(57)【要約】  リーダライタ（１）との間で無線通信を行う際に、非接触データキャリア（４）のアンテナ（５）で受信した受信信号Ｓ２の信号レベルが、レベル判定回路（９）で所定の振幅以上であると判定され、かつ、タイマー回路（１０）にて、振幅が所定値以上である状態が、所定時間Ｔ1以上持続した時点で、バッテリー（１４）からの電源Ｓ４の供給を開始し、また、該レベル判定回路（９）で所定の振幅未満と判定され、かつ、タイマー回路（１０）にて、振幅が所定値未満である状態が、所定時間Ｔ2以上持続した時点で、バッテリー（１４）からの電源Ｓ４の供給を停止するようにすることで、非接触データキャリア（４）の実用上問題のない通信信頼性を確保すると共に、無駄なバッテリーの消耗を防止する。
2007046224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーダライタと、アンテナを介して電磁波、または電磁誘導結合を用いた無線通信を行う非接触データキャリアであって、
該アンテナで受信した受信信号から、電源を得る電源手段と、
該受信信号を復調する復調手段と、
該復調された信号を復号化する復号化手段と、
該復号化された信号の内容に基づくデータ処理と、上記リーダライタへ送信する信号の生成とを行う信号処理手段と、
該信号処理手段で生成された該リーダライタへ送信する信号を符号化する符号化手段と、
該符号化手段で符号化された信号を変調する変調手段と、
非接触データキャリアの一部、または全体の回路に、電源供給を行うバッテリーと、
該バッテリーから該非接触データキャリアの一部、または全体の回路への電源供給の開始、または停止を、上記受信信号の信号状態に基づいて制御する電源制御手段と、を備える、
ことを特徴とする非接触データキャリア。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触データキャリアであって、
上記電源制御手段は、
上記受信信号の信号レベルが、所定の振幅以上であるかを判定する第１の判定を行うレベル判定手段と、
該レベル判定手段で第１の判定が成された後、該受信信号が上記所定の振幅以上である状態が、所定時間持続するかを判定する第２の判定を行う時間判定手段と、を備え、      
上記レベル判定手段において第１の判定が成された後に、上記時間判定手段で第２の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始する、
ことを特徴とする非接触データキャリア。
【請求項３】
請求項２に記載の非接触データキャリアであって、
上記レベル判定手段は、上記第１の判定に加え、上記受信信号の信号レベルが所定の振幅未満であるかを判定する、第３の判定をさらに行い、
上記時間判定手段は、上記第２の判定に加え、上記レベル判定手段で第３の判定が成された後に上記受信信号が該所定の振幅未満である状態が、所定時間以上するかを判定する、第４の判定をさらに行うものであって、
上記電源制御手段は、
上記レベル判定手段において第１の判定が成された後に、上記時間判定手段において第２の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始し、
上記レベル判定手段において第３の判定が成された後に、上記時間判定手段で第４の判定が成されたとき、上記電源供給を停止する、
ことを特徴とする非接触データキャリア。
【請求項４】
請求項１に記載の非接触データキャリアであって、
上記電源制御手段は、
上記受信信号の信号レベルが、所定の振幅以上であるかを判定する第１の判定を行うレベル判定手段と、
該レベル判定手段で第１の判定が成された後、該受信信号が上記所定の振幅以上である状態が、所定時間持続するかを判定する第２の判定を行う時間判定手段と、を備え、
上記レベル判定手段で第１の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始し、
上記時間判定手段で第２の判定が成されたとき、上記電源供給を継続し、該第２の判定が成されなかったときは、上記電源供給を停止する、
ことを特徴とする非接触データキャリア。
【請求項５】
請求項４に記載の非接触データキャリアであって、
上記レベル判定手段は、上記第１の判定に加え、上記受信信号の信号レベルが所定の振幅未満であるかを判定する、第３の判定をさらに行い、
上記時間判定手段は、上記第２の判定に加え、上記レベル判定手段で第３の判定が成された後に上記受信信号が該所定の振幅未満である状態が、所定時間持続するかを判定する、第４の判定をさらに行うものであって、
上記電源制御手段は、
上記レベル判定手段で第１の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始し、
上記時間判定手段で第２の判定が成された状態で、上記レベル判定手段において第３の判定が成された後に、上記時間判定手段で第４の判定が成されたとき、上記電源供給を停止する、
ことを特徴とする非接触データキャリア。
【請求項６】
請求項１に記載の非接触データキャリアであって、
上記電源制御手段は、
上記受信信号の周波数が、所定の周波数レンジに含まれているかを判定する、第５の判定を行う周波数判定手段と、
該周波数判定手段で第５の判定が成された後、該受信信号の周波数が上記所定の周波数レンジに含まれる状態が、所定時間持続するかを判定する、第６の判定を行う時間判定手段と、を備え、
上記周波数判定手段において第５の判定が成された後に、上記時間判定手段で第６の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアに対する電源供給を開始する、
ことを特徴とする非接触データキャリア。
【請求項７】
請求項６に記載の非接触データキャリアであって、
上記時間判定手段は、上記第６の判定に加え、上記受信信号の周波数が上記周波数レンジに含まれない状態が、所定時間持続するかを判定する、第７の判定をさらに行うものであって、
上記電源制御手段は、
上記周波数判定手段において第５の判定が成された後に、上記時間判定手段で第６の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアに対する電源供給を開始し、
上記時間判定手段で第７の判定が成されたとき、上記電源供給を停止する、
ことを特徴とする非接触データキャリア。
【請求項８】
請求項１に記載の非接触データキャリアであって、
上記電源制御手段は、
上記受信信号の周波数が、所定の周波数レンジに含まれているかを判定する、第５の判定を行う周波数判定手段と、
上記周波数判定手段で第５の判定が成された後、該受信信号の周波数が上記所定の周波数レンジに含まれる状態が、所定時間持続するかを判定する、第６の判定を行う時間判定手段と、を備え、
上記周波数判定手段で第５の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始し、
上記時間判定手段で第６の判定が成されたとき、上記電源供給を継続し、該第６の判定がなされなかったときは、上記電源供給を停止する、
ことを特徴とする非接触データキャリア。
【請求項９】
請求項８に記載の非接触データキャリアであって、
上記時間判定手段は、上記第６の判定に加え、上記受信信号の周波数が上記周波数レンジに含まれない状態が、所定時間持続するかを判定する、第７の判定をさらに行うものであって、
上記電源制御手段は、
上記周波数判定手段で第５の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始し、
上記時間判定手段で第６の判定が成された状態で、上記時間判定手段で第７の判定が成されたとき、上記電源供給を停止する、
ことを特徴とする非接触データキャリア。
【請求項１０】
請求項１に記載の非接触データキャリアであって、
センサー素子と、
上記バッテリーから該非接触データキャリアへの電源供給の開始、または停止を、上記センサー素子で測定された測定量に基づいて制御する第２の電源制御手段と、をさらに備え、
上記信号処理手段は、上記復号化された信号の内容に基づくデータ処理、または／及び、上記センサー素子で測定された測定量に基づくデータ処理、または／及び、上記リーダライタへ送信する信号の生成、または／及び、上記メモリへの記録を行う、
ことを特徴とする非接触データキャリア。
【請求項１１】
請求項１０に記載の非接触データキャリアであって、
上記第２の電圧制御手段は、
上記センサー素子で測定された測定量に基づいて、上記バッテリーから該非接触データキャリアへの電源供給を自動的に開始し、
上記信号処理手段で、上記測定量に基づいて予め決められた処理が開始され、これが終了されたとき、上記電源供給を停止する、
ことを特徴とする非接触データキャリア。
【請求項１２】
請求項１に記載の非接触データキャリアであって、
上記バッテリーが充電可能な２次電池であり、
かつ、該バッテリーの端子電圧を測定し、測定された端子電圧が所定の第１の電圧値未満であるかを判定する、第８の判定と、該端子電圧が所定の第２の電圧値以上であるかを判定する、第９の判定とを行う充電電圧判定手段と、
上記受信信号から電源を取り出す電源手段による該バッテリーの充電を、上記充電電圧判定手段の判定結果と、上記リーダライタが当該非接触データキャリアに対してバッテリーへの充電を許可する充電許可信号を受信したか、及び、上記リーダライタが非接触データキャリアに対してバッテリーへの充電を停止させる充電停止信号を受信したかに基づいて制御する充電制御手段と、をさらに備え、
該充電制御手段は、
当該非接触データキャリアが上記リーダライタからの上記充電許可信号を受信し、かつ、上記充電電圧判定手段で第８の判定が成されたとき、上記バッテリーに対する充電を開始し、
上記充電電圧判定手段で第９の判定が成されたとき、または、上記リーダライタから上記充電停止信号を受信したとき、上記充電を停止する、
ことを特徴とする非接触データキャリア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触ＩＣカードや、非接触タグなどの非接触データキャリアに関するものであり、特にバッテリーを備えた非接触データキャリアに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バッテリーレスの非接触データキャリアとしては、ＨＦ（Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の周波数の電磁誘導結合による近接通信を行う非接触ＩＣカードと、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯、またはＳＨＦ（Ｓｕｐｅｒ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の周波数の電磁波を用いた、近接通信と比較してより長距離の通信を行う非接触タグがあり、これらの多くは、リーダライタからの無線通信により受信した信号より電源を得て動作するものである。【０００３】
しかしながら、上記非接触タグは、近接通信を行う非接触ＩＣカードと比べて、リーダライタから得られる受信電力が限られてしまう現状があり、消費電力の増大を招く高機能化や回路規模の増大が困難であった。【０００４】
これを解決するため、近年では、非接触タグなどの非接触データキャリアに、バッテリーを備えたもの（特許文献１参照）が実用化されている。バッテリーを備えることにより、上記リーダライタから得る電源と、該バッテリーからの電源とを組み合わせて、バッテリーレスの場合と比較してより大きな電力を確保し、電源の安定性が求められる複雑なデータ処理や、大容量のデータ処理等を安定して行っている。【０００５】
以下、従来のバッテリーを備えた非接触データキャリアについて説明する。図１８は、従来のバッテリー（図１８においては「電源部」と称する。）を備えた非接触データキャリア（図１８においては「応答器」と称する。）と、該非接触データキャリアとマイクロ波による通信を行うリーダライタ（図１８においては「質問器」と称する。）とから成る、通信システムの構成を概略的に示す図であり、図１９は、従来の非接触タグの起動時の動作を示す波形図である。【０００６】
図１８に示すように、従来のバッテリーを備えた応答器１４４は、質問器１４１から信号を受信し、かつ、質問器１４１へ信号を送信するアンテナ１５１と、送信回路１５２から出力された送信信号をアンテナ１５１に送り、かつ、アンテナ１５１で受信された信号を分配器１５７に送る方向性結合器１５６と、方向性結合器１５６から送られて来た受信信号を、電力分配して受信回路１５３と検波回路１５８とに与える分配器１５７と、検波回路１５８の出力からクロック信号、及び起動コマンドを抽出するクロック抽出回路１５９と、該抽出された起動コマンドが、予め設定された判定用の基準コマンドと一致しているか否かを判定する判定部１６０と、質問器１４１からのコマンドの認識、該コマンドに基づく処理、及び質問器１４１へのレスポンス生成を行うＣＰＵ１６１と、応答器１４４内の各回路に電源を供給する電源部１５５と、上記判定部１６０の判定結果に基づいて電源部１５５からの電源供給の開始または停止の制御を行うスイッチ１５４とにより構成されている。【０００７】
電源部１５５からは、常にクロック抽出回路１５９、及び判定部１６０に電源供給が成されている。また、方向性結合器１５６、分配器１５７、及び検波回路１５８は、質問器１４１から受信した受信電源で動作するものである。【０００８】
このような構成において、応答器１４４が質問器１４１から、図１９（ａ）に示すような起動コマンドを含んだ信号を受信すると、応答器１４４において、該受信信号は、方向性結合器１５６、及び分配器１５７を通って、検波回路１５８にて検波される。そして、該検波回路１５８で得られた検波信号（図１９（ｂ））は、クロック抽出回路１５９に入力されて起動コマンドが抽出される。上記クロック抽出回路１５９で抽出された起動コマンドは、判定部１６０に入力され、該起動コマンドのコードが予め設定された判定用の起動コマンドのコードと一致するか否かが判定される。一致した場合、図１９（ｃ）に示すように、出力レベルを変化させてスイッチ１５４をＯＮ状態にする。このようにスイッチ１５４がＯＮ状態になると、電源部１５５から送信回路１５２、受信回路１５３、及びＣＰＵ１６１への電源供給が開始され、この結果応答器１４４が起動される。
【特許文献１】特開２００５−８０２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、バッテリーを備えた非接触データキャリアでは、バッテリーから供給される電源を用いてリーダライタとの通信を行うため、該バッテリーの消耗をできるだけ抑制しながら、必要な通信信頼性を確保した通信を行う必要がある。【００１０】
しかしながら、上述したような従来の応答器１４４では、常に電源部１５５から電源供給を行っているので、電源部１５５の消耗が大きい課題があった。【００１１】
また、従来の非接触データキャリアは、電源部１５５からの電源供給が成されていない状態、すなわち、質問器１４１からの受信電力から得られる電源により電源供給が成されている状態において、質問器１４１から起動コマンドを受け、クロック抽出回路および判定回路において、不安定な電源供給に起因する不完全な通信状態で得られた起動コマンドの認識動作を行うこととなるため、応答器１４４を確実に起動させることが困難という課題があった。【００１２】
かつ、従来の応答器１４４では、判定部１６０において、コード状の起動コマンドを判定する複雑な処理を必要とし、さらに、この複雑な処理のために、応答器１４４の起動に時間がかかってしまう課題もあった。【００１３】
本発明は上記課題を解決するものであり、バッテリーを備えた非接触データキャリアの起動、すなわち、該バッテリーから非接触データキャリア内部の各回路への電源供給の開始を、リーダライタとの通信状態が理想レベルでない悪い環境でも正しく行うことができ、かつ、該非接触データキャリアの起動、すなわち非接触データキャリアへの電源供給の開始を、コード状の複雑な起動コマンドを必要とせず、すなわち、該起動コマンドの判定のための複雑なデータ処理、及び処理時間を必要とすることなく行うことができる、使い勝手の良い非接触データキャリアを提供することを目的とする。【００１４】
さらに本発明は、通信信頼性の向上、及び無駄なバッテリーの消耗を防止できる非接触データキャリアを提供することを目的とする。【００１５】
さらに本発明は、バッテリーを備えた非接触データキャリアの応用として、リーダライタから起動コマンドを受信しなくとも、データキャリア単体で起動し、必要な処理を行なうことができる非接触データキャリアを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の非接触データキャリアは、リーダライタと、アンテナを介して電磁波、または電磁誘導結合を用いた無線通信を行う非接触データキャリアであって、該アンテナで受信した受信信号から、電源を得る電源手段と、該受信信号を復調する復調手段と、該復調された信号を復号化する復号化手段と、該復号化された信号の内容に基づくデータ処理と、上記リーダライタへ送信する信号の生成とを行う信号処理手段と、該信号処理手段で生成された該リーダライタへ送信する信号を符号化する符号化手段と、該符号化手段で符号化された信号を変調する変調手段と、非接触データキャリアの一部、または全体の回路に、電源供給を行うバッテリーと、該バッテリーから該非接触データキャリアの一部、または全体の回路への電源供給の開始、または停止を、上記受信信号の信号状態に基づいて制御する電源制御手段と、を備えるものである。【００１７】
これにより、上記非接触データキャリアが受信した受信信号の信号状態に応じて、自動的に上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給の開始、及び停止を制御することが可能となり、該バッテリーから供給される安定した電源によりデータキャリアを動作させることが可能となるため、リーダライタとの通信信頼性の向上をはじめ、複雑なデータ処理、及び大容量のデータ処理を行なうための回路規模の増大が可能となる。さらに、無効な受信信号による誤起動の防止、及び受信信号の非検出によるバッテリーからの電源供給の停止機能により、無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。【００１８】
また、本発明の非接触データキャリアは、上記電源制御手段は、上記受信信号の信号レベルが、所定の振幅以上であるかを判定する第１の判定を行うレベル判定手段と、該レベル判定手段で第１の判定が成された後、該受信信号が上記所定の振幅以上である状態が、所定時間持続するかを判定する第２の判定を行う時間判定手段と、を備え、上記レベル判定手段において第１の判定が成された後に、上記時間判定手段で第２の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始するものである。【００１９】
これにより、ノイズによる非接触データキャリアの誤起動を防止しながら、上記受信信号の信号レベル、及び信号波形に応じて、自動的に上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始できるため、当該非接触データキャリアの起動動作の信頼性を向上させ、かつ、誤起動による無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。【００２０】
さらに、本発明の非接触データキャリアは、上記レベル判定手段は、上記第１の判定に加え、上記受信信号の信号レベルが所定の振幅未満であるかを判定する、第３の判定をさらに行い、上記時間判定手段は、上記第２の判定に加え、上記レベル判定手段で第３の判定が成された後に上記受信信号が該所定の振幅未満である状態が、所定時間以上するかを判定する、第４の判定をさらに行うものであって、上記電源制御手段は、上記レベル判定手段において第１の判定が成された後に、上記時間判定手段において第２の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始し、上記レベル判定手段において第３の判定が成された後に、上記時間判定手段で第４の判定が成されたとき、上記電源供給を停止するものである。【００２１】
これにより、受信信号の停止、または受信信号の無効化に対して、自動的にバッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を停止することができるため、ノイズによる誤起動を防止しながら、さらに非通信状態における無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。【００２２】
また、本発明の非接触データキャリアは、上記電源制御手段は、上記受信信号の信号レベルが、所定の振幅以上であるかを判定する第１の判定を行うレベル判定手段と、該レベル判定手段で第１の判定が成された後、該受信信号が上記所定の振幅以上である状態が、所定時間持続するかを判定する第２の判定を行う時間判定手段と、を備え、上記レベル判定手段で第１の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始し、上記時間判定手段で第２の判定が成されたとき、上記電源供給を継続し、該第２の判定が成されなかったときは、上記電源供給を停止するものである。【００２３】
これにより、データキャリアの受信感度を高めて、受信レベルが低い受信信号の検出を可能とした状態においても、ノイズにより誤起動しても、その後で受信信号がノイズであったと判定されることにより自動的に起動解除が行われるようになる。この結果、データキャリアの受信感度を高めても、ノイズによる非接触データキャリアの誤起動を解除できるため、データキャリアの起動動作の信頼性を損なうことなく、誤起動による無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。【００２４】
さらに、本発明の非接触データキャリアは、上記レベル判定手段は、上記第１の判定に加え、上記受信信号の信号レベルが所定の振幅未満であるかを判定する、第３の判定をさらに行い、上記時間判定手段は、上記第２の判定に加え、上記レベル判定手段で第３の判定が成された後に上記受信信号が該所定の振幅未満である状態が、所定時間持続するかを判定する、第４の判定をさらに行うものであって、上記電源制御手段は、上記レベル判定手段で第１の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始し、上記時間判定手段で第２の判定が成された状態で、上記レベル判定手段において第３の判定が成された後に、上記時間判定手段で第４の判定が成されたとき、上記電源供給を停止するものである。【００２５】
これにより、受信信号の停止、または受信信号の無効化に対して、自動的にバッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を停止することができるため、ノイズによる誤起動を防止しながら、さらに非通信状態における無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。【００２６】
また、本発明の非接触データキャリアは、上記電源制御手段は、上記受信信号の周波数が、所定の周波数レンジに含まれているかを判定する、第５の判定を行う周波数判定手段と、該周波数判定手段で第５の判定が成された後、該受信信号の周波数が上記所定の周波数レンジに含まれる状態が、所定時間持続するかを判定する、第６の判定を行う時間判定手段と、を備え、上記周波数判定手段において第５の判定が成された後に、上記時間判定手段で第６の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアに対する電源供給を開始するものである。【００２７】
これにより、ノイズに加えて、周波数が異なる信号、及び周波数が一定でない信号による非接触データキャリアの誤起動を防止しながら、上記受信信号の周波数及び信号波形に応じて、自動的に上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始できるようになる。ノイズに加えて、異なる周波数の信号、及び周波数が一定でない信号による誤起動を防止する機能が追加されるため、さらに当該非接触データキャリアの起動動作の信頼性を向上させ、かつ、誤起動による無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。【００２８】
さらに、本発明の非接触データキャリアは、上記時間判定手段は、上記第６の判定に加え、上記受信信号の周波数が上記周波数レンジに含まれない状態が、所定時間持続するかを判定する、第７の判定をさらに行うものであって、上記電源制御手段は、上記周波数判定手段において第５の判定が成された後に、上記時間判定手段で第６の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアに対する電源供給を開始し、上記時間判定手段で第７の判定が成されたとき、上記電源供給を停止するものである。【００２９】
これにより、受信信号の停止、または受信信号の無効化に対して、自動的にバッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を停止することができるため、ノイズ、または周波数が異なる信号、または周波数が一定でない信号による誤起動を防止しながら、さらに、非通信状態における無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。【００３０】
また、本発明の非接触データキャリアは、上記電源制御手段は、上記受信信号の周波数が、所定の周波数レンジに含まれているかを判定する、第５の判定を行う周波数判定手段と、上記周波数判定手段で第５の判定が成された後、該受信信号の周波数が上記所定の周波数レンジに含まれる状態が、所定時間持続するかを判定する、第６の判定を行う時間判定手段と、を備え、上記周波数判定手段で第５の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始し、上記時間判定手段で第６の判定が成されたとき、上記電源供給を継続し、該第６の判定がなされなかったときは、上記電源供給を停止するものである。【００３１】
これにより、データキャリアの受信感度を高めて、受信レベルが低い受信信号の検出を可能とした状態においても、ノイズ、または周波数が異なる信号、または周波数が一定でない信号により誤起動しても、その後で受信信号がノイズ、または周波数が異なる信号、または周波数が一定でない信号であったと判定されることにより自動的に起動解除が行われるようになる。この結果、データキャリアの受信感度を高めても、ノイズ、または周波数が異なる信号、または周波数が一定でない信号による非接触データキャリアの誤起動を解除できるため、データキャリアの起動動作の信頼性を損なうことなく、誤起動による無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。【００３２】
さらに、本発明の非接触データキャリアは、上記時間判定手段は、上記第６の判定に加え、上記受信信号の周波数が上記周波数レンジに含まれない状態が、所定時間持続するかを判定する、第７の判定をさらに行うものであって、上記電源制御手段は、上記周波数判定手段で第５の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始し、上記時間判定手段で第６の判定が成された状態で、上記時間判定手段で第７の判定が成されたとき、上記電源供給を停止するものである。【００３３】
これにより、受信信号の停止、または受信信号の無効化に対して、自動的にバッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を停止することができるため、ノイズ、または周波数が異なる信号、または周波数が一定でない信号による誤起動を防止しながら、さらに、非通信状態における無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。【００３４】
また、本発明の非接触データキャリアは、センサー素子と、上記バッテリーから該非接触データキャリアへの電源供給の開始、または停止を、上記センサー素子で測定された測定量に基づいて制御する第２の電源制御手段と、をさらに備え、上記信号処理手段は、上記復号化された信号の内容に基づくデータ処理、または／及び、上記センサー素子で測定された測定量に基づくデータ処理、または／及び、上記リーダライタへ送信する信号の生成、または／及び、上記メモリへの記録を行うものである。【００３５】
これにより、非接触データキャリアが、リーダライタの通信領域外に置かれていて、データキャリアがリーダライタからの受信信号から電源を得られない状態であっても、センサー素子で測定された測定量によって、自動的にデータキャリアに備えたバッテリーからデータキャリアに対しての電源供給が開始され、該バッテリーからの電源供給によって、データキャリア単体で該センサー素子の測定値の値に基づく必要な処理を実行できるようになる。【００３６】
さらに、本発明の非接触データキャリアは、上記第２の電圧制御手段は、上記センサー素子で測定された測定量に基づいて、上記バッテリーから該非接触データキャリアへの電源供給を自動的に開始し、上記信号処理手段で、上記測定量に基づいて予め決められた処理が開始され、これが終了されたとき、上記電源供給を停止するものである。【００３７】
これにより、当該非接触データキャリアにおいて、センサー素子で測定された測定量によって、自動的にバッテリーからデータキャリアへの電源供給が開始されても、必要な処理が終了すればバッテリーからの電源供給が自動的に停止されるので、非動作状態における無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。【００３８】
また、本発明の非接触データキャリアは、上記バッテリーが充電可能な２次電池であり、かつ、該バッテリーの端子電圧を測定し、測定された端子電圧が所定の第１の電圧値未満であるかを判定する、第８の判定と、該端子電圧が所定の第２の電圧値以上であるかを判定する、第９の判定とを行う充電電圧判定手段と、上記受信信号から電源を取り出す電源手段による該バッテリーの充電を、上記充電電圧判定手段の判定結果と、上記リーダライタが当該非接触データキャリアに対してバッテリーへの充電を許可する充電許可信号を受信したか、及び、上記リーダライタが非接触データキャリアに対してバッテリーへの充電を停止させる充電停止信号を受信したかに基づいて制御する充電制御手段と、をさらに備え、該充電制御手段は、当該非接触データキャリアが上記リーダライタからの上記充電許可信号を受信し、かつ、上記充電電圧判定手段で第８の判定が成されたとき、上記バッテリーに対する充電を開始し、上記充電電圧判定手段で第９の判定が成されたとき、または、上記リーダライタから上記充電停止信号を受信したとき、上記充電を停止するものである。【００３９】
これにより、当該非接触データキャリアに備えたバッテリーを充電することが可能となるため、該データキャリアを繰り返し使用することが可能となる。加えて、リーダライタからの充電許可信号と充電停止信号により、バッテリーへの充電を中断し、または再開することができるので、定期的または突発的に発生する、充電を行っている当該データキャリア以外のデータキャリアとリーダライタとの必要な通信をも保障しながら、上記バッテリーへの充電を継続して行くことが可能となる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の非接触データキャリによれば、リーダライタと、電磁波、または電磁誘導結合を用いた無線通信を行うアンテナと、該アンテナで受信した受信信号から、電源を得る電源手段と、該受信信号を復調する復調手段と、該復調された信号を復号化する復号化手段と、該復号化された信号の内容に基づくデータ処理と、該リーダライタへ送信する信号の生成とを行う信号処理手段と、該信号処理手段で生成された該リーダライタへ送信する信号を符号化する符号化手段と、該符号化された信号を変調する変調手段と、該データキャリアの一部、または全体の回路に、電源供給を行うバッテリーと、該バッテリーから該データキャリアの一部、または全体の回路への電源供給の開始、または停止を、上記受信信号の信号状態に基づいて制御する電源制御手段と、を備えるようにしたので、当該非接触データキャリアが、リーダライタより受信した受信信号の信号状態に応じて、自動的に上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給の開始、または停止を制御することが可能となり、該バッテリーから供給される安定した電源によりデータキャリアを動作させることが可能となるため、リーダライタとの通信信頼性の向上をはじめ、複雑なデータ処理、大容量のデータ処理、さらには回路規模の増大が可能となる。さらに、無効な受信信号による誤起動の防止、及び受信信号の無効化の検出によるバッテリーからの電源供給の停止機能により、無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。【００４１】
また、本発明の非接触データキャリアによれば、上記リーダライタから受信した受信信号の信号レベル、または／及び、周波数を判定し、該信号レベル、または／及び、周波数の値が予め設定された条件を満たしているかを判定し、かつ、その条件を満たした状態の持続性を判定して、上記バッテリーからの電源供給を開始、または停止するようにしたので、ノイズをはじめ、周波数が異なる信号、または周波数が一定でない信号の受信に対する誤起動を防止しながら、有効な起動信号の受信に対して、上記バッテリーからの電源供給の開始、または停止の制御を行うことが可能となるため、上記非接触データキャリアの起動動作の信頼性を向上させることができるとともに、誤起動による無駄なバッテリーの消耗や非動作状態における無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。【００４２】
また、本発明の非接触データキャリアによれば、当該非接触データキャリアに、センサー素子と、該センサー素子で測定された測定量に基づいて、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給の開始、または停止を制御する第２の電源制御部を備えたので、当該非接触データキャリアが上記リーダライタの通信領域に存在していなくても、当該非接触データキャリアのみで、センサー素子の測定量が予め決められた条件を満たしたことにより起動して、該センサー素子から得られた測定量に対する必要な処理を実行することが可能となる。【００４３】
また、本発明の非接触データキャリアによれば、上記バッテリーが充電可能な２次電池であり、かつ、該バッテリーの端子電圧を測定し、該測定された端子電圧が該バッテリーの充電が必要な電圧値であるか否かを判定する充電電圧判定手段と、上記受信信号から電源を取り出す電源手段による該バッテリーの充電を、上記充電電圧判定手段の判定結果と、リーダライタがデータキャリアに対してバッテリーへの充電を許可する充電許可信号を受信したか否か、及び、リーダライタがデータキャリアに対してバッテリーへの充電を停止させる充電停止信号を受信したか否かに基づいて制御する充電制御手段とをさらに備えたので、該非接触データキャリアに備えたバッテリーを充電することが可能となり、該データキャリアを繰り返し使用することが可能となる。加えて、リーダライタからの充電許可信号と充電停止信号により、バッテリーへの充電を中断し、または再開することができるので、定期的または突発的に発生する、充電を行っている当該データキャリア以外のデータキャリアとリーダライタとの必要な通信をも保障しながら、上記バッテリーへの充電を継続して行くことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、本実施の形態１におけるデータキャリアと、リーダライタからなる通信システムの回路構成図である。
【図２】図２は、本実施の形態１のデータキャリアにおいて、リーダライタから信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図である。
【図３】図３は、本実施の形態１のデータキャリアにおいて、ノイズが乗った信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図である。
【図４】図４は、本実施の形態２におけるデータキャリアと、リーダライタとからなる通信システムの回路構成図である。
【図５】図５は、本実施の形態２のデータキャリアにおいて、リーダライタから信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図である。
【図６】図６は、本実施の形態２のデータキャリアにおいて、ノイズが乗った信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図である。
【図７】図７は、本実施の形態３におけるデータキャリアと、リーダライタとからなる通信システムの回路構成図である。
【図８】図８は、本実施の形態３のデータキャリアにおいて、リーダライタから信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図である。
【図９】図９は、本実施の形態３のデータキャリアにおいて、短い信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図である。
【図１０】図１０は、本実施の形態４におけるデータキャリアと、リーダライタとからなる通信システムの回路構成図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態４のデータキャリアにおいて、リーダライタから信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図である。
【図１２】図１２は、本実施の形態４のデータキャリアにおいて、短い信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図である。
【図１３】図１３は、本実施の形態５におけるデータキャリアと、リーダライタからなる通信システムの回路構成図である。
【図１４】図１４は、本実施の形態５のデータキャリアにおいて、センサー素子からバッテリーからの電源供給を開始すべき測定量が得られた際の、第２の電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図である。
【図１５】図１５は、本実施の形態６におけるバッテリーへの充電機能を備えたデータキャリアと、リーダライタとからなる通信システムの回路構成図である。
【図１６】図１６は、本実施の形態６によるデータキャリアのバッテリーを充電するための、データキャリアの充電処理の流れと、充電処理にかかわる回路から出力される信号を示す波形図である。
【図１７】図１７は、本実施の形態６によるデータキャリアのバッテリーを充電するための、リーダライタとデータキャリアとの処理フローチャートを示す図である。
【図１８】図１８は、従来の、バッテリーを備えた非接触データキャリアと、該非接触データキャリアとマイクロ波による通信を行うリーダライタとから成る、通信システムの構成を概略的に示す図である。
【図１９】図１９は、従来の、非接触タグの起動時の動作を示す波形図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  リーダライタ
２  リーダライタの内部回路
３  リーダライタのアンテナ
４、５０、６０、７０、８０、９０  データキャリア
５  データキャリアのアンテナ
６  電源回路
７、５１、６１、７１、８１  電源制御部
８  整流回路
９  レベル判定回路
１０、５３  タイマー回路
１１、８４、９３  フリップフロップ
１２、５２、６２、７２、８３、９２  スイッチ制御部
１３、５４、５５、８２、９１  スイッチ
１４  バッテリー
１５  増幅回路
１６  通信回路
１７  復調回路
１８  復号化回路
１９  符号化回路
２０  変調回路
２１、８８、９５  信号処理回路
２２  メモリ
６３  周波数判定回路
８５  センサー信号判定回路
８６  センサー素子
８７  センサー回路
９４  充電電圧判定回路
１４１  データキャリアと通信を行うリーダライタ（質問器）
１４４  従来のバッテリーを備えた非接触データキャリア（応答器）
１５２  送信回路
１５３  受信回路
１５４  スイッチ
１５５  バッテリー（電源部）
１５６  方向性結合器
１５７  分配器
１５８  検波回路
１５９  クロック抽出回路
１６０  判定部
１６１  ＣＰＵ
Ｓ１  リーダライタ１の送受信信号
Ｓ２  データキャリア４の送受信信号
Ｓ３  受信信号Ｓ２から電源回路６により取り出された電源
Ｓ４  バッテリー１４からの電源
Ｓ５  整流信号
Ｓ６  レベル判定信号
Ｓ７  第１のセット信号
Ｓ８  第１のリセット信号
Ｓ１０  第１のスイッチ制御信号
Ｓ１２  増幅信号
Ｓ１３  復調信号
Ｓ１５  復号化信号
Ｓ１６  符号化信号
Ｓ１７  ２値のレスポンス信号
Ｓ１８  メモリ信号
Ｓ６０  周波数判定信号
Ｓ８１  第２のスイッチ制御信号
Ｓ８２  第２のセット信号
Ｓ８４  第２のリセット信号
Ｓ８５  デジタル化センサー信号
Ｓ８６  センサー信号
Ｓ９１  第３のスイッチ制御信号
Ｓ９３  第３のセット信号
Ｓ９４  第３のリセット信号
Ｓ９５  充電電圧判定信号
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における、第１の、バッテリーを備えた非接触データキャリアについて、図１〜図３を参照しながら説明する。【００４７】
本実施の形態１では、当該非接触データキャリアに対する、バッテリーからの電源供給の制御を、リーダライタから受信した受信信号の信号レベル、及び信号波形に基づいて行うようにしたものである。【００４８】
図１は、本実施の形態１における非接触データキャリア（以下、単に「データキャリア」と称する。）と、リーダライタからなる通信システムの回路構成図である。【００４９】
リーダライタ１は、内部回路２とアンテナ３とからなり、該内部回路２とアンテナ３とは電気的に接続されている。【００５０】
本実施の形態１におけるデータキャリア４は、アンテナ５と、該アンテナ５で受信された受信信号Ｓ２から電源Ｓ３を取り出す電源回路６と、上記受信信号Ｓ２の増幅を行う増幅回路１５と、上記リーダライタ１との双方向の通信を行うための変調／復調動作、及び符号化／復号化動作を行う通信回路１６と、上記リーダライタ１からのコマンド処理、または／及び、該コマンドに対する必要なデータ処理、または／及び、リーダライタ１へのレスポンス生成、または／及び、メモリ２２とのアクセスを行う信号処理回路２１と、メモリ２２と、バッテリー１４と、該バッテリー１４からデータキャリア４に対する電源供給の制御を行う電源制御部７とを備える。【００５１】
上記通信回路１６は、受信回路として、上記増幅信号Ｓ１２を復調する復調回路１７と、復調回路１７から得られた復調信号Ｓ１３を復号化する復号化回路１８とを備え、かつ、送信回路として、上記信号処理回路２１で生成された、リーダライタ１に返信するための２値のレスポンス信号Ｓ１７を符号化する符号化回路１９と、符号化回路１９から得られた符号化信号Ｓ１６を変調する変調回路２０とを備える。【００５２】
上記電源制御部７は、ＭＯＳ−ＦＥＴで構成された電子スイッチ１３（以下、単に「スイッチ」と称す。）と、該スイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を、上記受信信号Ｓ２の信号レベル、及び信号波形に基づいて行うスイッチ制御部１２とからなり、該スイッチ制御部１２は、上記受信信号Ｓ２を整流する整流回路８と、整流回路８から得られた整流信号Ｓ５のレベルと、予め設定された基準レベルとを比較して、その比較結果を示すレベル判定信号Ｓ６を出力するレベル判定回路９と、該レベル判定信号Ｓ６が、予め設定された監視期間以上イネーブル状態にあるか否かを判定し、該判定結果に基づいて、後段のフリップフロップ１１の状態を制御するタイマー回路１０と、該タイマー回路１０の制御の下、上記スイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うスイッチ制御信号Ｓ１０を出力するフリップフロップ１１とを備える。【００５３】
なお、本実施の形態１において、上記スイッチ１３は、上記スイッチ制御信号Ｓ１０に基づいて、上記バッテリー１４から、データキャリア４中の増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２に対する電源供給を制御するものであり、上記スイッチ制御信号Ｓ１０は、上記フリップフロップ１１がリセット状態にある場合、該スイッチ１３をＯＦＦ状態に、また上記フリップフロップ１１がセット状態にある場合、該スイッチ１３をＯＮ状態に切り替えるものである。また、電源Ｓ３が立ち上がった直後の初期状態において、該フリップフロップ１１はリセット状態にあり、従って、初期状態において、スイッチ１３はＯＦＦ状態にある。また、スイッチ１３は、電源を必要としないものである。【００５４】
以下、本実施の形態１の非接触データキャリアの動作について説明する。
データキャリア４がリーダライタ１の通信領域内にあると、データキャリア４は、リーダライタ１から送信された信号Ｓ１の受信を、アンテナ５を介して開始する。そして、該アンテナ５を介して受信された受信信号Ｓ２は、電源回路６、整流回路８、及び増幅回路１５に入力される。【００５５】
上記電源回路６に受信信号Ｓ２が入力されると、電源回路６は受信信号Ｓ２から電源Ｓ３を取り出し、電源制御部７中のスイッチ制御部１２に電源Ｓ３を供給する。これにより、上記電源制御部７では、スイッチ制御部１２において、リーダライタ１から送信された受信信号Ｓ２の信号レベルが所定の基準レベル以上であるか否か、及び基準レベル以上であればその状態の持続性が判定され、この判定結果に基づいて、スイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。【００５６】
以下、図２を用いて、電源制御部７における、バッテリー１４からの電源供給の制御動作について詳細に説明する。図２は、本実施の形態１のデータキャリアにおいて、リーダライタから信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図であり、（ａ）は受信信号Ｓ２、（ｂ）は整流信号Ｓ５、（ｃ）はレベル判定信号Ｓ６、（ｄ）はセット信号Ｓ７、（ｅ）はリセット信号Ｓ８、（ｆ）はスイッチ制御信号Ｓ１０、（ｇ）はスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態、を示している。なお、図２（ｃ）、（ｆ）では、論理“１”がイネーブル状態、論理“０”がディスイネーブル状態を示すものとする。【００５７】
まず、アンテナ５より受信された受信信号Ｓ２（図２（ａ）参照）は、電源回路６から取り出された電源Ｓ３により動作するスイッチ制御部１２に入力される。【００５８】
スイッチ制御部１２では、まず整流回路８において、受信信号Ｓ２を整流し（図２（ｂ）参照）、レベル判定回路９において、整流信号Ｓ５のレベルと、予め設定された立ち上がりのしきい値ＶL→Hとを比較して、該整流信号Ｓ５のレベルが、上記立ち上がりのしきい値ＶL→H以上であれば、レベル判定信号Ｓ６をイネーブル状態とする（図２（ｃ）参照）。【００５９】
この後、スイッチ制御部１２では、ノイズ、すなわち発生時間の短い信号によるデータキャリア４の誤起動を防止するため、タイマー回路１０において、上記レベル判定信号Ｓ６のイネーブル状態が、予め設定された監視期間Ｔ1以上持続するか否かを判定する。そして上記レベル判定信号Ｓ６が、上記監視期間Ｔ1以上連続してイネーブル状態であったと判定された時点で、上記タイマー回路１０からセット信号Ｓ７が出力され（図２（ｄ）参照）、フリップフロップ１１がセット状態となる。【００６０】
上記フリップフロップ１１がセット状態になると、該フリップフロップ１１は、スイッチ制御信号Ｓ１０をイネーブル状態にし（図２（ｆ）参照）、スイッチ１３をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替える（図２（ｇ）参照）。これにより、バッテリー１４から増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が開始される。【００６１】
以上のようにして、上記データキャリア４の増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２に、電源Ｓ４が供給されることにより、該データキャリア４において、通常動作、すなわち、上記受信信号Ｓ２からのリーダライタ１の発行コマンドの認識、または／及び、該コマンドに対する必要なデータ処理、または／及び、該コマンドに対するリーダライタ１へのレスポンス生成が開始される。【００６２】
詳述すると、リーダライタ１より受信した受信信号Ｓ２は、増幅回路１５で増幅された後、通信回路１６に入力され、該通信回路１６において、復調回路１７で規定の復調方式で復調され、さらに復号化回路１８で規定の復号化方式で復号化された後、信号処理回路２１に入力される。信号処理回路２１では、復号化信号Ｓ１５から、リーダライタ１から送信されたコマンドの認識、または／及び、その内容に基づいた信号処理、または／及び、メモリ２２とのアクセス、または／及び、リーダライタ１に返信するための２値のレスポンス信号Ｓ１７の生成を行う。レスポンス信号Ｓ１７は、通信回路１６に入力され、符号化回路１９で規定の符号化方式で符号化され、変調回路２０で規定の変調方式で変調された後、アンテナ５を介してリーダライタ１に送信される。【００６３】
加えて、上記レベル判定回路９では、整流信号Ｓ５のレベルが、上記立ち上がりのしきい値ＶL→H以上であると判定された後、該整流信号Ｓ５のレベルと、予め設定された立ち下がりのしきい値ＶH→Lとを比較する。そして、該整流信号Ｓ５のレベルが、上記立ち下がりのしきい値ＶH→Lより小さくなった時点で、レベル判定信号Ｓ６を再びディスイネーブル状態とする（図２（ｃ）参照）。【００６４】
この後、タイマー回路１０において、通常の通信における振幅変調による受信信号Ｓ２の振幅低下の影響を受けないようにするため、上記レベル判定信号Ｓ６のディスイネーブル状態が、予め設定された、通常の通信で発生する振幅変調期間の最大値と比較して十分大きい監視期間Ｔ2以上持続するか否かを判定し、該レベル判定信号Ｓ６のディスイネーブル状態が、上記監視期間Ｔ2以上連続したと判定された時点で、リセット信号Ｓ８を出力して、フリップフロップ１１をリセット状態とする（図２（ｅ）参照）。【００６５】
上記フリップフロップ１１がリセット状態になると、該フリップフロップ１１は、スイッチ制御信号Ｓ１０をディスイネーブル状態とし（図２（ｆ）参照）、スイッチ１３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替える（図２（ｇ）参照）。これにより、バッテリー１４から、増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２に対する、電源Ｓ４の供給が停止され、該データキャリア４は再度起動待ち状態に入る。【００６６】
ここで、受信信号Ｓ２にノイズが乗った場合の、本実施の形態１における電源制御部７による電源制御動作について説明する。図３は、本実施の形態１の非接触データキャリアにおいて、ノイズが乗った信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図であり、図２と同様、（ａ）は受信信号Ｓ２、（ｂ）は整流信号Ｓ５、（ｃ）はレベル判定信号Ｓ６、（ｄ）はセット信号Ｓ７、（ｅ）はリセット信号Ｓ８、（ｆ）はスイッチ制御信号Ｓ１０、（ｇ）はスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態、を示している。図３（ｃ）、（ｆ）では、論理“１”がイネーブル状態、論理“０”がディスイネーブル状態を示すものとする。【００６７】
まず、アンテナ５より受信された受信信号Ｓ２（図３（ａ）参照）は、スイッチ制御部１２に入力される。【００６８】
スイッチ制御部１２では、まず整流回路８において、受信信号Ｓ２を整流し（図３（ｂ）参照）、レベル判定回路９において、該整流信号Ｓ５のレベルと、上記立ち上がりのしきい値ＶL→Hとを比較し、該整流信号Ｓ５のレベルが、上記立ち上がりのしきい値ＶL→H以上になった時点で、レベル判定信号Ｓ６をイネーブル状態とする（図３（ｃ）参照）。【００６９】
この後、上記スイッチ制御部１２では、ノイズによるデータキャリア４の誤起動を防止するため、タイマー回路１０において、上記レベル判定信号Ｓ６のイネーブル状態が上記監視期間Ｔ1以上持続するか否かを判定するのであるが、受信信号Ｓ２は、図３（ａ）に示すような監視期間Ｔ1と比較して短い発生時間のノイズであるので、上記整流信号Ｓ５のレベルは、監視期間Ｔ1より短い期間ですぐに上記立ち下がりのしきい値ＶH→Lより小さくなるため、レベル判定信号Ｓ６のイネーブル状態は、監視期間Ｔ1以上持続することなくディスイネーブル状態に戻る。従って、タイマー回路１０はセット信号Ｓ７を出力しないため（図３（ｄ）参照）、上記フリップフロップ１１はリセット状態を維持し、スイッチ制御信号Ｓ１０をディスイネーブル状態のままとする（図３（ｆ）参照）。この結果、ノイズが入力されたとしても、スイッチ１３はＯＮ状態となることなく、ＯＦＦ状態を維持するため（図３（ｇ）参照）、ノイズによって、バッテリー１４から、増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が開始されることを防止でき、すなわち、ノイズによるデータキャリア４の誤起動を防止することができる。【００７０】
以上のように、本実施の形態１によれば、データキャリア４中に、受信信号Ｓ２の信号レベル、及び信号波形に基づいて、バッテリー１４からの電源供給を制御する電源制御部７を備え、該データキャリア４の電源制御部７を上記受信信号Ｓ２から得た電源Ｓ３で動作させ、該データキャリア４内のその他の回路を該電源制御部７による制御の下、バッテリー１４から供給される電源Ｓ４で動作させるようにしたので、データキャリア４へのバッテリー１４からの電源供給を、該データキャリア４がリーダライタ１の通信領域内にあれば、該受信信号Ｓ２の信号レベル、及び信号波形に応じて自動的に開始、または停止させ、また該データキャリア４がリーダライタ１の通信領域外に置かれれば、該バッテリー１４からの電源供給を自動的に停止させることができるため、無駄なバッテリーの消耗を防止することができる、使い勝手のよいデータキャリア４を提供できる。【００７１】
また、本実施の形態１によれば、上記電源制御部７において、リーダライタ１からの受信信号Ｓ２の信号レベルが、予め設定された立ち上がりのしきい値ＶL→H以上である状態が、予め設定された監視期間Ｔ1持続したと判定された時点でバッテリー１４より電源供給を開始するよう制御し、また該受信信号Ｓ２の信号レベルが、予め設定された立ち下がりのしきい値ＶH→Lより小さい状態が、予め設定された監視期間Ｔ2持続したと判定された時点で、上記バッテリー１４からの電源供給を停止するよう制御するものとしたので、ノイズによるデータキャリア４の誤起動を防止でき、起動動作の信頼性を向上させるとともに、誤起動による無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。【００７２】
すなわち、本実施の形態１によれば、ノイズによる誤起動を防止できる起動動作の信頼性確保、及び、誤起動による無駄なバッテリーの消耗の防止を実現できる非接触データキャリアを提供できる。【００７３】
また、上記受信信号Ｓ２の信号処理、または通信処理などを、バッテリー１４によって、安定した電源供給が成された状態で行うことができるため、データキャリア４とリーダライタ１間で、常に実用レベルの通信信頼性を確保できることは言うまでもない。【００７４】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における、第２の、バッテリーを備えた非接触データキャリアについて、図４〜図６を参照しながら説明する。【００７５】
上記実施の形態１では、当該データキャリアにおいて、所定値以上の受信信号レベルの所定時間以上の持続性を確かめた後に、バッテリーからの電源供給を開始するものとしたが、本実施の形態２では、所定値以上の受信信号レベルを認識した時点でバッテリーからの電源供給を開始した後、該所定値以上の受信信号の、所定時間以上の持続性を確認し、持続しなかった場合に限って、バッテリーからの電源供給を終了するようにする。【００７６】
図４は、本実施の形態２におけるデータキャリアと、リーダライタとからなる通信システムの回路構成図である。【００７７】
本実施の形態２におけるデータキャリア５０は、上記実施の形態１と同様、アンテナ５と、電源回路６と、増幅回路１５と、通信回路１６と、信号処理回路２１と、メモリ２２と、バッテリー１４と、電源制御部５１とを備えるものである。【００７８】
本実施の形態２による電源制御部５１は、バッテリー１４からデータキャリア５０に対する電源Ｓ４の供給と、上記電源回路６から上記データキャリア５０に対する電源Ｓ３の供給とを制御するものであり、ＭＯＳ−ＦＥＴで構成された第１〜第３のスイッチ１３、５４、及び５５と、該スイッチ１３、５４、及び５５のＯＮ／ＯＦＦ制御を、受信信号Ｓ２を増幅回路１５で増幅した増幅信号Ｓ１２の信号レベル、及び信号波形に基づいて行うスイッチ制御部５２とを備えるものである。ここで、第２、第３のスイッチ５４、及び５５は第１のスイッチ１３と同様のものであり、電源を必要としないものである。【００７９】
上記スイッチ制御部５２は、上記増幅回路１５から得られた増幅信号Ｓ１２を整流する整流回路８と、整流信号Ｓ５のレベルと、予め設定された基準レベルとを比較して、その比較結果を示すレベル判定信号Ｓ６を出力するレベル判定回路９と、該レベル判定信号Ｓ６が予め設定された監視期間以上イネーブル状態にあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、後段のフリップフロップ１１の状態を制御するタイマー回路５３と、該タイマー回路５３の制御の下、上記第１〜第３のスイッチ１３、５４、及び５５のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うスイッチ制御信号Ｓ１０を出力するフリップフロップ１１とを備える。【００８０】
なお、本実施の形態２において、上記第１のスイッチ１３は、上記スイッチ制御信号Ｓ１０に基づいて、上記バッテリー１４から通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２に対する電源Ｓ４の供給を制御し、上記第２のスイッチ５４は、上記スイッチ制御信号Ｓ１０に基づいて、上記バッテリー１４から、増幅回路１５に対する電源Ｓ４の供給を制御し、上記第３のスイッチ５５は、上記スイッチ制御信号Ｓ１０に基づいて、上記電源回路６からの、上記増幅回路１５に対する電源Ｓ３の供給を制御するものであり、上記スイッチ制御信号Ｓ１０は、上記フリップフロップ１１がリセット状態にある場合、上記第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＦＦ状態、上記第３のスイッチ５５をＯＮ状態に、また上記フリップフロップ１１がセット状態にある場合、上記第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＮ状態、上記第３のスイッチ５５をＯＦＦ状態に切り替えるものである。また、電源Ｓ３が立ち上がった直後の初期状態において、上記フリップフロップ１１はリセット状態にあり、従って、初期状態において、第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４はＯＦＦ状態、第３のスイッチ５５はＯＮ状態にある。【００８１】
以下、本実施の形態２の非接触データキャリアの動作について説明する。
データキャリア５０がリーダライタ１の通信領域にあると、該データキャリア５０は、リーダライタ１から送信された信号Ｓ１の受信を、アンテナ５を介して開始する。そして、該アンテナ５を介して受信された受信信号Ｓ２は、電源回路６、及び増幅回路１５に入力される。【００８２】
上記電源回路６に受信信号Ｓ２が入力されると、電源回路６は受信信号Ｓ２から電源Ｓ３を取り出し、電源制御部５１中のスイッチ制御部５２と、上記第３のスイッチ５５を介して増幅回路１５に電源Ｓ３を供給する。これにより、上記増幅回路１５では、リーダライタ１から送信されデータキャリア５０で受信した受信信号Ｓ２を増幅し、上記電源制御部５１では、スイッチ制御部５２において、該増幅回路１５からの増幅信号Ｓ１２の信号レベルが所定の基準レベル以上であるか否か、及び、基準レベル以上であればその状態の持続性が判定され、この判定結果に基づいて、第１〜第３のスイッチ１３、５４、及び５５のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。【００８３】
以下、図５を用いて、電源制御部５１における、バッテリー１４からの電源供給の制御動作について詳細に説明する。図５は、本実施の形態２のデータキャリアにおいて、リーダライタから信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図であり、（ａ）は受信信号Ｓ２、（ｂ）は整流信号Ｓ５、（ｃ）はレベル判定信号Ｓ６、（ｄ）はセット信号Ｓ７、（ｅ）はリセット信号Ｓ８、（ｆ）はスイッチ制御信号Ｓ１０、（ｇ）は第１のスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態、（ｈ）は第２のスイッチ５４のＯＮ／ＯＦＦ状態、（ｉ）は第３のスイッチ５５のＯＮ／ＯＦＦ状態、を示している。なお、図５（ｃ）、（ｆ）では、論理“１”がイネーブル状態、論理“０”がディスイネーブル状態を示すものとする。【００８４】
まず、アンテナ５より受信された受信信号Ｓ２（図５（ａ）参照）は、電源回路６から取り出された電源Ｓ３により動作する増幅回路１５に入力されて増幅される。そして、該増幅回路１５から得られた増幅信号Ｓ１２が、該電源Ｓ３により動作するスイッチ制御部５２に入力される。これにより、電源制御部５１において、アンテナ５で受信された受信信号Ｓ２の信号レベルが低い場合であっても、これを高い感度で検出することができるようになる。【００８５】
スイッチ制御部５２では、まず、整流回路８において増幅信号Ｓ１２を整流し（図５（ｂ）参照）、レベル判定回路９において、整流信号Ｓ５のレベルと、予め設定された立ち上がりのしきい値Ｖ’L→Hとを比較して、該整流信号Ｓ５のレベルが、該立ち上がりのしきい値Ｖ’L→H以上であれば、レベル判定信号Ｓ６をイネーブル状態とする（図５（ｃ）参照）。【００８６】
本実施の形態２におけるタイマー回路５３は、上記イネーブル状態のレベル判定信号Ｓ６を受信すると、セット信号Ｓ７を出力して、フリップフロップ１１をセット状態とする（図５（ｄ）参照）。上記フリップフロップ１１がセット状態になると、該フリップフロップ１１はスイッチ制御信号Ｓ１０をイネーブル状態とし（図５（ｆ）参照）、第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＦＦ状態からＯＮ状態に、かつ第３のスイッチ５５をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替える（図５（ｇ）〜（ｉ）参照）。これにより、電源回路６から増幅回路１５への電源Ｓ３の供給が停止されると共に、バッテリー１４から該増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が開始される。【００８７】
以上のようにして、上記データキャリア５０の増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２に、電源Ｓ４が供給されることにより、該データキャリア５０において、通常動作、すなわち、上記受信信号Ｓ２からのリーダライタ１の発行コマンドの認識、または／及び、該コマンドに対する必要なデータ処理、または／及び、該コマンドに対するリーダライタ１へのレスポンス生成が開始される。この通常動作は、上記実施の形態１と同様である。【００８８】
本実施の形態２におけるスイッチ制御部５２では、このようにして通常動作が開始された後、ノイズによるデータキャリア５０の誤起動をキャンセルするために、上記タイマー回路５３において、上記レベル判定信号Ｓ６のイネーブル状態が、予め設定された監視期間Ｔ3以上持続するか否かを監視する。【００８９】
監視の結果、上記レベル判定信号Ｓ６が、上記監視期間Ｔ3、イネーブル状態を持続することなくディスイネーブル状態になった場合、アンテナ５で受信した受信信号Ｓ２を、リーダライタ１から送信された有効な信号ではなく、ノイズであったと判断し、上記タイマー回路５３は、該監視期間Ｔ3経過後に、リセット信号Ｓ８を出力し、フリップフロップ１１をリセット状態とする。このノイズであったと判断した場合の、電源制御部５１の動作については後述する。【００９０】
加えて、上記レベル判定回路９では、整流信号Ｓ５のレベルが、上記立ち上がりのしきい値Ｖ’L→H以上であると判定された後、該整流信号Ｓ５のレベルと、予め設定された立ち下がりのしきい値Ｖ’H→Lとを比較する。そして、該整流信号Ｓ５のレベルが、上記立ち下がりのしきい値Ｖ’H→Lより小さくなった時点で、レベル判定信号Ｓ６を再びディスイネーブル状態とする（図５（ｃ）参照）。【００９１】
この後、タイマー回路５３において、通常の通信における振幅変調による受信信号Ｓ２の振幅低下の影響を受けないようにするため、上記レベル判定信号Ｓ６のディスイネーブル状態が、予め設定された、通常の通信で発生する振幅変調期間の最大値と比較して十分大きい監視期間Ｔ4以上持続するか否かを判定し、該レベル判定信号Ｓ６のディスイネーブル状態が、上記監視期間Ｔ4以上連続したと判定された時点で、リセット信号Ｓ８を出力して、フリップフロップ１１をリセット状態とする（図５（ｅ）参照）。【００９２】
上記フリップフロップ１１がリセット状態になると、該フリップフロップ１１は、スイッチ制御信号Ｓ１０をディスイネーブル状態とし（図５（ｆ）参照）、第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＮ状態からＯＦＦ状態に、かつ第３のスイッチ５５をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替える（図５（ｇ）〜（ｉ）参照）。これにより、バッテリー１４から、増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が停止され、同時に、上記電源回路６から上記増幅回路１５への電源Ｓ３の供給が開始され、該データキャリア５０は再度起動待ち状態に入る。【００９３】
ここで、受信信号Ｓ２にノイズが乗った場合の、本実施の形態２における電源制御部５１による制御動作について説明する。図６は、本実施の形態２の非接触データキャリアにおいて、ノイズが乗った信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図であり、図５と同様、（ａ）は受信信号Ｓ２、（ｂ）は整流信号Ｓ５、（ｃ）はレベル判定信号Ｓ６、（ｄ）はセット信号Ｓ７、（ｅ）はリセット信号Ｓ８、（ｆ）はスイッチ制御信号Ｓ１０、（ｇ）は第１のスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態、（ｈ）は第２のスイッチ５４のＯＮ／ＯＦＦ状態、（ｉ）は第３のスイッチ５５のＯＮ／ＯＦＦ状態、を示している。図６（ｃ）、（ｆ）では、論理“１”がイネーブル状態、論理“０”がディスイネーブル状態を示すものとする。【００９４】
まず、アンテナ５より受信された受信信号Ｓ２（図６（ａ）参照）は、増幅回路１５に入力されて増幅される。そして、該増幅回路１５から得られた増幅信号Ｓ１２が、スイッチ制御部５２に入力される。【００９５】
スイッチ制御部５２では、まず、整流回路８において増幅信号Ｓ１２を整流し（図６（ｂ）参照）、レベル判定回路９において、該整流信号Ｓ５のレベルと、上記立ち上がりのしきい値Ｖ’L→Hとを比較し、該整流信号Ｓ５のレベルが、上記立ち上がりのしきい値Ｖ’L→H以上になった時点で、レベル判定信号Ｓ６をイネーブル状態とする（図６（ｃ）参照）。【００９６】
タイマー回路５３は、上記イネーブル状態のレベル判定信号Ｓ６を受信すると、セット信号Ｓ７を出力して（図６（ｄ）参照）、フリップフロップ１１をセット状態とし、セット状態になったフリップフロップ１１は、スイッチ制御信号Ｓ１０をイネーブル状態として（図６（ｆ）参照）、第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＦＦ状態からＯＮ状態に、かつ第３のスイッチ５５をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替える（図６（ｇ）〜（ｉ）参照）。これにより、電源回路６から増幅回路１５への電源Ｓ３の供給が停止されるのと同時に、バッテリー１４から該増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が開始される。【００９７】
この後、上記スイッチ制御部５２では、ノイズによるデータキャリア５０の誤起動をキャンセルするために、タイマー回路５３において、上記レベル判定信号Ｓ６のイネーブル状態が、上記監視期間Ｔ3以上持続するか否かを判定するのであるが、受信信号Ｓ２は図６（ａ）に示すような監視期間Ｔ3と比較して短い発生時間のノイズであるので、上記整流信号Ｓ５のレベルは、監視期間Ｔ3より短い時間ですぐに上記立ち下がりのしきい値Ｖ’H→Lより小さくなるため、レベル判定信号Ｓ６のイネーブル状態は、監視期間Ｔ3以上持続することなくディスイネーブル状態に戻る。従って、タイマー回路５３は、監視期間Ｔ3経過後に、リセット信号Ｓ８を出力して（図６（ｅ）参照）、フリップフロップ１１をリセット状態として、スイッチ制御信号Ｓ１０を、ディスイネーブル状態とする（図６（ｆ）参照）。これにより、第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＮ状態からＯＦＦ状態に、かつ第３のスイッチ５５をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えるため（図６（ｇ）〜（ｉ）参照）、バッテリー１４から、増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が停止することができ、ノイズによるデータキャリア５０の誤起動をキャンセルすることができる。【００９８】
以上のように、本実施の形態２によれば、データキャリア５０中に、受信信号Ｓ２を増幅した増幅信号Ｓ１２の信号レベル、及び信号波形に基づいて、電源回路６、及びバッテリー１４からの電源供給を制御する電源制御部５１を備え、該データキャリア５０中の増幅回路１５及び電源制御部５１中のスイッチ制御部５２を上記受信信号Ｓ２から得た電源Ｓ３で動作させ、その他の回路を該電源制御部５１による制御の下、バッテリー１４から供給される電源Ｓ４で動作させるようにしたので、バッテリー１４からデータキャリア５０への電源供給を、上記電源制御部５１において、リーダライタ１から受信した、信号レベルが低い信号によっても開始することができるようになり、該データキャリア５０に対する電源供給を安定化させた後で、より高い受信感度、及び受信安定度で、上記増幅信号Ｓ１２の信号レベルが所定の基準レベル以上であるか否か、及び該基準レベル以上であればその状態の持続性が判定され、この判定結果に基づいて、バッテリー１４の電源供給の制御を行うことができるため、当該データキャリア５０の起動動作の信頼性を向上させることができる。【００９９】
また、本実施の形態２によれば、上記電源制御部５１において、増幅信号Ｓ１２の信号レベルが、予め設定された立ち上がりのしきい値Ｖ’L→H以上であると判定された時点でバッテリー１４からの電源供給を開始し、その後、該立ち上がりのしきい値Ｖ’L→H以上である状態が、予め設定された監視期間Ｔ3持続するか否かを監視し、上記増幅信号Ｓ１２の信号レベルが、上記監視期間Ｔ3持続せずに予め設定された立ち下がりのしきい値Ｖ’H→Lより小さくなった場合に限って、バッテリー１４からの電源供給を終了するようにしたので、ノイズによるデータキャリア５０の誤起動を防止しながら、増幅信号Ｓ１２の信号レベル、及び信号波形に応じて、自動的にバッテリー１４からデータキャリア５０への電源供給を開始、または停止させることができるため、無駄なバッテリーの消耗を防止することができる、使い勝手のよいデータキャリアを提供できる。【０１００】
すなわち、本実施の形態２によれば、実施の形態１による非接触データキャリアで実現した、ノイズによる誤起動を防止できる起動動作の信頼性確保、及び、誤起動による無駄なバッテリーの消耗の防止を同様に実現し、さらに、実施の形態１による非接触データキャリアと比較して、より高い受信感度、及び受信安定度で起動することが可能な非接触データキャリアを提供できる。【０１０１】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３における、第３の、バッテリーを備えた非接触データキャリアについて、図７〜図９を参照しながら説明する。【０１０２】
上記実施の形態では、電源制御部において、バッテリーからの電源の供給の制御を、受信した信号の信号レベルを判定することで行ったが、本実施の形態３では、受信した信号の周波数を判定して行う。【０１０３】
図７は、本実施の形態３におけるデータキャリアと、リーダライタとからなる通信システムの回路構成図である。【０１０４】
本実施の形態３による非接触データキャリア６０は、上記実施の形態１と同様、アンテナ５と、電源回路６と、増幅回路１５と、通信回路１６と、信号処理回路２１と、メモリ２２と、バッテリー１４と、電源制御部６１とを備える。【０１０５】
本実施の形態３における電源制御部６１は、バッテリー１４からデータキャリア６０への電源供給を制御するものであり、ＭＯＳ−ＦＥＴで構成されたスイッチ１３と、該スイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を上記受信信号Ｓ２の周波数及び信号波形に基づいて行うスイッチ制御部６２とを備える。【０１０６】
上記スイッチ制御部６２は、上記受信信号Ｓ２の周波数が、予め設定された周波数レンジに含まれるかを判定して、周波数判定信号Ｓ６０を出力する周波数判定回路６３と、該周波数判定信号Ｓ６０が予め設定された監視期間以上イネーブル状態にあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、後段のフリップフロップ１１の状態を制御するタイマー回路１０と、該タイマー回路１０の制御の下、上記スイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うスイッチ制御信号Ｓ１０を出力するフリップフロップ１１とを備える。【０１０７】
上記周波数判定回路６３は、共振回路で構成されている。なお、該周波数判定回路６３において、共振回路によって上記受信信号Ｓ２の周波数が上記周波数レンジに含まれているか否かを判定する判定時間は、上記タイマー回路１０において、周波数判定信号Ｓ６０がイネーブル状態にあるかを判定する監視期間と比較して極めて短く、実用上問題とならない値である。例えば、上記タイマー回路１０における判定期間が約７０μｓｅｃであるのに対し、上記周波数判定時間は約２μｓｅｃ程度である。【０１０８】
なお、本実施の形態３において、上記スイッチ１３は、上記スイッチ制御信号Ｓ１０に基づいて、上記バッテリー１４から増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源供給を制御し、上記スイッチ制御信号Ｓ１０は、上記フリップフロップ１１がリセット状態にある場合、スイッチ１３をＯＦＦ状態に、また上記フリップフロップ１１がセット状態にある場合、スイッチ１３をＯＮ状態に切り替えるものである。また、電源Ｓ３が立ち上がった直後の初期状態において、上記フリップフロップ１１はリセット状態にあり、従って、初期状態において、スイッチ１３はＯＦＦ状態にある。【０１０９】
以下、本実施の形態３の非接触データキャリアの動作について説明する。
データキャリア６０がリーダライタ１の通信領域内にあると、該データキャリア６０は、リーダライタ１から送信された信号Ｓ１の受信を、アンテナ５を介して開始する。そして、該アンテナ５を介して受信された受信信号Ｓ２は、電源回路６、周波数判定回路６３、及び増幅回路１５に入力される。【０１１０】
上記電源回路６に受信信号Ｓ２が入力されると、電源回路６は受信信号Ｓ２から電源Ｓ３を取り出し、電源制御部６１中のスイッチ制御部６２に電源Ｓ３を供給する。これにより、上記電源制御部６１では、スイッチ制御部６２において、リーダライタ１から送信されデータキャリア６０で受信された受信信号Ｓ２の周波数が、所定の周波数レンジに含まれているか否か、及び、該周波数レンジに含まれていればその状態の持続性が判定され、この判定結果に基づいて、スイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。【０１１１】
以下、図８を用いて、電源制御部６１における、バッテリー１４からの電源供給の制御動作について詳細に説明する。図８は、本実施の形態３のデータキャリアにおいて、リーダライタから信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図であり、（ａ）は受信信号Ｓ２、（ｂ）は周波数判定信号Ｓ６０、（ｃ）はセット信号Ｓ７、（ｄ）はリセット信号Ｓ８、（ｅ）はスイッチ制御信号Ｓ１０、（ｆ）はスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態、を示している。なお、図８（ｂ）、（ｅ）では、論理“１”がイネーブル状態、論理“０”がディスイネーブル状態を示すものとする。【０１１２】
まず、アンテナ５より受信された受信信号Ｓ２（図８（ａ）参照）は、電源回路６から取り出された電源Ｓ３により動作するスイッチ制御部６２に入力される。【０１１３】
スイッチ制御部６２では、まず、周波数判定回路６３において、該受信信号Ｓ２の周波数が、予め設定された周波数レンジに含まれているかが判定され、該受信信号Ｓ２の周波数が該周波数レンジに含まれていれば、周波数判定信号Ｓ６０をイネーブル状態とする（図８（ｂ）参照）。【０１１４】
この後、スイッチ制御部６２では、ノイズをはじめ、周波数が異なる受信信号、または周波数が一定でない受信信号によるデータキャリア６０の誤起動を防止するため、タイマー回路１０において、上記周波数判定信号Ｓ６０のイネーブル状態が、予め設定された監視期間Ｔ1以上持続するか否かを判定する。そして上記周波数判定信号Ｓ６０のイネーブル状態が、上記監視期間Ｔ1以上連続したと判定された時点で、上記タイマー回路１０はセット信号Ｓ７を出力し、フリップフロップ１１をセット状態とする（図８（ｃ）参照）。【０１１５】
上記フリップフロップ１１がセット状態になると、該フリップフロップ１１は、スイッチ制御信号Ｓ１０をイネーブル状態にし（図８（ｅ）参照）、スイッチ１３をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替える（図８（ｆ）参照）。これにより、バッテリー１４から増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が開始される。【０１１６】
以上のようにして、上記データキャリア６０の増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２に、電源Ｓ４が供給されることにより、該データキャリア６０において、通常動作、すなわち、上記受信信号Ｓ２からのリーダライタ１の発行コマンドの認識、または／及び、該コマンドに対する必要なデータ処理、または／及び、該コマンドに対するリーダライタ１へのレスポンス生成が開始される。この通常動作は、上記実施の形態１と同様である。【０１１７】
上記周波数判定回路６３では、受信信号Ｓ２の周波数が、上記予め設定された周波数レンジ内に含まれるか否かを常に判定しており、受信信号Ｓ２の周波数が該周波数レンジに含まれなくなったと判定された時点で、周波数判定信号Ｓ６０をディスイネーブル状態とする（図８（ｂ）参照）。【０１１８】
この後、タイマー回路１０において、通常の通信における振幅変調による受信信号Ｓ２の振幅低下の影響を受けないようにするため、上記周波数判定信号Ｓ６０のディスイネーブル状態が、予め設定された、通常の通信で発生する振幅変調期間の最大値と比較して十分大きい監視期間Ｔ2以上持続するか否かを判定し、該周波数判定信号Ｓ６０のディスイネーブル状態が、上記監視期間Ｔ2以上連続したと判定された時点で、リセット信号Ｓ８を出力して（図８（ｄ）参照）、フリップフロップ１１をリセット状態とする。【０１１９】
上記フリップフロップ１１がリセット状態になると、該フリップフロップ１１は、スイッチ制御信号Ｓ１０をディスイネーブル状態とし（図８（ｅ）参照）、スイッチ１３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替える（図８（ｆ）参照）。これにより、バッテリー１４から、増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が停止され、再度起動待ち状態に入る。【０１２０】
ここで、受信信号Ｓ２が、ノイズであった場合、ここでは特に上記周波数レンジに含まれる周波数の信号でありながら、通常の通信信号としては無効であるような短い期間のみ発生している信号であった場合における、本実施の形態３における電源制御部６１による制御動作について説明する。図９は、本実施の形態３のデータキャリアにおいて、短い信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図であり、図８と同様、（ａ）は受信信号Ｓ２、（ｂ）は周波数判定信号Ｓ６０、（ｃ）はセット信号Ｓ７、（ｄ）はリセット信号Ｓ８、（ｅ）はスイッチ制御信号Ｓ１０、（ｆ）はスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態、を示している。なお、図９（ｂ）、（ｅ）では、論理“１”がイネーブル状態、論理“０”がディスイネーブル状態を示すものとする。【０１２１】
まず、アンテナ５より受信された受信信号Ｓ２（図９（ａ）参照）は、スイッチ制御部６２に入力される。スイッチ制御部６２では、周波数判定回路６３において、受信信号Ｓ２の周波数が、予め設定された周波数レンジに含まれているか否かが判定され、該受信信号Ｓ２の周波数が該周波数レンジに含まれていれば、周波数判定信号Ｓ６０をイネーブル状態とする（図９（ｂ）参照）。【０１２２】
この後、ノイズ、すなわち上記短い信号によるデータキャリア６０の誤起動を防止するため、タイマー回路１０において、上記周波数判定信号Ｓ６０のイネーブル状態が上記監視期間Ｔ1以上持続するか否かを判定するのであるが、受信信号Ｓ２は図９（ａ）に示すような監視期間Ｔ1と比較して短い期間のみ発生しているノイズである場合、該周波数判定信号Ｓ６０は、監視期間Ｔ1を経過することなく、期間Ｔ1より短い期間ですぐにディスイネーブル状態となる。従って、タイマー回路１０はセット信号Ｓ７を出力しないため（図９（ｃ）参照）、上記フリップフロップ１１はリセット状態を維持し、スイッチ制御信号Ｓ１０を、ディスイネーブル状態のままとする（図９（ｅ）参照）。この結果、ノイズ、すなわち上記短い信号が入力されたとしても、スイッチ１３はＯＮ状態となることなく、ＯＦＦ状態を維持するため（図９（ｆ）参照）、ノイズ、すなわち上記短い信号によって、バッテリー１４から、増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源供給が開始されることを防止でき、このようなノイズによるデータキャリア６０の誤起動を防止することができる。【０１２３】
さらに、図３（ａ）に示すような、周波数判定時間より短い発生時間のノイズが受信信号Ｓ２に乗って本実施の形態３のデータキャリア６０に入力された場合は、電源制御部６１中の周波数判定回路６３において、該ノイズの周波数を検出することができず、周波数判定信号Ｓ６０がイネーブル状態にならないため、バッテリー１４からの電源Ｓ４の供給が開始されることはなく、このようなノイズによるデータキャリア６０の誤起動も防止することができる。【０１２４】
以上のように、本実施の形態３によれば、データキャリア６０中に、受信信号Ｓ２の周波数及び信号波形に基づいて、バッテリー１４からの電源供給を制御する電源制御部６１を備え、該データキャリア６０中の電源制御部６１を上記受信信号Ｓ２から得た電源Ｓ３で動作させ、その他の各回路を該電源制御部６１による制御の下、バッテリー１４から供給される電源Ｓ４で動作させるようにしたので、バッテリー１４からデータキャリア６０への電源供給を、該データキャリア６０がリーダライタ１の通信領域内にあれば、該受信信号Ｓ２の周波数、及び信号波形に応じて自動的に開始、または停止させ、また該データキャリア６０がリーダライタ１の通信領域外に置かれれば、該バッテリー１４からの電源供給を自動的に停止させることができるため、無駄なバッテリーの消耗を防止することができる、使い勝手のよいデータキャリア６０を提供できる。【０１２５】
また、本実施の形態３によれば、上記電源制御部６１において、リーダライタ１からの受信信号Ｓ２の周波数が、予め設定された周波数レンジに含まれる状態が、予め設定された監視期間Ｔ1持続したと判定された時点で、バッテリー１４より電源供給を開始するよう制御し、また、該受信信号の周波数が、該予め設定された周波数レンジに含まれない状態が、予め設定された監視期間Ｔ2持続したと判定された時点で、バッテリー１４からの電源供給を停止するように制御するものとしたので、ノイズによるデータキャリア６０の誤起動を防止でき、起動動作の信頼性を向上させるとともに、誤起動による無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。【０１２６】
すなわち、本実施の形態３によれば、実施の形態１による非接触データキャリアで実現した、ノイズによる誤起動を防止できる起動動作の信頼性確保、及び、誤起動による無駄なバッテリーの消耗の防止を同様に実現し、さらに、実施の形態１による非接触データキャリアと比較して、周波数が異なる連続信号、及び、周波数が一定でない連続信号による誤起動をも防止することが可能な、より起動動作の信頼性を向上させた非接触データキャリアを提供できる。【０１２７】
また、上記受信信号Ｓ２の信号処理、または通信処理などを、バッテリー１４によって、安定した電源供給が成された状態で行うことが可能となるため、データキャリア６０とリーダライタ１間で、常に実用レベルの通信信頼性を確保できることは言うまでもない。【０１２８】
（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４における、第４のバッテリーを備えた非接触データキャリアについて、図１０〜図１２を参照しながら説明する。【０１２９】
上記実施の形態３では、当該データキャリアにおいて、受信信号の周波数が所定周波数レンジに含まれる状態の、所定時間以上の持続性を確かめた後に、バッテリーからの電源供給を開始するものとしたが、本実施の形態４では、受信信号の周波数が所定周波数レンジに含まれることを認識した時点でバッテリーからの電源供給を開始した後、該所定周波数レンジに含まれる状態が所定時間以上持続しなかった場合に限って、バッテリーからの電源供給を終了するようにする。【０１３０】
図１０は、本実施の形態４におけるデータキャリアと、リーダライタとからなる通信システムの回路構成図である。【０１３１】
本実施の形態４におけるデータキャリア７０は、上記実施の形態１と同様、アンテナ５と、電源回路６と、増幅回路１５と、通信回路１６と、信号処理回路２１と、メモリ２２と、バッテリー１４と、電源制御部７１とを備えるものである。【０１３２】
本実施の形態４における電源制御部７１は、バッテリー１４からデータキャリア７０に対する電源Ｓ４の供給と、上記電源回路６から上記データキャリア７０に対する電源Ｓ３の供給とを制御するものであり、ＭＯＳ−ＦＥＴで構成された第１〜第３のスイッチ１３、５４、及び５５と、該スイッチ１３、５４、及び５５のＯＮ／ＯＦＦ制御を、上記増幅回路１５で増幅した増幅信号Ｓ１２の周波数、及び信号波形に基づいて行うスイッチ制御部７２とを備えるものである。【０１３３】
上記スイッチ制御部７２は、上記増幅回路１５から得られた増幅信号Ｓ１２の周波数を検出し、該検出された周波数が、予め設定された周波数レンジに含まれるかを判定して、その判定結果に基づいて周波数判定信号Ｓ６０を出力する周波数判定回路６３と、該周波数判定信号Ｓ６０が予め設定された監視期間以上イネーブル状態にあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、後段のフリップフロップ１１の状態を制御するタイマー回路５３と、該タイマー回路５３の制御の下、上記第１〜第３のスイッチ１３、５４、及び５５のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うスイッチ制御信号Ｓ１０を出力するフリップフロップ１１とを備える。【０１３４】
なお、本実施の形態４において、上記第１のスイッチ１３は、上記スイッチ制御信号Ｓ１０に基づいて、上記バッテリー１４から通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２に対する電源Ｓ４の供給を制御し、上記第２のスイッチ５４は、上記スイッチ制御信号Ｓ１０に基づいて、上記バッテリー１４から、増幅回路１５に対する電源Ｓ４の供給を制御し、上記第３のスイッチ５５は、上記スイッチ制御信号Ｓ１０に基づいて、上記電源回路６からの、上記増幅回路１５に対する電源Ｓ３の供給を制御するものであり、上記スイッチ制御信号Ｓ１０は、上記フリップフロップ１１がリセット状態にある場合、上記第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＦＦ状態、上記第３のスイッチ５５をＯＮ状態に、また上記フリップフロップ１１がセット状態にある場合、上記第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＮ状態、上記第３のスイッチ５５をＯＦＦ状態に切り替えるものである。また、電源Ｓ３が立ち上がった直後の初期状態において、上記フリップフロップ１１はリセット状態にあり、従って、初期状態において、上記第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４はＯＦＦ状態、第３のスイッチ５５はＯＮ状態にある。【０１３５】
以下、本実施の形態４による非接触データキャリアの動作について説明する。
データキャリア７０がリーダライタ１の通信領域内にあると、該データキャリア７０は、リーダライタ１から送信された信号Ｓ１の受信を、アンテナ５を介して開始する。そして、該アンテナ５を介して受信された受信信号Ｓ２は、電源回路６及び増幅回路１５に入力される。【０１３６】
上記電源回路６に受信信号Ｓ２が入力されると、電源回路６は受信信号Ｓ２から電源Ｓ３を取り出し、電源制御部７１中のスイッチ制御部７２と、上記第３のスイッチ５５を介して増幅回路１５に電源Ｓ３を供給する。これにより、上記増幅回路１５では、リーダライタ１から送信されデータキャリア７０で受信した受信信号Ｓ２を増幅し、上記電源制御部７１では、スイッチ制御部７２において、該増幅回路１５からの増幅信号Ｓ１２の周波数が上記設定された周波数レンジに含まれるか否か、及び該周波数レンジに含まれていればその状態の持続性が判定され、この判定結果に基づいて、第１〜第３のスイッチ１３、５４、及び５５のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。【０１３７】
以下、図１１を用いて、電源制御部７１における、バッテリー１４からの電源供給の制御動作について詳細に説明する。図１１は、本実施の形態４のデータキャリアにおいて、リーダライタから信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図であり、（ａ）は受信信号Ｓ２、（ｂ）は周波数判定信号Ｓ６０、（ｃ）はセット信号Ｓ７、（ｄ）はリセット信号Ｓ８、（ｅ）はスイッチ制御信号Ｓ１０、（ｆ）は第１のスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態、（ｇ）は第２のスイッチ５４のＯＮ／ＯＦＦ状態、（ｈ）は第３のスイッチ５５のＯＮ／ＯＦＦ状態、を示している。なお、図１１（ｂ）、（ｅ）では、論理“１”がイネーブル状態、論理“０”がディスイネーブル状態を示すものとする。【０１３８】
まず、アンテナ５より受信された受信信号Ｓ２（図１１（ａ）参照）は、電源回路６から取り出された電源Ｓ３により動作する増幅回路１５に入力されて増幅される。そして、該増幅回路１５から得られた増幅信号Ｓ１２が、該電源Ｓ３により動作するスイッチ制御部７２に入力される。これにより、電源制御部７１において、アンテナ５で受信された受信信号Ｓ２の信号レベルが低い場合であっても、これを高い感度で検出することができるようになる。【０１３９】
スイッチ制御部７２では、まず、周波数判定回路６３において、該増幅信号Ｓ１２の周波数が、予め設定された周波数レンジに含まれているかが判定され、該受信信号Ｓ２の周波数が該周波数レンジに含まれていれば、周波数判定信号Ｓ６０をイネーブル状態とする（図１１（ｂ）参照）。【０１４０】
本実施の形態４のタイマー回路５３は、上記イネーブル状態の周波数判定信号Ｓ６０を受信すると、セット信号Ｓ７を出力して、フリップフロップ１１をセット状態とする（図１１（ｃ）参照）。上記フリップフロップ１１がセット状態になると、該フリップフロップ１１はスイッチ制御信号Ｓ１０をイネーブル状態とし（図１１（ｅ）参照）、第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＦＦ状態からＯＮ状態に、かつ第３のスイッチ５５をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替える（図１１（ｆ）〜（ｈ）参照）。これにより、電源回路６から増幅回路１５への電源Ｓ３の供給が停止されると共に、バッテリー１４から該増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が開始される。【０１４１】
以上のようにして、上記データキャリア７０の増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２に、電源Ｓ４が供給されることにより、該データキャリア７０において、通常動作、すなわち、上記受信信号Ｓ２からのリーダライタ１の発行コマンドの認識、または／及び、該コマンドに対するリーダライタ１へのレスポンス生成が開始される。この通常動作は、上記実施の形態１と同様である。【０１４２】
本実施の形態４におけるスイッチ制御部７２では、このようにして通常動作が開始された後、ノイズをはじめ、周波数が異なる受信信号、または周波数が一定でない受信信号によるデータキャリア７０の誤起動をキャンセルするため、タイマー回路５３において、上記周波数判定信号Ｓ６０のイネーブル状態が、予め設定された監視期間Ｔ3以上持続するか否かを監視する。【０１４３】
監視の結果、上記周波数判定信号Ｓ６０が、上記監視期間Ｔ3、イネーブル状態を持続することなくディスイネーブル状態になった場合、アンテナ５で受信した受信信号Ｓ２を、リーダライタ１から送信された有効な信号ではなくノイズであったと判断し、上記タイマー回路５３は、該監視期間Ｔ3経過後に、リセット信号Ｓ８を出力し、フリップフロップ１１をリセット状態とする。この受信信号Ｓ２がノイズであったと判断した場合の、電源制御部７１の動作については後述する。【０１４４】
上記周波数判定回路６３では、増幅信号Ｓ１２の周波数が、上記予め設定された周波数レンジに含まれているかを常に判定しており、受信信号Ｓ２の周波数が該周波数レンジに含まれなくなったと判定された時点で、周波数判定信号Ｓ６０をディスイネーブル状態とする（図１１（ｂ）参照）。【０１４５】
この後、タイマー回路５３において、通常の通信における振幅変調による受信信号Ｓ２の振幅低下の影響を受けないようにするため、上記周波数判定信号Ｓ６０のディスイネーブル状態が、予め設定された、通常の通信で発生する振幅変調期間の最大値と比較して十分大きい監視期間Ｔ8以上持続するか否かを判定し、該周波数判定信号Ｓ６０のディスイネーブル状態が、上記監視期間Ｔ4以上連続したと判定された時点で、リセット信号Ｓ８を出力して（図１１（ｄ）参照）、フリップフロップ１１をリセット状態とする。【０１４６】
上記フリップフロップ１１がリセット状態になると、該フリップフロップ１１は、スイッチ制御信号Ｓ１０をディスイネーブル状態とし（図１１（ｅ）参照）、第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＮ状態からＯＦＦ状態に、かつ第３のスイッチ５５をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替える（図１１（ｆ）〜（ｈ）参照）。これにより、バッテリー１４から増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が停止されると共に、上記電源回路６から上記増幅回路１５への電源Ｓ３の供給が開始され、再度起動待ち状態に入る。【０１４７】
ここで、信信号Ｓ２が、ノイズであった場合、ここでは特に上記周波数レンジに含まれる周波数の信号でありながら、通常の通信信号としては無効であるような短い期間のみ発生している信号であった場合における、本実施の形態４における電源制御部７１による制御動作について説明する。図１２は、本実施の形態４のデータキャリアにおいて、短い信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図であり、図１１と同様、（ａ）は受信信号Ｓ２、（ｂ）は周波数判定信号Ｓ６０、（ｃ）はセット信号Ｓ７、（ｄ）はリセット信号Ｓ８、（ｅ）はスイッチ制御信号Ｓ１０、（ｆ）は第１のスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態、（ｇ）は第２のスイッチ５４のＯＮ／ＯＦＦ状態、（ｈ）は第３のスイッチ５５のＯＮ／ＯＦＦ状態、を示している。なお、図１２（ｂ）、（ｅ）では、論理“１”がイネーブル状態、論理“０”がディスイネーブル状態を示すものとする。【０１４８】
まず、アンテナ５より受信された受信信号Ｓ２（図１２（ａ）参照）は、増幅回路１５に入力されて増幅される。そして、該増幅回路１５から得られた増幅信号Ｓ１２が、スイッチ制御部７２に入力される。【０１４９】
スイッチ制御部７２では、まず、周波数判定回路６３において、増幅信号Ｓ１２の周波数が、予め設定された周波数レンジに含まれているか否かが判定され、該増幅信号Ｓ１２の周波数が該周波数レンジに含まれていれば、周波数判定信号Ｓ６０をイネーブル状態とする（図１２（ｂ）参照）。【０１５０】
タイマー回路５３は、上記イネーブル状態の周波数判定信号Ｓ６０を受信すると、セット信号Ｓ７を出力して、フリップフロップ１１をセット状態とし（図１２（ｃ）参照）、セット状態になったフリップフロップ１１は、スイッチ制御信号Ｓ１０をイネーブル状態として（図１２（ｅ）参照）、第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＦＦ状態からＯＮ状態に、かつ第３のスイッチ５５をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替える（図１２（ｆ）〜（ｈ）参照）。これにより、電源回路６から増幅回路１５への電源Ｓ３の供給が停止されるのと同時に、バッテリー１４から該増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が開始される。【０１５１】
この後、上記スイッチ制御部７２では、ノイズ、すなわち上記短い信号によるデータキャリア７０の誤起動をキャンセルするために、タイマー回路５３において、上記周波数判定信号Ｓ６０のイネーブル状態が上記監視期間Ｔ3以上持続するか否かを判定するのであるが、受信信号Ｓ２に乗ったノイズは、図１２（ａ）に示すような監視期間Ｔ3と比較して短い期間のみに発生しているノイズであるため、該周波数判定信号Ｓ６０は、該監視期間Ｔ3を経過することなく、期間Ｔ3より短い時間ですぐにディスイネーブル状態に戻る。従って、タイマー回路５３は、監視期間Ｔ3経過後に、リセット信号Ｓ８を出力して（図１２（ｄ）参照）、フリップフロップ１１をリセット状態として、スイッチ制御信号Ｓ１０を、ディスイネーブル状態とする（図１２（ｅ）参照）。これにより、第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＮ状態からＯＦＦ状態に、かつ第３のスイッチ５５をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わるため（図１２（ｆ）〜（ｈ）参照）、バッテリー１４から、増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給を停止することができ、ノイズによるデータキャリア７０の誤起動を防止することができる。【０１５２】
以上のように、本実施の形態４によれば、データキャリア７０中に、受信信号Ｓ２を増幅した増幅信号Ｓ１２の周波数及び信号波形に基づいて、電源回路６、及びバッテリー１４からの電源供給を制御する電源制御部７１を備え、該データキャリア７０中の増幅回路１５及び電源制御部７１中のスイッチ制御部７２を上記受信信号Ｓ２から得た電源Ｓ３で動作させ、その他の回路を該電源制御部７１による制御の下、バッテリー１４から供給される電源で動作させるようにしたので、バッテリー１４からデータキャリア７０への電源供給を、上記電源制御部７１において、リーダライタ１から受信した、信号レベルが低い信号によっても開始することができるようになり、該データキャリア７０に対する電源供給を安定化させた後で、より高い受信安定度、及び受信感度で、上記増幅信号Ｓ１２の周波数が所定の周波数レンジに含まれているか否か、及び該周波数レンジに含まれていればその状態の持続性が判定され、この判定結果に基づいて、バッテリー１４の電源供給の制御を行うことができるため、当該データキャリア７０の起動動作の信頼性を向上させることができる。【０１５３】
また、本実施の形態４によれば、上記電源制御部７１において、リーダライタ１からの受信信号Ｓ２の周波数が、予め設定された周波数レンジに含まれていると判定された時点でバッテリー１４からの電源供給を開始し、その後、該周波数レンジに含まれる状態が、予め設定された監視期間Ｔ3持続するかを監視し、該増幅信号Ｓ１２が、上記監視期間Ｔ3持続しなかった場合に限って、バッテリー１４からの電源供給を終了するようにしたので、ノイズによるデータキャリア７０の誤起動を防止しながら、増幅信号Ｓ１２の周波数、及び信号波形に応じて、自動的にバッテリー１４からデータキャリア７０への電源供給を開始、または停止させることができるため、無駄なバッテリーの消耗を防止することができる、使い勝手の良いデータキャリアを提供できる。【０１５４】
すなわち、本実施の形態４によれば、実施の形態１による非接触データキャリアで実現した、ノイズによる誤起動を防止できる起動動作の信頼性確保、及び、誤起動による無駄なバッテリーの消耗の防止を同様に実現し、さらに、実施の形態１による非接触データキャリアと比較して、より高い受信感度、及び受信安定度で起動することが可能で、かつ、周波数が異なる連続信号、及び、周波数が一定でない連続信号による誤起動をも防止することが可能な、より起動動作の信頼性を向上させた非接触データキャリアを提供できる。【０１５５】
（実施の形態５）
以下、本発明の実施の形態５における、第５の、バッテリーを備えた非接触データキャリアについて、図１３及び図１４を参照しながら説明する。【０１５６】
上記実施の形態においては、バッテリーからデータキャリアへの電源供給を、電源制御部において、リーダライタからの受信信号の信号状態、すなわち、受信信号のレベル、周波数、及び信号波形に応じて自動的に開始、または停止させる制御を行うものとしたが、本実施の形態５では、当該データキャリアにセンサー素子を備え、電源制御部において、上述した上記受信信号の信号状態に応じて自動的にバッテリーからの電源供給を開始、または停止させる制御を行うことに加えて、上記センサー素子の測定量によって、自動的にバッテリーからの電源供給を開始、または停止させる制御を行うものである。【０１５７】
図１３は、本実施の形態５における、データキャリアと、リーダライタからなる通信システムの回路構成図である。【０１５８】
本実施の形態５における非接触データキャリア８０は、アンテナ５と、電源回路６と、増幅回路１５と、通信回路１６と、メモリ２２と、バッテリー１４と、センサー素子８６と、センサー回路８７と、信号処理回路８８と、第１の電源制御部７、及び第２の電源制御部８１とを備える。【０１５９】
上記センサー素子８６は、例えば温度センサーであり、該センサー素子８６における測定値をアナログ信号であるセンサー信号Ｓ８６として出力するものであり、上記センサー回路８７は、主に、Ａ／Ｄ変換回路で構成され、上記センサー素子８６から出力されるセンサー信号Ｓ８６を、デジタル信号であるデジタル化センサー信号Ｓ８５に変換するものである。信号処理回路８８は、リーダライタ１からのコマンドの認識し、該コマンドに対する必要なデータ処理を行い、該コマンドに対するレスポンスを生成し、さらにメモリ２２とのアクセスを行うことに加え、上記センサー回路８７から送られてきたデジタル化センサー信号Ｓ８５を受けて、センサー素子８６における測定量の情報を処理するものである。【０１６０】
上記第１の電源制御部７は、第１のスイッチ１３と、該第１のスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を、上記受信信号Ｓ２の上記信号状態に基づいて行う第１のスイッチ制御部１２とを備える。その構成は実施の形態１と同様である。【０１６１】
上記第２の電源制御部８１は、第２のスイッチ８２と、該第２のスイッチ８２のＯＮ／ＯＦＦ制御を、上記センサー信号Ｓ８６に基づいて行う第２のスイッチ制御部８３とを備え、該第２のスイッチ制御部８３は、該第２のスイッチ８２のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替える第２のスイッチ制御信号Ｓ８１を出力するフリップフロップ８４と、上記センサー信号Ｓ８６が、バッテリー１４からの電源供給を開始すべきか否かを判定するために予め設定された条件を満たしているかを判定し、満たしていれば上記フリップフロップ８４をセット状態とするためのセット信号Ｓ８２を出力するセンサー信号判定回路８５とを備える。【０１６２】
上記フリップフロップ８４は、上記センサー信号判定回路８５から出力されるセット信号Ｓ８２によりセット状態となり、かつ、信号処理回路８８において、センサー素子８６の測定量に基づく処理を終了したことで信号処理回路８８から出力されるリセット信号８４によりリセット状態となる。【０１６３】
なお、本実施の形態５において、第１のスイッチ１３は制御信号Ｓ１０に基づいて、かつ、第２のスイッチ８２は制御信号Ｓ８１に基づいて、バッテリー１４から、データキャリア８０中の増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路８８、メモリ２２、及びセンサー回路８７への電源Ｓ４の供給を制御するものであり、スイッチ制御信号Ｓ１０は、フリップフロップ１１がリセット状態にある場合、第１のスイッチ１３をＯＦＦ状態に、フリップフロップ１１がセット状態にある場合、第１のスイッチ１３をＯＮ状態に切り替え、また、スイッチ制御信号Ｓ８１は、フリップフロップ８４がリセット状態にある場合、第２のスイッチ８２をＯＦＦ状態に、フリップフロップ８４がセット状態にある場合、第２のスイッチ８２をＯＮ状態に切り替えるものである。また、電源Ｓ３が立ち上がった直後の初期状態において、フリップフロップ１１、及び８４は共にリセット状態となり、第１，第２のスイッチ１３、及び８２は共にＯＦＦ状態にある。【０１６４】
以下、本実施の形態５による非接触データキャリアの動作について説明する。
データキャリア８０がリーダライタ１の通信領域にあると、データキャリア８０は、リーダライタ１から送信された信号Ｓ１の受信を、アンテナ５を介して開始する。そして、該アンテナ５を介して受信された受信信号Ｓ２は、電源回路６、整流回路８、及び増幅回路１５に入力される。【０１６５】
電源回路６に受信信号Ｓ２が入力されると、電源回路６は受信信号Ｓ２から電源Ｓ３を取り出し、第１の電源制御部７中の第１のスイッチ制御部１２に電源Ｓ３を供給する。これにより、第１の電源制御部７では、スイッチ制御部１２において、データキャリア８０で受信された受信信号Ｓ２の所定のレベル以上の信号の持続性が判定され、この判定結果に基づいて、第１のスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。なお、第１の電源制御部７内の、スイッチ制御部１２、及びスイッチ１３による、バッテリー１４からの電源供給の制御動作は、実施の形態１と同様であるため、詳述しない。【０１６６】
以上のようにして、データキャリア８０がリーダライタ１の通信領域に置かれることにより、データキャリア８０において、バッテリー１４から増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路８８、メモリ２２、及びセンサー回路８７に、電源Ｓ４が供給されると、該データキャリア８０において、上記受信信号Ｓ２よりリーダライタ１からのコマンドを読み取って認識し、該コマンドに対する必要なデータ処理を行い、さらに該コマンドに対するレスポンスをリーダライタ１に返信するための信号を生成する通常動作が開始される。この通常動作についても、上記実施の形態１と同様であるため、詳述しない。【０１６７】
また、本実施の形態５では、データキャリア８０がリーダライタ１の通信領域に存在する場合、リーダライタ１は、データキャリア８０に対して、上述した通常動作のコマンドに加えて、さらにセンサー素子８６の測定量の情報を要求するコマンドを発行することができる。【０１６８】
以下、リーダライタ１が、データキャリア８０に対して、センサー素子８６の測定量の情報を要求するコマンドを発行した際の、データキャリア８０における一連の処理動作について説明する。【０１６９】
リーダライタ１は、上述したように、データキャリア８０に対して所定レベル以上の信号を所定時間以上連続して送信することにより、第１のスイッチ１３をＯＮ状態とし、該データキャリア８０に対して、バッテリー１４からの電源供給を開始させることができる。【０１７０】
この電源供給が開始された状態で、リーダライタ１は、データキャリア８０に対してセンサー素子８６における測定量の情報を要求するコマンドを送信することが可能となる。【０１７１】
上記データキャリア８０は、リーダライタ１から上記コマンドを受けると、センサー素子８６で測定された測定量を示すアナログ信号であるセンサー信号Ｓ８６を、センサー回路８７により、アナログ‐デジタル変換して、デジタル化センサー信号Ｓ８５に変換する。この後、信号処理回路８８が、デジタル化センサー信号Ｓ８５を受けて、センサー素子８６の測定量に関する情報を得る。信号処理回路８８は、得られたセンサー素子８６の測定量の情報を含んだレスポンスを生成し、リーダライタ１に返信する。これにより、リーダライタ１は、該リーダライタ１の通信領域内に存在するデータキャリア８０から、センサー素子８６の測定量の情報を得ることができる。【０１７２】
ところで、本実施の形態５では、データキャリア８０が上記リーダライタ１の通信領域に存在する場合、電源制御部７で、リーダライタ１から受信した受信信号Ｓ２の信号レベル、及び信号波形によって自動的にバッテリー１４からの電源Ｓ４の供給を開始させるが、データキャリア８０が上記リーダライタ１の通信領域に存在せず、リーダライタ１より信号を受信できない場合であっても、データキャリア８０は、電源制御部８１で、当該データキャリア８０に備えたセンサー素子８６の測定量によって自動的にバッテリー１４からの電源Ｓ４の供給を開始させることができる。【０１７３】
ここで、スイッチ８２は、スイッチ１３と同様のものであり、スイッチ１３と同様に電源を必要としないものである。また、フリップフロップ８４は、フリップフロップ１１と同様のものである。【０１７４】
以下、図１４を用いて、第２の電源制御部８１における、バッテリー１４からの電源供給の制御動作について詳細に説明する。図１４は、本実施の形態５のデータキャリアにおいて、センサー素子からバッテリーからの電源供給を開始すべき測定量が得られた際の、第２の電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図であり、（ａ）はセンサー信号Ｓ８６、（ｂ）はセット信号Ｓ８２、（ｃ）はリセット信号Ｓ８４、（ｄ）は第２のスイッチ制御信号Ｓ８１、（ｅ）は第２のスイッチ８２のＯＮ／ＯＦＦ状態、を示している。なお、図１３（ｄ）では、論理“１”がイネーブル状態、論理“０”がディスイネーブル状態を示すものとする。【０１７５】
センサー素子８６で測定された測定量の情報は、アナログ信号であるセンサー信号Ｓ８６として得られる（図１４（ａ）参照）。センサー信号８６は、センサー信号判定回路８５、及びセンサー回路８７に入力される。【０１７６】
センサー信号判定回路８５は、上記センサー信号Ｓ８６が入力されると、センサー素子８６の測定量が、予め設定された上記バッテリー１４からの電源供給を開始すべき条件を満たしているかを判定する。そして、条件を満たしている場合、セット信号Ｓ８２を出力し（図１４（ｂ）参照）、フリップフロップ８４をセット状態とする。【０１７７】
フリップフロップ８４がセット状態になると、第１のスイッチ制御信号Ｓ８１はイネーブル状態となり（図１４（ｄ）参照）、第２のスイッチ８２はＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えられる（図１４（ｅ）参照）。これにより、バッテリー１４から、増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路８８、メモリ２２、及びセンサー回路８７への電源Ｓ４の供給が開始される。【０１７８】
以上のようにして、上記データキャリア８０の増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路８８、メモリ２２、及びセンサー回路８７に、電源Ｓ４が供給されると、センサー素子８６で測定された測定量に基づく処理を信号処理回路８８で行うことが可能となる。【０１７９】
そして、信号処理回路８８で、上記一連の測定量に基づく処理が完了すると、フリップフロップ８４に対して、リセット信号Ｓ８４を出力して、フリップフロップ８４をリセット状態とする（図１４（ｃ）参照）。【０１８０】
フリップフロップ８４がリセット状態になると、第２のスイッチ制御信号Ｓ８１はディスイネーブル状態となり（図１４（ｄ）参照）、第２のスイッチ８２はＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えられる（図１４（ｅ）参照）。これにより、バッテリー１４から、増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路８８、メモリ２２、及びセンサー回路８７に対する、電源Ｓ４の供給が停止され、データキャリア８０は、再度センサー素子８６の測定量が、上記バッテリー１４からの電源供給を開始すべき条件を満たすことを待つ状態に戻る。【０１８１】
このように、上述した第２の電源制御部８１における一連の電源供給制御動作は、リーダライタ１からの受信信号Ｓ２から電源回路６により取り出された電源Ｓ３による電源供給を必要としないため、データキャリア８０がリーダライタ１の通信領域外に存在していない状態であっても実行され得るものである。【０１８２】
すなわち、データキャリア８０が、リーダライタ１の通信領域に存在しなくても、センサー素子８６の測定量によりバッテリー１４からの電源Ｓ４の供給を開始し、センサー素子８６の測定量に対する必要な処理を実行するデータキャリア８０を実現することができる。【０１８３】
なお、バッテリー１４からの電源Ｓ４は、常にフリップフロップ８４、及びセンサー信号判定回路８５に供給されている。しかし該フリップフロップ８４、及びセンサー信号判定回路８５に供給される非動作時の電源電流は、バッテリー１４の自然消耗と同等の０．０１μＡ程度の微小電流であり、データキャリア８０の実用上問題のない消費電流値である。【０１８４】
上述したように、本実施の形態５では、センサー素子８６で測定した測定値によって、バッテリー１４からの電源Ｓ４の供給制御を行うため、この電源供給制御処理中に、上記リーダライタ１よりコマンドが発行された場合、この２系統の処理で衝突が起こる。【０１８５】
この衝突を対策するため、本実施の形態５のデータキャリア８０では、上記２系統の処理が発生した場合、先に発生した処理が終了するまで、もう一方の処理を開始させないものとしている。【０１８６】
データキャリア８０では、センサー素子８６の測定量に基づいて、第２の電源制御部８１において、第２のスイッチ８２を通して、バッテリー１４からの電源供給が行われ、上記センサー素子８６の測定量に基づく処理が行われている間は、信号処理回路８８において、センサー８６の測定量に基づく処理中であるというフラグ信号を立てている。データキャリア８０がこの間にリーダライタ１からコマンドを受けた場合、データキャリア８０は、信号処理回路８８において、リーダライタ１からコマンドを受けたことのみ認識し、上記センサー素子８６の測定量に基づく処理を完了した後に、上記リーダライタ１に対してビジー状態であったことを知らせるレスポンス返信を行うようにしている。【０１８７】
逆に、データキャリア８０がリーダライタ１からコマンドを受けて、信号処理回路８８において該コマンドに基づく処理が行われている間は、リーダライタ８０は、該信号処理回路８８において、コマンド処理のビジー状態であるというフラグ信号を立てて、センサー素子８６の測定量に対する処理を開始しないようにしている。【０１８８】
これにより、データキャリア８０では、処理の衝突が発生しても、衝突が発生しなかった場合と等しい回路動作条件で、各々の処理を実行でき、特に、データキャリア８０において、上記センサー素子８６の測定量に基づく処理を、上記２系統の処理の衝突が発生しなかった場合と同一のノイズレベル、及び上記バッテリー１４に対する同一の負荷条件で行うことができるため、動作環境の相違、すなわち、リーダライタ１からのコマンドを受信していること、または、このコマンドに基づく処理を行っていることによって発生する測定量偏差の問題を解決することができるとともに、上記センサー素子８６の測定量に基づく処理と、上記リーダライタ１からのコマンド処理において、一方の処理プログラムをもう一方の処理プログラムによる影響を意識することなく構築することができるようになる。【０１８９】
以上のように、本実施の形態５によれば、データキャリア８０中に、リーダライタ１から送信された受信信号Ｓ２の信号レベル、及び信号波形に基づいて、バッテリー１４からの電源Ｓ４の供給を制御する第１の電源制御部７と、センサー素子８６の測定量に応じて、バッテリー１４からの電源Ｓ４の供給を制御する第２の電源制御部８１とを備えたので、データキャリア８０がリーダライタ１の通信領域にあれば、電源制御部７により、データキャリア８０へのバッテリー１４からの電源Ｓ４の供給を、受信信号Ｓ２の信号レベル、及び信号波形に応じて自動的に開始、または停止させ、また、データキャリア８０がリーダライタ１の通信領域外に置かれれば、バッテリー１４からの電源Ｓ４の供給を自動的に停止させるように制御することができ、また、データキャリア８０がリーダライタ１の通信領域外にあっても、電源制御部８１により、センサー素子８６の測定量に基づいてバッテリー１４からの電源Ｓ４の供給を開始し、センサー素子８６の測定量に基づく一連の処理を実行できる、使い勝手の良いデータキャリア８０を実現することができる。また、受信信号Ｓ２の信号処理、または通信処理などを、バッテリー１４によって、安定した電源供給が成された状態で行うことができるため、データキャリア４とリーダライタ１間で、常に実用レベルの通信信頼性を確保できることは言うまでもない。【０１９０】
さらに、本実施の形態５によれば、電源制御部７において、リーダライタ１からの受信信号Ｓ２の信号レベルが、予め設定されたレベル以上である状態が、予め設定された監視期間以上持続したことにより、バッテリー１４からの電源供給を開始し、かつ、受信信号Ｓ２の信号レベルが、予め設定されたレベル未満である状態が、予め設定された監視期間以上持続したことにより、上記バッテリー１４からの電源供給を停止するよう制御すると共に、電源制御部８１において、センサー素子８６の測定量が、予め設定された電源供給を開始すべき条件を満たした状態となれば、バッテリー１４からの電源供給を開始し、センサー素子８６の測定量に基づく必要な処理を終了すれば上記電源供給を停止するものとしたので、リーダライタ８０において、ノイズによる誤起動を防止しながら、リーダライタ１から送信されたコマンドに対する処理、及びセンサー素子８６の測定量に基づく処理の双方を、バッテリー１４からの電源供給を自動的に開始、または停止させて行うことが可能となり、無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。【０１９１】
なお、本実施の形態５では、電源制御部７にて、所定値以上の受信信号レベルの所定時間以上の持続性を確かめた後に、バッテリー１４からの電源Ｓ４の供給を開始するものとしたが、所定値以上の受信信号レベルを認識した時点でバッテリー１４からの電源Ｓ４の供給を開始した後、該所定値以上の受信信号の、所定時間以上の持続性を確認し、持続しなかった場合に限って、バッテリーからの電源供給を終了するようにしても良いし、また、リーダライタ１からの受信信号Ｓ２の信号レベルを判定するのではなく、受信信号Ｓ２の周波数を判定するものであっても良い。【０１９２】
（実施の形態６）
以下、本発明の実施の形態６における、第６の、バッテリーを備えた非接触データキャリアについて、図１５〜図１７を参照しながら説明する。【０１９３】
本実施の形態６は、データキャリアにバッテリーへの充電機能を備えたものである。
図１５は、本実施の形態６におけるバッテリーへの充電機能を備えたデータキャリアと、リーダライタとからなる通信システムの回路構成図である。【０１９４】
本実施の形態６における第６のデータキャリア９０は、アンテナ５と、電源回路６と、第１の電源制御部７と、増幅回路１５と、通信回路１６と、信号処理回路９５と、メモリ２２と、第２のスイッチ９１と、第２のスイッチ制御部９２と、２次電池であるバッテリー１４とを備える。【０１９５】
電源制御部７は、第１のスイッチ１３と、該スイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を、受信信号Ｓ２の信号レベル、及び信号波形に基づいて行う第１のスイッチ制御部１２とを備え、その構成は、上記実施の形態１と同様である。【０１９６】
第２のスイッチ９１は、受信信号Ｓ２から電源回路６により取り出された電源Ｓ３によるバッテリー１４の充電制御を行うものである。第２のスイッチ制御部９２は、第２のスイッチ９１のＯＮ／ＯＦＦ制御を、バッテリー１４の端子電圧に基づいて行うものであり、バッテリー１４の端子電圧の測定、及び、この測定結果に基づいた、バッテリー１４への充電が必要であるか否かの判定を行う充電電圧判定回路９４と、第２のスイッチ９１のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替える第２のスイッチ制御信号Ｓ９１を出力する第２のフリップフロップ９３とを備える。充電電圧判定回路９４から出力された充電電圧判定信号Ｓ９５を受けた信号処理回路９５は、第２のフリップフロップ９３を制御するために、第２のセット信号Ｓ９３、または第２のリセット信号Ｓ９４を出力する。そして、該第２のセット信号Ｓ９３、または第２のリセット信号Ｓ９４により、第２のフリップフロップ９３は、それぞれセット状態、またはリセット状態となる。【０１９７】
信号処理回路９５は、リーダライタ１から受信したコマンドに対する処理、該コマンドに対する必要なデータ処理、リーダライタ１へのレスポンス生成、及びメモリ２２とのアクセスに加え、新たに上記２次電池であるバッテリー１４への充電制御を行うものである。【０１９８】
なお、本実施の形態６において、第１のスイッチ１３は、第１のスイッチ制御信号Ｓ１０に基づいて、バッテリー１４から、データキャリア９０中の増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路９５、及びメモリ２２に対する電源Ｓ４の供給を制御するものであり、該第１のスイッチ制御信号Ｓ１０は、第１のフリップフロップ１１がリセット状態にある場合、第１のスイッチ１３をＯＦＦ状態に、第１のフリップフロップ１１がセット状態にある場合、スイッチ１３をＯＮ状態に切り替え、一方、第２のスイッチ制御信号Ｓ９１は、第２のフリップフロップ９３がリセット状態にある場合、第２のスイッチ９１をＯＦＦ状態に、第２のフリップフロップ９３がセット状態にある場合、第２のスイッチ９１をＯＮ状態に切り替えるものである。また、電源Ｓ３が立ち上がった直後の初期状態において、第１，第２のフリップフロップ１１、及び９４は共にリセット状態にあり、これにより、第１，第２のスイッチ１３、及び９１は共にＯＦＦ状態にある。【０１９９】
ここで、第２のスイッチ９１は、第１のスイッチ１３と同様のものであり、電源を必要としないものである。また、第２のフリップフロップ９３は、第１のフリップフロップ１１と同様のものである。【０２００】
以下、本実施の形態６による非接触データキャリアの動作について説明する。
データキャリア９０がリーダライタ１の通信領域にあると、データキャリア９０は、リーダライタ１から送信された信号Ｓ１をアンテナ５で受信する。アンテナ５で受信された受信信号Ｓ２は、電源回路６、整流回路８、及び増幅回路１５に入力される。【０２０１】
電源回路６に受信信号Ｓ２が入力されると、電源回路６は受信信号Ｓ２から電源Ｓ３を取り出し、電源制御部７中の第１のスイッチ制御部１２に電源Ｓ３を供給する。これにより、第１の電源制御部７では、第１のスイッチ制御部１２において、リーダライタ１から送信され、データキャリア９０で受信された受信信号Ｓ２の所定の信号レベルの持続性が判定され、この判定結果に基づいて、第１のスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。なお、上述した第１の電源制御部７内の、第１のスイッチ制御部１２、及び第１のスイッチ１３による、バッテリー１４からの電源供給の制御動作は、上記実施の形態１と同様であるため、詳述しない。【０２０２】
以上のようにして、上記データキャリア９０の増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路９５、及びメモリ２２に、電源Ｓ４が供給されると、データキャリア９０において、上記受信信号Ｓ２よりリーダライタ１からのコマンドを読み取って認識し、該コマンドに対する必要なデータ処理を行い、さらにコマンドに対するレスポンスをリーダライタ１に返信するための信号を生成する通常動作が開始される。この通常動作についても、上記実施の形態１と同様であるため、詳述しない。【０２０３】
本実施の形態６のデータキャリア９０においては、データキャリア９０がリーダライタ１の通信領域内に存在している場合に、リーダライタ１の通信のあき時間を利用して、リーダライタ１からデータキャリア９０に連続信号を送信することにより、バッテリー１４を充電するようにしている。【０２０４】
以下、図１６及び図１７を用いて、バッテリー１４を充電する動作について説明する。図１６は、本実施の形態６によるデータキャリアのバッテリーを充電するための、データキャリアの充電処理の流れと、充電処理にかかわる回路から出力される信号を示す波形図であり、（ａ）はバッテリー１４の端子電圧、（ｂ）は充電電圧判定信号Ｓ９５、（ｃ）はセット信号Ｓ９３、（ｄ）はリセット信号Ｓ９４、（ｅ）は第２のスイッチ制御信号Ｓ９１、（ｆ）は第２のスイッチ９１のＯＮ／ＯＦＦ状態、を示している。図１６（ｂ），（ｅ）では、論理“１”がイネーブル状態、論理“０”がディスイネーブル状態を示すものとする。そして、図１７は、本実施の形態６によるデータキャリアのバッテリーを充電するための、リーダライタとデータキャリアとの処理フローチャートを示す図である。【０２０５】
なお、図１６及び図１７で示す、上記アルゴリズムで使用されているリーダライタ１が発行するコマンド、データキャリア９０の回路動作、及びデータキャリア９０のレスポンスは、リーダライタ１の通信領域に複数のデータキャリアが存在する場合にも対応し得るものであり、リーダライタ１が、リーダライタ１の通信領域に存在するすべてのデータキャリアの認識動作を完了して、上記すべてのデータキャリアの固有Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（以下、「固有ＩＤ」と称す。）を認識した状態で行われるものである。そして、上記一つ、または複数のデータキャリアでは、充電電圧判定回路９４で、常にバッテリー１４の端子電圧を測定し、該端子電圧が、予め設定された充電が必要な電圧ＶSTARTになった時点で、充電電圧判定信号Ｓ９５をディスイネーブル状態とするものとする。【０２０６】
まず、リーダライタ１は、通信領域に存在する、固有ＩＤを認識している一つ、または複数のデータキャリアの中から、一つのデータキャリアを選択して、該選択したデータキャリアに対して、バッテリー１４への充電の必要性を問う第１コマンドを、該データキャリアの固有ＩＤをパラメータで指定しながら発行する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。【０２０７】
第１コマンドは、リーダライタ１の通信領域内に存在するすべてのデータキャリアで受信されるが、その一つ、または複数のデータキャリアのうちの、上記リーダライタが指定した固有ＩＤが一致するデータキャリアのみにおいて、該第１コマンドが実行される。【０２０８】
上記固有ＩＤが一致したデータキャリアでは、該信号処理回路９５で固有ＩＤが一致したことを認識する（ステップＳ２１）。これにより、信号処理回路９５は、充電電圧判定回路９４から入力される充電電圧判定信号Ｓ９５がイネーブル状態であれば、充電の必要はないという内容と、上記固有ＩＤとをパラメータとした第１レスポンスを、一方、充電電圧判定信号Ｓ９５がディスイネーブル状態にあれば、充電が必要であるという内容と、上記固有ＩＤとをパラメータとした第１レスポンスを生成し、リーダライタ１に返信する（ステップＳ２２，Ｓ２３）。【０２０９】
上記リーダライタ１が、データキャリア９０から、固有ＩＤと、充電が必要であるという内容とをパラメータとした第１レスポンスを受けると（ステップＳ１３）、リーダライタ１は、データキャリア９０に対して、第２のスイッチ９１をＯＮ状態に切り替えるよう指示する内容の第２コマンドを、該データキャリア９０の固有ＩＤをパラメータで指定しながら発行する（ステップＳ１４）。【０２１０】
なお上記ステップＳ２２において、上記リーダライタ１が、データキャリア９０から、固有ＩＤと、充電の必要はないという内容とをパラメータとしたレンスポンスを受けた場合、該データキャリア９０に対する充電処理を終了し、その旨を知らせる第２レスポンスを発行する（ステップＳ２５）。【０２１１】
固有ＩＤが一致するデータキャリア９０は、上記第２コマンドを受けると（ステップＳ２６）、第２コマンドを信号処理回路９５にて認識し、バッテリー充電処理を開始する（ステップＳ２７）。すなわち、データキャリア９０の信号処理回路９５から、第２のセット信号Ｓ９３を出力し（図１６（ｃ）参照）、第２のフリップフロップ９３をセット状態とする。【０２１２】
第２のフリップフロップ９３がセット状態となると、該第２のフリップフロップ９３は、第２のスイッチ制御信号Ｓ９１をイネーブル状態にし（図１６（ｅ）参照）、第２のスイッチ９１をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替える（図１６（ｆ）参照）。これにより、バッテリー１４への充電が開始される。【０２１３】
この充電期間中も、充電電圧判定回路９４では、バッテリー１４の端子電圧を測定している（図１６（ａ）参照）。そして、電源Ｓ３による充電により、バッテリー１４の端子電圧が上昇し、充電電圧判定回路９４が、該端子電圧が、予め設定された充電を終了すべき電圧ＶSTOPに達していることを検出すると、充電電圧判定信号Ｓ９５をイネーブル状態にする（図１６（ｂ）参照）。【０２１４】
充電電圧判定回路９４から、イネーブル状態の充電電圧判定信号Ｓ９５を受けた信号処理回路９５は、第２のフリップフロップ９３に、第２のリセット信号Ｓ９４を出力し（図１６（ｄ）参照）、該第２のリセット信号Ｓ９４を受信した第２のフリップフロップ９３は、リセット状態となり、第２のスイッチ制御信号Ｓ９１をディスイネーブル状態にして（図１６（ｅ）参照）、第２のスイッチ９１をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替える（図１６（ｆ）参照）。これにより、バッテリー１４への充電を終了する（ステップＳ２４）。なお、バッテリー１４からの電源Ｓ４は、常に第２のフリップフロップ９３、及び充電電圧判定回路９４に供給されている。しかし該第２のフリップフロップ９３、及び充電電圧判定回路９４に供給される非動作時の電源電流は、バッテリー１４の自然消耗と同等の０．０１μＡ程度の微小電流であり、データキャリア９０の実用上問題のない消費電流値である。【０２１５】
この後、データキャリア９０は、リーダライタ１に対して、バッテリー１４への充電が完了したことを知らせる第２レスポンスを、データキャリア９０の固有ＩＤをパラメータとして指定しながら送信する（ステップＳ２５）。【０２１６】
上記リーダライタ１は、充電が完了した、または充電が必要でないことを示す第２レスポンスを受けると、該第２レスポンスで指定されていた固有ＩＤを認識し、該固有ＩＤのデータキャリアを、充電を完了したデータキャリアと認識する。【０２１７】
さらに、リーダライタ１は、必要に応じて、さらにその通信領域内に、上記処理済みの固有ＩＤと異なる固有ＩＤを持ち、かつ、上記一連の充電処理が必要なデータキャリアが存在するかを、上記第１コマンドを発行することにより判定して行く（ステップＳ１６）。そして、この判定の結果、リーダライタ１において、充電処理が必要なデータキャリアがあると判定された場合、リーダライタ１は、該データキャリアに対して、再度充電処理を開始し、充電処理が必要なデータキャリアが存在しないと判定された場合、一連の充電処理を終了する。【０２１８】
ところで、上記リーダライタ１が、通信領域にあるひとつのデータキャリアに対して、上述した充電処理を行っている途中で、リーダライタ１において、通信領域に存在する、別のデータキャリアとの通信の必要性が生じた場合、リーダライタ１は、該充電処理を行っているデータキャリアのバッテリーに対する充電を中断して、該別のデータキャリアと通信を開始することができる。【０２１９】
この場合、上記リーダライタ１は、まずデータキャリア９０に対して、固有ＩＤを指定しながら、充電処理の中断を命令する第３コマンドを発行した後（ステップＳ１７）、別のデータキャリアとの通信を開始する（ステップＳ１８）。【０２２０】
そして、上記充電処理中のデータキャリア９０は、上記第３コマンドを受けると（ステップＳ２８）、該データキャリアの固有ＩＤと、該第３コマンドで指定された固有ＩＤとが一致していることを信号処理回路９５で認識した後、バッテリー充電の中断処理を行う（ステップＳ２９）。【０２２１】
すなわち、信号処理回路９５から第２のフリップフロップ９３に対して第２のリセット信号Ｓ９４を出力する。該第２のリセット信号Ｓ９４を受信した第２のフリップフロップ９３は、リセット状態となり、第２のスイッチ制御信号Ｓ９１をディスイネーブル状態にして、第２のスイッチ９１をＯＦＦ状態とすることで、バッテリー１４への充電を停止すると共に、リーダライタ１に対して、充電を停止させたことを知らせる第３レスポンスを、該データキャリアの固有ＩＤをパラメータで指定して送信する。第３レスポンスを受けたリーダライタ１は、該第３レスポンスで指定されている固有ＩＤを認識し、該固有ＩＤのデータキャリアを、充電が未完了のデータキャリアであると認識する。【０２２２】
そして、リーダライタ１が、通信が必要な別のデータキャリアと行っていた通信が完了した時点で（ステップＳ１９）、該リーダライタ１は、必要に応じて、上記充電が未完了であるデータキャリアに対して、そのデータキャリアの固有ＩＤと共に充電処理を開始することを指示する第２コマンドを発行し（ステップＳ２０）、該第２コマンドを受信したデータキャリア９０は、バッテリー充電処理を開始する（ステップＳ３０，Ｓ３１）。【０２２３】
以上のように、本実施の形態６によれば、データキャリア９０において、リーダライタ１から受信した受信信号Ｓ２から、電源回路６にて取り出した電源Ｓ３により、バッテリー１４を充電する充電機能を備えたので、データキャリア９０をバッテリーの充電により繰り返し使用することが可能となった。【０２２４】
加えて、本実施の形態６によれば、リーダライタ１は通信領域に存在するひとつまたは複数のデータキャリアに対して、充電処理を行うデータキャリアをひとつずつ選択しながら、かつ、充電処理中に定期的または突発的に発生する、該充電処理を行っているデータキャリア以外のデータキャリアとの必要な通信をも保障しながら、該充電処理を行っているデータキャリアのバッテリーへの充電を継続することを可能とした。
【産業上の利用可能性】
【０２２５】
本発明の非接触データキャリアは、リーダライタとの通信において実用上問題のない起動動作の信頼性、及び通信動作の信頼性を確保できるものであり、かつ、無駄なバッテリーの消耗を防止できるものとして有用である。さらに、センサー素子を備えた上記非接触データキャリアは、上記に加え、リーダライタと独立してデータキャリアのみでセンサー情報に対する処理を実行できるものとして有用である。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年4月17日(2008.4.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーダライタと、アンテナを介して電磁波、または電磁誘導結合を用いた無線通信を行う非接触データキャリアであって、
該アンテナで受信した受信信号から、電源を得る電源手段と、
該受信信号を復調する復調手段と、
該復調された信号を復号化する復号化手段と、
該復号化された信号の内容に基づくデータ処理と、上記リーダライタへ送信する信号の生成とを行う信号処理手段と、
該信号処理手段で生成された該リーダライタへ送信する信号を符号化する符号化手段と、
該符号化手段で符号化された信号を変調信号とする変調手段と、
非接触データキャリアの一部、または全体の回路に、電源供給を行うバッテリーと、
該バッテリーから該非接触データキャリアの一部、または全体の回路への電源供給の開始、または停止を、上記受信信号の信号状態に基づいて制御する電源制御手段と、を備え、
上記電源制御手段は、
上記受信信号の周波数が、所定の周波数レンジに含まれているかを判定する、第５の判定を行う周波数判定手段と、
該周波数判定手段で第５の判定が成された後、該受信信号の周波数が上記所定の周波数レンジに含まれる状態が、所定時間持続するかを判定する、第６の判定を行う時間判定手段と、を備え、
上記周波数判定手段において第５の判定が成された後に、上記時間判定手段で第６の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアに対する電源供給を開始する、
ことを特徴とする非接触データキャリア。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触データキャリアであって、
上記時間判定手段は、上記第６の判定に加え、上記受信信号の周波数が上記周波数レンジに含まれない状態が、所定時間持続するかを判定する、第７の判定をさらに行うものであって、
上記電源制御手段は、
上記周波数判定手段において第５の判定が成された後に、上記時間判定手段で第６の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアに対する電源供給を開始し、
上記時間判定手段で第７の判定が成されたとき、上記電源供給を停止する、
ことを特徴とする非接触データキャリア。
【請求項３】
リーダライタと、アンテナを介して電磁波、または電磁誘導結合を用いた無線通信を行う非接触データキャリアであって、
該アンテナで受信した受信信号から、電源を得る電源手段と、
該受信信号を復調する復調手段と、
該復調された信号を復号化する復号化手段と、
該復号化された信号の内容に基づくデータ処理と、上記リーダライタへ送信する信号の生成とを行う信号処理手段と、
該信号処理手段で生成された該リーダライタへ送信する信号を符号化する符号化手段と、
該符号化手段で符号化された信号を変調信号とする変調手段と、
非接触データキャリアの一部、または全体の回路に、電源供給を行うバッテリーと、
該バッテリーから該非接触データキャリアの一部、または全体の回路への電源供給の開始、または停止を、上記受信信号の信号状態に基づいて制御する電源制御手段と、を備え、
上記電源制御手段は、
上記受信信号の周波数が、所定の周波数レンジに含まれているかを判定する、第５の判定を行う周波数判定手段と、
上記周波数判定手段で第５の判定が成された後、該受信信号の周波数が上記所定の周波数レンジに含まれる状態が、所定時間持続するかを判定する、第６の判定を行う時間判定手段と、を備え、
上記周波数判定手段で第５の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始し、
上記時間判定手段で第６の判定が成されたとき、上記電源供給を継続し、該第６の判定がなされなかったときは、上記電源供給を停止する、
ことを特徴とする非接触データキャリア。
【請求項４】
請求項３に記載の非接触データキャリアであって、
上記時間判定手段は、上記第６の判定に加え、上記受信信号の周波数が上記周波数レンジに含まれない状態が、所定時間持続するかを判定する、第７の判定をさらに行うものであって、
上記電源制御手段は、
上記周波数判定手段で第５の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始し、
上記時間判定手段で第６の判定が成された状態で、上記時間判定手段で第７の判定が成されたとき、上記電源供給を停止する、
ことを特徴とする非接触データキャリア。
【請求項５】
リーダライタと、アンテナを介して電磁波、または電磁誘導結合を用いた無線通信を行う非接触データキャリアであって、
該アンテナで受信した受信信号から、電源を得る電源手段と、
該受信信号を復調する復調手段と、
該復調された信号を復号化する復号化手段と、
該復号化された信号の内容に基づくデータ処理と、上記リーダライタへ送信する信号の生成とを行う信号処理手段と、
該信号処理手段で生成された該リーダライタへ送信する信号を符号化する符号化手段と、
該符号化手段で符号化された信号を変調信号とする変調手段と、
非接触データキャリアの一部、または全体の回路に、電源供給を行うバッテリーと、
該バッテリーから該非接触データキャリアの一部、または全体の回路への電源供給の開始、または停止を、上記受信信号の信号状態に基づいて制御する第１の電源制御手段と、
センサー素子と、
上記バッテリーから該非接触データキャリアへの電源供給の開始、または停止を、上記センサー素子で測定された測定量に基づいて制御する第２の電源制御手段と、を備え、
上記信号処理手段は、上記復号化された信号の内容に基づくデータ処理、または／及び、上記センサー素子で測定された測定量に基づくデータ処理、または／及び、上記リーダライタへ送信する信号の生成、または／及び、上記メモリへの記録を行う、
ことを特徴とする非接触データキャリア。
【請求項６】
請求項５に記載の非接触データキャリアであって、
上記第２の電圧制御手段は、
上記センサー素子で測定された測定量に基づいて、上記バッテリーから該非接触データキャリアへの電源供給を自動的に開始し、
上記信号処理手段で、上記測定量に基づいて予め決められた処理が開始され、これが終了されたとき、上記電源供給を停止する、
ことを特徴とする非接触データキャリア。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触ＩＣカードや、非接触タグなどの非接触データキャリアに関するものであり、特にバッテリーを備えた非接触データキャリアに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バッテリーレスの非接触データキャリアとしては、ＨＦ（Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の周波数の電磁誘導結合による近接通信を行う非接触ＩＣカードと、ＵＨＦ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯、またはＳＨＦ（Ｓｕｐｅｒ  Ｈｉｇｈ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯の周波数の電磁波を用いた、近接通信と比較してより長距離の通信を行う非接触タグがあり、これらの多くは、リーダライタからの無線通信により受信した信号より電源を得て動作するものである。
【０００３】
しかしながら、上記非接触タグは、近接通信を行う非接触ＩＣカードと比べて、リーダライタから得られる受信電力が限られてしまう現状があり、消費電力の増大を招く高機能化や回路規模の増大が困難であった。
【０００４】
これを解決するため、近年では、非接触タグなどの非接触データキャリアに、バッテリーを備えたもの（特許文献１参照）が実用化されている。バッテリーを備えることにより、上記リーダライタから得る電源と、該バッテリーからの電源とを組み合わせて、バッテリーレスの場合と比較してより大きな電力を確保し、電源の安定性が求められる複雑なデータ処理や、大容量のデータ処理等を安定して行っている。
【０００５】
以下、従来のバッテリーを備えた非接触データキャリアについて説明する。図１８は、従来のバッテリー（図１８においては「電源部」と称する。）を備えた非接触データキャリア（図１８においては「応答器」と称する。）と、該非接触データキャリアとマイクロ波による通信を行うリーダライタ（図１８においては「質問器」と称する。）とから成る、通信システムの構成を概略的に示す図であり、図１９は、従来の非接触タグの起動時の動作を示す波形図である。
【０００６】
図１８に示すように、従来のバッテリーを備えた応答器１４４は、質問器１４１から信号を受信し、かつ、質問器１４１へ信号を送信するアンテナ１５１と、送信回路１５２から出力された送信信号をアンテナ１５１に送り、かつ、アンテナ１５１で受信された信号を分配器１５７に送る方向性結合器１５６と、方向性結合器１５６から送られて来た受信信号を、電力分配して受信回路１５３と検波回路１５８とに与える分配器１５７と、検波回路１５８の出力からクロック信号、及び起動コマンドを抽出するクロック抽出回路１５９と、該抽出された起動コマンドが、予め設定された判定用の基準コマンドと一致しているか否かを判定する判定部１６０と、質問器１４１からのコマンドの認識、該コマンドに基づく処理、及び質問器１４１へのレスポンス生成を行うＣＰＵ１６１と、応答器１４４内の各回路に電源を供給する電源部１５５と、上記判定部１６０の判定結果に基づいて電源部１５５からの電源供給の開始または停止の制御を行うスイッチ１５４とにより構成されている。
【０００７】
電源部１５５からは、常にクロック抽出回路１５９、及び判定部１６０に電源供給が成されている。また、方向性結合器１５６、分配器１５７、及び検波回路１５８は、質問器１４１から受信した受信電源で動作するものである。
【０００８】
このような構成において、応答器１４４が質問器１４１から、図１９（ａ）に示すような起動コマンドを含んだ信号を受信すると、応答器１４４において、該受信信号は、方向性結合器１５６、及び分配器１５７を通って、検波回路１５８にて検波される。そして、該検波回路１５８で得られた検波信号（図１９（ｂ））は、クロック抽出回路１５９に入力されて起動コマンドが抽出される。上記クロック抽出回路１５９で抽出された起動コマンドは、判定部１６０に入力され、該起動コマンドのコードが予め設定された判定用の起動コマンドのコードと一致するか否かが判定される。一致した場合、図１９（ｃ）に示すように、出力レベルを変化させてスイッチ１５４をＯＮ状態にする。このようにスイッチ１５４がＯＮ状態になると、電源部１５５から送信回路１５２、受信回路１５３、及びＣＰＵ１６１への電源供給が開始され、この結果応答器１４４が起動される。
【特許文献１】特開２００５−８０２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、バッテリーを備えた非接触データキャリアでは、バッテリーから供給される電源を用いてリーダライタとの通信を行うため、該バッテリーの消耗をできるだけ抑制しながら、必要な通信信頼性を確保した通信を行う必要がある。
【００１０】
しかしながら、上述したような従来の応答器１４４では、常に電源部１５５から電源供給を行っているので、電源部１５５の消耗が大きい課題があった。
【００１１】
また、従来の非接触データキャリアは、電源部１５５からの電源供給が成されていない状態、すなわち、質問器１４１からの受信電力から得られる電源により電源供給が成されている状態において、質問器１４１から起動コマンドを受け、クロック抽出回路および判定回路において、不安定な電源供給に起因する不完全な通信状態で得られた起動コマンドの認識動作を行うこととなるため、応答器１４４を確実に起動させることが困難という課題があった。
【００１２】
かつ、従来の応答器１４４では、判定部１６０において、コード状の起動コマンドを判定する複雑な処理を必要とし、さらに、この複雑な処理のために、応答器１４４の起動に時間がかかってしまう課題もあった。
【００１３】
本発明は上記課題を解決するものであり、バッテリーを備えた非接触データキャリアの起動、すなわち、該バッテリーから非接触データキャリア内部の各回路への電源供給の開始を、リーダライタとの通信状態が理想レベルでない悪い環境でも正しく行うことができ、かつ、該非接触データキャリアの起動、すなわち非接触データキャリアへの電源供給の開始を、コード状の複雑な起動コマンドを必要とせず、すなわち、該起動コマンドの判定のための複雑なデータ処理、及び処理時間を必要とすることなく行うことができる、使い勝手の良い非接触データキャリアを提供することを目的とする。
【００１４】
さらに本発明は、通信信頼性の向上、及び無駄なバッテリーの消耗を防止できる非接触データキャリアを提供することを目的とする。
【００１５】
さらに本発明は、バッテリーを備えた非接触データキャリアの応用として、リーダライタから起動コマンドを受信しなくとも、データキャリア単体で起動し、必要な処理を行なうことができる非接触データキャリアを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明の非接触データキャリアは、リーダライタと、アンテナを介して電磁波、または電磁誘導結合を用いた無線通信を行う非接触データキャリアであって、該アンテナで受信した受信信号から、電源を得る電源手段と、該受信信号を復調する復調手段と、該復調された信号を復号化する復号化手段と、該復号化された信号の内容に基づくデータ処理と、上記リーダライタへ送信する信号の生成とを行う信号処理手段と、該信号処理手段で生成された該リーダライタへ送信する信号を符号化する符号化手段と、該符号化手段で符号化された信号を変調信号とする変調手段と、非接触データキャリアの一部、または全体の回路に、電源供給を行うバッテリーと、該バッテリーから該非接触データキャリアの一部、または全体の回路への電源供給の開始、または停止を、上記受信信号の信号状態に基づいて制御する電源制御手段と、を備えるものである。
【００１７】
これにより、上記非接触データキャリアが受信した受信信号の信号状態に応じて、自動的に上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給の開始、及び停止を制御することが可能となり、該バッテリーから供給される安定した電源によりデータキャリアを動作させることが可能となるため、リーダライタとの通信信頼性の向上をはじめ、複雑なデータ処理、及び大容量のデータ処理を行なうための回路規模の増大が可能となる。さらに、無効な受信信号による誤起動の防止、及び受信信号の非検出によるバッテリーからの電源供給の停止機能により、無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。
【００１８】
また、本発明の非接触データキャリアは、上記電源制御手段は、上記受信信号の信号レベルが、所定の振幅以上であるかを判定する第１の判定を行うレベル判定手段と、該レベル判定手段で第１の判定が成された後、該受信信号が上記所定の振幅以上である状態が、所定時間持続するかを判定する第２の判定を行う時間判定手段と、を備え、上記レベル判定手段において第１の判定が成された後に、上記時間判定手段で第２の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始するものである。
【００１９】
これにより、ノイズによる非接触データキャリアの誤起動を防止しながら、上記受信信号の信号レベル、及び信号波形に応じて、自動的に上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始できるため、当該非接触データキャリアの起動動作の信頼性を向上させ、かつ、誤起動による無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。
【００２０】
さらに、本発明の非接触データキャリアは、上記レベル判定手段は、上記第１の判定に加え、上記受信信号の信号レベルが所定の振幅未満であるかを判定する、第３の判定をさらに行い、上記時間判定手段は、上記第２の判定に加え、上記レベル判定手段で第３の判定が成された後に上記受信信号が該所定の振幅未満である状態が、所定時間以上するかを判定する、第４の判定をさらに行うものであって、上記電源制御手段は、上記レベル判定手段において第１の判定が成された後に、上記時間判定手段において第２の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始し、上記レベル判定手段において第３の判定が成された後に、上記時間判定手段で第４の判定が成されたとき、上記電源供給を停止するものである。
【００２１】
これにより、受信信号の停止、または受信信号の無効化に対して、自動的にバッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を停止することができるため、ノイズによる誤起動を防止しながら、さらに非通信状態における無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。
【００２２】
また、本発明の非接触データキャリアは、上記電源制御手段は、上記受信信号の信号レベルが、所定の振幅以上であるかを判定する第１の判定を行うレベル判定手段と、該レベル判定手段で第１の判定が成された後、該受信信号が上記所定の振幅以上である状態が、所定時間持続するかを判定する第２の判定を行う時間判定手段と、を備え、上記レベル判定手段で第１の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始し、上記時間判定手段で第２の判定が成されたとき、上記電源供給を継続し、該第２の判定が成されなかったときは、上記電源供給を停止するものである。
【００２３】
これにより、データキャリアの受信感度を高めて、受信レベルが低い受信信号の検出を可能とした状態においても、ノイズにより誤起動しても、その後で受信信号がノイズであったと判定されることにより自動的に起動解除が行われるようになる。この結果、データキャリアの受信感度を高めても、ノイズによる非接触データキャリアの誤起動を解除できるため、データキャリアの起動動作の信頼性を損なうことなく、誤起動による無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。
【００２４】
さらに、本発明の非接触データキャリアは、上記レベル判定手段は、上記第１の判定に加え、上記受信信号の信号レベルが所定の振幅未満であるかを判定する、第３の判定をさらに行い、上記時間判定手段は、上記第２の判定に加え、上記レベル判定手段で第３の判定が成された後に上記受信信号が該所定の振幅未満である状態が、所定時間持続するかを判定する、第４の判定をさらに行うものであって、上記電源制御手段は、上記レベル判定手段で第１の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始し、上記時間判定手段で第２の判定が成された状態で、上記レベル判定手段において第３の判定が成された後に、上記時間判定手段で第４の判定が成されたとき、上記電源供給を停止するものである。
【００２５】
これにより、受信信号の停止、または受信信号の無効化に対して、自動的にバッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を停止することができるため、ノイズによる誤起動を防止しながら、さらに非通信状態における無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。
【００２６】
また、本発明の非接触データキャリアは、上記電源制御手段は、上記受信信号の周波数が、所定の周波数レンジに含まれているかを判定する、第５の判定を行う周波数判定手段と、該周波数判定手段で第５の判定が成された後、該受信信号の周波数が上記所定の周波数レンジに含まれる状態が、所定時間持続するかを判定する、第６の判定を行う時間判定手段と、を備え、上記周波数判定手段において第５の判定が成された後に、上記時間判定手段で第６の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアに対する電源供給を開始するものである。
【００２７】
これにより、ノイズに加えて、周波数が異なる信号、及び周波数が一定でない信号による非接触データキャリアの誤起動を防止しながら、上記受信信号の周波数及び信号波形に応じて、自動的に上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始できるようになる。ノイズに加えて、異なる周波数の信号、及び周波数が一定でない信号による誤起動を防止する機能が追加されるため、さらに当該非接触データキャリアの起動動作の信頼性を向上させ、かつ、誤起動による無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。
【００２８】
さらに、本発明の非接触データキャリアは、上記時間判定手段は、上記第６の判定に加え、上記受信信号の周波数が上記周波数レンジに含まれない状態が、所定時間持続するかを判定する、第７の判定をさらに行うものであって、上記電源制御手段は、上記周波数判定手段において第５の判定が成された後に、上記時間判定手段で第６の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアに対する電源供給を開始し、上記時間判定手段で第７の判定が成されたとき、上記電源供給を停止するものである。
【００２９】
これにより、受信信号の停止、または受信信号の無効化に対して、自動的にバッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を停止することができるため、ノイズ、または周波数が異なる信号、または周波数が一定でない信号による誤起動を防止しながら、さらに、非通信状態における無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。
【００３０】
また、本発明の非接触データキャリアは、上記電源制御手段は、上記受信信号の周波数が、所定の周波数レンジに含まれているかを判定する、第５の判定を行う周波数判定手段と、上記周波数判定手段で第５の判定が成された後、該受信信号の周波数が上記所定の周波数レンジに含まれる状態が、所定時間持続するかを判定する、第６の判定を行う時間判定手段と、を備え、上記周波数判定手段で第５の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始し、上記時間判定手段で第６の判定が成されたとき、上記電源供給を継続し、該第６の判定がなされなかったときは、上記電源供給を停止するものである。
【００３１】
これにより、データキャリアの受信感度を高めて、受信レベルが低い受信信号の検出を可能とした状態においても、ノイズ、または周波数が異なる信号、または周波数が一定でない信号により誤起動しても、その後で受信信号がノイズ、または周波数が異なる信号、または周波数が一定でない信号であったと判定されることにより自動的に起動解除が行われるようになる。この結果、データキャリアの受信感度を高めても、ノイズ、または周波数が異なる信号、または周波数が一定でない信号による非接触データキャリアの誤起動を解除できるため、データキャリアの起動動作の信頼性を損なうことなく、誤起動による無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。
【００３２】
さらに、本発明の非接触データキャリアは、上記時間判定手段は、上記第６の判定に加え、上記受信信号の周波数が上記周波数レンジに含まれない状態が、所定時間持続するかを判定する、第７の判定をさらに行うものであって、上記電源制御手段は、上記周波数判定手段で第５の判定が成されたとき、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を開始し、上記時間判定手段で第６の判定が成された状態で、上記時間判定手段で第７の判定が成されたとき、上記電源供給を停止するものである。
【００３３】
これにより、受信信号の停止、または受信信号の無効化に対して、自動的にバッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給を停止することができるため、ノイズ、または周波数が異なる信号、または周波数が一定でない信号による誤起動を防止しながら、さらに、非通信状態における無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。
【００３４】
また、本発明の非接触データキャリアは、センサー素子と、上記バッテリーから該非接触データキャリアへの電源供給の開始、または停止を、上記センサー素子で測定された測定量に基づいて制御する第２の電源制御手段と、をさらに備え、上記信号処理手段は、上記復号化された信号の内容に基づくデータ処理、または／及び、上記センサー素子で測定された測定量に基づくデータ処理、または／及び、上記リーダライタへ送信する信号の生成、または／及び、上記メモリへの記録を行うものである。
【００３５】
これにより、非接触データキャリアが、リーダライタの通信領域外に置かれていて、データキャリアがリーダライタからの受信信号から電源を得られない状態であっても、センサー素子で測定された測定量によって、自動的にデータキャリアに備えたバッテリーからデータキャリアに対しての電源供給が開始され、該バッテリーからの電源供給によって、データキャリア単体で該センサー素子の測定値の値に基づく必要な処理を実行できるようになる。
【００３６】
さらに、本発明の非接触データキャリアは、上記第２の電圧制御手段は、上記センサー素子で測定された測定量に基づいて、上記バッテリーから該非接触データキャリアへの電源供給を自動的に開始し、上記信号処理手段で、上記測定量に基づいて予め決められた処理が開始され、これが終了されたとき、上記電源供給を停止するものである。
【００３７】
これにより、当該非接触データキャリアにおいて、センサー素子で測定された測定量によって、自動的にバッテリーからデータキャリアへの電源供給が開始されても、必要な処理が終了すればバッテリーからの電源供給が自動的に停止されるので、非動作状態における無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。
【００３８】
また、本発明の非接触データキャリアは、上記バッテリーが充電可能な２次電池であり、かつ、該バッテリーの端子電圧を測定し、測定された端子電圧が所定の第１の電圧値未満であるかを判定する、第８の判定と、該端子電圧が所定の第２の電圧値以上であるかを判定する、第９の判定とを行う充電電圧判定手段と、上記受信信号から電源を取り出す電源手段による該バッテリーの充電を、上記充電電圧判定手段の判定結果と、上記リーダライタが当該非接触データキャリアに対してバッテリーへの充電を許可する充電許可信号を受信したか、及び、上記リーダライタが非接触データキャリアに対してバッテリーへの充電を停止させる充電停止信号を受信したかに基づいて制御する充電制御手段と、をさらに備え、該充電制御手段は、当該非接触データキャリアが上記リーダライタからの上記充電許可信号を受信し、かつ、上記充電電圧判定手段で第８の判定が成されたとき、上記バッテリーに対する充電を開始し、上記充電電圧判定手段で第９の判定が成されたとき、または、上記リーダライタから上記充電停止信号を受信したとき、上記充電を停止するものである。
【００３９】
これにより、当該非接触データキャリアに備えたバッテリーを充電することが可能となるため、該データキャリアを繰り返し使用することが可能となる。加えて、リーダライタからの充電許可信号と充電停止信号により、バッテリーへの充電を中断し、または再開することができるので、定期的または突発的に発生する、充電を行っている当該データキャリア以外のデータキャリアとリーダライタとの必要な通信をも保障しながら、上記バッテリーへの充電を継続して行くことが可能となる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の非接触データキャリによれば、リーダライタと、電磁波、または電磁誘導結合を用いた無線通信を行うアンテナと、該アンテナで受信した受信信号から、電源を得る電源手段と、該受信信号を復調する復調手段と、該復調された信号を復号化する復号化手段と、該復号化された信号の内容に基づくデータ処理と、該リーダライタへ送信する信号の生成とを行う信号処理手段と、該信号処理手段で生成された該リーダライタへ送信する信号を符号化する符号化手段と、該符号化された信号を変調信号とする変調手段と、該データキャリアの一部、または全体の回路に、電源供給を行うバッテリーと、該バッテリーから該データキャリアの一部、または全体の回路への電源供給の開始、または停止を、上記受信信号の信号状態に基づいて制御する電源制御手段と、を備えるようにしたので、当該非接触データキャリアが、リーダライタより受信した受信信号の信号状態に応じて、自動的に上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給の開始、または停止を制御することが可能となり、該バッテリーから供給される安定した電源によりデータキャリアを動作させることが可能となるため、リーダライタとの通信信頼性の向上をはじめ、複雑なデータ処理、大容量のデータ処理、さらには回路規模の増大が可能となる。さらに、無効な受信信号による誤起動の防止、及び受信信号の無効化の検出によるバッテリーからの電源供給の停止機能により、無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。
【００４１】
また、本発明の非接触データキャリアによれば、上記リーダライタから受信した受信信号の信号レベル、または／及び、周波数を判定し、該信号レベル、または／及び、周波数の値が予め設定された条件を満たしているかを判定し、かつ、その条件を満たした状態の持続性を判定して、上記バッテリーからの電源供給を開始、または停止するようにしたので、ノイズをはじめ、周波数が異なる信号、または周波数が一定でない信号の受信に対する誤起動を防止しながら、有効な起動信号の受信に対して、上記バッテリーからの電源供給の開始、または停止の制御を行うことが可能となるため、上記非接触データキャリアの起動動作の信頼性を向上させることができるとともに、誤起動による無駄なバッテリーの消耗や非動作状態における無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。
【００４２】
また、本発明の非接触データキャリアによれば、当該非接触データキャリアに、センサー素子と、該センサー素子で測定された測定量に基づいて、上記バッテリーから当該非接触データキャリアへの電源供給の開始、または停止を制御する第２の電源制御部を備えたので、当該非接触データキャリアが上記リーダライタの通信領域に存在していなくても、当該非接触データキャリアのみで、センサー素子の測定量が予め決められた条件を満たしたことにより起動して、該センサー素子から得られた測定量に対する必要な処理を実行することが可能となる。
【００４３】
また、本発明の非接触データキャリアによれば、上記バッテリーが充電可能な２次電池であり、かつ、該バッテリーの端子電圧を測定し、該測定された端子電圧が該バッテリーの充電が必要な電圧値であるか否かを判定する充電電圧判定手段と、上記受信信号から電源を取り出す電源手段による該バッテリーの充電を、上記充電電圧判定手段の判定結果と、リーダライタがデータキャリアに対してバッテリーへの充電を許可する充電許可信号を受信したか否か、及び、リーダライタがデータキャリアに対してバッテリーへの充電を停止させる充電停止信号を受信したか否かに基づいて制御する充電制御手段とをさらに備えたので、該非接触データキャリアに備えたバッテリーを充電することが可能となり、該データキャリアを繰り返し使用することが可能となる。加えて、リーダライタからの充電許可信号と充電停止信号により、バッテリーへの充電を中断し、または再開することができるので、定期的または突発的に発生する、充電を行っている当該データキャリア以外のデータキャリアとリーダライタとの必要な通信をも保障しながら、上記バッテリーへの充電を継続して行くことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における、第１の、バッテリーを備えた非接触データキャリアについて、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００４５】
本実施の形態１では、当該非接触データキャリアに対する、バッテリーからの電源供給の制御を、リーダライタから受信した受信信号の信号レベル、及び信号波形に基づいて行うようにしたものである。
【００４６】
図１は、本実施の形態１における非接触データキャリア（以下、単に「データキャリア」と称する。）と、リーダライタからなる通信システムの回路構成図である。
【００４７】
リーダライタ１は、内部回路２とアンテナ３とからなり、該内部回路２とアンテナ３とは電気的に接続されている。
【００４８】
本実施の形態１におけるデータキャリア４は、アンテナ５と、該アンテナ５で受信された受信信号Ｓ２から電源Ｓ３を取り出す電源回路６と、上記受信信号Ｓ２の増幅を行う増幅回路１５と、上記リーダライタ１との双方向の通信を行うための変調／復調動作、及び符号化／復号化動作を行う通信回路１６と、上記リーダライタ１からのコマンド処理、または／及び、該コマンドに対する必要なデータ処理、または／及び、リーダライタ１へのレスポンス生成、または／及び、メモリ２２とのアクセスを行う信号処理回路２１と、メモリ２２と、バッテリー１４と、該バッテリー１４からデータキャリア４に対する電源供給の制御を行う電源制御部７とを備える。
【００４９】
上記通信回路１６は、受信回路として、上記増幅信号Ｓ１２を復調する復調回路１７と、復調回路１７から得られた復調信号Ｓ１３を復号化する復号化回路１８とを備え、かつ、送信回路として、上記信号処理回路２１で生成された、リーダライタ１に返信するための２値のレスポンス信号Ｓ１７を符号化する符号化回路１９と、符号化回路１９から得られた符号化信号Ｓ１６を変調する変調回路２０とを備える。
【００５０】
上記電源制御部７は、ＭＯＳ−ＦＥＴで構成された電子スイッチ１３（以下、単に「スイッチ」と称す。）と、該スイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を、上記受信信号Ｓ２の信号レベル、及び信号波形に基づいて行うスイッチ制御部１２とからなり、該スイッチ制御部１２は、上記受信信号Ｓ２を整流する整流回路８と、整流回路８から得られた整流信号Ｓ５のレベルと、予め設定された基準レベルとを比較して、その比較結果を示すレベル判定信号Ｓ６を出力するレベル判定回路９と、該レベル判定信号Ｓ６が、予め設定された監視期間以上イネーブル状態にあるか否かを判定し、該判定結果に基づいて、後段のフリップフロップ１１の状態を制御するタイマー回路１０と、該タイマー回路１０の制御の下、上記スイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うスイッチ制御信号Ｓ１０を出力するフリップフロップ１１とを備える。
【００５１】
なお、本実施の形態１において、上記スイッチ１３は、上記スイッチ制御信号Ｓ１０に基づいて、上記バッテリー１４から、データキャリア４中の増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２に対する電源供給を制御するものであり、上記スイッチ制御信号Ｓ１０は、上記フリップフロップ１１がリセット状態にある場合、該スイッチ１３をＯＦＦ状態に、また上記フリップフロップ１１がセット状態にある場合、該スイッチ１３をＯＮ状態に切り替えるものである。また、電源Ｓ３が立ち上がった直後の初期状態において、該フリップフロップ１１はリセット状態にあり、従って、初期状態において、スイッチ１３はＯＦＦ状態にある。また、スイッチ１３は、電源を必要としないものである。
【００５２】
以下、本実施の形態１の非接触データキャリアの動作について説明する。
データキャリア４がリーダライタ１の通信領域内にあると、データキャリア４は、リーダライタ１から送信された信号Ｓ１の受信を、アンテナ５を介して開始する。そして、該アンテナ５を介して受信された受信信号Ｓ２は、電源回路６、整流回路８、及び増幅回路１５に入力される。
【００５３】
上記電源回路６に受信信号Ｓ２が入力されると、電源回路６は受信信号Ｓ２から電源Ｓ３を取り出し、電源制御部７中のスイッチ制御部１２に電源Ｓ３を供給する。これにより、上記電源制御部７では、スイッチ制御部１２において、リーダライタ１から送信された受信信号Ｓ２の信号レベルが所定の基準レベル以上であるか否か、及び基準レベル以上であればその状態の持続性が判定され、この判定結果に基づいて、スイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。
【００５４】
以下、図２を用いて、電源制御部７における、バッテリー１４からの電源供給の制御動作について詳細に説明する。図２は、本実施の形態１のデータキャリアにおいて、リーダライタから信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図であり、（ａ）は受信信号Ｓ２、（ｂ）は整流信号Ｓ５、（ｃ）はレベル判定信号Ｓ６、（ｄ）はセット信号Ｓ７、（ｅ）はリセット信号Ｓ８、（ｆ）はスイッチ制御信号Ｓ１０、（ｇ）はスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態、を示している。なお、図２（ｃ）、（ｆ）では、論理“１”がイネーブル状態、論理“０”がディスイネーブル状態を示すものとする。
【００５５】
まず、アンテナ５より受信された受信信号Ｓ２（図２（ａ）参照）は、電源回路６から取り出された電源Ｓ３により動作するスイッチ制御部１２に入力される。
【００５６】
スイッチ制御部１２では、まず整流回路８において、受信信号Ｓ２を整流し（図２（ｂ）参照）、レベル判定回路９において、整流信号Ｓ５のレベルと、予め設定された立ち上がりのしきい値ＶL→Hとを比較して、該整流信号Ｓ５のレベルが、上記立ち上がりのしきい値ＶL→H以上であれば、レベル判定信号Ｓ６をイネーブル状態とする（図２（ｃ）参照）。
【００５７】
この後、スイッチ制御部１２では、ノイズ、すなわち発生時間の短い信号によるデータキャリア４の誤起動を防止するため、タイマー回路１０において、上記レベル判定信号Ｓ６のイネーブル状態が、予め設定された監視期間Ｔ1以上持続するか否かを判定する。そして上記レベル判定信号Ｓ６が、上記監視期間Ｔ1以上連続してイネーブル状態であったと判定された時点で、上記タイマー回路１０からセット信号Ｓ７が出力され（図２（ｄ）参照）、フリップフロップ１１がセット状態となる。
【００５８】
上記フリップフロップ１１がセット状態になると、該フリップフロップ１１は、スイッチ制御信号Ｓ１０をイネーブル状態にし（図２（ｆ）参照）、スイッチ１３をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替える（図２（ｇ）参照）。これにより、バッテリー１４から増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が開始される。
【００５９】
以上のようにして、上記データキャリア４の増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２に、電源Ｓ４が供給されることにより、該データキャリア４において、通常動作、すなわち、上記受信信号Ｓ２からのリーダライタ１の発行コマンドの認識、または／及び、該コマンドに対する必要なデータ処理、または／及び、該コマンドに対するリーダライタ１へのレスポンス生成が開始される。
【００６０】
詳述すると、リーダライタ１より受信した受信信号Ｓ２は、増幅回路１５で増幅された後、通信回路１６に入力され、該通信回路１６において、復調回路１７で規定の復調方式で復調され、さらに復号化回路１８で規定の復号化方式で復号化された後、信号処理回路２１に入力される。信号処理回路２１では、復号化信号Ｓ１５から、リーダライタ１から送信されたコマンドの認識、または／及び、その内容に基づいた信号処理、または／及び、メモリ２２とのアクセス、または／及び、リーダライタ１に返信するための２値のレスポンス信号Ｓ１７の生成を行う。レスポンス信号Ｓ１７は、通信回路１６に入力され、符号化回路１９で規定の符号化方式で符号化され、変調回路２０で規定の変調方式で変調された後、アンテナ５を介してリーダライタ１に送信される。
【００６１】
加えて、上記レベル判定回路９では、整流信号Ｓ５のレベルが、上記立ち上がりのしきい値ＶL→H以上であると判定された後、該整流信号Ｓ５のレベルと、予め設定された立ち下がりのしきい値ＶH→Lとを比較する。そして、該整流信号Ｓ５のレベルが、上記立ち下がりのしきい値ＶH→Lより小さくなった時点で、レベル判定信号Ｓ６を再びディスイネーブル状態とする（図２（ｃ）参照）。
【００６２】
この後、タイマー回路１０において、通常の通信における振幅変調による受信信号Ｓ２の振幅低下の影響を受けないようにするため、上記レベル判定信号Ｓ６のディスイネーブル状態が、予め設定された、通常の通信で発生する振幅変調期間の最大値と比較して十分大きい監視期間Ｔ2以上持続するか否かを判定し、該レベル判定信号Ｓ６のディスイネーブル状態が、上記監視期間Ｔ2以上連続したと判定された時点で、リセット信号Ｓ８を出力して、フリップフロップ１１をリセット状態とする（図２（ｅ）参照）。
【００６３】
上記フリップフロップ１１がリセット状態になると、該フリップフロップ１１は、スイッチ制御信号Ｓ１０をディスイネーブル状態とし（図２（ｆ）参照）、スイッチ１３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替える（図２（ｇ）参照）。これにより、バッテリー１４から、増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２に対する、電源Ｓ４の供給が停止され、該データキャリア４は再度起動待ち状態に入る。
【００６４】
ここで、受信信号Ｓ２にノイズが乗った場合の、本実施の形態１における電源制御部７による電源制御動作について説明する。図３は、本実施の形態１の非接触データキャリアにおいて、ノイズが乗った信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図であり、図２と同様、（ａ）は受信信号Ｓ２、（ｂ）は整流信号Ｓ５、（ｃ）はレベル判定信号Ｓ６、（ｄ）はセット信号Ｓ７、（ｅ）はリセット信号Ｓ８、（ｆ）はスイッチ制御信号Ｓ１０、（ｇ）はスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態、を示している。図３（ｃ）、（ｆ）では、論理“１”がイネーブル状態、論理“０”がディスイネーブル状態を示すものとする。
【００６５】
まず、アンテナ５より受信された受信信号Ｓ２（図３（ａ）参照）は、スイッチ制御部１２に入力される。
【００６６】
スイッチ制御部１２では、まず整流回路８において、受信信号Ｓ２を整流し（図３（ｂ）参照）、レベル判定回路９において、該整流信号Ｓ５のレベルと、上記立ち上がりのしきい値ＶL→Hとを比較し、該整流信号Ｓ５のレベルが、上記立ち上がりのしきい値ＶL→H以上になった時点で、レベル判定信号Ｓ６をイネーブル状態とする（図３（ｃ）参照）。
【００６７】
この後、上記スイッチ制御部１２では、ノイズによるデータキャリア４の誤起動を防止するため、タイマー回路１０において、上記レベル判定信号Ｓ６のイネーブル状態が上記監視期間Ｔ1以上持続するか否かを判定するのであるが、受信信号Ｓ２は、図３（ａ）に示すような監視期間Ｔ1と比較して短い発生時間のノイズであるので、上記整流信号Ｓ５のレベルは、監視期間Ｔ1より短い期間ですぐに上記立ち下がりのしきい値ＶH→Lより小さくなるため、レベル判定信号Ｓ６のイネーブル状態は、監視期間Ｔ1以上持続することなくディスイネーブル状態に戻る。従って、タイマー回路１０はセット信号Ｓ７を出力しないため（図３（ｄ）参照）、上記フリップフロップ１１はリセット状態を維持し、スイッチ制御信号Ｓ１０をディスイネーブル状態のままとする（図３（ｆ）参照）。この結果、ノイズが入力されたとしても、スイッチ１３はＯＮ状態となることなく、ＯＦＦ状態を維持するため（図３（ｇ）参照）、ノイズによって、バッテリー１４から、増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が開始されることを防止でき、すなわち、ノイズによるデータキャリア４の誤起動を防止することができる。
【００６８】
以上のように、本実施の形態１によれば、データキャリア４中に、受信信号Ｓ２の信号レベル、及び信号波形に基づいて、バッテリー１４からの電源供給を制御する電源制御部７を備え、該データキャリア４の電源制御部７を上記受信信号Ｓ２から得た電源Ｓ３で動作させ、該データキャリア４内のその他の回路を該電源制御部７による制御の下、バッテリー１４から供給される電源Ｓ４で動作させるようにしたので、データキャリア４へのバッテリー１４からの電源供給を、該データキャリア４がリーダライタ１の通信領域内にあれば、該受信信号Ｓ２の信号レベル、及び信号波形に応じて自動的に開始、または停止させ、また該データキャリア４がリーダライタ１の通信領域外に置かれれば、該バッテリー１４からの電源供給を自動的に停止させることができるため、無駄なバッテリーの消耗を防止することができる、使い勝手のよいデータキャリア４を提供できる。
【００６９】
また、本実施の形態１によれば、上記電源制御部７において、リーダライタ１からの受信信号Ｓ２の信号レベルが、予め設定された立ち上がりのしきい値ＶL→H以上である状態が、予め設定された監視期間Ｔ1持続したと判定された時点でバッテリー１４より電源供給を開始するよう制御し、また該受信信号Ｓ２の信号レベルが、予め設定された立ち下がりのしきい値ＶH→Lより小さい状態が、予め設定された監視期間Ｔ2持続したと判定された時点で、上記バッテリー１４からの電源供給を停止するよう制御するものとしたので、ノイズによるデータキャリア４の誤起動を防止でき、起動動作の信頼性を向上させるとともに、誤起動による無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。
【００７０】
すなわち、本実施の形態１によれば、ノイズによる誤起動を防止できる起動動作の信頼性確保、及び、誤起動による無駄なバッテリーの消耗の防止を実現できる非接触データキャリアを提供できる。
【００７１】
また、上記受信信号Ｓ２の信号処理、または通信処理などを、バッテリー１４によって、安定した電源供給が成された状態で行うことができるため、データキャリア４とリーダライタ１間で、常に実用レベルの通信信頼性を確保できることは言うまでもない。
【００７２】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２における、第２の、バッテリーを備えた非接触データキャリアについて、図４〜図６を参照しながら説明する。
【００７３】
上記実施の形態１では、当該データキャリアにおいて、所定値以上の受信信号レベルの所定時間以上の持続性を確かめた後に、バッテリーからの電源供給を開始するものとしたが、本実施の形態２では、所定値以上の受信信号レベルを認識した時点でバッテリーからの電源供給を開始した後、該所定値以上の受信信号の、所定時間以上の持続性を確認し、持続しなかった場合に限って、バッテリーからの電源供給を終了するようにする。
【００７４】
図４は、本実施の形態２におけるデータキャリアと、リーダライタとからなる通信システムの回路構成図である。
【００７５】
本実施の形態２におけるデータキャリア５０は、上記実施の形態１と同様、アンテナ５と、電源回路６と、増幅回路１５と、通信回路１６と、信号処理回路２１と、メモリ２２と、バッテリー１４と、電源制御部５１とを備えるものである。
【００７６】
本実施の形態２による電源制御部５１は、バッテリー１４からデータキャリア５０に対する電源Ｓ４の供給と、上記電源回路６から上記データキャリア５０に対する電源Ｓ３の供給とを制御するものであり、ＭＯＳ−ＦＥＴで構成された第１〜第３のスイッチ１３、５４、及び５５と、該スイッチ１３、５４、及び５５のＯＮ／ＯＦＦ制御を、受信信号Ｓ２を増幅回路１５で増幅した増幅信号Ｓ１２の信号レベル、及び信号波形に基づいて行うスイッチ制御部５２とを備えるものである。ここで、第２、第３のスイッチ５４、及び５５は第１のスイッチ１３と同様のものであり、電源を必要としないものである。
【００７７】
上記スイッチ制御部５２は、上記増幅回路１５から得られた増幅信号Ｓ１２を整流する整流回路８と、整流信号Ｓ５のレベルと、予め設定された基準レベルとを比較して、その比較結果を示すレベル判定信号Ｓ６を出力するレベル判定回路９と、該レベル判定信号Ｓ６が予め設定された監視期間以上イネーブル状態にあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、後段のフリップフロップ１１の状態を制御するタイマー回路５３と、該タイマー回路５３の制御の下、上記第１〜第３のスイッチ１３、５４、及び５５のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うスイッチ制御信号Ｓ１０を出力するフリップフロップ１１とを備える。
【００７８】
なお、本実施の形態２において、上記第１のスイッチ１３は、上記スイッチ制御信号Ｓ１０に基づいて、上記バッテリー１４から通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２に対する電源Ｓ４の供給を制御し、上記第２のスイッチ５４は、上記スイッチ制御信号Ｓ１０に基づいて、上記バッテリー１４から、増幅回路１５に対する電源Ｓ４の供給を制御し、上記第３のスイッチ５５は、上記スイッチ制御信号Ｓ１０に基づいて、上記電源回路６からの、上記増幅回路１５に対する電源Ｓ３の供給を制御するものであり、上記スイッチ制御信号Ｓ１０は、上記フリップフロップ１１がリセット状態にある場合、上記第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＦＦ状態、上記第３のスイッチ５５をＯＮ状態に、また上記フリップフロップ１１がセット状態にある場合、上記第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＮ状態、上記第３のスイッチ５５をＯＦＦ状態に切り替えるものである。また、電源Ｓ３が立ち上がった直後の初期状態において、上記フリップフロップ１１はリセット状態にあり、従って、初期状態において、第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４はＯＦＦ状態、第３のスイッチ５５はＯＮ状態にある。
【００７９】
以下、本実施の形態２の非接触データキャリアの動作について説明する。
データキャリア５０がリーダライタ１の通信領域にあると、該データキャリア５０は、リーダライタ１から送信された信号Ｓ１の受信を、アンテナ５を介して開始する。そして、該アンテナ５を介して受信された受信信号Ｓ２は、電源回路６、及び増幅回路１５に入力される。
【００８０】
上記電源回路６に受信信号Ｓ２が入力されると、電源回路６は受信信号Ｓ２から電源Ｓ３を取り出し、電源制御部５１中のスイッチ制御部５２と、上記第３のスイッチ５５を介して増幅回路１５に電源Ｓ３を供給する。これにより、上記増幅回路１５では、リーダライタ１から送信されデータキャリア５０で受信した受信信号Ｓ２を増幅し、上記電源制御部５１では、スイッチ制御部５２において、該増幅回路１５からの増幅信号Ｓ１２の信号レベルが所定の基準レベル以上であるか否か、及び、基準レベル以上であればその状態の持続性が判定され、この判定結果に基づいて、第１〜第３のスイッチ１３、５４、及び５５のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。
【００８１】
以下、図５を用いて、電源制御部５１における、バッテリー１４からの電源供給の制御動作について詳細に説明する。図５は、本実施の形態２のデータキャリアにおいて、リーダライタから信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図であり、（ａ）は受信信号Ｓ２、（ｂ）は整流信号Ｓ５、（ｃ）はレベル判定信号Ｓ６、（ｄ）はセット信号Ｓ７、（ｅ）はリセット信号Ｓ８、（ｆ）はスイッチ制御信号Ｓ１０、（ｇ）は第１のスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態、（ｈ）は第２のスイッチ５４のＯＮ／ＯＦＦ状態、（ｉ）は第３のスイッチ５５のＯＮ／ＯＦＦ状態、を示している。なお、図５（ｃ）、（ｆ）では、論理“１”がイネーブル状態、論理“０”がディスイネーブル状態を示すものとする。
【００８２】
まず、アンテナ５より受信された受信信号Ｓ２（図５（ａ）参照）は、電源回路６から取り出された電源Ｓ３により動作する増幅回路１５に入力されて増幅される。そして、該増幅回路１５から得られた増幅信号Ｓ１２が、該電源Ｓ３により動作するスイッチ制御部５２に入力される。これにより、電源制御部５１において、アンテナ５で受信された受信信号Ｓ２の信号レベルが低い場合であっても、これを高い感度で検出することができるようになる。
【００８３】
スイッチ制御部５２では、まず、整流回路８において増幅信号Ｓ１２を整流し（図５（ｂ）参照）、レベル判定回路９において、整流信号Ｓ５のレベルと、予め設定された立ち上がりのしきい値Ｖ’L→Hとを比較して、該整流信号Ｓ５のレベルが、該立ち上がりのしきい値Ｖ’L→H以上であれば、レベル判定信号Ｓ６をイネーブル状態とする（図５（ｃ）参照）。
【００８４】
本実施の形態２におけるタイマー回路５３は、上記イネーブル状態のレベル判定信号Ｓ６を受信すると、セット信号Ｓ７を出力して、フリップフロップ１１をセット状態とする（図５（ｄ）参照）。上記フリップフロップ１１がセット状態になると、該フリップフロップ１１はスイッチ制御信号Ｓ１０をイネーブル状態とし（図５（ｆ）参照）、第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＦＦ状態からＯＮ状態に、かつ第３のスイッチ５５をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替える（図５（ｇ）〜（ｉ）参照）。これにより、電源回路６から増幅回路１５への電源Ｓ３の供給が停止されると共に、バッテリー１４から該増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が開始される。
【００８５】
以上のようにして、上記データキャリア５０の増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２に、電源Ｓ４が供給されることにより、該データキャリア５０において、通常動作、すなわち、上記受信信号Ｓ２からのリーダライタ１の発行コマンドの認識、または／及び、該コマンドに対する必要なデータ処理、または／及び、該コマンドに対するリーダライタ１へのレスポンス生成が開始される。この通常動作は、上記実施の形態１と同様である。
【００８６】
本実施の形態２におけるスイッチ制御部５２では、このようにして通常動作が開始された後、ノイズによるデータキャリア５０の誤起動をキャンセルするために、上記タイマー回路５３において、上記レベル判定信号Ｓ６のイネーブル状態が、予め設定された監視期間Ｔ3以上持続するか否かを監視する。
【００８７】
監視の結果、上記レベル判定信号Ｓ６が、上記監視期間Ｔ3、イネーブル状態を持続することなくディスイネーブル状態になった場合、アンテナ５で受信した受信信号Ｓ２を、リーダライタ１から送信された有効な信号ではなく、ノイズであったと判断し、上記タイマー回路５３は、該監視期間Ｔ3経過後に、リセット信号Ｓ８を出力し、フリップフロップ１１をリセット状態とする。このノイズであったと判断した場合の、電源制御部５１の動作については後述する。
【００８８】
加えて、上記レベル判定回路９では、整流信号Ｓ５のレベルが、上記立ち上がりのしきい値Ｖ’L→H以上であると判定された後、該整流信号Ｓ５のレベルと、予め設定された立ち下がりのしきい値Ｖ’H→Lとを比較する。そして、該整流信号Ｓ５のレベルが、上記立ち下がりのしきい値Ｖ’H→Lより小さくなった時点で、レベル判定信号Ｓ６を再びディスイネーブル状態とする（図５（ｃ）参照）。
【００８９】
この後、タイマー回路５３において、通常の通信における振幅変調による受信信号Ｓ２の振幅低下の影響を受けないようにするため、上記レベル判定信号Ｓ６のディスイネーブル状態が、予め設定された、通常の通信で発生する振幅変調期間の最大値と比較して十分大きい監視期間Ｔ4以上持続するか否かを判定し、該レベル判定信号Ｓ６のディスイネーブル状態が、上記監視期間Ｔ4以上連続したと判定された時点で、リセット信号Ｓ８を出力して、フリップフロップ１１をリセット状態とする（図５（ｅ）参照）。
【００９０】
上記フリップフロップ１１がリセット状態になると、該フリップフロップ１１は、スイッチ制御信号Ｓ１０をディスイネーブル状態とし（図５（ｆ）参照）、第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＮ状態からＯＦＦ状態に、かつ第３のスイッチ５５をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替える（図５（ｇ）〜（ｉ）参照）。これにより、バッテリー１４から、増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が停止され、同時に、上記電源回路６から上記増幅回路１５への電源Ｓ３の供給が開始され、該データキャリア５０は再度起動待ち状態に入る。
【００９１】
ここで、受信信号Ｓ２にノイズが乗った場合の、本実施の形態２における電源制御部５１による制御動作について説明する。図６は、本実施の形態２の非接触データキャリアにおいて、ノイズが乗った信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図であり、図５と同様、（ａ）は受信信号Ｓ２、（ｂ）は整流信号Ｓ５、（ｃ）はレベル判定信号Ｓ６、（ｄ）はセット信号Ｓ７、（ｅ）はリセット信号Ｓ８、（ｆ）はスイッチ制御信号Ｓ１０、（ｇ）は第１のスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態、（ｈ）は第２のスイッチ５４のＯＮ／ＯＦＦ状態、（ｉ）は第３のスイッチ５５のＯＮ／ＯＦＦ状態、を示している。図６（ｃ）、（ｆ）では、論理“１”がイネーブル状態、論理“０”がディスイネーブル状態を示すものとする。
【００９２】
まず、アンテナ５より受信された受信信号Ｓ２（図６（ａ）参照）は、増幅回路１５に入力されて増幅される。そして、該増幅回路１５から得られた増幅信号Ｓ１２が、スイッチ制御部５２に入力される。
【００９３】
スイッチ制御部５２では、まず、整流回路８において増幅信号Ｓ１２を整流し（図６（ｂ）参照）、レベル判定回路９において、該整流信号Ｓ５のレベルと、上記立ち上がりのしきい値Ｖ’L→Hとを比較し、該整流信号Ｓ５のレベルが、上記立ち上がりのしきい値Ｖ’L→H以上になった時点で、レベル判定信号Ｓ６をイネーブル状態とする（図６（ｃ）参照）。
【００９４】
タイマー回路５３は、上記イネーブル状態のレベル判定信号Ｓ６を受信すると、セット信号Ｓ７を出力して（図６（ｄ）参照）、フリップフロップ１１をセット状態とし、セット状態になったフリップフロップ１１は、スイッチ制御信号Ｓ１０をイネーブル状態として（図６（ｆ）参照）、第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＦＦ状態からＯＮ状態に、かつ第３のスイッチ５５をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替える（図６（ｇ）〜（ｉ）参照）。これにより、電源回路６から増幅回路１５への電源Ｓ３の供給が停止されるのと同時に、バッテリー１４から該増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が開始される。
【００９５】
この後、上記スイッチ制御部５２では、ノイズによるデータキャリア５０の誤起動をキャンセルするために、タイマー回路５３において、上記レベル判定信号Ｓ６のイネーブル状態が、上記監視期間Ｔ3以上持続するか否かを判定するのであるが、受信信号Ｓ２は図６（ａ）に示すような監視期間Ｔ3と比較して短い発生時間のノイズであるので、上記整流信号Ｓ５のレベルは、監視期間Ｔ3より短い時間ですぐに上記立ち下がりのしきい値Ｖ’H→Lより小さくなるため、レベル判定信号Ｓ６のイネーブル状態は、監視期間Ｔ3以上持続することなくディスイネーブル状態に戻る。従って、タイマー回路５３は、監視期間Ｔ3経過後に、リセット信号Ｓ８を出力して（図６（ｅ）参照）、フリップフロップ１１をリセット状態として、スイッチ制御信号Ｓ１０を、ディスイネーブル状態とする（図６（ｆ）参照）。これにより、第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＮ状態からＯＦＦ状態に、かつ第３のスイッチ５５をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えるため（図６（ｇ）〜（ｉ）参照）、バッテリー１４から、増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が停止することができ、ノイズによるデータキャリア５０の誤起動をキャンセルすることができる。
【００９６】
以上のように、本実施の形態２によれば、データキャリア５０中に、受信信号Ｓ２を増幅した増幅信号Ｓ１２の信号レベル、及び信号波形に基づいて、電源回路６、及びバッテリー１４からの電源供給を制御する電源制御部５１を備え、該データキャリア５０中の増幅回路１５及び電源制御部５１中のスイッチ制御部５２を上記受信信号Ｓ２から得た電源Ｓ３で動作させ、その他の回路を該電源制御部５１による制御の下、バッテリー１４から供給される電源Ｓ４で動作させるようにしたので、バッテリー１４からデータキャリア５０への電源供給を、上記電源制御部５１において、リーダライタ１から受信した、信号レベルが低い信号によっても開始することができるようになり、該データキャリア５０に対する電源供給を安定化させた後で、より高い受信感度、及び受信安定度で、上記増幅信号Ｓ１２の信号レベルが所定の基準レベル以上であるか否か、及び該基準レベル以上であればその状態の持続性が判定され、この判定結果に基づいて、バッテリー１４の電源供給の制御を行うことができるため、当該データキャリア５０の起動動作の信頼性を向上させることができる。
【００９７】
また、本実施の形態２によれば、上記電源制御部５１において、増幅信号Ｓ１２の信号レベルが、予め設定された立ち上がりのしきい値Ｖ’L→H以上であると判定された時点でバッテリー１４からの電源供給を開始し、その後、該立ち上がりのしきい値Ｖ’L→H以上である状態が、予め設定された監視期間Ｔ3持続するか否かを監視し、上記増幅信号Ｓ１２の信号レベルが、上記監視期間Ｔ3持続せずに予め設定された立ち下がりのしきい値Ｖ’H→Lより小さくなった場合に限って、バッテリー１４からの電源供給を終了するようにしたので、ノイズによるデータキャリア５０の誤起動を防止しながら、増幅信号Ｓ１２の信号レベル、及び信号波形に応じて、自動的にバッテリー１４からデータキャリア５０への電源供給を開始、または停止させることができるため、無駄なバッテリーの消耗を防止することができる、使い勝手のよいデータキャリアを提供できる。
【００９８】
すなわち、本実施の形態２によれば、実施の形態１による非接触データキャリアで実現した、ノイズによる誤起動を防止できる起動動作の信頼性確保、及び、誤起動による無駄なバッテリーの消耗の防止を同様に実現し、さらに、実施の形態１による非接触データキャリアと比較して、より高い受信感度、及び受信安定度で起動することが可能な非接触データキャリアを提供できる。
【００９９】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３における、第３の、バッテリーを備えた非接触データキャリアについて、図７〜図９を参照しながら説明する。
【０１００】
上記実施の形態では、電源制御部において、バッテリーからの電源の供給の制御を、受信した信号の信号レベルを判定することで行ったが、本実施の形態３では、受信した信号の周波数を判定して行う。
【０１０１】
図７は、本実施の形態３におけるデータキャリアと、リーダライタとからなる通信システムの回路構成図である。
【０１０２】
本実施の形態３による非接触データキャリア６０は、上記実施の形態１と同様、アンテナ５と、電源回路６と、増幅回路１５と、通信回路１６と、信号処理回路２１と、メモリ２２と、バッテリー１４と、電源制御部６１とを備える。
【０１０３】
本実施の形態３における電源制御部６１は、バッテリー１４からデータキャリア６０への電源供給を制御するものであり、ＭＯＳ−ＦＥＴで構成されたスイッチ１３と、該スイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を上記受信信号Ｓ２の周波数及び信号波形に基づいて行うスイッチ制御部６２とを備える。
【０１０４】
上記スイッチ制御部６２は、上記受信信号Ｓ２の周波数が、予め設定された周波数レンジに含まれるかを判定して、周波数判定信号Ｓ６０を出力する周波数判定回路６３と、該周波数判定信号Ｓ６０が予め設定された監視期間以上イネーブル状態にあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、後段のフリップフロップ１１の状態を制御するタイマー回路１０と、該タイマー回路１０の制御の下、上記スイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うスイッチ制御信号Ｓ１０を出力するフリップフロップ１１とを備える。
【０１０５】
上記周波数判定回路６３は、共振回路で構成されている。なお、該周波数判定回路６３において、共振回路によって上記受信信号Ｓ２の周波数が上記周波数レンジに含まれているか否かを判定する判定時間は、上記タイマー回路１０において、周波数判定信号Ｓ６０がイネーブル状態にあるかを判定する監視期間と比較して極めて短く、実用上問題とならない値である。例えば、上記タイマー回路１０における判定期間が約７０μｓｅｃであるのに対し、上記周波数判定時間は約２μｓｅｃ程度である。
【０１０６】
なお、本実施の形態３において、上記スイッチ１３は、上記スイッチ制御信号Ｓ１０に基づいて、上記バッテリー１４から増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源供給を制御し、上記スイッチ制御信号Ｓ１０は、上記フリップフロップ１１がリセット状態にある場合、スイッチ１３をＯＦＦ状態に、また上記フリップフロップ１１がセット状態にある場合、スイッチ１３をＯＮ状態に切り替えるものである。また、電源Ｓ３が立ち上がった直後の初期状態において、上記フリップフロップ１１はリセット状態にあり、従って、初期状態において、スイッチ１３はＯＦＦ状態にある。
【０１０７】
以下、本実施の形態３の非接触データキャリアの動作について説明する。
データキャリア６０がリーダライタ１の通信領域内にあると、該データキャリア６０は、リーダライタ１から送信された信号Ｓ１の受信を、アンテナ５を介して開始する。そして、該アンテナ５を介して受信された受信信号Ｓ２は、電源回路６、周波数判定回路６３、及び増幅回路１５に入力される。
【０１０８】
上記電源回路６に受信信号Ｓ２が入力されると、電源回路６は受信信号Ｓ２から電源Ｓ３を取り出し、電源制御部６１中のスイッチ制御部６２に電源Ｓ３を供給する。これにより、上記電源制御部６１では、スイッチ制御部６２において、リーダライタ１から送信されデータキャリア６０で受信された受信信号Ｓ２の周波数が、所定の周波数レンジに含まれているか否か、及び、該周波数レンジに含まれていればその状態の持続性が判定され、この判定結果に基づいて、スイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。
【０１０９】
以下、図８を用いて、電源制御部６１における、バッテリー１４からの電源供給の制御動作について詳細に説明する。図８は、本実施の形態３のデータキャリアにおいて、リーダライタから信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図であり、（ａ）は受信信号Ｓ２、（ｂ）は周波数判定信号Ｓ６０、（ｃ）はセット信号Ｓ７、（ｄ）はリセット信号Ｓ８、（ｅ）はスイッチ制御信号Ｓ１０、（ｆ）はスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態、を示している。なお、図８（ｂ）、（ｅ）では、論理“１”がイネーブル状態、論理“０”がディスイネーブル状態を示すものとする。
【０１１０】
まず、アンテナ５より受信された受信信号Ｓ２（図８（ａ）参照）は、電源回路６から取り出された電源Ｓ３により動作するスイッチ制御部６２に入力される。
【０１１１】
スイッチ制御部６２では、まず、周波数判定回路６３において、該受信信号Ｓ２の周波数が、予め設定された周波数レンジに含まれているかが判定され、該受信信号Ｓ２の周波数が該周波数レンジに含まれていれば、周波数判定信号Ｓ６０をイネーブル状態とする（図８（ｂ）参照）。
【０１１２】
この後、スイッチ制御部６２では、ノイズをはじめ、周波数が異なる受信信号、または周波数が一定でない受信信号によるデータキャリア６０の誤起動を防止するため、タイマー回路１０において、上記周波数判定信号Ｓ６０のイネーブル状態が、予め設定された監視期間Ｔ1以上持続するか否かを判定する。そして上記周波数判定信号Ｓ６０のイネーブル状態が、上記監視期間Ｔ1以上連続したと判定された時点で、上記タイマー回路１０はセット信号Ｓ７を出力し、フリップフロップ１１をセット状態とする（図８（ｃ）参照）。
【０１１３】
上記フリップフロップ１１がセット状態になると、該フリップフロップ１１は、スイッチ制御信号Ｓ１０をイネーブル状態にし（図８（ｅ）参照）、スイッチ１３をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替える（図８（ｆ）参照）。これにより、バッテリー１４から増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が開始される。
【０１１４】
以上のようにして、上記データキャリア６０の増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２に、電源Ｓ４が供給されることにより、該データキャリア６０において、通常動作、すなわち、上記受信信号Ｓ２からのリーダライタ１の発行コマンドの認識、または／及び、該コマンドに対する必要なデータ処理、または／及び、該コマンドに対するリーダライタ１へのレスポンス生成が開始される。この通常動作は、上記実施の形態１と同様である。
【０１１５】
上記周波数判定回路６３では、受信信号Ｓ２の周波数が、上記予め設定された周波数レンジ内に含まれるか否かを常に判定しており、受信信号Ｓ２の周波数が該周波数レンジに含まれなくなったと判定された時点で、周波数判定信号Ｓ６０をディスイネーブル状態とする（図８（ｂ）参照）。
【０１１６】
この後、タイマー回路１０において、通常の通信における振幅変調による受信信号Ｓ２の振幅低下の影響を受けないようにするため、上記周波数判定信号Ｓ６０のディスイネーブル状態が、予め設定された、通常の通信で発生する振幅変調期間の最大値と比較して十分大きい監視期間Ｔ2以上持続するか否かを判定し、該周波数判定信号Ｓ６０のディスイネーブル状態が、上記監視期間Ｔ2以上連続したと判定された時点で、リセット信号Ｓ８を出力して（図８（ｄ）参照）、フリップフロップ１１をリセット状態とする。
【０１１７】
上記フリップフロップ１１がリセット状態になると、該フリップフロップ１１は、スイッチ制御信号Ｓ１０をディスイネーブル状態とし（図８（ｅ）参照）、スイッチ１３をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替える（図８（ｆ）参照）。これにより、バッテリー１４から、増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が停止され、再度起動待ち状態に入る。
【０１１８】
ここで、受信信号Ｓ２が、ノイズであった場合、ここでは特に上記周波数レンジに含まれる周波数の信号でありながら、通常の通信信号としては無効であるような短い期間のみ発生している信号であった場合における、本実施の形態３における電源制御部６１による制御動作について説明する。図９は、本実施の形態３のデータキャリアにおいて、短い信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図であり、図８と同様、（ａ）は受信信号Ｓ２、（ｂ）は周波数判定信号Ｓ６０、（ｃ）はセット信号Ｓ７、（ｄ）はリセット信号Ｓ８、（ｅ）はスイッチ制御信号Ｓ１０、（ｆ）はスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態、を示している。なお、図９（ｂ）、（ｅ）では、論理“１”がイネーブル状態、論理“０”がディスイネーブル状態を示すものとする。
【０１１９】
まず、アンテナ５より受信された受信信号Ｓ２（図９（ａ）参照）は、スイッチ制御部６２に入力される。スイッチ制御部６２では、周波数判定回路６３において、受信信号Ｓ２の周波数が、予め設定された周波数レンジに含まれているか否かが判定され、該受信信号Ｓ２の周波数が該周波数レンジに含まれていれば、周波数判定信号Ｓ６０をイネーブル状態とする（図９（ｂ）参照）。
【０１２０】
この後、ノイズ、すなわち上記短い信号によるデータキャリア６０の誤起動を防止するため、タイマー回路１０において、上記周波数判定信号Ｓ６０のイネーブル状態が上記監視期間Ｔ1以上持続するか否かを判定するのであるが、受信信号Ｓ２は図９（ａ）に示すような監視期間Ｔ1と比較して短い期間のみ発生しているノイズである場合、該周波数判定信号Ｓ６０は、監視期間Ｔ1を経過することなく、期間Ｔ1より短い期間ですぐにディスイネーブル状態となる。従って、タイマー回路１０はセット信号Ｓ７を出力しないため（図９（ｃ）参照）、上記フリップフロップ１１はリセット状態を維持し、スイッチ制御信号Ｓ１０を、ディスイネーブル状態のままとする（図９（ｅ）参照）。この結果、ノイズ、すなわち上記短い信号が入力されたとしても、スイッチ１３はＯＮ状態となることなく、ＯＦＦ状態を維持するため（図９（ｆ）参照）、ノイズ、すなわち上記短い信号によって、バッテリー１４から、増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源供給が開始されることを防止でき、このようなノイズによるデータキャリア６０の誤起動を防止することができる。
【０１２１】
さらに、図３（ａ）に示すような、周波数判定時間より短い発生時間のノイズが受信信号Ｓ２に乗って本実施の形態３のデータキャリア６０に入力された場合は、電源制御部６１中の周波数判定回路６３において、該ノイズの周波数を検出することができず、周波数判定信号Ｓ６０がイネーブル状態にならないため、バッテリー１４からの電源Ｓ４の供給が開始されることはなく、このようなノイズによるデータキャリア６０の誤起動も防止することができる。
【０１２２】
以上のように、本実施の形態３によれば、データキャリア６０中に、受信信号Ｓ２の周波数及び信号波形に基づいて、バッテリー１４からの電源供給を制御する電源制御部６１を備え、該データキャリア６０中の電源制御部６１を上記受信信号Ｓ２から得た電源Ｓ３で動作させ、その他の各回路を該電源制御部６１による制御の下、バッテリー１４から供給される電源Ｓ４で動作させるようにしたので、バッテリー１４からデータキャリア６０への電源供給を、該データキャリア６０がリーダライタ１の通信領域内にあれば、該受信信号Ｓ２の周波数、及び信号波形に応じて自動的に開始、または停止させ、また該データキャリア６０がリーダライタ１の通信領域外に置かれれば、該バッテリー１４からの電源供給を自動的に停止させることができるため、無駄なバッテリーの消耗を防止することができる、使い勝手のよいデータキャリア６０を提供できる。
【０１２３】
また、本実施の形態３によれば、上記電源制御部６１において、リーダライタ１からの受信信号Ｓ２の周波数が、予め設定された周波数レンジに含まれる状態が、予め設定された監視期間Ｔ1持続したと判定された時点で、バッテリー１４より電源供給を開始するよう制御し、また、該受信信号の周波数が、該予め設定された周波数レンジに含まれない状態が、予め設定された監視期間Ｔ2持続したと判定された時点で、バッテリー１４からの電源供給を停止するように制御するものとしたので、ノイズによるデータキャリア６０の誤起動を防止でき、起動動作の信頼性を向上させるとともに、誤起動による無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。
【０１２４】
すなわち、本実施の形態３によれば、実施の形態１による非接触データキャリアで実現した、ノイズによる誤起動を防止できる起動動作の信頼性確保、及び、誤起動による無駄なバッテリーの消耗の防止を同様に実現し、さらに、実施の形態１による非接触データキャリアと比較して、周波数が異なる連続信号、及び、周波数が一定でない連続信号による誤起動をも防止することが可能な、より起動動作の信頼性を向上させた非接触データキャリアを提供できる。
【０１２５】
また、上記受信信号Ｓ２の信号処理、または通信処理などを、バッテリー１４によって、安定した電源供給が成された状態で行うことが可能となるため、データキャリア６０とリーダライタ１間で、常に実用レベルの通信信頼性を確保できることは言うまでもない。
【０１２６】
（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４における、第４のバッテリーを備えた非接触データキャリアについて、図１０〜図１２を参照しながら説明する。
【０１２７】
上記実施の形態３では、当該データキャリアにおいて、受信信号の周波数が所定周波数レンジに含まれる状態の、所定時間以上の持続性を確かめた後に、バッテリーからの電源供給を開始するものとしたが、本実施の形態４では、受信信号の周波数が所定周波数レンジに含まれることを認識した時点でバッテリーからの電源供給を開始した後、該所定周波数レンジに含まれる状態が所定時間以上持続しなかった場合に限って、バッテリーからの電源供給を終了するようにする。
【０１２８】
図１０は、本実施の形態４におけるデータキャリアと、リーダライタとからなる通信システムの回路構成図である。
【０１２９】
本実施の形態４におけるデータキャリア７０は、上記実施の形態１と同様、アンテナ５と、電源回路６と、増幅回路１５と、通信回路１６と、信号処理回路２１と、メモリ２２と、バッテリー１４と、電源制御部７１とを備えるものである。
【０１３０】
本実施の形態４における電源制御部７１は、バッテリー１４からデータキャリア７０に対する電源Ｓ４の供給と、上記電源回路６から上記データキャリア７０に対する電源Ｓ３の供給とを制御するものであり、ＭＯＳ−ＦＥＴで構成された第１〜第３のスイッチ１３、５４、及び５５と、該スイッチ１３、５４、及び５５のＯＮ／ＯＦＦ制御を、上記増幅回路１５で増幅した増幅信号Ｓ１２の周波数、及び信号波形に基づいて行うスイッチ制御部７２とを備えるものである。
【０１３１】
上記スイッチ制御部７２は、上記増幅回路１５から得られた増幅信号Ｓ１２の周波数を検出し、該検出された周波数が、予め設定された周波数レンジに含まれるかを判定して、その判定結果に基づいて周波数判定信号Ｓ６０を出力する周波数判定回路６３と、該周波数判定信号Ｓ６０が予め設定された監視期間以上イネーブル状態にあるか否かを判定し、その判定結果に基づいて、後段のフリップフロップ１１の状態を制御するタイマー回路５３と、該タイマー回路５３の制御の下、上記第１〜第３のスイッチ１３、５４、及び５５のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うスイッチ制御信号Ｓ１０を出力するフリップフロップ１１とを備える。
【０１３２】
なお、本実施の形態４において、上記第１のスイッチ１３は、上記スイッチ制御信号Ｓ１０に基づいて、上記バッテリー１４から通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２に対する電源Ｓ４の供給を制御し、上記第２のスイッチ５４は、上記スイッチ制御信号Ｓ１０に基づいて、上記バッテリー１４から、増幅回路１５に対する電源Ｓ４の供給を制御し、上記第３のスイッチ５５は、上記スイッチ制御信号Ｓ１０に基づいて、上記電源回路６からの、上記増幅回路１５に対する電源Ｓ３の供給を制御するものであり、上記スイッチ制御信号Ｓ１０は、上記フリップフロップ１１がリセット状態にある場合、上記第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＦＦ状態、上記第３のスイッチ５５をＯＮ状態に、また上記フリップフロップ１１がセット状態にある場合、上記第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＮ状態、上記第３のスイッチ５５をＯＦＦ状態に切り替えるものである。また、電源Ｓ３が立ち上がった直後の初期状態において、上記フリップフロップ１１はリセット状態にあり、従って、初期状態において、上記第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４はＯＦＦ状態、第３のスイッチ５５はＯＮ状態にある。
【０１３３】
以下、本実施の形態４による非接触データキャリアの動作について説明する。
データキャリア７０がリーダライタ１の通信領域内にあると、該データキャリア７０は、リーダライタ１から送信された信号Ｓ１の受信を、アンテナ５を介して開始する。そして、該アンテナ５を介して受信された受信信号Ｓ２は、電源回路６及び増幅回路１５に入力される。
【０１３４】
上記電源回路６に受信信号Ｓ２が入力されると、電源回路６は受信信号Ｓ２から電源Ｓ３を取り出し、電源制御部７１中のスイッチ制御部７２と、上記第３のスイッチ５５を介して増幅回路１５に電源Ｓ３を供給する。これにより、上記増幅回路１５では、リーダライタ１から送信されデータキャリア７０で受信した受信信号Ｓ２を増幅し、上記電源制御部７１では、スイッチ制御部７２において、該増幅回路１５からの増幅信号Ｓ１２の周波数が上記設定された周波数レンジに含まれるか否か、及び該周波数レンジに含まれていればその状態の持続性が判定され、この判定結果に基づいて、第１〜第３のスイッチ１３、５４、及び５５のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。
【０１３５】
以下、図１１を用いて、電源制御部７１における、バッテリー１４からの電源供給の制御動作について詳細に説明する。図１１は、本実施の形態４のデータキャリアにおいて、リーダライタから信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図であり、（ａ）は受信信号Ｓ２、（ｂ）は周波数判定信号Ｓ６０、（ｃ）はセット信号Ｓ７、（ｄ）はリセット信号Ｓ８、（ｅ）はスイッチ制御信号Ｓ１０、（ｆ）は第１のスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態、（ｇ）は第２のスイッチ５４のＯＮ／ＯＦＦ状態、（ｈ）は第３のスイッチ５５のＯＮ／ＯＦＦ状態、を示している。なお、図１１（ｂ）、（ｅ）では、論理“１”がイネーブル状態、論理“０”がディスイネーブル状態を示すものとする。
【０１３６】
まず、アンテナ５より受信された受信信号Ｓ２（図１１（ａ）参照）は、電源回路６から取り出された電源Ｓ３により動作する増幅回路１５に入力されて増幅される。そして、該増幅回路１５から得られた増幅信号Ｓ１２が、該電源Ｓ３により動作するスイッチ制御部７２に入力される。これにより、電源制御部７１において、アンテナ５で受信された受信信号Ｓ２の信号レベルが低い場合であっても、これを高い感度で検出することができるようになる。
【０１３７】
スイッチ制御部７２では、まず、周波数判定回路６３において、該増幅信号Ｓ１２の周波数が、予め設定された周波数レンジに含まれているかが判定され、該受信信号Ｓ２の周波数が該周波数レンジに含まれていれば、周波数判定信号Ｓ６０をイネーブル状態とする（図１１（ｂ）参照）。
【０１３８】
本実施の形態４のタイマー回路５３は、上記イネーブル状態の周波数判定信号Ｓ６０を受信すると、セット信号Ｓ７を出力して、フリップフロップ１１をセット状態とする（図１１（ｃ）参照）。上記フリップフロップ１１がセット状態になると、該フリップフロップ１１はスイッチ制御信号Ｓ１０をイネーブル状態とし（図１１（ｅ）参照）、第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＦＦ状態からＯＮ状態に、かつ第３のスイッチ５５をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替える（図１１（ｆ）〜（ｈ）参照）。これにより、電源回路６から増幅回路１５への電源Ｓ３の供給が停止されると共に、バッテリー１４から該増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が開始される。
【０１３９】
以上のようにして、上記データキャリア７０の増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２に、電源Ｓ４が供給されることにより、該データキャリア７０において、通常動作、すなわち、上記受信信号Ｓ２からのリーダライタ１の発行コマンドの認識、または／及び、該コマンドに対するリーダライタ１へのレスポンス生成が開始される。この通常動作は、上記実施の形態１と同様である。
【０１４０】
本実施の形態４におけるスイッチ制御部７２では、このようにして通常動作が開始された後、ノイズをはじめ、周波数が異なる受信信号、または周波数が一定でない受信信号によるデータキャリア７０の誤起動をキャンセルするため、タイマー回路５３において、上記周波数判定信号Ｓ６０のイネーブル状態が、予め設定された監視期間Ｔ3以上持続するか否かを監視する。
【０１４１】
監視の結果、上記周波数判定信号Ｓ６０が、上記監視期間Ｔ3、イネーブル状態を持続することなくディスイネーブル状態になった場合、アンテナ５で受信した受信信号Ｓ２を、リーダライタ１から送信された有効な信号ではなくノイズであったと判断し、上記タイマー回路５３は、該監視期間Ｔ3経過後に、リセット信号Ｓ８を出力し、フリップフロップ１１をリセット状態とする。この受信信号Ｓ２がノイズであったと判断した場合の、電源制御部７１の動作については後述する。
【０１４２】
上記周波数判定回路６３では、増幅信号Ｓ１２の周波数が、上記予め設定された周波数レンジに含まれているかを常に判定しており、受信信号Ｓ２の周波数が該周波数レンジに含まれなくなったと判定された時点で、周波数判定信号Ｓ６０をディスイネーブル状態とする（図１１（ｂ）参照）。
【０１４３】
この後、タイマー回路５３において、通常の通信における振幅変調による受信信号Ｓ２の振幅低下の影響を受けないようにするため、上記周波数判定信号Ｓ６０のディスイネーブル状態が、予め設定された、通常の通信で発生する振幅変調期間の最大値と比較して十分大きい監視期間Ｔ8以上持続するか否かを判定し、該周波数判定信号Ｓ６０のディスイネーブル状態が、上記監視期間Ｔ4以上連続したと判定された時点で、リセット信号Ｓ８を出力して（図１１（ｄ）参照）、フリップフロップ１１をリセット状態とする。
【０１４４】
上記フリップフロップ１１がリセット状態になると、該フリップフロップ１１は、スイッチ制御信号Ｓ１０をディスイネーブル状態とし（図１１（ｅ）参照）、第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＮ状態からＯＦＦ状態に、かつ第３のスイッチ５５をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替える（図１１（ｆ）〜（ｈ）参照）。これにより、バッテリー１４から増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が停止されると共に、上記電源回路６から上記増幅回路１５への電源Ｓ３の供給が開始され、再度起動待ち状態に入る。
【０１４５】
ここで、受信信号Ｓ２が、ノイズであった場合、ここでは特に上記周波数レンジに含まれる周波数の信号でありながら、通常の通信信号としては無効であるような短い期間のみ発生している信号であった場合における、本実施の形態４における電源制御部７１による制御動作について説明する。図１２は、本実施の形態４のデータキャリアにおいて、短い信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図であり、図１１と同様、（ａ）は受信信号Ｓ２、（ｂ）は周波数判定信号Ｓ６０、（ｃ）はセット信号Ｓ７、（ｄ）はリセット信号Ｓ８、（ｅ）はスイッチ制御信号Ｓ１０、（ｆ）は第１のスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ状態、（ｇ）は第２のスイッチ５４のＯＮ／ＯＦＦ状態、（ｈ）は第３のスイッチ５５のＯＮ／ＯＦＦ状態、を示している。なお、図１２（ｂ）、（ｅ）では、論理“１”がイネーブル状態、論理“０”がディスイネーブル状態を示すものとする。
【０１４６】
まず、アンテナ５より受信された受信信号Ｓ２（図１２（ａ）参照）は、増幅回路１５に入力されて増幅される。そして、該増幅回路１５から得られた増幅信号Ｓ１２が、スイッチ制御部７２に入力される。
【０１４７】
スイッチ制御部７２では、まず、周波数判定回路６３において、増幅信号Ｓ１２の周波数が、予め設定された周波数レンジに含まれているか否かが判定され、該増幅信号Ｓ１２の周波数が該周波数レンジに含まれていれば、周波数判定信号Ｓ６０をイネーブル状態とする（図１２（ｂ）参照）。
【０１４８】
タイマー回路５３は、上記イネーブル状態の周波数判定信号Ｓ６０を受信すると、セット信号Ｓ７を出力して、フリップフロップ１１をセット状態とし（図１２（ｃ）参照）、セット状態になったフリップフロップ１１は、スイッチ制御信号Ｓ１０をイネーブル状態として（図１２（ｅ）参照）、第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＦＦ状態からＯＮ状態に、かつ第３のスイッチ５５をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替える（図１２（ｆ）〜（ｈ）参照）。これにより、電源回路６から増幅回路１５への電源Ｓ３の供給が停止されるのと同時に、バッテリー１４から該増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給が開始される。
【０１４９】
この後、上記スイッチ制御部７２では、ノイズ、すなわち上記短い信号によるデータキャリア７０の誤起動をキャンセルするために、タイマー回路５３において、上記周波数判定信号Ｓ６０のイネーブル状態が上記監視期間Ｔ3以上持続するか否かを判定するのであるが、受信信号Ｓ２に乗ったノイズは、図１２（ａ）に示すような監視期間Ｔ3と比較して短い期間のみに発生しているノイズであるため、該周波数判定信号Ｓ６０は、該監視期間Ｔ3を経過することなく、期間Ｔ3より短い時間ですぐにディスイネーブル状態に戻る。従って、タイマー回路５３は、監視期間Ｔ3経過後に、リセット信号Ｓ８を出力して（図１２（ｄ）参照）、フリップフロップ１１をリセット状態として、スイッチ制御信号Ｓ１０を、ディスイネーブル状態とする（図１２（ｅ）参照）。これにより、第１のスイッチ１３、及び第２のスイッチ５４をＯＮ状態からＯＦＦ状態に、かつ第３のスイッチ５５をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替わるため（図１２（ｆ）〜（ｈ）参照）、バッテリー１４から、増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路２１、及びメモリ２２への電源Ｓ４の供給を停止することができ、ノイズによるデータキャリア７０の誤起動を防止することができる。
【０１５０】
以上のように、本実施の形態４によれば、データキャリア７０中に、受信信号Ｓ２を増幅した増幅信号Ｓ１２の周波数及び信号波形に基づいて、電源回路６、及びバッテリー１４からの電源供給を制御する電源制御部７１を備え、該データキャリア７０中の増幅回路１５及び電源制御部７１中のスイッチ制御部７２を上記受信信号Ｓ２から得た電源Ｓ３で動作させ、その他の回路を該電源制御部７１による制御の下、バッテリー１４から供給される電源で動作させるようにしたので、バッテリー１４からデータキャリア７０への電源供給を、上記電源制御部７１において、リーダライタ１から受信した、信号レベルが低い信号によっても開始することができるようになり、該データキャリア７０に対する電源供給を安定化させた後で、より高い受信安定度、及び受信感度で、上記増幅信号Ｓ１２の周波数が所定の周波数レンジに含まれているか否か、及び該周波数レンジに含まれていればその状態の持続性が判定され、この判定結果に基づいて、バッテリー１４の電源供給の制御を行うことができるため、当該データキャリア７０の起動動作の信頼性を向上させることができる。
【０１５１】
また、本実施の形態４によれば、上記電源制御部７１において、リーダライタ１からの受信信号Ｓ２の周波数が、予め設定された周波数レンジに含まれていると判定された時点でバッテリー１４からの電源供給を開始し、その後、該周波数レンジに含まれる状態が、予め設定された監視期間Ｔ3持続するかを監視し、該増幅信号Ｓ１２が、上記監視期間Ｔ3持続しなかった場合に限って、バッテリー１４からの電源供給を終了するようにしたので、ノイズによるデータキャリア７０の誤起動を防止しながら、増幅信号Ｓ１２の周波数、及び信号波形に応じて、自動的にバッテリー１４からデータキャリア７０への電源供給を開始、または停止させることができるため、無駄なバッテリーの消耗を防止することができる、使い勝手の良いデータキャリアを提供できる。
【０１５２】
すなわち、本実施の形態４によれば、実施の形態１による非接触データキャリアで実現した、ノイズによる誤起動を防止できる起動動作の信頼性確保、及び、誤起動による無駄なバッテリーの消耗の防止を同様に実現し、さらに、実施の形態１による非接触データキャリアと比較して、より高い受信感度、及び受信安定度で起動することが可能で、かつ、周波数が異なる連続信号、及び、周波数が一定でない連続信号による誤起動をも防止することが可能な、より起動動作の信頼性を向上させた非接触データキャリアを提供できる。
【０１５３】
（実施の形態５）
以下、本発明の実施の形態５における、第５の、バッテリーを備えた非接触データキャリアについて、図１３及び図１４を参照しながら説明する。
【０１５４】
上記実施の形態においては、バッテリーからデータキャリアへの電源供給を、電源制御部において、リーダライタからの受信信号の信号状態、すなわち、受信信号のレベル、周波数、及び信号波形に応じて自動的に開始、または停止させる制御を行うものとしたが、本実施の形態５では、当該データキャリアにセンサー素子を備え、電源制御部において、上述した上記受信信号の信号状態に応じて自動的にバッテリーからの電源供給を開始、または停止させる制御を行うことに加えて、上記センサー素子の測定量によって、自動的にバッテリーからの電源供給を開始、または停止させる制御を行うものである。
【０１５５】
図１３は、本実施の形態５における、データキャリアと、リーダライタからなる通信システムの回路構成図である。
【０１５６】
本実施の形態５における非接触データキャリア８０は、アンテナ５と、電源回路６と、増幅回路１５と、通信回路１６と、メモリ２２と、バッテリー１４と、センサー素子８６と、センサー回路８７と、信号処理回路８８と、第１の電源制御部７、及び第２の電源制御部８１とを備える。
【０１５７】
上記センサー素子８６は、例えば温度センサーであり、該センサー素子８６における測定値をアナログ信号であるセンサー信号Ｓ８６として出力するものであり、上記センサー回路８７は、主に、Ａ／Ｄ変換回路で構成され、上記センサー素子８６から出力されるセンサー信号Ｓ８６を、デジタル信号であるデジタル化センサー信号Ｓ８５に変換するものである。信号処理回路８８は、リーダライタ１からのコマンドの認識し、該コマンドに対する必要なデータ処理を行い、該コマンドに対するレスポンスを生成し、さらにメモリ２２とのアクセスを行うことに加え、上記センサー回路８７から送られてきたデジタル化センサー信号Ｓ８５を受けて、センサー素子８６における測定量の情報を処理するものである。
【０１５８】
上記第１の電源制御部７は、第１のスイッチ１３と、該第１のスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を、上記受信信号Ｓ２の上記信号状態に基づいて行う第１のスイッチ制御部１２とを備える。その構成は実施の形態１と同様である。
【０１５９】
上記第２の電源制御部８１は、第２のスイッチ８２と、該第２のスイッチ８２のＯＮ／ＯＦＦ制御を、上記センサー信号Ｓ８６に基づいて行う第２のスイッチ制御部８３とを備え、該第２のスイッチ制御部８３は、該第２のスイッチ８２のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替える第２のスイッチ制御信号Ｓ８１を出力するフリップフロップ８４と、上記センサー信号Ｓ８６が、バッテリー１４からの電源供給を開始すべきか否かを判定するために予め設定された条件を満たしているかを判定し、満たしていれば上記フリップフロップ８４をセット状態とするためのセット信号Ｓ８２を出力するセンサー信号判定回路８５とを備える。
【０１６０】
上記フリップフロップ８４は、上記センサー信号判定回路８５から出力されるセット信号Ｓ８２によりセット状態となり、かつ、信号処理回路８８において、センサー素子８６の測定量に基づく処理を終了したことで信号処理回路８８から出力されるリセット信号８４によりリセット状態となる。
【０１６１】
なお、本実施の形態５において、第１のスイッチ１３は制御信号Ｓ１０に基づいて、かつ、第２のスイッチ８２は制御信号Ｓ８１に基づいて、バッテリー１４から、データキャリア８０中の増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路８８、メモリ２２、及びセンサー回路８７への電源Ｓ４の供給を制御するものであり、スイッチ制御信号Ｓ１０は、フリップフロップ１１がリセット状態にある場合、第１のスイッチ１３をＯＦＦ状態に、フリップフロップ１１がセット状態にある場合、第１のスイッチ１３をＯＮ状態に切り替え、また、スイッチ制御信号Ｓ８１は、フリップフロップ８４がリセット状態にある場合、第２のスイッチ８２をＯＦＦ状態に、フリップフロップ８４がセット状態にある場合、第２のスイッチ８２をＯＮ状態に切り替えるものである。また、電源Ｓ３が立ち上がった直後の初期状態において、フリップフロップ１１、及び８４は共にリセット状態となり、第１，第２のスイッチ１３、及び８２は共にＯＦＦ状態にある。
【０１６２】
以下、本実施の形態５による非接触データキャリアの動作について説明する。
データキャリア８０がリーダライタ１の通信領域にあると、データキャリア８０は、リーダライタ１から送信された信号Ｓ１の受信を、アンテナ５を介して開始する。そして、該アンテナ５を介して受信された受信信号Ｓ２は、電源回路６、整流回路８、及び増幅回路１５に入力される。
【０１６３】
電源回路６に受信信号Ｓ２が入力されると、電源回路６は受信信号Ｓ２から電源Ｓ３を取り出し、第１の電源制御部７中の第１のスイッチ制御部１２に電源Ｓ３を供給する。これにより、第１の電源制御部７では、スイッチ制御部１２において、データキャリア８０で受信された受信信号Ｓ２の所定のレベル以上の信号の持続性が判定され、この判定結果に基づいて、第１のスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。なお、第１の電源制御部７内の、スイッチ制御部１２、及びスイッチ１３による、バッテリー１４からの電源供給の制御動作は、実施の形態１と同様であるため、詳述しない。
【０１６４】
以上のようにして、データキャリア８０がリーダライタ１の通信領域に置かれることにより、データキャリア８０において、バッテリー１４から増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路８８、メモリ２２、及びセンサー回路８７に、電源Ｓ４が供給されると、該データキャリア８０において、上記受信信号Ｓ２よりリーダライタ１からのコマンドを読み取って認識し、該コマンドに対する必要なデータ処理を行い、さらに該コマンドに対するレスポンスをリーダライタ１に返信するための信号を生成する通常動作が開始される。この通常動作についても、上記実施の形態１と同様であるため、詳述しない。
【０１６５】
また、本実施の形態５では、データキャリア８０がリーダライタ１の通信領域に存在する場合、リーダライタ１は、データキャリア８０に対して、上述した通常動作のコマンドに加えて、さらにセンサー素子８６の測定量の情報を要求するコマンドを発行することができる。
【０１６６】
以下、リーダライタ１が、データキャリア８０に対して、センサー素子８６の測定量の情報を要求するコマンドを発行した際の、データキャリア８０における一連の処理動作について説明する。
【０１６７】
リーダライタ１は、上述したように、データキャリア８０に対して所定レベル以上の信号を所定時間以上連続して送信することにより、第１のスイッチ１３をＯＮ状態とし、該データキャリア８０に対して、バッテリー１４からの電源供給を開始させることができる。
【０１６８】
この電源供給が開始された状態で、リーダライタ１は、データキャリア８０に対してセンサー素子８６における測定量の情報を要求するコマンドを送信することが可能となる。
【０１６９】
上記データキャリア８０は、リーダライタ１から上記コマンドを受けると、センサー素子８６で測定された測定量を示すアナログ信号であるセンサー信号Ｓ８６を、センサー回路８７により、アナログ‐デジタル変換して、デジタル化センサー信号Ｓ８５に変換する。この後、信号処理回路８８が、デジタル化センサー信号Ｓ８５を受けて、センサー素子８６の測定量に関する情報を得る。信号処理回路８８は、得られたセンサー素子８６の測定量の情報を含んだレスポンスを生成し、リーダライタ１に返信する。これにより、リーダライタ１は、該リーダライタ１の通信領域内に存在するデータキャリア８０から、センサー素子８６の測定量の情報を得ることができる。
【０１７０】
ところで、本実施の形態５では、データキャリア８０が上記リーダライタ１の通信領域に存在する場合、電源制御部７で、リーダライタ１から受信した受信信号Ｓ２の信号レベル、及び信号波形によって自動的にバッテリー１４からの電源Ｓ４の供給を開始させるが、データキャリア８０が上記リーダライタ１の通信領域に存在せず、リーダライタ１より信号を受信できない場合であっても、データキャリア８０は、電源制御部８１で、当該データキャリア８０に備えたセンサー素子８６の測定量によって自動的にバッテリー１４からの電源Ｓ４の供給を開始させることができる。
【０１７１】
ここで、スイッチ８２は、スイッチ１３と同様のものであり、スイッチ１３と同様に電源を必要としないものである。また、フリップフロップ８４は、フリップフロップ１１と同様のものである。
【０１７２】
以下、図１４を用いて、第２の電源制御部８１における、バッテリー１４からの電源供給の制御動作について詳細に説明する。図１４は、本実施の形態５のデータキャリアにおいて、センサー素子からバッテリーからの電源供給を開始すべき測定量が得られた際の、第２の電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図であり、（ａ）はセンサー信号Ｓ８６、（ｂ）はセット信号Ｓ８２、（ｃ）はリセット信号Ｓ８４、（ｄ）は第２のスイッチ制御信号Ｓ８１、（ｅ）は第２のスイッチ８２のＯＮ／ＯＦＦ状態、を示している。なお、図１３（ｄ）では、論理“１”がイネーブル状態、論理“０”がディスイネーブル状態を示すものとする。
【０１７３】
センサー素子８６で測定された測定量の情報は、アナログ信号であるセンサー信号Ｓ８６として得られる（図１４（ａ）参照）。センサー信号８６は、センサー信号判定回路８５、及びセンサー回路８７に入力される。
【０１７４】
センサー信号判定回路８５は、上記センサー信号Ｓ８６が入力されると、センサー素子８６の測定量が、予め設定された上記バッテリー１４からの電源供給を開始すべき条件を満たしているかを判定する。そして、条件を満たしている場合、セット信号Ｓ８２を出力し（図１４（ｂ）参照）、フリップフロップ８４をセット状態とする。
【０１７５】
フリップフロップ８４がセット状態になると、第１のスイッチ制御信号Ｓ８１はイネーブル状態となり（図１４（ｄ）参照）、第２のスイッチ８２はＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えられる（図１４（ｅ）参照）。これにより、バッテリー１４から、増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路８８、メモリ２２、及びセンサー回路８７への電源Ｓ４の供給が開始される。
【０１７６】
以上のようにして、上記データキャリア８０の増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路８８、メモリ２２、及びセンサー回路８７に、電源Ｓ４が供給されると、センサー素子８６で測定された測定量に基づく処理を信号処理回路８８で行うことが可能となる。
【０１７７】
そして、信号処理回路８８で、上記一連の測定量に基づく処理が完了すると、フリップフロップ８４に対して、リセット信号Ｓ８４を出力して、フリップフロップ８４をリセット状態とする（図１４（ｃ）参照）。
【０１７８】
フリップフロップ８４がリセット状態になると、第２のスイッチ制御信号Ｓ８１はディスイネーブル状態となり（図１４（ｄ）参照）、第２のスイッチ８２はＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替えられる（図１４（ｅ）参照）。これにより、バッテリー１４から、増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路８８、メモリ２２、及びセンサー回路８７に対する、電源Ｓ４の供給が停止され、データキャリア８０は、再度センサー素子８６の測定量が、上記バッテリー１４からの電源供給を開始すべき条件を満たすことを待つ状態に戻る。
【０１７９】
このように、上述した第２の電源制御部８１における一連の電源供給制御動作は、リーダライタ１からの受信信号Ｓ２から電源回路６により取り出された電源Ｓ３による電源供給を必要としないため、データキャリア８０がリーダライタ１の通信領域外に存在していない状態であっても実行され得るものである。
【０１８０】
すなわち、データキャリア８０が、リーダライタ１の通信領域に存在しなくても、センサー素子８６の測定量によりバッテリー１４からの電源Ｓ４の供給を開始し、センサー素子８６の測定量に対する必要な処理を実行するデータキャリア８０を実現することができる。
【０１８１】
なお、バッテリー１４からの電源Ｓ４は、常にフリップフロップ８４、及びセンサー信号判定回路８５に供給されている。しかし該フリップフロップ８４、及びセンサー信号判定回路８５に供給される非動作時の電源電流は、バッテリー１４の自然消耗と同等の０．０１μＡ程度の微小電流であり、データキャリア８０の実用上問題のない消費電流値である。
【０１８２】
上述したように、本実施の形態５では、センサー素子８６で測定した測定値によって、バッテリー１４からの電源Ｓ４の供給制御を行うため、この電源供給制御処理中に、上記リーダライタ１よりコマンドが発行された場合、この２系統の処理で衝突が起こる。
【０１８３】
この衝突を対策するため、本実施の形態５のデータキャリア８０では、上記２系統の処理が発生した場合、先に発生した処理が終了するまで、もう一方の処理を開始させないものとしている。
【０１８４】
データキャリア８０では、センサー素子８６の測定量に基づいて、第２の電源制御部８１において、第２のスイッチ８２を通して、バッテリー１４からの電源供給が行われ、上記センサー素子８６の測定量に基づく処理が行われている間は、信号処理回路８８において、センサー８６の測定量に基づく処理中であるというフラグ信号を立てている。データキャリア８０がこの間にリーダライタ１からコマンドを受けた場合、データキャリア８０は、信号処理回路８８において、リーダライタ１からコマンドを受けたことのみ認識し、上記センサー素子８６の測定量に基づく処理を完了した後に、上記リーダライタ１に対してビジー状態であったことを知らせるレスポンス返信を行うようにしている。
【０１８５】
逆に、データキャリア８０がリーダライタ１からコマンドを受けて、信号処理回路８８において該コマンドに基づく処理が行われている間は、リーダライタ８０は、該信号処理回路８８において、コマンド処理のビジー状態であるというフラグ信号を立てて、センサー素子８６の測定量に対する処理を開始しないようにしている。
【０１８６】
これにより、データキャリア８０では、処理の衝突が発生しても、衝突が発生しなかった場合と等しい回路動作条件で、各々の処理を実行でき、特に、データキャリア８０において、上記センサー素子８６の測定量に基づく処理を、上記２系統の処理の衝突が発生しなかった場合と同一のノイズレベル、及び上記バッテリー１４に対する同一の負荷条件で行うことができるため、動作環境の相違、すなわち、リーダライタ１からのコマンドを受信していること、または、このコマンドに基づく処理を行っていることによって発生する測定量偏差の問題を解決することができるとともに、上記センサー素子８６の測定量に基づく処理と、上記リーダライタ１からのコマンド処理において、一方の処理プログラムをもう一方の処理プログラムによる影響を意識することなく構築することができるようになる。
【０１８７】
以上のように、本実施の形態５によれば、データキャリア８０中に、リーダライタ１から送信された受信信号Ｓ２の信号レベル、及び信号波形に基づいて、バッテリー１４からの電源Ｓ４の供給を制御する第１の電源制御部７と、センサー素子８６の測定量に応じて、バッテリー１４からの電源Ｓ４の供給を制御する第２の電源制御部８１とを備えたので、データキャリア８０がリーダライタ１の通信領域にあれば、電源制御部７により、データキャリア８０へのバッテリー１４からの電源Ｓ４の供給を、受信信号Ｓ２の信号レベル、及び信号波形に応じて自動的に開始、または停止させ、また、データキャリア８０がリーダライタ１の通信領域外に置かれれば、バッテリー１４からの電源Ｓ４の供給を自動的に停止させるように制御することができ、また、データキャリア８０がリーダライタ１の通信領域外にあっても、電源制御部８１により、センサー素子８６の測定量に基づいてバッテリー１４からの電源Ｓ４の供給を開始し、センサー素子８６の測定量に基づく一連の処理を実行できる、使い勝手の良いデータキャリア８０を実現することができる。また、受信信号Ｓ２の信号処理、または通信処理などを、バッテリー１４によって、安定した電源供給が成された状態で行うことができるため、データキャリア４とリーダライタ１間で、常に実用レベルの通信信頼性を確保できることは言うまでもない。
【０１８８】
さらに、本実施の形態５によれば、電源制御部７において、リーダライタ１からの受信信号Ｓ２の信号レベルが、予め設定されたレベル以上である状態が、予め設定された監視期間以上持続したことにより、バッテリー１４からの電源供給を開始し、かつ、受信信号Ｓ２の信号レベルが、予め設定されたレベル未満である状態が、予め設定された監視期間以上持続したことにより、上記バッテリー１４からの電源供給を停止するよう制御すると共に、電源制御部８１において、センサー素子８６の測定量が、予め設定された電源供給を開始すべき条件を満たした状態となれば、バッテリー１４からの電源供給を開始し、センサー素子８６の測定量に基づく必要な処理を終了すれば上記電源供給を停止するものとしたので、リーダライタ８０において、ノイズによる誤起動を防止しながら、リーダライタ１から送信されたコマンドに対する処理、及びセンサー素子８６の測定量に基づく処理の双方を、バッテリー１４からの電源供給を自動的に開始、または停止させて行うことが可能となり、無駄なバッテリーの消耗を防止することが可能となる。
【０１８９】
なお、本実施の形態５では、電源制御部７にて、所定値以上の受信信号レベルの所定時間以上の持続性を確かめた後に、バッテリー１４からの電源Ｓ４の供給を開始するものとしたが、所定値以上の受信信号レベルを認識した時点でバッテリー１４からの電源Ｓ４の供給を開始した後、該所定値以上の受信信号の、所定時間以上の持続性を確認し、持続しなかった場合に限って、バッテリーからの電源供給を終了するようにしても良いし、また、リーダライタ１からの受信信号Ｓ２の信号レベルを判定するのではなく、受信信号Ｓ２の周波数を判定するものであっても良い。
【０１９０】
（実施の形態６）
以下、本発明の実施の形態６における、第６の、バッテリーを備えた非接触データキャリアについて、図１５〜図１７を参照しながら説明する。
【０１９１】
本実施の形態６は、データキャリアにバッテリーへの充電機能を備えたものである。
図１５は、本実施の形態６におけるバッテリーへの充電機能を備えたデータキャリアと、リーダライタとからなる通信システムの回路構成図である。
【０１９２】
本実施の形態６における第６のデータキャリア９０は、アンテナ５と、電源回路６と、第１の電源制御部７と、増幅回路１５と、通信回路１６と、信号処理回路９５と、メモリ２２と、第２のスイッチ９１と、第２のスイッチ制御部９２と、２次電池であるバッテリー１４とを備える。
【０１９３】
電源制御部７は、第１のスイッチ１３と、該スイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御を、受信信号Ｓ２の信号レベル、及び信号波形に基づいて行う第１のスイッチ制御部１２とを備え、その構成は、上記実施の形態１と同様である。
【０１９４】
第２のスイッチ９１は、受信信号Ｓ２から電源回路６により取り出された電源Ｓ３によるバッテリー１４の充電制御を行うものである。第２のスイッチ制御部９２は、第２のスイッチ９１のＯＮ／ＯＦＦ制御を、バッテリー１４の端子電圧に基づいて行うものであり、バッテリー１４の端子電圧の測定、及び、この測定結果に基づいた、バッテリー１４への充電が必要であるか否かの判定を行う充電電圧判定回路９４と、第２のスイッチ９１のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替える第２のスイッチ制御信号Ｓ９１を出力する第２のフリップフロップ９３とを備える。充電電圧判定回路９４から出力された充電電圧判定信号Ｓ９５を受けた信号処理回路９５は、第２のフリップフロップ９３を制御するために、第２のセット信号Ｓ９３、または第２のリセット信号Ｓ９４を出力する。そして、該第２のセット信号Ｓ９３、または第２のリセット信号Ｓ９４により、第２のフリップフロップ９３は、それぞれセット状態、またはリセット状態となる。
【０１９５】
信号処理回路９５は、リーダライタ１から受信したコマンドに対する処理、該コマンドに対する必要なデータ処理、リーダライタ１へのレスポンス生成、及びメモリ２２とのアクセスに加え、新たに上記２次電池であるバッテリー１４への充電制御を行うものである。
【０１９６】
なお、本実施の形態６において、第１のスイッチ１３は、第１のスイッチ制御信号Ｓ１０に基づいて、バッテリー１４から、データキャリア９０中の増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路９５、及びメモリ２２に対する電源Ｓ４の供給を制御するものであり、該第１のスイッチ制御信号Ｓ１０は、第１のフリップフロップ１１がリセット状態にある場合、第１のスイッチ１３をＯＦＦ状態に、第１のフリップフロップ１１がセット状態にある場合、スイッチ１３をＯＮ状態に切り替え、一方、第２のスイッチ制御信号Ｓ９１は、第２のフリップフロップ９３がリセット状態にある場合、第２のスイッチ９１をＯＦＦ状態に、第２のフリップフロップ９３がセット状態にある場合、第２のスイッチ９１をＯＮ状態に切り替えるものである。また、電源Ｓ３が立ち上がった直後の初期状態において、第１，第２のフリップフロップ１１、及び９４は共にリセット状態にあり、これにより、第１，第２のスイッチ１３、及び９１は共にＯＦＦ状態にある。
【０１９７】
ここで、第２のスイッチ９１は、第１のスイッチ１３と同様のものであり、電源を必要としないものである。また、第２のフリップフロップ９３は、第１のフリップフロップ１１と同様のものである。
【０１９８】
以下、本実施の形態６による非接触データキャリアの動作について説明する。
データキャリア９０がリーダライタ１の通信領域にあると、データキャリア９０は、リーダライタ１から送信された信号Ｓ１をアンテナ５で受信する。アンテナ５で受信された受信信号Ｓ２は、電源回路６、整流回路８、及び増幅回路１５に入力される。
【０１９９】
電源回路６に受信信号Ｓ２が入力されると、電源回路６は受信信号Ｓ２から電源Ｓ３を取り出し、電源制御部７中の第１のスイッチ制御部１２に電源Ｓ３を供給する。これにより、第１の電源制御部７では、第１のスイッチ制御部１２において、リーダライタ１から送信され、データキャリア９０で受信された受信信号Ｓ２の所定の信号レベルの持続性が判定され、この判定結果に基づいて、第１のスイッチ１３のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。なお、上述した第１の電源制御部７内の、第１のスイッチ制御部１２、及び第１のスイッチ１３による、バッテリー１４からの電源供給の制御動作は、上記実施の形態１と同様であるため、詳述しない。
【０２００】
以上のようにして、上記データキャリア９０の増幅回路１５、通信回路１６、信号処理回路９５、及びメモリ２２に、電源Ｓ４が供給されると、データキャリア９０において、上記受信信号Ｓ２よりリーダライタ１からのコマンドを読み取って認識し、該コマンドに対する必要なデータ処理を行い、さらにコマンドに対するレスポンスをリーダライタ１に返信するための信号を生成する通常動作が開始される。この通常動作についても、上記実施の形態１と同様であるため、詳述しない。
【０２０１】
本実施の形態６のデータキャリア９０においては、データキャリア９０がリーダライタ１の通信領域内に存在している場合に、リーダライタ１の通信のあき時間を利用して、リーダライタ１からデータキャリア９０に連続信号を送信することにより、バッテリー１４を充電するようにしている。
【０２０２】
以下、図１６及び図１７を用いて、バッテリー１４を充電する動作について説明する。図１６は、本実施の形態６によるデータキャリアのバッテリーを充電するための、データキャリアの充電処理の流れと、充電処理にかかわる回路から出力される信号を示す波形図であり、（ａ）はバッテリー１４の端子電圧、（ｂ）は充電電圧判定信号Ｓ９５、（ｃ）はセット信号Ｓ９３、（ｄ）はリセット信号Ｓ９４、（ｅ）は第２のスイッチ制御信号Ｓ９１、（ｆ）は第２のスイッチ９１のＯＮ／ＯＦＦ状態、を示している。図１６（ｂ），（ｅ）では、論理“１”がイネーブル状態、論理“０”がディスイネーブル状態を示すものとする。そして、図１７は、本実施の形態６によるデータキャリアのバッテリーを充電するための、リーダライタとデータキャリアとの処理フローチャートを示す図である。
【０２０３】
なお、図１６及び図１７で示す、上記アルゴリズムで使用されているリーダライタ１が発行するコマンド、データキャリア９０の回路動作、及びデータキャリア９０のレスポンスは、リーダライタ１の通信領域に複数のデータキャリアが存在する場合にも対応し得るものであり、リーダライタ１が、リーダライタ１の通信領域に存在するすべてのデータキャリアの認識動作を完了して、上記すべてのデータキャリアの固有Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（以下、「固有ＩＤ」と称す。）を認識した状態で行われるものである。そして、上記一つ、または複数のデータキャリアでは、充電電圧判定回路９４で、常にバッテリー１４の端子電圧を測定し、該端子電圧が、予め設定された充電が必要な電圧ＶSTARTになった時点で、充電電圧判定信号Ｓ９５をディスイネーブル状態とするものとする。
【０２０４】
まず、リーダライタ１は、通信領域に存在する、固有ＩＤを認識している一つ、または複数のデータキャリアの中から、一つのデータキャリアを選択して、該選択したデータキャリアに対して、バッテリー１４への充電の必要性を問う第１コマンドを、該データキャリアの固有ＩＤをパラメータで指定しながら発行する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。
【０２０５】
第１コマンドは、リーダライタ１の通信領域内に存在するすべてのデータキャリアで受信されるが、その一つ、または複数のデータキャリアのうちの、上記リーダライタが指定した固有ＩＤが一致するデータキャリアのみにおいて、該第１コマンドが実行される。
【０２０６】
上記固有ＩＤが一致したデータキャリアでは、該信号処理回路９５で固有ＩＤが一致したことを認識する（ステップＳ２１）。これにより、信号処理回路９５は、充電電圧判定回路９４から入力される充電電圧判定信号Ｓ９５がイネーブル状態であれば、充電の必要はないという内容と、上記固有ＩＤとをパラメータとした第１レスポンスを、一方、充電電圧判定信号Ｓ９５がディスイネーブル状態にあれば、充電が必要であるという内容と、上記固有ＩＤとをパラメータとした第１レスポンスを生成し、リーダライタ１に返信する（ステップＳ２２，Ｓ２３）。
【０２０７】
上記リーダライタ１が、データキャリア９０から、固有ＩＤと、充電が必要であるという内容とをパラメータとした第１レスポンスを受けると（ステップＳ１３）、リーダライタ１は、データキャリア９０に対して、第２のスイッチ９１をＯＮ状態に切り替えるよう指示する内容の第２コマンドを、該データキャリア９０の固有ＩＤをパラメータで指定しながら発行する（ステップＳ１４）。
【０２０８】
なお上記ステップＳ２２において、上記リーダライタ１が、データキャリア９０から、固有ＩＤと、充電の必要はないという内容とをパラメータとしたレンスポンスを受けた場合、該データキャリア９０に対する充電処理を終了し、その旨を知らせる第２レスポンスを発行する（ステップＳ２５）。
【０２０９】
固有ＩＤが一致するデータキャリア９０は、上記第２コマンドを受けると（ステップＳ２６）、第２コマンドを信号処理回路９５にて認識し、バッテリー充電処理を開始する（ステップＳ２７）。すなわち、データキャリア９０の信号処理回路９５から、第２のセット信号Ｓ９３を出力し（図１６（ｃ）参照）、第２のフリップフロップ９３をセット状態とする。
【０２１０】
第２のフリップフロップ９３がセット状態となると、該第２のフリップフロップ９３は、第２のスイッチ制御信号Ｓ９１をイネーブル状態にし（図１６（ｅ）参照）、第２のスイッチ９１をＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替える（図１６（ｆ）参照）。これにより、バッテリー１４への充電が開始される。
【０２１１】
この充電期間中も、充電電圧判定回路９４では、バッテリー１４の端子電圧を測定している（図１６（ａ）参照）。そして、電源Ｓ３による充電により、バッテリー１４の端子電圧が上昇し、充電電圧判定回路９４が、該端子電圧が、予め設定された充電を終了すべき電圧ＶSTOPに達していることを検出すると、充電電圧判定信号Ｓ９５をイネーブル状態にする（図１６（ｂ）参照）。
【０２１２】
充電電圧判定回路９４から、イネーブル状態の充電電圧判定信号Ｓ９５を受けた信号処理回路９５は、第２のフリップフロップ９３に、第２のリセット信号Ｓ９４を出力し（図１６（ｄ）参照）、該第２のリセット信号Ｓ９４を受信した第２のフリップフロップ９３は、リセット状態となり、第２のスイッチ制御信号Ｓ９１をディスイネーブル状態にして（図１６（ｅ）参照）、第２のスイッチ９１をＯＮ状態からＯＦＦ状態に切り替える（図１６（ｆ）参照）。これにより、バッテリー１４への充電を終了する（ステップＳ２４）。なお、バッテリー１４からの電源Ｓ４は、常に第２のフリップフロップ９３、及び充電電圧判定回路９４に供給されている。しかし該第２のフリップフロップ９３、及び充電電圧判定回路９４に供給される非動作時の電源電流は、バッテリー１４の自然消耗と同等の０．０１μＡ程度の微小電流であり、データキャリア９０の実用上問題のない消費電流値である。
【０２１３】
この後、データキャリア９０は、リーダライタ１に対して、バッテリー１４への充電が完了したことを知らせる第２レスポンスを、データキャリア９０の固有ＩＤをパラメータとして指定しながら送信する（ステップＳ２５）。
【０２１４】
上記リーダライタ１は、充電が完了した、または充電が必要でないことを示す第２レスポンスを受けると、該第２レスポンスで指定されていた固有ＩＤを認識し、該固有ＩＤのデータキャリアを、充電を完了したデータキャリアと認識する。
【０２１５】
さらに、リーダライタ１は、必要に応じて、さらにその通信領域内に、上記処理済みの固有ＩＤと異なる固有ＩＤを持ち、かつ、上記一連の充電処理が必要なデータキャリアが存在するかを、上記第１コマンドを発行することにより判定して行く（ステップＳ１６）。そして、この判定の結果、リーダライタ１において、充電処理が必要なデータキャリアがあると判定された場合、リーダライタ１は、該データキャリアに対して、再度充電処理を開始し、充電処理が必要なデータキャリアが存在しないと判定された場合、一連の充電処理を終了する。
【０２１６】
ところで、上記リーダライタ１が、通信領域にあるひとつのデータキャリアに対して、上述した充電処理を行っている途中で、リーダライタ１において、通信領域に存在する、別のデータキャリアとの通信の必要性が生じた場合、リーダライタ１は、該充電処理を行っているデータキャリアのバッテリーに対する充電を中断して、該別のデータキャリアと通信を開始することができる。
【０２１７】
この場合、上記リーダライタ１は、まずデータキャリア９０に対して、固有ＩＤを指定しながら、充電処理の中断を命令する第３コマンドを発行した後（ステップＳ１７）、別のデータキャリアとの通信を開始する（ステップＳ１８）。
【０２１８】
そして、上記充電処理中のデータキャリア９０は、上記第３コマンドを受けると（ステップＳ２８）、該データキャリアの固有ＩＤと、該第３コマンドで指定された固有ＩＤとが一致していることを信号処理回路９５で認識した後、バッテリー充電の中断処理を行う（ステップＳ２９）。
【０２１９】
すなわち、信号処理回路９５から第２のフリップフロップ９３に対して第２のリセット信号Ｓ９４を出力する。該第２のリセット信号Ｓ９４を受信した第２のフリップフロップ９３は、リセット状態となり、第２のスイッチ制御信号Ｓ９１をディスイネーブル状態にして、第２のスイッチ９１をＯＦＦ状態とすることで、バッテリー１４への充電を停止すると共に、リーダライタ１に対して、充電を停止させたことを知らせる第３レスポンスを、該データキャリアの固有ＩＤをパラメータで指定して送信する。第３レスポンスを受けたリーダライタ１は、該第３レスポンスで指定されている固有ＩＤを認識し、該固有ＩＤのデータキャリアを、充電が未完了のデータキャリアであると認識する。
【０２２０】
そして、リーダライタ１が、通信が必要な別のデータキャリアと行っていた通信が完了した時点で（ステップＳ１９）、該リーダライタ１は、必要に応じて、上記充電が未完了であるデータキャリアに対して、そのデータキャリアの固有ＩＤと共に充電処理を開始することを指示する第２コマンドを発行し（ステップＳ２０）、該第２コマンドを受信したデータキャリア９０は、バッテリー充電処理を開始する（ステップＳ３０，Ｓ３１）。
【０２２１】
以上のように、本実施の形態６によれば、データキャリア９０において、リーダライタ１から受信した受信信号Ｓ２から、電源回路６にて取り出した電源Ｓ３により、バッテリー１４を充電する充電機能を備えたので、データキャリア９０をバッテリーの充電により繰り返し使用することが可能となった。
【０２２２】
加えて、本実施の形態６によれば、リーダライタ１は通信領域に存在するひとつまたは複数のデータキャリアに対して、充電処理を行うデータキャリアをひとつずつ選択しながら、かつ、充電処理中に定期的または突発的に発生する、該充電処理を行っているデータキャリア以外のデータキャリアとの必要な通信をも保障しながら、該充電処理を行っているデータキャリアのバッテリーへの充電を継続することを可能とした。
【産業上の利用可能性】
【０２２３】
本発明の非接触データキャリアは、リーダライタとの通信において実用上問題のない起動動作の信頼性、及び通信動作の信頼性を確保できるものであり、かつ、無駄なバッテリーの消耗を防止できるものとして有用である。さらに、センサー素子を備えた上記非接触データキャリアは、上記に加え、リーダライタと独立してデータキャリアのみでセンサー情報に対する処理を実行できるものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２２４】
【図１】図１は、本実施の形態１におけるデータキャリアと、リーダライタからなる通信システムの回路構成図である。
【図２】図２は、本実施の形態１のデータキャリアにおいて、リーダライタから信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図である。
【図３】図３は、本実施の形態１のデータキャリアにおいて、ノイズが乗った信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図である。
【図４】図４は、本実施の形態２におけるデータキャリアと、リーダライタとからなる通信システムの回路構成図である。
【図５】図５は、本実施の形態２のデータキャリアにおいて、リーダライタから信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図である。
【図６】図６は、本実施の形態２のデータキャリアにおいて、ノイズが乗った信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図である。
【図７】図７は、本実施の形態３におけるデータキャリアと、リーダライタとからなる通信システムの回路構成図である。
【図８】図８は、本実施の形態３のデータキャリアにおいて、リーダライタから信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図である。
【図９】図９は、本実施の形態３のデータキャリアにおいて、短い信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図である。
【図１０】図１０は、本実施の形態４におけるデータキャリアと、リーダライタとからなる通信システムの回路構成図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態４のデータキャリアにおいて、リーダライタから信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図である。
【図１２】図１２は、本実施の形態４のデータキャリアにおいて、短い信号を受信した際の、電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図である。
【図１３】図１３は、本実施の形態５におけるデータキャリアと、リーダライタからなる通信システムの回路構成図である。
【図１４】図１４は、本実施の形態５のデータキャリアにおいて、センサー素子からバッテリーからの電源供給を開始すべき測定量が得られた際の、第２の電源制御部中の各回路から出力される信号を示す波形図である。
【図１５】図１５は、本実施の形態６におけるバッテリーへの充電機能を備えたデータキャリアと、リーダライタとからなる通信システムの回路構成図である。
【図１６】図１６は、本実施の形態６によるデータキャリアのバッテリーを充電するための、データキャリアの充電処理の流れと、充電処理にかかわる回路から出力される信号を示す波形図である。
【図１７】図１７は、本実施の形態６によるデータキャリアのバッテリーを充電するための、リーダライタとデータキャリアとの処理フローチャートを示す図である。
【図１８】図１８は、従来の、バッテリーを備えた非接触データキャリアと、該非接触データキャリアとマイクロ波による通信を行うリーダライタとから成る、通信システムの構成を概略的に示す図である。
【図１９】図１９は、従来の、非接触タグの起動時の動作を示す波形図である。
【符号の説明】
【０２２５】
１  リーダライタ
２  リーダライタの内部回路
３  リーダライタのアンテナ
４、５０、６０、７０、８０、９０  データキャリア
５  データキャリアのアンテナ
６  電源回路
７、５１、６１、７１、８１  電源制御部
８  整流回路
９  レベル判定回路
１０、５３  タイマー回路
１１、８４、９３  フリップフロップ
１２、５２、６２、７２、８３、９２  スイッチ制御部
１３、５４、５５、８２、９１  スイッチ
１４  バッテリー
１５  増幅回路
１６  通信回路
１７  復調回路
１８  復号化回路
１９  符号化回路
２０  変調回路
２１、８８、９５  信号処理回路
２２  メモリ
６３  周波数判定回路
８５  センサー信号判定回路
８６  センサー素子
８７  センサー回路
９４  充電電圧判定回路
１４１  データキャリアと通信を行うリーダライタ（質問器）
１４４  従来のバッテリーを備えた非接触データキャリア（応答器）
１５２  送信回路
１５３  受信回路
１５４  スイッチ
１５５  バッテリー（電源部）
１５６  方向性結合器
１５７  分配器
１５８  検波回路
１５９  クロック抽出回路
１６０  判定部
１６１  ＣＰＵ
Ｓ１  リーダライタ１の送受信信号
Ｓ２  データキャリア４の送受信信号
Ｓ３  受信信号Ｓ２から電源回路６により取り出された電源
Ｓ４  バッテリー１４からの電源
Ｓ５  整流信号
Ｓ６  レベル判定信号
Ｓ７  第１のセット信号
Ｓ８  第１のリセット信号
Ｓ１０  第１のスイッチ制御信号
Ｓ１２  増幅信号
Ｓ１３  復調信号
Ｓ１５  復号化信号
Ｓ１６  符号化信号
Ｓ１７  ２値のレスポンス信号
Ｓ１８  メモリ信号
Ｓ６０  周波数判定信号
Ｓ８１  第２のスイッチ制御信号
Ｓ８２  第２のセット信号
Ｓ８４  第２のリセット信号
Ｓ８５  デジタル化センサー信号
Ｓ８６  センサー信号
Ｓ９１  第３のスイッチ制御信号
Ｓ９３  第３のセット信号
Ｓ９４  第３のリセット信号
Ｓ９５  充電電圧判定信号
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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