JPH09298486A - 非接触データ送受信方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＡＳＫで変調した信号を質問器１が送信する
場合、質問器から応答器への通信でビットレートをあげ
て高速化することが不可能であり、また応答器２の共振
回路におけるコイルのみ、又はＱ値を十分低くした共振
回路を用いて通信を行っても、受信波形振幅が小さくな
り、応答器２内のＩＣを動作させる十分な電源電圧を得
ることが不可能であった。 【解決手段】 質問器から電力供給用の搬送波と、コマ
ンドデータ用の搬送波を交互に送信し、かつ電力供給用
の搬送波は一定の周波数を有するとともに、所定の波数
で構成し、またコマンドデータ用の搬送波は電力供給用
の搬送波に対し、所定の倍率の周波数を有し、一方応答
器は電力供給用の搬送波をその応答器の共振回路のＱ値
を上げて受信するとともに、コマンドデータ用の搬送波
をその応答器の共振回路のＱ値を下げて受信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、工場の生産ライ
ンや物流ライン、オフィスの入退出管理等で非接触カー
ド等の応答器を工具や荷物に付けたり、あるいは人に持
たせて、非接触でデータを通信、管理する非接触データ
送受信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の非接触データ送受信装置の
回路構成を示すブロック図、図６はＡＳＫ方式における
復調不可状態を示すタイミングチャートである。図５に
おいて、符号１は質問器、２は通信エリア３内におい
て、質問器１と通信を行う応答器である。質問器１は発
振部４、変調部５、送信部６、受信部７、復調部８およ
び制御部９から構成される。応答器２は受信部１０、電
源回路１１、復調部１２、制御部１３、メモリ１４、変
調部１５、送信部１６から構成される。Ｃ２は電源用充
電コンデンサである。

【０００３】次に動作について説明する。まず、質問器
１から応答器２に対して非接触でコマンドで変調した高
周波信号を送出する。コマンド信号は応答器２に対する
コマンド等をＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ
Ｋｅｙｉｎｇ）で変調した高周波信号である。応答器
２はそのコマンドに従って固有のＩＤコードやデータを
返送する。この場合、質問器１からの読み取り信号の到
達領域を通信エリア３とし、その通信エリア３に入って
いる応答器２のみが通信を許される。応答器２は受信部
にて受信した質問器１からのコマンド信号を抱絡線検波
により復調すると共に、高周波信号を整流し、コンデン
サに充電して内部電源とする。また高周波信号を応答器
２の内部クロックとしても利用する。そしてコマンドの
内容により応答器２内にあるメモリからＩＤコードやデ
ータを読み出し、高周波信号に変調をかけて返送する。
なお、図５に示したもので、送受信するアンテナと電源
用のコンデンサ以外はＩＣ内に１チップ化され、カード
の小型化、薄型化が図られている。

【０００４】上述のように、従来の非接触データ送受信
装置では、質問器１から応答器２への通信に用いる変調
方式は、応答器２が抱絡線検波回路と比較器で構成され
る復調部を搭載するだけで質問器１からの信号をデジタ
ル値に復調することが可能であることから、回路構成が
簡単なＡＳＫが主流である。ＡＳＫの場合、質問器１が
送信するデジタルデータの“０”、“１”を応答器２が
判断できるように、図６に示すようにパルスの数で区別
するＰＮＭ（Ｐｌｕｓ Ｎｕｍｂｅｒ Ｍｏｄｕｌａｔ
ｉｏｎ）を用い、１ビットの抱絡線検波出力の時間と波
数からデジタルデータを復調する。

【０００５】しかしながら、応答器２は質問器１からの
高周波信号から内部電源も取り出していることから、受
信効率をあげるため、Ｑ値の高い共振回路で送受信アン
テナを構成している。そのため、図６で示すようなＡＳ
Ｋで変調した信号を質問器１が送信した場合、応答器２
では共振回路に振動エネルギーが残留し、抱絡線検波に
よる復調ができなくなり、質問器１から送信されるコマ
ンドを検出できない問題があった。これらを解決するた
め質問器１から送信する信号のビットレートを低くし、
送信停止部分（図６のＧ）を長く設定して振動エネルギ
ーの残留を十分考慮することが考えられるが、これによ
り質問器１から応答器２への通信でビットレートをあげ
て高速化することが不可能であった。またコイルのみ、
又はＱ値を十分低くした共振回路を用いて通信を行うこ
とが考えられるが、受信波形振幅が小さくなり、応答器
２内のＩＣを動作させる十分な電源電圧を得ることが不
可能であり、電池などの電気部品を搭載させる必要があ
った。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は上述のように、ＡＳＫで変調した信号を質
問器１が送信する場合、質問器から応答器への通信でビ
ットレートをあげて高速化することが不可能であり、ま
た応答器２の共振回路におけるコイルのみ、又はＱ値を
十分低くした共振回路を用いて通信を行っても、受信波
形振幅が小さくなり、応答器２内のＩＣを動作させる十
分な電源電圧を得ることが不可能で、いきおい電池を搭
載させる必要があることである。

【０００７】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、質問器から応答器への通信の高速
化を図り、かつ応答器における受信波形振幅を小さくす
ることなく、応答器内のＩＣを動作させるに十分な電源
電圧を確保し、これによって応答器に電池を搭載させる
必要ない非接触データの送受信方法およびその装置を得
ることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る非接触データの送受信方法は、質問器から電力供給用
の搬送波と、コマンドデータ用の搬送波を交互に送信
し、かつ電力供給用の搬送波は一定の周波数を有すると
ともに、所定の波数で構成し、またコマンドデータ用の
搬送波は電力供給用の搬送波に対し、所定の倍率の周波
数を有し、一方、応答器は電力供給用の搬送波をその応
答器の共振回路のＱ値を上げて受信するとともに、コマ
ンドデータ用の搬送波をその応答器の共振回路のＱ値を
下げて受信するようにしたものである。

【０００９】請求項２記載の発明に係る非接触データの
送受信方法は、コマンドデータ用の搬送波の波数によっ
て、コマンドデータのデジタル値を表示するようにした
ものである。

【００１０】請求項３記載の発明に係る非接触データの
送受信方法は、電力供給用の搬送波と上記コマンドデー
タ用の搬送波の一組によって１ビットを構成するように
したものである。

【００１１】請求項４記載の発明に係る非接触データの
送受信方法は、電力供給用の搬送波を送信した後、コマ
ンドデータ用の搬送波を複数ビット分送信するようにし
たものである。

【００１２】請求項５記載の発明に係る非接触データの
送受信方法は、質問器から電力供給用の搬送波と、コマ
ンドデータ用の搬送波を交互に送信し、かつ電力供給用
の搬送波は一定の周波数を有するとともに、所定の波数
で構成し、またコマンドデータ用の搬送波は電力供給用
の搬送波に対し、所定の倍率の周波数を有し、応答器は
電力供給用の搬送波をその応答器の共振回路のＱ値を上
げて受信し、コマンドデータ用の搬送波をその応答器の
共振回路のＱ値を下げて受信し、また質問器は通信の開
始に当り、所定の波数のスタートテキストを送信した
後、所定の時間送信を止め、続いて電力供給用の搬送波
を送信し、その後コマンドデータ用の搬送波を送信し、
一方、応答器は質問器からのスタートテキストを受信
し、この受信したスタートテキストの波数をあらかじめ
設定された質問器が送信するスタートテキストの波数と
比較し、その波数の差から質問器との距離を把握すると
ともに、その波数の差に応じて受信する電力電送用の搬
送波の波数を補正するようにしたものである。

【００１３】請求項６記載の発明に係る非接触データの
送受信装置は、質問器に、一定の周波数を有するととも
に、所定の波数を有する電力供給用の搬送波に対し所定
の倍率の周波数を有するコマンドデータ用の搬送波とを
ＡＳＫ方式により変調した搬送波とを交互に送信する送
信手段を設け、また応答器には、コイルとコンデンサの
並列共振回路により構成され、質問器に対し信号を送信
および受信する送受信手段と、質問器からの電力供給用
の搬送波を直流に変換し、かつその直流電力を応答器の
内部電源とする内部電源手段と、電力供給用の搬送波の
波数をカウントする電力用搬送波復調部とコマンドデー
タ用の搬送波の抱絡線を検波するとともに、質問器から
のコマンドデータを復調するコマンドデータ復調部と、
電力用搬送波復調部およびコマンドデータ復調部の出力
により並列共振回路のＱ値を低下させる抵抗とスイッチ
からなる直列回路を備えるようにしたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１の非接触
データの送受信方法を実現する非接触データの送受信装
置の応答器２の構成を示すブロック図、図２は質問器と
応答器の通信波形を示す波形図である。なお、この発明
における非接触データの送受信装置の回路構成は図５に
示す従来の回路構成のブロック図と動作ならびに作用が
同一なものにおいては、この発明における非接触データ
の送受信装置の回路構成を示すブロック図はこれを省略
し、図５を援用する。

【００１５】応答器２はＬ１，Ｃ１による並列共振回路
を受信部として所有し、質問器１からのコマンドやメモ
リ１４に書き込むデータで変調された高周波信号を受信
している。ここで共振回路の共振周波数はｆ１に設定さ
れている。また共振回路によるアンテナに並列して抵抗
Ｒ１と電界効果トランジスタからなるスイッチング素子
Ｔ１が接続されている。アンテナの一端は電源部１１に
接続され、電源部１１には充電用コンデンサＣ２が接続
される。一方、アンテナの他端は搬送波用の復調部１２
ａおよびコマンドデータ用の復調部１２ｂに接続され、
復調部１２ａではローパスフィルタ１７を介してカウン
タ１８に接続される。またカウンタ１８はＳＷ、ＦＥＴ
制御部１９に接続され、スイッチＳＷ１とスイッチング
素子Ｔ１のタイミングの制御を行っている。アンテナか
ら入力される信号は、復調部１２ａにおいてカウンタ１
８に入力されると共に復調部１２ｂのＳＷ１に接続さ
れ、バンドパスフィルタ２０を介して抱絡線検波回路２
１およびカウンタ２２に入力される。カウンタ２２の出
力は符号判定部２３に入力され、符号判定部２３では質
問器１が送信したコマンドやデータのデジタル値を判断
する。

【００１６】次に図２を用いて各ブロックの動作および
出力波形について説明する。図２において、質問器１は
デジタルデータ“１”および“０”を送信している。こ
こでデジタルデータ“１”および“０”はｆ１およびｆ
２の２つの周波数で構成され、ｆ１の波数はどちらも固
定としている。一方、デジタルデータ“１”および
“０”の判断はｆ２の波数で差異をつくるＰＮＭ（Ｐｕ
ｌｓｅ Ｎｕｍｂｅｒ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）にて行
っている。応答器２はデジタルデータに関係なく、まず
ｆ１の周波数で構成される搬送波Ｗ１を受信する。この
とき受信部１０の共振回路に並列に接続されたスイッチ
ング素子Ｔ１は非導通状態であり、共振回路のＱ値は高
い状態となっている。質問器１は応答器２の共振回路の
共振周波数である周波数ｆ１の搬送波Ｗ１を送信してい
ることから、応答器２の受信効率は高くなり、受信波形
振幅も十分大きい。受信部１０に接続された電源部１１
では、質問器１からの信号を整流して直流に変換し、充
電用コンデンサＣ２に充電する。コンデンサＣ２で充電
された電源は、応答器２のＩＣの電源として用いられ
る。なお、電源部での整流回路には全波整流回路、また
は半波整流回路が考えられる。

【００１７】搬送波Ｗ１は充電コンデンサＣ２に充電さ
れる一方で、復調部１２ａ内のローパスフィルタ１７を
介してカウンタ１８に入力される。ここでカウンタ１８
では搬送波の波数をカウントする。設定された波数が入
力されるとカウンタ１８の出力は“Ｈ”から“Ｌ”に切
り替わるようになっている。カウンタ１８の出力はＳ
Ｗ、ＦＥＴ制御部に伝送され、スイッチング素子Ｔ１の
導通するタイミングが設定される。スイッチング素子Ｔ
１が導通されることにより、コイルＬ１、コンデンサＣ
１による共振回路に並列して抵抗Ｒ１が接続された状態
になり、共振回路のＱ値が低くなる。共振回路のＱ値が
低くなったことにより、共振回路に残留する振動エネル
ギーの影響が除去される。

【００１８】一方、ＳＷ、ＦＥＴ制御部１９の出力はス
イッチＳＷ１にも接続され、スイッチＳＷ１のオン・オ
フを制御する。ここでスイッチング素子Ｔ１が導通して
いる状態でスイッチＳＷ１はオンとなり、復調部１２ｂ
に受信信号が伝送される。ここで質問器１が送信してい
る搬送波の周波数はｆ１からｆ２に切り替わっている。
周波数ｆ２はｆ１より高い周波数であり、ｆ１の数倍か
ら数十倍の周波数を用いる。質問器１は周波数ｆ２の搬
送波Ｗ２によりＰＮＭのパルス変調をかけ、デジタルデ
ータ“１”と“０”を区別させる。図２においては搬送
波の波数を、１ビットを構成する時間を１００％として
デジタルデータ“１”の時には７０％、“０”の時には
３０％の時間を要する波数で構成している。応答器２で
はＳＷ１がオンとなっていることから受信部で受信した
信号がフィルタを介してカウンタ２２および抱絡線検波
回路に入力される。フィルタはバンドパスフィルタ２０
を用いて、周波数ｆ２を抽出するようにする。カウンタ
２２では抱絡線検波出力が“Ｈ”の時の搬送波の波数を
計数する。ここで共振回路のＱ値が低いことから、振動
エネルギーの残留がないので、質問器１が送信した搬送
波Ｗ２の波数とほぼ同じ波数のみを計数することが可能
となる。カウンタ２２でカウントした波数Ｓ０，Ｓ１か
ら符号判定部２３にてデジタルデータに変換する。質問
器１からの搬送波が停止すると、抱絡線検波出力が
“Ｌ”となり、ＳＷ、ＦＥＴ制御部１９の出力によりＳ
Ｗ１がオフとなり、復調部１２ｂへの信号伝送が停止さ
れる。一方、再度電源電圧を得るため、スイッチング素
子Ｔ１はＯＦＦとなり共振回路のＱ値は元の高い値に戻
る。

【００１９】この方法を用いることにより、１ビット毎
にＩＣの電源電圧を周波数ｆ１の搬送波Ｗ１により生成
でき、送信されてくるデジタルデータはｆ１より高い周
波数ｆ２の搬送波Ｗ２でつくられたＰＮＭの波数Ｓ０，
Ｓ１を解析することで得ることができ、さらにデータ受
信時は共振回路のＱ値が低くなるように設定しているの
で、共振回路に残留する振動エネルギーの影響を受け
ず、高速なビットレートでも質問器１が送信するＰＮＭ
の波数を正確に受信することが可能となる。

【００２０】次に図２に示す送受信方法の応用例を説明
する。図３は図２に示す送受信方法の応用例である。応
答器２の復調方法に関しては前述の方法を用いる。ただ
し質問器１は電力伝送用の周波数ｆ１の搬送波Ｗ１を送
信後、複数ビットのデータを送信する。応答器２は搬送
波Ｗ１をカウントし、設定されたカウント数になった時
点でスイッチング素子Ｔ１を導通させ、共振回路のＱ値
を低下させる。スイッチング素子Ｔ１を導通させる時間
は、データがあらかじめ設定されたビット数連続して送
信されている間である。ここでスイッチング素子Ｔ１を
導通している間は共振回路のＱ値を低くしているため、
受信波形振幅が低下するので、電力を得ることがほとん
ど不可能であり、さらに復調部１２において消費される
電力により、充電コンデンサＣ２に充電された電源電圧
が低下していく。そこでデータ受信時に応答器２のＩＣ
が動作可能な状態となる電源電圧のしきい値以下になら
ないように、質問器１が送信する電力供給用の搬送波Ｗ
１の波数、連続したデータ送信のデータビット数、さら
に充電用コンデンサＣ２の容量値を設定する必要があ
る。充電コンデンサＣ２の容量値を大きくすることで、
連続して送信するデータのビット数を多くすることが可
能であるが、電力供給用の搬送波Ｗ１で充電する時間が
長くなる。一方、充電コンデンサＣ２の容量値を小さく
すれば充電期間は短くなるが、送信できるデータのビッ
ト数が少なくなる。これらはそれぞれ質問器１と応答器
２の使用するアプリケーションにあわせて、各値を設定
する。

【００２１】実施の形態２．図４はこの発明における非
接触データ送受信方法およびその装置の第２の形態を示
すもので、電力伝送用搬送波のカウント数を補正する方
法を示す波形図である。ここで電力を効率よく供給され
るために共振回路のＱ値が高く設定された場合、質問器
１と応答器２の通信距離の違いにより、応答器２の共振
回路で受信する波形に差異が生じる問題を解決する実施
例を図４に示す。図４において応答器２ａは質問器１付
近に存在した場合であり、一方、応答器２ｂは、通信エ
リア３内に存在するが質問器１との距離が遠い場合を示
している。ここで応答器２ｂの受信波形をみると、共振
回路のＱ値を高く設定しており、また質問器１との通信
距離が離れていることから、質問器１の送信した電力供
給用の搬送波Ｗ１は応答器２の共振回路での波形の立ち
上がりが遅くなる現象が発生する。これによりカウンタ
１８でカウントする波数を固定で設定した場合、質問器
１と応答器２の通信する距離によってカウンタ１８の出
力のタイミングが異なってしまい、共振回路のＱ値を低
くするタイミングが応答器毎に異なってしまうという問
題が生じてくる。

【００２２】そこでカウンタ１８にてカウントするカウ
ント値を応答器毎に設定する方法を以下に示す。図４に
おいて質問器１は通信の初めに各応答器に通信の開始を
通知するスタートテキストＳＴＸを送信する。ＳＴＸは
周波数ｆ１である設定した波数の無変調波であるが、そ
の後の電力供給用の無変調波Ｗ１より波数を多く設定し
て両者を誤認識させないようにする。各応答器は受信し
たＳＴＸの波数をカウンタＡにてカウントする。質問器
１はＳＴＸ送信後に一定期間の送信停止状態Ｇ１を作成
して、搬送波の送信を停止する。各応答器はこの搬送波
停止状態を検知し、それまでのカウンタＡのカウント数
を記憶する。ここで前述したように通信距離の違いによ
り各応答器が受信するＳＴＸの波数に差異が生じてい
る。図４の例では、質問器１は３０波の無変調波で構成
されたＳＴＸを送信しているが、応答器２ａでは共振回
路で受信する搬送波の立ち上がりは早いが、残留する振
動エネルギーの影響によりＳＴＸを３２波と判断してい
る。一方、応答器２ｂでは残留する振動エネルギーの影
響は応答器２ａと同様に生じているが、通信距離が離れ
ているため共振回路で受信する波形の立ち上がりが遅
く、カウンタ１８でカウントした波数は２８波となって
いる。ここで各応答器は、質問器１がＳＴＸとして３０
波の無変調波を送信したことをあらかじめ認識している
ので、応答器２ａは設定値である３０波以上のカウント
数を得たことから、その後質問器１が電力伝送で送信す
る搬送波Ｗ１の波数と同じ波数をカウントした時点で共
振回路のＱ値を下げてＰＮＭの変調波によるコマンドを
受信するように復調部の各ブロックを設定する。

【００２３】一方、応答器２ｂは質問器１がＳＴＸとし
て送信した搬送波を２８波しか受信しなかったことから
通信距離が離れていることを把握し、その後の電力供給
用の搬送波Ｗ１のカウント数を図４のように変更する。
すなわち質問器１が２０波の搬送波Ｗ１を送信する場
合、その波数からＮｘの波数を引いた数だけカウンタ１
８にてカウントする。ＮｘはＳＴＸを受信したときに生
じた波数の差から計算され、図４の例では３０波のＳＴ
Ｘに対して２８波しか受信できなかったことから共振回
路に残留する振動エネルギーの影響も考慮にいれてＮｘ
を４波と設定する。よって応答器２ｂがカウントする電
力供給用の搬送波の数を１６波とする。これにより応答
器２ａと応答器２Ｂは同じタイミングでスイッチング素
子Ｔ１を導通させて共振回路のＱ値を下げ、質問器１か
らのコマンドを受信する状態に設定することができる。
なお、Ｎｘの補正を確実にするために、質問器１が電力
伝送用の搬送波Ｗ１の送信後に短い送信停止状態を作成
し、各応答器が共振回路のＱ値を確実に低くしてからコ
マンドのＰＮＭを受信できるように設定することも考え
られる。

【００２４】この方法では各応答器が、質問器１が送信
するＳＴＸの受信した波数により共振回路のＱ値が高い
ときの受信状態を把握し、その後の通信において共振回
路のＱ値を低くするタイミングを自ら補正するようにし
ているので、通信距離の違いにより共振回路での受信状
態に差異が生じ、コマンドの受信状態に設定するタイミ
ングが各応答器によって異なるという問題を無くすこと
が可能となる。

【００２５】

【発明の効果】質問器が送信するコマンド又はデータ
を、通信エリア内に存在する応答器が受信し、前記コマ
ンドに従ってメモリに格納しているデータの読み出し、
又はデータの書き込みを行い、質問器に対してメモリ内
データを送信する応答器システムにおいて、質問器は電
力伝送用の搬送波とコマンド等のデータ送信用の搬送波
を交互に送信し、かつデータ送信時の周波数を電力伝送
用の周波数より高く設定し、一方、応答器は電力伝送用
の搬送波を受信するときは共振回路のＱ値を高く設定
し、データを受信するときは共振回路のＱ値を低く設定
するようにしているので、高速な通信が可能であり、通
信時間を短縮できるという効果がある。また各応答器
は、質問器が送信するスタートテキストにより共振回路
のＱ値が高いときの受信状態を把握し、共振回路のＱ値
を低くしてデータを受信する状態にするタイミングを自
ら設定することから、質問器と各応答器の通信距離の差
異による共振回路の受信波形の立ち上がりの違いを補正
することが可能となり、各応答器は同じタイミングで良
好な通信状態を作ることができる。

【００２６】請求項１記載の発明によれば、質問器から
電力供給用の搬送波と、コマンドデータ用の搬送波を交
互に送信し、かつ電力供給用の搬送波は一定の周波数を
有しているので、１ビット毎に応答器側の電源電圧を質
問器からの電力供給用の搬送波により生成でき、しかも
応答器は電力供給用の搬送波をその応答器の共振回路の
Ｑ値を上げて受信するように構成したので、通信中に応
答器の電源電圧の低下が生じても、充電用コンデンサの
充電電圧が応答器の動作可能な電源電圧値以上に保つこ
とが可能となり、いきおい応答器側に電池などの電気部
品を内蔵させる必要がなく、かつ大量のデータ伝送が可
能となる。また応答器に送信されるデジタルデータは質
問器からの送信周波数より高い周波数の搬送波でつくら
れた波数を解析することにより得ることができ、さらに
応答器において、データ受信時は共振回路のＱ値が低く
なるように設定しているので、共振回路に残留する振動
エネルギーの影響を受けず、高速なビットレートでも質
問器が送信する送信波の波数を正確に受信することが可
能で、かつ通信時間を短縮できる効果がある。

【００２７】請求項２記載の発明によれば、請求項１に
おいて、コマンドデータ用の搬送波の波数によってその
コマンドデータの値を表示するように構成したので、応
答器側での信号の識別が極めて容易となり、また請求項
１と同様に、コマンドデータ毎に応答器側の電源電圧を
質問器からの電力供給用の搬送波により生成でき、しか
も応答器は電力供給用の搬送波をその応答器の共振回路
のＱ値を上げて受信するようにしているので、通信中に
応答器の電源電圧の低下が生じても、充電用コンデンサ
の充電電圧が応答器の動作可能な電源電圧値以上に保つ
ことが可能となり、いきおい応答器側に電池などの電気
部品を内蔵させる必要がなく、かつ大量のデータ伝送が
可能となる。また応答器に送信されるデジタルデータは
質問器からの送信周波数より高い周波数の搬送波でつく
られた波数を解析することにより得ることができ、さら
に応答器において、データ受信時は共振回路のＱ値が低
くなるように設定しているので、共振回路に残留する振
動エネルギーの影響を受けず、高速なビットレートでも
質問器が送信する送信波の波数を正確に受信することが
可能で、かつ通信時間を短縮できる効果がある。

【００２８】請求項３記載の発明によれば、請求項２に
おいて、電力供給用の搬送波とコマンドデータ用の搬送
波の一組によって１ビットを表示するように構成したの
で、コマンドデータの受信において、応答器側の電力を
確保でき、また請求項１と同様に、コマンドデータ毎に
応答器側の電源電圧を質問器からの電力供給用の搬送波
により生成でき、しかも応答器は電力供給用の搬送波を
その応答器の共振回路のＱ値を上げて受信するようにし
ているので、通信中に応答器の電源電圧の低下が生じて
も、充電用コンデンサの充電電圧が応答器の動作可能な
電源電圧値以上に保つことが可能となり、いきおい応答
器側に電池などの電気部品を内蔵させる必要がなく、か
つ大量のデータ伝送が可能となる。また応答器に送信さ
れるデジタルデータは質問器からの送信周波数より高い
周波数の搬送波でつくられた波数を解析することにより
得ることができ、さらに応答器において、データ受信時
は共振回路のＱ値が低くなるように設定しているので、
共振回路に残留する振動エネルギーの影響を受けず、高
速なビットレートでも質問器が送信する送信波の波数を
正確に受信することが可能で、かつ通信時間を短縮でき
る効果がある。

【００２９】請求項４記載の発明によれば、請求項２に
おいて、電力供給用の搬送波を送信した後、コマンドデ
ータ用の搬送波を複数ビット分送信するように構成した
ので、応答器側でのコマンドデータの受信がきわめて効
率的で、かつ通信時間の短縮になる。また請求項１と同
様に、コマンドデータ毎に応答器側の電源電圧を質問器
からの電力供給用の搬送波により生成でき、しかも応答
器は電力供給用の搬送波をその応答器の共振回路のＱ値
を上げて受信するようにしているので、通信中に応答器
の電源電圧の低下が生じても、充電用コンデンサの充電
電圧が応答器の動作可能な電源電圧値以上に保つことが
可能となり、いきおい応答器側に電池などの電気部品を
内蔵させる必要がなく、かつ大量のデータ伝送が可能と
なる。また応答器に送信されるデジタルデータは質問器
からの送信周波数より高い周波数の搬送波でつくられた
波数を解析することにより得ることができ、さらに応答
器において、データ受信時は共振回路のＱ値が低くなる
ように設定しているので、共振回路に残留する振動エネ
ルギーの影響を受けず、高速なビットレートでも質問器
が送信する送信波の波数を正確に受信することが可能
で、かつ通信時間を短縮できる効果がある。

【００３０】請求項５記載の発明によれば、質問器は通
信の開始に当り、所定の波数のスタートテキストを送信
した後、所定の時間送信を止め、続いて電力供給用の搬
送波を送信し、その後コマンドデータ用の搬送波を送信
し、一方、応答器は質問器からのスタートテキストを受
信し、この受信したスタートテキストの波数を質問器が
送信したスタートテキストの波数と比較し、その波数の
差から上記質問器との距離を把握するとともに、その波
数の差に応じて受信する電力電送用の搬送波の波数を補
正するように構成したので、通信距離によって生じる共
振回路の受信波形の立ち上がりの早遅に関係なく、全て
の応答器が同じタイミングで共振回路のＱ値を下げてコ
マンドデータ受信形態を作ることができる。また質問器
から電力供給用の搬送波と、コマンドデータ用の搬送波
を交互に送信し、かつ電力供給用の搬送波は一定の周波
数を有するとともに、所定の波数で構成し、またコマン
ドデータ用の搬送波は電力供給用の搬送波に対し所定の
倍率の周波数を有し、応答器は電力供給用の搬送波をそ
の応答器の共振回路のＱ値を上げて受信し、コマンドデ
ータ用の搬送波をその応答器の共振回路のＱ値を下げて
受信しているので、コマンドデータ毎に応答器側の電源
電圧を質問器からの電力供給用の搬送波により生成で
き、しかも応答器は電力供給用の搬送波をその応答器の
共振回路のＱ値を上げて受信するようにしているので、
通信中に応答器の電源電圧の低下が生じても、充電用コ
ンデンサの充電電圧が応答器の動作可能な電源電圧値以
上に保つことが可能となり、いきおい応答器側に電池な
どの電気部品を内蔵させる必要がなく、かつ大量のデー
タ伝送が可能となる。また応答器に送信されるデジタル
データは質問器からの送信周波数より高い周波数の搬送
波でつくられた波数を解析することにより得ることがで
き、さらに応答器において、データ受信時は共振回路の
Ｑ値が低くなるように設定しているので、共振回路に残
留する振動エネルギーの影響を受けず、高速なビットレ
ートでも質問器が送信する送信波の波数を正確に受信す
ることが可能で、かつ通信時間を短縮できる効果があ
る。

【００３１】請求項６記載の発明によれば、質問器に、
一定の周波数を有するとともに、所定の波数を有する電
力供給用の搬送波と、この電力供給用の搬送波に対し所
定の倍率の周波数を有するコマンドデータをＡＳＫで変
調した搬送波とを交互に送信する送信手段を設け、また
応答器には、コイルとコンデンサの並列共振回路により
構成され、質問器に対し信号を送信および受信する送受
信手段と、質問器からの電力供給用の搬送波を直流に変
換し、かつその直流電力を応答器の内部電源とする内部
電源手段と、電力供給用の搬送波の波数をカウントする
電力用搬送波復調部とコマンドデータ用の搬送波の抱絡
線を検波するとともに、質問器からのコマンドデータを
復調するコマンドデータ復調部と、電力用搬送波復調部
およびコマンドデータ復調部の出力により並列共振回路
の共振周波数を低下させる抵抗とスイッチからなる直列
回路を設けるように構成したので、コマンドデータ毎に
応答器側の電源電圧を質問器からの送信周波数の搬送波
により生成でき、しかも応答器は電力供給用の搬送波を
その応答器の共振回路のＱ値を上げて受信するようにし
ているので、通信中に応答器の電源電圧の低下が生じて
も、充電用コンデンサの充電電圧が応答器の動作可能な
電源電圧値以上に保つことが可能となり、いきおい応答
器側に電池などの電気部品を内蔵させる必要がなく、か
つ大量のデータ伝送が可能となる。また応答器に送信さ
れるデジタルデータは質問器からの送信周波数より高い
周波数の搬送波でつくられた波数を解析することにより
得ることができ、さらに応答器において、データ受信時
は共振回路のＱ値が低くなるように設定しているので、
共振回路に残留する振動エネルギーの影響を受けず、高
速なビットレートでも質問器が送信する送信波の波数を
正確に受信することが可能で、かつ通信時間を短縮でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の実施の形態１の非接触データ
の送受信方法を実現する非接触データの送受信装置の応
答器の構成を示すブロック図である。

【図２】この発明による非接触データ送受信方法および
その装置における質問器と応答器の通信波形を示す波形
図である。

【図３】この発明による非接触データ送受信方法および
その装置における他の実施例を示す質問器と応答器の通
信波形図である。

【図４】この発明における非接触データ送受信方法およ
びその装置の第２の形態を示すもので、電力伝送用搬送
波のカウント数を補正する方法を示す波形図である。

【図５】従来の非接触データ送受信装置の回路構成を示
すブロック図である。

【図６】従来の非接触データ送受信装置のＡＳＫ方式に
おける復調不可状態を示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１ 質問器 ２ 応答器 ３ 通信エリア ６ 送信部 ７ 受信部 １０ 受信部 １１ 電源部 １６ 受信部 １２ａ 搬送波用の復調部 １２ｂ コマンドデータ用の復調部 Ｒ１ 抵抗 Ｔ１ スイッチング素子

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通信エリアにおいて、質問器から応答器
   に対し、コマンドやデータをＡＳＫ方式により送信し、
   上記応答器はこのコマンドに対し内部のメモリとアクセ
   スするとともに、上記応答器から上記質問器に対し応答
   用データを送信する非接触データ送受信方法において、
   上記質問器から電力供給用の搬送波と、コマンドデータ
   用の搬送波を交互に送信し、かつ上記電力供給用の搬送
   波は一定の周波数を有するとともに、所定の波数で構成
   し、また上記コマンドデータ用の搬送波は上記電力供給
   用の搬送波に対し所定の倍率の周波数を有し、上記応答
   器は上記電力供給用の搬送波をその応答器の共振回路の
   Ｑ値を上げて受信するとともに、上記コマンドデータ用
   の搬送波をその応答器の共振回路のＱ値を下げて受信す
   ることを特徴とする非接触データ送受信方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記コマンドデータ
   用の搬送波の波数によって上記コマンドデータのデジタ
   ル値を判定することを特徴とする非接触データ送受信方
   法。
3. 【請求項３】 請求項２において、上記電力供給用の搬
   送波と上記コマンドデータ用の搬送波の一組によって１
   ビットを構成することを特徴とする非接触データ送受信
   方法。
4. 【請求項４】 請求項２において、上記電力供給用の搬
   送波を送信した後、上記コマンドデータ用の搬送波を複
   数ビット分送信することを特徴とする非接触データ送受
   信方法。
5. 【請求項５】 通信エリアにおいて、質問器から応答器
   に対し、コマンドやデータをＡＳＫ方式により送信し、
   上記応答器はこのコマンドに対し内部のメモリとアクセ
   スするとともに、上記応答器から上記質問器に対し応答
   用データを送信する非接触データ送受信方法において、
   上記質問器から電力供給用の搬送波と、コマンドデータ
   用の搬送波を交互に送信し、かつ上記電力供給用の搬送
   波は一定の周波数を有するとともに、所定の波数で構成
   し、また上記コマンドデータ用の搬送波は上記電力供給
   用の搬送波に対し所定の倍率の周波数を有し、上記応答
   器は上記電力供給用の搬送波をその応答器の共振回路の
   Ｑ値を上げて受信し、上記コマンドデータ用の搬送波を
   その応答器の共振回路のＱ値を下げて受信し、また上記
   質問器は通信の開始に当り、所定の波数のスタートテキ
   ストを送信した後、所定の時間送信を止め、続いて電力
   供給用の搬送波を送信し、その後コマンドデータ用の搬
   送波を送信し、一方、上記応答器は上記質問器からのス
   タートテキストを受信し、この受信したスタートテキス
   トの波数をあらかじめ設定された上記質問器が送信する
   スタートテキストの波数と比較し、その波数の差から上
   記質問器との距離を把握するとともに、その波数の差に
   応じて受信する上記電力電送用の搬送波の波数を補正す
   ることを特徴とする非接触データ送受信方法。
6. 【請求項６】 通信エリアにおいて、質問器から応答器
   に対し、コマンドやデータを送信し、上記応答器はこの
   コマンドに対し内部のメモリとアクセスするとともに、
   上記応答器から上記質問器に対し応答用データを送信す
   るにＡＳＫ方式による非接触データ送受信装置におい
   て、上記質問器には一定の周波数を有するとともに、所
   定の波数を有する電力供給用の搬送波と、この電力供給
   用の搬送波に対し所定の倍率の周波数を有するコマンド
   データ用にＡＳＫ方式により変調した搬送波とを交互に
   送信する送信手段を設け、また上記応答器には、コイル
   とコンデンサの並列共振回路により構成され、上記質問
   器に対し信号を送信および受信する送受信手段と、上記
   質問器からの電力供給用の搬送波を直流に変換し、かつ
   その直流電力を上記応答器の内部電源とする内部電源手
   段と、上記電力供給用の搬送波の波数をカウントする電
   力用搬送波復調部と、上記コマンドデータ用の搬送波の
   抱絡線を検波するとともに、上記質問器からのコマンド
   データを復調するコマンドデータ復調部と、上記電力用
   搬送波復調部および上記コマンドデータ復調部の出力に
   より上記並列共振回路のＱ値を低下させる抵抗とスイッ
   チとからなる直列回路とを設けたことを特徴とする非接
   触データ送受信装置。