(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信されてくるデータを受信する受信部、前記受信部により受信されたデータに応じた処理を行う処理部、および前記処理部による処理において生成された応答データを送信する送信部を有する携帯型の送受信装置との間で非接触でデータを送受信する非接触データ送受信装置において、
前記携帯型の送受信装置に向けて送信する所定のデータの前側に、所定の最大データ長と前記所定のデータのデータ長との差だけのダミーデータを付加して送信データを生成する送信データ生成部と、
所定の周期を有する同期信号に基づく所定のタイミングで前記送信データの送信を開始する送信部と、
前記携帯型の送受信装置の送信部により送信された応答データを受信する受信部と
を備えることを特徴とする非接触データ送受信装置。
【請求項２】
前記同期信号の周期は、前記送信データの送信時間と、前記応答データにおいて最長の応答データの送信時間との和より長い時間である
ことを特徴とする請求項１記載の非接触データ送受信装置。
【請求項３】
送信されてくるデータを受信する受信部、前記受信部により受信されたデータに応じた処理を行う処理部、および前記処理部による処理において生成された応答データを送信する送信部を有する携帯型の第１の送受信装置と、所定の間隔で配置され、所定のデータを送信する送信部、前記第１の送受信装置の送信部により送信された応答データを受信する受信部、並びに前記送信部および前記受信部を制御する制御部とを有する所定の数の第２の送受信装置のうちの前記第１の送受信装置に最も近い第２の送受信装置との間で非接触でデータの送受信を行う非接触データ送受信方法において、
前記第１の送受信装置に向けて送信する所定のデータの前側に、所定の最大データ長と前記所定のデータのデータ長との差だけのダミーデータを付加して送信データを生成し、
所定の周期を有する同期信号に基づく所定のタイミングで前記送信データの送信を開始する
ことを特徴とする非接触データ送受信方法。
【請求項４】
周期的に電位が変化する同期信号を発生する同期信号発生手段と、
送信されてくるデータを受信する受信部、前記受信部により受信されたデータに応じた処理を行う処理部、および前記処理部による処理において生成された応答データを送信する送信部を有する携帯型の第１の送受信装置に非接触で、所定のデータの前側に、所定の最大データ長と前記所定のデータのデータ長との差だけのダミーデータを付加して生成した送信データを、前記同期信号の電位が変化するタイミングで前記第１の送受信装置に向けて送信する送信部と、前記第１の送受信装置の送信部により送信された応答データを受信する受信部とをそれぞれ有し、所定の間隔で配置された所定の数の第２の送受信装置と
を備えた非接触データ送受信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、予め設置された複数の質問器と複数の携帯型の応答器との間でデータを送受信する非接触データ送受信装置、非接触データ送受信方法および非接触データ送受信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の非接触データ送受信装置を応用したスキーリフト乗り場に設置された検札装置であるゲートの一例を示す斜視図である。図において、９１−１〜９１−３はゲートであり、１１１−１〜１１１−３は、ゲート９１−１〜９１−３に設けられ、スキーヤ２０１がいないときには閉状態にあり、スキーヤ２０１により応答器としてのＩＤカード１０２−１が呈示され、そのＩＤカード１０２−１が有効である場合に開状態になるフラッパである。
【０００３】
１０１−１〜１０１−３は、ゲート９１−１〜９１−３に内蔵され、スキーヤ２０１の携帯するＩＤカードとの間で所定のデータを送受信する質問器であり、４−１〜４−３は、ゲート９１−１〜９１−３に設けられ、質問器１０１−１〜１０１−３からのデータを電磁波または電波として送出するとともに、ＩＤカードから電磁波または電波として送出されたデータを検出するアンテナ部である。
【０００４】
３−１〜３−３は、質問器１０１−１〜１０１−３による処理結果をスキーヤ２０１に対して表示する表示器である。
【０００５】
なお、各ゲート９１−１〜９１−３は、アンテナ部４−１〜４−３より送信されるデータが他のゲート９１−１〜９１−３、およびＩＤカード１０２−１に受信されにくくするように、通常２．５メートル程度の間隔で設置されている。
【０００６】
次に動作について説明する。
ゲート９１−１の質問器１０１−１は、送信するデータで搬送波を変調し、生成された変調波をアンテナ部４−１に出力する。その変調波は、アンテナ部４−１から電磁波または電波として送出される。
【０００７】
このとき、スキーヤ２０１により、ＩＤカード１０２−１がゲート９１−１のアンテナ部４−１に近づけられると、質問器１０１−１とＩＤカード１０２−１との間でデータの送受信が実行される。
【０００８】
スキーヤ２０１に携帯されたＩＤカード１０２−１は、その変調波を受信し、その搬送波成分を、内部回路の電力として利用するとともに、送信されてきたデータを抽出し、そのデータに対応する処理を行う。
【０００９】
例えば、予めスキーヤ２０１が予め支払っている金額をＩＤカード１０２−１に記憶させておき、質問器１０１−１によりスキーリフトの利用料金を徴収するためのデータが送信されるようにすると、ＩＤカード１０２−１は、まず、記憶している金額（残金）のデータを読み出し、その金額がスキーリフトの利用料金以上であるか否かを判定し、残金がスキーリフトの利用料金より少ない場合、その旨を表す返答データをゲート９１−１に対して送信し、残金がスキーリフトの利用料金以上であると判定した場合、記憶されている金額からスキーリフトの利用料金を差し引いた金額を残金として記憶した後、例えば残金を示す応答データをゲート９１−１に対して送信する。
【００１０】
ゲート９１−１のアンテナ部４−１は、ＩＤカード１０２−１より送信されてきた応答データを受信し、電気信号として質問器１０１−１に出力する。質問器１０１−１は、その応答データが、残金が不足していることを示すものである場合、警告を表示器３−１に表示させ、その応答データが残金を示すものである場合、その残金を表示器３−１に表示させるとともに、フラッパ１１１−１を回動させて開状態にする。なお、応答データが、残金が不足していることを示すものである場合、フラッパ１１１−１は、閉状態のままである。
【００１１】
以上のようにして、質問器１０１−１とＩＤカード１０２−１との間でデータの送受信が行われる。
【００１２】
しかしながら、図７に示すように、スキーヤが通れる程度の狭い間隔で、複数の質問器１０１−１〜１０１−３のアンテナ部４−１〜４−３を設置する場合、質問器１０１−１は、他の質問器１０１−２，１０１−３が送出したデータを受信し、誤動作を行う可能性がある。
【００１３】
図８は、混信が発生する場合のデータの送受信を説明するタイミングチャートである。
【００１４】
例えば、図７のスキーヤ２０１の他に、ゲート９１−２に近接してＩＤカードを携帯している別のスキーヤ２０１がいる場合、質問器１０１−１とＩＤカード１０２−１との間でデータの送受信が行われるとともに、質問器１０１−２と別のスキーヤ２０１のＩＤカードとの間でもデータの送受信が行われる。
【００１５】
このとき例えば図７に示すように、質問器１０１−１と別のスキーヤ２０１のＩＤカードが同時にデータを送信した場合に混信が質問器１０１−２において発生する可能性がある。同様に、質問器１０１−２とＩＤカード１０２−１が同時にデータを送信した場合に質問器１０１−１において混信が発生する可能性がある。
【００１６】
そこで、混信が発生しないようにするために、質問器１０１−１〜１０１−３が同時にデータを送出しないようにする方法、および質問器１０１−１〜１０１−３毎に異なる周波数の搬送波を使用する方法が例えば特開平６−２９０３２３号公報において提案されている。
【００１７】
また、その他に、アンテナの指向性に基づいて、送信出力および受信感度の高い方向をアンテナ毎に変更することにより混信を抑制することも考えられる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の非接触データ送受信装置は以上のように構成されているので、質問器１０１−１〜１０１−３の設置間隔を、それぞれＩＤカード１０２−１を携帯するスキーヤが通過可能な幅程度に設定するとともに、混信が発生しないようにするために、質問器１０１−１〜１０１−３とＩＤカード１０２−１が同時にデータを送出しないようにする場合、複数の質問器１０１−１〜１０１−３がそれぞれに対応するＩＤカード１０２−１にデータを送信するときに、ＩＤカードの数にほぼ比例して、データの送信に必要な時間が増加するなどの課題があり、質問器１０１−１〜１０１−３毎に異なる周波数の搬送波を使用する場合には、各質問器１０１−１〜１０１−３の搬送波の周波数を設定する作業が煩雑であるとともに、質問器１０１−１〜１０１−３およびＩＤカード１０２−１の送受信回路が複雑になるという課題がある。また、送信出力および受信感度の高い方向を適宜ずらしてアンテナ部４−１〜４−３を設置する場合には、アンテナ部４−１〜４−３を設置する作業が煩雑であるとともに、設置後に経時的にアンテナの向きが変化する可能性があるという課題があった。
【００１９】
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、データを送信するすべての質問器が同一の期間にデータを送信するようにして、質問器の数が増加してもデータの送出に必要な時間をほとんど増加させることなく、質問器のアンテナ部の設置間隔を狭くすることができる非接触データ送受信装置、非接触データ送受信方法および非接触データ送受信システムを得ることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る非接触データ送受信装置は、携帯型の送受信装置に向けて送信する所定のデータの前側に、所定の最大データ長と所定のデータのデータ長との差だけのダミーデータを付加して送信データを生成する送信データ生成部と、所定の周期を有する同期信号に基づく所定のタイミングで送信データの送信を開始する送信部と、携帯型の送受信装置の送信部により送信された応答データを受信する受信部とを備えるものである。
【００２１】
この発明に係る非接触データ送受信装置は、同期信号の周期が、送信データの送信時間と、応答データにおいて最長の応答データの送信時間との和より長い時間に設定されているものである。
【００２２】
この発明に係る非接触データ送受信方法は、第１の送受信装置に向けて送信する所定のデータの前側に、所定の最大データ長と所定のデータのデータ長との差だけのダミーデータを付加して送汎データを生成し、所定の周期を有する同期信号に基づく所定のタイミングで送信データの送信を開始するものである。
【００２３】
この発明に係る非接触データ送受信システムは、周期的に電位が変化する同期信号を発生する同期信号発生手段と、送信されてくるデータを受信する受信部、受信部により受信されたデータに応じた処理を行う処理部、および処理部による処理において生成された応答データを送信する送信部を有する携帯型の第１の送受信装置に非接触で、所定のデータの前側に、所定の最大データ長と所定のデータのデータ長との差だけのダミーデータを付加して生成した送信データを、同期信号の電位が変化するタイミングで第１の送受信装置に向けて送信する送信部と、第１の送受信装置の送信部により送信された応答データを受信する受信部とをそれぞれ有し、所定の間隔で配置された所定の数の第２の送受信装置とを備えたものである。
【００２４】
【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、スキーリフト乗り場に設置された検札装置であるゲートなどに応用される、この発明の実施の形態１による非接触データ送受信システムの構成を示すブロック図であり、図２は、質問器１−１〜１−４の構成と、応答器２−１〜２−４の構成を示すブロック図である。図１において、１−１〜１−４は質問器（非接触データ送受信装置、第２の送受信装置）であり、２−１〜２−４は質問器１−１〜１−４との間でそれぞれデータの送受信を行う例えばＩＣカードにより構成されるＩＤカードなどの応答器（携帯型の送受信装置、第１の送受信装置）であり、６は、質問器１−１〜１−４がデータを送信する期間を同期させるために使用される同期信号を生成する同期信号発振器（同期信号発生手段）であり、５は同期信号発振器６と質問器１−１〜１−４をそれぞれ接続する同期信号線である。
【００２５】
図２において、１は質問器１−１〜１−４と同一の質問器であり、２は応答器２−１〜２−４と同一の応答器であり、３は例えば液晶ディスプレイなどの表示器であり、４はアンテナ部である。質問器１において、１１は、応答器２に向けて送信するデータに、所定の最大データ長とそのデータのデータ長との差だけのダミーデータを付加して送信データを生成し、同期信号発振器６より同期信号線５および同期信号線接続端子１７を介して供給される同期信号の電位がＨレベルからＬレベルへ変化するタイミングで、その送信データを送信部１３に出力し、送信データの送信を開始させるとともに、受信部１６で受信され復調された応答器２からの応答データを受け取る制御部（送信データ生成部）である。制御部１１は、受け取ったデータに対応した処理を行い、接続端子１８を介して表示器３に表示データを適宜出力するとともに、接続端子１９を介して、例えばフラッパ１１１−１を駆動する図示せぬ駆動部に制御信号を出力したりする。
【００２６】
なお、同期信号の周期は、送信データの送信に要する時間と、応答器２の応答データにおいて最大長の応答データの送信に要する時間との和より長くなるように設定されている。
【００２７】
１２は所定の周波数の搬送波を発生する発振器であり、１３は所定の変調方式に基づき、発振器１２により供給される搬送波を制御部１１からのデータで変調し、生成した変調波をアンテナ部４を介して送信する送信部であり、１６はアンテナ部４により検出された電磁波または電波の対応する電気信号から、応答器２の変調部２６における変調方式に対応する復調方式に基づいて応答データを復調する受信部である。
【００２８】
応答器２において、２１は質問器１のアンテナ部４から送出された電磁波または電波を検出し、その電気信号を電源回路２２と復調部２３に出力する受信部であり、２２は供給された電気信号のうち搬送波の成分を抽出し、抽出した成分を整流して生成される直流電力をコンデンサＣｂに蓄積する電源回路である。なお、コンデンサＣｂは、応答器２に設けられている回路の電源として使用される。
【００２９】
２３は受信した電磁波または電波に対応する電気信号から、質問器１の送信部１３における変調方式に対応する復調方式に基づいて元のデータを復調し、そのデータを制御部２４に出力する復調部であり、２４は、復調部２３からのデータに対応する処理を行い、その処理の結果を不揮発性メモリなどで構成されるメモリ２５に記憶させるとともに、応答データとして変調部２６に出力する制御部２４であり、２６は所定の変調方式に基づき、図示せぬ発振器で生成した搬送波を、制御部２４からのデータで変調し、生成した変調波を送信部２７に出力する変調部であり、２７は変調部２６からの変調波を電磁波または電波として送信する送信部である。
【００３０】
次に動作について説明する。
図３及び図４は、４組の質問器と応答器との間のデータの送受信を並行して行うときの動作を説明するタイミングチャートである。
【００３１】
まず、同期信号発振器６は、電位がＨレベルである期間をＴＨとし、電位がＬレベルである期間をＴＬとした周期（ＴＨ＋ＴＬ）の同期信号を生成し、同期信号線５を介して質問器１−１〜１−４の制御部１１に供給する。
【００３２】
質問器１−１〜１−４の制御部１１は、応答器２−１〜２−４に送信するデータの前側にダミーデータを付加して、実際に送信される送信データを生成し、同期信号の電位がＨレベルからＬレベルに変化するタイミングで、その送信データを送信部１３に出力し、送信データの送信を開始させる。
【００３３】
なお、送信データの長さは、すべての質問器１−１〜１−４による送信データの送信に要する時間が同一になるように設定されている。また、図３に示す同期信号では、期間ＴＬと、送信データを送信する期間とが一致しているが、両者は特に一致する必要はなく、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように期間ＴＬより送信データを送信する期間が長くてもまたは短くてもよい。
【００３４】
質問器１−１〜１−４の送信部１３は、制御部１１からの送信データで、発振器１２より供給される搬送波を変調し、生成した変調波を、アンテナ部４を介して対応する応答器２−１〜２−４にそれぞれ送信する。このように固定長のデータを送信する場合、データの送信開始時刻を同期信号の電位が変化する時刻に一致させることにより、同一時刻にデータの送信が終了する。そして、質問器１−１〜１−４によりデータの送信が実行されていない期間に、応答器２−１〜２−４が応答データの送信を実行する。
【００３５】
応答器２−１〜２−４の受信部２１は、質問器１のアンテナ部４から送出された電磁波または電波を検出し、その電気信号を電源回路２２と復調部２３に出力し、電源回路２２は、その電気信号のうちの搬送波成分を抽出した後、整流して、整流した搬送波成分をコンデンサＣｂに蓄積する。一方、復調部２３は、供給された電気信号から、質問器１の送信部１３における変調方式に対応する復調方式に基づいて元のデータを復調し、そのデータを制御部２４に出力する。
【００３６】
制御部２４は、そのデータに対応して各種処理を行い、その結果である応答データを変調部２６に出力する。応答器２−１〜２−４の変調部２６は、所定の変調方式に基づき、その応答データで搬送波を変調し、生成した変調波を送信部２７に出力し、送信部２７は変調部２６からの変調波を電磁波または電波として送信する。
【００３７】
そして、質問器１−１〜１−４の受信部１６は、応答器２−１〜２−４より送信され、アンテナ部４により検出された電磁波または電波に対応する電気信号から、応答器２の変調部２６における変調方式に対応する復調方式に基づいて応答データを復調し、制御部１１に出力する。なお、応答データは、質問器１−１〜１−４がデータの送信を完了した時刻から、次に同期信号の値がＨレベルからＬレベルに変化するタイミングまでに着信するように予め設定されている。このようにすることにより、すべての質問器１−１〜１−４における応答データの受信が完了した後に、次にデータの送信が開始されることになる。質問器１−１〜１−４の制御部１１は、応答データを受け取ると、その応答データに応じて所定の処理（例えば応答器２−１〜２−４からのデータの表示など）を行う。
【００３８】
以上のように、この実施の形態１によれば、データを送信するすべての質問器１−１〜１−４が同一の期間ＴＬにデータを送信するようにしたので、データの送信に必要な時間をほとんど増加させることなく、混信の発生を抑制し、質問器１−１〜１−４のアンテナ部４の設置間隔を狭くする（０．９メートル程度）ことができるという効果が得られる。
【００３９】
実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２による非接触データ送受信システムの構成を示すブロック図である。実施の形態２による非接触データ送受信システムは、複数の質問器のうちのいずれかの質問器１Ａに同期信号発振器２０を内蔵したものである。図５（ａ）に示す質問器１Ａにおいては、同期信号発振器（同期信号発生手段）２０は、質問部１Ａの制御部１１に同期信号を供給する他、同期信号線５を介して質問器１−２〜１−４に同期信号を供給する。
【００４０】
なお、その他の構成は、実施の形態１によるものと同様であるので、その説明を省略する。
【００４１】
以上のように、この実施の形態２によれば、同期信号発振器２０を質問器１Ａに内蔵したので、同期信号発振器２０のために新たな筺体を設ける必要がなく、コストを低減することができるとともに、装置を設置する場所が狭くて済むという効果がある。
【００４２】
なお、図５（ｂ）に示すように、質問器１Ａを同期信号線５の終端とし、質問器１Ａの制御部１１に、同期信号線５を伝送されてくる同期信号を監視する機能を設け、同期信号線５の断線を検出することができるようにしてもよい。また、同期信号を供給される質問器１−２〜１−４の制御部１１に、それぞれ自らが発生したクロックを参照することにより同期信号が正しく供給されていることを監視する機能を設けるようにしてもよい。
【００４３】
さらに、図５（ｂ）または図５（ｃ）に示すように、同期信号発振器２０は、同期信号線５にだけ接続され、同期信号線５を介して質問器１Ａ，１−２〜１−４の制御部１１に同期信号を供給するようにすることにより、同期信号が同期信号線５を伝播して制御部１１に供給されるまで時間のばらつきが少なくなり、より正確に、複数の質問器１Ａ，１−２〜１−４が同一の期間ＴＬにデータを送信するように設定することができるという効果が得られる。
【００４４】
なお、上記実施の形態においては、同期信号の電位がＨレベルからＬレベルへ変化するタイミングで送信データの送信を開始しているが、ＨレベルからＬレベルへ変化するタイミングの代わりにＬレベルからＨレベルへに変化するタイミングで送信データの送信を開始するようにしてもよい。
【００４５】
また、図６に示すように、質問器１Ａがデータの送信開始を示すパルス信号などの同期信号を他の質問器１−２〜１−４に供給し、データの送信が終了すると他の質問器１−２〜１−４が送信完了信号を質問器１Ａに供給し、送信完了信号を他のすべての質問器１−２〜１−４から受け取り、かつ自らによる送信が完了した後に質問器１Ａが次のデータの同期信号を他の質問器１−２〜１−４に供給するようにしてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、応答器である第１の送受信装置に向けて送信する所定のデータの前側に、所定の最大データ長と所定のデータのデータ長との差だけのダミーデータを付加して送信データを生成し、所定の周期を有する同期信号に基づく所定のタイミングで送信データの送信を開始するようにしたので、各質問器が同一の期間でデータの送信を実行するとともに、各応答器が同一の期間で応答データの送信を実行することができ、質問器の数が増加してもデータの送出に必要な時間をほとんど増加させることなく、混信を抑制し、質問器のアンテナ部の設置間隔を狭くすることができるという効果がある。
【００４７】
この発明によれば、データの送信開始時刻を、同期信号の電位が変化するタイミングに一致させるだけで、簡単に、同一期間にデータが送信されるようにすることができるという効果がある。
【００４８】
この発明によれば、同期信号の周期が、送信データの送信時間と、応答データにおいて最長の応答データの送信時間との和より長い時間に設定されているので、質問器による応答データの受信が確実に終了した後に、次にデータの送信が開始されることになり、より混信を抑制することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による非接触データ送受信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の質問器や構成と応答器の構成を示すブロック図である。
【図３】４組の質問器と応答器との間のデータの送受信を並行して行うときの動作を説明するタイミングチャートである。
【図４】４組の質問器と応答器との間のデータの送受信を並行して行うときの動作を説明するタイミングチャートである。
【図５】この発明の実施の形態２による非接触データ送受信システムの構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態による非接触データ送受信システムの構成を示すブロック図である。
【図７】従来の非接触データ送受信装置を応用したスキーリフト乗り場に設置された検札装置であるゲートの一例を示す斜視図である。
【図８】混信が発生する場合のデータの送受信を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
１，１−１〜１−４，１Ａ  質問器（非接触データ送受信装置、第２の送受信装置）
２，２−１〜２−４  応答器（携帯型の送受信装置、第１の送受信装置）
６  同期信号発振器（同期信号発生手段）
１１  制御部（送信データ生成部）
２４  制御部
１３，２７  送信部
１６，２１  受信部
２０  同期信号発振器（同期信号発生手段）
【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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