(57)【要約】【課題】非接触型ＩＤ識別システムにおいて、リーダ・ライターからトランスポンダに送信する信号のサイズを小さくすることにより、通信時間を減少させ、トランスポンダにおける電源電圧の低下を防ぐ。【解決手段】このリーダライターは、搬送波生成回路３０によって生成された搬送波をＡＳＫ変調してアンテナ部５０を用いて送信すると共に、アンテナ部を用いて受信された信号を復調する送受信回路４０と、アドレスの設定を指示するコマンドと設定すべきアドレスとによって搬送波を変調するように送受信回路を制御し、さらに、書込みモードの場合には、データの書込みを指示するコマンドと単位量の書込み用データとによって搬送波を変調し、読出しモードの場合には、データの読出しを指示するコマンドによって搬送波を変調するように送受信回路を制御する制御回路２０とを具備する。【選択図】　図１
2004140491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスポンダと共に非接触型ＩＤ識別システムを構成するリーダライターであって、
トランスポンダと送受信を行うために用いられるアンテナ部と、
搬送波を生成する搬送波生成回路と、
前記搬送波生成回路によって生成された搬送波をＡＳＫ（アンプリチュード・シフト・キーイング）変調して前記アンテナ部を用いて送信すると共に、前記アンテナ部を用いて受信された信号を復調する送受信回路と、
アドレスの設定を指示するコマンドと設定すべきアドレスとによって搬送波を変調するように前記送受信回路を制御し、さらに、書込みモードの場合には、データの書込みを指示するコマンドと単位量の書込み用データとによって搬送波を変調し、読出しモードの場合には、データの読出しを指示するコマンドによって搬送波を変調するように前記送受信回路を制御する制御回路と、
を具備するリーダライター。
【請求項２】
トランスポンダと共に非接触型ＩＤ識別システムを構成するリーダライターであって、
トランスポンダと送受信を行うために用いられるアンテナ部と、
搬送波を生成する搬送波生成回路と、
前記搬送波生成回路によって生成された搬送波をＡＳＫ（アンプリチュード・シフト・キーイング）変調して前記アンテナ部を用いて送信すると共に、前記アンテナ部を用いて受信された信号を復調する送受信回路と、
読出しモードの場合には、第１のコマンドと設定すべきアドレスと読み出すべきデータの量を指定するデータ量情報とによって搬送波を変調するように前記送受信回路を制御し、書込みモードの場合には、第１のコマンドと設定すべきアドレスと読み出すべきデータがないことを表すデータ量情報とによって搬送波を変調するように前記送受信回路を制御した後で、第２のコマンドと単位量の書込み用データとによって搬送波を変調するように前記送受信回路を制御する制御回路と、
を具備するリーダライター。
【請求項３】
トランスポンダと共に非接触型ＩＤ識別システムを構成するリーダライターであって、
トランスポンダと送受信を行うために用いられるアンテナ部と、
搬送波を生成する搬送波生成回路と、
前記搬送波生成回路によって生成された搬送波をＡＳＫ（アンプリチュード・シフト・キーイング）変調して前記アンテナ部を用いて送信すると共に、前記アンテナ部を用いて受信された信号を復調する送受信回路と、
読出しモードの場合には、データの読出しを指示するコマンドと設定すべきアドレスとによって搬送波を変調するように前記送受信回路を制御し、書込みモードに移行する場合には、さらに、データの書込みを指示するコマンドと単位量の書込み用データとによって搬送波を変調するように前記送受信回路を制御する制御回路と、
を具備するリーダライター。
【請求項４】
リーダライターと共に非接触型ＩＤ識別システムを構成するトランスポンダであって、
リーダライターと送受信を行うために用いられるアンテナ部と、
前記アンテナ部を用いて受信された信号を整流して電源電圧を生成する電源回路と、
前記アンテナ部を用いて受信された信号を復調すると共に、前記アンテナ部を用いて信号を送信する送受信回路と、
前記送受信回路によって復調された信号に含まれているデータを記憶する不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリに供給するアドレスをインクリメント又はデクリメントするカウンタと、
（ａ）前記送受信回路からアドレスの設定を指示するコマンドと設定すべきアドレスとを入力した場合に、前記不揮発性メモリのアドレスを設定し、さらに、（ｂ１）データの書込みを指示するコマンドと単位量の書込み用データとを入力した場合に、所定の期間経過後に前記不揮発性メモリの設定されたアドレスに単位量のデータを書き込み、又は、（ｂ２）データの読出しを指示するコマンドを入力した場合に、アドレスをインクリメント又はデクリメントするように前記カウンタを制御することにより、前記不揮発性メモリから連続的にデータを読み出す制御回路と、
を具備するトランスポンダ。
【請求項５】
リーダライターと共に非接触型ＩＤ識別システムを構成するトランスポンダであって、
リーダライターと送受信を行うために用いられるアンテナ部と、
前記アンテナ部を用いて受信された信号を整流して電源電圧を生成する電源回路と、
前記アンテナ部を用いて受信された信号を復調すると共に、前記アンテナ部を用いて信号を送信する送受信回路と、
前記送受信回路によって復調された信号に含まれているデータを記憶する不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリに供給するアドレスをインクリメント又はデクリメントするカウンタと、
（ａ）前記送受信回路から第１のコマンドと設定すべきアドレスと読み出すべきデータの量を指定するデータ量情報とを入力した場合には、前記不揮発性メモリのアドレスを設定すると共にアドレスをインクリメント又はデクリメントするように前記カウンタを制御することにより、前記不揮発性メモリから指定された量のデータを連続的に読み出し、又は、（ｂ）前記送受信回路から第１のコマンドと設定すべきアドレスと読み出すべきデータがないことを表すデータ量情報とを入力した場合には、前記不揮発性メモリのアドレスを設定し、さらに第２のコマンドと単位量の書込み用データとを入力した場合に、所定の期間経過後に前記不揮発性メモリに単位量のデータを書き込む制御回路と、
を具備するトランスポンダ。
【請求項６】
リーダライターと共に非接触型ＩＤ識別システムを構成するトランスポンダであって、
リーダライターと送受信を行うために用いられるアンテナ部と、
前記アンテナ部を用いて受信された信号を整流して電源電圧を生成する電源回路と、
前記アンテナ部を用いて受信された信号を復調すると共に、前記アンテナ部を用いて信号を送信する送受信回路と、
前記送受信回路によって復調された信号に含まれているデータを記憶する不揮発性メモリと、
前記送受信回路からデータの読出しを指示するコマンドと設定すべきアドレスとを入力した場合に、前記不揮発性メモリのアドレスを設定して前記不揮発性メモリから単位量のデータを読み出し、さらに、データの書込みを指示するコマンドと単位量の書込み用データとを入力した場合に、所定の期間経過後に前記不揮発性メモリの設定されたアドレスに単位量のデータを書き込む制御回路と、
を具備するトランスポンダ。
【請求項７】
請求項１記載のリーダライターと、
請求項４記載のトランスポンダと、
を具備する非接触型ＩＤ識別システム。
【請求項８】
請求項２記載のリーダライターと、
請求項５記載のトランスポンダと、
を具備する非接触型ＩＤ識別システム。
【請求項９】
請求項３記載のリーダライターと、
請求項６記載のトランスポンダと、
を具備する非接触型ＩＤ識別システム。
【請求項１０】
リーダライターと共に非接触型ＩＤ識別システムを構成するトランスポンダのアンテナ部を用いて受信された信号を整流して得られた電源電圧が供給されて動作する半導体集積回路であって、
前記アンテナ部を用いて受信された信号を復調すると共に、前記アンテナ部を用いて信号を送信する送受信回路と、
前記送受信回路によって復調された信号に含まれているデータを記憶する不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリに供給するアドレスをインクリメント又はデクリメントするカウンタと、
（ａ）前記送受信回路からアドレスの設定を指示するコマンドと設定すべきアドレスとを入力した場合に、前記不揮発性メモリのアドレスを設定し、さらに、（ｂ１）データの書込みを指示するコマンドと単位量の書込み用データとを入力した場合に、所定の期間経過後に前記不揮発性メモリの設定されたアドレスに単位量のデータを書き込み、又は、（ｂ２）データの読出しを指示するコマンドを入力した場合に、アドレスをインクリメント又はデクリメントするように前記カウンタを制御することにより、前記不揮発性メモリから連続的にデータを読み出す制御回路と、
を具備する半導体集積回路。
【請求項１１】
リーダライターと共に非接触型ＩＤ識別システムを構成するトランスポンダのアンテナ部を用いて受信された信号を整流して得られた電源電圧が供給されて動作する半導体集積回路であって、
前記アンテナ部を用いて受信された信号を復調すると共に、前記アンテナ部を用いて信号を送信する送受信回路と、
前記送受信回路によって復調された信号に含まれているデータを記憶する不揮発性メモリと、
前記不揮発性メモリに供給するアドレスをインクリメント又はデクリメントするカウンタと、
（ａ）前記送受信回路から第１のコマンドと設定すべきアドレスと読み出すべきデータの量を指定するデータ量情報とを入力した場合には、前記不揮発性メモリのアドレスを設定すると共にアドレスをインクリメント又はデクリメントするように前記カウンタを制御することにより、前記不揮発性メモリから指定された量のデータを連続的に読み出し、又は、（ｂ）前記送受信回路から第１のコマンドと設定すべきアドレスと読み出すべきデータがないことを表すデータ量情報とを入力した場合には、前記不揮発性メモリのアドレスを設定し、さらに第２のコマンドと単位量の書込み用データとを入力した場合に、所定の期間経過後に前記不揮発性メモリに単位量のデータを書き込む制御回路と、
を具備する半導体集積回路。
【請求項１２】
リーダライターと共に非接触型ＩＤ識別システムを構成するトランスポンダのアンテナ部を用いて受信された信号を整流して得られた電源電圧が供給されて動作する半導体集積回路であって、
前記アンテナ部を用いて受信された信号を復調すると共に、前記アンテナ部を用いて信号を送信する送受信回路と、
前記送受信回路によって復調された信号に含まれているデータを記憶する不揮発性メモリと、
前記送受信回路からデータの読出しを指示するコマンドと設定すべきアドレスとを入力した場合に、前記不揮発性メモリのアドレスを設定して前記不揮発性メモリから単位量のデータを読み出し、さらに、データの書込みを指示するコマンドと単位量の書込み用データとを入力した場合に、所定の期間経過後に前記不揮発性メモリの設定されたアドレスに単位量のデータを書き込む制御回路と、
を具備する半導体集積回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁界又は電磁界を用いてＲＦ信号を送受信する非接触型ＩＤ識別システム、及び、そのような非接触型ＩＤ識別システムを構成するリーダ・ライターとトランスポンダに関する。さらに、本発明は、トランスポンダにおいて使用される半導体集積回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
商品等を識別し、価格等の情報を読み取るために、バーコードラベルが広く使用されている。しかしながら、バーコードラベルに記憶できる情報の量は少なく、また、記憶されている情報を書き換えることができないという問題があった。そこで、大量の情報を記憶でき、かつ、記憶されている情報を書き換えることができるメモリを内蔵したタグが開発されている。このようなタグは、リーダ・ライター（固定機）との間でデータの送受信を非接触で行うことが可能であり、荷物に取り付けたり、施設を利用するための鍵として利用される。また、鉄道用のプリペイドカード等のＩＣカードにも、メモリを内蔵し、非接触のデータ送受信を行うことができるものがある。本願においては、このような非接触型のタグやＩＣカード等を、トランスポンダと呼ぶことにする。トランスポンダとリーダ・ライターとの組合せによって、非接触型ＩＤ識別システムが構成される。
【０００３】
ところで、日本国特許第２５６１０１５号には、自動生産ラインにおける移動機等に装着使用されるトランスポンダ等の非接触式応答ユニットが掲載されている。それによると、固定機において、発振回路で発生した高周波信号に、アドレス部とデータ部とを有する特定のコード信号を重畳して変調をかけ、この高周波信号を設定時間おきに第１アンテナコイルに供給することによって磁界を発生する。非接触式応答ユニットにおいては、第２アンテナコイルから電磁誘導により交流出力を発生し、この交流出力を切換回路を介して整流回路で直流に変換し、この整流出力をコンデンサに供給して電源とする。また、第２アンテナコイルからの交流出力を増幅し、元のコード信号に復調し、ＥＰＲＯＭの所定のアドレスに所定のデータを書き込む。
【０００４】
しかしながら、非接触式応答ユニットにおいてＥＰＲＯＭに書込みを行う場合に、複数バイトの連続したアドレスにデータを書き込む場合が多く、そのような場合においても、１バイト毎にアドレスと書込みデータを送信する必要があり、送信データが長くなることにより通信時間も長くなっていた。さらに、通信時間が長いことにより、非接触式応答ユニットにおいて電源電圧が低下し、ノイズの影響を受けるおそれも大きかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上記の点に鑑み、本発明は、非接触型ＩＤ識別システムにおいて、リーダ・ライターからトランスポンダに送信する信号のサイズを小さくすることにより、通信時間を減少させ、トランスポンダにおける電源電圧の低下を防ぐことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、本発明の第１の観点に係るリーダライターは、トランスポンダと送受信を行うために用いられるアンテナ部と、搬送波を生成する搬送波生成回路と、搬送波生成回路によって生成された搬送波をＡＳＫ（アンプリチュード・シフト・キーイング）変調してアンテナ部を用いて送信すると共に、アンテナ部を用いて受信された信号を復調する送受信回路と、アドレスの設定を指示するコマンドと設定すべきアドレスとによって搬送波を変調するように送受信回路を制御し、さらに、書込みモードの場合には、データの書込みを指示するコマンドと単位量の書込み用データとによって搬送波を変調し、読出しモードの場合には、データの読出しを指示するコマンドによって搬送波を変調するように送受信回路を制御する制御回路とを具備する。
【０００７】
また、本発明の第２の観点に係るリーダライターは、トランスポンダと送受信を行うために用いられるアンテナ部と、搬送波を生成する搬送波生成回路と、搬送波生成回路によって生成された搬送波をＡＳＫ（アンプリチュード・シフト・キーイング）変調してアンテナ部を用いて送信すると共に、アンテナ部を用いて受信された信号を復調する送受信回路と、読出しモードの場合には、第１のコマンドと設定すべきアドレスと読み出すべきデータの量を指定するデータ量情報とによって搬送波を変調するように送受信回路を制御し、書込みモードの場合には、第１のコマンドと設定すべきアドレスと読み出すべきデータがないことを表すデータ量情報とによって搬送波を変調するように送受信回路を制御した後で、第２のコマンドと単位量の書込み用データとによって搬送波を変調するように送受信回路を制御する制御回路とを具備する。
【０００８】
さらに、本発明の第３の観点に係るリーダライターは、トランスポンダと送受信を行うために用いられるアンテナ部と、搬送波を生成する搬送波生成回路と、搬送波生成回路によって生成された搬送波をＡＳＫ（アンプリチュード・シフト・キーイング）変調してアンテナ部を用いて送信すると共に、アンテナ部を用いて受信された信号を復調する送受信回路と、読出しモードの場合には、データの読出しを指示するコマンドと設定すべきアドレスとによって搬送波を変調するように送受信回路を制御し、書込みモードに移行する場合には、さらに、データの書込みを指示するコマンドと単位量の書込み用データとによって搬送波を変調するように送受信回路を制御する制御回路とを具備する。
【０００９】
本発明の第１の観点に係るトランスポンダは、リーダライターと送受信を行うために用いられるアンテナ部と、アンテナ部を用いて受信された信号を整流して電源電圧を生成する電源回路と、アンテナ部を用いて受信された信号を復調すると共に、アンテナ部を用いて信号を送信する送受信回路と、送受信回路によって復調された信号に含まれているデータを記憶する不揮発性メモリと、不揮発性メモリに供給するアドレスをインクリメント又はデクリメントするカウンタと、（ａ）送受信回路からアドレスの設定を指示するコマンドと設定すべきアドレスとを入力した場合に、不揮発性メモリのアドレスを設定し、さらに、（ｂ１）データの書込みを指示するコマンドと単位量の書込み用データとを入力した場合に、所定の期間経過後に不揮発性メモリの設定されたアドレスに単位量のデータを書き込み、又は、（ｂ２）データの読出しを指示するコマンドを入力した場合に、アドレスをインクリメント又はデクリメントするようにカウンタを制御することにより、不揮発性メモリから連続的にデータを読み出す制御回路とを具備する。
【００１０】
また、本発明の第２の観点に係るトランスポンダは、リーダライターと送受信を行うために用いられるアンテナ部と、アンテナ部を用いて受信された信号を整流して電源電圧を生成する電源回路と、アンテナ部を用いて受信された信号を復調すると共に、アンテナ部を用いて信号を送信する送受信回路と、送受信回路によって復調された信号に含まれているデータを記憶する不揮発性メモリと、不揮発性メモリに供給するアドレスをインクリメント又はデクリメントするカウンタと、（ａ）前記送受信回路から第１のコマンドと設定すべきアドレスと読み出すべきデータの量を指定するデータ量情報とを入力した場合には、前記不揮発性メモリのアドレスを設定すると共にアドレスをインクリメント又はデクリメントするように前記カウンタを制御することにより、前記不揮発性メモリから指定された量のデータを連続的に読み出し、又は、（ｂ）前記送受信回路から第１のコマンドと設定すべきアドレスと読み出すべきデータがないことを表すデータ量情報とを入力した場合には、前記不揮発性メモリのアドレスを設定し、さらに第２のコマンドと単位量の書込み用データとを入力した場合に、所定の期間経過後に前記不揮発性メモリに単位量のデータを書き込む制御回路とを具備する。
【００１１】
さらに、本発明の第３の観点に係るトランスポンダは、リーダライターと送受信を行うために用いられるアンテナ部と、アンテナ部を用いて受信された信号を整流して電源電圧を生成する電源回路と、アンテナ部を用いて受信された信号を復調すると共に、アンテナ部を用いて信号を送信する送受信回路と、送受信回路によって復調された信号に含まれているデータを記憶する不揮発性メモリと、送受信回路からデータの読出しを指示するコマンドと設定すべきアドレスとを入力した場合に、不揮発性メモリのアドレスを設定して不揮発性メモリから単位量のデータを読み出し、さらに、データの書込みを指示するコマンドと単位量の書込み用データとを入力した場合に、所定の期間経過後に不揮発性メモリの設定されたアドレスに単位量のデータを書き込む制御回路とを具備する。
【００１２】
本発明の第１の観点に係る非接触型ＩＤ識別システムは、本発明の第１の観点に係るリーダライターと、本発明の第１の観点に係るトランスポンダとを組み合わせたものである。
また、本発明の第２の観点に係る非接触型ＩＤ識別システムは、本発明の第２の観点に係るリーダライターと、本発明の第２の観点に係るトランスポンダとを組み合わせたものである。
さらに、本発明の第３の観点に係る非接触型ＩＤ識別システムは、本発明の第３の観点に係るリーダライターと、本発明の第３の観点に係るトランスポンダとを組み合わせたものである。
【００１３】
本発明の第１の観点に係る半導体集積回路は、リーダライターと共に非接触型ＩＤ識別システムを構成するトランスポンダのアンテナ部を用いて受信された信号を整流して得られた電源電圧が供給されて動作する半導体集積回路であって、アンテナ部を用いて受信された信号を復調すると共に、アンテナ部を用いて信号を送信する送受信回路と、送受信回路によって復調された信号に含まれているデータを記憶する不揮発性メモリと、不揮発性メモリに供給するアドレスをインクリメント又はデクリメントするカウンタと、（ａ）送受信回路からアドレスの設定を指示するコマンドと設定すべきアドレスとを入力した場合に、不揮発性メモリのアドレスを設定し、さらに、（ｂ１）データの書込みを指示するコマンドと単位量の書込み用データとを入力した場合に、所定の期間経過後に不揮発性メモリの設定されたアドレスに単位量のデータを書き込み、又は、（ｂ２）データの読出しを指示するコマンドを入力した場合に、アドレスをインクリメント又はデクリメントするようにカウンタを制御することにより、不揮発性メモリから連続的にデータを読み出す制御回路とを具備する。
【００１４】
また、本発明の第２の観点に係る半導体集積回路は、リーダライターと共に非接触型ＩＤ識別システムを構成するトランスポンダのアンテナ部を用いて受信された信号を整流して得られた電源電圧が供給されて動作する半導体集積回路であって、アンテナ部を用いて受信された信号を復調すると共に、アンテナ部を用いて信号を送信する送受信回路と、送受信回路によって復調された信号に含まれているデータを記憶する不揮発性メモリと、不揮発性メモリに供給するアドレスをインクリメント又はデクリメントするカウンタと、（ａ）前記送受信回路から第１のコマンドと設定すべきアドレスと読み出すべきデータの量を指定するデータ量情報とを入力した場合には、前記不揮発性メモリのアドレスを設定すると共にアドレスをインクリメント又はデクリメントするように前記カウンタを制御することにより、前記不揮発性メモリから指定された量のデータを連続的に読み出し、又は、（ｂ）前記送受信回路から第１のコマンドと設定すべきアドレスと読み出すべきデータがないことを表すデータ量情報とを入力した場合には、前記不揮発性メモリのアドレスを設定し、さらに第２のコマンドと単位量の書込み用データとを入力した場合に、所定の期間経過後に前記不揮発性メモリに単位量のデータを書き込む制御回路とを具備する。
【００１５】
さらに、本発明の第３の観点に係る半導体集積回路は、リーダライターと共に非接触型ＩＤ識別システムを構成するトランスポンダのアンテナ部を用いて受信された信号を整流して得られた電源電圧が供給されて動作する半導体集積回路であって、アンテナ部を用いて受信された信号を復調すると共に、アンテナ部を用いて信号を送信する送受信回路と、送受信回路によって復調された信号に含まれているデータを記憶する不揮発性メモリと、送受信回路からデータの読出しを指示するコマンドと設定すべきアドレスとを入力した場合に、不揮発性メモリのアドレスを設定して不揮発性メモリから単位量のデータを読み出し、さらに、データの書込みを指示するコマンドと単位量の書込み用データとを入力した場合に、所定の期間経過後に不揮発性メモリの設定されたアドレスに単位量のデータを書き込む制御回路とを具備する。
【００１６】
以上のように構成した本発明によれば、非接触型ＩＤ識別システムにおいて、トランスポンダの不揮発性メモリにデータを書き込んだりトランスポンダの不揮発性メモリからデータを読み出したりする際に、リーダ・ライターからトランスポンダにアドレスを送信する回数を少なくして送信信号のサイズを小さくすることにより、通信時間を減少させ、トランスポンダにおける電源電圧の低下を防ぐことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面をしながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一の構成要素には同一の番号を付して、説明を省略する。
まず、本発明の第１の実施形態に係る非接触型ＩＤ識別システムについて説明する。本実施形態に係る非接触型ＩＤ識別システムは、リーダ・ライターとトランスポンダとによって構成される。
【００１８】
図１に、本実施形態に係る非接触型ＩＤ識別システムにおけるリーダ・ライターの構成を示す。図１に示すように、リーダ・ライター１００は、トランスポンダと送受信を行うために用いられるアンテナ部５０と、ホストシステムとの接続に使用されるインターフェイス１０と、インターフェイス１０を介してホストシステムとデータの送受信を行うと共に、リーダ・ライターにおける送受信動作を制御する制御回路２０と、搬送波を生成する搬送波生成回路３０と、搬送波生成回路３０によって生成された搬送波をＡＳＫ（アンプリチュード・シフト・キーイング）変調してアンテナ部５０を用いて送信すると共に、アンテナ部５０を用いて受信された信号を復調する送受信回路４０とによって構成される。
【００１９】
制御回路２０は、コマンド又はアドレス又はデータ（以下、「ベースバンド信号」ともいう）を出力すると共に、少なくともベースバンド信号を出力するときにハイレベルとなる送信制御信号を出力する制御部２１と、制御部２１から出力される送信制御信号を反転するインバータ２２と、制御部２１から出力される送信信号とインバータ２２から出力される反転送信制御信号との論理和を求めるＯＲ回路２３とを含んでいる。
搬送波生成回路３０は、発振回路等で構成され、所定の周波数を有する搬送波を生成する。
【００２０】
送受信回路４０は、ＯＲ回路２３の出力信号に基づいて搬送波をＡＳＫ変調して得られた変調波をＲＦ信号として出力する変調部４１と、変調部４１から出力されるＲＦ信号を増幅してアンテナ部５０に供給する増幅器４２と、アンテナ部５０で受信したＲＦ信号を検波（復調）する検波部４４と、検波された信号からノイズ成分を取り除くフィルタ４５と、フィルタ４５の出力信号を増幅する増幅器４６と、増幅器４６の出力信号を２値化することによりデータを検出する２値化部４７とを含んでいる。増幅器４２又は検波部４４とアンテナ部５０との間には、インピーダンス・マッチングをとるためにマッチング部４３が挿入される。
【００２１】
送信開始時において、制御部２１から出力される送信制御信号がローレベルであるときには、インバータ２２から出力される反転送信制御信号がハイレベルとなり、ＯＲ回路２３は、ハイレベルの信号を出力する。そのとき、変調部４１は、振幅が１００％の搬送波を出力する。この搬送波は、トランスポンダに電力を供給する役割を有する。
【００２２】
リーダ・ライターからトランスポンダにコマンド、アドレス、データのいずれかが送信されるときには、制御部２１から出力される送信制御信号がハイレベルとなるので、インバータ２２から出力される反転送信制御信号がローレベルとなり、ＯＲ回路２３は、ベースバンド信号に応じてハイレベル又はローレベルの信号を出力する。変調部４１は、ベースバンド信号がハイレベルのときに、振幅が１００％の搬送波を出力し、ベースバンド信号がローレベルのときには振幅が８０％の搬送波を出力する。このようにして、搬送波がＡＳＫ変調される。
【００２３】
図２に、本実施形態に係る非接触型ＩＤ識別システムにおけるトランスポンダの構成を示す。図２に示すように、トランスポンダ２００は、リーダ・ライターと送受信を行うために用いられるアンテナ部６０と、アンテナ部６０を用いて受信されたＲＦ信号を整流する整流回路７１と、整流回路７１の出力電圧に基づいて電源電圧ＶＤＤを生成する定電圧回路７２と、定電圧回路７２によって生成された電源電圧ＶＤＤが所定のしきい値を超えているか否かを検出する電圧検出回路７３と、定電圧回路７２によって生成された電源電圧ＶＤＤが供給されて送受信信号の処理を行う信号処理回路８０とによって構成される。
【００２４】
電圧検出回路７３は、信号処理回路８０の誤動作を防ぐために、定電圧回路７２によって生成された電源電圧ＶＤＤが所定のしきい値を超えたときに信号処理回路８０のリセットを解除する。
【００２５】
信号処理回路８０は、送受信回路として、アンテナ部６０を用いて受信されたＲＦ信号を検波（復調）する検波部８１と、受信されたＲＦ信号から搬送波成分を抽出してクロック信号を発生するキャリア抽出部８２と、検波部８１の出力信号及びキャリア抽出部８２の出力信号に基づいてトランスポンダの動作タイミングを与える信号を出力するタイミング発生部８３と、アンテナ部６０を用いて信号を送信する送信回路８７とを含んでいる。
【００２６】
さらに、信号処理回路８０は、検波部８１によって復調されたベースバンド信号に含まれているデータを記憶する不揮発性メモリ８５と、不揮発性メモリ８５に供給するアドレスをインクリメント又はデクリメントするカウンタ８６と、カウンタ８６を制御して不揮発性メモリ８５に対するデータの書込み及び読出しを行う制御回路８４とを含んでいる。制御回路８４には、電圧検出回路７３から出力される検出信号と、検波部８１によって復調されたベースバンド信号と、タイミング発生部８３の出力信号とが入力されている。
【００２７】
信号処理回路８０に含まれているこれらの回路部分は、１つの半導体集積回路に組み込むことができる。さらに、電圧検出回路７３や定電圧回路７２を半導体集積回路に組み込むことが望ましい。
【００２８】
次に、本実施形態に係る非接触型ＩＤ識別システムの動作について説明する。図３に、図１に示すリーダ・ライターの各部における波形を示す。変調部４１は、搬送波生成回路３０によって生成される搬送波（図３の（ａ））を、送信制御信号（図３の（ｂ））及びベースバンド信号（図３の（ｃ））に基づいてＡＳＫ変調して、変調波（図３の（ｄ））を生成する。
【００２９】
ここで、送信制御信号がローレベルであるときには、変調部４１は、振幅が１００％の搬送波を出力する。送信制御信号がハイレベルであるときには、変調部４１は、ベースバンド信号がローレベルのときに、振幅が８０％の搬送波を出力し、ベースバンド信号がハイレベルのときに、振幅が１００％の搬送波を出力する。このようにして、変調波が生成される。ベースバンド信号又は変調波の１フレームには、１ビットのスタートビットと、１バイトのコマンド又はアドレス又はデータと、１ビットのパリティビットと、１ビットのエンドビットとの計１１ビットが含まれている。
【００３０】
図４の（ａ）に、ライトモードにおいてリーダ・ライターからトランスポンダに送信されるＲＦ信号の波形を示し、図４の（ｂ）に、トランスポンダにおいてＲＦ信号を整流して得られる整流電圧を示し、図４の（ｃ）に、トランスポンダにおいて設定されるアドレスを示し、図４の（ｄ）に、トランスポンダにおいて生成される書込み制御信号を示す。
【００３１】
図２に示すトランスポンダ２００において、整流回路７１は、受信されたＲＦ信号を整流することにより整流電圧を生成している。ＲＦ信号はＡＳＫ変調されているので、変調期間においては平均振幅が低下しており、これを整流することによって得られる整流電圧が低下し、さらに、低電圧回路から出力される電源電圧も低下してしまう。一方、不揮発性メモリにデータを書き込むためには高電圧が必要であり、やはり電源電圧の低下を招いてしまう。そこで、本実施形態においては、電源電圧の低下による誤動作を防ぐために、以下のような方策をとっている。
【００３２】
通常、メモリに書き込むデータのアドレスは連続となっている。この点に注目し、本実施形態においては、ライトコマンド及びデータと共にアドレスを送信するのではなく、カウンタを用いてアドレスをインクリメントすることにより、送信信号のサイズを小さくし、整流電圧の低下を抑えている。さらに、図４の（ｄ）に示すように、書込み制御信号の生成タイミングをライトコマンドに対して遅らせることにより、整流電圧が低下していない期間において不揮発性メモリにデータを書き込むようにしている。これらのことにより、電源電圧の低下による誤動作を防ぐことができる。
【００３３】
図４の（ａ）に示すように、ライトモードにおいてリーダ・ライターからトランスポンダに送信されるＲＦ信号には、アドレス設定コマンドフレームとアドレスフレームとが連続して含まれており、所定の期間を置いて、ライトコマンドフレームとデータフレームとが連続して含まれている。さらに、ライトコマンドフレームとデータフレームとの組を繰り返して送信するようにしても良い。
【００３４】
図２に示すトランスポンダ２００において、検波部８１は、受信されたＲＦ信号を復調することにより、アドレス設定コマンド及びアドレスＡｄｒを出力し、さらに、ライトコマンド及び１バイトのデータを出力する。制御回路８４は、アドレス設定コマンドに従って、不揮発性メモリ８５にアドレスＡｄｒを設定し（図４の（ｃ））、ライトコマンドに応じて所定の期間経過後に書込み制御信号を生成し（図４の（ｄ））、不揮発性メモリ８５の設定されたアドレスＡｄｒに１バイトのデータを書き込む。さらに、制御回路８４は、次のライトコマンドに従って、アドレスをインクリメントするようにカウンタ８６を制御し（図４の（ｃ））、不揮発性メモリ８５のインクリメントされたアドレス（Ａｄｒ＋１）に次の１バイトのデータを書き込む。
【００３５】
図５の（ａ）に、リードモードにおいてリーダ・ライターからトランスポンダに送信されるＲＦ信号の波形を示し、図５の（ｂ）に、トランスポンダにおいてＲＦ信号を整流して得られる整流電圧を示し、図５の（ｃ）に、トランスポンダにおいて設定されるアドレスを示し、図５の（ｄ）に、トランスポンダにおいて生成される読出し制御信号を示す。
【００３６】
図５の（ａ）に示すように、リードモードにおいてリーダ・ライターからトランスポンダに送信されるＲＦ信号には、アドレス設定コマンドフレームとアドレスフレームとが連続して含まれており、所定の期間を置いて、リードコマンドフレームが含まれている。
【００３７】
図２に示すトランスポンダ２００において、検波部８１は、受信されたＲＦ信号を復調することにより、アドレス設定コマンド及びアドレスＡｄｒを出力し、さらに、リードコマンドを出力する。制御回路８４は、アドレス設定コマンドに従って、不揮発性メモリ８５にアドレスＡｄｒを設定し（図５の（ｃ））、リードコマンドに応じて読出し制御信号を生成し（図５の（ｄ））、不揮発性メモリ８５の設定されたアドレスＡｄｒから１バイトのデータを読み出す。さらに、制御回路８４は、アドレスをインクリメントするようにカウンタ８６を制御し、不揮発性メモリ８５のインクリメントされたアドレス（Ａｄｒ＋１）から次の１バイトのデータを読み出す。このように、トランスポンダは、アドレスをＡｄｒ、（Ａｄｒ＋１）、（Ａｄｒ＋２）、・・・とインクリメントしながら読出し動作を繰り返した後、読み出されたデータをリーダ・ライターに送信し、リーダ・ライターがこれを受信する。
【００３８】
ここで、本実施形態に係る非接触型ＩＤ識別システムにおいて送受信されるＲＦ信号及びその整流電圧を、従来の非接触型ＩＤ識別システムにおいてＡＳＫ変調を用いた場合に送受信されるＲＦ信号及びその整流電圧と比較する。図６の（ａ）に、ライトモードにおいて従来のリーダ・ライターから従来のトランスポンダに送信されるＲＦ信号の波形を示し、図６の（ｂ）に、従来のトランスポンダにおいてＲＦ信号を整流して得られる整流電圧を示し、図６の（ｃ）に、従来のトランスポンダにおいて生成される書込み制御信号を示し、図６の（ｄ）に、リードモードにおいて従来のリーダ・ライターから従来のトランスポンダに送信されるＲＦ信号の波形を示す。
【００３９】
図６の（ａ）に示すように、ライトモードにおいて従来のリーダ・ライターから従来のトランスポンダに送信されるＲＦ信号には、１バイトのデータを書き込むために、ライトコマンドフレームとアドレスフレームとデータフレームとが連続して含まれている。しかしながら、これらのフレームのためにＲＦ信号の変調期間が長くなるので、図６の（ｂ）に示すように、整流電圧がしきい値より低下してしまう。また、図６の（ｃ）に示すように、整流電圧が低下する時に書込み制御信号を生成することになるので、不揮発性メモリにデータを書き込むために多くの電力を消費してしまい、電源電圧がさらに低下して信号処理回路が正常に動作しないおそれがある。
【００４０】
これに対し、本実施形態によれば、図４の（ａ）に示すように、１バイトのデータを何回書き込む場合でも、連続して送信されるフレームが２つであり、電源電圧の低下が小さい。さらに、書込み制御信号を生成するタイミングを遅らせているので、電源電圧が回復してから不揮発性メモリにデータを書き込むことができる。
【００４１】
図６の（ｄ）に示すように、リードモードにおいて従来のリーダ・ライターからトランスポンダに送信されるＲＦ信号には、１バイトのデータを読み出すために、リードコマンドフレームとアドレスフレームとが連続して含まれている。
【００４２】
これに対し、本実施形態によれば、図５の（ａ）に示すように、アドレスを一端設定した後にリードコマンドフレームを送信することにより、トランスポンダの不揮発性メモリに記憶されている全てのデータを読み出すことができる。これにより、リーダ・ライターからトランスポンダに送信されるＲＦ信号における変調期間の長さを短くすることが可能となる。
【００４３】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図７の（ａ）に、本発明の第２の実施形態に係る非接触型ＩＤ識別システムにおいてリーダ・ライターからトランスポンダに送信されるＲＦ信号の波形を示し、図７の（ｂ）に、本発明の第２の実施形態に係る非接触型ＩＤ識別システムを構成するトランスポンダにおいて設定されるアドレスを示す。なお、本実施形態におけるリーダ・ライター及びトランスポンダの基本的な構成は、図１及び図２に示すものと同様である。
【００４４】
図７の（ａ）に示すように、リードモードにおいて、ＲＦ信号には、リードコマンドフレームとアドレスフレームとバイト数フレームとが連続して含まれている。バイト数フレームは、読み出すべきデータのバイト数を指定するために用いられる。
【００４５】
図２に示すトランスポンダ２００において、制御回路８４は、図７の（ｂ）に示すように、受信したアドレスＡｄｒを不揮発性メモリ８５に設定し、リードコマンドに従って、アドレスをＡｄｒ、（Ａｄｒ＋１）、（Ａｄｒ＋２）、（Ａｄｒ＋３）、・・・とインクリメントするようにカウンタ８６を制御しながら、指定されたバイト数のデータを不揮発性メモリ８５から読み出す。このように、３つのフレームを送信するだけで、所望のバイト数のデータを読み出すことができる。
【００４６】
ライトモードにおいては、読み出すべきデータのバイト数をゼロとする。即ち、図７の（ｃ）に示すように、ライトモードにおいて、ＲＦ信号には、リードコマンドフレームとアドレスフレームと読み出すべきデータのバイト数がゼロであることを表すバイト数フレームとが連続して含まれており、所定の期間経過後に、ライトコマンドフレームとデータフレームとが連続して含まれている。ここで、ライトコマンドフレームとデータフレームとの組は、繰り返し送信するようにしても良い。
【００４７】
図２に示すトランスポンダ２００において、制御回路８４は、図７の（ｄ）に示すように、受信したアドレスＡｄｒを不揮発性メモリ８５に設定するが、読み出すべきデータのバイト数がゼロであるので、データの読出しは行わない。その代りに、制御回路８４は、ライトコマンドに従って、不揮発性メモリ８５の設定されたアドレスＡｄｒに、受信した１バイトのデータを書き込む。トランスポンダ２００が、さらにライトコマンドフレームとデータフレームを受信した場合には、制御回路８４は、アドレスをインクリメントするようにカウンタ８６を制御した後で、不揮発性メモリ８５のインクリメントされたアドレス（Ａｄｒ＋１）に次の１バイトのデータを書き込む。
【００４８】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図８の（ａ）に、本発明の第３の実施形態に係る非接触型ＩＤ識別システムにおいてリーダ・ライターからトランスポンダに送信されるＲＦ信号の波形を示し、図８の（ｂ）に、本発明の第３の実施形態に係る非接触型ＩＤ識別システムを構成するトランスポンダにおいて設定されるアドレスを示す。本実施形態は、第２の実施形態において読み出すべきデータのバイト数を指定するために用いられるバイト数フレームを省略したものであり、その他の点に関しては第２の実施形態と同様である。
【００４９】
図８の（ａ）に示すように、リードモードにおいて、ＲＦ信号には、リードコマンドフレームとアドレスフレームとが連続して含まれている。ここで、リードコマンドフレームとアドレスフレームとの組は、繰り返し送信するようにしても良い。
【００５０】
図２に示すトランスポンダ２００において、制御回路８４は、図８の（ｂ）に示すように、受信したアドレスＡｄｒを不揮発性メモリ８５に設定し、リードコマンドに従って、不揮発性メモリ８５のアドレスＡｄｒから１バイトのデータを読み出す。トランスポンダ２００が、さらにリードコマンドフレームとアドレスフレームを受信した場合には、制御回路８４は、アドレスをインクリメントするようにカウンタ８６を制御した後で、不揮発性メモリ８５のインクリメントされたアドレス（Ａｄｒ＋１）から次の１バイトのデータを読み出す。このように、２つのフレームを送信するだけで、メモリから所定量のデータを読み出すことができる。
【００５１】
図８の（ｃ）に示すように、ライトモードにおいて、ＲＦ信号には、リードコマンドフレームとアドレスフレームとが連続して含まれており、所定の期間経過後に、ライトコマンドフレームとデータフレームとが連続して含まれている。ここで、ライトコマンドフレームとデータフレームとの組は、繰り返し送信するようにしても良い。
【００５２】
図２に示すトランスポンダ２００において、制御回路８４は、図８の（ｄ）に示すように、受信したアドレスＡｄｒを不揮発性メモリ８５に設定し、リードコマンドに従って、不揮発性メモリ８５のアドレスＡｄｒから１バイトのデータを読み出す。その後、制御回路８４は、ライトコマンドに従って、不揮発性メモリ８５の設定されたアドレスＡｄｒに、受信した１バイトのデータを書き込む。トランスポンダ２００が、さらにライトコマンドフレームとデータフレームを受信した場合には、制御回路８４は、アドレスをインクリメントするようにカウンタ８６を制御した後で、不揮発性メモリ８５のインクリメントされたアドレス（Ａｄｒ＋１）に次の１バイトのデータを書き込む。
【００５３】
なお、上記の実施形態においては、カウンタにおいてアドレスをインクリメントするようにしたが、アドレスを大きな値に設定した後にデクリメントするようにしても、同様の効果を奏することができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、非接触型ＩＤ識別システムにおいて、トランスポンダの不揮発性メモリにデータを書き込んだりトランスポンダの不揮発性メモリからデータを読み出したりする際に、リーダ・ライターからトランスポンダにアドレスを送信する回数を少なくして送信信号のサイズを小さくすることにより、通信時間を減少させ、トランスポンダにおける電源電圧の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る非接触型ＩＤ識別システムにおけるリーダ・ライターの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る非接触型ＩＤ識別システムにおけるトランスポンダの構成を示す図である。
【図３】図１に示すリーダ・ライターの各部における波形を示す波形図である。
【図４】図１に示すリーダ・ライターのライトモードにおける動作を説明するための図である。
【図５】図１に示すリーダ・ライターのリードモードにおける動作を説明するための図である。
【図６】従来の非接触型ＩＤ識別システムにおいてＡＳＫ変調を用いた場合における動作を説明するための図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る非接触型ＩＤ識別システムにおける動作を説明するための図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る非接触型ＩＤ識別システムにおける動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１０　インタフェース
２０　制御回路
２１　制御部
２２　インバータ
２３　ＯＲ回路
３０　搬送波生成回路
４０　送受信回路
４１　変調部
４２、４６　増幅器
４３　マッチング部
４４　検波部
４５　フィルタ
４７　２値化部
５０、６０　アンテナ部
７１　整流回路
７２　定電圧回路
７３　定電圧検出回路
８０　信号処理回路
８１　検波部
８２　キャリア抽出部
８３　タイミング発生部
８４　制御回路
８５　不揮発性メモリ
８６　カウンタ
８７　送信回路
１００　リーダ・ライター
２００　トランスポンダ
【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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