(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源供給用の電池を内蔵し、質問器からの送信電波により起動して、予めメモリに格納された識別用データを送信する応答器と、
該応答器起動用の送信電波を発射すると共に、該送信電波を受けて起動した応答器から送信されてくる識別用データを受信する質問器と、
を備え、該質問器が受信した識別用データから応答器を保持した移動体を識別して、該移動体に対する所定の動作を実行する移動体識別装置において、
前記応答器は、
前記電池の出力電圧が第１電圧以上のときには、前記質問器からの送信電波により起動して前記識別用データを前記質問器に送信可能で、前記電池の出力電圧が該第１電圧よりも高い第２電圧以上のときには、更に、前記質問器からの指令に従い、前記メモリへのデータの書き込みを含む所定動作を実行可能に構成され、
前記質問器は、
前記応答器からの識別用データの受信後、前記応答器に所定の書込データを送信することにより、前記応答器に対して、該書込データを前記メモリに書き込ませると共に、書込確認信号を送信させるデータ書込指令手段と、
該データ書込指令手段が前記書込データを送信した後、前記応答器から返送されてくる書込確認信号を受信できたか否かを判断し、該書込確認信号を受信できない場合に、前記応答器の電池切れを判定する電池切れ判定手段と、
を備えたことを特徴とする移動体識別装置。
【請求項２】
前記電池切れ判定手段は、前記書込確認信号を受信できない場合に、更に、前記応答器に前記書込データの読取指令を送信することにより、前記応答器に対して、前記メモリから前記書込データを読み取り、該書込データを返送させるデータ読取指令手段を備え、該データ読取指令手段からの読取指令送信後に前記応答器から書込データを受信できない場合に、前記応答器の電池切れを判定することを特徴とする請求項１に記載の移動体識別装置。
【請求項３】
電源供給用の電池を内蔵し、質問器からの送信電波により起動して、予めメモリに格納された識別用データを送信する応答器と、
該応答器起動用の送信電波を発射すると共に、該送信電波を受けて起動した応答器から送信されてくる識別用データを受信する質問器と、
を備え、該質問器が受信した識別用データから応答器を保持した移動体を識別して、該移動体に対する所定の動作を実行する移動体識別装置において、
前記応答器は、前記識別用データの送信等を行うための動作クロックを発生するクロック発生源として、電池電圧の低下に伴い発振周波数が低下する発振回路を備え、
前記質問器は、
前記応答器からの送信データ受信時に、該データの受信時間から応答器側の送信速度を検出する送信速度検出手段と、
該送信速度検出手段にて検出された送信速度が所定速度以下であるとき、前記応答器の電池切れを判定する電池切れ判定手段と、
を備えたことを特徴とする移動体識別装置。
【請求項４】
前記応答器のメモリには、前記識別用データの一つとして、出荷時の送信速度が記憶され、
前記電池切れ判定手段は、前記送信速度検出手段にて検出された送信速度と、前記受信した識別用データに含まれる応答器出荷時の送信速度とを比較することにより、前記応答器の電池電圧を推定して、前記応答器の電池切れを判定することを特徴とする請求項３に記載の移動体識別装置。
【請求項５】
質問器は、前記電池切れ判定手段にて応答器の電池切れを判定すると、その旨を報知する報知手段を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４いずれか記載の移動体識別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、質問器からの送信電波を受けて起動し識別用データを送信する応答器と、応答器からの識別用データを受信する質問器とを備え、質問器が受信した識別用データから応答器を保持した移動体を識別する移動体識別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の装置としては、例えば、所定の部屋や施設への入口に質問器を設け、この質問器にて、入口に接近してきた人が所持した応答器（例えばカード）から識別用データを読み取り、その読み取った識別用データから接近してきた人が予め登録された人であるかどうかを識別して、登録された人である場合にのみ、入口のドアの施錠（ロック）を解除して、入室を許可するドアロックシステム、或いは、宅配便の配送センタにおいて、集荷した荷物に応答器としての電子荷札（タグ）を設けると共に、荷物の仕分け作業を行う搬送ライン等に質問器を設け、質問器側でタグから識別用データを読みとることにより、タグが設けられた荷物の配送先を識別して、荷物の仕分け作業を自動で行なうようにした電子荷札システム等、種々の装置が知られている。
【０００３】
また、この種の装置では、応答器は、使用者が携帯可能なカード、或いは物体に取付可能なタグとして、自由に移動可能に構成されることから、応答器に、電源供給用の電池を内蔵するようにしたものや、電磁誘導によって質問器側から応答器に電源を供給するようにしたものが知られている。
【０００４】
そして、このうち、応答器に電池を内蔵した装置では、応答器の使用に伴い電池電圧が低下し、応答器が正常動作しなくなることから、従来では、応答器に、電池電圧を検出する電池電圧検出回路を設け、質問器からの指令により、電池電圧検出回路を動作させて、その検出結果を応答信号として送信させ、質問器側で、その応答信号から応答器の電池切れを判断して、使用者に報知するようにしていた。
【０００５】
例えば、特開昭６３−２４９２８４号公報には、データの書込電圧が読取電圧よりも高いＥＥＲＯＭを備えた応答器に対して、質問器側より電源供給を行ない、応答器側では、質問器から供給された電源電圧を昇圧してデータ書込用の電圧を生成するように構成されたシステムにおいて、応答器に電源電圧検出回路を設けて、その検出結果をステータス信号として応答器から質問器に送信するようにし、質問器が応答器のメモリにデータを書き込む際には、応答器からのステータス信号から電源電圧を確認して、応答器の電源電圧が低い場合にはデータの書き込みを中止することが開示されているが、応答器に電池を内蔵したシステムにおいて、質問器側で応答器の電池切れを判定する際には、この公報に開示されたものと同様、応答器に電源（電池）電圧検出回路を設けて、質問器側でその検出回路による測定結果を読み取り、応答器の電池切れを判断するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように質問器側で応答器の電池切れを判断する場合、従来では、質問器から応答器に対して電池電圧の検出・送信指令を出力して、応答器から電池電圧を表わす状態信号を送信させるようにしていたため、質問器と応答器との間で、本来のシステムの動作には必要のない、電池切れ判定のためだけの通信を行わなければならず、通信時間が増大してしまうといった問題がある。
【０００７】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、質問器と応答器との間で、電池切れ判定のためだけの通信を行うことなく、質問器側で応答器の電池切れを正確に判定できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の移動体識別装置は、電源供給用の電池を内蔵し、質問器からの送信電波により起動して、予めメモリに格納された識別用データを送信する応答器と、応答器起動用の送信電波を発射すると共に、この送信電波を受けて起動した応答器から送信されてくる識別用データを受信する質問器とを備える。また、応答器は、電池の出力電圧が第１電圧以上のときには、質問器からの送信電波により起動して識別用データを質問器に送信可能で、電池の出力電圧が第１電圧よりも高い第２電圧以上のときには、更に、質問器からの指令に従い、メモリへのデータの書き込みを含む所定動作を実行可能に構成される。
【０００９】
そして、質問器は、応答器からの識別用データの受信後、データ書込指令手段にて、応答器に所定の書込データを送信することにより、応答器に対して、書込データをメモリに書き込ませると共に、書込確認信号を送信させ、その後、電池切れ判定手段にて、応答器からの書込確認信号を受信できたか否かを判断して、書込確認信号を受信できない場合に、応答器の電池切れを判定する。
【００１０】
つまり、請求項１に記載の移動体識別装置では、応答器に、電池電圧が第２電圧以上のときと第１電圧以上のときとで実行可能な通信動作が異なるものを使用し、質問器側では、応答器との間のデータ通信時に、応答器の通信動作の変化を検出することにより、応答器の電池電圧が、第２電圧以上であるか、第１電圧から第２電圧までの範囲内にあるかを判断して、第１電圧から第２電圧までの範囲内にあるときに、電池切れを判定するようにしているのである。
【００１１】
このため、請求項１に記載の移動体識別装置によれば、質問器と応答器との間で、電池電圧検出用の特別なデータ通信を行うことなく、質問器側で応答器の電池切れを判定することができ、質問器と応答器との間の通信を必要最小限に抑えて、その通信時間を短縮することができる。
【００１２】
次に請求項２に記載の移動体識別装置は、上記請求項１に記載の装置において、電池切れ判定手段が、応答器から書込確認信号を受信できない場合に、データ読取指令手段にて、応答器に書込データの読取指令を送信することにより、応答器に対して、メモリから書込データを読み取り、そのデータを返送させるようにし、このデータ読取指令手段からの取指令送信後に応答器からのデータを受信できない場合に、応答器の電池切れを判定する。
【００１３】
これは、データ書込指令手段から応答器に書込データを送信した際、応答器側では、そのデータをメモリに書き込み、書込確認信号を送信したにも関わらず、何等かの通信不良によって、質問器側でこの書込確認信号を受信できないことも考えられるからである。つまり、本発明（請求項２）では、質問器側で、応答器の電池切れをより正確に判定できるようにするために、応答器からの書込確認信号を受信できなかった場合には、書込データの読取指令を送信して、応答器側で書込データがメモリに書き込まれたか否かを再度確認するのである。
【００１４】
従って、本発明（請求項２）によれば、質問器側にて、応答器の電池切れを、より正確に判定できる。
一方、請求項３に記載の移動体識別装置は、請求項１又は請求項２に記載の装置と同様、電源供給用の電池を内蔵し、質問器からの送信電波により起動して、予めメモリに格納された識別用データを送信する応答器と、応答器起動用の送信電波を発射すると共に、この送信電波を受けて起動した応答器から送信されてくる識別用データを受信する質問器とを備えている。
【００１５】
そして、本発明（請求項３）では、応答器が、識別用データの送信等を行うための動作クロックを発生するクロック発生源として、電池電圧の低下に伴い発振周波数が低下する発振回路を備え、質問器は、応答器からの送信データ受信時に、送信速度検出手段にて、そのデータの受信時間から応答器側の送信速度を検出し、その検出された送信速度が所定速度以下であるときに、電池切れ判定手段にて、応答器の電池切れを判定する。
【００１６】
つまり、請求項３に記載の移動体識別装置では、応答器のクロック発生源に、例えばＣＲ発振器のような、電池電圧の低下に伴い発振周波数が低下する発振回路を用いることにより、応答器の通信特性（詳しくは送信速度）が電池電圧に応じて変化するようにし、質問器側では、応答器との間のデータ通信時に、応答器の送信速度を検出して、その検出した送信速度が所定速度以下であるときに応答器の電池切れを判定するようにしているのである。
【００１７】
従って、本発明（請求項３）によれば、請求項１に記載の移動体識別装置と同様、質問器と応答器との間で、電池電圧検出のためだけの通信を実行することなく、質問器側で応答器の電池切れを判定することができ、質問器と応答器との間の通信を必要最小限に抑えて、その通信時間を短縮することができる。
【００１８】
また特に、本発明（請求項３）では、質問器側にて、応答器からのデータの送信速度を検出するだけでよいため、質問器側にて応答器の起動時に送信されてくる識別用データを受信するだけでよいシステム、つまり、識別用データに基づく移動体の識別後に、質問器から応答器に書込データを送信して、応答器のメモリにデータを書き込む必要のないシステムであっても適用することができる。
【００１９】
次に、請求項４に記載の移動体識別装置は、上記請求項３に記載の装置において、応答器のメモリには、起動時に送信する識別用データの一つとして、出荷時の送信速度が記憶されており、質問器側に設けられた電池切れ判定手段は、送信速度検出手段にて検出された送信速度と、受信した識別用データに含まれる応答器出荷時の送信速度とを比較することにより、応答器の電池電圧を推定して、応答器の電池切れを判定する。
【００２０】
即ち、請求項３に記載のように、応答器のクロック発生源を、電池電圧の低下に伴い発振周波数が低下する発振回路にて構成した場合、質問器側で、応答器のデータの送信速度から電池電圧の低下を検出することはできるものの、電池電圧と送信速度との相対関係は、発振回路の発振周波数によって変化するので、発振回路の特性にばらつきがあると、それに応じて、質問器側での電池電圧の検出特性も変化してしまう。また、質問器側での電池電圧の検出特性は、発振回路の特性のばらつきだけでなく、質問器側での送信速度の検出誤差によっても変化する。
【００２１】
そこで本発明（請求項４）では、応答器のメモリに、出荷時（換言すれば電池が新品であるとき）の送信速度を記憶しておき、これを識別用データの一つとして応答器から送信させることにより、質問器側で応答器の送信速度から電池切れを判定する際には、実際の送信速度と識別用データに含まれる初期の送信速度を比較することにより、そのときの電池電圧を正確に推定して、電池切れを判定できるようにしているのである。
【００２２】
従って、本発明（請求項４）によれば、質問器側にて、応答器の電池切れをより正確に判定できるようになる。
なお、質問器側で応答器の電池切れを判定した際には、応答器の識別用データと共にその旨を記憶するようにし、定期的に、電池切れを判定した応答器のリストを打ち出して、その応答器の使用者や管理者等に、電池の交換或いは応答器の交換（電池を交換できない場合）を促すようにしてもよいが、前述のドアロックシステムのように、応答器を個人が所持して使用するようなシステムであれば、請求項５に記載のように、質問器に報知手段を設け、電池切れ判定手段にて応答器の電池切れを判定した際には、その旨を報知手段にて速やかに報知するようにすることが望ましい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面と共に説明する。
図１は本発明を入室管理用のドアロックシステムに適用した実施例の構成を表わすブロック図である。
【００２４】
図１に示す如く、本実施例のドアロックシステムは、例えば研究所等の施設において、各部屋への入室用のドアに設けられた電気鍵であるドアロック装置２と、常時はドアロック装置２をロック状態に保持し、必要に応じてロックを解除して入室を許可するドアコントローラ４と、ドアコントローラ４からの信号を受けてシステムの動作状態等を表示する表示装置６と、ドアに入室しようとする人が近付いてきたときに、その人が所持したメモリカード（本発明の応答器であり、以下の説明では単にカードという）３０からその人固有の識別用データ（以下、ＩＤデータという）を読み出し、これをドアコントローラ４に出力する質問器１０とから構成されている。
【００２５】
尚、質問器１０及び表示装置６は、ドア付近の壁に取り付けられている。これは、質問器１０はカード３０との間でデータ通信を行なう必要があり、表示装置６はドアコントローラ４側の動作状態等を見易く表示するためである。
また、質問器１０は、図２に示す如く、カード３０との間でデータ通信を行なうための送受信用のアンテナ１２と、カード３０を起動してＩＤデータをはじめとする各種データを送信させるための所定周波数の搬送波（以下キャリアという）を発生するキャリア発振器１４と、キャリア発振器１４からのキャリアにデータを重畳する変調器１６と、変調器１６を通過したキャリアをアンテナ１２側に出力すると共に、アンテナ１２からの受信信号を分離するサーキュレータ１８と、サーキュレータ１８にて分離された受信信号を検波する検波器２２と、この検波器２２からの検波信号を取り込み、カード３０からの送信データを復元してドアコントローラ４に転送すると共に、変調器１６に送信用のデータを出力して、キャリアにこのデータを重畳させるＣＰＵ２０とから構成されている。
【００２６】
このため、質問器１０からは、通常は無変調のキャリアが送信され、ＣＰＵ２０が送信用のデータを出力しているときに、そのデータに応じて変調された変調信号が送信されることになる。
一方、カード３０には、図３に示す如く、例えばリチウム電池等からなる電源供給用の電池３２が内蔵されている。また、カード３０には、質問器１０からの送信信号を受信する受信用のアンテナ３４と、質問器１０から送信されてきたキャリアを反射することにより質問器１０にＩＤデータ等の各種データを送信する送信用のアンテナ５０との２種類のアンテナが備えられている。
【００２７】
そして、アンテナ３４からの受信信号は、検波器３６にて検波された後、増幅器３８にて増幅されて、ＣＰＵ４０に入力される。また検波器３６にて検波された受信信号は、比較器４６にも入力される。比較器４６は、検波後の受信信号の電圧レベルが所定レベル以上か否かを判断することにより、カード３０（詳しくはカードの使用者）が質問器１０近傍の通信エリア内に入ったか否かを判断するためのものであり、受信信号の電圧レベルが所定レベル以上で、カード３０が質問器１０近傍の通信エリア内に入ったと判断すると、電池３２から、増幅器３８，ＣＰＵ４０，及びＣＰＵ４０の動作クロックを発生するクロック発振器４２への給電経路に設けられた電源スイッチ（ＳＷ）４８をオンして、これら各部を起動する。
【００２８】
このため、カード３０は、カード３０の使用者が質問器１０の設置されたドアに近付き、カード３０が質問器１０の通信エリア内に入るまでの間は、通信動作を停止しており、カード３０が質問器１０の通信エリア内に入ると、増幅器３８，ＣＰＵ４０，クロック発振器４２が起動されて、質問器１０との間の通信を開始することになる。
【００２９】
また、ＣＰＵ４０には、ＣＰＵ４０の動作用のプログラム，ＩＤデータ，質問器１０からの送信データ等を記憶するメモリ４４が接続されると共に、ＩＤデータ等を質問器１０に送信するための変調器５２が接続されている。なお、変調器５２は、ＣＰＵ５２から出力される送信データに応じてダイオードの導通・非導通を変えてインピーダンスを変更することで、アンテナ５０が受信した質問器１０からのキャリアを反射するか吸収するかを切り換える。つまり、カード３０は、質問器１０から送信されてくるキャリアを利用して、ＩＤデータ等の各種データを送信するようにされている。
【００３０】
また次に増幅器３８は、電池電圧ＶＤ  が、ＣＰＵ４０等が動作可能な第１電圧（例えば２Ｖ）よりも高い第２電圧（例えば２．４Ｖ）以上であるときに動作するようにされている。つまり増幅器３８は、図４に示すように、検波後の受信信号を増幅する増幅回路３８ａに加えて、電源スイッチ４８を介して電池から電源供給を受けているとき、その供給電圧にて電池電圧判定用の基準電圧を生成する基準電圧発生回路３８ｂと、この生成された基準電圧と電池電圧ＶＤ  とを比較して、電池電圧ＶＤ  が第２電圧以上であるか否かを判断する電圧検知回路３８ｃと、この電圧検知回路３８ｃにて電池電圧ＶＤ  が第２電圧以上であると判断されたときに、電圧検知回路３８ｃからの出力信号により、電池３２から増幅回路３８ａへの給電経路を導通する電源スイッチ３８ｄとを備え、電池電圧ＶＤ  が第２電圧よりも低いときには、増幅回路３８ａへの給電を禁止して、その動作を停止するようにされている。
【００３１】
なおこれは、電池電圧ＶＤ  がＣＰＵ４０が動作可能な最低電圧（第１電圧）であるときには、ＣＰＵ４０において質問器１０からのデータを正確に復元できずにメモリ４４に誤ったデータを書き込んでしまうとか、或いは質問器１０からのデータを復元できても、そのデータをメモリ４４に正確に書き込むことができない、といったことが考えられるためであり、上記のように構成することにより、質問器１０からの送信データをメモリ４４に正確に書き込むことができるようにしているのである。
【００３２】
この結果、例えば図５に示す如く、カード３０において、メモリ４４からデータを読み取って質問器１０に送信することのできる「読み取り可能範囲」は、電池電圧ＶＤ  が最大電圧（例えば３．２Ｖ）から第１電圧（例えば２Ｖ）に低下するまでの電圧範囲内となり、質問器１０からのデータを受信してメモリ４４に書き込むことのできる「書き込み可能範囲」は、電池電圧ＶＤ  が最大電圧（例えば３．２Ｖ）から第２電圧（例えば２．４Ｖ）に低下するまでの電圧範囲内となる。
【００３３】
次に、上記のように構成された本実施例のドアロックシステムにおける、質問器１０，カード３０及びドアコントローラ４の動作について、図６に示すフローチャートに沿って説明する。
図６に示すように、質問器１０のＣＰＵ２０は、通常、キャリア発振器１４からのキャリアをアンテナ１２からそのまま送信させるキャリア送信処理（Ｓ１００；Ｓはステップを表わす）を実行する。そして、この状態でカード３０が質問器１０の通信エリア内に入ると、カード３０側では、比較器４６にてその旨が判定されて、ＣＰＵ４０等の内部回路が起動する（Ｓ２００）。すると、カード３０のＣＰＵ４０は、メモリ４４に格納されたプログラムに従い、メモリ４４からＩＤデータを読み込み、これを変調器５２に出力することにより、アンテナ５０からＩＤデータを送信させる（Ｓ２１０）。なお、このとき、カード３０の電池電圧ＶＤ  が、第１電圧（例えば２Ｖ）よりも低い場合には、ＣＰＵ４０が起動しないので、ＩＤデータは送信されない。
【００３４】
このように、カード３０が質問器１０の通信エリア内に入って正常動作すると、カード３０からＩＤデータが送信されるので、質問器１０のＣＰＵ２０は、アンテナ１２によりカード３０からのＩＤデータが受信され、その受信信号がサーキュレータ１８及び検波器２２を介して入力されたか否かを判断することにより、通信エリア内に入ったカード３０からＩＤデータが送信されてくるのを待つ（Ｓ１１０）。そして、質問器１０のＣＰＵ２０は、カード３０からのＩＤデータを受信すると、このＩＤデータをドアコントローラ４に出力する（Ｓ１２０）。
【００３５】
すると、ドアコントローラ４は、このＩＤデータが予め登録されているか否かを判断することにより、ドアを開くかどうかを判定し（Ｓ３１０）、ＩＤデータが登録されており、ドアを開く場合には、ドアロック装置２によるドアロックを解除して、ＩＤカードを所持した人の入室を許可する（Ｓ３２０）。なお、ＩＤデータが解読不能であったり、登録されていない場合には、ドアのロック状態を保持する。
【００３６】
一方、質問器１０のＣＰＵ２０は、ＩＤデータをドアコントローラ４に出力した後は、変調器１６に所定の書込データ（当該質問器が設置されたドアの位置や現在時刻等のデータ）を出力することにより、アンテナ１２からカード３０に書込データを送信させる、データ書込指令手段としての処理を実行する（Ｓ１３０）。
【００３７】
このように質問器１０から送信された書込データは、カード３０のアンテナ３４にて受信され、検波器３６，増幅器３８を介して、カード３０側のＣＰＵ４０に入力される。するとＣＰＵ４０は、その受信した書込データをメモリ４４に書き込み（Ｓ２３０）、その後、書込確認信号を変調器５２に出力することにより、アンテナ５０から書込確認信号を送信させる。
【００３８】
なお、このとき、カード３０の電池電圧ＶＤ  が、第２電圧（例えば２．４Ｖ）よりも低い場合には、増幅器３８が動作せず、ＣＰＵ４０には書込データが入力されないので、質問器１０から送信された書込データはメモリ４４に書き込まれず、カード３０から書込確認信号が送信されることはない。
【００３９】
またこのように、カード３０側で、質問器１０からの書込データを受信してそのデータをメモリ４４に書き込むと、カード３０から書込確認信号が送信されるので、質問器１０のＣＰＵ２０は、カード３０からの書込確認信号を受信できたか否かを判断することにより、カード３０が正常動作しているか否かを判断する、電池切れ判定手段としての処理を実行する（Ｓ１４０）。
【００４０】
そして、カード３０からの書込確認信号を受信できない場合には、カード３０はＩＤデータを送信できるにもかかわらず、書込確認信号を送信できない状態であるので、電池電圧ＶＤ  は第１電圧から第２電圧の範囲内にあり、電池３２が寿命切れ（電池切れ）間近であると判断して、カード３０の電池切れを表わすデータをドアコントローラ４に出力する（Ｓ１５０）。
【００４１】
すると、ドアコントローラ４は、先に入力されたＩＤデータに関連付けて、そのカード３０の電池切れを記憶し、表示装置６にその旨を表示して、カード３０の使用者に、カード３０が電池切れ間近である旨を報知する（Ｓ３３０）。
以上説明したように、本実施例においては、カード３０が、電池３２の電池電圧ＶＤ  が第２電圧以上であれば、質問器１０側からデータを読み書きでき、電池電圧ＶＤ  が第１電圧以上，第２電圧未満であれば、質問器１０側でＩＤデータの読み出しだけが行なえるようにされている。そして、質問器１０側では、カード３０からＩＤデータを受信した後は、アンテナ１２から所定の書込データを送信することにより、カード３０に対して、そのデータをメモリ４４に書き込ませると共に書込確認信号を送信させ、この書込確認信号を受信できたか否かによって、カード３０の電池切れを判断して、電池切れを判断したときには、その旨を表わすデータをドアコントローラ４に出力することにより、ドアコントローラ４に対して電池切れを記憶させると共に表示させる。
【００４２】
このため、カード３０の使用者は、表示装置６の表示状態から電池の交換時期を知ることができる。また、ドアロックシステムの管理者は、ドアコントローラ４に電池切れとして記憶されたカード３０のリストを定期的に検索することにより、電池切れ間近なカード３０を知ることができ、そのカード３０の使用者に対して、電池交換（カード３０が電池交換できないものであればカード交換）を催促することができる。
【００４３】
また特に、本実施例では、質問器１０側でカード３０の電池切れを判断するために、質問器１０からカード３０に対して電池電圧の検出指令を送信して、電池電圧の検出データを送信させる、電池切れ判断のための特別なデータ通信を行なう必要はなく、質問器１０側からカード３０のメモリ４４にデータを書き込むデータ通信の実行時に、質問器１０側でカード３０の電池切れを判断できる。このため、電池切れ判断のために、質問器１０とカード３０との間の通信時間が長くなることもなく、従来装置に比べて通信時間を短縮することができる。
【００４４】
また、本実施例のようなドアロックシステムの場合、質問器１０側でカード３０からのＩＤデータを読み込むことができれば、ドアロックを解除することができる。このため、カード３０の電池電圧ＶＤ  が、質問器１０側で電池切れが判断される第１電圧以上第２電圧未満の状態である場合、使用者がドアを通った履歴等をカード３０に書き込むことはできないものの、電池電圧ＶＤ  が第１電圧よりも低くなるまでの間は、カード３０を利用してドアを通過することができる。
【００４５】
例えば、電池３２がリチウム電池の場合、その電圧は、図７に示すように、使用が進むにつれ低下するが、第２電圧：２．４Ｖから第１電圧：２Ｖまでの間は、電池の全寿命の数％程度残っているため（図７に示すＡ領域参照）、電池切れが報知されてから実際にカード３０が使えなくなるまでは、充分余裕がある。
【００４６】
なお、図７は、リチウム電池を、抵抗値１５ＫΩ，３０ＫΩ，６８ＫΩの抵抗器を介して、夫々、定電流１８０μＡ，９０μＡ，４０μＡで放電させたときの、放電時間に対する電池電圧の変化を表わす、所謂放電特性図である。
従って、使用者は、質問器１０からの書込データをカード３０のメモリ４４に書き込むことによりカード３０の使用の履歴を残す必要がなければ、所望のタイミングで電池交換等を行なえばよく、使い勝手を向上できる。
【００４７】
ここで、本実施例では、質問器１０にてカード３０の電池切れを判断した際には、その旨を表わすデータをドアコントローラ４に出力して、報知手段としての表示装置６に電池切れを表示させるものとして説明したが、ドアコントローラ４側では、電池切れを判定したカードを記憶するようにしているため、こうした電池切れの報知は必ずしも実行する必要はない。また、電池切れを報知する場合には、例えば、音声や警報音等を発生することによって電池切れを報知するようにしてもよく、表示と音との組み合せにより電池切れを報知するようにしてもよい。また更に、表示装置６に電池切れを表示する際には、表示装置６に、例えば「電池を交換して下さい」と入ったメッセージを表示するようにしてもよく、ランプやＬＥＤ等を点灯することにより電池切れを報知するようにしてもよい。
【００４８】
一方、本実施例では、カード３０において、電池電圧ＶＤ  が第２電圧よりも低い場合に、ＣＰＵ４０による受信データの復元及びメモリ４４へのデータの書き込みを禁止するために、増幅器３８に電池電圧ＶＤ  が第２電圧以上か否かを判定して、その動作を停止させる、基準電圧発生回路３８ｂ，電圧検知回路３８ｃ及び電源スイッチ３８ｄを設けたが、増幅器３８にこれら各部を設ける代わりに、例えば図８に示すように、ＣＰＵ４０に、ＣＰＵ本体４０ａとは別に、電池電圧ＶＤ  が第２電圧以上か否かを判定するための、基準電圧発生回路４０ｂ及び電圧検知回路４０ｃを設け、電圧検知回路４０ｃによる判定結果をＣＰＵ本体４０ａに入力して、ＣＰＵ本体４０ａ側で、電池電圧ＶＤ  が第２電圧以上である場合にだけ、増幅器３８から受信データを取り込むようにしてもよい。
【００４９】
そして、ＣＰＵ４０をこのように構成した場合には、ＣＰＵ４０側にて、質問器１０からの送信データの内、メモリ４４への書込データをはじめとする、特定のデータ（指令）に対する処理動作のみを実行しないようにすることができ、カード３０側での信号処理動作を自由に設定することができるようになる。
【００５０】
また、ＥＥＰＲＯＭでは、データを読み出し可能な電圧に対して、データを書き込み可能な電圧が高いことから、メモリ４４にＥＥＰＲＯＭを使用した場合には、ＥＥＰＲＯＭ自体の動作特性を利用して、質問器１０側で電池切れを判定することができる。そして、この場合、電池電圧ＶＤ  がＥＥＰＲＯＭにデータを書き込み可能な電圧（つまり第２電圧）以上であれば、ＣＰＵ４０が誤動作することもないので、増幅器３８やＣＰＵ４０に電池電圧判定用の基準発生回路，電圧検知回路等を設ける必要はなく、カード３０の回路構成をより簡素化することができる。また、このように電池電圧ＶＤ  判定用の回路を設ける必要がないため、電池３２の電力消費量を抑制して、電池３２の延命化を図ることもできる。
【００５１】
また、上記実施例のように、電池電圧ＶＤ  が第２電圧以上であるときにだけ増幅器３８を動作させるには、増幅器３８自体の最低動作電圧が第２電圧となるように、増幅器３８の増幅率や回路特性等を設定するようにしてもよい。そして、このようにすれば、増幅器３８に、基準電圧発生回路３８ｂ，電圧検知回路３８ｃ，電源スイッチ３８ｄを設ける必要はないため、増幅器３８、延いてはカード３０の回路構成を簡素化できると共に、電池３２の電力消費量を抑制して、電池３２の延命化を図ることができる。
【００５２】
また次に、上記実施例においては、質問器１０側での電池切れの判定を、書込データの送信後に、カード３０から書込確認信号が送信されてきたか否かを判断することにより行なうものとして説明したが、この場合、カード３０側にて書込データをメモリ４４に書き込み、書込確認信号を送信したにもかかわらず、ノイズの混入等による何等かの通信異常によって、質問器１０側で書込確認信号を受信できず、電池切れを判定してしまうことも考えられる。
【００５３】
そこで、このような問題を解決するために、例えば図９に示す如く、質問器１０において、書込データ送信後に、書込確認信号を受信できないと判断した際（Ｓ１４０：ＮＯ）には、カード３０に、書込データを読み取るデータ読取命令を送信して（Ｓ１６０）、先に書き込んだ書込データを読み取る読取処理（Ｓ２５０）、及びその読み取った書込データを送信する送信処理（Ｓ２４０）を実行させる、データ読取指令手段としての処理を実行し、データ読取命令の送信後に、カード３０から先に送信した書込データが送信されてきたかどうかを判定して（Ｓ１７０）、書込データが送信されてきた場合には、カード３０の電池電圧ＶＤ  は正常であると判断して、ドアコントローラ４への電池切れデータの出力は禁止し、データ読取命令を送信してもカード３０から書込データが送信されてこない場合にのみ、電池切れを判定して、その旨を表わすデータをドアコントローラ４に出力する（Ｓ１８０）ようにしてもよい。
【００５４】
そして、このようにすれば、質問器１０側で、カード３０の電池切れをより正確に判定でき、使用者に対して電池切れを正確に報知することが可能になる。なお、図９において、質問器１０におけるＳ１００〜Ｓ１４０の動作、カード３０におけるＳ２００〜Ｓ２４０の動作、ドアコントローラ４におけるＳ３１０〜Ｓ３２０の動作は、図６に示した対応するステップ番号の動作と全く同様であるので、説明は省略する。
【００５５】
以上、本発明の一実施例として、カード３０側でのＩＤデータの送信に必要な電圧と、受信データをメモリ４４に書き込むのに必要な電圧との差を利用して、質問器１０側でカード３０の電池電圧ＶＤ  の低下を判定する、ドアロックシステムについて説明した。しかしこのような方法は、質問器１０からカード３０に対してデータの書き込みを行なうシステムにおいては有効であるが、質問器１０からカード３０に対してデータの書き込みを行なう必要のないシステム、つまり質問器１０側ではカード３０からＩＤデータを読み込むだけでよいシステムでは、データ書き込みのための無駄な通信を実行しなければならなくなってしまう。
【００５６】
そこで、このようなシステムでは、カード３０側にてＣＰＵ４０の動作クロックを発生するクロック発振器４２をＣＲ発振器にて構成し、質問器１０側にて、カード３０からのＩＤデータの送信速度を検出することにより、カード３０の電池電圧ＶＤ  の低下（換言すれば電池切れ）を判定するようにすればよい。
【００５７】
つまり、クロック発振器４２にＣＲ発振器を用いた場合、ＣＰＵ４０の内部クロック周波数ｆは、図１０に示す如く、電池電圧ＶＤ  の低下に伴い低下する。一方、ＣＰＵ４０は、ＩＤデータ等を送信する際には、クロック発振器４２から出力される動作クロックに同期してデータを１ｂｉｔ毎にデータ１ｂｉｔ分を変調器５２に出力することから、ＣＰＵ４０からのデータの送信速度は、クロック発振器４２の発振周波数に応じて変化する。
【００５８】
従って、クロック発振器４２にＣＲ発振器を用いた場合には、図１１に示す如く、電池電圧ＶＤ  が高ければ、ＣＰＵ４０の内部クロック周波数ｆ，データの送信速度が共に高くなり、１データ当たりの送信時間は短くなる。また逆に、電池電圧ＶＤ  が低ければ、ＣＰＵ４０の内部クロック周波数ｆ，データの送信速度が共に低くなり、１データ当たりの送信時間は長くなる。
【００５９】
このため、質問器１０からカード３０にデータを書き込む必要のないシステムにあっては、カード３０側のクロック発振器４２にＣＲ発振器を用い、質問器１０側にて、カード３０がＩＤデータを送信するのに要する送信時間からカードの送信速度を検出するようにすれば、無駄な通信を実行することなく、カード３０の電池切れを判定できるようになるのである。
【００６０】
そこで次にドアロックシステムをこのように構成した場合の、質問器１０，カード３０及びドアコントローラ４の動作について、図１２に示すフローチャートに沿って説明する。
なお、この場合、質問器１０及びカード３０には、図２及び図３に示した上記実施例と同様のものを使用することができるので、以下の説明では、質問器１０及びカード３０を構成する各部については、図２，図３に示したものと同様の符号を付し、構成の説明は省略する。
【００６１】
図１２に示すように、質問器１０のＣＰＵ２０は、通常、上記実施例と同様に、キャリア送信処理（Ｓ４００）を実行して、キャリア発振器１４からのキャリアをそのまま送信する。そして、この状態でカード３０が質問器１０の通信エリア内に入ると、上記実施例と同様、カード３０内のＣＰＵ４０等の内部回路が起動し（Ｓ２００）、ＣＰＵ４０は、メモリ４４に格納されたプログラムに従い、メモリ４４からＩＤデータを読み込み、これを変調器５２に出力することにより、アンテナ５０からＩＤデータを送信させる（Ｓ２１０）。なお、本実施例は、質問器１０からカード３０にデータを書き込まないシステムであるので、カード３０側の動作はこれだけである。
【００６２】
次に、質問器１０側では、ＣＰＵ２０が、アンテナ１２，サーキュレータ１８及び検波器２２を介してカード３０のＩＤデータが入力されたか否かを判断することにより、通信エリア内に入ったカード３０からＩＤデータが送信されてくるのを待つ（Ｓ４１０）。そして、ＣＰＵ２０は、カード３０のＩＤデータが入力されると、このＩＤデータをドアコントローラ４に出力する（Ｓ４２０）。
【００６３】
すると、ドアコントローラ４は、上記実施例と同様、このＩＤデータが予め登録されているか否かを判断することにより、ドアを開くかどうかを判定し（Ｓ３１０）、ＩＤデータが登録されており、ドアを開く場合には、ドアロック装置２によるドアロックを解除して、ＩＤカードを所持した人の入室を許可する（Ｓ３２０）。
一方、質問器１０のＣＰＵ２０は、ＩＤデータをドアコントローラ４に出力した後は、ＩＤデータの受信に要した時間から、カード３０側のデータの送信速度を算出する、送信速度検出手段としての処理を実行する（Ｓ４３０）。そして、この算出した送信速度が予め設定された所定値以下であるか否かを判断し（Ｓ４４０）、送信速度が所定値以下であれば、カード３０の電池電圧ＶＤ  は低く、電池３２が寿命切れ間近であると判断して、カード３０の電池切れを表わすデータをドアコントローラ４に出力する（Ｓ４５０）。すると、ドアコントローラ４は、上記実施例と同様、先に入力されたＩＤデータに関連付けて、そのカード３０の電池切れを記憶し、表示装置６にその旨を表示して、カード３０を所持した使用者に電池切れ間近である旨を報知する（Ｓ３３０）。
【００６４】
なお、質問器１０において、算出した送信速度から電池切れを判定する所定値としては、カード３０を電池切れを判定したい電池電圧ＶＤ  で動作させたときの送信速度を設定しておけばよい。例えば、カード３０の送信速度が、電池電圧ＶＤ  ＝３．２Ｖのときには３８．４ｋｂｐｓとなり、電池電圧ＶＤ  ＝２．４Ｖのときには２５ｋｂｐｓとなる場合、そのカード３０の電池切れを、電池電圧ＶＤ  が２．４Ｖ以下で判定させる際には、所定値として、２５ｋｂｐｓを設定すればよい。
【００６５】
以上のように、本実施例では、質問器１０とカード３０との間で電池切れ判定のためのデータ通信を行なうことなく、またカード３０側に電池電圧判定用の回路を設けることなく、質問器１０側でカード３０の電池切れを正確に判定することができる。また、特に本実施例の場合、質問器１０側の判定動作のみでカード３０の電池切れを判定できるので、上記実施例のように、質問器１０からカード３０に書込データを送信して、カード３０のメモリ４４にデータを書き込むシステムであっても、また質問器１０からカード３０にデータを送信する必要のないシステムであっても適用することができ、その使用範囲を拡大できる。
【００６６】
なお、上記説明では、質問器１０にてカード３０のデータの送信速度から電池切れを判定するに当たって、予め設定された所定値を用いるものとしたが、例えば、カード３０のメモリ４４に、カード出荷時に測定した送信速度を記憶しておき、カード３０の起動時には、ＩＤデータの一つとして、この出荷時の送信速度を送信するようにすれば、質問器１０側にて、電池切れをより正確に判定することができるようになる。
【００６７】
つまり、カード３０からＩＤデータの一つとして、出荷時の送信速度を送信するようにすれば、図１３に示す如く、質問器１０において、カード３０側のデータの送信速度を算出（Ｓ４３０）した後、今回算出した送信速度と、出荷時の送信速度との比率から、現在の電池電圧ＶＤ  を推定し（Ｓ４６０）、この推定した電圧電圧ＶＤ  が所定値以下であるか否かを判断して（Ｓ４７０）、推定した電池電圧ＶＤ  が所定値以下であるとき、カード３０の電池切れを判断して、ドアコントローラ４にその旨を表わすデータを出力する（Ｓ４８０）することができる。
【００６８】
そして、この場合、質問器１０側にて、電池電圧ＶＤ  を正確に推定することができるので、クロック発振器４２をはじめとするカード３０側の通信系のばらつき、質問器１０側での送信速度の算出誤差、等によって生じる電池切れの判定誤差を小さくすることができ、電池切れをより正確に判定することが可能になる。
【００６９】
以上、本発明をドアロックシステムに適用した実施例について説明したが、本発明は、質問器と、質問器からの送信電波を受けて、ＩＤデータ等の識別用データを送信する応答器とを備えた移動体識別装置であれば、前述の電子荷札システム等、種々のシステムに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ドアロックシステム全体の構成を表わすブロック図である。
【図２】質問器の構成を表わすブロック図である。
【図３】カードの構成を表わすブロック図である。
【図４】カード内の増幅器の構成を表わすブロック図である。
【図５】カードの電池電圧に対する動作特性を説明する説明図である。
【図６】質問器，カード，及びドアコントローラの動作を説明するフローチャートである。
【図７】電池電圧の変化（リチウム電圧の放電特性）を説明する説明図である。
【図８】電池電圧判定用の回路を設けたＣＰＵの構成を表わすブロック図である。
【図９】図６に示したフローチャートの変形例を表わすフローチャートである。
【図１０】カードのクロック発振器にＣＲ発振器を用いた場合の電池電圧に対する内部クロック周波数の変化を説明する説明図である。
【図１１】カードのクロック発振器にＣＲ発振器を用いた場合の電池電圧に対する送信速度の変化を説明する説明図である。
【図１２】カードのクロック発振器にＣＲ発振器を用いた場合の質問器，カード，及びドアコントローラの動作を説明するフローチャートである。
【図１３】図１２に示したフローチャートの変形例を表わすフローチャートである。
【符号の説明】
２…ドアロック装置    ４…ドアコントローラ    ６…表示装置
１０…質問器    １２…アンテナ    １４…キャリア発振器
１６…変調器    １８…サーキュレータ    ２０…ＣＰＵ    ２２…検波器
３０…カード（応答器）    ３２…電池    ３４，５０…アンテナ
３６…検波器    ３８…増幅器    ４０…ＣＰＵ    ４２…クロック発振器
４４…メモリ    ４６…比較器    ４８…電源スイッチ    ５２…変調器
【図１】
0003632292.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003632292.tif 000006
【図６】
0003632292.tif 000007
【図７】
0003632292.tif 000008
【図８】
0003632292.tif 000009
【図９】
0003632292.tif 000010
【図１０】
0003632292.tif 000011
【図１１】
0003632292.tif 000012
【図１２】
0003632292.tif 000013
【図１３】
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