(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した高周波信号から電力を生成するとともに、受信した変調信号から情報を復調し、その情報に対する返答情報を送出する情報通信装置において、
第１、第２の同調回路と、
前記第１の同調回路に常時接続されていて前記第１の同調回路の高周波信号から電力を生成する電源回路と、
前記第１の同調回路と前記第２の同調回路のいずれか一方を選択する切換え回路と、
前記切換え回路を介して前記第１の同調回路と前記第２の同調回路のいずれか一方から変調信号を処理する情報処理回路と、
前記切換え回路が選択している同調回路の出力を判定して前記切換え回路の選択を他方の同調回路に切換える切換え制御手段とを有することを特徴とする情報通信装置。
【請求項２】
前記切変え制御手段は、前記第１の同調回路の出力に変調信号が含まれていないとき、前記切変え回路が前記第２の同調回路を選択する状態に切換えることを特徴とする請求項１に記載の情報通信装置。
【請求項３】
前記切変え制御手段は、前記第１の同調回路の出力に含まれる変調信号が特定の変調信号ではないとき、前記切変え回路が前記第２の同調回路を選択する状態に切換えることを特徴とする請求項１または２に記載の情報通信装置。
【請求項４】
第１の同調回路は略１３.５６ＭＨｚに同調し、第２の同調回路は略３.３９ＭＨｚに同調することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の情報通信装置。
【請求項５】
第１の同調回路の同調周波数は第２の同調回路の同調周波数のＮ／Ｍ倍（ただし、Ｍ、Ｎは整数）であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の情報通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアンテナからの電波によって電力を得て通信を行う高周波タグ等の情報通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、アンテナから送信されてくる電波から電力を得て、内部に記憶している情報を送信する高周波タグ（ＲＦ．ＴＡＧ）が使用されており、スキー場のリフトや鉄道の改札、荷物の仕分け等に利用されている。
【０００３】
この高周波タグは内部に不揮発性のメモリを有し、また送受信機構を有しているが、バッテリ等の電源は有していない。そして、電力は受信した電波（高周波信号）から得る。このため、バッテリを内蔵する必要がなく、長期間にわたって情報の交換が行える。また、情報のやり取りは電波によって行うため、非接触で情報のやり取りができるというメリットがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような通信装置を用いたシステムにおいて、相手側の通信装置から送られてくる電波が１種類のもの（１波式）と、２種類のもの（２波式）が提案されている。１波式では、情報を乗せた１つのキャリアしか送られて来ないので、このキャリアを整流して電力を得るとともに、別途、検波して情報を抽出する。
【０００５】
２波式では電力用に無変調の第１キャリアが送られてくるとともに、情報を乗せた第２キャリアが送られて来る。従って、第１、第２キャリアを別個に受信し、その第１キャリアを整流して電力を得る一方、第２キャリアを検波して情報を得る。
【０００６】
そして、これらの方式において使用される通信装置（例えば、高周波タグ）は当然のことながら、互いに異なった構成として作られているため、一方の方式のタグを他方の方式において使用することはできなかった。従って、どちらの方式にも参加したい場合は２種類のタグを用意しなければならなかった。そのため、タグを構成するＩＣとしても２種類のものを製造しなければならなかった。これは設計や製造、製品上のコストがかかるだけでなく、使い分けのための製品（ＩＣ、通信装置）管理にも負担がかかることになり、好ましくない。
【０００７】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、１つでどちらの方式にも対応できる情報通信装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため本発明では、受信した高周波信号から電力を生成するとともに、受信した変調信号から情報を復調し、その情報に対する返答情報を送出する情報通信装置において、第１、第２の同調回路と、前記第１の同調回路に常時接続されていて前記第１の同調回路の高周波信号から電力を生成する電源回路と、前記第１の同調回路と前記第２の同調回路のいずれか一方を選択する切換え回路と、前記切換え回路を介して前記第１の同調回路と前記第２の同調回路のいずれか一方から変調信号を処理する情報処理回路と、前記切換え回路が選択している同調回路の出力を判定して前記切換え回路の選択を他方の同調回路に切換える切換え制御手段とを有する。
【０００９】
この場合、前記切変え制御手段は、前記第１の同調回路の出力に変調信号が含まれていないとき、前記切変え回路が前記第２の同調回路を選択する状態に切換える。
【００１０】
あるいは、前記切変え制御手段は、前記第１の同調回路の出力に含まれる変調信号が特定の変調信号ではないとき、前記切変え回路が前記第２の同調回路を選択する状態に切換える。
【００１１】
上記の構成によると、１波式の電波を受信した場合は、第１の同調回路で受信した信号によって電源回路で電力が生成される一方、その第１の同調回路で受信された信号が切換え回路を通して情報処理回路へ伝送され、そこで復調等の処理がなされることによって情報が得られる。尚、情報処理回路では、その受信した情報に対する返答の情報が出力され、切換え回路を通して第１の同調回路へ伝送され、受信している電波を介して、その電波の送信元へ送られる。
【００１２】
２波式の電波を受信した場合は、第１の同調回路で受信した信号によって電源回路で電力が生成される。一方、第２の同調回路で受信された変調信号は切換え回路を通して情報処理回路へ伝送され、そこで復調等の処理が施されることによって情報が得られる。情報処理回路で出力される返答情報は受信している電波を介して電波の送信元へ送られるべく、切換え回路を通して第２の同調回路へ伝送される。
【００１３】
【本発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態の全体構成を示すブロック図であり、高周波タグ１００は、アンテナ２０１を有する質問器２００との間で電波を介して信号のやり取りを行う。また、高周波タグ１００には主要動作を行う集積回路（ＩＣ）１１０が内蔵されている。
【００１４】
１は第１の同調回路であり、受信アンテナとして機能する同調コイルＬ1と、該同調コイルＬ1の両端に接続された同調コンデンサＣ1とから構成されている。そして、同調コイルＬ1と同調コンデンサＣ1とで決定される同調周波数ｆ1の信号が同調コイルＬ1の両端から出力される。同調コイルＬ1には整流回路４が接続されており、ここで同調信号が整流される。５は整流されて得られた電圧を安定化させるためのレギュレータであり、整流回路４と共に電源回路３を構成する。上述の説明から分かるように、この電源回路３は受信した高周波信号から電力を生成するものである。電源回路３の出力はＩＣ１１０内の各回路へ供給される。
【００１５】
２は第２の同調回路であり、送受信アンテナとして機能する同調コイルＬ2と、該同調コイルＬ2の両端に接続された同調コンデンサＣ2とから構成されている。そして、同調コイルＬ2と同調コンデンサＣ2とで決定される同調周波数ｆ2の信号が同調コイルＬ2の一端から出力される。
【００１６】
６は半導体スイッチで構成される切換え回路であり、初期状態では接点Ａ側に接続されている。７は検波回路であり、第１の同調回路１又は第２の同調回路２からの変調信号〔図８（ａ）〕を検波（復調）して、そのキャリアに乗っている情報信号を抽出する〔図８（ｂ）〕。この情報信号はディジタル信号であり、波形整形回路（図示せず）で矩形のパルス信号に整形された後、次段のデコーダ８へ供給される。
【００１７】
デコーダ８は所定のプロトコルに従ってデコード（復号）して、所望のディジタルデータを出力する。通常、ここではシリアル・パラレル変換も行われる。デコーダ８には、メモリ１２が接続されており、デコーダ８からの出力によって、メモリ１２がアクセスされる。即ち、デコーダ８からメモリ１２のアドレス指定データが出力され、メモリ１２からは、その指定されたアドレスに記憶されているデータが読み出される。
【００１８】
メモリ１２から読み出されたデータはエンコーダ１０によって所定のプロトコルに従って符号化処理される。通常の場合、このエンコーダ１０において、パラレル・シリアル変換も行われる。シリアル化されたデータはパルス化回路１１でパルス列信号に変換される。そして、そのパルス列信号はＮチャンネルＭＯＳトランジスタ１３のゲートに印加される。
【００１９】
このトランジスタ１３はドレインが信号伝送線路１６に接続され、ソースがグランド電位点に接続されている。ゲートへのパルス列信号の印加によりトランジスタ１３がＯＮ、ＯＦＦする。そして、そのＯＮ期間とＯＦＦ期間とで、線路１６に接続されている第１又は第２の同調回路のインピーダンスが変化する。
【００２０】
１４は切換え回路６を接点Ａ側又はＢ側へ設定するための受信電波の方式を検出する検出回路であり、具体的には第１の同調回路１の出力を調べて１波式であれば接点Ａ側に設定し、２波式であれば接点Ｂ側に設定するように切換え回路６を制御する。尚、切換え回路６は先にも一言したように初期状態ではＡ側に設定されているため第１の同調回路１からの出力を検波回路７で検出することができる。
【００２１】
この検出回路１４は例えば図７に示すようにラッチ回路３２とレジスタ３３とコンパレータ３４とから構成することができる。ラッチ回路３２は検波回路の出力を所定ビット数ラッチし、レジスタ３３は１波式（又は２波式）の基準データを格納している。コンパレータ３４はラッチ回路の出力とレジスタ３３の出力を比較し、一致していれば“１”、不一致であれば“０”を出力し続ける。レジスタ３３が１波式のデータを格納しているものとすると、“１”のとき切換え回路は接点Ａに設定される。逆に“０”のときは接点Ｂに設定される。
【００２２】
図１において、検波回路７、デコーダ８、プロトコル９、エンコーダ１０、パルス化回路１１、メモリ１２等は情報処理回路１５を構成する。
【００２３】
今、質問器２００が２波式のものである場合、質問器２００からは図２（イ）に示すように無変調のキャリア（周波数ｆ1）より成る第１信号と、図２（ロ）に示す例えば「１０１０１」のような任意の情報信号で振幅変調されたキャリア（周波数ｆ2）より成る第２信号がアンテナから送信される。タグ１００において、前記第１信号は第１の同調回路１で受信され、第２信号は第２の同調回路２で受信される。
【００２４】
そして、受信された第１信号は電源回路３で電力化される。その電力は検波回路７や検出回路１４等、タグ１００内の全ての回路に動作用電源として供給される。初期状態で切換え回路６は接点Ａに接続されているため第１の同調回路１で受信された第１信号は切換え回路６を通して検波回路７へ供給され、その出力は検出回路１４へ与えられて２波式であることが検出される。
【００２５】
その結果、切換え回路６は接点Ｂ側に切換わり、第２の同調回路２で受信された第２信号が線路１６を通して情報処理回路１５へ供給される。情報処理回路では、図２（ロ）に示す第２信号から情報「１０１０１」が復号される。そして、この情報に対する返送情報「１０１１０」（図５）が出力される。この情報はパルス化され、トランジスタ１３をＯＮ、ＯＦＦする。それに応じて第２の同調回路２のインピーダンスが変化する。
【００２６】
質問器２００から送信される第２信号は質問器２００側でみると、図４（ａ）の如く送信期間と受信期間が交互に割り当てられている。そして、送信期間は図２（ロ）の信号が送信されるが、受信期間は周波数ｆ2のキャリアが送信される。しかし、受信期間には、電波を介して質問器２００の負荷となる第２の同調回路２のインピーダンスがトランジスタ１３のＯＮ、ＯＦＦによって変化するので、質問器２００側で送っている信号（即ち無変調のｆ2のキャリア）のレベルを検出すると、図５のように「１０１１０」に従った振幅変調信号として認識される。これはタグ１００側からの情報を電波を介して質問器２００側へ送信していることと等価であることを意味する。つまり、タグ１００からは電波は何も送っていないのに、質問器２００から送られてくる電波を介してタグ１００側の情報が質問器２００へ送られるのである。
【００２７】
図４（ｂ）はタグ１００側の動作を表しているが、これは質問器２００側〔図４（ａ）〕と逆の相関関係になっている。尚、タグ１００側の送信モードと受信モードは質問器２００側から情報の一部として送られてくるコマンドによって支配されるが、その詳細はここでは省略する。
【００２８】
次に、質問器２００が１波式のものである場合は、図３に示すような情報によって振幅変調された周波数ｆ0のキャリアより成る信号のみが送られてくる。この信号のキャリア周波数ｆ0は２波式のキャリアｆ1と同一又はそれに近いものであればよい。従って、この信号は第１の同調回路１によって受信される。このとき、第２の同調回路２は受信する信号が存在しないので、その出力も零である。
【００２９】
第１の同調回路１で受信された信号は電源回路３で電力に変換される。このとき、２波式の場合と異なり、変調信号を整流するため整流回路４の出力電圧レベルは多少変動したものになるが、レギュレータ５によって一定電圧になる。
【００３０】
受信信号は、また、切換え回路６を通して検波回路７で検波され、検出回路１４で１波式のものであることが検出される結果、切換え回路６が接点Ａ側のままとなり、情報処理回路１５で処理される。その処理の仕方は上述した２波式の場合と同じである。
【００３１】
尚、情報処理回路１５で出力されるパルス化された情報信号によりトランジスタ１３がＯＮ、ＯＦＦするが、このトランジスタ１３のＯＮ、ＯＦＦは第１の同調回路１のインピーダンスを変化させることになる。そして、それによる情報の質問器２００への伝達は第１の同調回路１で受信される電波を介して行われる。
【００３２】
次に、図６は本発明の第２実施形態をブロック図で示している。この第２実施形態が上述した図１の第１実施形態と相違している点は、第２の同調回路の一端がグランド電位点に固定されず、それに伴って信号の伝送線路が１６の他に線路１６′も設けられている点と、２つの切換え回路６、６′が設けられている点と、線路１６、１６′上の信号を比較するコンパレータ１７が設けられている点と、インバータ１８を設けることによりパルス化回路１１でパルス化されたデータが互いに反対極性で線路１６、１６′へ与えられ、それによって第１、第２の同調回路１、２のインピーダンスを変化させるようになっている点だけである。
【００３３】
そして、ここでは、トランジスタ１３（図１）は削除されている。また、検出回路１４の出力は切換え回路６、６′にそれぞれ与えられ、切換え回路６、６′と同じ形態で（例えば、一方が接点Ａ側のとき、他方も接点Ａ側となるように）切換える。その他の構成は図１の第１実施形態と同一である。この第２実施形態においても、上述した第１実施形態と同様に１波式と２波式のどちらにも対応して信号の送受信ができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、１つの情報通信装置で１波式と２波式のどちらの方式にも参加することができるので、２種類の情報通信装置を用意する必要がないという効果が得られる。また、情報通信装置を構成するＩＣとしても２種類のものを製造しなくて済むので、設計や製造、製品上のコストを低減できるだけでなく、使い分けのための製品（ＩＣ、通信装置）管理も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るタグのブロック回路図。
【図２】２波式の信号波形図。
【図３】１波式の信号波形図。
【図４】送信側と受信側のタイムチャート。
【図５】タグから質問器へ返送する信号の波形図。
【図６】本発明の第２実施形態に係るタグのブロック回路図。
【図７】受信電波の方式を検出する検出回路の構成図。
【図８】検波回路の入出力の波形を示す図。
【符号の説明】
１    第１の同調回路
２    第２の同調回路
３    電源回路
６    切り換え回路
７    検波回路
８    デコーダ
１０  エンコーダ
１４  方式検出回路
１００  高周波タグ
【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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