JPH08123919A - 非接触ｉｃカードシステムおよびその通信方法 - Google Patents

非接触ｉｃカードシステムおよびその通信方法

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JPH08123919A
JPH08123919A JP6265677A JP26567794A JPH08123919A JP H08123919 A JPH08123919 A JP H08123919A JP 6265677 A JP6265677 A JP 6265677A JP 26567794 A JP26567794 A JP 26567794A JP H08123919 A JPH08123919 A JP H08123919A
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Shigeru Furuta
茂 古田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のカードが通信エリアに入ってきた時に
も、通信エリア内のカードとアクセスが可能であると共
に、データが衝突した場合にも、迅速にアクセスする順
番を決定し効率のよい通信を行うことを目的とする。 【構成】 カードがリードライト装置が指示する条件と
自身のＩＤコードよりＩＤコードを含むレスポンスブロ
ックを返送するタイミングを決定すると共に、リードラ
イト装置に非接触ＩＣカードが返送するレスポンスブロ
ックを受信させ、データ衝突を検知させ、この結果に基
づいて条件を変化させて再度ＩＤコードを含むレスポン
スブロックの返送を要求させ、複数の非接触ＩＣカード
を同時に処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電波でデータ通信を
行う非接触ＩＣカードシステム、特にリーダライト装置
の通信可能な範囲に複数の非接触ＩＣカードが入った場
合にも、正常に通信が行えるようにしたシステムおよび
その通信方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】非接触ＩＣカードは、そのリードライト
装置と離れた位置でデータ通信を行うもので、ファクト
リ・オートメーション、物流システム、入退室管理、動
態調査等の用途で利用される。この非接触ＩＣカードは
データの書き込み、読み出し、データ処理機能を持つ。
【０００３】図１１はこの種の非接触ＩＣカードシステ
ムの構成を概略的に示すブロック図である。図におい
て、１００は非接触ＩＣカードシステム、１０は非接触
ＩＣカード(以下単にカードとする)、２０はリードライ
ト装置(以下Ｒ／Ｗとする)である。非接触ＩＣカードシ
ステム１００は通常、１つのＲ／Ｗ２０と複数のカード
１０からなる。
【０００４】カード１０において、１はＲ／Ｗ２０との
間で電磁波Ｅによりデータの送受信を行うアンテナ、２
ａはアンテナ１で受信した信号を復調する受信回路、２
ｂは送信する信号を変調してアンテナ１を駆動させて送
信を行う送信回路、３は受信信号および送信信号をシリ
アル／パラレル変換するＩ／Ｏ制御回路である。
【０００５】また、４はデータの書き込みおよび読み出
し(データの送受信を含めて)、並びに種々のデータ処理
を行うＣＰＵ、５はこのようにＣＰＵ４を動作させるた
めの制御プログラム５ａ等が格納されたＲＯＭ、６は処
理結果等を格納するＲＡＭ、７はＣＰＵ４、ＲＯＭ５、
ＲＡＭ６およびＩ／Ｏ制御回路３を相互に接続するバス
である。
【０００６】そして、８はカード１０の内部クロックを
発生するための振動子、９は電源であるバッテリであ
る。また、Ｔは受信されたトリガ信号を受信回路２ａか
ら直接ＣＰＵ４に供給し、カード１０をスリープ状態か
ら動作状態にするトリガ信号線である。
【０００７】また、Ｒ／Ｗ２０も基本的にはカード１０
と同様の構造を有する。Ｒ／Ｗ２０において、２１はカ
ード１０との間で電磁波Ｅによりデータの送受信を行う
アンテナ、２２ａはアンテナ２１で受信した信号を復調
する受信回路、２２ｂは送信する信号を変調してアンテ
ナ２１を駆動させて送信する送信回路、２３は受信信号
および送信信号をシリアル／パラレル変換するＩ／Ｏ制
御回路である。
【０００８】また、２４はデータの書き込みおよび読み
出し(データの送受信を含めて)、並びに種々のデータ処
理を行うＣＰＵ、２５はこのようにＣＰＵ２４を動作さ
せるための制御プログラム２５ａ等が格納されたＲＯ
Ｍ、２６はデータを一時的に記憶させておく揮発性のＲ
ＡＭ、２７は処理結果を一時的に格納する不揮発性のＥ
ＥＰＲＯＭ、２８はＣＰＵ２４、ＲＯＭ２５、ＲＡＭ２
６、ＥＥＰＲＯＭ２７およびＩ／Ｏ制御回路２３を相互
に接続するバスである。なお、Ｒ／Ｗ２０の電源および
クロックを発生する部分に関しては図示が省略されてい
る。また、破線で示されたラインについては後述する。
【０００９】非接触ＩＣカードシステムでは、離れた位
置でのデータ通信が行えるために、Ｒ／Ｗ２０の通信可
能エリアに複数のカード１０が入ってくる事態が発生
し、この場合、混信を起こして正常にデータ通信が行え
ない。この不具合を解消する手段として以下の方式(ANT
I-COLLISIONと呼ばれる)が提案されている。
【００１０】特公平３−２２７１号公報(従来例１)で
は、カードから連続して(繰り返して)出される応答信号
(識別コード)の間隔を疑似ランダム要領で変化させるこ
とにより、他のカードからの応答信号と重ならないよう
にさせている。混信は受信データに所定のコードが含ま
れるか否かで判定される。カードは所定数のタイムスロ
ット(識別コードを送信できる固定長の期間)の中から疑
似ランダム要領で選択されたタイムスロットに識別コー
ドを送信することによってコード間隔を変化させてい
る。
【００１１】また、特公平６−１５１２号公報(従来例
２)では、カードの応答信号の送出タイミングを応答順
序メモリの内容に従い遅延させ、応答信号が重ならない
ようにしている。応答順序メモリの内容はカード毎に異
なる。また、特公平４−４９０７８号公報(従来例３)で
は、各々のカード毎に固有(固定)のレスポンス遅延時間
を設け、応答信号が重ならないようにしている。
【００１２】また、特開平２−２２６３９２号公報(従
来例４)では、電力送出レベルを順次低下させて、通信
可能エリアを狭くして行き、カードを絞り込む方式を採
っている。また、特開平２−２２６３９０号公報(従来
例５)では、カードにそれぞれ通信範囲に入る時と出る
時にＩＤコードを送出させることにより、ＩＤコードが
同時に送出される確率を小さくしている。
【００１３】また、特開平２−１４８２８２号公報で
は、周期性信号を送出した時点から所定の時間経過後の
タイミングで返送されてくる応答信号を、読み取り情報
として検出するようにしている。すなわち、電磁波の反
射を利用している。そして特開平５−１５９１１４号公
報では、通信エリアに入る複数のカードに順次、仮ＩＤ
を付与し、通信エリア内にある複数のカードを処理する
ようにしている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】従来の非接触ＩＣカー
ドシステムには以上のようなものがあったが、これらの
方式にはそれぞれ以下のような問題点があった。
【００１５】まず、従来例１では、１枚のカードのみが
通信エリアに入った時も読み取り装置は決められたタイ
ムスロット数、受信モードとなるため、次の問いかけ信
号を発信できず、処理時間が長くなる。また、多数のカ
ードが通信エリアに存在する場合、タイムスロット数を
大きくとる必要が有り、さらに処理時間の増大を招く。
同様に、従来例４では、通信エリアを広くとり、多数の
カードが通信エリアに存在することを想定した場合、処
理スピードが遅くなる。
【００１６】また、従来例２および３では、１つのシス
テムで大量のカードを使用する場合、実用的でない。全
てのカードに固有の遅延時間を持たせれば、その遅延時
間は膨大となる。また、遅延時間が共通なカードのグル
ープを形成すれば、同一グループのカードが通信エリア
に入った場合、読み取り不能となる。
【００１７】また、従来例５および７では、通信エリア
への同時進入(同時退出)の場合、処理できない。ここで
同時というのは、ＩＤコードの伝送に要する時間以内と
いう意味である。さらに従来例６では、Ｒ／Ｗから所定
距離範囲にあるカードしか処理できない。
【００１８】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、複数のカードが通信エリアに
入ってきた時にも、通信エリア内のカードとアクセスが
可能であると共に、データが衝突した場合にも、迅速に
アクセスする順番を決定しこの順番に従って再度アクセ
スが行わ、さらに全体の処理時間を短縮できる効率のよ
い通信が行える非接触ＩＣカードシステムおよびその通
信方法を得ることを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明の第１の発明は、電磁波で通信を行う非接触ＩＣカ
ードとリードライト装置からなる非接触ＩＣカードシス
テムであって、上記非接触ＩＣカードのＩＤコードを上
記リードライト装置が読みとるＩＤコード獲得手段と、
得られたＩＤコードにより通信相手となる非接触ＩＣカ
ードを特定してコマンドを実行させるデータ通信手段
と、を含み、上記ＩＤコード獲得手段が、非接触ＩＣカ
ードがリードライト装置が指示する条件と自身のＩＤコ
ードよりＩＤコードを含むレスポンスブロックを返送す
るタイミングを決定すると共に、リードライト装置に非
接触ＩＣカードが返送するレスポンスブロックを受信さ
せ、データ衝突を検知させ、この結果に基づいて条件を
変化させて再度ＩＤコードを含むレスポンスブロックの
返送を要求させ、複数の非接触ＩＣカードを同時に処理
することを特徴とする非接触ＩＣカードシステムにあ
る。
【００２０】この発明の第２の発明は、上記ＩＤコード
獲得手段が、上記リードライト装置が送信する１つのコ
マンドブロックで、ＩＤコード獲得と得られたＩＤコー
ドにより通信相手の非接触ＩＣカードを特定してコマン
ドを実行させるデータ通信を、同時に実行させることを
特徴とする請求項１の非接触ＩＣカードシステムにあ
る。
【００２１】この発明の第３の発明は、所定時間内に、
通信エリアに進入する非接触ＩＣカードを計数する計数
手段をさらに含み、上記ＩＤコード獲得手段が、上記計
数手段の計数結果に基づき、ＩＤコードを含むレスポン
スブロックの返送タイミングの数を決定することを特徴
とする、請求項１の非接触ＩＣカードシステムにある。
【００２２】この発明の第４の発明は、電磁波で通信を
行う非接触ＩＣカードとリードライト装置からなる非接
触ＩＣカードシステムの通信方法であって、上記非接触
ＩＣカードのＩＤコードを上記リードライト装置が読み
とるＩＤコード獲得工程と、得られたＩＤコードにより
通信相手となる非接触ＩＣカードを特定してコマンドを
実行させるデータ通信工程と、を含み、上記ＩＤコード
獲得工程において、非接触ＩＣカードがリードライト装
置が指示する条件と自身のＩＤコードよりＩＤコードを
含むレスポンスブロックを返送するタイミングを決定す
ると共に、リードライト装置に非接触ＩＣカードが返送
するレスポンスブロックを受信させ、データ衝突を検知
させ、この結果に基づいて条件を変化させて再度ＩＤコ
ードを含むレスポンスブロックの返送を要求させ、複数
の非接触ＩＣカードを同時に処理することを特徴とする
非接触ＩＣカードシステムの通信方法にある。
【００２３】この発明の第５の発明は、上記ＩＤコード
獲得工程において、上記リードライト装置が送信する１
つのコマンドブロックで、ＩＤコード獲得と得られたＩ
Ｄコードにより通信相手の非接触ＩＣカードを特定して
コマンドを実行させるデータ通信を、同時に実行させる
ことを特徴とする請求項４の非接触ＩＣカードシステム
の通信方法にある。
【００２４】この発明の第６の発明は、所定時間内に、
通信エリアに進入する上記非接触ＩＣカードを計数する
計数工程をさらに含み、上記ＩＤコード獲得工程におい
て、上記計数工程の計数結果に基づき、ＩＤコードを含
むレスポンスブロックの返送タイミングの数を決定する
ことを特徴とする請求項４の非接触ＩＣカードシステム
の通信方法にある。
【００２５】
【作用】この発明の第１の発明によるシステムでは、非
接触ＩＣカードのＩＤコードをリードライト装置が読み
とるＩＤコード獲得手段と、得られたＩＤコードにより
通信相手となる非接触ＩＣカードを特定してコマンドを
実行させるデータ通信手段とを設け、ＩＤコード獲得手
段により、非接触ＩＣカードがリードライト装置が指示
する条件と自身のＩＤコードよりＩＤコードを含むレス
ポンスブロックを返送するタイミングを決定すると共
に、リードライト装置に非接触ＩＣカードが返送するレ
スポンスブロックを受信させ、データ衝突を検知させ、
この結果に基づいて条件を変化させて再度ＩＤコードを
含むレスポンスブロックの返送を要求させるようにし、
複数の非接触ＩＣカードを同時に処理するようにした。
【００２６】この発明の第２の発明によるシステムでは
さらに、ＩＤコード獲得手段が、リードライト装置が送
信する１つのコマンドブロックで、ＩＤコード獲得と得
られたＩＤコードにより通信相手の非接触ＩＣカードを
特定してコマンドを実行させるデータ通信を、同時に実
行させるようにした。
【００２７】この発明の第３の発明によるシステムで
は、所定時間内に、通信エリアに進入する非接触ＩＣカ
ードを計数する計数手段をさら設け、ＩＤコード獲得手
段が、この計数手段の計数結果に基づき、ＩＤコードを
含むレスポンスブロックの返送タイミングの数を決定す
るようにした。
【００２８】この発明の第４の発明による通信方法で
は、非接触ＩＣカードのＩＤコードをリードライト装置
が読みとるＩＤコード獲得工程と、得られたＩＤコード
により通信相手となる非接触ＩＣカードを特定してコマ
ンドを実行させるデータ通信工程とを設け、ＩＤコード
獲得工程において、非接触ＩＣカードがリードライト装
置が指示する条件と自身のＩＤコードよりＩＤコードを
含むレスポンスブロックを返送するタイミングを決定す
ると共に、リードライト装置に非接触ＩＣカードが返送
するレスポンスブロックを受信させ、データ衝突を検知
させ、この結果に基づいて条件を変化させて再度ＩＤコ
ードを含むレスポンスブロックの返送を要求させて、複
数の非接触ＩＣカードを同時に処理するようにした。
【００２９】この発明の第５の発明による通信方法では
さらに、ＩＤコード獲得工程において、リードライト装
置が送信する１つのコマンドブロックで、ＩＤコード獲
得と得られたＩＤコードにより通信相手の非接触ＩＣカ
ードを特定してコマンドを実行させるデータ通信を、同
時に実行させるようにした。
【００３０】この発明の第６の発明による通信方法で
は、所定時間内に、通信エリアに進入する上記非接触Ｉ
Ｃカードを計数する計数工程をさらに設け、ＩＤコード
獲得工程において、この計数工程の計数結果に基づき、
ＩＤコードを含むレスポンスブロックの返送タイミング
の数を決定するようにした。
【００３１】
【実施例】以下、この発明の実施例を図に従って説明す
る。
【００３２】この発明による非接触ＩＣカードシステム
の構成は基本的に図１１に示したものと同じであり、カ
ード１０のＲＯＭ５に格納された制御プログラム５ｂお
よびＲ／Ｗ２０のＲＯＭ２５に格納された制御プログラ
ム２５ｂの内容がそれぞれ従来の制御プログラム５ａ、
２５ａと異なる。従って、再度図示することは省略す
る。なお、請求項１〜３中のＩＤコード獲得手段および
データ通信手段は、図１１に示されたハードウエアと上
記制御プログラム５ｂ、２５ｂにより構成されている。
【００３３】カード１０は、マイクロコンピュータとし
てのＣＰＵ４およびバッテリ９を内蔵したものである。
このようなカード１０は通常、Ｒ／Ｗ２０と通信してい
ない時は、スリープ状態となってバッテリ９の消費を抑
え、Ｒ／Ｗ２０から送信されるトリガ信号を受信すると
起動し、通信を行う。
【００３４】まず、図１１のカード１０の基本的動作に
ついて簡単に説明する。カード１０とＲ／Ｗ２０との間
の電磁波Ｅによる通信はシリアル伝送で行われる。アン
テナ１で受信された電磁波Ｅは受信回路２ａで増幅、復
調され、デジタル信号としてＩ／Ｏ制御回路３に入力さ
れ、Ｉ／Ｏ制御回路３でパラレルデータに変換される。
受信回路２ａからのトリガ信号ＴはＣＰＵ４を起動させ
る信号となる。
【００３５】ＣＰＵ４はＲＯＭ５に格納されている制御
プログラム５ｂに従って動作し、バス７を介してＩ／Ｏ
制御回路３から入力されたコマンドおよびデータに従っ
て、ＲＡＭ６へのデータの書き込みおよび読み出し、レ
スポンスの送信等の処理を実行する。送信の場合、ＣＰ
Ｕ４はバス７を介してＩ／Ｏ制御回路３に送信データを
入力し、Ｉ／Ｏ制御回路はパラレルデータであるこの送
信データをシリアルデータに変換して送信回路２ｂに出
力する。送信回路２ｂはこのデータに従って変調を行
い、アンテナ１を駆動して電磁波Ｅを発信する。
【００３６】以下の実施例では、システムの用途として
入退室の履歴管理、人、物の動態調査等を想定し、１つ
のＲ／Ｗ２０に順不同で近づくカード１０を所持した複
数の人(物)を識別するのに適したシステムおよび通信方
式を提供する。
【００３７】実施例１．実施例１では、各カードに固有
のコード(以下ＩＤコードとする)を付与する。これは、
通常、カード発行時にカード内のメモリに記憶させる。
このＩＤコードを使ってＲ／Ｗよりレスポンスを返送す
るタイミングを指示することにより、データの衝突を回
避する。
【００３８】この実施例１による通信方法は、通信エリ
ア内の全てのカードのＩＤコードを獲得するＩＤコード
獲得工程と、得られたＩＤコードを用いて通信を時分割
で行うデータ通信工程より成る。
【００３９】ＩＤコード獲得工程では、ＩＤコードの衝
突が発生した場合、Ｒ／ＷはカードにＩＤコードを返送
するタイミングを指示する条件付きＩＤコード要求コマ
ンドを再送する。カードはＲ／Ｗが指定する条件によ
り、コマンド受信完了からＩＤコード送出までの時間を
決定する。
【００４０】以下、通信方法を図１および図２を参照し
て説明する。この例では通信エリア内に３枚のカードが
存在した場合を想定し、カードＡ、Ｂ、Ｃとしている。
また、各カードのＩＤコードは８ビットと仮定し、それ
ぞれ１６進数表示で００16、０１16、０３16とした。
【００４１】(起動) (１)図１に示すように、Ｒ／Ｗ(リードライト装置)はト
リガ信号TRGを送出してカードを起動させる。TRGは例え
ば、無変調のキャリア(搬送波)で良い。TRGに続き、通
信プロセスの開始を示すコードSYNCを送信する。 (２)カードはTRGで起動し、SYNCを受信した後、コマン
ド処理を開始する(コマンド処理可能とする)。
【００４２】ここで、SYNCに各通信を区別するために通
信時刻を示すコードを持たせると、カードの重複処理を
避けるうえで好都合である。SYNCを受信したカードは自
身の前回(最後)の通信時刻と比較し、所定時間経過して
いる場合のみ、コマンド受信を続行することでなされ
る。所定時間経過していないものは、すでに前回の通信
で該処理が完了済みのカードである。
【００４３】また、通信プロセスの途中で通信エリアに
入ってきたカードはSYNCを受信しないのでコマンド処理
を行わず、レスポンスを返送しない。このため、以降に
示すＩＤコード獲得プロセス(工程)で混乱を生じない
し、先に通信エリアに入っているカードを優先的に処理
できる。
【００４４】(ＩＤコードの獲得) (３)Ｒ／ＷはＩＤコード要求コマンドID_REQ(AL)を送出
する。ID_REQ(AL)は全てのカードがＩＤコードを返送す
ることを要求するコマンドブロックである。このコマン
ドブロックについては後述する。 (４)全てのカードはコマンドブロックを受信、解読後、
即座にＩＤコードを含むレスポンスブロックを返送す
る。これらのレスポンスブロック(ID_A〜ID_C)は、コマ
ンドブロックID_REQ(AL)受信完了から時間T0後に送出さ
れる。レスポンスブロックについては後述。
【００４５】(５)Ｒ／Ｗはパリティ、フレーミングエラ
ー等の有無、エラーチェックコードECCの検査等でデー
タ衝突の有無を検知する。エラー有りの場合、条件付き
ＩＤコード要求コマンドであるID_REQ(b0)を処理対象を
全カードとして送信する。ID_REQ(b0)はＩＤコードの最
下位ビット[ＬＳＢ(０ビット)]を検査してレスポンスブ
ロックの送出タイミングをずらすコマンドである。
【００４６】ここで、所定時間、受信データが無い場合
はタイムオーバとして、Ｒ／Ｗは再びTRG送出から再度
実行する。もし、通信エリアに１枚のカードしかない場
合には、ＩＤコードの衝突が発生しないので、図２に示
すデータ通信に移行する。
【００４７】(６)カードはＩＤコードの最下位ビットを
検査して、ＬＳＢが"０"の場合には即座に、"１"の場合
にはＩＤコードのレスポンスブロック長T(ID)の間待っ
てＩＤコードを返送する。この時、コマンドブロック受
信完了からＩＤコードを含むレスポンスブロック送出ま
での時間は、ＬＳＢが"０"の場合T0(TOはカードのコマ
ンド処理時間)、"１"の場合はT0+T(ID)となる。カード
ＡはT0、カードＢ、ＣはT0+T(ID)となる。
【００４８】(７)Ｒ／Ｗは２つのレスポンスブロックを
受信し、エラーをチェックする。エラーの無いレスポン
スブロックのＩＤコードは記憶し、エラーの有る(図１
にXXで示すデータ衝突を起こした)レスポンスブロック
については、これを分離するようにID_REQ(b1)をＩＤコ
ードのＬＳＢが"１"であるカードに実行させるようにし
て送信する。(後述の図３の(ａ)に示すコマンドブロッ
ク例で記述すると" STCR LEN ID_REQ b1 (???????0) 0
ECC " となる。）
【００４９】(８)カードＡはコマンド実行対象になって
いないので、レスポンスを返さない。カードＢ、Ｃは下
２桁目のビットを検査して、この場合オフセット時間
が"0"(図３の(ａ)のTOF1の部分)なので、それぞれタイ
ミングT0、T0+T(ID)でレスポンスを返す。
【００５０】(９)Ｒ／Ｗはレスポンスを受信し、エラー
チェックし、どのブロックにもエラーが無い場合、得ら
れたＩＤコードを記憶した後、ＩＤコード獲得プロセス
(工程)を終了し、図２に示すデータ通信プロセス(工程)
に移行する。
【００５１】(データ通信) (１０)Ｒ／ＷはコマンドにＩＤコードを付けたコマンド
ブロックCOMMANDを送出し、カードからのレスポンスを
受信する。COMMAND ブロックの例Ａ、Ｂを以下に示す。
例Ａはそれぞれのカードに個別の処理を要求する時のフ
ォーマットでブロック内に複数のコマンド、ＩＤコード
の組が存在する。例Ｂはすべてのカードに同一コマンド
を実行させる場合のフォーマットである。
【００５２】(１１)カードはCOMMAND ブロックを受信、
解読し、自分のＩＤコードが付けられたコマンドを実行
し、レスポンスを指示された時間待った後送出する。 (１２)Ｒ／Ｗは各カードからのレスポンスを時分割で受
信、処理し、終了コマンドEND(AL)を送出する。 (１３)そしてカードは終了コマンドを受信し、スリープ
モードに戻る。
【００５３】コマンドブロックのキャラクタフォーマッ
ト例を図３に示す。STCRはＲ／Ｗが送信したコマンドブ
ロックの開始を示すコードで、LENはブロック長を示
す。ECCはブロックのエラーチェックコード［例えばチ
ェックサム、ＣＲＣ(サイクリック・リダンダンシ・コ
ード)等］である。
【００５４】図３の(ａ)のID_REQ(bn) ブロックを説明
する。ID_REQはＩＤコード返送を要求するコマンドコー
ドで、ｂｎは検査するビット位置(ビットｎ：ｎ＝０、
１、２、３・・・・・)を示すコードである。CNDはコマンド実
行対象となるカードを示すコードで、例えばＩＤコード
のＬＳＢが"０"であるカード群を示すコードである。
【００５５】CNDはTOFと一対になっており、TOFはCNDで
特定されるカード群がレスポンスブロックを送出する場
合のオフセット時間である。CNDで示されるカード群は
ビットｂｎを検査してタイミングT0+TOFまたはT0+T(ID)
+TOFでレスポンスを返す。コマンド実行対象カードを特
定しない場合はCND以下のコードは必要ない。また、ID_
REQ(AL)の場合は、ｂｎ以下に続くコードは必要ない。
ただし、ECCは必要である。
【００５６】次に図３の２(ｂ)、(ｃ)のCOMMAND ブロッ
クＡ、Ｂについて説明する。コマンドブロックＡはコマ
ンドCOMとコマンド実行対象となるカードを示すＩＤコ
ードID_Xとレスポンス送出の遅延時間(待ち時間)を指定
するTW、およびコマンド実行に必要なパラメータで、例
えば書き込みコマンドの場合、アドレス、書き込みデー
タとなるPARの組よりなり、これが獲得されたＩＤコー
ドの個数分ある。カードはこのコマンドブロックを受信
してそれぞれのＩＤコードに対応するコマンドを実行
し、TW指定された待ち時間後、レスポンスを送出する。
【００５７】COMMAND ブロックＡは、各カード毎に異な
った処理を要求する場合に用いられるが、通常はカード
に共通の処理を実施する場合が多く、COMMAND ブロック
Ｂが有効である。ブロックＢではコマンドコードCOM、
処理するカードのＩＤコードID_、コマンド実行に必要
なPAR、待ち時間を示すTWより成る。共通のコマンドの
場合、レスポンス長は一定となるためTWは１つで良い(T
Wはレスポンスの伝送時間とすれば良い)。カードはこの
コマンドブロックを受信して共通のコマンドを実行す
る。その後、それぞれのＩＤコードの順序に対応して、
TWで指定された時間の整数倍の時間待ってレスポンスを
送出する。この例では図２に示すように、カードＡはTW
×0、カードＢはTW×1、カードＣはTW×2となる。
【００５８】レスポンスのキャラクタフォーマット例を
図４に示す。STCCはＲ／Ｗが送信したレスポンスブロッ
クの開始を示すコードで、LEN、ECCはコマンドブロック
と同じである。レスポンスブロックには、それぞれのＩ
ＤコードID_Xとコマンドの処理結果RESPが含まれる。Ｉ
Ｄ要求コマンドに対するレスポンスの場合、RESPは必要
ない。
【００５９】次に、ＩＤコード獲得プロセスのアルゴリ
ズムを図５を用いて説明する。基本的にはデータ衝突が
発生した場合、これを２つのタイミングに分離するよう
条件を付加して行く。つまり、さらに上位のビットを検
査して、そのビットが"１"か"０"かによって送出タイミ
ングを２種類に変化させるようにＲ／ＷはＩＤコード要
求コマンドを送信する。タイミングを２種類としたのは
衝突を分離させるのに必要な最小数であるからである。
【００６０】図５において、ＩＤコードは８ビットと仮
定し、(????0100)のように表示した。ここで？は不定
で"１"でも"０"でも良いと言う意味である。(????0100)
を付与したブロックは、このＩＤコードに該当するカー
ド全てがそのブロックが配置されるタイミングでレスポ
ンスを返すと言う意味である。T0、T0+T(ID)・・・・(TOはT
O+T(ID))はカードがＩＤコード要求コマンド受信完了
後、ＩＤコード送出までの時間である。XXはデータ衝
突、ID_XはＲ／Ｗが正常受信したＩＤコードまたは受信
データ無しである。また、STEP1〜6までのレスポンスを
得るためのコマンドブロックを前記キャラクタフォーマ
ット例に従って示してある。
【００６１】STEP1でＲ／ＷがコマンドブロックID_REQ
(AL)を送信すると、通信エリア内の全てのカードはタイ
ミングT0でＩＤコードを返送する。ここでデータ衝突が
発生すると複数のカードが存在することとなり、STEP2
ではＲ／Ｗは、これを２つに分離するためにID_REQ(b0)
を送信し、レスポンスを受信する。
【００６２】ここでT0、T0+T(ID)双方のタイミングでデ
ータ衝突が発生すると、ＩＤコードが(???????0)と(???
????1)のものが、それぞれ複数枚存在することとなり、
STEP3では、Ｒ／Ｗはこれを分離するために(???????0)
と(???????1)のカードに対してそれぞれID_REQ(b1)を送
信し、その結果(??????00)と(??????10)に該当するカー
ドが、それぞれタイミングT0、T0+T(ID)に、(??????01)
と(??????11)に該当するカードがそれぞれタイミングT0
+T(ID)×2、T0+T(ID)×3にレスポンスを返す。この結
果、ID_X1が正常に受信できたならば、これを記憶し、
まだデータ衝突を発生している条件に対して、上記の要
領でさらに条件分岐させて行く。このようにして、全て
のデータ衝突がなくなるまで条件分岐を繰り返す。
【００６３】このように上記実施例では、Ｒ／ＷはＩＤ
コード獲得プロセスで、カードからのレスポンスを基に
条件を適切に追加して行き、データ衝突を分解すること
ができる。また、カードを処理する場合に、Ｒ／Ｗは無
駄に長く受信待ちすることない。また、通信エリアにカ
ードが無い場合も即座に次のトリガ送出に移行できる。
また、衝突の回避にカード固有の遅延や乱数等の偶然性
を使用しないので、同時に多数のカードを処理する場合
も、ＩＤコードの特定が確実にできるとともに、カード
１枚あたりの平均処理時間を短縮できる。
【００６４】なお上記実施例では、ＩＤコード送出タイ
ミングを指定する条件式はＩＤコードのビット位置を示
すものとし、このビットが"１"か"０"でタイミングを決
定したが、例えば、条件式としてある値を指定し、ＩＤ
コードがこの値より大か小かでタイミングを決定する等
としても良い。また、上記実施例ではデータ衝突の場合
の条件分岐を２種類としたが検査ビット数を２ビット、
３ビット・・・として４種類、８種類・・・としても良い。
【００６５】さらに、上記実施例では条件分岐のための
検査ビットを順次下位から上位へ変化させていったが、
とびとびに変化させても良い。特に衝突データより複数
のカードで一致が確認される様な場合は、そのビットを
スキップすることにより分離を速められる。例えばＡＳ
Ｋ(AMPLITUDE SIFT KEYING)変調で送信データ"１"で電
波を出さないとした場合、受信された衝突データのデー
タ"１"であるビットは、ほぼスキップ可能である。
【００６６】実施例２．実施例２は、実施例１の変形例
で、ＩＤコード獲得プロセスで少なくとも１つのＩＤコ
ードが得られた時点で即座にデータ通信に移行するとと
もに、さらに同時にＩＤコード獲得を続行し、ＩＤコー
ドが得られたら逐次データ通信を行う方法である。この
場合、ＩＤコードが得られた順に逐次処理されるので、
処理時間の短いものから結果が得られ、効率良く処理が
行える(見かけ上、処理スピードが速く見える)ので、処
理結果を表示してユーザに示すようなアプリケーション
には特に有効である。
【００６７】ＩＤコード獲得プロセスで少なくとも１つ
のＩＤコードを正常受信した後、ＩＤコードを付与した
コマンドにてデータ通信を実行するとともに、さらにデ
ータ衝突によるエラーが検出されている場合は、このコ
マンド列に条件付きＩＤコード要求コマンドを付加し、
先のデータ通信によるレスポンスとは異なったタイミン
グでＩＤコードの返送を指示する。
【００６８】以下、図６ないし図８を用いてこの実施例
の動作を説明する。起動およびＩＤコード獲得プロセス
のシーケンスは上記実施例と同じである。
【００６９】Ｒ／Ｗは、ＩＤコード獲得プロセスで少な
くとも１つのＩＤコードを獲得した場合、ＩＤコード要
求コマンドにデータ通信コマンドを付加したコマンドブ
ロック"ID_REQ(b1)+COM(ID_A)"を送信して、ＩＤコード
の獲得とデータ通信を同時に行う。この複合コマンドブ
ロック例を図８に示す。これは、図３の(ａ)、(ｂ)のコ
マンドブロックを結合したものとなっている。この場合
のコマンド列は" STCRLEN ID_REQ b1 (???????1) 0 COM
ID_A T(ID)×2 PAR ECC " となる。
【００７０】各カードはそれぞれを対象としたコマンド
を実行し、指定されたタイミングでレスポンスを返送す
る。Ｒ／Ｗは、これを受信し、 ・新たなＩＤコードが得られた場合、データ通信コマン
ドを、 ・データ通信が完了した場合、処理完了したカードに対
して終了コマンドを、 ・ＩＤコードのレスポンスブロックにエラーが検出され
た場合、さらに条件分岐したＩＤコード要求コマンド
を、複合させたコマンドブロックを送信する。これを全
てのカードの処理が完了するまで繰り返す。
【００７１】この実施例では、処理時間の短いものから
結果が得られ、効率良く処理が行える(見かけ上、処理
スピードが速く見える)ので、データ通信結果によりゲ
ートを開いたり、読み取ったデータを表示してユーザに
示すようなアプリケーションでは特に有効である。ま
た、ＩＤコードが得られた時点で即座にデータ通信を実
施するため、当該カードが通信エリアの外に出てしまう
確率が小さい。
【００７２】実施例３．実施例１、２のＩＤコード獲得
プロセスでは、ＩＤコード返送タイミングを単一の場合
から始め、順次２種類づつ分岐させていく方法としたた
め、通信エリア内に同時に多数のカードが入った場合、
ＩＤコード獲得プロセスの収束に時間がかかる。これを
改善する方法を実施例３に示す。特に実施例３では、比
較的通信エリアが広く、多数のカードを同時に処理する
必要があることを想定し、このような場合に適した処理
方法について述べる。
【００７３】実施例３の非接触ＩＣカードシステムの構
成を図９に示す。Ｒ／Ｗ２０は通信エリア６０に入る物
体を計数する手段を持つ。この例の場合、赤外線発光器
５０と検出器５１のペアで構成され、検出器５１は赤外
線発光器５０からの赤外線の物体による遮断で、通過個
数を計数する。計数値はＲ／Ｗ２０のSYNC送出から次の
SYNC送出までの間カウントアップされ、Ｒ／Ｗによって
図１１に示す破線で示すラインを介してSYNC送出時に読
み取られるとともにリセットされる。またこの通過個数
の計数は、Ｒ／Ｗ２０でプログラムでタイマを構成しＣ
ＰＵ２４で行ってもよい。
【００７４】図１０にこの実施例の通信シーケンスを示
す。カードＡ〜Ｃは実施例１と同じ物とした。Ｒ／Ｗは
TRG、SYNC送信後、ＩＤコード要求コマンドを送出す
る。この時、読み取った計数値が３となっていたとする
と、ＩＤコード要求コマンドはID_REQ(b1b0)とされる。
ID_REQ(b1b0)は下２桁目のビット(ビット１)とＬＳＢ
(ビット０)を検査して、(b1,b0)の組(0,0)、(0,1)、(1,
0)、(1,1)に対応して、レスポンス返送タイミングをそ
れぞれT0、T0+T(ID)、T0+T(ID)×2、T0+T(ID)×3の４種
類とする。つまり、レスポンス返送タイミングの数が計
数値以上となるようにコマンドを決定する。例えば、計
数値が５〜８の場合は、８種類の返送タイミングとなる
ように、コマンドをID_REQ(b2b1b0)と決定する。
【００７５】図１０の例では、Ｒ／ＷはID_REQ(b1b0)を
全てのカードを実行対象として送信する。カードＡ〜Ｃ
は、それぞれT0、T0+T(ID)、T0+T(ID)×3のタイミング
でレスポンスを返送する。この場合、データ衝突は発生
しないので、Ｒ／Ｗは正常にＩＤコードを受信し、デー
タ通信に移行する。
【００７６】ここで、データ衝突を発生した場合は、実
施例１の方法で順次、各２種類づつ条件分岐させていけ
ば良い。また、計数値より得られたＩＤコード数を引け
ば、残りのカード枚数がわかるので、常にレスポンス返
送タイミングの数が残り枚数以上となるようにコマンド
を決定すれば、さらに効率的である。
【００７７】このようにこの実施例では、ＩＤコード獲
得プロセスの収束が格段に速くなる。
【００７８】
【発明の効果】以上のようにこの発明の第１の発明によ
れば、ＩＤコード獲得手段により非接触ＩＣカードがリ
ードライト装置が指示する条件と自身のＩＤコードより
ＩＤコードを含むレスポンスブロックを返送するタイミ
ングを決定すると共に、リードライト装置に非接触ＩＣ
カードが返送するレスポンスブロックを受信させ、デー
タ衝突を検知させ、この結果に基づいて条件を変化させ
て再度ＩＤコードを含むレスポンスブロックの返送を要
求させるようにし、リードライト装置が、カード固有の
ＩＤコードに基づいてレスポンス返送タイミングを指示
するようにしたので、完全にカードを識別でき、かつ無
駄な待ち時間がないので、カード１枚当たりの平均処理
時間を短縮した、効率の良い通信を行う非接触ＩＣカー
ドシステムが提供できる等の効果が得られる。
【００７９】また、この発明の第２の発明によれば、リ
ードライト装置が送信する１つのコマンドブロックで、
ＩＤコード獲得と得られたＩＤコードにより通信相手の
非接触ＩＣカードを特定してコマンドを実行させるデー
タ通信を、同時に実行させるようにしたので、処理時間
の短いものから結果が得られ、効率良く処理が行える
(見かけ上、処理スピードが速く見える)ので、データ通
信結果によりゲートを開いたり、読み取ったデータを表
示してユーザに示すようなアプリケーションでは特に有
効な非接触ＩＣカードシステムが提供できる等の効果が
得られる。
【００８０】また、この発明の第３の発明によればさら
に、所定時間内に、通信エリアに進入する非接触ＩＣカ
ードを計数し、この計数手段の計数結果に基づき、ＩＤ
コードを含むレスポンスブロックの返送タイミングの数
を決定するようにしたので、ＩＤコード獲得の収束(完
了)が格段に速い、より効率の良い通信を行う非接触Ｉ
Ｃカードシステムが提供できる等の効果が得られる。
【００８１】また、この発明の第４の発明によれば、第
１の発明と同様に、ＩＤコード獲得工程において非接触
ＩＣカードがリードライト装置が指示する条件と自身の
ＩＤコードよりＩＤコードを含むレスポンスブロックを
返送するタイミングを決定すると共に、リードライト装
置に非接触ＩＣカードが返送するレスポンスブロックを
受信させ、データ衝突を検知させ、この結果に基づいて
条件を変化させて再度ＩＤコードを含むレスポンスブロ
ックの返送を要求させるようにし、リードライト装置
が、カード固有のＩＤコードに基づいてレスポンス返送
タイミングを指示するようにしたので、完全にカードを
識別でき、かつ無駄な待ち時間がないので、カード１枚
当たりの平均処理時間を短縮した、効率の良い通信を行
う非接触ＩＣカードシステムの通信方法が提供できる等
の効果が得られる。
【００８２】また、この発明の第５の発明によれば、第
２の発明と同様に、リードライト装置が送信する１つの
コマンドブロックで、ＩＤコード獲得と得られたＩＤコ
ードにより通信相手の非接触ＩＣカードを特定してコマ
ンドを実行させるデータ通信を、同時に実行させるよう
にしたので、処理時間の短いものから結果が得られ、効
率良く処理が行える(見かけ上、処理スピードが速く見
える)ので、データ通信結果によりゲートを開いたり、
読み取ったデータを表示してユーザに示すようなアプリ
ケーションでは特に有効な非接触ＩＣカードシステムの
通信方法が提供できる等の効果が得られる。
【００８３】また、この発明の第３の発明によればさら
に、第３の発明と同様に、所定時間内に、通信エリアに
進入する非接触ＩＣカードを計数し、この計数手段の計
数結果に基づき、ＩＤコードを含むレスポンスブロック
の返送タイミングの数を決定するようにしたので、ＩＤ
コード獲得の収束(完了)が格段に速い、より効率の良い
通信を行う非接触ＩＣカードシステムの通信方法が提供
できる等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施例１による通信シーケンスの
起動およびＩＤコード獲得プロセスを示す図である。
【図２】 この発明の実施例１による通信シーケンスの
データ通信プロセスを示す図である。
【図３】 この発明の実施例１におけるコマンドブロッ
クを示す図である。
【図４】 この発明の実施例１におけるレスポンスブロ
ックを示す図である。
【図５】 この発明の実施例１によるＩＤコード獲得プ
ロセスの処理フローを示す図である。
【図６】 この発明の実施例２による通信シーケンスの
起動、ＩＤコード獲得、およびデータ通信＋ＩＤ獲得プ
ロセスを示す図である。
【図７】 この発明の実施例２による通信シーケンスの
データ通信プロセスを示す図である。
【図８】 この発明の実施例２におけるコマンドブロッ
クを示す図である。
【図９】 この発明の実施例３によるシステムのリード
ライト装置および検出器の配置を示す図である。
【図１０】 この発明の実施例３による通信シーケンス
を示す図である。
【図１１】 この種の非接触ＩＣカードシステムの構成
を示す図である。
【符号の説明】
１、２１ アンテナ、２ａ、２２ａ 受信回路、２ｂ、
２２ｂ 送信回路、３、２３ Ｉ／Ｏ制御回路、４、２
４ ＣＰＵ、５、２５ ＲＯＭ、５ａ、２５ａ 制御プ
ログラム、６、２６ ＲＡＭ、７ バス、８ 振動子、
９ バッテリ、１０ 非接触ＩＣカード(カード)、２０
リードライト装置(Ｒ／Ｗ)、５０ 赤外線発光器、５
１ 検出器、１００ 非接触ＩＣカードシステム。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電磁波で通信を行う非接触ＩＣカードと
    リードライト装置からなる非接触ＩＣカードシステムで
    あって、 上記非接触ＩＣカードのＩＤコードを上記リードライト
    装置が読みとるＩＤコード獲得手段と、 得られたＩＤコードにより通信相手となる非接触ＩＣカ
    ードを特定してコマンドを実行させるデータ通信手段
    と、 を含み、 上記ＩＤコード獲得手段が、非接触ＩＣカードがリード
    ライト装置が指示する条件と自身のＩＤコードよりＩＤ
    コードを含むレスポンスブロックを返送するタイミング
    を決定すると共に、リードライト装置に非接触ＩＣカー
    ドが返送するレスポンスブロックを受信させ、データ衝
    突を検知させ、この結果に基づいて条件を変化させて再
    度ＩＤコードを含むレスポンスブロックの返送を要求さ
    せ、 複数の非接触ＩＣカードを同時に処理することを特徴と
    する非接触ＩＣカードシステム。
  2. 【請求項２】 上記ＩＤコード獲得手段が、上記リード
    ライト装置が送信する１つのコマンドブロックで、ＩＤ
    コード獲得と得られたＩＤコードにより通信相手の非接
    触ＩＣカードを特定してコマンドを実行させるデータ通
    信を、同時に実行させることを特徴とする請求項１の非
    接触ＩＣカードシステム。
  3. 【請求項３】 所定時間内に、通信エリアに進入する非
    接触ＩＣカードを計数する計数手段をさらに含み、上記
    ＩＤコード獲得手段が、上記計数手段の計数結果に基づ
    き、ＩＤコードを含むレスポンスブロックの返送タイミ
    ングの数を決定することを特徴とする請求項１の非接触
    ＩＣカードシステム。
  4. 【請求項４】 電磁波で通信を行う非接触ＩＣカードと
    リードライト装置からなる非接触ＩＣカードシステムの
    通信方法であって、 上記非接触ＩＣカードのＩＤコードを上記リードライト
    装置が読みとるＩＤコード獲得工程と、 得られたＩＤコードにより通信相手となる非接触ＩＣカ
    ードを特定してコマンドを実行させるデータ通信工程
    と、 を含み、 上記ＩＤコード獲得工程において、非接触ＩＣカードが
    リードライト装置が指示する条件と自身のＩＤコードよ
    りＩＤコードを含むレスポンスブロックを返送するタイ
    ミングを決定すると共に、リードライト装置に非接触Ｉ
    Ｃカードが返送するレスポンスブロックを受信させ、デ
    ータ衝突を検知させ、この結果に基づいて条件を変化さ
    せて再度ＩＤコードを含むレスポンスブロックの返送を
    要求させ、 複数の非接触ＩＣカードを同時に処理することを特徴と
    する非接触ＩＣカードシステムの通信方法。
  5. 【請求項５】 上記ＩＤコード獲得工程において、上記
    リードライト装置が送信する１つのコマンドブロック
    で、ＩＤコード獲得と得られたＩＤコードにより通信相
    手の非接触ＩＣカードを特定してコマンドを実行させる
    データ通信を、同時に実行させることを特徴とする請求
    項４の非接触ＩＣカードシステムの通信方法。
  6. 【請求項６】 所定時間内に、通信エリアに進入する上
    記非接触ＩＣカードを計数する計数工程をさらに含み、
    上記ＩＤコード獲得工程において、上記計数工程の計数
    結果に基づき、ＩＤコードを含むレスポンスブロックの
    返送タイミングの数を決定することを特徴とする請求項
    ４の非接触ＩＣカードシステムの通信方法。
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