JP3584332B2 - 非接触識別システム - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータキャリアとリーダから成る非接触識別システムに関し、特に通信領域に複数のデータキャリアが存在する場合にデータキャリアを識別し、識別したデータキャリアとの間でデータ通信を行う非接触識別システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、組立搬送ラインでの部品,製品の識別や麻雀牌等の識別、スキー場のゲート、自動改札機等において搬送や入改札を機械化するためには、製品や通過する人を識別するシステムが必要となる。そこで特開平1−151831号に示されているように、識別対象物にメモリを有するメモリユニット(データキャリア)を設け、外部からデータ伝送によってこのようなメモリに必要な情報を書込んでおき、必要に応じてその情報を読出すようにした非接触識別システムが提案されている。
【0003】
さて非接触識別システムにおいては、図8(a)に示すように複数のデータキャリア(DC)101−1〜101−4がリードライトヘッド(RWH)102の通信領域に入ってくる場合がある。このような場合も正常にデータ通信をするため、各データキャリアを識別する必要がある。従来の識別システムでは、データキャリアを識別するために、あらかじめ夫々のデータキャリアに固有の識別番号を持たせ、リードライトヘッドから識別番号を知るためのコマンドを送信し、データキャリアからの識別番号のデータを受信するようにしている。このとき複数のデータキャリアが通信領域にあって、同時にデータキャリアから応答があると混信してリードライトヘッド側に正常に伝送できなくなる。このため各データキャリアは図8(b)に示すようにこのコマンドを受信した後、乱数によって定まる時間後に応答し、各データキャリアの応答が重ならないようにした識別システムが知られている。
【0004】
又特開平8−16739号公報に示されているように、夫々のデータキャリアに固有の照合用データを設定しておき、複数のデータキャリアが通信領域にある場合に1ビットづつ照合用データを各データキャリアより返送させ、混信がある場合にいずれかの論理レベルをリードライトヘッド側から設定し、これと一致するデータキャリアのみを通信可能状態として特定のデータキャリアを識別するようにした方法が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような複数のデータキャリアを識別する方法にあっては、乱数で定まる所定時間後に各データキャリアからの応答を待受けるようにすると、常に最大応答時間まで待機する必要がある。従って全データキャリアとの交信を終了させるまでに長時間が必要であるという欠点があった。又乱数によって応答までの時間を制御する場合にも、複数のデータキャリアで通信が重なり合う可能性があるという欠点があった。
【0006】
更に1ビットづつ照合用データを確認する方法にあっても、1ビットの送信毎に混信状態かどうかを識別する必要があり、データキャリアとリードライトヘッドとの通信が必要となるため、複数のデータキャリアを識別するためには長時間が必要であるという欠点があった。
【0007】
請求項1〜6の発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、通信領域内にあるデータキャリアを同時に識別すること、及び識別した後に交信を短時間で終了できるようにすることを技術的課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項1の発明は、データキャリアと、前記データキャリアからのデータを読出すリーダと、を有する非接触識別システムにおいて、前記データキャリアは、IDコード領域を有するメモリと、前記IDコードをデコードして仮識別番号を生成する仮識別番号生成手段と、多重コマンドの受信時に前記仮識別番号生成手段によって生成された仮識別番号を送信し、送信した仮識別番号と一致するデータが受信されたかどうかを判別する判別手段と、前記判別手段による一致判別時にIDコードを送信するIDコード送信手段と、を有し、前記リーダは、前記データキャリアのIDコードをデコートして返信することを要求する多重コマンドを送信する多重コマンド送信手段と、通信領域にあるデータキャリアからの重ね合わせられた仮識別番号から特定の仮識別番号のデータキャリアを選択し、選択したデータキャリアからのIDコードを受信することにより、データキャリアを識別するデータキャリア識別手段と、を具備することを特徴とするものである。
【0009】
本願の請求項2の発明は、データキャリアと、前記データキャリアからのデータを読出すリーダと、を有する非接触識別システムにおいて、前記データキャリアは、IDコード領域を有するメモリと、前記IDコードのうち指定されたエリアをデコードして仮識別番号を生成する仮識別番号生成手段と、多重コマンドの受信時に前記仮識別番号生成手段によって生成された仮識別番号を送信し、送信した仮識別番号と一致するデータが受信されたかどうかを判別する判別手段と、前記判別手段による一致判別時にIDコードを送信するIDコード送信手段と、を有し、前記リーダは、データキャリアのIDコードのうちの所定のエリアをデコードして返信することを要求する多重コマンドを送信する多重コマンド送信手段と、通信領域にあるデータキャリアからの重ね合わせられた仮識別番号から特定の仮識別番号のデータキャリアを選択し、選択したデータキャリアからのIDコードを受信することにより、データキャリアを識別するデータキャリア識別手段と、を具備することを特徴とするものである。
【0010】
本願の請求項3の発明は、データキャリアと、前記データキャリアからのデータを読出すリーダと、を有する非接触識別システムにおいて、前記データキャリアは、IDコード領域を有するメモリと、前記IDコードのうち指定されたエリアをデコードして仮識別番号を生成する仮識別番号生成手段と、多重コマンドの受信時に前記仮識別番号生成手段によって生成された仮識別番号を送信し、送信した仮識別番号と一致するデータが受信されたかどうかを判別する判別手段と、前記判別手段による一致判別時にIDコードを送信するIDコード送信手段と、前記IDコード送信手段によるIDコードの送信後にリーダとのデータ通信を行うデータ通信手段と、を有し、前記リーダは、データキャリアのIDコードのうちの所定のエリアをデコードして返信することを要求する多重コマンドを送信する多重コマンド送信手段と、通信領域にあるデータキャリアからの重ね合わせられた仮識別番号から特定の仮識別番号のデータキャリアを選択し、選択したデータキャリアからのIDコードを受信することにより、データキャリアを識別するデータキャリア識別手段と、選択したデータキャリアとの間でデータ通信を行うデータ通信手段と、を具備することを特徴とするものである。
【0011】
本願の請求項4の発明では、前記データキャリアの判別手段は、前記リーダに送信した仮識別番号と受信した仮識別番号とが一致するかどうかを判別するものであり、前記リーダのデータキャリア識別手段は、選択したデータキャリアの仮識別番号を送信することを特徴とするものである。
【0012】
本願の請求項5の発明では、前記データキャリアの判別手段は、仮識別番号に変換して前記リーダに送信したIDコードと受信したIDコードとが一致するかどうかを判別するものであり、前記リーダのデータキャリア識別手段は、選択したデータキャリアの仮識別番号をエンコードしてIDコードとして送信することを特徴とするものである。
【0013】
本願の請求項6の発明では、前記リーダは、前記データキャリアから伝送されたIDコードの受信時にエラーが生じたとき前記多重コマンドの指定エリアを変更するエリア変更手段を更に有することを特徴とするものである。
【0014】
このような特徴を有する本願の請求項1の発明によれば、メモリのIDコードをデコードして仮識別番号を生成し、多重コマンドに応じてリーダ側に返送する。リーダ側は多重コマンドを送信すると、通信領域内にある全てのデータキャリアからの応答が得られる。このとき仮識別番号が読出されるが、デコードされた仮識別番号は固有の位置の論理レベルを除いて共通の論理レベルを有している。従って特定の論理レベルでデータキャリアからの出力を変化させるようにしておくと、実際に通信領域にあるデータキャリアからの仮識別番号の応答は他のデータキャリアからの応答と混信せずに読取ることができる。従って応答のあったデータキャリアの論理レベルの位置に基づいてデータキャリアが識別できることとなる。又本願の請求項2〜6の発明では、IDコードのうち指定されたエリアから仮識別番号を生成している。この場合にもデータキャリアからの仮識別番号の送信により、リーダ側は仮識別番号からデータキャリアを選択することができる。選択したデータキャリアからIDコードを更に送信することにより、データキャリアが識別できることとなる。又請求項6の発明では、複数のデータキャリアが同時にIDコードを送信した場合に、送信エラーが生じるため、指定エリアを変更することによりデータキャリアを識別するようにしている。
【0015】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施の形態による非接触識別システムのデータキャリアの構成を示すブロック図である。本図においてデータキャリア1はコイルL1,コンデンサCから成る共振回路2を有しており、この共振回路2に電源回路3,復調回路4及びシャント回路5が接続される。電源回路3は共振回路2に得られる信号を整流し平滑することによって、データキャリア1内の各部に電源を供給するものである。復調回路4はリーダライタから得られるコマンドやデータを復調して制御回路6に与えるものである。制御回路6は電源回路3より電源が供給されたときに、復調回路4より得られるコマンド及びデータに基づいて後述するように仮識別番号を生成し、仮識別番号の一致を判別してIDコードを送信し、データ通信時にはメモリ7にデータを書込むと共に、メモリ7よりデータを読出すものであり、後述するように仮識別番号生成手段6a,判別手段6b及びIDコード送信手段の機能6cを有している。メモリ7より読出されたデータは直列信号に変換されてシャント回路5に与えられる。シャント回路5はデータキャリアが受信状態にあるときにキャリアの停止時に、共振回路2の両端の短絡状態を制御することにより残響を制御するものであって、その残響によりリーダライタ側に信号を伝送するものである。
【0016】
一方図2に示すリーダライタ11はコントローラ12と送信回路13,受信回路14によって構成されている。送信回路13は送信コイルL2を有しており、データの送信時には送信データに基づいてデューティ比を変化させ、受信時には一定のデューティ比でキャリアを断続するものである。受信回路14は受信コイルL3を有しており、信号の受信時にキャリアの停止する期間において残響の有無を判別することによって、データキャリアからの信号を受信するものである。又コントローラ12はデータキャリアと交信する前にIDコードのエリアを指定して多重コマンドを送信し、受信した仮識別番号から交信対象となるデータキャリアを選択し、特定のデータキャリアを選択してデータ通信を行うものである。コントローラ12は後述するように多重コマンド送信手段12a,データキャリア識別手段12bとデータキャリア識別時にエラーがあればIDコードのエリアを変更するエリア変更手段12cの機能を有している。ここで多重コマンドとは、データキャリアのIDコード又はその指定エリアをデコードしてリーダライタ側に返送することを要求するコマンドである。
【0017】
さてこの実施の形態では、データキャリア1のメモリ7は図3に示すようにIDコードエリア7aを含むシステムエリアとユーザエリアとから成り立っている。IDコードエリア7aは例えば4バイト領域に各データキャリアに固有のコードが設定されるものとする。IDコードエリアを4バイトとすると、232個のデータキャリアを識別することができる。そしてデータキャリアはこのIDコードの各バイトを2分割し、8ニブルをエリア1〜エリア8とし、その1つを仮識別番号の生成用データとして用いる。各エリアは4ビットのIDコードから成るが、そのうちの1つのエリアをデータライタ11側から指定するものとする。そしてデータキャリア1のメモリ内には、指定されたエリアを仮識別番号の生成用データ(4ビット)とし、図4に示すようにこれをデコードして16ビットの仮識別番号に展開した仮識別番号を保持しておく仮識別番号エリア7bを有している。デコードされた仮識別番号は、生成用データの「0000」〜「1111」の16の種類のデータについて夫々特定のビットのみが1となり、他は全て0となるものである。
【0018】
次にリーダライタとデータキャリアとのデータ通信の動作について説明する。図5はデータキャリア1の動作を示すフローチャートであり、図6はリーダライタ11の動作を示すフローチャートである。リーダライタ11はデータキャリアを識別するためにまずステップ21において、IDコードの特定のエリアを指定して多重コマンドを送信する。例えば第1バイトの上位4ビットのエリア1を指定して多重コマンドを送信するものとする。データ通信領域にあるデータキャリアはステップ31においてこのコマンドを受信すると、夫々のエリア1のデータを仮識別番号の生成用データとしてデコードし、図4で示すように仮識別番号を生成する。例えば生成用データが「0001」,「0010」,「1100」,「1100」の4枚のデータキャリア1−1,1−2,1−3,1−4が1つのリーダライタの通信領域にある場合には、各データキャリアは夫々の仮識別番号をステップ32において生成する。ここでデータキャリア1−1,1−2,1−3,1−4が生成する仮識別番号は、夫々「0000000000000010」,「0000000000000100」,「0001000000000000」,「0001000000000000」となる。次にデータキャリアはステップ33に進んでこのデータを同時に返信する。
【0019】
図7(a)はこの返信時にリーダライタ11の送信回路13よりデータキャリアに伝送する信号を示している。リーダライタ11がデータを受信する際には、図示のように一定の周期で、例えば50%のデューティ比でキャリアを断続させる。従って仮識別番号の返信時にはデータキャリア1−1,1−2,1−3,1−4のシャント回路5が夫々の仮識別番号に応じて共振回路の残響を制御するため、各データキャリアからは図7(b),(c),(d),(e)に示すように信号が出力される。この信号はリーダライタ11の受信回路14により同時に受信されるため、図7(f)に示す信号が得られる。
【0020】
一方リーダライタ11はこのレスポンスを受信すると、キャリアが停止している間の残響の有無を判別する。そうすれば図7(g)に示されるように、重ね合わされた仮識別番号が得られ、データ通信領域に少なくとも3つのデータキャリアが存在することが認識できる。
【0021】
リーダライタ11はこのようにしてデータキャリアの仮識別番号を識別した後、交信対象となるデータキャリアを選択する。通信領域にある全てのデータキャリアと通信する場合には、任意のビットが立っている1つの仮識別番号を選択し、その仮識別番号をエンコードして元の生成用データに逆変換する(ステップ24)。そしてステップ25に進んで元の生成用データを付けてデータキャリアに対してIDコードの読出コマンドを送信する。例えば生成用データ「0001」のデータキャリア1−1を選択してIDコードの読出コマンドを送信する。
【0022】
データキャリアはステップ33からステップ34に進んで、指定されたエリア、この場合にはエリア1のIDコードと、送られてきた4ビット分のIDコードとが一致するかどうかを判断する。これが一致しなければステップ31に戻り、一致する場合にはステップ35に進んでシステムエリアの4バイト分のIDコードを返送する。この場合にはデータキャリア1−1は指定エリアのIDコードエリアと一致するため、ステップ35に進んでシステムエリアの全IDコードの4バイトのデータを返信する。又他のデータキャリア1−2,1−3,1−4は一致しないため、ステップ31に戻って多重コマンドを待受ける。リーダライタ11はステップ26に進んでこのデータを待受け、ステップ27に進んでCRCエラーがあるかどうかを判別する。CRCエラーがなければステップ28に進んで受信されたIDコードを含んだリードコマンドやライトコマンドを伝送し、そのデータキャリア、この場合は1−1とのデータ通信を行う。そしてデータキャリア1−1との通信が終わると、ステップ29においてデータキャリアにデータ通信終了コマンドを送信してステップ21に戻って同様の処理を繰り返す。こうすれば以後は交信を終えたデータキャリア1−1からは応答がなくなり、ステップ23において選択されていなかった他のデータキャリアを選択することができる。こうすればデータキャリア1−1に続けて、指定したエリア1のデータが重複していないデータキャリア1−2とも、同様にしてデータ通信を行うことができる。
【0023】
そしてステップ27においてCRCエラーが残る場合には、指定したエリアのデータキャリアが重複している場合である。例えばデータキャリア1−3,1−4はIDコード全体では異なるが、エリア1だけについて見れば同一である。この場合には複数のデータキャリアがIDコードを返信するため、ステップ27においてCRCエラーが発生する。この場合にはステップ30に進んで生成用データを抽出する指定エリアを変更してステップ21に戻って同様の処理を繰り返す。こうすればデータキャリア1−3と1−4のようにエリア1ではIDコードが重複していても、他のエリアではIDコードが重複していない可能性が高いため、夫々のデータキャリアと個別にデータ通信を行うことができる。この場合には既に交信を終えていたデータキャリア、例えばDC1−1,1−2はデータ通信を終了すると、多重コマンドがあっても応答をしないので、通信領域に複数のデータキャリアがあっても、比較的短時間で混信することなく順次データ通信を行うことができる。
【0024】
ここでデータキャリアはステップ31,32において、多重コマンドを受信したときにIDコードをデコードして仮識別番号を生成する仮識別番号生成手段6aの機能を達成しており、ステップ33,34において、仮識別番号生成手段6aによって生成された仮識別番号と送信した仮識別番号と一致するデータが受信されたかどうかを判別する判別手段6bの機能を達成している。更にデータキャリアはステップ35において、一致判別時にIDコードを送信するIDコード送信手段6cの機能を達成している。一方リーダライタはステップ21において、多重コマンドを送信する多重コマンド送信手段12aの機能を達成しており、ステップ22〜26において、仮識別番号からデータキャリアを選択し、選択したデータキャリアのIDコードを読出すことによって、データキャリアを識別するデータキャリア識別手段12bの機能を達成している。更にリーダライタはステップ27,30において、IDコードの受信時にエラーが生じたとき多重コマンドの指定エリアを変更するエリア変更手段12cの機能を達成している。
【0025】
尚前述した実施の形態では、リーダライタ11を用いているが、単にデータキャリアを識別するだけであればデータキャリアのメモリにデータを書込むための書込機能を有する必要はない。又この実施の形態では、データキャリアからのデータの読出し時に一定のデューティ比でキャリアを断続し、キャリアが停止している間の残響の有無によってデータキャリアからのデータを読出すようにしているが、このような通信方式に限らず、FSK等他の通信方式においても本発明を適用することができる。
【0026】
又この実施の形態では、メモリのIDコードエリアを複数のエリアに分割し、リーダライタ側から選択されたエリアをデコードして仮識別番号を生成しているが、比較的少数のデータキャリアを識別する場合にはIDコードをそのままデコードして仮識別番号とするようにしてもよい。この場合には複数のデータキャリアが同一通信領域にあっても、リーダライタがデータキャリアを選択した段階でデータキャリア側からIDデータを返送するときに受信エラーが起こる可能性がなく、そのままデータキャリアを識別することができる。又単にデータキャリアを識別する機能を有するものとしてもよく、この実施の形態のようにデータキャリアを識別した後データ通信を行うようにしてもよい。更に本実施の形態では、ステップ24,25においてリーダライタは受信した仮識別番号をIDコードに変換して全IDコードの読出コマンドを送出しているが、選択したデータキャリアの仮識別番号をそのまま伝送して読出コマンドとしてもよい。
【0027】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本願の請求項1の発明によれば、複数のデータキャリアが同時に通信領域にある場合にも、IDコードを仮識別番号にデコードしてこれを識別することにより、通信領域のデータキャリアを識別することができる。更に請求項2〜6の発明では、多数のデータキャリアを識別するためにIDコードの領域を大きくしていた場合にも、IDコードのエリアを分割して特定のエリアのみを仮識別番号にデコードすることにより、短時間でデータキャリアを識別することができる。又請求項3の発明では、こうして識別したデータキャリアとの間でデータ通信を行うことができる。更に請求項6の発明では、IDコードをデータキャリア側から送信する際に通信エラーが生じた場合に、他のエリアを選択することにより、短時間でデータキャリアの識別及びデータ通信が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による非接触識別システムのデータキャリアの構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態による非接触識別システムのリーダライタの構成を示すブロック図である。
【図3】この実施の形態によるデータキャリアのメモリエリアを示す図である。
【図4】生成用データとこれによって生成される仮識別番号を示す図である。
【図5】この実施の形態によるリーダライタの動作を示すフローチャートである。
【図6】この実施の形態によるデータキャリアの動作を示すフローチャートである。
【図7】データキャリア識別時のリーダライタの出力及び各データキャリアからの出力とその受信データを示す波形図である。
【図8】従来の非接触識別システムにおいて複数のデータキャリアを識別する場合の説明図である。
【符号の説明】
1,1−1〜1−4 データキャリア
2 共振回路
3 電源回路
4 復調回路
5 シャント回路
6 制御回路
6a 仮識別番号生成手段
6b 判別手段
6c IDコード送信手段
7 メモリ
7a IDコードエリア
7b 仮識別番号エリア
11 リーダライタ
12 コントローラ
12a 多重コマンド送信手段
12b データキャリア識別手段
12c エリア変更手段
13 送信回路
14 受信回路

Claims (6)

  1. データキャリアと、前記データキャリアからのデータを読出すリーダと、を有する非接触識別システムにおいて、
    前記データキャリアは、
    IDコード領域を有するメモリと、
    前記IDコードをデコードして仮識別番号を生成する仮識別番号生成手段と、
    多重コマンドの受信時に前記仮識別番号生成手段によって生成された仮識別番号を送信し、送信した仮識別番号と一致するデータが受信されたかどうかを判別する判別手段と、
    前記判別手段による一致判別時にIDコードを送信するIDコード送信手段と、を有し、
    前記リーダは、
    前記データキャリアのIDコードをデコードして返信することを要求する多重コマンドを送信する多重コマンド送信手段と、
    通信領域にあるデータキャリアからの重ね合わせられた仮識別番号から特定の仮識別番号のデータキャリアを選択し、選択したデータキャリアからのIDコードを受信することにより、データキャリアを識別するデータキャリア識別手段と、を具備することを特徴とする非接触識別システム。
  2. データキャリアと、前記データキャリアからのデータを読出すリーダと、を有する非接触識別システムにおいて、
    前記データキャリアは、
    IDコード領域を有するメモリと、
    前記IDコードのうち指定されたエリアをデコードして仮識別番号を生成する仮識別番号生成手段と、
    多重コマンドの受信時に前記仮識別番号生成手段によって生成された仮識別番号を送信し、送信した仮識別番号と一致するデータが受信されたかどうかを判別する判別手段と、
    前記判別手段による一致判別時にIDコードを送信するIDコード送信手段と、を有し、
    前記リーダは、
    データキャリアのIDコードのうちの所定のエリアをデコードして返信することを要求する多重コマンドを送信する多重コマンド送信手段と、
    通信領域にあるデータキャリアからの重ね合わせられた仮識別番号から特定の仮識別番号のデータキャリアを選択し、選択したデータキャリアからのIDコードを受信することにより、データキャリアを識別するデータキャリア識別手段と、を具備することを特徴とする非接触識別システム。
  3. データキャリアと、前記データキャリアからのデータを読出すリーダと、を有する非接触識別システムにおいて、
    前記データキャリアは、
    IDコード領域を有するメモリと、
    前記IDコードのうち指定されたエリアをデコードして仮識別番号を生成する仮識別番号生成手段と、
    多重コマンドの受信時に前記仮識別番号生成手段によって生成された仮識別番号を送信し、送信した仮識別番号と一致するデータが受信されたかどうかを判別する判別手段と、
    前記判別手段による一致判別時にIDコードを送信するIDコード送信手段と、
    前記IDコード送信手段によるIDコードの送信後にリーダとのデータ通信を行うデータ通信手段と、を有し、
    前記リーダは、
    データキャリアのIDコードのうちの所定のエリアをデコードして返信することを要求する多重コマンドを送信する多重コマンド送信手段と、
    通信領域にあるデータキャリアからの重ね合わせられた仮識別番号から特定の仮識別番号のデータキャリアを選択し、選択したデータキャリアからのIDコードを受信することにより、データキャリアを識別するデータキャリア識別手段と、
    選択したデータキャリアとの間でデータ通信を行うデータ通信手段と、を具備することを特徴とする非接触識別システム。
  4. 前記データキャリアの判別手段は、前記リーダに送信した仮識別番号と受信した仮識別番号とが一致するかどうかを判別するものであり、
    前記リーダのデータキャリア識別手段は、選択したデータキャリアの仮識別番号を送信するものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の非接触識別システム。
  5. 前記データキャリアの判別手段は、仮識別番号に変換して前記リーダに送信したIDコードと受信したIDコードとが一致するかどうかを判別するものであり、
    前記リーダのデータキャリア識別手段は、選択したデータキャリアの仮識別番号をエンコードしてIDコードとして送信するものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の非接触識別システム。
  6. 前記リーダは、前記データキャリアから伝送されたIDコードの受信時にエラーが生じたとき前記多重コマンドの指定エリアを変更するエリア変更手段を更に有することを特徴とする請求項2又は3記載の非接触識別システム。
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