(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質問データ及びクロックにより変調された電波を送信する質問器と、前記質問器からの送信波を受信し、前記質問データに対する応答データにより前記送信波を変調し、返送波として再放射する非接触ＩＤタグとからなる非接触ＩＤタグシステムにおいて、
前記非接触ＩＤタグから質問器への返送波を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された返送波を復調する復調手段と、前記復調手段により復調されたデータを該データ中のクロックに同期したパルス信号によりスイッチングして取出すアナログスイッチと、前記アナログスイッチの出力信号中の低周波成分を選択して出力するローパスフィルタと、前記ローパスフィルタの出力信号を増幅する受信アンプと、前記受信アンプにより増幅された信号を応答データとして出力する出力手段とを具備したことを特徴とする非接触ＩＤタグシステム。
【請求項２】
質問データ及びクロックにより変調された電波を送信する質問器と、前記質問器からの送信波を受信し、前記質問データに対する応答データにより前記送信波を変調し、返送波として再放射する非接触ＩＤタグとからなる非接触ＩＤタグシステムにおいて、
前記非接触ＩＤタグから質問器への返送波を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された返送波を２分配する分配器と、前記分配器により分配された一方の信号を９０°位相シフトする位相シフタと、前記位相シフタで位相シフトした信号と前記送信波とを混合する第１のミキサと、前記分配器により分配された他方の信号と前記送信波とを混合する第２のミキサと、前記第１及び第２のミキサから出力されるデータを該データ中のクロックに同期したパルス信号によりスイッチングして取出す第１及び第２のアナログスイッチと、前記第１及び第２のアナログスイッチの出力信号中の低周波成分を選択して出力する第１及び第２のローパスフィルタと、前記第１及び第２のローパスフィルタの出力信号を増幅する第１及び第２の受信アンプと、前記第１及び第２の受信アンプにより増幅された信号を混合する合成アンプと、前記合成アンプの出力信号をレベル変換して応答データとして出力するレベル変換手段とを具備したことを特徴とする非接触ＩＤタグシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、質問データを送信する質問器及び前記質問データに対して応答データを返送する非接触ＩＤタグからなる非接触ＩＤタグシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、商品や物品等に非接触ＩＤタグ（応答器）を取り付け、このＩＤタグに予め設定されている固有の識別データを非接触で読取る非接触ＩＤタグシステムが考えられている。この非接触ＩＤタグシステムは、ホスト側に接続される質問器と物品等に取り付けられるＩＤタグとからなり、質問器から送信される電波をＩＤタグが受信して応答するもので、従来では図３に示すように構成されている。
【０００３】
図３において、１０は質問器で、発振器１１から出力される例えば１００ｋＨｚの送信搬送波が変調器１２に入力される。この変調器１２に入力された送信搬送波は、制御回路２６から与えられる質問データ及びクロックで振幅変調され、送信アンプ１３で増幅された後、サーキュレータ１４を介してアンテナ１５から非接触ＩＤタグ（応答器）３０へ送信される。
【０００４】
上記非接触ＩＤタグ３０は、アンテナ３１、変復調器３２、制御器３３、メモリ３４からなり、このメモリ３４には予め固有のＩＤデータが書込まれている。非接触ＩＤタグ３０は、質問器１０から送られてくる送信搬送波をアンテナ３１で受信し、変復調器３２に入力する。変復調器３２は、質問器１０からの送信搬送波を検波及び平滑して直流電圧とし、制御器３３及びメモリ３４へ動作電源として供給する。また、変復調器３２は、上記受信した搬送波からクロック及び質問データを取出し、制御器３３へ入力する。制御器３３は、質問器１０からの質問データに応じてメモリ３４の記憶内容を読出し、応答データとして変復調器３２へ出力する。変復調器３２は、制御器３３からの応答データに応じて、質問器１０からの送信搬送波を振幅変調し、質問器１０へ反射波として返送する。
【０００５】
質問器１０は、非接触ＩＤタグ３０からの返送波をアンテナ１５で受信し、サーキュレータ１４より分配器１６に入力して２分配する。分配器１６で２分配された受信波の一方は位相シフタ１７で９０°位相シフトされて第１の受信系１８ａへ入力され、受信波の他方はそのまま第２の受信系１８ｂへ入力される。
【０００６】
第１及び第２の受信系１８ａ、１８ｂは、分配器１６で分配され、位相シフタ１７を介して、あるいは直接入力される受信波と送信アンプ１３からの搬送波とをミキサ２１ａ、２１ｂで混合し、ベースバンド成分をローパスフィルタ（ＬＰＦ）２２ａ、２２ｂを介して取出し、受信アンプ２３ａ、２３ｂで増幅した後、合成アンプ２４で加算合成する。
【０００７】
上記復調系で第１の受信系１８ａ及び第２の受信系１８ｂを設けているのは、１つの受信系の場合、もし送信搬送波と受信搬送波が直交していると応答データを復調できないためである。分配器１６で２分された受信搬送波の一方を位相シフタ１７で８０°位相シフトすることで、受信搬送波に対して位相同期をとらなくとも、第１の受信系１８ａと第２の受信系１８ｂの出力を合成することで応答データを安定して取出すことができる。
【０００８】
そして、上記合成アンプ２４から出力される復調された応答データは、レベル変換器２５によりデジタルデータに変換されて制御回路２６へ送られ、更に、この制御回路２６からホスト側の機器（図示せず）へ送られる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の非接触ＩＤタグシステムでは、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２２ａ、２２ｂの周波数特性の影響を受け、また、ミキサ２１ａ、２１ｂで復調されたデータをローパスフィルタ（ＬＰＦ）２２ａ、２２ｂを介して取出す際、データの立上り時、直流分の変動により受信アンプ２３ａ、２３ｂが飽和し、データの最初の数ビットが判別できないという問題がある。
【００１０】
上記問題について更に図４（ａ）〜（ｄ）に示す各部の波形を参照して説明する。図４の（ａ）は変調器１２による変調波形、（ｂ）はミキサ２１ａ（又は２１ｂ）から出力される復調波形、（ｃ）はローパスフィルタ（ＬＰＦ）２２ａ（又は２２ｂ）の出力波形、（ｄ）は受信アンプ２３ａ（又は２３ｂ）の出力波形を示したものである。
【００１１】
変調器１２から出力される信号波形は、図４（ａ）に示すように最初の一定期間、例えば２ｍｓｅｃの間は１００ｋＨｚの搬送波のみであり、その後、質問データにより変調される。上記搬送波のみの期間は、非接触ＩＤタグ３０が動作電圧を生成するために設けられる。上記変調器１２で変調された信号が送信アンプ１３で増幅された後、サーキュレータ１４を介してアンテナ１５から非接触ＩＤタグ３０へ送信される。
【００１２】
ミキサ２１ａ（２１ｂ）により復調された信号の波形は、図４（ｂ）に示すように図４（ａ）に示す変調波形に対応したもので、最初の一定期間は１００ｋＨｚの搬送波成分のみで、その後にクロックを含むデータ成分が出力される。この場合、例えば搬送波のレベルは３Ｖ、データ成分は３ｍｖ程度である。
【００１３】
上記ミキサ２１ａ（２１ｂ）により復調された信号は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２２ａ（２２ｂ）を介して取出されるが、図４（ｃ）に示すようにデータの立ち上がり時に直流成分が低下する。
【００１４】
上記ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２２ａ（２２ｂ）の出力信号は、受信アンプ２３ａ（２３ｂ）で増幅されるが、図４（ｄ）に示すように直流成分の変動により受信アンプ２３ａ（２３ｂ）が飽和し、データの最初の数ビットが判別できなくなる。
【００１５】
上記のように従来の非接触ＩＤタグシステムでは、非接触ＩＤタグ３０からの応答データを質問器１０が受信しても、最初の数ビットを判別できないという問題がある。しかも、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２２ａ、２２ｂの周波数特性が悪いと、それを補うことができない。
【００１６】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、非接触ＩＤタグからの応答データに対し、データ開始部分の直流変動をなくし、最初のビット抜けを防止でき、かつ、ローパスフィルタの負担を軽減し得る非接触ＩＤタグシステムを提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、質問データ及びクロックにより変調された電波を送信する質問器と、前記質問器からの送信波を受信し、前記質問データに対する応答データにより前記送信波を変調し、返送波として再放射する非接触ＩＤタグとからなる非接触ＩＤタグシステムにおいて、
前記非接触ＩＤタグから質問器への返送波を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された返送波を復調する復調手段と、前記復調手段により復調されたデータを該データ中のクロックに同期したパルス信号によりスイッチングして取出すアナログスイッチと、前記アナログスイッチの出力信号中の低周波成分を選択して出力するローパスフィルタと、前記ローパスフィルタの出力信号を増幅する受信アンプと、前記受信アンプにより増幅された信号を応答データとして出力する出力手段とを具備したことを特徴とする。
【００１８】
上記のように非接触ＩＤタグからの返送波を質問器で受信して処理する際、復調したデータを該復調データ中のクロックに同期したパルス信号により動作するアナログスイッチを介して取出し、ローパスフィルタを介して受信アンプに入力することにより、返送波における搬送波のみのエリアにおいてもデータエリアと同じクロック成分が含まれるので、ローパスフィルタを介して取出しても、データの立上り部分における直流成分の変動をなくすことができる。この結果、受信アンプが飽和することなく正常に動作し、データ立上り時のビット抜けの発生を防止することができる。また、上記アナログスイッチのスイッチング動作により搬送波成分を除去できるので、ローパスフィルタの負担を軽減してその周波数特性を補うことができ、システムのＩＣ化に備えることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、本発明に係る非接触ＩＤタグシステムの構成を示すブロック図である。本発明に係る非接触ＩＤタグシステムは、図３に示した従来の非接触ＩＤタグシステムにおいて、２つの受信系１８ａ、１８ｂのミキサ２１ａ、２１ｂとローパスフィルタ（ＬＰＦ）２２ａ、２２ｂとの間にアナログスイッチ（アナログＳＷ）４１ａ、４１ｂを設け、このアナログスイッチ４１ａ、４１ｂに制御回路２６からスイッチング用パルス信号を入力するようにしたものである。その他の構成は、図１に示した非接触ＩＤタグシステムと同じであるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２０】
上記制御回路２６は、図２（ａ）に示す復調波形中のクロックに同期した図２（ｂ）に示すパルス信号を発生し、アナログスイッチ４１ａ、４１ｂに入力する。
【００２１】
アナログスイッチ４１ａ、４１ｂは、ミキサ２１ａ、２１ｂにより復調された信号を制御回路２６から与えられるパルス信号によりスイッチングして取出し、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２２ａ、２２ｂに入力する。このためアナログスイッチ４１ａ、４１ｂから出力される信号は、図２（ｃ）に示すように搬送波のみのエリアにおいてもデータエリアと同じクロック成分が含まれたものとなる。また、上記復調された信号をアナログスイッチ４１ａ、４１ｂでスイッチングすることにより、１００ｋＨｚの搬送波成分を除去することができる。
【００２２】
上記のようにアナログスイッチ４１ａ、４１ｂから出力される信号は、搬送波のみのエリアにおいてもデータエリアと同じクロック成分が含まれるので、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２２ａ、２２ｂを介して取出しても、図２（ｄ）に示すようにデータの立上り部分における直流成分の変動がなくなる。この結果、受信アンプ２３ａ、２３ｂが飽和することなく正常に動作し、データ立上り時のビット抜けの発生を防止することができる。
【００２３】
また、アナログスイッチ４１ａ、４１ｂのスイッチング動作により搬送波成分を除去できるので、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２２ａ、２２ｂの負担を軽減でき、その周波数特性を補うことができる。従って、システムのＩＣ化によりローパスフィルタ（ＬＰＦ）２２ａ、２２ｂの周波数特性が劣化したとしても、その特性の劣化を補って目的とする周波数特性を得ることができる。
【００２４】
上記実施形態では、質問器１０が第１及び第２の受信系１８ａ、１８ｂを備えている場合について示したが、１つの受信系により構成している場合であっても同様にして実施し得るものである。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、質問器及びこの質問器からの質問データに対して応答する非接触ＩＤタグからなる非接触ＩＤタグシステムにおいて、非接触ＩＤタグからの応答データを質問器で受信して処理する際、復調したデータを所定周波数でスイッチング動作するアナログスイッチにより取出し、ローパスフィルタを介して受信アンプに入力するようにしたので、データの立上り部分における直流成分の変動をなくすことができる。この結果、受信アンプの飽和を防止し、データ立上り時のビット抜けの発生を確実に防止することができる。また、上記アナログスイッチのスイッチング動作により搬送波成分を除去できるので、ローパスフィルタの負担を軽減してその周波数特性を補うことができ、システムのＩＣ化に備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る非接触ＩＤタグシステムの構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態における動作を説明するための各部の信号波形図。
【図３】従来の非接触ＩＤタグシステムの構成を示すブロック図。
【図４】従来の非接触ＩＤタグシステムの動作を説明するための各部の信号波形図。
【符号の説明】
１０…質問器
１１…発振器
１２…変調器
１３…送信アンプ
１４…サーキュレータ
１５…アンテナ
１６…分配器
１７…位相シフタ
１８ａ…第１の受信系
１８ｂ…第２の受信系
２１ａ．２１ｂ…ミキサ
２２ａ．２２ｂ…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
２３ａ．２３ｂ…受信アンプ
２４…合成アンプ
２５…レベル変換器
２６…制御回路
３０…ＩＤタグ
３１…アンテナ
３２…変復調器
３３…制御器
３４…メモリ
４１ａ．４１ｂ…アナログスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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