JP2000275337A

JP2000275337A - 非接触データ送受信装置

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Publication number: JP2000275337A
Application number: JP8473499A
Authority: JP
Inventors: Shiro Kano; 史朗加納
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 1999-03-26
Publication date: 2000-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】応答器２には、受信された搬送波２０ａに基
づいて、質問器１への送信用の高周波を生成する概念が
なく、質問器１への応答用データを高品質で送信するこ
とができない。【解決手段】質問器１から所定周期信号をマイクロ波
により変調した搬送波３０ａを送信し、応答器２の受信
部２２でその搬送波３０ａを受信し、高周波生成部２５
において、その搬送波３０ａ中に含まれる所定周期信号
から質問器１に応答用データを送信するための高周波を
生成する。これによって、生成された高周波は、質問器
１の制御部２１の動作に同期したものとなり、よって、
その生成された高周波によって変調された搬送波３０ｂ
を受信する質問器１の各回路構成は、同期捕捉を容易に
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、工場の生産ライ
ンや物流ライン、オフィスの入退出管理等において、工
具や荷物にＩＤカードを付けたり、または、人に非接触
データ応答器を持たせて非接触でデータを通信して管理
する装置に関するもので、応答器には固有のＩＤコード
や製品番号、および製造時のデータ等を登録し、そのデ
ータを非接触で通信することにより応答器を識別する非
接触データ送受信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３は質問器と応答器の一般的な使用状
態を示す概略図であり、図において、１は質問器、２は
通信エリア３内において、質問器１と通信を行う応答器
である。また、図４は従来の非接触データ送受信装置を
示すブロック構成図であり、質問器１において、４は高
周波を発生する発振部、５は質問用データを生成すると
共に、後述する受信した応答用データについて判定する
制御部、６は高周波を質問用データにより変調する変調
部、７は変調された高周波を搬送波２０ａとして送信す
る送信部である。また、８は応答器２から送信された電
磁場２０ｂを受信する受信部、９は受信された電磁場２
０ｂの信号をフィルタリングするフィルタ、１０はフィ
ルタリングされた信号を増幅する増幅器、１１は増幅さ
れた信号から応答用データを復調して、制御部５に出力
する復調部である。

【０００３】また、応答器２において、１２は質問器１
から送信された搬送波２０ａを受信すると共に、質問器
１に電磁場２０ｂを送信する送受信部、１３は受信され
た搬送波２０ａを整流および平滑して蓄電する電源部、
１４は受信された搬送波２０ａから質問用データを復調
する復調部、１５は復調された質問用データに応じたデ
ータをメモリ１６から読み出して、応答用データを生成
する制御部、１７は高周波を発生するクロック発振回
路、１８は高周波を分周して制御部１５およびその他、
応答器２内の動作クロックとして供給する分周器、１９
は応答用データを符号化して、送受信部１２より電磁場
２０ｂに送信させる符号変換部である。

【０００４】また、図５は従来の非接触データ送受信装
置の送受信部の詳細を示すブロック構成図であり、送受
信部１２において、１２ａ，１２ｂはアンテナ、１２ｃ
は符号変換部１９によって符号化された、‘１’，
‘０’の応答用データに応じて、オンおよびオフするＦ
ＥＴである。さらに、図６は従来の非接触データ送受信
装置の質問器および応答器の送信フレームと、質問器の
送信部上の波形、および応答器の送受信部上の波形を示
す波形図である。

【０００５】次に動作について説明する。一般に、この
種の非接触データ送受信装置では、図３に示したような
使用状態を採る。すなわち、質問器１は、通信エリア３
内に応答器２がある時にその応答器２と通信を行う。こ
の時、質問器１の制御部５は、応答器２に内蔵されてい
るメモリ１６内のデータの読み出し、または、書き込み
を行うためのコマンドや書き込みデータ等の質問用デー
タを生成し、変調部６は、発振部４から発生された高周
波を質問用データにより変調して、送信部７によりその
変調された高周波を搬送波２０ａとして送信する。この
変調部６における変調方式としては、高周波の振幅を変
化させるＡＳＫ（ＡｍｐｌｉｔｕｄｅＳｈｉｆｔＫ
ｅｙｉｎｇ）等が使用される。また、高周波の周波数
は、中長波、短波、または、長距離の通信が可能なマイ
クロ波等が使用される。

【０００６】応答器２は、質問器１から送信された搬送
波２０ａを送受信部１２により受信し、その受信された
搬送波２０ａを整流および平滑して、電源部１３に蓄電
する。この電源部１３に蓄電された電源は、応答器２内
の動作用として用いられる。また、復調部１４は、受信
された搬送波２０ａを抱絡線検波して、コマンドやデー
タ等の質問用データを復調する。

【０００７】そして、制御部１５では、その復調された
質問用データ、すなわち、質問器１からの質問用データ
に応じてメモリ１６とアクセスを行う。ここで、応答器
２は、質問器１から搬送波２０ａを受信していない時に
は、電源部１３による電源を生成することができないの
で、メモリ１６にはＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリを
使用している。また、制御部１５は、クロック発振回路
１７により発生された高周波を分周器１８により分周し
た動作クロックに同期して処理を行う。制御部１５は、
メモリ１６へデータの書き込み、または、メモリ１６か
らのデータの読み出し等のコマンド処理を行った後、応
答用データを生成する。この応答用データとしては、メ
モリ１６から読み出したデータや、コマンドの処理結果
等がある。

【０００８】符号変換部１９は、クロック発振回路１７
により発生されたクロックを使って応答用データを符号
化し、送受信部１２は、その符号化された応答用データ
を電磁場２０ｂとして質問器１に送信する。ここで、ク
ロック発振回路１７には、簡単な回路構成のＣＲ発振回
路やリングオシレータ等が使用される。また、符号変換
部１９における変調方式としては、ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕ
ｅｎｃｙＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）等も用いることが
できるが、簡単な回路構成となるＡＳＫが有効である。

【０００９】図５に応答器２の送受信部１２の詳細を示
す。応答器２は通常、小型なものであり、応答器２の各
部分は安価な部品で構成するか、または、ＩＣ化する等
して、極力コストを下げることが望ましいことから、周
波数が安定し高精度な水晶発振子等を搭載することがで
きない。また、水晶発振子の場合、消費電流も増え、電
源部１３で生成される電力以上消費してしまう可能性も
あり、この場合、動作が停止してしまう。

【００１０】以上のことから、質問器１のようにその質
問器１内に設けられた電源（図示せず）によって変調し
た搬送波２０ａを送信するのではなく、質問器１から送
信される無変調波を利用して常時電源を獲得しながら、
送信する方式が一般的である。その場合、図６に示すよ
うに、符号変換部１９からの高周波に応じて、アンテナ
１２ａ，１２ｂのインピーダンスを変化させる。符号変
換部１９からの高周波は、‘１’，‘０’の応答用デー
タを含む符号であるので、それに合わせてアンテナ１２
ａ，１２ｂの両端に接続されたＦＥＴ１２ｃをオン、オ
フさせる。これにより、通信エリア３において電磁場２
０ｂの変化が生じ、質問器１ではその電磁場２０ｂの変
化を受信部８において捕捉することができる。なお、Ｆ
ＥＴ１２ｃをオン、オフさせる符号は、十分な電磁場２
０ｂの変化が生じるように、送信する１ビット周期の１
〜数倍程度の周期である（数ｋＨｚ〜数十ｋＨｚ）。ま
た、符号は応答用データの‘１’，‘０’に対応してい
れば、ＮＲＺ（Ｎｏｎ−Ｒｅｔｕｒｎ−Ｚｅｒｏ）でも
良い。

【００１１】一方、質問器１の受信部８にて捕捉された
電磁場２０ｂの信号は、フィルタ９によりフィルタリン
グされ、増幅器１０により増幅された後、復調部１１に
より応答用データとして復調され、制御部５においてそ
の応答用データが判定される。応答器２から送信される
電磁場２０ｂは、非常に微弱であるため、増幅器１０で
復調部１１により判定できるレベルまで増幅する必要が
あるが、それと同時に他の信号と十分分離しないと応答
器２からの信号が他のノイズや質問器１が送信する搬送
波２０ａまで増幅してしまう可能性があるので、高精度
なフィルタと増幅率の高い高精度増幅器が要求される。
また、微弱な電磁場２０ｂの変化であるため通信距離も
短い。

【００１２】図６は質問器１および応答器２の送信フレ
ームと、質問器１の送信部７上の波形、および応答器２
の送受信部１２上の波形を示している。質問器１は、送
信の開始にあたり、無変調波を送信し、応答器２にその
無変調波により電源の生成を行わせ、応答器２を動作状
態（ＷＡＫＥＵＰ）にする。その後、質問器１は、ス
タートフレーム（ＳＴＸ）を送信し、応答器２が同期を
とれるようにする。応答器２は、スタートフレームを受
信したことで質問器１の送信するデータと同期がとれる
ので通信可能状態となる。

【００１３】その後、質問器１からは、コマンドデータ
（ＣＭＤ）が送られる。コマンドデータは、応答器２の
メモリ１６からのデータの読み出しやデータの書き込み
等の命令である。データの書き込み命令である場合は、
コマンドデータの後に書き込むデータを送信する。その
後、質問器１からは、通信が正常に行われたかどうかを
チェックするＣＲＣ（ＣｙｃｌｉｃＲｅｄｕｎｄａｎ
ｃｙＣｈｅｃｋ）やサムチェック等の誤り符号を送信
する。さらに、その後、質問器１からは、ＲＸで無変調
波を送信し、応答器２にその無変調波により、質問器１
へ送信するのための電源の生成を行わせる。

【００１４】応答器２は、コマンドデータおよび誤り符
号を受信し、その誤り符号を計算し、通信が正常に終了
したことを判断すると、スタートフレーム（ＳＴＸ）を
送信し、データフレーム（ＤＡＴＡ）で応答用データを
送信する。この時の送信は、図５に示した送受信部１２
および符号変換部１９により、アンテナ１２ａ，１２ｂ
のインピーダンスを応答用データに合わせて変化させ
る。ＦＥＴ１２ｃがオンして、アンテナ１２ａ，１２ｂ
のインピーダンスが下っている時には、アンテナ１２
ａ，１２ｂ間の電圧がほぼ０Ｖになるため、応答器２の
送受信部１２上の波形は図５のデータフレーム間のよう
になる。よって、応答用データによってはインピーダン
スが下ることが多くなり、その間は電源がほとんど取れ
ないため動作できる電源電圧を下回り、返信中に停止し
てしまう可能性がある。このことから、電源が確保でき
る距離まで応答器２を質問器１に近づける必要があり、
結果的に通信距離が短くなってしまう。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従来の非接触データ送
受信装置は以上のように構成されているので、応答器２
が応答用データを送信する時にアンテナ１２ａ，１２ｂ
のインピーダンスを変化させる構成なので、微弱な電磁
場２０ｂの変化であるため質問器１と応答器２間の通信
距離が短く、また、質問器１は、微弱な電磁場２０ｂの
信号を判別しなくてはならず、フィルタ９および増幅器
１０は、高精度なフィルタと増幅率の高い高精度増幅器
が必要となり、高価になると共に、応答器２は、送信中
にアンテナ１２ａ，１２ｂのインピーダンスが低下する
ために、動作に必要な電源を確保することができず、そ
のため通信距離がさらに短くなってしまうなどの課題が
あった。

【００１６】また、応答器２には、受信された搬送波２
０ａに基づいて、質問器１への送信用の高周波を生成し
たり、受信された搬送波２０ａに基づいて、応答器２内
の動作クロックを生成する概念がなく、応答器２の構成
を簡単にしたり安価にすることができず、さらに、質問
器１への応答用データを高品質で送信することができな
いなどの課題があった。

【００１７】さらに、質問器１から応答器２への搬送波
２０ａをマイクロ波にすれば、伝送効率が良く、通信距
離を長くすることができるものの、応答器２では、その
マイクロ波に応じた高周波用素子や複雑な回路構成が必
要になるので、応答器２の構成を簡単にしたり安価にす
ることができないなどの課題があった。

【００１８】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、応答器の構成を簡単にしたり安価
にすることができ、さらに、質問器への応答用データを
高品質で送信することができる非接触データ送受信装置
を得ることを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る非接触デ
ータ送受信装置は、応答器に、受信された搬送波に含ま
れる質問用データに基づいて送信用の高周波を生成する
高周波生成部を備えたものである。

【００２０】この発明に係る非接触データ送受信装置
は、質問器に、高周波を質問用データにより変調した後
に、高周波を所定周期信号により変調する変調部を備
え、それら変調された高周波を搬送波として送信し、応
答器に、受信された搬送波に含まれる所定周期信号に基
づいて送信用の高周波を生成する高周波生成部を備えた
ものである。

【００２１】この発明に係る非接触データ送受信装置
は、応答器に、受信された搬送波に含まれる質問用デー
タおよび所定周期信号に基づいて、応答器内の動作クロ
ックを生成するクロック生成部と、送信用の高周波を動
作クロックに合わせて生成した応答用データにより変調
する変調部とを備えたものである。

【００２２】この発明に係る非接触データ送受信装置
は、質問器に、マイクロ波をそのマイクロ波の周期の百
分の一以下の周期の質問用データおよび所定周期信号に
より振幅変調する変調部と、その振幅変調されたマイク
ロ波を搬送波として送信する送信部とを備え、応答器
に、その搬送波を受信し、その搬送波から質問用データ
および所定周期信号を検波する受信部を備えたものであ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による非
接触データ送受信装置を示すブロック構成図であり、図
において、１は質問器、２は応答器、３は通信エリアで
ある。質問器１において、４はマイクロ波の高周波を発
生する発振部、２１は質問用データを生成した後に、所
定周期信号を生成すると共に、後述する受信した応答用
データについて判定する制御部、６はマイクロ波を質問
用データにより変調した後にマイクロ波を所定周期信号
により変調する変調部、７はそれら変調されたマイクロ
波を搬送波３０ａとして送信する送信部である。また、
８は応答器２から送信された搬送波３０ｂを受信する受
信部、９は受信された搬送波３０ｂの高周波成分をフィ
ルタリングするフィルタ、１０はフィルタリングされた
信号を増幅する増幅器、１１は増幅された信号から応答
用データを復調して、制御部２１に出力する復調部であ
る。

【００２４】また、応答器２において、２２は質問器１
から送信された搬送波３０ａを受信する受信部であり、
この受信部２２には、マイクロ波の搬送波３０ａからそ
のマイクロ波の周波数を取り除き、ベースバンド信号の
周波数成分まで落とす検波ダイオードが設けられてい
る。１３はその変換されたベースバンド信号の周波数成
分を整流および平滑して蓄電する電源部、２３は数μＦ
程度の平滑コンデンサ、１４はそのベースバンド信号の
周波数成分から質問用データおよび所定周期信号を復調
する復調部、２４はその復調された質問用データおよび
所定周期信号に基づいて、応答器２内の動作クロックを
生成するクロック生成部、１５は復調された質問用デー
タに応じたデータをメモリ１６から読み出して、応答用
データを生成する制御部である。さらに、２５はそのベ
ースバンド信号の周波数成分から所定周期信号を復調し
て、その所定周期信号に基づいて質問器１への送信用の
高周波を生成する高周波生成部、２６はその送信用の高
周波を応答用データにより変調して、その変調された高
周波を送信部２７より搬送波３０ｂとして送信させる変
調部である。なお、送信部２７は、従来技術の送受信部
１２のように電磁場２０ｂを微弱に変化させる構成では
なく、高周波を変調した搬送波３０ｂを電波として送信
する構成である。

【００２５】また、図２はこの発明の実施の形態１によ
る非接触データ送受信装置の各主要部の送受信波形を示
す波形図であり、図２におけるＡ〜Ｅは、図１における
各Ａ〜Ｅ部の波形に相当する。図３は従来技術でも示し
た質問器と応答器の一般的な使用状態を示す概略図であ
り、図において、１は質問器、２は通信エリア３内にお
いて、質問器１と通信を行う応答器である。

【００２６】次に動作について説明する。一般に、この
種の非接触データ送受信装置では、図３に示したような
使用状態を採る。すなわち、質問器１は、通信エリア３
内に応答器２がある時にその応答器２と通信を行う。図
１において、質問器１は、通信エリア３内に存在する応
答器２に対して高周波の搬送波３０ａを送信する。質問
器１が送信する高周波は、例えば、数ＧＨｚ程度のマイ
クロ波に振幅変調したもの等である。質問器１の発振部
４は、２ＧＨｚ程度の周波数のマイクロ波を発生し変調
部６に出力する。それと同時に、制御部２１は、数ｋＨ
ｚから数百ｋＨｚ程度のデジタルデータの質問用データ
を生成し変調部６に出力する。

【００２７】ここで、制御部２１により生成される質問
用データは、応答器２へのコマンドやデータであり、
‘１’，‘０’のパターンのシリアルデータである。そ
の他、‘１’，‘０’のパターンに合わせてマンチェス
ターやバイフェーズといった符号化をしたものであって
も良い。また、応答器２へのコマンドとは、従来例と同
様に応答器２内のメモリ１６からデータの読み出し、ま
たは、データの書き込み等の命令であるが、応答器２へ
の命令であれば、その他の命令であっても良い。変調部
６は、マイクロ波をデジタルデータの質問用データによ
り振幅変調し、送信部７に出力し、その送信部７は振幅
変調されたマイクロ波を搬送波３０ａとして通信エリア
３内に送信する。なお、送信部７は、マイクロ波であれ
ばホーンアンテナやバッチアンテナ等が適用されるが、
送信する搬送波３０ａの周波数に合わせたアンテナを使
用する。

【００２８】通信エリア３に送信された搬送波３０ａ
は、応答器２の受信部２２により受信される。受信部２
２は、アンテナで構成されるが、応答器２は、携帯可能
で、かつ安価であることが望ましいことから、小型なア
ンテナが有効である。特に、数ＧＨｚのマイクロ波を使
用することは、波長が短いことからアンテナを小型にす
ることができるという利点を持っている。上述したよう
に、応答器２は、小型でかつ安価であることが望まし
く、それには、その応答器２の内部回路をＩＣに１チッ
プ化するのが有効であるが、数ＧＨｚのマイクロ波を復
調する回路は非常に複雑であり、かつ高周波素子で構成
しなくてはなず、小型化を達成するのが困難である。そ
こで、受信部２２において、ベースバンド信号、すなわ
ち、質問器１の制御部２１から発生される質問用データ
の周波数成分まで落とすことが有効である。この実施の
形態１では、質問器１からの搬送波３０ａは、マイクロ
波の振幅変調であることから、検波ダイオードを通すこ
とで質問用データの周波数成分に変換することができ
る。なお、その検波ダイオードを応答器２内の他の回路
と同一ＩＣに組み込み、１チップ化することで、さら
に、小型化することも可能である。

【００２９】電源部１３は、このベースバンド信号の周
波数成分に変換された信号を整流および平滑コンデンサ
２３により平滑して、その電源部１３に蓄電する。この
電源部１３に蓄電された電源は、応答器２内の動作用と
して用いられる。また、復調部１４は、ベースバンド信
号の周波数成分に変換された信号の波形整形を行い、符
号化されているデータを‘１’，‘０’のデジタルデー
タに変換する。そして、その結果を制御部１５に出力す
ると共に、クロック生成部２４に出力する。クロック生
成部２４は、復調部１４から入力されたデジタルデータ
に同期した応答器２の内部の動作クロックを生成する。
ここで、動作クロックの周波数は、１ビットのデータ
長、いわゆるビットレートと同じか、それ以上であれば
制御部１５においてデータの判定を行うことができる。
なお、この実施の形態１では、質問器１から応答器２へ
の質問用データの通信時には高周波生成部２５は動作し
ていないものとする。

【００３０】制御部１５は、質問器１からの質問用デー
タに従い、メモリ１６からのデータの読み出し、および
データの書き込みを行う。また、制御部１５では、その
他の制御も行っている。例えば、質問器１が複数の応答
器との通信を行うため、ＩＤ番号を送信フレームに付加
して、応答器２ではそのＩＤ番号が自分のものと一致す
るか比較する。一致しない場合には、自分宛の通信では
ないと判断して、以降の制御動作を停止する。なお、各
応答器には製造時等に予め固有のＩＤ番号をメモリ１６
に記憶させ、通信毎にそのＩＤ番号をメモリ１６から読
み出している。もう一方で、通信の信頼性を高めるため
ＣＲＣ等の誤り符号の計算等も行っている。応答器２の
制御部１５は、それら質問器１からの質問用データに対
して一連の処理を行った後、質問器１への応答用データ
の送信を開始する。応答用データとしては、メモリ１６
から読み出したデータや、コマンドデータに従った処理
結果等に相当するものである。

【００３１】応答用データ送信時の通信エリア３におけ
る波形、および応答器２内の各部の伝送波形を図２に示
す。質問器１の制御部２１は、送信フレームが終了した
時点で、所定周期信号を生成し、変調部６は、発振部４
により発生されたマイクロ波をその所定周期信号により
変調して、送信部７によりその変調されたマイクロ波を
搬送波３０ａとして送信する。図２のＡはその波形を示
すものであり、数ＧＨｚのマイクロ波に数百ＭＨｚ周期
の所定周期信号により振幅変調をかけている。

【００３２】応答器２の受信部２２では、質問用データ
受信時と同様に搬送波３０ａを受信し、検波ダイオード
によりベースバンド信号の周波数成分に変換する。この
ベースバンド信号は、電源部１３および復調部１４を介
してクロック生成部２４に出力され、電源部１３により
同様に蓄電されると共に、復調部１４により波形整形さ
れ、クロック生成部２４により同様に図２の波形Ｃのよ
うな動作クロックが生成される。さらに、そのベースバ
ンド信号の周波数成分は、高周波生成部２５に出力さ
れ、高周波生成部２５は、そのベースバンド信号を波形
整形して、図２のＢのような元の所定周期信号を復調し
て、この復調した所定周期信号を質問器１へ応答用デー
タを送信するための高周波として用いるために変調部２
６に出力する。

【００３３】応答器２では、質問用データの受信が終了
した場合に、次に、応答用データの送信処理を行うこと
がわかっているので、復調部１４では、入力される所定
周期信号についての符号化の変換を行わないようにし
て、波形整形だけを行い、波形Ｂを出力するように制御
することも可能である。したがって、その機能を備えれ
ば、復調部１４と高周波生成部２５とを一体化しても良
い。これにより、この実施の形態１では、従来例のクロ
ック発振回路１７を搭載する必要がなくなる。

【００３４】制御部１５は、波形Ｃの動作クロックに同
期して図２のＤのような応答用データを順次変調部２６
に出力する。よって、応答器２から送信される応答用デ
ータのビットレートは波形Ｃの周期になる。変調部２６
は、高周波生成部２５により出力された波形Ｂの高周波
を、制御部１５により出力された波形Ｄの応答用データ
により、振幅変調して波形Ｅの高周波を生成し、その振
幅変調された高周波を送信部２７に出力する。送信部２
７は、質問器１の送信部７と同様に搬送波３０ｂを送信
するが、その周波数は、数百ＭＨｚであるため、その周
波数に適したアンテナで構成される。なお、波形Ｅで
は、応答用データに合わせて振幅の有無を生成する振幅
変調としたが、応答用データ毎に周波数を選択する周波
数変調や、応答用データ毎に位相を変化させる位相変調
等を採用しても良く、また、振幅変調に上述のような他
の変調を重畳させた２重変調等も使用でき、これら変調
方式はシステムによって可変である。

【００３５】質問器１の受信部８は、搬送波３０ｂを受
信し、フィルタ９により、フィルタリングを行う。フィ
ルタ９は、応答器２からの高周波の周波数がわかるの
で、応答器２からの高周波の周波数を捕捉するように設
定されており、波形Ｂの周波数に合わせ込んでいる。フ
ィルタ９の出力は増幅器１０に入力され、この増幅器１
０では、復調部１１により復調できるレベルまで信号を
増幅する。ここで、この実施の形態１では、従来例のよ
うに、アンテナ１２ａ，１２ｂのインピーダンスを変化
させて電磁場２０ｂの微弱な変化で通信を行っているも
のではなく、応答器２から高周波の搬送波３０ｂを送信
して、その搬送波３０ｂを受信しているものなので、伝
送効率が良く、通信距離を延ばすことができる。また、
質問器１から送信した所定周期信号を応答用データの搬
送波３０ｂに使用しているので、質問器１では、応答用
データの同期捕捉が容易である。質問器１は、増幅部１
０で増幅された信号を、復調部１１により応答用データ
に復調して制御部２１に出力して、その制御部２１で
は、応答器２からの応答用データの解析、例えば、応答
器２へのコマンドの結果や応答器２内のメモリ１６のデ
ータの取り込みを行って判定し、一連の通信処理を終了
する。

【００３６】なお、上記実施の形態１では、高周波生成
部２５において、質問器１から送信された搬送波３０ａ
中に含まれる所定周期信号に基づいて送信用の高周波を
生成したが、高周波生成部２５は、搬送波３０ａ中に含
まれる質問用データに基づいて送信用の高周波を生成す
るようにしても良い。この場合、質問器１の制御部２１
から所定周期信号を発生したり、変調部６において、そ
の所定周期信号により変調したりする処理を省略するこ
とができる。高周波生成部２５は、質問用データから所
定周期を抽出し、その抽出された所定周期を循環させて
継続させる処理を行えば、送信用の高周波として用いる
ことができる。

【００３７】また、上記実施の形態１では、質問器１か
ら応答器２へ送信する搬送波３０ａをマイクロ波とした
が、数ＭＨｚ帯の短波や数ｋＨｚ帯の中長波であっても
良い。

【００３８】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、質問器１の発振部４からマイクロ波を発生させ、変
調部６により、そのマイクロ波を制御部２１から生成さ
れた質問用データおよび所定周期信号によって変調し
て、送信部７により搬送波３０ａとして送信したので、
質問器１と応答器２との間の通信距離を長くとることが
できると共に、ノイズが入りにくく、高精度で送信する
ことができる。

【００３９】また、応答器２の受信部２２において、受
信されたマイクロ波の搬送波３０ａを検波して、ベース
バンド信号の周波数成分に変換する検波ダイオードを設
けたので、応答器２内の回路構成は、以降、マイクロ波
レベルの高周波を処理する必要がなく、高周波用素子を
用いる必要がないので、応答器２内の回路構成を安価に
かつ簡単に構成することができ、一般のＣＭＯＳのＩＣ
プロセスで１チップ化することが可能となる。

【００４０】さらに、応答器２において、従来例の送受
信部１２を、受信部２２と送信部２７との別構成とした
ので、応答器２の電源部１３には、質問器１から搬送波
３０ａが受信されている間は常に蓄電することができ、
従来例の電源の不足を解消することができる。

【００４１】さらに、クロック生成部２４では、復調部
１４によって復調された質問用データおよび所定周期信
号を分周して応答器２内の動作クロックを生成すること
ができるので、従来例のクロック発振回路１７を不要に
することができ、回路構成を簡単にすることができる。
また、制御部１５では、そのクロック生成部２４によっ
て生成された動作クロックに同期して処理を行うので、
制御部１５から生成される応答用データは、質問器１の
制御部２１の動作に同期したものとなり、よって、質問
器１の制御部２１でのその応答用データが受信された時
の同期捕捉を容易にすることができる。

【００４２】さらに、高周波生成部２５は、搬送波３０
ａ中に含まれる質問用データおよび所定周期信号から質
問器１に応答用データを送信するための高周波を生成す
ることができるので、従来例のクロック発振回路１７を
不要にすることができ、回路構成を簡単にすることがで
きる。また、生成された高周波は、質問器１の制御部２
１の動作に同期したものとなり、よって、その生成され
た高周波によって変調された搬送波３０ｂを受信する質
問器１の各回路構成は、同期捕捉を容易にすることがで
きる。

【００４３】さらに、応答器２の送信部２７からは、高
周波を変調した搬送波３０ｂが送信されるので、質問器
１の受信部８によって受信される電力は大きく、質問器
１への応答用データを高品質に送信することができる。
また、従来例のように、微弱な電磁場２０ｂの信号を判
別しなくても良く、フィルタ９および増幅器１０に、高
精度な高価なものを必要とすることはない。さらに、質
問器１と応答器２との間の通信距離を長くとることがで
きる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、応答
器に、受信された搬送波に含まれる質問用データに基づ
いて送信用の高周波を生成する高周波生成部を備えるよ
うに構成したので、応答器におけるクロック発振回路を
不要にすることができ、回路構成を簡単にしたり安価に
することができる。また、高周波生成部により生成され
た高周波は、質問器の動作に同期したものとなり、よっ
て、その生成された高周波によって変調された搬送波を
受信する質問器の各回路構成は、同期捕捉を容易にする
ことができる効果が得られる。

【００４５】この発明によれば、質問器に、高周波を質
問用データにより変調した後に、高周波を所定周期信号
により変調する変調部を備え、それら変調された高周波
を搬送波として送信し、応答器に、受信された搬送波に
含まれる所定周期信号に基づいて送信用の高周波を生成
する高周波生成部を備えるように構成したので、高周波
生成部は、搬送波から所定周期信号を波形整形するだけ
で、所望の送信用の高周波を生成することができ、その
高周波生成部を回路構成を簡単にしたり安価にすること
ができる効果が得られる。

【００４６】この発明によれば、応答器に、受信された
搬送波に含まれる質問用データおよび所定周期信号に基
づいて、応答器内の動作クロックを生成するクロック生
成部と、送信用の高周波を動作クロックに合わせて生成
した応答用データにより変調する変調部とを備えるよう
に構成したので、クロック発振回路を不要にすることが
でき、回路構成を簡単にしたり安価にすることができ
る。また、応答器内では、そのクロック生成部によって
生成された動作クロックに同期して処理を行うので、応
答器から送信される応答用データは、質問器の動作に同
期したものとなり、よって、質問器のその応答用データ
が受信された時の同期捕捉を容易にすることができる効
果が得られる。

【００４７】この発明によれば、質問器に、マイクロ波
をそのマイクロ波の周期の百分の一以下の周期の質問用
データおよび所定周期信号により振幅変調する変調部
と、その振幅変調されたマイクロ波を搬送波として送信
する送信部とを備え、応答器に、その搬送波を受信し、
その搬送波から質問用データおよび所定周期信号を検波
する受信部を備えるように構成したので、マイクロ波を
用いたことによって、質問器と応答器との間の通信距離
を長くとることができる。また、質問器から送信する搬
送波を振幅変調し、応答器の受信部において検波するこ
とにより、応答器内の回路構成は、以降、マイクロ波レ
ベルの高周波を処理する必要がなく、高周波用素子を用
いる必要がないので、応答器内の回路構成を安価にかつ
簡単に構成することができ、一般のＣＭＯＳのＩＣプロ
セスで１チップ化することができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１による非接触データ
送受信装置を示すブロック構成図である。

【図２】この発明の実施の形態１による非接触データ
送受信装置の各主要部の送受信波形を示す波形図であ
る。

【図３】質問器と応答器の一般的な使用状態を示す概
略図である。

【図４】従来の非接触データ送受信装置を示すブロッ
ク構成図である。

【図５】従来の非接触データ送受信装置の送受信部の
詳細を示すブロック構成図である。

【図６】従来の非接触データ送受信装置の質問器およ
び応答器の送信フレームと、質問器の送信部上の波形、
および応答器の送受信部上の波形を示す波形図である。

【符号の説明】

１質問器、２応答器、６，２６変調部、７送信
部、２２受信部、２４クロック生成部、２５高周
波生成部、３０ａ搬送波。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高周波を質問用データにより変調し、そ
の変調された高周波を搬送波として送信する質問器と、
上記質問器からの搬送波を受信し、その搬送波から質問
用データを復調して、送信用の高周波をその質問用デー
タに応じた応答用データにより変調し、その変調された
高周波を質問器に送信する応答器とを備えた非接触デー
タ送受信装置において、上記応答器は、受信された搬送
波に含まれる質問用データに基づいて送信用の高周波を
生成する高周波生成部を備えたことを特徴とする非接触
データ送受信装置。
【請求項２】高周波を質問用データにより変調し、そ
の変調された高周波を搬送波として送信する質問器と、
上記質問器からの搬送波を受信し、その搬送波から質問
用データを復調して、送信用の高周波をその質問用デー
タに応じた応答用データにより変調し、その変調された
高周波を質問器に送信する応答器とを備えた非接触デー
タ送受信装置において、上記質問器は、高周波を質問用
データにより変調した後に、高周波を所定周期信号によ
り変調する変調部を備え、それら変調された高周波を搬
送波として送信し、上記応答器は、受信された搬送波に
含まれる所定周期信号に基づいて送信用の高周波を生成
する高周波生成部を備えたことを特徴とする非接触デー
タ送受信装置。
【請求項３】応答器は、受信された搬送波に含まれる
質問用データおよび所定周期信号に基づいて、当該応答
器内の動作クロックを生成するクロック生成部と、送信
用の高周波を上記動作クロックに合わせて生成した応答
用データにより変調する変調部とを備えたことを特徴と
する請求項２記載の非接触データ送受信装置。
【請求項４】質問器は、マイクロ波をそのマイクロ波
の周期の百分の一以下の周期の質問用データおよび所定
周期信号により振幅変調する変調部と、上記変調部によ
り振幅変調されたマイクロ波を搬送波として送信する送
信部とを備え、応答器は、上記送信部により送信された
搬送波を受信し、その受信された搬送波から質問用デー
タおよび所定周期信号を検波する受信部を備えたことを
特徴とする請求項２または請求項３記載の非接触データ
送受信装置。