JP4349323B2 - 通信装置及び通信同期状態判定方法 - Google Patents
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Description
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、通信対象であるデータキャリアが正規に構成されたものであるか否かを、通信結果に基づいて判別することが可能となる通信装置、及び通信同期状態判定方法を提供することにある。
請求項3記載の通信装置によれば、コマンド送信手段は、同期判定手段が判定を行う場合、データキャリアにIDデータよりもビット数が多い応答データを返信させるためのコマンドを送信する。即ち、同期状態の判定精度は、応答信号のデータビット数が多いほど向上する。従って、所定のバイト数で構成されるIDデータのビット数を上回る応答データをデータキャリアに返信させれば、判定精度を確実に向上させることができる。
即ち、請求項1について述べたように、データキャリアが返信する応答信号は搬送波に基づいて生成される信号であるから、データキャリアが、通信装置が送信した搬送波を受信して応答を返していれば、その応答を返すタイミングは基準応答タイミングに対して相関性を有しており、搬送波との同期関係が成立しているはずである。従って、測定した応答タイミングに基づけば、同期判定を確実に行うことができる。
請求項6記載の通信装置によれば、前記コマンドを、データキャリアのIDデータを応答させるリクエストコマンドとする。即ち、リクエストコマンドの送信に対してデータキャリアがIDデータを応答するタイミングは、通信プロトコルで明確に規定されているものの1つであるから、タイミング比較を容易に行うことができる。
請求項8記載の通信装置によれば、特定のコードを同期コードとする。即ち、同期コードは、通信装置が応答信号を受信する際に同期を取るために配置されているコードであるから、同期コードが受信された時点でタイミングを容易に測定することができる。
請求項11記載の通信装置によれば、同期判定手段が「同期不成立」と判断すると、受信した応答データを破棄するので、不正な装置が送信したデータを確実に排除することができる。
請求項12記載の通信装置によれば、同期判定手段が「同期不成立」と判断すると、警報手段に警報信号を出力させるので、不正な装置がデータを送信した場合に報知を行うことができる。
以下、本発明をデータキャリアたるICカードに適用した場合の第1実施例について図1乃至図7を参照して説明する。図3は、ICカードに対し、電波信号によりデータの読み書きを行うリーダライタの電気的構成を示す機能ブロック図である。リーダライタ(通信装置)1は、マイクロコンピュータで構成される処理回路(同期判定手段,コマンド送信手段)2によって制御される。動作電源回路40は、アプリケーションに応じて商用交流電源若しくはバッテリより供給される電源より、リーダライタ1の動作電源を生成して出力する回路である。
また、リーダライタ1は警報装置(警報手段)10を備えている。警報装置10は、処理回路2によって制御され、音声メッセージや警報音を出力したり、或いは、文字メッセージをディスプレイに表示させたり警報灯を点灯させるなどして警報表示を行うものである。尚、これらの警報の内、何れか1つのみを行うものであっても良いし、2つ以上を組み合わせて行うものであっても良い。
処理回路14より出力される送信データは符号化・復号化回路16においてマンチェスタ符号に符号化されると、変調回路18に出力される。変調回路18は、符号化されたデータによってキャリアを負荷変調した被変調信号をアンテナ12に出力する。
一方、ステップS2において、プリアンブルの通信速度が「64/fc±α」である場合(「YES」)、その応答信号はキャリアを分周したクロックに基づいて生成されたデータであり、キャリアに同期していると判断される。次に、同期コード以降の受信においては、通信位相測定器9bにより、応答信号の位相が基準受信信号の位相と同期するか否かを測定する。
図8及び図9は本発明の第2実施例を示すものであり、第1実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第2実施例では、ICカードが,標準規格であるJIS X6322−3(ISO/IEC 14443−3)に準拠して構成されたものについて説明している。このICカード11では、第1実施例に対して、コマンド及び応答の形式、通信速度、タイミングなどが異なっている。
ここで、図8に示すように、リーダライタ1がICカード11に対してリクエストコマンドを送信した場合に、ICカード11が応答を返信するまでのタイミングを測定する。従って、第2実施例では、リーダライタ1に通信速度測定器9a及び通信位相測定器9bは不要となる。
そして、ICカード11はID応答データを送信するが、処理回路2は、基準位置たる応答データの先頭を検出すると(ステップS13,「YES」)タイミング測定を完了する(ステップS14)。それから、1ビット単位毎に応答データを復号する(ステップS15)。そして、データ受信が完了するまで受信を継続する(ステップS16)。データ受信が完了した場合に、測定した応答タイミングが規定値(1172/fc)か否かを確認し、一致していれば受信データを受入れ(ステップS17,「YES」)ステップS6に移行する。
即ち、リーダライタがリクエストコマンドを送信してから、ICカードがその応答を返すまでのタイミングは、JIS X6322−3(ISO/IEC14443−3)で規定されている通信プロトコルに従って定められている。従って、ステップS17で「YES」と判断した場合、応答データはキャリアに同期していると判断することができる。即ち、第2実施例では、キャリア周波数fcに基いて設定される応答タイミングが、基準応答タイミングとなる。
図10及び図11は本発明の第3実施例を示すものであり、第1実施例と異なる部分についてのみ説明する。図10に示すように、第3実施例のリーダライタ31は、処理回路2,キャリア発生器5に替わる処理回路(同期判定手段,コマンド生成手段)32,キャリア発生器33を備えて構成されている。キャリア発生器(搬送波発生手段)33は、キャリア周波数をfc1,fc2に切替えて出力可能であり、その切替え制御は処理回路32が行うようになっている。
以上のように第3実施例によれば、処理回路32は、キャリア発生器33が発生するキャリア周波数を変化させた場合に、測定される値が周波数の変化に応じて変化するか否かを確認して同期判定を行うので、同期判定を一層確実に行うことができる。
通信速度に替えて、応答データの周波数や位相を測定しても良い。
通信装置は、データを読み出す機能だけを備えるカードリーダであっても良い。
警報装置は、必要に応じて設ければ良い。
データキャリアはICカード11に限ることなく、RFIDタグやこれらと同様の機能を備えている携帯電話機などであっても良い。
通信プロトコルは、JIS X6322−3に限ることなく、各アプリケーションに応じて使用されるものに基づけば良い。
キャリアの分周比は「64」に限ることなく、適宜設定すれば良い。
応答タイミングを測定するための特定コードは、同期コードに限ることはなく、例えば、プリアンブル(の末尾のビット)や、同期コードの次に受信されるデータ(の冒頭のビット)などでも良い。
例えば、通信装置が車両用のイモビライザに適用されている場合は、警報装置として、車両のホーンを鳴動させたり、ライト等を点滅させたりしても良い。
Claims (21)
- 所定周波数の搬送波を発生させる搬送波発生手段と、
前記搬送波を非接触通信方式のデータキャリアに送信すると共に、当該データキャリアからの応答信号を受信する送受信手段と、
前記データキャリアからの応答信号と、前記搬送波に基づいて設定される基準受信信号との同期状態を判定するための測定を行う測定手段と、
前記測定の結果に基づいて、前記応答信号と前記基準受信信号とが同期しているか否かを判定する同期判定手段とを備えたことを特徴とする通信装置。 - 前記測定手段は、前記応答信号の通信速度、周期、位相のうち、1つ以上を測定することを特徴とする請求項1記載の通信装置。
- コマンドを生成し、前記搬送波に重畳させて前記データキャリアに送信するためのコマンド送信手段を備え、
前記コマンド送信手段は、前記同期判定手段が判定を行う場合、前記データキャリアにIDデータよりもビット数が多い応答データを返信させるためのコマンドを送信することを特徴とする請求項1又は2記載の通信装置。 - 所定周波数の搬送波を発生させる搬送波発生手段と、
非接触通信方式のデータキャリアに所定の応答データを返信させるためのコマンドを生成するコマンド生成手段と、
前記コマンドを前記搬送波に重畳させる変調手段と、
前記コマンドが重畳された搬送波を前記データキャリアに送信すると共に、当該データキャリアからの応答データを受信する送受信手段と、
前記コマンドを送信した時点から、前記応答データが返信された場合の応答タイミングを測定する測定手段と、
前記応答タイミングと、前記搬送波に基づいて設定される基準応答タイミングとを比較することで、前記搬送波と前記応答データとが同期しているか否かを判定する同期判定手段とを備えたことを特徴とする通信装置。 - 前記コマンド生成手段は、前記同期判定手段が判定を行う場合、通信プロトコルによって応答タイミングが明確に規定されている応答データを返信させるためのコマンドを生成することを特徴とする請求項4記載の通信装置。
- 前記コマンドは、データキャリアのIDデータを応答させるリクエストコマンドであることを特徴とする請求項5記載の通信装置。
- 前記測定手段は、前記応答データに含まれている特定のコードが受信されるタイミングを測定することを特徴とする請求項4乃至6の何れかに記載の通信装置。
- 前記特定のコードは、同期コードであることを特徴とする請求項7記載の通信装置。
- 前記搬送波発生手段は、搬送波周波数を2段階以上に変更可能に構成され、
前記同期判定手段は、前記搬送波発生手段が発生する搬送波周波数を変化させた場合に、前記測定手段によって測定される測定値が前記周波数の変化に応じて変化するか否かを確認して、同期判定を行うことを特徴とする請求項1乃至8の何れかに記載の通信装置。 - 前記同期判定手段が「同期成立」と判断すると、受信した応答データを正規のデータと認識して受け入れることを特徴とする請求項1乃至9の何れかに記載の通信装置。
- 前記同期判定手段が「同期不成立」と判断すると、受信した応答データを破棄することを特徴とする請求項1乃至10の何れかに記載の通信装置。
- 音響又は光による警報信号を発生させる警報手段を備え、
前記同期判定手段が「同期不成立」と判断すると、前記警報手段に前記警報信号を出力させることを特徴とする請求項1乃至11の何れかに記載の通信装置。 - 所定周波数の搬送波を発生して非接触通信方式のデータキャリアに送信し、
前記データキャリアからの応答信号と、前記搬送波に基づいて設定される基準受信信号との同期状態を判定するための測定を行い、
前記測定の結果に基づいて、前記応答信号と前記基準受信信号とが同期しているか否かを判定することを特徴とする通信同期状態判定方法。 - 前記応答信号の通信速度、周期、位相のうち、1つ以上を測定することを特徴とする請求項13記載の通信同期状態判定方法。
- 前記同期判定を行う場合、前記データキャリアにIDデータよりもビット数が多い応答データを返信させるためのコマンドを生成し、前記搬送波に重畳させて前記データキャリアに送信することを特徴とする請求項13又は14記載の通信同期状態判定方法。
- 所定周波数の搬送波を発生し、
非接触通信方式のデータキャリアに所定の応答データを返信させるためのコマンドを生成し、前記コマンドを前記搬送波に重畳し、
前記コマンドが重畳された搬送波を前記データキャリアに送信すると共に、当該データキャリアからの応答データを受信し、
前記コマンドを送信した時点から、前記応答データが返信された場合の応答タイミングを測定し、
前記応答タイミングと、前記搬送波に基づいて設定される基準応答タイミングとを比較することで、前記搬送波と前記応答データとが同期しているか否かを判定することを特徴とする通信同期状態判定方法。 - 前記同期判定を行う場合、応答タイミングが通信プロトコルにより明確に規定されている応答データを返信させるためのコマンドを生成して送信することを特徴とする請求項16記載の通信同期状態判定方法。
- 前記コマンドは、データキャリアのIDデータを応答させるリクエストコマンドであることを特徴とする請求項17記載の通信同期状態判定方法。
- 前記応答データに含まれている特定のコードが受信されるタイミングを測定することを特徴とする請求項16乃至18の何れかに記載の通信同期状態判定方法。
- 前記特定のコードは、同期コードであることを特徴とする請求項19記載の通信同期状態判定方法。
- 搬送波周波数を変化させた場合に測定される測定値が、前記周波数の変化に応じて変化するか否かを確認して同期判定を行うことを特徴とする請求項13乃至20の何れかに記載の通信同期状態判定方法。
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