JPH10271033A - 通信装置 - Google Patents

通信装置

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JPH10271033A
JPH10271033A JP7194897A JP7194897A JPH10271033A JP H10271033 A JPH10271033 A JP H10271033A JP 7194897 A JP7194897 A JP 7194897A JP 7194897 A JP7194897 A JP 7194897A JP H10271033 A JPH10271033 A JP H10271033A
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resonance
transponder
circuit
signal
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JP7194897A
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Hisashi Aoki
久 青木
Takashi Mizuno
隆司 水野
Shinichi Koga
進一 古賀
Sadao Kokubu
貞雄 国分
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Tokai Rika Co Ltd
Original Assignee
Tokai Rika Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はパルスデータの判定精度の向上を図
って、通信性能の向上を図る。 【解決手段】 共振電圧検出回路29においては、共振
電圧が判定電圧を超えると、トランジスタ29aがオン
して制御回路23の入力端子Rxにロウレベルの高電圧
検出信号が与えられ、共振電圧が判定電圧を超えると、
トランジスタ29aがオフしてハイレベルの低電圧検出
信号が与えられるようになっている。制御回路23は、
その入力端子Rxに高電圧検出信号が与えられると、パ
ルスデータ判定用の基準時間を第1の基準時間「P1±
K%」に設定し、入力端子Rxに低電圧検出信号が与え
られると、基準時間を第2の基準時間「P2±K%」に
設定するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力信号にパルス
データを重畳させた質問信号を送信する質問器と、この
質問器からの電力信号の受信状態で質問信号に応答して
応答信号を返信するというトランスポンダ機能を備えた
応答器とを備えた通信装置に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】例えば、自動車におい
ては、盗難に対するセキュリティ性能の向上を図るため
に、イグニッションキーに対して、電気的な識別コード
を利用した電子キーとしての機能を付加することが考え
られている。この場合には、イグニッションキーのキー
グリップに対し、トランスポンダを内蔵することが一般
的となっており、上記トランスポンダは、外部から電力
信号及び質問信号が与えられたときに予め記憶した識別
コードを含む応答信号を返信するというトランスポンダ
機能を備えた構成となっている。
【0003】つまり、トランスポンダは、電力信号を受
信することにより動作電力を生成し、その動作電力によ
り能動状態となることにより質問信号に応答して応答信
号を返信するようになっている。
【0004】図5および図6には、このような通信装置
の電気的構成を示している。まず図5には、車両側に設
けられた質問器1を示している。この質問器1は、マイ
クロコンピュータを主体とする制御回路2、パワーアン
プ3、共振回路部4、検波回路5、アンプ6から成り、
共振回路部4はアンテナコイル4aおよび共振コンデン
サ4bを有して成る。
【0005】一方、図6には、キーに設けられた応答器
たるトランスポンダ7を示している。このトランスポン
ダ7は、トランスポンダ用コイル8aおよび共振コンデ
ンサ8bを有して成るトランスポンダ用共振回路部8、
電源回路9、検波回路10、マイクロコンピュータを主
体とする制御回路11、不揮発性メモリ12、CR発振
回路13および変調回路14を備えて構成されている。
【0006】いま、上記キーが車両側のドアキーシリン
ダあるいはイグニッションキーシリンダに差し込まれ
て、車両側の質問器1のアンテナコイル4aとキー側の
トランスポンダ用コイル8aとが電磁接続された状態で
は、車両側の制御回路2から図3(a)に示す信号Aが
パワーアンプ3に出力される。しかして、パワーアンプ
3はこのパルス状の信号Aに応じてオンオフされて共振
回路部4を発振動作させる。この場合、図3(b)に示
すように所定周波数の電力信号にパルスデータを重畳さ
せた質問信号Ssが発振される。この場合電力信号はパ
ルスデータの搬送波信号としても作用するものである。
【0007】キー側のトランスポンダ7においては、質
問信号Ssがトランスポンダ用共振回路部8により受信
される。この受信信号を図3(c)に示す。この場合、
その電力信号により交流電力が供給されることになる。
この交流電力は電源回路9により整流され且つ十分に平
滑され、そして定電圧化(電圧Vdd)され、その定電
圧電源は、各回路に供給される。検波回路10はトラン
スポンダ用共振回路部8の受信信号である共振波形(図
3(c)参照)を前記電源回路9より小さい時定数で波
形整形する。その出力Skの波形の一例を図7に示す。
この場合、出力Skの波形は、上記電圧Vdd[V]と
0[V]との間で変化する。しかして、制御回路11
は、上記出力Skが与えられると、これを基準値Vk
(Vdd/2[V])と比較し、出力Skが基準値Vk
を下回った時点から上回る時点までの時間を測定し、そ
の時間つまりロウレベルパルス幅Pwが基準時間「Pk
±M%」の範囲にあると、これを質問信号Ssのパルス
データと認識する。
【0008】そして、このようにして認識した質問信号
Ssのパルスデータの時間間隔(シリアルデータ)を予
め定められたデータと照合して質問内容を認識する。こ
の後、制御回路11は、この質問内容に応答すべく、応
答データに対応させて変調回路14を動作させてトラン
スポンダ用共振回路部8部分のインピーダンスを変化さ
せることにより、車両側に、図4に示すような応答信号
を返信するようにしている。この場合、インピーダンス
変化部分が振幅増加部分Hdに対応する。
【0009】車両側では、この応答信号は、検波回路5
により波形整形され、アンプ6により増幅されて制御回
路2に与えられる。制御回路2はこの応答信号を予め保
有したデータと照合するようになっている。
【0010】ところで、このような通信装置の電源とし
ては、安定化電源いわゆる3端子レギュレーターを使用
することが好ましい。すなわち、キー側から車両側へ信
号を送信するときには、図6に示した変調回路14を動
作させるのであるが、3端子レギュレーターを使用する
と、LC共振の振幅が制限されないので、通信性能が向
上する。ちなみに、ツェナーダイオードで電圧を安定化
すると、変調回路14を動作させた時にLC共振の振幅
(正方向の振幅)が制限されて通信性能が悪化する。
【0011】この場合、キー側のLC共振電圧は、車両
側のアンテナコイルとキーとの距離、環境温度、車両側
のアンテナコイルおよび共振コンデンサやキー側のトラ
ンスポンダ用コイルおよび共振コンデンサの電気的特性
のばらつきなどで変動する。この電圧が変動すると、図
3(c)で示したトランスポンダ用共振回路部8の共振
波形の振幅も、図8に破線Qmax(電圧が高い場合を
示す)および二点鎖線Qmin(電圧が低い場合を示
す)で示すように、変化する。この場合、LC共振をパ
ルス状にオフしようとしても、LCの自由振動によりパ
ルス状には立ち下がらない。この結果、検波回路10の
出力波形は、上述の破線Qmaxの場合、図7に破線S
kmaxで示すようにパルスの立ち下がり時期が遅くな
り、上述の破線Qminの場合、図7に二点鎖線Skm
inで示すようにパルスの立ち下がり時期が早くなる。
【0012】このロウレベルパルス幅は、前述したよう
に出力SkmaxまたはSkminが基準値Vkを下回
った時点から上回る時点までの時間を測定し、その時間
がロウレベルパルス幅Pw1やPw2として認識され
る。このパルス幅Pw1あるいはPw2が基準時間Pk
±M%の範囲にあると、パルスデータとして認識され
る。しかし、このようにパルス幅Pwは、既述したトラ
ンスポンダ用共振回路部8の共振電圧にばらつきがあ
り、これを考慮すると、基準時間Pk±M%をかなり大
きくしなければならず、正確な時間管理が行なえず、通
信性能の悪化の原因となる。
【0013】本発明は上述の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、パルスデータの判定精度の向上を
図り得、通信性能の向上を図ることができる通信装置を
提供するにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、電力信号にパ
ルスデータを重畳させた質問信号を送信するアンテナコ
イルを含む共振回路部を有した質問器と、この質問器か
らの電力信号を電磁結合により受信するトランスポンダ
用コイルを含むトランスポンダ用共振回路部と、電力信
号の受信に応じて動作電力を生成する電源回路と、質問
信号を検波する検波回路と、変調回路と、前記検波回路
の出力波形における質問信号のパルス幅を基準時間と比
較し、このパルス幅が基準時間以内であるときに質問信
号のパルスデータであると認識し、そのパルスデータに
基いて質問信号の内容を判別し、この質問信号に応答し
て予め設定した識別コードを含む応答信号を前記変調回
路により上記トランスポンダ用共振回路部に対するイン
ピーダンス変換を行なって返信するトランスポンダ機能
が設定された制御部とを有する応答器とを備えた通信装
置において、前記応答器のトランスポンダ用共振回路部
の共振電圧が予め設定した判定値より大きいか否かを検
出する共振電圧検出手段を設け、前記応答器の制御部
は、この共振電圧検出手段により前記共振電圧が前記判
定値より大きいことが判定されたときには、前記基準時
間を第1の基準時間に設定し、共振電圧検出手段により
前記共振電圧が前記判定値以下であることが判定された
ときには、前記第1の基準時間とは異なる長さの第2の
基準時間を設定するように構成したところに特徴を有す
る。
【0015】上記応答器のトランスポンダ用共振回路部
においては、その共振電圧は、質問器側のアンテナコイ
ルとの距離、環境温度、質問器のアンテナコイルおよび
共振コンデンサや応答器のトランスポンダ用コイルおよ
び共振コンデンサの電気的特性のばらつきなどで変動す
る。この場合、共振電圧が高いときと低いときとでは、
検波回路で成形されるパルス幅が異なる。しかして、共
振電圧検出手段により、応答器のトランスポンダ用共振
回路部の共振電圧が予め設定した判定値より大きいか否
かが検出される。
【0016】応答器の制御部は、この共振電圧検出手段
により前記共振電圧が前記判定値より大きいことが判定
されたときには、つまり、共振電圧が高いときには、基
準時間を第1の基準時間に設定し、共振電圧検出手段に
より共振電圧が前記判定値以下であることが判定された
ときには、つまり共振電圧が低いときには、前記第1の
基準時間とは異なる長さの第2の基準時間を設定する。
これにより、パルスデータの判定精度が向上する。
【0017】すなわち、従来では、既述したように、共
振電圧が高い場合でも低い場合でも、一義的に定められ
た一つの基準時間より、パルス幅を判定していたため、
共振電圧のばらつきを考慮すると該基準時間の公差を大
きくしなければならない。しかし、上記本発明構成で
は、共振電圧が高い場合および低い場合に応じて、それ
ぞれ専用の第1の基準時間および第2の基準時間を設け
るようにしたから、これら第1の基準時間および第2の
基準時間の公差を小さくすることができ、これにて、パ
ルスデータの判定精度が向上する。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例につき図
1ないし図5を参照して説明する。なお、本発明は質問
器と応答器とからなるものであるが、質問器については
図5のものと同一構成であるので、この質問器1も本発
明の実施例として取り扱うこととする。また、図3およ
び図4の波形図も本実施例と同じであるのでこれも本実
施例に兼用する。図1には、応答器たるトランスポンダ
20を示している。このトランスポンダ20はドアキー
内あるいはイグニッションキー内に配設されている。こ
のトランスポンダ20は、トランスポンダ用共振回路部
21、電源回路22、制御部たる制御回路23、リセッ
ト回路24、CR発振回路25、EEPROMからなる
不揮発性メモリ26、検波回路27、変調回路28を有
し、さらに、共振電圧検出手段たる共振電圧検出回路2
9を有している。
【0019】トランスポンダ用共振回路部21は、トラ
ンスポンダ用コイル21aおよび共振コンデンサ21b
からなるものであり、キーをイグニッションキーシリン
ダあるいはドアキーシリンダに差込むと、車両側のアン
テナコイル4aと共振回路部21のトランスポンダ用コ
イル21aとが電磁的に結合される。
【0020】電源回路22は、整流用ダイオード22
a、ツェナーダイオード22b、平滑用コンデンサ22
c、3端子レギュレーター22d等からなるものであ
り、キー側のトランスポンダ用コイル21aが受信した
電力信号を整流・平滑することにより動作電力たる直流
電源を作成する。また、制御回路23はマイクコンピュ
ータを主体に構成されたものであり、電源回路22が作
成した直流電源(Vdd[V])は、制御回路23の電
源端子VDDを初めとして各回路に与えられ、制御回路2
3は、電源回路22からの直流電源により駆動する。
【0021】リセット回路24は、ダイオード24aお
よびコンデンサ24bからなるものであり、電源端子V
DDに与えられる直流電源が所定レベルに達するまで、制
御回路23をパワーオンリセット状態に保持する。ま
た、CR発振回路25は、抵抗25aおよびコンデンサ
25bからなるものであり、制御回路23のクロック周
波数を決定する。不揮発性メモリ26には、識別コード
等が予め記録されている。
【0022】検波回路27は、検波用ダイオード27
a、コンデンサ27bおよびクランプダイオード27c
等からなるものであり、キー側のトランスポンダ用コイ
ル21aが受信した電力信号を整形すると共に、電力信
号からノイズを除去し、キー側の制御回路23に与え
る。
【0023】変調回路28は、トランジスタ28aおよ
び抵抗28b等からなるものであり、キー側の制御回路
23は、トランジスタ28aをオンオフすることに伴
い、トランスポンダ用共振回路部21のインピーダンス
を変化させ、車両側の制御回路2からの指令内容に応答
する。すると、共振回路部21のインピーダンス変化に
同期して、車両側のアンテナコイル4aが受信する応答
信号(図4のbに示す搬送波信号)の振幅が変化する。
【0024】共振電圧検出回路29は、共振回路部21
の共振電圧Vrが予め設定した判定値より大きいか否か
を検出するためのものであり、NPN形のトランジスタ
29aと、ツェナーダイオード29bとを有してなり、
トランジスタ29aのコレクタは抵抗29cを介して直
流電源に接続され、エミッタは設置されている。そし
て、ベースは、前記共振回路部21の共振電圧Vrを測
定し得る部位この場合電源回路22のプラス側入力ライ
ン22Lにおいてツェナーダイオード22bと平滑用コ
ンデンサ22cとの間に、ベース抵抗29dおよびツェ
ナーダイオード29bを順に介して接続されている。
【0025】しかして、この共振電圧検出回路29にお
いては、共振電圧Vr(図2参照)が、ツェナーダイオ
ード29bおよびベース抵抗29dで決定される判定値
としての判定電圧Vhを超えると、トランジスタ29a
がオンし、判定電圧Vh以下であるとオフする。このト
ランジスタ29aのオンにより、制御回路23の入力端
子Rxにロウレベルの高電圧検出信号が与えられ、オフ
によりハイレベルの低電圧検出信号が与えられるように
なっている。上記判定値としての判定電圧Vhは、図2
に示すように、予測される共振電圧Vrの変動幅のうち
ほぼ中間値を示す電圧値に設定すべく、上記ツェナーダ
イオード29bのツェナーダイオード電圧およびベース
抵抗29dの抵抗値が決定されている。つまり、共振電
圧Vrの適正範囲の変動幅のうち、予測される最大共振
電圧をVrmaxとし、最小共振電圧をVrminとし
たとき、Vh=(Vrmax+Vrmin)/2 とな
る。
【0026】制御回路23は、質問器1とトランスポン
ダ20との通信状態において、その入力端子Rxに高電
圧検出信号(信号レベルとしてはロウレベル)が与えら
れると、図2に示すように、基準時間を第1の基準時間
「P1±K%」に設定し、入力端子Rxに低電圧検出信
号(信号レベルとしてはハイレベル)が与えられると、
同図に示すように、基準時間を第2の基準時間「P2±
K%」に設定するようになっている。
【0027】この場合、第2の基準時間「P2±K%」
は第1の基準時間「P1±K%」より長くなるように設
定されている。詳細には、次の通りである。いま、最大
共振電圧Vrmaxのときの検波回路27の出力波形の
ロウレベルパルス幅(基準値Vkレベルでのパルス幅)
をPminとし、最小共振電圧Vrminのとき、検波
回路27の出力波形のロウレベルパルス幅(基準値Vk
レベルでのロウレベルパルス幅)をPmaxとし、それ
らの中間のロウレベルパルス幅をPkとしたとき、 P1=(Pk+Pmin)/2 P2=(Pk+Pmax)/2 に設定されている。この場合、「P1」についての公差
「K%」は、「Pmin」から「Pk」までをカバーす
れば良く、また、「P2」についての公差「K%」は、
「Pk」から「Pmax」までをカバーすれば良い。従
って、この「K%」は、従来設定されていた基準時間
「Pk±M%」の公差「M%」よりかなり小さくなる
(ほぼ半減する)。
【0028】上記構成の作用について述べる。いま、上
記キーが車両側のドアキーシリンダあるいはイグニッシ
ョンキーシリンダに差し込まれて、車両側の質問器1の
アンテナコイル4aとキー側のトランスポンダ用コイル
21aとが電磁接続された状態では、車両側の制御回路
2から図3(a)に示す信号Aがパワーアンプ3に出力
される。この場合、この信号Aにはハイレベル信号に間
欠的にロウレベル部分が存在する。しかして、パワーア
ンプ3はこの信号Aに応じてオンオフされて共振回路部
4を発振動作させる。この場合、図3(b)に示すよう
に所定周波数の電力信号(搬送波信号)およびこれに重
畳させたパルス信号を含む質問信号Ssが発振される。
【0029】キー側のトランスポンダ7においては、質
問信号Ssがトランスポンダ用共振回路部21により受
信され、その受信信号である共振波形を図3(c)に示
す。この受信信号のうちの電力信号により交流電力が供
給されることになる。この交流電力は電源回路22によ
り整流され且つ十分に平滑され、そして定電圧化(電圧
Vdd)され、その定電圧電源は、各回路に供給され
る。
【0030】いま、トランスポンダ用共振回路部21の
共振電圧Vrが共振電圧検出回路29における判定電圧
Vhより大きいとすると、共振電圧検出回路29のトラ
ンジスタ29aがオンして高電圧検出信号が出力されて
制御回路23に与えられる。制御回路23は、この高電
圧検出信号が与えられると、基準時間として「P1±K
%」を設定する。
【0031】一方、検波回路27はトランスポンダ用共
振回路部21の共振波形を前記電源回路22より小さい
時定数で波形整形する。その出力Skの波形を図2に示
す。この場合、出力Skは、上記電圧Vdd[V]と0
[V]との間で変化する。
【0032】しかして、制御回路23は、上記出力Sk
が与えられると、これを基準値Vkと比較し、出力Sk
が基準値Vkを下回った時点から上回る時点までの時間
を測定し、その時間つまりロウレベルパルス幅Pwが基
準時間「P1±K%」の範囲にあると、これを質問信号
Ssのパルスデータと認識する。この場合、基準時間の
公差「K%」は、従来の基準時間「Pk±M%」の公差
「M%」に比してかなり小さいので、パルス幅の測定精
度ひいてはパルスデータの判定精度が向上するような
る。
【0033】そして、このようにして認識した複数のロ
ウレベルパルスの時間間隔(シリアルデータ)を予め定
められたデータと照合して質問内容を認識する。この
後、制御回路23は、この質問内容に応答すべく、応答
データに対応させて変調回路28を動作させてトランス
ポンダ用共振回路部21部分のインピーダンスを変化さ
せることにより、車両側に、図4に示すような応答信号
を返信するようにしている。この場合、インピーダンス
変化部分が振幅増加部分Hdに対応する。
【0034】車両側では、この応答信号は、検波回路5
により波形整形され、アンプ6により増幅されて制御回
路2に与えられる。制御回路2はこの応答信号を予め保
有したデータと照合するようになっている。
【0035】また、トランスポンダ用共振回路部21の
共振電圧Vrが共振電圧検出回路29における判定電圧
Vh以下であるとすると、共振電圧検出回路29のトラ
ンジスタ29aがオフして低電圧検出信号が出力されて
制御回路23に与えられる。制御回路23は、この低電
圧検出信号が与えられると、基準時間として「P2±K
%」を設定する。この場合も、基準時間の公差「K%」
は、従来の基準時間「Pk±M%」の公差「M%」に比
してかなり小さいので、ロウレベルパルス幅の測定精度
が向上する。
【0036】なお、上記実施例では、ロウレベルパルス
幅を測定する場合について説明したが、本発明は、ハイ
レベルパルス幅を測定する場合についても適用できるも
のである。この場合、共振電圧が高いほど、パルス幅が
長くなるから、これを考慮して第1の基準時間を第2の
基準時間に対して長く設定すると良い。
【0037】
【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、応答器の共振回路部の共振電圧が予め設定した判定
値より大きいか否かを検出する共振電圧検出手段を設
け、応答器の制御部を、この共振電圧検出手段により前
記共振電圧が前記判定値より大きいことが判定されたと
きには、基準時間を第1の基準時間に設定し、共振電圧
検出手段により共振電圧が前記判定値以下であることが
判定されたときには、前記第1の基準時間とは異なる長
さの第2の基準時間を設定するようにしたから、基準時
間が一つのみの場合に比して、これら第1の基準時間お
よび第2の基準時間の公差を小さくすることができ、こ
れにて、パルスデータの判定精度の向上を図ることがで
き、通信性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すトランスポンダの電気
回路図
【図2】共振電圧の立ち下がり部分の波形およびこれに
対応する検波回路の出力波形並びに基準時間を示す図
【図3】各部の波形図
【図4】図5の地点Bでの応答状態における波形図
【図5】質問器の電気的構成を示すブロック図
【図6】従来例を示すトランスポンダのブロック図
【図7】図2相当図
【図8】共振電圧が異なる場合の共振波形を示す図
【符号の説明】
1は質問器、4は共振回路部、4aはアンテナコイル、
20はトランスポンダ(応答器)、21はトランスポン
ダ用共振回路部、21aはトランスポンダ用コイル、2
2は電源回路、23は制御回路、24はリセット回路、
25はCR発振回路、26は不揮発性メモリ、27は検
波回路27、28は変調回路、29は共振電圧検出回路
(共振電圧検出手段)を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 国分 貞雄 愛知県丹羽郡大口町大字豊田字野田1番地 株式会社東海理化電機製作所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力信号にパルスデータを重畳させた質
    問信号を送信するアンテナコイルを含む共振回路部を有
    した質問器と、 この質問器からの電力信号を電磁結合により受信するト
    ランスポンダ用コイルを含むトランスポンダ用共振回路
    部と、電力信号の受信に応じて動作電力を生成する電源
    回路と、質問信号を検波する検波回路と、変調回路と、
    前記検波回路の出力波形における質問信号のパルス幅を
    基準時間と比較し、このパルス幅が基準時間以内である
    ときに質問信号のパルスデータであると認識し、そのパ
    ルスデータに基いて質問信号の内容を判別し、この質問
    信号に応答して予め設定した識別コードを含む応答信号
    を前記変調回路により上記トランスポンダ用共振回路部
    に対するインピーダンス変換を行なって返信するトラン
    スポンダ機能が設定された制御部とを有する応答器とを
    備えた通信装置において、 前記応答器のトランスポンダ用共振回路部の共振電圧が
    予め設定した判定値より大きいか否かを検出する共振電
    圧検出手段を設け、 前記応答器の制御部は、この共振電圧検出手段により前
    記共振電圧が前記判定値より大きいことが判定されたと
    きには、前記基準時間を第1の基準時間に設定し、共振
    電圧検出手段により前記共振電圧が前記判定値以下であ
    ることが判定されたときには、前記第1の基準時間とは
    異なる長さの第2の基準時間を設定するように構成され
    ていることを特徴とする通信装置。
JP7194897A 1997-03-25 1997-03-25 通信装置 Pending JPH10271033A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002544612A (ja) * 1999-05-17 2002-12-24 ザ・グッドイヤー・タイヤ・アンド・ラバー・カンパニー トランスポンダのための電力供給オン・リセット

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