(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを保持するメモリを有するデータキャリアと、
前記データキャリアとの間でデータ伝送を行う書込／読出制御ユニットと、を具備する識別システムであって、
前記書込／読出制御ユニットは、
データの受信時に断続されるキャリアの残響の有無によってデータを受信するデータ受信手段と、
データの受信時に混信が生じることにより通信エリアに複数のデータキャリアが存在することを検出する複数データキャリア判別手段と、
通信の開始時に単純応答コマンドを送出し、前記複数データキャリア判別手段により複数データキャリアが判別されたときに複数応答コマンドを送出する応答コマンド送出手段と、
キャリア信号を一定の周期で断続させ、データ及び前記単純応答コマンド及び複数応答コマンドの送信時にキャリア信号断続のデューティ比を第１及び第２のデューティ比に変化させることにより送信し、データの受信時にはキャリア信号断続のデューティ比を第３のデューティ比とする送信手段と、を有するものであり、
前記データキャリアは、
共振回路を含み、前記書込／読出制御ユニットとの間でデータ伝送を行うデータ伝送手段と、
データ及び夫々固有のＩＤコードを保持するメモリと、
前記データ伝送手段により複数応答コマンドが受信されたときにデータキャリアに固有の応答時間までの間に前記共振回路に得られるキャリア信号の停止時に連続シャント信号を出力し、連続シャントの終了後に自己のＩＤコードを含む信号を送信する通信制御手段と、を具備することを特徴とする識別システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は物流システム，電子回数券システム等に利用される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用いられる部品識別システムや電子回数券システム等においては、物品を識別して管理するシステムが必要となる。そこで特開平１−１６３９９１号のように識別対象物にメモリを有するデータキャリア（ＩＤカード）を設け、外部からデータ伝送によってデータキャリア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識別システムが提案されている。このようなデータキャリアはパレット等に取付けられ、又は使用者が所持しており、パレットの搬送経路や入退室ゲートの側方に配置された書込／読出制御ユニットからデータキャリアに必要なデータを書込み又は読出すように構成される。
【０００３】
図７は従来の識別システムの書込／読出制御ユニットであるリードライトヘッドと、データを保持するデータキャリアとの構成を示すブロック図である。図７においてデータキャリア１０はコイルＬ１とコンデンサＣ１から成る共振回路１１に復調部１２，メモリ制御部１３が接続される。メモリ制御部１３は復調されたコマンドに従って不揮発性のメモリ１４にデータを書込み又は読出すものであって、読出されたデータは一旦バイフェーズ符号に変換される。シャント回路１５はバイフェーズ符号により共振回路１１の両端を短絡するものである。一方リードライトヘッド２０は送信手段として変調回路２１，送信回路２２を有している。送信回路２２は一定のキャリア周波数を発振する発振回路を有しており、一定周期で発振を断続させる。そして与えられた送信データによって発振断続のデューティ比を第１，第２のデューティ比、例えば７０％，３０％に変化させる。又送信回路２２は受信時には一定のデューティ比（例えば５０％）で発振を断続させて送信コイルＬ２を駆動する。受信回路２３は受信コイルＬ３に接続されており、残響を受信するものである。受信回路２３の出力は増幅器２４，包絡線検波回路２５を介して判定回路２６に与えられる。判定回路２６は出力レベルを所定の閾値で弁別して受信した信号をデジタル値に変換するものである。
【０００４】
このような従来の識別システムでは、通信可能領域に１つのデータキャリアがある場合には正常に送受信ができる。図８（ａ）は送信用のコイルＬ２に加わる断続されたキャリア信号を示している。この場合にはリードライトヘッド２０はデータを受信する状態であり、デューティ比５０％で駆動される。データキャリア１０は共振回路１１でこの断続されたキャリアからクロック信号を抽出してメモリ１４よりデータを読出し、送信データはバイフェーズ符号に変換される。図８（ｂ）はバイフェーズ符号を示しており、そのＬレベルでは図８（ｃ）に示すようにキャリアの停止時にシャントパルスが出力される。図８（ｄ）に示すようにシャントパルスがなければデータキャリアの共振波形は残響を含み、シャントパルスがあれば残響が停止される。従って図８（ｅ）〜（ｇ）に示すようにリードライトヘッド１０のコイルＬ３により残響を受信する。これを包絡線検波し、所定レベルで弁別することによって、データが復調される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら通信領域に複数のデータキャリアが存在する場合には全く通信ができないか、又は通信エラーになるという問題点があった。図８（ｈ）〜（ｊ）は他のデータキャリアが同時に通信領域に存在している場合に他のデータキャリアの動作を示している。このように通信領域に複数のデータキャリアがあれば、図８（ｄ）と（ｊ）に示す残響が重なることとなるため、リードライトヘッド側では正常な受信ができなくなるという欠点があった。
【０００６】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、通信領域に複数のデータキャリアが存在する場合にも、混信せずに順次データ通信を行えるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、図１に示すように、データを保持するメモリを有するデータキャリアと、前記データキャリアとの間でデータ伝送を行う書込／読出制御ユニットと、を具備する識別システムであって、前記書込／読出制御ユニットは、データの受信時に断続されるキャリアの残響の有無によってデータを受信するデータ受信手段１と、データの受信時に混信が生じることにより通信エリアに複数のデータキャリアが存在することを検出する複数データキャリア判別手段２と、通信の開始時に単純応答コマンドを送出し、前記複数データキャリア判別手段により複数データキャリアが判別されたときに複数応答コマンドを送出する応答コマンド送出手段３と、キャリア信号を一定の周期で断続させ、データ及び前記単純応答コマンド及び複数応答コマンドの送信時にキャリア信号断続のデューティ比を第１及び第２のデューティ比に変化させることにより送信し、データの受信時にはキャリア信号断続のデューティ比を第３のデューティ比とする送信手段４と、を有するものであり、前記データキャリアは、共振回路を含み、前記書込／読出制御ユニットとの間でデータ伝送を行うデータ伝送手段５と、データ及び夫々固有のＩＤコードを保持するメモリ６と、前記データ伝送手段により複数応答コマンドが受信されたときにデータキャリアに固有の応答時間までの間に前記共振回路に得られるキャリア信号の停止時に連続シャント信号を出力し、連続シャントの終了後に自己のＩＤコードを含む信号を送信する通信制御手段８と、を具備することを特徴とするものである。
【０００８】
このような特徴を有する本発明によれば、書込／読出制御ユニットは通信の開始時に単純応答コマンドを送出する。そしてデータの受信時には混信状態が生じるかどうかによって複数のデータキャリアが存在しているかどうかを判別する。複数のデータキャリアがなければ、１つのデータキャリアとの間でデータ通信を行う。又複数のデータキャリアが判別されれば複数応答コマンドを送出する。データキャリアは単純応答コマンドがあればそのままデータ通信を行うが、複数応答コマンドが受信されると各データキャリア毎に異なった応答時間後にデータ通信を開始する。それまでの間は無応答モードとなって書込／読出制御ユニットからキャリアが断続される毎に残響を停止させるためのシャントパルスを連続して出力する。こうすれば無応答モードでは他のデータキャリアと書込／読出制御ユニットとの間のデータ通信に干渉を与えることがなくなり、順次データ通信が可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図２は本発明の一実施の形態による識別システムの全体構成を示すブロック図であり、前述した従来例と同一部分は同一符号を付して詳細な説明を省略する。本図において書込／読出制御ユニットを構成するリードライトヘッド２０Ａは変調回路２１，送信回路２２を有し、これらが送信手段４を構成している。又データ受信手段１として受信コイルＬ３に受信回路，増幅器２４及び包絡線検波回路２５と受信したデータを判定する判定回路２６が設けられている。さてこの実施の形態では、判定回路２６の出力に複数データキャリア判別手段２である複数ＤＣ検知回路２７が設けられる。複数ＤＣ検知回路２７は複数のデータキャリアを検知するものであって、通信に用いられる符号をバイフェーズ符号とすると、３回連続してＨレベルが連続することがないが、混信状態ではこのような状態が生じることがあるため、受信した出力が３回以上ＨＬレベルが連続することに基づいて複数のデータキャリアが通信領域に存在することを検出するものである。複数データキャリアを検出すると、その出力は通信制御部２８に与えられる。通信制御部２８は後述するように単純応答コマンド及び複数応答コマンドのいずれかを送出し、データキャリアを特定してデータ通信を行う応答コマンド送出手段３であって、マイクロコンピュータを含んで構成されている。
【００１０】
次にデータキャリア１０Ａ側について説明する。データキャリア１０Ａは共振回路１１と復調回路１２，通信制御部１６，メモリ１７及び連続シャント出力手段７であるシャント回路１５を含んで構成される。本実施の形態のメモリ１７は各データキャリアに固有のＩＤコードを記憶する領域を有している。通信制御部１６は書込／読出制御ユニット側から単純応答コマンドが受信されたときにはそのままデータ通信を行い、複数応答コマンドが受信されたときには各データキャリアに固有の応答時間又は乱数で定まる応答時間まで連続シャント信号を出力し、その終了後にデータ通信を行うものであって、マイクロコンピュータによって構成されている。
【００１１】
次にこの実施の形態の動作についてタイムチャート及びフローチャートを参照しつつ説明する。図３は複数のデータキャリアが通信領域に存在する場合のタイムチャートを示している。又図４はリードライトヘッド、図５はデータキャリアの動作を示すフローチャートである。リードライトヘッド２０Ａはまずデータキャリアが通信領域に到来し通信を開始するときに単純応答コマンドを送出する（ステップＳ１）。そして複数応答があるかどうかを混信の有無によって判別する（ステップＳ２）。最初の状態ではデータキャリアはいずれも単純応答コマンドを受信したため、自己のＩＤコードを送信する（ステップＳ２１，Ｓ２２）。データ通信領域に１つのデータキャリアのみが存在する場合には、混信が生じることはない。従ってリードライトヘッドはステップＳ３に進んで得られたデータキャリアとの間で１：１のデータ通信を行って処理を終える。データキャリアはステップＳ２３において複数コマンドが受信されないため、ステップＳ２４に進み１：１のデータ通信を行って処理を終える。
【００１２】
さてこの通信領域に複数のデータキャリアがあれば、図３にタイムチャートを示すように夫々ＩＤコードを送信するため、リードライトヘッドには混信状態が発生する。リードライトヘッド側では混信状態を複数ＤＣ検知回路２７によって検出する。複数のデータキャリアが検出されると、タイムチャート及び図４のステップＳ４に進んで各データキャリアに対して複数応答コマンドを送信する。データキャリアはこの応答コマンドを受信すると、ステップＳ２３よりＳ２５〜Ｓ２７に進み、各データキャリアに固有の応答までの時間を決定し、無応答モードの後に自己のデータキャリアのＩＤコードを送信する。例えばデータキャリアＤＣ１はこの応答時間がｔ１に設定されており、ＤＣ２は応答時間がｔ２（ｔ１＜ｔ２）と設定されているものとする。データキャリアＤＣ１，ＤＣ２は夫々応答時間ｔ１，ｔ２の経過を待受ける（ステップＳ２６，２７）。ステップＳ２６は無応答モードであり、データキャリアの送信の際には一定のデューティ比でキャリア信号が断続されるが、各キャリア断続直後にシャント回路１５より共振回路１１にシャントパルスを出力して残響を停止させておく。そしてデータキャリアＤＣ１は応答時間ｔ１が経過すると、直ちにステップＳ２７からＳ２８に進んでＩＤコードを送信する。一方データキャリアＤＣ２は無応答モードとなる時間がｔ２（＞ｔ１）と定められているため、この場合にはその間連続シャントパルスを出力する。
【００１３】
図６はデータキャリアＤＣ１がＩＤコードを送信してリードライトヘッド側に伝送している状態を示す波形図である。このときにはリードライトヘッドの送信回路２２は受信状態であるため、図６（ａ）に示すように５０％のデューティ比でキャリアを断続する。これに対して図６（ｂ）はデータキャリアＤＣ１の送信データを示しており、送信データがＬレベルでは通信制御部より読出されたデータに基づいてシャント回路１５からシャントパルスが出力される。シャントパルスが出力されれば図６（ｄ）に示すようにデータキャリアＤＣ１の共振回路１１の残響が停止し、シャントパルスがなければ残響が残ることとなる。このとき他方のデータキャリアＤＣ２はリードライトヘッドのコイルＬ２のキャリアが断続する毎に図６（ｅ）に示すように連続してシャントパルスが出力されている。従ってデータキャリアＤＣ２の共振回路１１は常に残響のない状態で動作していることとなる。このためリードライトヘッド側の受信用コイルＬ３は図６（ｄ）に示す残響成分が受信されることとなり、混信なくデータ通信が行える。
【００１４】
さてデータキャリアＤＣ１はステップＳ２８よりステップＳ２９に進んで再び複数応答コマンドが受信されたかどうかをチェックし、受信されていなければ自己のＩＤコードを確認してリードライトヘッドとの通信状態に入る（ステップＳ２９）。そしてデータ通信を終えると、無応答モードとなる。一方リードライトヘッド側はステップＳ４からステップＳ５に進んで、再び複数応答があるかどうかを判別し、複数応答があればステップＳ４に戻って同様の処理を繰り返す。複数応答がない場合にはステップＳ６に進み、いずれかのデータキャリアのＩＤコードを受信する。このＩＤコードを受信するとそのデータキャリアとの通信を行う。この通信開始時にはタイムチャートに示すように確認できたＩＤコードをデータキャリア側に送信し（ステップＳ７）、データキャリアはそのＩＤを確認して通信モードとなる。通信が終了するとステップＳ９において待機モードとなり、次のデータキャリアＤＣ２が無応答モードから通信モードに切換わるのを待受ける。
【００１５】
さてデータキャリアＤＣ２はコマンドを受信した後、応答時間ｔ２が経過するのを待受け、この間無応答モードで連続してシャントパルスを出力しており（ステップＳ２６，Ｓ２７）、無応答モードの時間が終了するとステップＳ２７からステップＳ２８に進んでデータキャリアＤＣ１と同様にしてＩＤコードを送信する。リードライトヘッドは同様にして確認できたＩＤコードを送信し、データキャリアＤＣ２はこのＩＤコードが自己のＩＤコードであれば通信モードに入って通信を行う。一方データキャリアＤＣ１は通信を終えると、ステップＳ３１に進んで再び無応答モードとなる。いずれのデータキャリアも無応答モードでは、残響の開始後に連続してシャントパルスを出力する。そうすればそのデータキャリアからは残響が生じないため、データ通信中の他のデータキャリアの通信に干渉を与えることがなく、通信が正常に行えることとなる。
【００１６】
尚この実施の形態ではデータキャリアの夫々について複数応答コマンドが受信されると、応答時間を決定しているが、各応答時間はデータキャリア毎にあらかじめ決めておいてもよく、又リードライトヘッドとの通信機会を公平にするためには乱数で応答時間を設定するようにしてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように本発明によれば、通信領域に複数のデータキャリアが到来する場合にも夫々応答時間後にリードライトヘッドと通信するようにしているため、夫々個別の通信が可能となる。データキャリアは待機中には連続シャントパルスを発生させているため、他の通信に障害を与えることがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】この実施の形態による識別システムの全体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複数データキャリアが存在する場合の動作を示すタイムチャートである。
【図４】この実施の形態のリードライトヘッドの動作を示すフローチャートである。
【図５】この実施の形態のデータキャリア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一方のデータキャリアＤＣ１が通信中の各部の波形を示す波形図である。
【図７】従来の識別システムの全体構成を示すブロック図である。
【図８】従来の識別システムの各部の波形を示す波形図である。
【符号の説明】
１  データ受信手段
２  複数ＤＣ判別手段
３  応答コマンド送出手段
４  送信手段
５  データ伝送手段
６  メモリ
７  連続シャント出力手段
８  通信制御手段
１０，１０Ａ，ＤＣ１，ＤＣ２  データキャリア
１１  共振回路
１２  復調部
１３  メモリ制御部
１４，１７  メモリ
１５  シャント回路
１６  通信制御部
２１  変調回路
２２  送信回路
２３  受信回路
２４  増幅器
２５  包絡線検波回路
２６  判定回路
２７  複数データキャリア検知回路
２８  通信制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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