對較短之時間T1後LED31再次亮燈，從而發送資料“1”。另一方面，從LED31亮燈開始經過相對較長之時間T0後LED31再次亮燈，從而發送資料“0”。
如果資料承載裝置2進入可以與讀寫器3進行通信之區域，則搭載通信開始指令之光(信號光)入射至其資料承載裝置2之PD21。如果來自於讀寫器3之信號光入射至資料承載裝置2之PD21，則在PD21中產生之電動勢之大小發生變化。根據該電動勢大小之變化，比較器動作調整用電阻43、電容器42及PD21中有電流流過，比較器41之負輸入端子412之電位發生變化。並且，在比較器41之負輸入端子412之電位低於正輸入端子411之電位期間，高電平信號從比較器41之輸出端子413輸出。
在控制單元23中，資料(符號)藉由從比較器41之輸出端子413輸出之信號而被解碼。
即，在資料承載裝置2與讀寫器3之間未開始進行通信之狀態下，如果高電平信號從比較器41之輸出端子413輸出，則此後直到低電平信號從比較器41之輸出端子413經過比時間T0長之一定時間持續輸出，自其輸出端子413輸出之信號藉由控制單元23被解碼成資料。如果從高電平信號從比較器41之輸出端子413輸出至下一個高電平信號輸出之時間為相對較短之時間T1，則藉由控制單元23獲取資料“1”。另一方面，如果從高電平信號從比較器41之輸出端子413輸出至下一個高電平信號輸出之時間為相對較長之時間T0，則藉由控制單元23獲取資料“0”。
此外，在控制單元23中，判定其獲取之一系列位元串是否為與通信開始指令相對應者。
如果位元串為與通信開始指令相對應者，則藉由控制單元23可以判定接收來自於讀寫器3之通信開始指令。在這種情況下，藉由控制單元23控制調變單元25之驅動電路251，LED22脈衝亮燈，核准通信之通信核准資料搭載於LED22所輸出之光上進行發送。
搭載通信核准資料之光一旦入射至讀寫器3之PD32，則在讀寫器3中，藉由控制單元33，從解調單元36之接收電路361所輸出之信號中獲取通信核准資料。
例如，在接收電路361中並列地設置有靈敏度(基準電壓)相異之兩個比較器。在接收搭載有通信核准資料之光時，在從靈敏度相對較低之比較器(例如，在向正輸入端子輸入基準電壓之構成中，輸入相對較低之基準電壓之比較器)輸出之信號中無法獲取通信核准資料的情況下，即使從靈敏度相對較高之比較器輸出之信號中獲取通信核准資料，也不開始在資料承載裝置2與讀寫器3之間之通信。如果從靈敏度相對較低之比較器輸出之信號中能夠獲取通信核准資料，則開始在資料承載裝置2與讀寫器3之間的通信。
如果開始在資料承載裝置2與讀寫器3之間之通信，則在讀寫器3中，為與資料承載裝置2進行穩定的通信，從LD31輸出之光之強度變更為相對較大之強度。
然後，藉由控制單元33控制調變單元35之驅動電路3點，向資料承載裝置2請求特定資料之發送之發送請求指令搭載於自LD31輸出之光上而被發送。
如果搭載發送請求指令之光入射至資料承載裝置2之PD21，則與上述通信開始指令的情況相同，藉由控制單元23，將自比較器41之輸出端子413輸出之信號解碼成資料。通過該解碼，獲取發送請求指令。響應發送請求指令之獲取，藉由控制單元23，從記憶體24讀出特定資料。並且，藉由控制單元23控制調變單元25之驅動電路251，LED22脈衝亮燈，從記憶體24讀出之特定資料搭載於自LED22輸出之光上而被發送。
如果搭載特定資料之光入射至讀寫器3之PD32，則在讀寫器3中，藉由控制單元33，從解調單元36之接收電路361所輸出之信號中獲取特定資料。此外，藉由控制單元33向記憶體34寫入其特定資料。
在資料承載裝置2與讀寫器3之間開始通信之後，從例如靈敏度相對較高之比較器輸出之信號中獲取資料。據此，即使來自於資料承載裝置2之光較微弱，在讀寫器3中，也能夠較好地獲取來自於其資料承載裝置2之光上所搭載之資料。
然後，藉由控制單元33控制調變單元35之驅動電路3點，結束與資料承載裝置2之間之通信之通信結束指令搭載於自LD31輸出之光上而被發送。
如果搭載通信結束指令之光入射至資料承載裝置2之PD21，則藉由控制單元23，將自比較器41之輸出端子413輸出之信號解碼成資料，獲取通信結束指令。響應該通信結束指令之獲取，在資料承載裝置2與讀寫器3之間之通信結束。
此外，在資料承載裝置2與讀寫器3之間開始進行通信後，自LD31輸出之光之強度從相對較小之強度向相對較大之強度進行 轉換，自LD31輸出之光之強度，在資料承載裝置2與讀寫器3之間開始進行通信前後也可以固定不變。
又，在讀寫器3之解調單元36之接收電路361中，並列地設置有靈敏度相異之兩個比較器，但接收電路361所設置之比較器之個數也可以為1個。
在資料承載裝置2之解調單元26之接收電路261中，靈敏度比比較器41高之比較器與比較器41並列設置，在資料承載裝置2與讀寫器3之間開始進行通信之後，可以從其靈敏度較高之比較器輸出之電流中獲取資料。據此，即使向資料承載裝置2之PD21入射之信號光(自讀寫器3輸出之光)較微弱，在資料承載裝置2中，也可以較佳地獲取搭載於其信號光之資料。
在資料承載裝置2中，控制單元23由包括在亞閾值區域工作之CMOS結構之LSI構成。據此，可以降低控制單元23之工作電力，可以抑制由控制單元23之工作引起之原電池271之電力消耗。其結果，可以更加延長原電池271之寿命。
LED22為能夠容易控制脈衝亮燈之點光源。在資料承載裝置2中，由於使用LED22作為發光元件，因此能夠較容易輸出強度呈脈衝状變化之光。又，由於LED22為拡散光源，因此可以使來自資料承載裝置2之發送具有較寬的指向性。因此，即使LED22在光軸方向上不與讀寫器3之PD32相對，也能夠從資料承載裝置2向讀寫器3發送發送資料。
以上，對本發明之一實施方式進行說明，但本發明也能夠以其他方式實施。
例如，在上述實施方式中，列舉了資料承載裝置2安裝於流經生產線之產品等之移動體的情況，但資料承載裝置2也可以安裝於固定配置於工廠等之設備上，用於記憶保留該設備之狀態。
圖5係顯示安裝在固定配置於工廠等之設備上的資料承載裝置2之構成之一例的方塊圖。
如圖5所示，在安裝有資料承載裝置2之設備上，安裝有檢測設備狀態之檢測器點。檢測器點上具有LED52，資料承載裝置2上 具有與該LED52構成光耦合器之光電晶體61。如果藉由檢測器點檢測出設備之狀態，則在LED52與光電晶體61之間，顯示該設備狀態之電信號轉換為光，該光再次變回電信號，從而從檢測器點向資料承載裝置2發送設備之狀態。如果資料承載裝置2接收設備狀態，則藉由控制單元23向記憶體24寫入其接收之設備狀態。
作為設備狀態，可以列舉例如設備之溫度、設備之使用環境之溫度以及/或者濕度、設備之動作次數(例如，按壓裝置中按壓次數)、設備所生產之良品以及/或者不良品數量等。
如果在資料承載裝置2中記憶保留有設備之狀態，例如，在設備發生不良時或不良率增加之情況下，藉由讀寫器3從資料承載裝置2中讀出設備之狀態，其讀出之資訊可以用於解析發生不良之原因或者應對不良之發生。其結果，可以提高產品之品質。
又，在資料承載裝置2安裝在固定配置於工廠等之設備的情況下，資料承載裝置2也可以具備檢測該設備之狀態之構成。
在資料承載裝置2安裝在用於線束端子之壓接作業之按壓裝置上的情況下，如圖6所示，資料承載裝置2可以具備：壓電轉換元件(壓電元件)71；檢測電路72，其從壓電轉換元件71之輸出信號中檢測出施用器上下移動時之固有振動；以及計數電路73，其對由檢測電路72產生之固有振動之檢測次數進行計數。並且，向控制單元23輸入藉由計數電路73計數之次數，藉由控制單元23向記憶體24寫入其次數。
根據該構成，藉由讀寫器3從資料承載裝置2中讀出記憶保留在記憶體24中之次數(使用次數)，可以較佳地管理按壓裝置所使用之消耗品之壽命(耐用期限)。
又，資料承載裝置2也可以具備複數的發光元件。例如，如圖7所示，資料承載裝置2也可以具備兩個LED221、222。在這種情況下，兩個LED221、222同步而脈衝亮燈，只要發送資料搭載於自各LED221、222輸出之光上即可。據此，即使1個LED221上附著灰塵等異物，也可以藉由來自其他LED222之發光向讀寫器3發送發送資料。
又，也可以藉由讀寫器3向資料承載裝置2發送資料，其資料可以寫入資料承載裝置2之記憶體24中。例如，在安裝有資料承載 裝置2之設備具有需要進行校正之部件的情況下，進行校正時，也可以向資料承載裝置2之記憶體24中寫入其日期或下一次進行校正之日期。又，在安裝有資料承載裝置2之設備具有需要進行更換之部件的情況下，進行更換時，可以向資料承載裝置2之記憶體24中寫入其日期或下一次進行更換之日期。據此，在藉由讀寫器3從資料承載裝置2讀出設備狀態等資訊時，通過一併讀出與校正時間或更換時間相關之資訊，可以獲取到校正時間或更換時間的時間。
對本發明之實施方式進行了具體說明，但該等僅為用於明確本發明之技術內容之具體例，本發明並不受該等具體例之限定或解釋，本發明之精神及範圍僅受隨附之申請專利範圍之限定。
例如，作為讀寫器3之發光元件，可以具備由紅色雷射二極體構成之LD(雷射二極體)31。並不限於此，讀寫器3之發光元件，也可以為輸出紅色以外之顏色之雷射光的雷射二極體。又，讀寫器3之發光元件，並不限於雷射二極體，也可以為LED。LED可以為紅色LED，也可以為紅外LED。
例如，在讀寫器3為在較遠離資料承載裝置2之位置下進行操作之長距離手持式的情況下，作為讀寫器3之發光元件，宜為使用紅色雷射光。藉由使用紅色雷射光，可以目視確認自讀寫器3輸出之雷射光照射至資料承載裝置2。在讀寫器3為在較靠近資料承載裝置2之位置下進行操作之短距離手持式或固定配置之固定式的情況下，作為讀寫器3之發光元件，可以使用紅色LED或紅外LED。例如，短距離手持式讀寫器3可以使用紅色LED，固定式讀寫器3可以使用紅外LED。
此外，在上述構成中，在申請專利範圍所述之事項範圍內可以實施各種設計變更。
21‧‧‧PD(光敏元件)
26‧‧‧解調單元
41‧‧‧比較器
42‧‧‧電容器(輸入電路)
43‧‧‧比較器動作調整用電阻
44‧‧‧電阻分壓電路
45‧‧‧無功電流用電阻
46‧‧‧佈線(輸入電路)
47‧‧‧佈線
261‧‧‧接收電路
271‧‧‧原電池
411‧‧‧正輸入端子
412‧‧‧負輸入端子
413‧‧‧輸出端子
441‧‧‧分壓用電阻
442‧‧‧分壓用電阻
443‧‧‧連接點

Claims (6)

  1. 一種資料承載裝置，其在與讀寫器之間進行以光為載波之通信，其特徵在於，具備：光敏元件，其由二極體構成；電源，其產生直流電壓；以及接收電路，其與所述光敏元件及所述電源連接，所述接收電路，包括：比較器；電容器，其介於所述光敏元件之陰極與所述比較器之負輸入端子之間；比較器動作調整用電阻，在與所述電容器相比靠近所述比較器側，其介於所述電源之正端子與所述比較器之負輸入端子之間；電阻分壓電路，其由複數的分壓用電阻之串聯電路構成，一端與所述電源之正端子連接，兩個所述分壓用電阻間之連接點與所述比較器之正輸入端子連接，其中所述多個分壓用電阻經設計而使得兩個所述分壓用電阻間之連接點的電壓略小於所述電源之正端子上的電壓，以及使得流經所述多個分壓用電阻的電流為微小電流；以及無功電流用電阻，在與所述電容器相比靠近所述光敏元件側，其介於所述光敏元件之陰極與陽極之間。
  2. 如請求項1所述之資料承載裝置，其中，還具備：記憶單元，其記憶資料；控制單元，其從所述接收電路輸出之信號中獲取接收資料，並基於該接收資料，利用所述記憶單元中記憶之資料生成發送資料。
  3. 如請求項3所述之資料承載裝置，其中，所述控制單元由包括在亞閾值區域工作之CMOS結構的LSI構成。
  4. 如請求項4所述之資料承載裝置，其中，還具備：發光元件；驅動電路，其利用所述電源之直流電壓，向所述發光元件供給驅動電流， 所述控制單元，基於所述發送資料，控制從所述驅動電路向所述發光元件供給之驅動電流。
  5. 如請求項5所述之資料承載裝置，其中，所述發光元件具備複數個，複數的所述發光元件，與所述驅動電路共同連接，藉由自所述驅動電路供給之驅動電流同時發光。
  6. 一種資料承載裝置系統，其包括讀寫器及資料承載裝置，該資料承載裝置與所述讀寫器之間進行以光為載波之通信，其特徵在於，所述資料承載裝置，具備：光敏元件，其由二極體構成；電源，其產生直流電壓；以及接收電路，其與所述光敏元件及所述電源連接，所述接收電路，包括：比較器；電容器，其介於所述光敏元件之陰極與所述比較器之負輸入端子之間；比較器動作調整用電阻，在與所述電容器相比靠近所述比較器側，其介於所述電源之正端子與所述比較器之負輸入端子之間；電阻分壓電路，其由複數的分壓用電阻之串聯電路構成，一端與所述電源之正端子連接，兩個所述分壓用電阻間之連接點與所述比較器之正輸入端子連接，其中所述多個分壓用電阻經設計而使得兩個所述分壓用電阻間之連接點的電壓略小於所述電源之正端子上的電壓，以及使得流經所述多個分壓用電阻的電流為微小電流；以及無功電流用電阻，在與所述電容器相比靠近所述光敏元件側，其介於所述光敏元件之陰極與陽極之間。
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