JPH0382979A - 移動体識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は移動体識別装置に関し、特にその混信を防止す
るものである。

［従来の技術］ 近年、コンテナ、自動車、人体等の移動体に■Ｄ（識別
〉カードを装着して、物流管理、料金徴収、ゲート管理
等を行うことが試みられており、この場合の上記ＩＤカ
ードを、中央の送受信機（質問器）からの質問電波に対
して識別コードを応答する小形軽量の送受信機（応答器
）となし、非接触で移動体の識別を行うものが注目され
ている。

その−例を第７図と第８図を参照しつつ以下に説明する
。

質問器↓００の高周波発振器↓０１（以下、発振器）か
ら出力された搬送波は、分岐１０２′、変調器１０３、
サーキュレータ〕−０４を介して、アンテナ１０５から
送信される。質問器１００待機時、すなわちＪ売み書き
すべきＩＤカード２００の到来を待っている時には、質
問器１００の変調入力１ａは第８図に示ずようにｎ　Ｑ
　Ｎ　ｎ状態を保持し、アンテナ１０５からは無変調高
周波が送信され続ける。

ＩＤカード２００が、質問器１００の検知領域内に進入
するとく第８図（３）のＢ〉、第７図の経路すから前記
無変調高周波はＩＤカード２００のアンテナ２０］、に
受信され、高周波検波器２０２で検波され、増幅器２０
３で増幅された後、ピーク検出器２０４と波形整形器２
０６に入力される（第８図甲信号２ａ＞。そしてピーク
検出器２０４の出力２ｂは、電源２０５に入力され、Ｉ
Ｄカード２００のＣＰＵ２０７に電源が供給され（第７
図中点線）、ＣＰＵ２０７が作動し始める。

一方、質問器１００からの無変調高周波はＩＣの経路か
ら同時にＩＤカード２００のアンテナ２１１で受信され
ている。そして、ＩＤカード２００のＣＰＵ２０７は、
作動径自分のＩＤカードをメモリ２０８からロードし変
調信号に変換後、出力しく信号２Ｃ）、終端抵抗２１．
０が一方に接続された反射形変調器２０っで、前記のア
ンテナ２１１で受信された無変調波をＡＳＫ変調しく第
８図（５〉のＥ〉、再び、アンテナ２１１が送り返す。

この送り返された変調波は経路２ｄを介して、質問器１
００のアンテナ↓０５に受信され、サーキュレータ１０
４を介して、ミキサ１０６に入力される。このミキサ１
０６には、前記分岐１゜０２より出力される無変調高周
波が、局発信号として入力されており、ミキサ１０６は
受信波と局発信号を混合二乗検波（ホモダイン検波）し
、前記ＩＤカード２００の変調信号２Ｃに準じた信号を
出力する。そして増幅器１０７、波形整形器１０８を介
して信号１ｄとしてポストコンピュータ（図示しない）
に出力される。

ホストコンビｌ−夕は、ＩＤカード２００のＩＤコード
を読み取り、次に、ＩＤカード２００に対し所定のデー
タを書き込むために書き込み信号１ａを変調信号として
出力する。そして、前記の発振器１０１からの無変調高
周波を、ＡＳＫ変調しく第８図（１）のＡ〉、サーキュ
レータ１０４、アンテナ１０５、経路１ｂ、アンテナ２
０１を介して高周波検波器２０２に入力され、検波され
た書き込み信号は増幅器２０３、波形整形器２０６を介
してＣＰＵ２０７に入力され（信号２ｅ）、メモリ２０
８にストアされる。この後ＣＰＵ２０７は、その読み書
き動作を停止するが、場合によっては、書き込み終了を
伝える信号を変調器２０９に出力し、質問器１００に確
認信号を送ることもある。

この間、ＩＤカードのピーク検出器２０４の出力は、作
動開始時点く第８図（４）のＣ）から））ＯＮツノを保
持し続けているが、やがて、ＩＤカード２００が交信領
域から離脱（第８図（４）の０点〉すると共に＃　ＯＦ
　Ｆ　／７となり、ＩＤカード２００は、その作動を停
止する ところで、この一連の作動が第ＩのＩＤカードで進行し
ている時、第２のＩＤカードが侵入すると第２のＩＤカ
ードが作動し始め、読み書きができないといった誤動作
が発生する。

そこで、この問題を解決するために、例えば特開昭６３
−１３４９７８号公報では、応答器に対するデータ要求
信号（質問信号）に先立って、質問器より事前信号を一
定周期でパルス的に発し、この事前信号を受信して返信
した応答器との間で優先的に交信する装置が提案されて
いる。

［発明が解決しようとする課Ｂ］ しかしながら、上記従来装置では、事前信号が間隔をお
いて発せられるために、前後の事前信号の間に複数の応
答器が交信領域内に進入して、両者が事前信号に応答し
混信するという問題が生じる。この確率を小さくするに
は、事前信号のパルス間隔を短くする必要があるが、こ
のパルス間隔を質問器からの書込み信号のパルス周期に
まで小さくすると、書込み信号との誤信が発生し、また
この事前信号は常時発せられるため、同程度の周波数バ
ンドを使用する識別装置周囲の他のヱレクトロニクス機
器に贋、わぬノイズを発生せしめるおそれがある。

本発明はかかる課題を解決するもので、交信領域内に進
入した複数の応答器による混信を有効に防止できるとと
もに、書込み信号の誤信やノイズ発生のおそれがない移
動体識別装置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］ 本発明の構成を第１図で説明すると、固定側に設けた質
問器と移動体に設けた応答器との間で識別通信を行う移
動体識別装置において、上記質問器には、無変調の搬送
波を連続的に発生する搬送波発生手段と、応答器進入信
号を受信した時に、上記搬送波に代え、搬送波の周波数
より低く、かつ信号周波数より高い周波数の副搬送波を
発生する副搬送波発生手段と、上記搬送波ないし副搬送
波を発信する送信手段と、変調されて至った上記搬送波
ないし副搬送波を受信復調して、上記応答器進入信号な
いし識別信号を得る復調手段とを具備せしめ、一方、上
記応答器には、上記搬送波ないし副搬送波を受信した時
に作動する電源と、受信した上記搬送波を変調して上記
応答器進入信号を返信する進入信号返信手段と、受信し
た上記副搬送波を変調して上記識別信号を返信する識別
信号返信手段と、上記副搬送波の周波数以下の周波数成
分を受信した時に交信信号を発生する交信信号発生手段
と、上記電源の作動開始時に上記交信信号が存在する場
合Ｇこ、上記応答器進入信号の返信を禁止する返信禁止
手段とを具備せしめである。

［作用］ 上記構成の移動体識別装置において、最初の応答器が交
信領域内に進入すると、質問器からの無変調搬送波を受
信して上記応答器の電源が作動を開始し、進入信号返信
手段より応答器進入信号が返信される。

質問器の副搬送波発生手段は、上記応答器進入信号を受
信すると、上記搬送波に代えて副搬送波を発生し、応答
器の識別信号返信手段は、受信した上記副搬送波を変調
して識別信号を返信する。

この間に次の応答器が交信領域内に進入しても、上記質
問器からは副搬送波が発信されているから、返信禁止手
段が作動して応答器進入信号の返信が禁止され、交信状
態には入らない。

かかる作動において、交信領域内に進入した最初の応答
器は、質問器の無変調搬送波を受信して応答器進入信号
を返信し、これに対して、上記質問器は副搬送波を発信
するが、上記応答器進入信号の返信から副搬送波の発信
までの時間は十分短く設定することが可能であるから、
この間に次の応答器が交信領域内に進入する確率は極め
て小さい。

上記無変調搬送波は連続的なものであるから、最初の応
答器が交信領域内に進入した時点で即座に応答器進入信
号が発せられて副搬送波の発信が開始され、短い時間間
隔で続く次の応答器の交信が確実に禁止される。

また、上記搬送波は無変調であることにより、常時発射
しても書込み信号との誤信は避けられ、また、他の機器
にノイズ等の悪影響を与えることもない。

［実施例］ 第２図において、３００は、高周波電波を送受信して移
動体に装着された応答器（ＩＤカード〉に対して読み書
きを行なう質問器であり、４００は移動体に装着される
読み書き可能なＩＤカードである。

質問器３００において、３０１は送受信のための無変調
搬送波を発生する発振器。３０２は高周波を所定の電力
比で２方向に分配する分岐。３０３は、ＰＩＮダイオー
ド等で構成され、高周波を電気的に）ｌ　ＯＮ　））、
ｎ　Ｑ　Ｆ　Ｆ　／／することで、ＡＳＫ変調を行う変
調器。３０４は高周波の伝送経路を制御するサーキュレ
ータ。３０５は高周波電波を送受信するアンテナ。３０
６は、ショットキーバリアダイオード等で構成され、２
人力を混合乗検波するミキサで、本実施例ではホモダイ
ン検波器として働く。３０７はミキサ３０６の出力を受
けて、受信波の振幅変調成分のみを増幅する増幅器。３
０８は、増幅された振幅変調成分の副搬−０ 送波成分のみを検波する包絡線検波器。３０９は包結線
検波器３０８の出力をディジタル信号に成形する波形整
形器である。

ＩＤカード４００に於て、４０１は受信専用アンテナで
、質問器３００からの作動用無変調波と、書き込み用高
周波を受信する。４０２は高周波成分を検波しその包絡
線を出力する搬送波検波器。

４０３は、直接検波器４０２の出力を増幅する増幅器。

４０４は、増幅さｈた包絡線のピーク値を検出保持する
ピーク検出器。４０５はピーク検出器４０４の出力を受
けてｔｔ　ＯＮ　ｎ状態の時に電源電圧を図中点線の経
路で供給する電源。４０６は増幅器４０３から出力され
る包絡線のうちの書き込み用ＡＳＫ信号の周波数成分お
よび副搬送波の周波数成分を通過させ、該周波数成分が
存在する時に）Ｊ○Ｎツノを出力する高域成分検出器。

４０７は、増幅器４０３の出力をディジタル信号に整形
する波形整形器。４０８は、電源４０５の出力（図中点
線）により起動され、高域成分検出器４０６の出力が発
生するタイミングにより読み出し１ のだめの変調信号を出力し、波形整形器４０７の出力を
書き込み信号として入力する所定の処理ルーチンがプロ
グラムされたＣＰＵ０４０９は、ＣＰＵ４０８に接続さ
れ、読み出しのためのデータを保持し、読み出し時にＣ
ＰＵ４０８に出力し、書き込み時にＣＰＵ４０８から書
き込みデータを入力し、保持するメモリであり、ＣＰＵ
停止時にもその内容を保持する機能を有する。

４１０は、前記変調器３０３と同じ構成の変調器であり
、一方の端子を終端抵抗４１１で終端する事により、反
射形ＡＳＫ変調を実現する。つまり、変調入力ｎ　ＯＮ
　ｎの時に受信高周波は、終端抵抗４１１に吸収され、
反射せず、変調人力〃ＱＦ　Ｆ　ｎ時に反射することに
よって、ＡＳＫ変調を行なう。４１１は、線路の特性イ
ンピーダンスに等しい終端抵抗。４１２は、送受信兼用
アンテナ。

かかる移動体識別装置の作動を第３図〜第７図を援用し
て説明する。

質問器３００の発振器３０１で発生した無変調搬送波は
分岐３０２、変調器３０３、サーキュレ２ −タ３０４を介してアンテナから送信される。質問器３
００の待機時すなわち、読み書きすべきＩＤカード４０
０の到来を待っている時には、質問器３００の変調器３
０３の変調入力３ａは、第３図（１）のＡに示す様にＩ
ｔ　ＯＮ　／／状態を保持し、アンテナ３０５からは無
変調搬送波が送信され続ける（第３図（２）のＤ）。そ
してＩＤカード４００が質問器３００の検知領域内（図
示しない〉に進入するとく第３図（３〉のＦ〉、第２図
の３ｂの経路から前記無変調搬送波は、ＩＤカード４０
０のアンテナ４０１で受信され、高周波検波器４０２で
検波された後、増幅器４０３で増幅される（信号４ａ）
。増幅器４０３の出力は、ピーク検出器４０４に入力さ
れる。ピーク検出器４０４は、ＣＰＵ０４０９の作動の
ための電源４０５に対してＪ）　ＯＮ　ｎを出力しく第
３図（４）のＨ）、電源４０５は、第２図中点線の経路
からＣＰＵ４０８に対して起動を行なう。

一方、質問器３００からの無変調波は、３Ｃの経路を介
して、同時にＩＤカード４００のアンチ３ す４１２で受信されている。そしてＩＤカード４００の
ＣＰＵ４０８は、起動後、質問器３００に対して、ＩＤ
カード４００が進入していることを伝えるために、あら
かじめ定められたコード（本実施例では、知かい３パル
スで、第３図（５）のＪ）を変調器４１０に対して出力
する。変調器４１０は、この変調信号を受けて、アンテ
ナ４１２で受信した搬送波をＡ　Ｓ　Ｋ変調し再び送り
返す（第３図（６）のＬ）。この変調搬送波は、経路４
ｄを介して質問器３００のアンテナ３０５、サーキュレ
ータ３０４を介してミキサ３０６に入力される。　この
ミキサ３０６には常に、前記分岐３０２より出力される
。無変調搬送波が、局発振号として入力されており、ミ
キサ３０６は、受信波と局発振号を混合二乗検波し、Ｉ
Ｄカード４００の変調信号４Ｃに準じた信号を出力する
。そして増幅器３０７を介して、検波器３０８に入力さ
れる。検波器３０８は、データ伝送速度を示すボーレー
トより充分早い周波数成分である副搬送波（後述）を包
絡線検波するものであり（たとえば、４ ９６００ボーの伝送速度の時の副搬送波は数百ＫＨｚに
設定するものとする〉、増幅された信号は、検波器３０
８からそのまま出力され、波形整形器を介してホストコ
ンピュータに出力される（第３図（８）のＮ〉。

ホストコンピュータはＩＤカード４００の進入を検知し
、ＩＤカード４００が保有するＩＤコードを読み出すた
めに、質問器３００の変調器３０３に対して、副搬送波
（情報を有しないディジタルＡＭ）を送出するための信
号を入力する（第３図（１〉のＢ〉。この副搬送波の周
波数は、ボーレートを規定するデータ伝送速度周波数よ
りも十分速く設定しであるが、前記の無変調搬送波より
は十分低い周波数であり、副搬送波を生成するためのチ
ョッパ変調は容易に実現できる（たとえば、データ伝送
速度９６００ボーに対して副搬送波数百ＫＨ２、無変調
搬送波数ＧＨｚとなる）。

副搬送波は、サーキュレータ３０４を介してアンテナ３
０５から送信される（第３図（２〉のＥ〉。その拡大図
を第４図に示す。この送信された副■５ 搬送波は、経＃１３ｂから入力され、ピーク検出出力を
保持しつつ、一方、経路３ＣからＩＤカード４００の変
調器４工○に入力される。

ＩＤカード４００のＣＰＵ４０８は、自分のよりコード
をメモリ４０９からロードし、変調信号に変換後、変調
を行なう（第３図〈５〉のＫ〉。

副搬送波は経ｆｆ８４ｄを介して質問器３００で受信さ
れサーキューレータ３０４を介してミキサ３０６に入力
され、変調信号成分を増幅し検波器３０８に入力される
（第３図（７〉のＭ〉。検波器３０８は副搬送波を包絡
線検波し、波形整形後、ホストコンピュータに出力する
（第３図（８）のＰ〉。

ホストコンピュータはＩＤカード４００のＩＤコードを
読み取り、次に所定のデータを書き込むために質問器３
００の変調器３０３に対し、変調信号を出力する（第３
図（１〉のＣ〉。変調された搬送波は経路３ｂを介して
ＩＤカード４００のアンテナ４０丁で受信され、検波器
４０２、増幅器４０３、波形整形器４０７を介してＣＰ
Ｕ４０８に入力され、書き込みデータはメモリ４０９に
工６ ストアされる。この後ＩＤカード４００は、無処理の状
態になり、やがて質問器との交信領域から離脱する（第
３図（３〉のＧ）。

このような一連の動作の中で、他のＩＤカードが進入し
て来た場合について以下に説明する。

ＩＤカード４００の増幅器４０３の出力は、前記のピー
ク検出器４０４と波形整形器４０７の他に、高域成分検
出器４０６に入力されており、この高域成分検出器４０
６は、信号４ｅ（第３図（９〉〉に示す様に、副搬送波
と、書き込みデータによりＡＳＫ変調された搬送波を受
信しているときのみｎ　Ｑ　Ｎ　ｎとなり、ＩＤカード
４００は、電源を入力され起動した時点で、この信号４
ｅを監視し、同時に４ｅが）ｌ　ＯＮ　／／となった時
はすでに他のＩＤカードが作動中であると判断し、その
作動を延期し、次に４ｅがＪＪ　ＯＦＦｎ状態となった
後に作動を始めるという手順を採る。

ＩＤカード４００の処理手順を第５図に、質問器３００
に接続されるホストコンピュータの処理手順を第６図に
示す。

７ すなわち、第１のＩＤカードは、信号４ｂ（第３図（４
〉の立上りで起動された後、ステップ４１．４２に於て
、４ｂ−ツノＯＮ／／かつ４ｅ−〃○ＦＦ〃かどうかを
判定する。この条件が成立する事は同時に第２のＩＤカ
ードが作動していない事を示しており、第ＩのＩＤカー
ドは、ステップ４３〜ステツプ４７を実行し、処理を終
了する。質問器のホストコンピュータはＩＤカード３０
０の進入待機時にはステップ３１〜ステツプ３３を繰り
返しており、第１のＩＤカードが進入したことで、ステ
ップ３３が〃ＹＥＳ〃となリステップ３４〜３７を実行
し、再び待機状態となる。

ここで、第１のＩＤカードが質問器のホストコンピュー
タにより認識され、ステップ３４〜３７を実行中に第２
のＩＤカードが進入すると、第２のＩＤカードのステッ
プ４２が成立せず、第２のＩＤカードは、ステップ４３
に入らず、第１のＩＤカードの終了を待つことになる。

しかも、ＩＤカードの存在を質問器のホストコンピュー
タに伝える４ｃｍＪの信号は、ＩＤカード間で共通で良
８ いため、極く短時間で認識を可能としており、第２のＩ
Ｄカードによる混信、誤動作を防ぐことができる。

なお、」二記実施例において、ＩＤカード４００のＡ、
　Ｓ　Ｋ変調器をＰＳＫ変調器に置換しても、他の構成
は同じで、同等の効果を得ることができる。

［発明の効果］ 以上の如く、本発明の移動体識別装置によれば、短い時
間間隔で質問器との交信領域内に進入してくる複数の応
答器の混信を確実に防止するこができるとともに、従来
の如き、進入検知精度を上げた場合の書込み信号との誤
信や他の機器に対するノイズ妨害という問題は生じない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーム対応図、第２図ないし第６図
は本発明の一実施例を示し、第２図は装置の全体ブロッ
ク構成図、第３図および第４図は信号タイムチャート、
第５図および第６図はそれぞれＩＤカードおよび質問器
の処理手順を示すフローチャート、第７図および第８図
は従来例を示１つ し、第７図は装置の全体ブロック構成図、は信号タイム
チャー１−である。 ３００・・・質問器 ３０↓・・・発振器 ３０３・・・変調器 ３０５・・・アンテナ ３０６・・・ミキサ ３０８・・・包絡線検波器 ４００・・・ＩＤカート（応答器） ４０１・・・アンテナ ４０２・・・高周波検波器 ４０４・・・ピーク検出器 ４０５・・・電源 ４０６・・・高域成分検出器 ４０８・・・ＣＰＵ ４０９・・・メモリ ４１０・・・変調器 ４上２・・・アンテナ 第８図 第 質 問 船 応 答 鼎 第２図 ４’ＯＯ 第５図 第６図 第７目 １ｂ ■ ００

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固定側に設けた質問器と移動体に設けた応答器との間で
   識別通信を行う移動体識別装置において、上記質問器に
   は、無変調の搬送波を連続的に発生する搬送波発生手段
   と、応答器進入信号を受信した時に、上記搬送波に代え
   、搬送波の周波数より低く、かつ信号周波数より高い周
   波数の副搬送波を発生する副搬送波発生手段と、上記搬
   送波ないし副搬送波を発信する送信手段と、変調されて
   至った上記搬送波ないし副搬送波を受信復調して、上記
   応答器進入信号ないし識別信号を得る復調手段とを具備
   せしめ、一方、上記応答器には、上記搬送波ないし副搬
   送波を受信した時に作動する電源と、受信した上記搬送
   波を変調して上記応答器進入信号を返信する進入信号返
   信手段と、受信した上記副搬送波を変調して上記識別信
   号を返信する識別信号返信手段と、上記副搬送波の周波
   数以下の周波数成分を受信した時に交信信号を発生する
   交信信号発生手段と、上記電源の作動開始時に上記交信
   信号が存在する場合に、上記応答器進入信号の返信を禁
   止する返信禁止手段とを具備せしめたことを特徴とする
   移動体識別装置。