JP4552519B2 - 情報読み取り装置、情報格納用端末装置および非接触型情報読み取りシステム - Google Patents

Description

この発明は、無変調キャリアを送信し、情報格納用端末装置からの反射波の有無により情報（データ）を送信するようにした情報読み取り装置、情報格納用端末装置および非接触型情報読み取りシステムに関する。

近年、無線通信技術の利用がコンスーマ領域において拡大している。そのうちでも特に無線LANシステムの普及は著しい。

無線LANの規格のうちで、IEEE（電気電子学会：Institute of Electrical and Electronic Engineers）において標準化されたIEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11bgといった無線通信規格を用いるものが多い。なかでも最大伝送速度が１１Mbpsの無線LAN規格（IEEE802.11b）は、使用帯域が２．４GHz帯であるため屋外使用が可能であり、また近年、同規格準拠の製品において低価格化が進んでいる。このようなことから、当該無線LANを備えた装置を、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）のみならず、デジタルカメラ、携帯電話、ビデオカメラなどのモバイル機器等に内蔵したり、あるいはアダプタとして付加できるような構成が採用されつつある。

しかし、デジタルカメラ、携帯電話等のようにバッテリ駆動のポータブルモバイル機器にこのような無線LAN装置を搭載する場合、無線LAN装置の消費電力が比較的大きいため、大きな負担となっていた。

この問題を解決する方式の一つとして、非接触型の情報読み取り装置システムが考えられている。その好適な例として反射波を使った超低消費電力の情報読み取りシステム（ＲＦＩＤシステム）が考えられている。

ＲＦＩＤシステムとは、情報格納媒体を内蔵した端末装置と、その読み取り装置で構成される非接触型の無線送受信システムであって、情報格納媒体としては通常カード状あるいは短冊状の小型で扁平な媒体（タグあるいは薄型カード）が使用される。この情報格納媒体に記憶されている情報が非接触式に読み取り装置によって読み取られるものである（例えば、特許文献１）。

特許文献１に開示された非接触型の情報読み取りシステムは情報格納媒体として例えばタグ状のＩＤタグ装置４と、その情報を読み取る情報読み取り装置として機能する反射型送信装置１とで構成される。

情報読み取り装置である反射型送信装置１からは無変調波（無変調キャリア）ＲＦを送信する。無変調キャリアのエリア内にＩＤタグ装置４が存在するときに、ＩＤタグ装置４の内部に設けられた無線伝送モジュール部が、送信する情報（データ）に応じて内蔵アンテナの負荷インピーダンスを変化させる。内蔵アンテナの負荷インピーダンスを変化させることで、反射型送信装置１から送信された無変調キャリアを反射させたり、吸収することができる。

例えば、データが「１」のとき、内蔵アンテナと負荷インピーダンスとの間に設けられたアンテナスイッチをオンにして負荷インピーダンス（例えば５０Ω）を終端する。データが「０」のときアンテナスイッチをオフにして内蔵アンテナをオープン状態とする。

アンテナスイッチのこのオンオフ動作は、転送先から来る電波（無変調キャリア）に対して、アンテナスイッチがオンのときは終端し、オフのときは反射の振る舞いをする。これによりＩＤタグ装置４はアンテナスイッチをオンオフして内蔵アンテナの負荷インピーダンスを変動させるだけで、転送先からの無変調キャリアを振幅変調することができ、反射波の有無でデータの送信を行うことができる。

このような情報格納用端末装置のデータ送信機能を上述したようなモバイル機器に搭載することで、従来の無線LAN装置に比べて、桁違いの超低消費伝送を実現できる。したがってこの情報格納用端末装置を搭載したデジタルカメラ１４自体のバッテリ寿命を大幅に延ばすことができる。

特許第２７０５０７６号

ところで、上述したように無変調キャリアの反射波の有無によってデータ（情報）を読み取るようにしたバックスキャッタ方式の情報読み取りシステムでは反射波を用いるため、ＩＤタグ装置である情報格納用端末装置側からのデータ送信時には、必ず情報読み取り装置（リーダ）から無変調キャリアを送信している必要がある。

情報格納用端末装置のデータ送信タイミングは端末装置使用者の任意であるから、データの送信がなされないときでも常に無変調キャリアを送信し続ける必要がある。そのため、情報読み取り装置側での電力消費が嵩むので、この情報読み取り装置を携帯型のモバイル機器に搭載したり、あるいはアダプタ形式で接続できるようになされている場合はもちろんのこと、据え置き型のモバイル機器に適用する場合でも消費電力は無視し得ない。

さらに、情報読み取り装置と情報格納用端末装置との送受信間距離が、１〜５ｍ程度と比較的長い場合には、反射波を確実に受信する必要があるため、無変調キャリアの送信電力も大きくなることから、この無変調キャリアによる他の無線通信方式への干渉も問題となる。例えば、無変調キャリアとして、ＩＳＭ（Industry Science Medical）帯である2.4GHz帯の無線周波数を用いた場合には、IEEE802.11b、IEEE802.11g、Bluetooth、HomeRF等の無線規格を搭載した電子機器との間での無線干渉が生じるおそれがあり、互いの通信を妨げることにもなり兼ねない。

そこで、この発明はこのような従来の課題を解決したものであって、特に無変調キャリアの送信が必要なときだけ、換言すればデータ送受信時のみ無変調キャリアを送信するようにして、消費電力の削減を図った情報格納用端末装置、情報読み取り装置および非接触型情報読み取りシステムを提案するものである。

上述の課題を解決するため、請求項１に記載したこの発明に係る情報格納用端末装置は、無変調キャリアを送信し、その反射波の有無により情報の読み取りを行う情報読み取り装置において、
外部からの情報をトリガ信号として認識するトリガ認識機能部と、
上記無変調キャリアを送信し、その反射波を受信する送受信アンテナを有する送受信機能部と、
上記トリガ信号を認識したとき、上記送受信機能部に無変調キャリアの送信開始を指示する通信制御部とを有し、
上記情報の読み取り時のみ上記送受信機能部が動作して上記無変調キャリアが送信されるようになされたことを特徴とする。

また、請求項１３に記載したこの発明に係る情報格納用端末装置は、送信アンテナの負荷インピーダンスを送信すべきデータで可変することで、受信した無変調キャリアの反射を制御するようにして、上記データの送信を行うようにした情報格納用端末装置であって、
上記送信アンテナと負荷インピーダンスに対して直列接続されたアンテナスイッチと、
上記アンテナスイッチを制御する通信制御部と、
無変調キャリアの送信状態を制御するために使用される、上記通信制御部よって制御されるトリガ信号発生部とを有し、
上記データを送信するとき、上記トリガ信号発生部を起動することで、上記トリガ信号を外部に発信することを特徴とする。

また、請求項１９に記載したこの発明に係る非接触型情報読み取りシステムは、
アンテナの負荷インピーダンスを送信データによって制御して無変調キャリアを反射させるようにすることで、データの送受信を行う非接触型情報読み取りシステムであって、
無変調キャリアを送信し、その反射波の有無によりデータを復調する機能を有する情報読み取り装置と、
送信アンテナの負荷インピーダンスを送信すべきデータの有無によって可変することで、受信した無変調キャリアの反射を行うことにより、上記データの送信を行うようにした情報格納用端末装置とを有し、
上記情報読み取り装置は、送受信時のみ上記無変調キャリアが送信されるようになされたことを特徴とする。

この発明では、情報読み取りシステムを非接触型に構成する。非接触型とするため、この情報読み取りシステムは反射型の情報読み取り装置と情報格納用端末装置とで構成される。情報読み取り装置からは無変調キャリアが送信される。無変調キャリアの送信開始タイミングは、外部からの情報を受信したときである。外部からの情報を受信することで生成されるトリガ信号が送信開始用のトリガ信号として機能する。

外部からの情報としては、音、光、電波、温度の何れかが考えられる。音は例えば拍手や、特定の連続した音などであり、光は例えば赤外線であり、電波は特定の周波数帯を使用した信号が考えられ、温度は室温変化などを利用できる。

外部からの情報を受信するとトリガ信号が生成される。このトリガ信号は、最初に受信したときは送信開始を促すトリガ信号として機能し、次に受信したときは送信停止を促すトリガ信号として機能する。

トリガ信号の生成は、トリガ認識機能部で生成されるが、外部からの情報として送信データに含まれる場合もある。例えば、その１つが送信データに挿入された送信停止を示す情報（送信終了コード）である。この場合には、この送信終了コードを通信制御部で解析し、該当するコード信号であるときには、通信制御部を制御して無変調キャリアの送信を停止する。

一方、情報格納用端末装置（ＩＣタグ装置）は、情報を格納する媒体が設けられ、ここに送信すべき情報が格納されている。情報格納用端末装置にはさらに内蔵アンテナが設けられ、送信する情報（データ）に応じて内蔵アンテナの負荷インピーダンスを変化させる。内蔵アンテナの負荷インピーダンスを変化させることで、情報読み取り装置から送信された無変調キャリアを反射したり、無反射状態に制御できる。

例えば、データが「１」のとき、内蔵アンテナと負荷インピーダンスとの間に設けられたアンテナスイッチをオンにして５０Ωの負荷インピーダンスによって終端する。データが「０」のときアンテナスイッチをオフにして内蔵アンテナをオープン状態とする。このときの負荷インピーダンスは無限大である。

アンテナスイッチのこのオンオフ動作は、転送先から来る電波（無変調キャリア）に対して、アンテナスイッチがオンのときは終端し、オフのときは反射の振る舞いをする。これにより情報格納用端末装置側では、アンテナスイッチをオンオフして内蔵アンテナの負荷インピーダンスを変動（可変）させるだけで、転送先からの無変調キャリアを振幅変調することができ、反射波の有無でデータの送信を行うことができる。

情報格納用端末装置はモバイル機器に内蔵させるか、付属させることができる。例えばデジタルカメラに内蔵させる構成を採用できる。

情報読み取り装置では、無変調キャリアを送信し、その反射波の有無（断続）で情報を復調する。つまり、受信信号の有無によって情報（「１」、「０」の情報）を判別する。受信情報としては、情報格納用端末装置の所持者を示すＩＤ情報であったり、データ（画像情報など）などである。

受信した情報は、この情報読み取り装置が接続されたホスト機器（例えばテレビ受像機）に転送され、ホスト機器ではその情報の再生が試みられる。受信した情報がＩＤ情報であるときは、装置所持者の識別情報として活用され、画像情報であるときには、この画像情報が再生されてテレビ画面上に表示される。

情報読み取り装置では、情報を読み取る必要のあるときだけ無変調キャリアを送信するようにしているので、外部からの情報を検知しない限り、無変調キャリアの送信は行われない。そのため、少なくとも送受信機能部、好ましくは情報読み取り装置の主要機能部における消費電力を削減できる。また、必要時のみ無変調キャリアが送信されるので、近隣の無線LANを装備した電子機器への影響（無線干渉）を軽減できる。

この発明に係る情報読み取り装置では、外部からの情報を検知したときだけ、無変調キャリアを送信するようにしたものである。その結果、情報の読み取りが行われるときだけ、無変調キャリアを送信するように少なくとも送受信機能部の駆動状態が制御され、好ましくはトリガ認識機能部を除いた機能部の動作状態をスリープ状態に制御できるため、情報読み取り装置の消費電力を削減できる。

情報読み取り装置が携帯用モバイル機器に搭載されているような場合にはその効果が顕著である。もちろん、据え置き型でも間欠的な駆動状態を実現できるため、電力浪費を削減できるのは言うまでもない。

さらに、当該情報読み取り装置に近接して、例えば同じ室内に、同じ無線帯を使用した他の電子機器が設置されているような場合でも、情報の読み取り時だけ無変調キャリアを送信するため、他の電子機器への影響（無線干渉）を極力抑えることができる。

この発明に係る情報格納用端末装置では、赤外線などのトリガ信号の発生部を設けたものである。トリガ信号の発生部は情報を送信するときに動作するもので、情報の送信を行うとき操作される情報送信ボタンに同期してトリガ信号が発生する。

こうすることで、このトリガ信号を確実に情報読み取り装置側に伝達できる。これによって情報読み取り装置を確実に起動できるから、情報読み取りをスムーズに行うことができる。

また、この発明に係る非接触型情報読み取りシステムを、間欠的に動作する情報読み取り装置と、情報を発信する情報格納用端末装置とで構成したものである。これによれば、情報読み取り装置が間欠的に無変調キャリアを発信して情報格納用端末装置の情報を読み取るようにしたものである。これによれば、電力消費が少なく、他の電子機器への妨害が少ない非接触型の情報読み取りシステムを実現できる。

続いて、この発明に係る情報読み取り装置などの好ましい実施例を図面を参照して詳細に説明する。この発明は、非接触型で反射型の情報読み取りシステムに適用するものであって、情報読み取り装置と情報格納用端末装置とで構成される。ここに、情報読み取り装置は特許文献１で言う反射型送信装置に相当し、情報格納用端末装置はＩＣタグ装置に相当する。

図１０はこの発明を、モバイル機器に適用したときのシステム概念図を示す。この実施例１では、情報報読み取り装置も、情報格納用端末装置も共にそれぞれの電子機器１２，１４に搭載されている場合を示す。情報読み取り装置（図示はしない）は据え置き型のテレビ受像機１２に内蔵され、情報格納用端末装置（図示はしない）はモバイル機器として例示するデジタルカメラ１４に内蔵されているものとする。

情報読み取り装置と情報格納用端末装置とはそれぞれ単体で使用できることは言うまでもない。

図１１に示すように、この非接触型情報読み取りシステム１０は、情報読み取り装置から送信される無変調キャリアのサービスエリアＳＡ内に情報格納用端末装置が存在するときに、この端末装置の格納情報を非接触で、情報読み取り装置が読み取れるシステム構成となっている。情報読み取り装置からの無変調キャリアの送信電力および情報格納用端末装置からの反射波の強さにもよるが、当該システムのサービスエリアＳＡは１〜５ｍ程度である。

情報読み取り装置からは外部の情報を検知したときに無変調キャリアの送信が開始されて、情報の読み取りが行われる。外部の情報としては、音、光、電波などが考えられる。光を使用した例を図１に示す。

図１は、外部の情報として光を利用したときの情報読み取りシステム１０の一例を示す。この情報読み取りシステム１０は、ホスト機器としてのテレビ受像機１２に内蔵された情報読み取り装置１０Ａと、デジタルカメラ１４に内蔵された情報格納用端末装置１０Ｂとで構成される。

情報読み取り装置１０Ａは、アンテナ２１を利用して無変調キャリアの送信を行ったり、その反射波を受信したりする送受信機能部２０を有する。送受信機能部２０は通信制御部２２によって制御される。つまり、この通信制御部２２によって無変調キャリアの送信タイミングが制御されると共に、受信した反射波の復調処理、復調した情報（データ）をインタフェース（ホストインタフェース）２４を介してテレビ受像機１２に転送したりする制御が行われる。

通信制御部２２にはトリガ認識機能部２６からのトリガ信号Ｓｔが供給される。
トリガ認識機能部２６は外部情報の検知部２８と、その外部情報をトリガ信号として認識するトリガ認識部３０とで構成される。外部情報としてこの例では光、特に赤外線を例示する。

そのため、外部情報の検知部２８は赤外線を検知する検知センサで構成され、赤外線を検知したときはその検知信号がトリガ認識部３０に供給されてトリガ信号Ｓｔが生成される。トリガ信号Ｓｔが生成されると、このトリガ信号Ｓｔは上述した通信制御部２２に供給される他、表示手段３２の表示制御部３４にも供給される。

検知部としての赤外線検知センサ２８は、赤外線を受光（検知）し易い場所に設置される。例えば図１０に示すようにテレビ受像機１２のフロントパネル１２ａの左前面下部側に設置することができる。

表示手段３２は発光ダイオード（ＬＥＤ）などを使用することができ、赤外線が検知されると、表示制御部３４では最初に入力したトリガ信号Ｓｔを点灯制御信号として認識して、表示手段３２を点灯（若しくは点滅）制御する。これによって外部からの情報を情報読み取り装置１０Ａ側で検知したことが目視で確認できるようになっている。トリガ信号Ｓｔが再度供給されると、今度はこのトリガ信号Ｓｔを消灯制御信号として認識することで表示手段３２が消灯状態に制御される。

この表示手段３２はテレビ受像機１２の前面側に設けられる。例えば図１０に示すように、フロントパネル１２ａの所定位置（例えば左前面下部側）に表示手段３２を設けることができる。

電源部３６は情報読み取り装置１０Ａに設けられた各部に対する動作電圧を供給するためのもので、この例では情報の読み取り動作が行われるときだけ、少なくとも送受信機能部２０に対する動作電圧の機器が制御され、それ以外のときはスリープモードとなるように制御される。以下に示す実施例では、さらに情報の読み取り動作が行われないときは、通信制御部２２とトリガ認識部２６を除く、各部に対する動作電圧の供給が停止状態（スリープモード）となるように制御される。これで消費電力の大幅削減を行っている。動作電圧の制御は通信制御部２２によって行われる。

通信制御部２２で復調された情報は上述したようにインタフェース２４を介して直接テレビ受像機１２側に転送されると共に、この例では図示するように通信制御部２２に関連して設けられたメモリ部３８に蓄積される。蓄積された情報は随時読み出してテレビ受像機１２側に転送される。さらに、図示はしないが、情報読み取り装置１０Ａと接続できる他の電子機器に対してインタフェース２４を介して復調されたデータを転送することもできる。メモリ部３８としては半導体メモリや、その他のメモリ媒体を使用することができる。

送受信アンテナ２１はパッチアンテナなどを使用することができ、その送信電力はサービスエリアＳＡとの兼ね合いから決まるものであるが、１０ｍＷ程度である。送受信機能部２０で使用する無変調キャリアとしては、上述したようにＩＭＳ帯の周波数、例えば２．４ＧＨｚ帯の周波数が使用されている。これら送信電力や送信周波数帯に限定されるものではない。

一方、情報格納用端末装置１０Ｂは、内蔵されたアンテナの負荷インピーダンスを制御し、受信した無変調キャリアを取り込むか、そのまま反射させるかを行うことで、結果的に無変調キャリアを振幅変調しながら情報を送信する装置である。

そのため、この情報格納用端末装置１０Ｂには、その内部に内臓アンテナ４０を有する。内蔵アンテナ４０はパッチアンテナなどを使用することができる。内蔵アンテナ４０にはアンテナスイッチ４２を介して負荷インピーダンス４４が接続されている。アンテナスイッチ４２は内蔵アンテナ４０をオープンにするか、負荷インピーダンス４４を介して終端するかを行うオンオフスイッチである。負荷インピーダンス４４としてこの例では５０Ωの終端抵抗器を使用した。

データ記憶部４６には送信すべき情報（デジタルデータ）が格納されている。情報は固定された情報でもよければ、更新された情報でもよい。情報を更新する場合には、データ記憶部４６としては書き替え可能な記憶媒体が使用される。したがってこの場合の記憶媒体としては、着脱自在で、しかも数１０Ｍ以上の記憶容量を有するカード状の記憶媒体が好ましい。着脱自在であると、例えばパーソナルコンピュータで作成された情報なども送信対象情報として利用できるからである。

データ記憶部４６に格納された情報は、暗証番号や識別番号のような固定の情報や、静止画像や動画像などの画像情報（例えば圧縮された画像情報）などが考えられる。このような情報であるデータは通信制御部４８によって読み出され、読み出されたデータを用いてアンテナスイッチ４２のオンオフ状態が制御される。この例では、データが「１」のとき、アンテナスイッチ４２をオンにして負荷インピーダンス（５０Ω）を終端する。データが「０」のときアンテナスイッチ４２をオフにして内蔵アンテナ４０をオープン状態とする。オープン状態のときの負荷インピーダンスは無限大となる。

アンテナスイッチ４２のこのオンオフ動作は、転送先から来る電波（無変調キャリア）に対して、アンテナスイッチ４２がオンのときは終端し、オフのときは反射の振る舞いをする。これにより情報格納用端末装置１０Ｂ側では、アンテナスイッチ４２をオンオフして内蔵アンテナ４０の負荷インピーダンスを変動（可変）させるだけで、転送先からの無変調キャリアを振幅変調することができ、反射波の有無でデータの送信を行うことができる。

このように送信する情報（データ）に応じて内蔵アンテナ４０の負荷インピーダンスを変化させるだけでデータの送信を行うことができるから、情報格納用端末装置１０Ｂ自体を超低消費電力型の端末装置として構成できる。したがってこの情報格納用端末装置１０Ｂをデジタルカメラなどのモバイル機器に装備しても、この情報格納用端末装置１０Ｂによる消費電力を極めて少なくすることができるから、デジタルカメラ１４で使用されている電源（電池）の長寿命化を図れる。

上述した外部の情報として赤外線などの光を使用する場合、この赤外線などを発生する発生手段は情報格納用端末装置１０Ｂ側に備えられることになる。そのため、通信制御部４８にはさらにトリガ発生部５０が関連付けられ、通信制御部４８からの制御に基づいてトリガ発生部５０が制御される。情報格納用端末装置１０Ｂ側から情報を伝達したいとき、換言すれば情報格納用端末装置１０Ｂに保存されたデータを情報読み取り装置１０Ａ側で読み取るときには、トリガ発生部５０が駆動される。外部からの情報として光を使用する場合、トリガ発生部５０としては赤外線発光ダイオードを使用することができる。

デジタルカメラ１４に搭載する場合には、図１０および図１１に示すように、検知センサ２８と対峙する位置、例えばデジタルカメラ本体の前面上部当たりに取り付けることができる。

情報格納用端末装置１０Ｂを内蔵したデジタルカメラ１４は周知のように撮像機能およびその蓄積機能を有する。したがってこのデジタルカメラ１４は撮像部５２を始めとして、撮像部５２で撮像した撮像信号を記憶するメモリ部５４、本体制御用のＣＰＵを有した本体制御部５６を有し、これらが内部バス６２を介して相互に接続されている。メモリ部５４は着脱自在なカード状の記憶媒体を使用することができる。本体制御部５６はデジタルカメラ系のみならず、通信制御部４８との交信を行いながら、送信すべきデータに対する送信処理や、データ記憶部４６に対するデータ更新処理を制御するためにも使用される。

情報格納用端末装置１０Ｂにはさらに撮像前後の被写体像を映し出したりするためのモニタ部５８や、撮像操作処理を行うための操作部６０が内部バス６２を介して接続されている。

操作部６０には、情報の読み取りのときに使用される情報送信ボタン６４が設けられ、これを操作すると本体制御部５６を介して通信制御部４８に赤外線発光指令信号が伝達される。この赤外線発光指令信号を通信制御部４８で受信すると、赤外線発光駆動信号がこの通信制御部４８で生成され、これでトリガ発生部である赤外線発光ダイオード５０が励起されて赤外線Ｓａが発光される。

なお、図１１に示すように赤外線を発光させるタイミングは、サービスエリアＳＡの範囲内で、しかも赤外線Ｓａが検知センサ２８で検知できる距離内にあるときに行われる。この例では、サービスエリアＳＡ内が検知エリア内となるように赤外線発光出力などが予め調整されているものとする。

また、通常の場合、情報格納用端末装置１０ＢがこのサービスエリアＳＡ内にあるかどうか、検知センサ２８が検知できるエリア内であるかどうかは不明であるが、表示手段３２の点灯状態を監視することで、サービスエリアＳＡ内に位置していることを確認できる。

続いて、図１のように構成された非接触型の情報読み取りシステム１０の動作を図２および図３を参照して説明する。図２は情報読み取り装置１０Ａ側の処理と、情報格納用端末装置１０Ｂ側の処理を時系列に沿って整理したもので、そのときのタイミングチャートを図３に示す。

（１）サービスエリアＳＡ内で、デジタルカメラ１４をテレビ受像機１２と対峙させた状態で情報送信ボタン６４をオンする（図３Ａ）。これで情報送信ボタン６４がオンしている間Ｔａだけ、赤外線Ｓａが発光する（図３Ｂ）。

（２）検知センサ２８でこの赤外線Ｓａを含む外部の情報を検知する。検知した赤外線Ｓａが情報読み取りのための外部の情報であるかどうかを認識（識別）する。これは外来ノイズと区別するためであり、具体的には所定レベル以上の検知出力が得られたとき、外部の情報（トリガ情報）であると認識する。

通常は情報読み取り装置１０Ａが設置された部屋内にデジタルカメラ１４が持ち込まれてから情報送信ボタン６４が操作されるので、所定レベル以上の赤外線Ｓａを検知できる。

（３）検知した赤外線Ｓａが外部の情報であると認識されたときは、トリガ信号Ｓｔを生成する（図３Ｃ）。このトリガ信号Ｓｔは通信制御部２２と表示制御部３４に供給される。

（４）表示制御部３４の動作で、表示手段３２が点灯（または点滅）する。点灯によって赤外線Ｓａが情報読み取り装置１０Ａ側に到達したことおよび無変調キャリアの送信が開始されることをオペレータは認識できる。

（５）通信制御部２２にトリガ信号Ｓｔが供給されることで、送受信機能部２０に対して駆動電圧の供給が開始されるので、このとき始めて送受信機能部２０が動作して、無変調キャリアの送信が開始される（図３Ｄ）。

（６）情報送信ボタン６４を操作してから所定時間経過後に、通信制御部４８ではデータ記憶部４６に蓄積（格納）された情報の読み取り処理が行われる。その結果アンテナスイッチ４２がこの読み取られた情報の値（１または０）に応じてオンオフ制御される（図３Ｅ）。

（７）データが「０」のときアンテナスイッチ４２がオフで、内蔵アンテナ４０がオープンとなる。データが「１」のときにアンテナスイッチ４２がオンして内蔵アンテナ４０が５０Ωで終端される。内蔵アンテナ４０がオープンのとき無変調キャリアは反射波となる。

（８）送受信機能部２０では、この無変調キャリアのありなし、つまり反射波の断続を同じ送受信アンテナ２１で受信する（図３Ｆ）。

（９）受信した反射波の断続波が通信制御部２２で「１」、「０」のデータに復調される。復調されたデータはメモリ部３８に格納される他、インタフェース２４を介してテレビ受像機１２側にも転送される。この場合、復調データが単なる識別情報などであるか、静止画像などの画像データであるかを判別する。復調データが単なる識別情報であるときは、次なる情報の受信の待機状態となったり、識別結果に応じた処理が行われる。復調データが画像情報などであるときは、テレビモニタ１２ｂ（図１０参照）にその情報を表示（描画）できるように、通信制御部２２で、あるいはインタフェース２４で画像変換処理を行う。テレビ受像機１２にパーソナルコンピュータ機能があるときには、上述した画像変換処理はテレビ受像機１２側で行ってもよい。

（１０）情報の送信が終了した場合には、情報送信ボタン６４を再度操作する。そうすると再び赤外線Ｓａが発光し、これを検知センサ２８が検知する。トリガ認識部３０では検知した赤外線Ｓａが２度目の検知であるため、情報送信終了であると認識し、再びトリガ信号Ｓｔを送出する。

（１１）通信制御部２２および表示制御部３４では、それぞれこの２度目のトリガ信号Ｓｔを送信終了と認識して表示手段３２を消灯させる制御を行うと共に、送受信機能部２０等に対する動作電圧の供給を停止する。
この一連の処理で、情報の読み取り処理が終了すると共に、無変調キャリアの送信も停止することになる。表示手段３２の消灯によってオペレータは情報の読み取り処理が終了したことを目視により確認できる。

このような一連の情報読み取り処理によって、必要なときだけ無変調キャリアを送信して、情報を読み取ることができるから、情報読み取り装置１０Ａの消費電力を大幅に節約できる。同時に、情報読み取り時以外は無変調キャリアを送信していないので、他の電子機器に対する電波干渉なども最小限に留めることができる。

実施例１では、１度目の情報送信ボタン６４の操作を、情報読み取りを開始するためのトリガ信号として使用し、２度目の情報送信ボタン６４の操作を、情報読み取りの終了を行うための送信停止用のトリガ信号として使用することで、情報の読み取り開始と終了を行っている。

実施例２では、２度目の情報送信ボタン６４の操作を省略しても情報の読み取り処理を終了することができるようにしたものである。そうするためには、図４に示すような時系列の処理となる。図４を参照して説明するが、図２と対応する部分の説明は割愛する。

（１）データの送信が終了すると反射波を受信できなくなる。そこで、最後のデータ受信より、つまり反射波が途絶してから所定時間が経過したかどうかを通信制御部２２で判断する。所定時間の設定は任意であるが、無駄な消費電力を省くためには、数十秒から数分程度が適当である。

（２）反射波が途絶してから所定時間が経過したときは、情報格納用端末装置１０Ｂ側から読み取るべき情報が存在しないものと判断して送受信機能部２０の駆動停止処理を行う。同時に、図１破線図示のように通信制御部２２側から表示制御部３４が制御されて表示手段３２の消灯処理が行われる。

なお、情報読み取り装置１０Ａのアンテナ２１が始めから全く反射波を受信しない場合であって所定時間が経過したときは、無変調キャリアの送信が停止するように制御されることは言うまでもない。

実施例２では、情報の読み取り終了を、最後の反射波を受信してから所定時間が経過したことで判断しているが、実施例３では送信終了を示す情報を受信することで情報の読み取り終了処理を行う。そのため、データ記憶部４６には、送信すべきデータごとにその最後に送信終了コードを付加しておく。さらに情報読み取り装置１０Ａ側の通信制御部２２には送信終了コードを保存しておく。図５を参照して説明する。

（１）上述したように情報送信ボタン６４が操作されると、データ記憶部４６からデータの読み取りが行われ、情報読み取り装置１０Ａ側では受信したデータの復調処理が行われる。

（２）データ送信の最後に、データ送信終了コードが自動的に送出される。このデータ送信終了コードに対応した反射波の断続が情報読み取り装置１０Ａで受信される。

（３）データ送信終了コードを受信して復調する。復調されたデータを通信制御部２２側で保存したコード（照合用コード）と照合し、照合の結果送信終了コードと一致したときには、実施例１および実施例２と同じく送受信機能部２０の駆動停止処理と、表示手段３２に対する消灯処理が行われて、一連の情報読み取り処理が終了することになる。

図６は他の実施例を示す情報読み取りシステム１０の構成例である。
実施例１では、赤外線などの光を外部の情報（トリガ用の情報）として利用した。実施例４では外部の情報として音を利用する場合である。例えばオペレータが鳴らす拍手を外部からの情報として利用した場合である。

そのため、図６に示すように情報読み取り装置１０Ａ側に設けられたトリガ認識機能部２６を構成する検知部としてはマイク６８が使用される。また、情報格納用端末装置１０Ｂとしては、赤外線発光部５０が不要になるため、通信制御部４８としてはデータ読み出し機能およびアンテナスイッチ４２に対する制御機能を持たせるだけでよい。図７を参照してその動作を説明する。

（１）情報の読み取りを行うときは、まずオペレータが情報読み取り装置１０Ａに向けて拍手する。拍手の回数は１回でよいが、数回連続して拍手することも可能である。

（２）マイク６８でこの拍手の音を検知する。そして、所定レベル以上の入力レベルがあったときは、拍手であると認識する。拍手であると認識したときにはトリガ信号Ｓｔを生成して、このトリガ信号Ｓｔを通信制御部２２と表示制御部３４とに送出する。

（３）１回目のトリガ信号Ｓｔを受信することで、表示手段３２が点灯（又は点滅）する。同時に１回目のトリガ信号Ｓｔによって送受信機能部２０に動作電圧が供給されて、送受信動作が開始される。その結果として無変調キャリアの送信が開始される。

（４）一方情報格納用端末装置１０Ｂ側では、拍手したのち表示手段３２の点灯状態を確認してから情報送信ボタン６４を操作する。この操作によって、アンテナスイッチ４２が制御されてデータの送信、つまり無変調キャリアに対する反射処理が開始される。

（５）反射波を受信することで、その復調処理が行われると共に、その保存処理およびテレビ受像機１２へのデータ転送処理が行われる。

（６）送信すべきデータがなくなったときは、通信制御部４８から本体制御部５６に向けてデータ送信が終了した旨のコマンドコードを送る。このコマンドコードを解析して、解析の結果送信終了を示すコードであるときは、モニタ部５８に例えば送信終了メッセージを表示する。

（７）送信終了メッセージを確認してから、オペレータは再び拍手する。

（８）この拍手を検知することで、２度目の拍手であることが認識されるので、これによってトリガ認識部３０では再びトリガ信号Ｓｔが生成される。トリガ信号Ｓｔは通信制御部２２と表示制御部３４に送られる。

（９）通信制御部２２では２度目のトリガ信号Ｓｔであると判断することで、送受信機能部２０への動作電圧の機器を停止してその送受信機能を停止する。同時に表示制御部３４でも２度目のトリガ信号Ｓｔであるため、これによって表示手段３２が消灯する。

このように外部からの情報として音を利用することでも、無変調キャリアの間欠送受信が可能になる。音であればよいので、例えば特定のメロディーや人の声などを利用することも可能である。例えば特定のメロディー（リズム）との照合処理を行うことで外部からの情報として認識できるからである。もちろん、特定のキーワード（音声）を解析できるように認識部３０が音声解析部として構成されているときは、この特定のキーワードを外部からの情報として活用することもできる。

実施例４では、１度目の拍手が検出されたときを、情報読み取りを開始するためのトリガ信号として使用し、２度目の拍手が検出されたときを、情報読み取りの終了を行うためのトリガ信号として使用することで、情報の読み取り開始と終了を行っている。

実施例５では、２度目の拍手を行わない場合でも情報の読み取り処理を終了することができるようにしたものである。そうするためには、図８に示すような時系列の処理となる。図８を参照して説明するが、図７と対応する部分の説明は割愛する。

（１）データの送信が終了したとき、実施例４のようにその旨のメッセージをモニタ部５８で表示してもよいが、この例ではそのメッセージを表示しないで処理が進行する。最後のデータ送信が終了するとそれ以後は反射波を受信できなくなる。そこで、最後のデータ受信より、つまり反射波が途絶してから所定時間が経過したかどうかを通信制御部２２で判断する。所定時間の設定は任意であるが、上述したように無駄な消費電力を省くためには、５〜１０秒程度が適当である。

（２）反射波が途絶してから所定時間が経過したときは、情報格納用端末装置１０Ｂ側から読み取るべき情報が存在しないものと判断して送受信機能部２０の駆動停止処理を行う。同時に、図６破線図示のように通信制御部２２側から表示制御部３４が制御されて表示手段３２の消灯処理が行われる。

実施例５では、情報の読み取り終了を、最後の反射波を受信してから所定時間が経過したことで判断しているが、実施例６では送信終了を示す情報を受信することで情報の読み取り終了処理を行う。そのため、データ記憶部４６には、送信すべきデータごとにその最後に送信終了コードを付加しておく。さらに情報読み取り装置１０Ａ側の通信制御部２２には送信終了コードを保存しておく。図９を参照して説明する。

（１）上述したように拍手を検出して、表示手段３２の点灯および無変調キャリアの送信が開始されてから、表示手段３２の点灯状態を確認して情報送信ボタン６４を操作する。この操作によって、データ記憶部４６からデータの読み取りが行われ、情報読み取り装置１０Ａ側では受信したデータの復調処理が行われる。

（２）データ送信の最後に、データ送信終了コードが自動的に送出される。

（３）データ送信終了コードを受信してこれを復調する。復調されたデータの照合処理の結果、送信終了を示す特定のコードであったときには、送受信機能部２０の駆動停止処理と、表示手段３２に対する消灯処理が行われて、一連の情報読み取り処理が終了することになる。

上述した実施例は何れも、表示手段３２を用いることで、外部からの情報を認識したことをオペレータに目視により知らせることができるように構成されている。

実施例７では、表示手段３２を用いる代わりに、外部からの情報が認識されたとき無変調キャリアに応答情報を載せて送信するようにしてもよい。その場合には、通信制御部２２としては、ACK（Acknowledgement）や、NACK（Negative Acknowledgement）といった応答情報を無変調キャリアに多重して送信する機能が付加される。あるいは、無変調キャリアを応答情報でＡＳＫ変調する機能を付加してもよい。上述した応答情報は送信許可情報としても利用できるから、この送信許可情報を受信するまでは情報の読み取りを留保するようにしてもよい。

これに対する情報格納用端末装置１０Ｂ側ではデータ送信開始直前の所定期間だけ、アンテナスイッチ４２をオン状態として、内蔵アンテナ４０で受信した情報を通信制御部４８で解析する機能が付加される。そのため、抵抗器４４の両端電圧が応答情報として通信制御部２２に供給される。通信制御部２２で応答情報と判別されたときには、モニタ部５８でその旨のメッセージを表示する。

こうすれば、情報格納用端末装置１０Ｂ側では、メッセージを確認することで情報送信ボタン６４を操作できるから、情報読み取りを迅速かつ確実に行うことができる。

トリガ信号として使用するための外部からの情報としては、上述した各実施例の他に、情報読み取り装置１０Ａが外部からの情報であると認識できるもの、例えば通信規格であるIEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g、Bluetooth、UWBを利用した通信機能であってもよい。したがってレーザ光通信や可視光通信であっても差し支えない。可視光を利用する場合には検知部２８として光センサを用いることで、例えば室内の明るさをトリガ信号として用いることもできる。さらには、検知部２８として温度センサ（例えば赤外線温度センサ）を用い、認識部３０として温度センサ出力を認識できる温度判別部として構成し、オペレータが入室したとき、あるいはエアコンなどの暖冷房機器が作動したときから、無変調キャリアの送信を開始するように構成することできる。

情報格納用端末装置１０Ｂ側に設けられた通信制御部４８で、データ記憶部４６で読み取ったデータをパケット化し、パケットごとに送信することもできる。この場合、情報読み取り装置１０Ａ側ではパケットごとに受信確認情報（ＡＣＫ）を返信してもよい。

実施例１〜実施例９までは、情報読み取り装置１０Ａはテレビ受像機１２に内蔵され、情報格納用端末装置１０Ｂはデジタルカメラ１４に内蔵されている実施例であった。

実施例９は、少なくとも情報格納用端末装置（ＩＣタグ装置）をデジタルカメラに装着自在となるように構成した場合である。この場合のその全体システムを始めとして、その構成および動作については実施例１と同じであるので、その説明は割愛するも、情報格納用端末装置１０Ｂをこのように取り外し自在に構成すると、情報格納用端末装置１０Ｂを外して、これを他のモバイル機器等に付けて使用することもできるメリットがある。

この発明では、パーソナルコンピュータ、テレビ受像機、各種のモバイル機器を使用した非接触型の情報読み取りシステムに適用できる。

この発明に係る非接触型情報読み取りシステムの一例を示す要部の系統図である。 その動作説明に供する処理手順を示す説明図である。 そのときのタイミングチャートを示す図である。 図１の他の実施例を示す図２と同様な説明図である。 図１の他の実施例を示す図２と同様な説明図である。 この発明に係る他の非接触型情報読み取りシステムの一例を示す要部の系統図である。 その動作説明に供する処理手順を示す説明図である。 図６の他の実施例を示す図７と同様な説明図である。 図６の他の実施例を示す図７と同様な説明図である。 非接触型情報読み取りシステムの概念図である（その１）。 非接触型情報読み取りシステムの概念図である（その２）。

符号の説明

１０・・・非接触型情報読み取りシステム、１２・・・テレビ受像機、１０Ａ・・・情報読み取り装置、１０Ｂ・・・情報格納用端末装置、１４・・・デジタルカメラ、２１、４０・・・アンテナ、２０・・・送受信機能部、２２，４８・・・通信制御部、２６・・・トリガ認識機能部、２８・・・検知部、３０・・・トリガ認識部、３２・・・表示手段、２４・・・インタフェース、３８・・・メモリ部、３９・・・表示制御部、３６・・・電源部、４２・・・アンテナスイッチ、４４・・・負荷インピーダンス、４６・・・データ記憶部、５６・・・本体制御部、５８・・・モニタ部、６４・・・情報送信ボタン

Claims (21)

1. 無変調キャリアを送信し、その反射波の有無により情報の読み取りを行う情報読み取り装置において、 外部からの情報をトリガ信号として認識するトリガ認識機能部と、 上記無変調キャリアを送信し、その反射波を受信する送受信アンテナを有する送受信機能部と、 上記トリガ信号を認識したとき、上記送受信機能部に無変調キャリアの送信開始を指示するとともに、上記送受信機能部に対して動作電圧を供給する制御を行う通信制御部とを有し、 上記情報の読み取り時のみ上記送受信機能部が動作して上記無変調キャリアが送信されるようになされたことを特徴とする情報読み取り装置。
2. 上記送受信機能部は、少なくとも上記トリガ信号の受信を契機にその動作が制御されることを特徴とする請求項１記載の情報読み取り装置。
3. 上記送受信機能部の動作は、上記通信制御部によって制御されることを特徴とする請求項１記載の情報読み取り装置。
4. 上記通信制御部に上記トリガ信号が供給されたとき、少なくとも上記無変調キャリアの送信が開始されるように、上記通信制御部によって上記送受信機能部が制御されることを特徴とする請求項３記載の情報読み取り装置。
5. 上記トリガ認識機能部は、上記外部からの情報を検知する検知部を有することを特徴とする請求項１記載の情報読み取り装置。
6. 上記外部からの情報は、音、光、電波、温度の何れかであることを特徴する請求項１記載の情報読み取り装置。
7. 上記通信制御部では、上記無変調キャリアの送信開始と共に送信停止のそれぞれを制御することを特徴とする請求項１記載の情報読み取り装置。
8. 上記通信制御部では、上記無変調キャリアの送信を停止させるため、上記トリガ認識機能部からの送信停止用トリガ信号が利用されることを特徴とする請求項７記載の情報読み取り装置。
9. 上記送信停止用トリガ信号を生成するため、上記外部からの情報が利用されることを特徴とする請求項７記載の情報読み取り装置。
10. 上記通信制御部では、上記アンテナで反射波を一定期間以上受信しないとき、上記無変調キャリアの送信を停止するようにしたことを特徴とする請求項７記載の情報読み取り装置。
11. 上記通信制御部では、上記アンテナで受信した反射波に含まれるデータ送信終了情報が検出されたとき、上記無変調キャリアの送信を停止するようにしたことを特徴とする請求項７記載の情報読み取り装置。
12. 上記トリガ機能認識部の出力段にトリガ認識用表示手段が設けられ、 外部からの情報を検知したときは上記トリガ認識用表示手段が点灯するように制御されることを特徴とする請求項１記載の情報読み取り装置。
13. 送信アンテナの負荷インピーダンスを送信すべきデータで可変することで、受信した無変調キャリアの反射を制御するようにして、上記データの送信を行うようにした情報格納用端末装置であって、 上記送信アンテナと負荷インピーダンスに対して直列接続されたアンテナスイッチと、 上記アンテナスイッチを制御する通信制御部と、 無変調キャリアの送信状態を制御するために使用される、上記通信制御部によって制御されるトリガ信号発生部とを有し、 上記データを送信するとき、上記トリガ信号発生部を起動することで、上記トリガ信号を外部に発信し、上記トリガ信号により送信先の装置における動作電圧の供給を開始させることを特徴とする情報格納用端末装置。
14. 上記トリガ信号発生部は、赤外線発光部であることを特徴とする請求項１３記載の情報格納用端末装置。
15. 上記データを情報として記憶するデータ記憶部が設けられ、 上記通信制御部によって上記データ記憶部から送信すべきデータが読み出され、 読み出された上記データによって上記アンテナスイッチが制御されることを特徴とする請求項１３記載の情報格納用端末装置。
16. 上記通信制御部に関連して情報送信ボタンが設けられ、 当該情報送信ボタンを操作することで上記トリガ信号発生部が動作することを特徴とする請求項１３記載の情報格納用端末装置。
17. 上記トリガ信号発生部から発信された赤外線は、上記無変調キャリアを送信するための送信開始用トリガ信号の他に、上記無変調キャリアの送信を停止するための送信停止用トリガ信号としても使用されることを特徴とする請求項１３記載の情報格納用端末装置。
18. 上記送信すべきデータには、データ送信終了コードが含まれることを特徴とする請求項１３記載の情報格納用端末装置。
19. アンテナの負荷インピーダンスを送信データによって制御して無変調キャリアを反射させるようにすることで、データの送受信を行う非接触型情報読み取りシステムであって、 無変調キャリアを送信し、その反射波の有無によりデータを復調する機能を有する情報読み取り装置と、 送信アンテナの負荷インピーダンスを送信すべきデータの有無によって可変することで、受信した無変調キャリアの反射を行うことにより、上記データの送信を行うようにした情報格納用端末装置とを有し、 上記情報読み取り装置は、前記情報格納用端末装置から送信されたトリガ信号に基づいて動作電圧を制御することで、送受信時のみ上記無変調キャリアが送信されるようになされたことを特徴とする非接触型情報読み取りシステム。
20. 上記無変調キャリアの発信および停止は、外部からの情報に基づいて制御されることを特徴とする請求項１９記載の非接触型情報読み取りシステム。
21. 上記無変調キャリアの発信および停止は、上記情報格納用端末装置から発信された情報を含む外部からの情報が使用されることを特徴とする請求項１９記載の非接触型情報読み取りシステム。

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