JPH09298485A - Contactless data transmission reception method and its equipment - Google Patents
Contactless data transmission reception method and its equipmentInfo
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- JPH09298485A JPH09298485A JP8132761A JP13276196A JPH09298485A JP H09298485 A JPH09298485 A JP H09298485A JP 8132761 A JP8132761 A JP 8132761A JP 13276196 A JP13276196 A JP 13276196A JP H09298485 A JPH09298485 A JP H09298485A
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Abstract
Description
【0001】[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
ータ応答器をもたせて非接触でデータを通信、管理する
方法およびその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、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方法およびその装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a production line, a distribution line of a factory, an entrance / exit management of an office, etc., in which an ID card is attached to a tool or a luggage, or a person is provided with a non-contact data responder for non-contact. It relates to a method and device for communicating and managing data with, and registers a unique ID code, product number, manufacturing data, etc. in the responder, and identifies the responder by communicating the data in a contactless manner. And a device therefor.
【0002】[0002]
【従来の技術】図9は非接触データ通信装置において、
質問器と応答器の一般的な使用状態を示す概要図、図1
0は従来の非接触データ通信装置の構成を示すブロック
図、図11は従来の非接触データ通信装置の質問器と質
問器の送受信状態における通信波形を示す波形図であ
る。図9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1
0において、質問器1は発振部4、変調部5、送信部
6、受信部7、復調部8および制御部9から構成され
る。さらに応答器2は受信部10、電源回路11、復調
部12、制御部13、メモリ14、変調部15および送
信部16から構成される。なお、Cbは電源回路に接続
されたコンデンサで、応答器2の電源として用いられ
る。2. Description of the Related Art FIG. 9 shows a contactless data communication device.
Schematic diagram showing the general usage of the interrogator and transponder, Fig. 1
0 is a block diagram showing a configuration of a conventional non-contact data communication device, and FIG. 11 is a waveform diagram showing an interrogator of the conventional non-contact data communication device and a communication waveform in a transmitting / receiving state of the interrogator. In FIG. 9, 1 is an interrogator, and 2 is a responder that communicates with the interrogator 1 in the communication area 3. See also FIG.
At 0, the interrogator 1 is composed of an oscillator 4, a modulator 5, a transmitter 6, a receiver 7, a demodulator 8 and a controller 9. Further, the responder 2 includes a receiving unit 10, a power supply circuit 11, a demodulating unit 12, a control unit 13, a memory 14, a modulating unit 15, and a transmitting unit 16. Cb is a capacitor connected to the power supply circuit and is used as the power supply of the responder 2.
【0003】次に上記従来の非接触データ送受信装置の
動作について説明する。一般に、この種の非接触識別シ
ステムでは、図9に示すような使用状態を採る。すなわ
ち通信エリア3内に応答器2があるときに質問器1はそ
の応答器2と通信を行う。このとき従来の非接触データ
送受信装置における質問器1と応答器2は図10に示す
構成で、質問器1が応答器2に対して、応答器2内に内
蔵されるメモリ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をASK変調
して送出する。このときに質問器1側では、応答器2が
デジタル値の“0”と“1”の判別がつくように、図1
1(a)に示すデジタルデータにあわせて、図11
(b)に示すように搬送波の数を変化させるパルス数変
調(PNM:Pulse Number Modula
tion)を行って送信する。この図は、搬送波20波
を送信する時間を1ビットの送信時間とした場合、その
時間内に“0”の時には6波(30%)、“1”の時に
は14波(70%)の搬送波を送信した例であり、1ビ
ットのデータの終わりを知らせるため、搬送波の後には
送信を停止させる送信停止期間GaおよびGbを設けて
いる。応答器2は一般に、データとともに電力も受給す
るために受信部にQ値の高い共振回路を搭載しており、
この共振回路で質問器1からの搬送波を受信する。応答
器2は質問器1からの送出された搬送波から、内部LS
Iの駆動電力を得るとともに、抱絡線検波によりコマン
ドやデータ、更に内部LSIを動作させるクロックを抽
出する。Next, the operation of the conventional non-contact data transmitting / receiving apparatus will be described. Generally, in this type of non-contact identification system, a usage state as shown in FIG. 9 is adopted. That is, when the responder 2 is in the communication area 3, the interrogator 1 communicates with the responder 2. At this time, the interrogator 1 and the responder 2 in the conventional non-contact data transmitter / receiver have the configuration shown in FIG. 10, and the interrogator 1 reads the data in the memory built in the responder 2 with respect to the responder 2. , Or write command and write data are ASK-modulated and transmitted. At this time, on the interrogator 1 side, the transponder 2 discriminates between the digital values “0” and “1” as shown in FIG.
According to the digital data shown in FIG.
As shown in (b), the pulse number modulation (PNM: Pulse Number Module) that changes the number of carrier waves is performed.
transmission). This figure shows that assuming that the time for transmitting 20 carrier waves is 1 bit transmission time, 6 waves (30%) are used for "0" and 14 waves (70%) are used for "1" within that time. In this example, the transmission stop periods Ga and Gb for stopping the transmission are provided after the carrier wave to notify the end of the 1-bit data. In general, the transponder 2 has a resonance circuit with a high Q value mounted in the receiving section in order to receive electric power as well as data.
The carrier wave from the interrogator 1 is received by this resonant circuit. The transponder 2 receives the internal LS from the carrier transmitted from the interrogator 1.
In addition to obtaining the drive power of I, the command and data and the clock for operating the internal LSI are extracted by the envelope detection.
【0004】しかしながら応答器2が搭載しているQ値
の高い共振回路で質問器1からの搬送波を受信すると、
図11(c)のような受信波形になる。質問器1は1ビ
ットのデータの終わりを知らせるために図11に示す送
信停止期間GaおよびGbを作ったが、応答器2の共振
回路では振動エネルギーが残留し、ゆっくりと減衰して
いく。応答器2は、送信停止期間GaからGbの間で受
信した波数により、質問器1から送信されたデジタルデ
ータを判断していることから、この振動エネルギーの残
留によって波数の少ないデジタルデータの“0”を波数
の多い“1”と誤判断してしまう可能性がある。また比
較器において抱絡線検波出力をしきい値電圧Vrefと
比較し、比較器出力が“L”になる期間を送信停止期間
GaまたはGbと判断しているが、図11のようにデジ
タルデータ“1”のときに抱絡線検波出力がVref以
下にならず送信停止期間Gaが検出できないため、復調
が不可能になる問題があった。この問題を解決するため
に質問器1は、送信停止期間GaおよびGbを長くとる
必要がある。しかし送信停止期間GaおよびGbを長く
とると、逆に送信するデジタルデータの交信速度が下が
り、高速な通信が不可能となる。一方、共振回路のQ値
を低くすれば残留振動は早く収束するが、応答器2はL
SIの駆動電源を質問器1からのデータ信号から生成し
ているので、Q値を低くすることにより、受信するエネ
ルギーが弱くなり、駆動電源を効率良く取り込むことが
できなくなり、交信距離が短くなる問題があった。However, when the carrier wave from the interrogator 1 is received by the resonant circuit having a high Q value mounted on the transponder 2,
The received waveform is as shown in FIG. The interrogator 1 created the transmission stop periods Ga and Gb shown in FIG. 11 in order to notify the end of the 1-bit data, but vibration energy remains in the resonance circuit of the transponder 2 and is slowly attenuated. Since the transponder 2 determines the digital data transmitted from the interrogator 1 based on the wave number received during the transmission stop period Ga to Gb, the digital data “0” having a small wave number is retained due to the residual vibration energy. There is a possibility that "" may be erroneously determined as "1" having a large number of waves. Also, the envelope detection output is compared with the threshold voltage Vref in the comparator, and the period when the output of the comparator is “L” is determined to be the transmission stop period Ga or Gb. When it is "1", the envelope detection output does not become Vref or less and the transmission stop period Ga cannot be detected, so that there is a problem that demodulation becomes impossible. In order to solve this problem, the interrogator 1 needs to lengthen the transmission stop periods Ga and Gb. However, if the transmission stop periods Ga and Gb are set long, the communication speed of the digital data to be transmitted is reduced, and high-speed communication becomes impossible. On the other hand, if the Q value of the resonance circuit is lowered, the residual vibration will converge quickly, but
Since the SI drive power is generated from the data signal from the interrogator 1, the energy received is weakened by lowering the Q value, the drive power cannot be taken in efficiently, and the communication distance is shortened. There was a problem.
【0005】一方、質問器1がFSK(Frequen
cy Shift Keying)やPSK(Phas
e Shift Keying)のような他の変調方式
で送信し、応答器2はPLL(Phase Locke
d Loop)等を用いて復調する方法が考えられる
が、復調回路が複雑になるという問題がある。また掛け
算器等を用いて位相を比較する復調方法では、精密な内
部標準クロックを応答器2に搭載する必要がある。IC
内でクロックを作成するものとしてリングオシレータの
ような発振器が考えられるが、電源電圧や周囲温度、製
造時のばらつきにより発振周波数は各応答器2により大
きく異なり、この発振器を用いて復調した場合に全ての
応答器2が正常にデータを復調できないという問題があ
った。On the other hand, the interrogator 1 is FSK (Frequent).
cy Shift Keying and PSK (Phas)
The signal is transmitted by another modulation method such as e Shift Keying, and the transponder 2 uses a PLL (Phase Locke).
Although a method of demodulating using d Loop) or the like can be considered, there is a problem that the demodulation circuit becomes complicated. Further, in the demodulation method of comparing phases using a multiplier or the like, it is necessary to mount a precise internal standard clock on the transponder 2. IC
An oscillator such as a ring oscillator is conceivable as the one that creates the clock inside, but the oscillation frequency varies greatly depending on each responder 2 due to variations in power supply voltage, ambient temperature, and manufacturing, and when demodulating using this oscillator There is a problem that all the transponders 2 cannot normally demodulate the data.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】この発明が解決しよう
とする課題は上述のように、質問器がデータの終わりを
知らせるために送信停止期間を作っても、振動エネルギ
ーの残留により、質問器から送信されたデジタルデータ
を正確に復調できず、逆に送信停止期間を長くとる、高
速な通信が不可能となる。また、共振回路のQ値を低く
すれば、駆動電源の確保が難しく、かつ交信距離が短く
なる。さらに他の変調方式で通信する方法では、復調回
路が複雑になったり、また掛け算器等を用いて位相を比
較する復調方法では、精密な内部標準クロックを応答器
に搭載する必要があるが、IC内でクロックを作成する
のにリングオシレータのような発振器を用いても、応答
器のすべてが正常にデータを復調できるとは限らないと
いうことである。As described above, the problem to be solved by the present invention is that even if the interrogator makes a transmission stop period to signal the end of the data, the vibration energy causes the interrogator to leave the transmission stop period. The transmitted digital data cannot be demodulated accurately, and conversely, the transmission stop period is long and high-speed communication becomes impossible. Further, if the Q value of the resonance circuit is lowered, it is difficult to secure the driving power source and the communication distance becomes short. In a method of communicating with another modulation method, a demodulation circuit becomes complicated, and in a demodulation method of comparing phases using a multiplier or the like, it is necessary to mount a precise internal standard clock in a responder. Even if an oscillator such as a ring oscillator is used to generate a clock in an IC, not all transponders can normally demodulate data.
【0007】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、比較的単純な構成で、質問器から
応答器への正確なデジタルデータの送信と、応答器にお
ける駆動電源の確保を目的とするものである。The present invention has been made in order to solve the above problems, and has a relatively simple structure and accurately transmits digital data from an interrogator to a responder and secures a driving power supply in the responder. The purpose is.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明に係
る非接触データの送受信方法は、質問器は応答器に対
し、コマンドデータ等を構成するデジタルデータが変化
する毎に搬送波の位相を180°反転させて送信し、一
方、応答器は共振回路で受信した質問器からの位相が反
転した搬送波と共振回路に残留する振動エネルギーが重
なることにより発生する急峻な振幅の変化で、質問器か
らのコマンドデータのデジタル値が変化したことを検知
するものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a contactless data transmission / reception method, wherein an interrogator sends a response device a phase of a carrier wave every time digital data constituting command data or the like changes. The responder responds to the interrogator by abrupt change in amplitude, which occurs when the carrier wave received from the interrogator received by the resonant circuit is inverted in phase and the vibration energy remaining in the resonant circuit overlaps. It detects that the digital value of the command data from is changed.
【0009】請求項2記載の発明に係る非接触データの
送受信方法は、質問器はコマンドデータ等を構成するデ
ジタルデータの1ビット毎に搬送波の位相を180°反
転させ、かつその搬送波の位相を反転させた後、次の位
相を反転させるまでの搬送波の波数を、デジタルデータ
によって異ならせて送信し、応答器は共振回路で受信し
た質問器からの位相が反転した搬送波と共振回路に残留
する振動エネルギーが重なることにより発生する急峻な
振幅の変化で、デジタル値の1ビットの開始、または終
了を検知するとともに、その振幅の変化から次の振幅の
変化が発生するまでの搬送波の波数から質問器が送信し
たデジタルデータを判定するものである。In the non-contact data transmission / reception method according to the second aspect of the present invention, the interrogator inverts the phase of the carrier wave by 180 ° for each bit of the digital data forming the command data and the phase of the carrier wave. After inversion, the wave number of the carrier until the next phase inversion is transmitted by changing it according to digital data, and the responder remains in the carrier and the phase-inverted carrier from the interrogator received by the resonant circuit. Detects the start or end of one bit of the digital value by the sharp change in amplitude that occurs due to the overlap of vibration energy, and asks from the wave number of the carrier wave from the change in amplitude to the occurrence of the next change in amplitude. The digital data transmitted by the container is determined.
【0010】請求項3記載の発明に係る非接触データの
送受信方法は、請求項1または請求項2において、応答
器は共振回路の一端から抽出した搬送波を用いて、抱絡
線検波にて振幅の変化を検知し、質問器からの搬送波の
位相の変化を検知するものである。A contactless data transmission / reception method according to a third aspect of the present invention is the method according to the first or second aspect, wherein the transponder uses the carrier wave extracted from one end of the resonant circuit to perform amplitude detection by envelope detection. Of the carrier wave from the interrogator is detected.
【0011】請求項4記載の発明に係る非接触データの
送受信方法は、請求項1または請求項2において、応答
器は共振回路の一端から抽出した搬送波を第1のインバ
ータに入力し、一方、共振回路の他端から抽出した搬送
波を第2のインバータに入力し、第1、および第2のイ
ンバータの出力の論理和をとり、その出力をフィルタに
通した信号から、質問器からの搬送波の位相の変化を検
知するものである。A contactless data transmission / reception method according to a fourth aspect of the present invention is the method according to the first or second aspect, wherein the responder inputs the carrier wave extracted from one end of the resonance circuit to the first inverter, and The carrier extracted from the other end of the resonance circuit is input to the second inverter, the outputs of the first and second inverters are ORed, and the output is filtered to obtain the carrier from the interrogator. It detects a change in phase.
【0012】請求項5記載の発明に係る非接触データの
送受信方法は、請求項1または請求項2において、応答
器は共振回路の一端から抽出した搬送波を第1のインバ
ータに入力し、一方、共振回路の同端から抽出した搬送
波を第2のインバータに入力するとともに、その出力と
第2のインバータの入力を抵抗にて帰還し、第1および
第2のインバータの出力の排他的論理和をとり、その出
力をフィルタに通した信号から、質問器からの搬送波の
位相の変化を検知するものである。A contactless data transmission / reception method according to a fifth aspect of the present invention is the method according to the first or second aspect, wherein the transponder inputs the carrier wave extracted from one end of the resonance circuit to the first inverter, and The carrier extracted from the same end of the resonance circuit is input to the second inverter, and the output and the input of the second inverter are fed back by a resistor to obtain the exclusive OR of the outputs of the first and second inverters. Then, the change in the phase of the carrier wave from the interrogator is detected from the signal whose output is filtered.
【0013】請求項6記載の発明に係る非接触データの
送受信装置は、質問器に、コマンドデータ等を構成する
デジタルデータが変化する毎に搬送波の位相を180°
反転させた符号を生成する制御部と、この制御部によっ
て生成された符号に従って変調を行う変調部と、変調部
にて変調された搬送波を送信する送信手段を、また応答
器には、質問器から送信されたデジタル信号を受信する
共振回路で受信した質問器からの位相が反転した搬送波
と共振回路に残留する振動エネルギーが重なることによ
り発生する急峻な振幅の変化で、コマンドデータのデジ
タル値が変化したことを検知する復調部を設けたもので
ある。In the non-contact data transmitting / receiving apparatus according to the sixth aspect of the present invention, the phase of the carrier wave is 180 ° whenever the digital data forming the command data or the like changes in the interrogator.
A control unit that generates an inverted code, a modulation unit that performs modulation according to the code generated by the control unit, a transmission unit that transmits the carrier wave modulated by the modulation unit, and an interrogator for the responder. The digital value of the command data changes due to the sharp change in amplitude that occurs when the carrier wave whose phase is inverted from the interrogator received by the resonance circuit that receives the digital signal transmitted from A demodulation unit for detecting the change is provided.
【0014】請求項7記載の発明に係る非接触データの
送受信装置は、質問器に、コマンドデータ等を構成する
デジタルデータの1ビット毎に搬送波の位相を180°
反転させ、かつ搬送波の位相を反転させた後、次の位相
を反転させるまでの搬送波の波数を、デジタル値によっ
て異ならせるような符号を生成する制御部と、この制御
部によって生成された符号にしたがって変調を行う変調
部と、変調部によって変調された搬送波を送信する送信
手段とを設け、また応答器には質問器からの反転された
搬送波を受信する受信手段と、この受信手段によって受
信された搬送波を波形成形する波形成形回路と、搬送波
と共振回路に残留する振動エネルギーが重なることによ
り発生する急峻な振幅の変化で、デジタルデータの1ビ
ットの開始、または終了を検知する位相反転検出回路
と、この位相反転検出回路と波形成形回路の出力からク
ロックを生成するクロック生成回路と、このクロック生
成回路と位相反転検出回路の出力からデジタル値の波数
をカウントするカウンタと、このカウンタの出力から上
記デジタル値を判定するデータ判定部、およびこのデー
タ判定部の出力によりメモリとのアクセスなどの制御を
する制御部を設けたものである。In the non-contact data transmitter / receiver according to the seventh aspect of the present invention, the interrogator causes the interrogator to set the phase of the carrier wave to 180 ° for each bit of the digital data constituting the command data or the like.
After reversing and reversing the phase of the carrier wave, the control unit that generates a code that makes the wave number of the carrier wave until the next phase is reversed depends on the digital value, and the code generated by this control unit. Therefore, a modulator for performing modulation and a transmitter for transmitting the carrier modulated by the modulator are provided, and the responder has a receiver for receiving the inverted carrier from the interrogator and a receiver for receiving the inverted carrier. Waveform shaping circuit for waveform shaping a carrier wave and a phase inversion detection circuit for detecting the start or end of one bit of digital data due to a sharp change in amplitude caused by the overlapping of vibration energy remaining in the carrier wave and the resonance circuit. And a clock generation circuit that generates a clock from the outputs of the phase inversion detection circuit and the waveform shaping circuit, and the clock generation circuit and the phase inversion detection circuit. A counter that counts the number of waves of a digital value from the output of the circuit, a data determination unit that determines the digital value from the output of this counter, and a control unit that controls the access to the memory by the output of the data determination unit are provided. It is a thing.
【0015】[0015]
【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の非接触
データの送受信方法を実現する非接触データの送受信装
置の質問器1及び応答器2の構成を示すブロック図、図
2は質問器、応答器の送受信波形を示す図である。な
お、図1に示す構成は図10に示すブロック図と同一ま
たは類似の部分についての説明はこれを省略する。図1
において、図10に比べより詳細な点は図10に示す応
答器2の受信部と送信部がコイルL10とコンデンサC
10からなる一つの並列共振回路で表され、また質問器
1において図10の送信部6がコンデンサC6、抵抗R
6およびコイルL6の直列共振回路により示され、さら
に受信部がコイルL7とコンデンサC7の並列共振回路
で表現され、かつ送受信部10と電源部11間に整流回
路17が設けられていることである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below. Embodiment 1. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an interrogator 1 and a responder 2 of a contactless data transmitter / receiver for realizing a contactless data transmitting / receiving method according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 shows an interrogator and a responder. It is a figure which shows a transmission / reception waveform. In the configuration shown in FIG. 1, description of the same or similar portions as those in the block diagram shown in FIG. 10 will be omitted. FIG.
10, a more detailed point is that the receiving unit and the transmitting unit of the transponder 2 shown in FIG.
In the interrogator 1, the transmitting unit 6 of FIG. 10 is composed of a capacitor C6 and a resistor R.
6 and the coil L6 in series, and the receiving section is represented by a parallel resonant circuit of the coil L7 and the capacitor C7, and the rectifying circuit 17 is provided between the transmitting / receiving section 10 and the power supply section 11. .
【0016】次に図1における動作について説明する。
すなわち図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に対して高周波信号を送信部6すなわち
アンテナ機能を有する直列共振回路にて放出する。なお
質問器1の送信部6を構成する直列共振回路は応答器2
に効率良く電力を伝送させるためである。高周波信号は
制御部9から伝送された応答器2に対するデジタル値の
コマンドにより変調部5によって発振器4からの信号に
変調をかけたものである。コマンドとしては、例えば応
答器2内のメモリ14に格納されている固有のIDコー
ドや各種データを読み出して返送させるものや、メモリ
14に非接触でデータを書き込むもの等である。ここで
質問器1は変調部5において図2のようなPSKの送信
信号を生成する。PSKは制御部9からのデジタル値に
あわせて位相を変化させる方法を用い、図2においては
デジタル値が“0”から“1”または“1”から“0”
に変化するときに位相を180°反転させている。Next, the operation in FIG. 1 will be described.
That is, in FIG. 1, the interrogator 1 emits a high-frequency signal to the transponder 2 existing in the communication area 3 by the transmitting unit 6, that is, the series resonance circuit having an antenna function. The series resonance circuit that constitutes the transmitter 6 of the interrogator 1 is the responder 2
This is for efficiently transmitting power to the device. The high frequency signal is obtained by modulating the signal from the oscillator 4 by the modulator 5 in response to a digital value command transmitted from the controller 9 to the responder 2. The command is, for example, a command for reading and returning a unique ID code or various data stored in the memory 14 in the transponder 2, a command for writing data in the memory 14 in a non-contact manner, or the like. Here, the interrogator 1 causes the modulator 5 to generate a PSK transmission signal as shown in FIG. PSK uses a method of changing the phase according to the digital value from the control unit 9. In FIG. 2, the digital value is "0" to "1" or "1" to "0".
The phase is inverted by 180 ° when changing to.
【0017】一方、応答器2はコイルL10とコンデン
サC10による並列共振回路にて質問器1からの信号を
受信する。質問器1からの高周波信号は、共振回路に接
続された整流回路17と復調部12に伝送され、整流回
路17において整流され、電源部11を通して外部充電
コンデンサCbに充電される。この外部充電コンデンサ
Cbに充電された電源は電源部11によって応答器2の
内部回路(LSI)の電源として利用される。応答器2
は電源を十分得るために、応答器2の共振回路はQ値を
高くして効率良く高周波信号を受信できるようにしてい
る。なお、整流回路17は全波整流、または半波整流回
路などが用いられる。また共振回路は復調部12にも接
続され、質問器1からの変調された搬送波を復調する。
復調部12で復調されたデジタルデータは制御部13に
伝送される。制御部13では質問器1から送信されたコ
マンドに従い、メモリ14からのデータの読み出し、ま
たはコマンドに続いて送信されたデータの書き込み等の
処理を行う。応答器2は質問器1からの搬送波から内部
電源を得ていることから、メモリ14はEEPROM等
の不揮発性メモリを用いる。On the other hand, the responder 2 receives the signal from the interrogator 1 by the parallel resonance circuit including the coil L10 and the capacitor C10. The high frequency signal from the interrogator 1 is transmitted to the rectification circuit 17 and the demodulation unit 12 connected to the resonance circuit, rectified in the rectification circuit 17, and charged in the external charging capacitor Cb through the power supply unit 11. The power source charged by the external charging capacitor Cb is used by the power source unit 11 as a power source for the internal circuit (LSI) of the responder 2. Transponder 2
In order to obtain a sufficient power supply, the resonance circuit of the transponder 2 has a high Q value so that a high frequency signal can be efficiently received. As the rectifier circuit 17, a full-wave rectifier circuit, a half-wave rectifier circuit, or the like is used. The resonance circuit is also connected to the demodulation unit 12 to demodulate the modulated carrier wave from the interrogator 1.
The digital data demodulated by the demodulation unit 12 is transmitted to the control unit 13. In accordance with the command transmitted from the interrogator 1, the control unit 13 performs processing such as reading data from the memory 14 or writing data transmitted following the command. Since the transponder 2 receives the internal power supply from the carrier wave from the interrogator 1, the memory 14 uses a non-volatile memory such as an EEPROM.
【0018】なお図1において共振回路と充電用コンデ
ンサ以外をLSIで1チップ化し、応答器2の小型化と
コスト削減を図ることが考えられる。制御部13はメモ
リ14から読み出したデータ等を変調部15に伝送し、
変調部15ではデータにあわせて変調をかけ、共振回路
すなわち送受信部10にて返送を行う。図1では一つの
共振回路で受信、送信を行っているが、受信用の共振回
路と送信用の共振回路、またはアンテナをそれぞれ別々
に搭載してもよい。In FIG. 1, it is conceivable to integrate the components other than the resonance circuit and the charging capacitor into one chip with an LSI to reduce the size of the transponder 2 and reduce the cost. The controller 13 transmits the data read from the memory 14 to the modulator 15,
The modulator 15 modulates according to the data, and the resonant circuit, that is, the transmitter / receiver 10 returns the data. In FIG. 1, one resonance circuit performs reception and transmission, but a resonance circuit for reception and a resonance circuit for transmission, or an antenna may be mounted separately.
【0019】次に、質問器1が制御部13からのデジタ
ル値が変化してPSKで位相を180°反転させたとき
について説明する。図2において応答器2の共振回路は
位相の切り替わる前のXでは一定の位相で振動を行って
いる。ここに質問器1からの搬送波の位相がデジタル値
の変化により180°反転したものを受信した場合、応
答器2の共振回路にはXの時とは逆の位相Yの振動エネ
ルギーが励振しようとする。よってXとYの間Zにおい
ては、Xの振動エネルギーの残留とYの新しい逆位相の
振動エネルギーの励振が重なり、お互いの振動エネルギ
ーの和で振動することになる。XとYでは位相が180
°異なることから、Zの区間ではそれぞれが打ち消しあ
い、共振回路の振動は減衰し、振幅が減少する。このと
きASKのように振動エネルギーの残留のみの時と比較
して、反転した位相の振動エネルギーに打ち消されてい
る分、振幅の減衰が急峻である。応答器2はこの信号を
復調部12に伝送する。復調部12は例えば図3のよう
な抱絡線検波回路を用いて共振回路からの信号を抱絡線
検波する。Next, the case where the interrogator 1 changes the digital value from the control unit 13 and inverts the phase by 180 ° in PSK will be described. In FIG. 2, the resonance circuit of the transponder 2 vibrates at a constant phase at X before the phase is switched. When the phase of the carrier wave from the interrogator 1 is inverted by 180 ° due to the change in the digital value, the resonant circuit of the transponder 2 tries to excite the vibration energy of the phase Y opposite to that at the time of X. To do. Therefore, in Z between X and Y, the residual of the vibration energy of X and the excitation of the vibration energy of the new antiphase of Y are overlapped and vibrate with the sum of the vibration energy of each other. Phase is 180 between X and Y
Since they are different from each other, they cancel each other out in the Z section, the vibration of the resonance circuit is attenuated, and the amplitude is reduced. At this time, as compared with the case where only the vibration energy remains as in ASK, the attenuation of the amplitude is steep because the vibration energy of the inverted phase is canceled. The transponder 2 transmits this signal to the demodulation unit 12. The demodulation unit 12 performs envelope detection of the signal from the resonance circuit using the envelope detection circuit as shown in FIG. 3, for example.
【0020】図3は抱絡線検波回路を示す回路図であ
る。なお、図3に示す抱絡線検波回路は共振回路からの
出力を抵抗R11,R12、コンデンサC11,C12
からなる平滑回路を介して比較器19の比較端子に接続
されるように構成され、比較器19の基準電圧端子に供
給されるしきい値電圧Vrefと比較される反転回路2
0を通して符号判定ロジック21に供給されるが、その
抱絡線検波回路18については周知であるのでその詳細
についての説明はこれを省略する。FIG. 3 is a circuit diagram showing an envelope detection circuit. The envelope detection circuit shown in FIG. 3 outputs the output from the resonance circuit to resistors R11 and R12 and capacitors C11 and C12.
The inverting circuit 2 configured to be connected to the comparison terminal of the comparator 19 via the smoothing circuit composed of and to be compared with the threshold voltage Vref supplied to the reference voltage terminal of the comparator 19.
Although it is supplied to the code determination logic 21 through 0, the envelope detection circuit 18 thereof is well known, and the detailed description thereof will be omitted.
【0021】次に図3に示す抱絡線検波回路を用いた復
調部における動作について説明する。抱絡線検波回路1
8の出力は比較器19によりしきい値電圧Vrefと比
較され、符号判定ロジック21にてVref以下の電圧
になったのを検知し、制御部13に伝送する。制御部1
3では一定期間位相の変化が無いと判断した場合は前の
デジタル値と同じであると判断し、復調部12の出力が
変化した場合は前のデジタル値が反転したことを判断す
る。一定期間とは質問器1がデジタルデータを1ビット
送信する時間であり、応答器2は搬送波の波数から判断
してもよく、また応答器2内部に発振器を搭載させ、一
定期間を計測してもよい。質問器1は通信の開始を応答
器2に知らせるために、最初にある決まったデジタルデ
ータのスタート信号を送信し、応答器2はその信号を基
準として同データ、または反転データを判断し、質問器
1から送信されるコマンドやメモリ14への書き込みデ
ータ等のデジタル値が“0”または“1”かを判定す
る。Next, the operation of the demodulation section using the envelope detection circuit shown in FIG. 3 will be described. Envelope detection circuit 1
The output of 8 is compared with the threshold voltage Vref by the comparator 19, and the sign determination logic 21 detects that the voltage has become equal to or lower than Vref and transmits it to the control unit 13. Control unit 1
In No. 3, if it is determined that the phase has not changed for a certain period of time, it is determined that it is the same as the previous digital value, and if the output of the demodulation unit 12 has changed, it is determined that the previous digital value is inverted. The fixed period is the time during which the interrogator 1 transmits 1 bit of digital data, and the transponder 2 may judge from the wave number of the carrier wave. Also, an oscillator is mounted inside the transponder 2 to measure the fixed period. Good. The interrogator 1 first transmits a start signal of certain digital data in order to notify the responder 2 of the start of communication, and the responder 2 judges the same data or inverted data with reference to the signal and makes an inquiry. It is determined whether the digital value such as the command transmitted from the device 1 or the write data to the memory 14 is "0" or "1".
【0022】一方、復調部12の別の構成例として図4
のような回路も考えられる。図4はこの発明における非
接触データ送受信方法およびその装置の第2の形態を示
すもので、復調部の別の構成例を示す回路図、図5は図
4における各部の波形を示す波形図である。図4におい
て、C13,C14はコンデンサ、22は第1のインバ
ータ、23は第2のインバータ、24は否論理和回路、
R13は抵抗、C15はコンデンサ、25,26は反転
回路である。On the other hand, as another configuration example of the demodulation section 12, FIG.
A circuit like is also conceivable. 4 is a circuit diagram showing another configuration example of the demodulation section, and FIG. 5 is a waveform diagram showing the waveform of each section in FIG. is there. In FIG. 4, C13 and C14 are capacitors, 22 is a first inverter, 23 is a second inverter, 24 is a disjunction circuit,
R13 is a resistor, C15 is a capacitor, and 25 and 26 are inverting circuits.
【0023】図4の動作を図5を参照して説明する。す
なわち共振回路の両端はコンデンサC13,C14を介
してそれぞれインバータ22,23へ入力される。イン
バータ22,23にはヒステリシスを持たせ、共振回路
から伝送される外乱による誤動作を防ぐようにする。こ
こで受信振幅の急峻な減少によりインバータ22,23
のしきい値電圧以下の受信振幅電圧となったときには、
各インバータの出力は“L”のままであり、また共振回
路の両端は位相が180°異なっているため、それぞれ
のインバータ出力は図5のbとcに示すようになる。そ
こで否論理和回路24により、この2つの出力の否論理
和dをとるが、この出力dには短いパルスがでてくるの
で、この出力を抵抗R13とコンデンサC15からなる
フィルタに通して振幅が減衰したときのみの出力eを抽
出する。これを波形成形した出力fから、位相が反転し
たことを判断する。The operation of FIG. 4 will be described with reference to FIG. That is, both ends of the resonance circuit are input to the inverters 22 and 23 via the capacitors C13 and C14, respectively. The inverters 22 and 23 have a hysteresis to prevent malfunction due to disturbance transmitted from the resonance circuit. In this case, the inverters 22 and 23 are
When the received amplitude voltage is less than the threshold voltage of,
The output of each inverter remains "L", and the phases of both ends of the resonant circuit are different by 180 °, so that the outputs of the respective inverters are as shown in b and c of FIG. Therefore, the logical disjunction circuit 24 takes the logical disjunction d of these two outputs. Since a short pulse appears at this output d, this output is passed through a filter composed of a resistor R13 and a capacitor C15, and the amplitude is changed. The output e only when attenuated is extracted. It is determined from the waveform-shaped output f that the phase is inverted.
【0024】なお、図6は図4の変形例である。この図
は図4において、一方のインバータ22に帰還抵抗を接
続し、否論理和回路24に代えて排他的論理和回路27
を接続したものである。FIG. 6 is a modification of FIG. In FIG. 4, a feedback resistor is connected to one inverter 22 in FIG. 4, and an exclusive OR circuit 27 is used in place of the logical OR circuit 24.
Is connected.
【0025】図6の動作について説明する。すなわち共
振回路の一端から取り出した信号を、一方のインバータ
22に抵抗による帰還をかけたものの出力と帰還をかけ
ないものの出力を排他的論理和回路25で比べて、その
出力をフィルタに通すことでfのような検波出力を得る
ことができる。また検波出力fにより位相が反転したこ
とがわかるので、応答器2は質問器1からのコマンドの
デジタル値が変化したことを理解する。制御部では前述
のような動作によりデジタルデータを復調する。The operation of FIG. 6 will be described. That is, the signal taken out from one end of the resonance circuit is compared with the output of one of the inverters 22 which is fed back by the resistor and the output of which is not fed back by the exclusive OR circuit 25, and the output is filtered. A detection output like f can be obtained. Further, since it can be seen that the phase is inverted by the detection output f, the transponder 2 understands that the digital value of the command from the interrogator 1 has changed. The control section demodulates the digital data by the above-mentioned operation.
【0026】なお、応答器2でデータ判定等に用いるク
ロックは内蔵した発振器でもよいし、質問器1からの搬
送波を用いてもよい。搬送波をクロックとして用いる場
合、振幅の減衰時(図2のZ)にもクロックが抽出でき
るようにクロック抽出のための波形成形時のしきい値電
圧を下げることが考えられるが、振幅減衰時に共振回路
から抽出できる信号は、図2のXとYとの和により波形
が歪むことから不安定であり、その考慮が必要となる。
よって振幅減衰時、つまり受信波形Zの時に位相反転が
確認された場合、搬送波からのクロック抽出を中止し、
位相反転が無いときのみにクロックを抽出する方法を用
いることが考えられる。The clock used by the transponder 2 for data determination or the like may be an internal oscillator or a carrier wave from the interrogator 1. When a carrier wave is used as a clock, the threshold voltage at the time of waveform shaping for clock extraction may be lowered so that the clock can be extracted even when the amplitude is attenuated (Z in FIG. 2). The signal that can be extracted from the circuit is unstable because the waveform is distorted by the sum of X and Y in FIG. 2, and this must be taken into consideration.
Therefore, when the amplitude is attenuated, that is, when the phase inversion is confirmed in the reception waveform Z, the clock extraction from the carrier wave is stopped,
It is possible to use a method of extracting a clock only when there is no phase inversion.
【0027】実施の形態2.図7は図2の振幅減衰時、
つまり受信波形Zの時に位相反転が確認された場合、搬
送波からのクロック抽出を中止し、位相反転が無いとき
のみにクロックを抽出する例を示した回路構成、図8は
図7による信号出力波形を示す波形図である。すなわち
図7において、28は応答器2の送受信回路10すなわ
ち並列共振回路の出力端に接続された位相反転検出回
路、29は同様に応答器2の並列共振回路すなわち送受
信回路10の出力端に接続された波形成形部、30は位
相反転検出回路28および波形成形部29の出力を入力
とするクロック生成部、31はこのクロック生成部30
および位相反転検出回路28の出力を入力とするカウン
タ、32はこのカウンタ31および位相反転検出回路2
8の出力端に接続されたデータラッチ、33はこのデー
タラッチ32およびカウンタ31の出力端に接続された
データ判定部である。そしてこのデータ判定部33の出
力端は制御部13に接続される。Embodiment 2. FIG. 7 shows the amplitude attenuation of FIG.
That is, when the phase inversion is confirmed in the reception waveform Z, the circuit configuration showing an example in which the clock extraction from the carrier wave is stopped and the clock is extracted only when there is no phase inversion, FIG. 8 is the signal output waveform according to FIG. It is a waveform diagram showing. That is, in FIG. 7, 28 is a phase inversion detection circuit connected to the transmitting / receiving circuit 10 of the responder 2, that is, the output terminal of the parallel resonant circuit, and 29 is similarly connected to the parallel resonant circuit of the responder 2, that is, the output terminal of the transmitting / receiving circuit 10. The waveform shaping unit 30 is a clock generation unit which receives the outputs of the phase inversion detection circuit 28 and the waveform shaping unit 29, and 31 is the clock generation unit 30.
And a counter which receives the output of the phase inversion detection circuit 28, and 32, the counter 31 and the phase inversion detection circuit 2.
A data latch 33 connected to the output end of 8 and a data determination unit 33 connected to the output ends of the data latch 32 and the counter 31. The output terminal of the data determination unit 33 is connected to the control unit 13.
【0028】次に図7における動作について説明する。
ここでは質問器1は0°と180°の位相をもつ2値の
PSKで送信しているが、さらにデジタル値に応じて搬
送波の波数を異ならせるPNM(PulseNumbe
r Modulation)を付加している。これは応
答器2側で符号が反転したことのみを示すのではなく、
搬送波の波数または位相が反転するまでの時間からデジ
タル値の判定を可能として通信の信頼性を高めるためで
ある。図8では送信波を“1”のときに20波、“0”
のときに10波で構成しており、1ビット毎に位相を反
転させている。応答器2はこの搬送波を受信すると、位
相反転検出回路28によって図8jのような位相の切り
替わりを判断する信号を得る。位相反転検出回路28と
しては図3、図4、または図6のような回路が考えられ
る。一方、共振回路の一端から抽出し、波形成形した信
号kをクロック生成部30に入力する。クロック生成部
30は、信号jが“H”の時には出力を“L”に、信号
jが“L”の時は信号kを出力するような信号lを生成
し、出力信号lはカウンタ31に入力される。カウンタ
31は反転検出の信号jが“H”になってから次に
“H”になるまでの信号lのパルス数をカウントし、カ
ウント数mをデータラッチ32に保持させる。その後カ
ウンタ29のカウント値を0にして信号lの入力待機状
態となる。一方、データラッチ30に保持された波数か
らデジタル値“0”または“1”を、カウンタ31があ
る値になったときデータ判定部33で判定する。図8で
はカウンタ値が3になったときに、データ判定タイミン
グ信号oが“H”になり、その立ち上がりでデータラッ
チに保持されているカウント数からデジタル値pを判定
している。なお、データ判定部33ではデジタル値を判
定するカウント数のしきい値にある程度の幅を持たせて
おり、図8の例ではカウント数5〜10の時“0”、1
5〜20で“1”としている。またカウンタ31がカウ
ント値5になったときに発生する信号qを、制御部13
ではデータの処理等を行うためのクロックとして使用す
る。Next, the operation in FIG. 7 will be described.
Here, the interrogator 1 transmits with binary PSK having a phase of 0 ° and 180 °, but further, the PNM (Pulse Number) that makes the wave number of the carrier wave different according to the digital value.
r Modulation) is added. This does not only indicate that the sign is inverted on the transponder 2 side, but
This is because the digital value can be determined from the time until the wave number or the phase of the carrier wave is inverted, and the reliability of communication is improved. In FIG. 8, when the transmission wave is “1”, 20 waves, “0”
In this case, the waveform is composed of 10 waves, and the phase is inverted for each bit. When the transponder 2 receives this carrier wave, the phase inversion detection circuit 28 obtains a signal for judging the phase switching as shown in FIG. 8j. As the phase inversion detection circuit 28, a circuit as shown in FIG. 3, FIG. 4, or FIG. 6 can be considered. On the other hand, the signal k, which is extracted from one end of the resonance circuit and waveform-shaped, is input to the clock generation unit 30. The clock generation unit 30 generates a signal 1 that outputs “L” when the signal j is “H” and outputs a signal k when the signal j is “L”. The output signal 1 is output to the counter 31. Is entered. The counter 31 counts the number of pulses of the signal l from when the inversion detection signal j becomes “H” to the next “H”, and holds the count number m in the data latch 32. After that, the count value of the counter 29 is set to 0 and the input standby state of the signal 1 is set. On the other hand, when the counter 31 reaches a certain value, the data determination unit 33 determines the digital value “0” or “1” from the wave number held in the data latch 30. In FIG. 8, when the counter value becomes 3, the data determination timing signal o becomes “H”, and at the rising edge thereof, the digital value p is determined from the count number held in the data latch. In the data determination unit 33, the threshold value of the count number for determining the digital value has a certain width. In the example of FIG. 8, when the count number is 5 to 10, “0”, 1
It is set to "1" in 5 to 20. Further, the signal q generated when the counter 31 reaches the count value 5 is
Then, it is used as a clock for processing data.
【0029】なお、制御部13のクロックやデータ判定
のタイミングは、例に示した以外のカウント値を用いて
もよく、また複数のタイミングを作成してもよい。ま
た、ここでは波の数にてデジタル値を判断しているが、
位相が反転するまでの時間を内蔵した発振器による高速
なクロックで計測してもよい。ここでデジタルデータに
あわせてPNMで変調することにより、応答器2は波数
または位相が反転するまでの時間からデジタルデータを
判断できるとともに、スタート信号、等の符号も作成す
ることができる。例えば質問器1は通信の始めにスター
ト信号と判断できる波数の搬送波を送信し、その波数を
カウントさせることで、“0101”のようなある決ま
ったデジタルデータを送信して通信の始まりを応答器2
に教える必要がなくなる。Note that the clock and data determination timing of the control unit 13 may use count values other than those shown in the examples, or a plurality of timings may be created. Also, here the digital value is judged by the number of waves,
The time until the phase is inverted may be measured by a high-speed clock with an internal oscillator. Here, by modulating the digital data with the PNM, the transponder 2 can judge the digital data from the time until the wave number or the phase is inverted, and can also generate a code such as a start signal. For example, the interrogator 1 transmits a carrier wave having a wave number that can be determined as a start signal at the beginning of communication, and by counting the wave number, it transmits certain fixed digital data such as “0101” to notify the start of communication as a responder. Two
Eliminates the need to teach.
【0030】この実施の形態では質問器2が1ビットの
データ毎に位相を180°反転させた搬送波を送信し、
かつデジタルデータによって位相を変化させるまでの搬
送波の数を異ならせるPNMを用いているので、応答器
2は位相の切り替わりを共振回路の急峻な振幅変化によ
り判断し、デジタルデータの復調は振幅の変化までの搬
送波の波数または位相が反転するまでの時間により判断
することが可能である。またASKと比べて振幅の変化
が急峻であることから振動エネルギーの残留を考慮する
必要が無くなり、1ビットの搬送波の数を少なくした高
速な通信が可能となり、質問器と応答器2の通信時間の
短縮が可能となる。In this embodiment, the interrogator 2 transmits a carrier wave whose phase is inverted by 180 ° for each 1-bit data,
Moreover, since the PNM that changes the number of carriers until the phase is changed according to the digital data is used, the transponder 2 judges the phase switching by the sharp amplitude change of the resonance circuit, and the demodulation of the digital data changes the amplitude. It is possible to judge by the wave number of the carrier wave or the time until the phase is inverted. In addition, the amplitude change is steeper than ASK, so it is not necessary to consider the residual vibration energy, and high-speed communication with a reduced number of 1-bit carriers is possible. Can be shortened.
【0031】[0031]
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、質問器は
コマンドデータのデジタル値の変化毎に送信する搬送波
の位相を180°反転するPSKで変調し、一方、応答
器は共振回路に励振される振動エネルギーの和により発
生する受信波形の急峻な減衰を復調回路にて検知するよ
うに構成したので、質問器が送信するデジタルデータの
反転、またはデジタルデータの1ビットの開始、終了を
判断することができ、また振動エネルギーの残留を考慮
して質問器が搬送波を送信しない期間を十分にとる必要
のあるASKに比べて1ビットの期間を短くすることが
可能であり、質問器と応答器の通信時間を短縮できる効
果がある。According to the first aspect of the invention, the interrogator modulates the phase of the carrier wave to be transmitted by PSK which inverts by 180 ° for each change of the digital value of the command data, while the responder is the resonant circuit. Since the demodulation circuit is configured to detect the steep attenuation of the received waveform generated by the sum of the excited vibrational energy, the inversion of the digital data transmitted by the interrogator or the start and end of 1 bit of the digital data can be performed. It is possible to make a judgment, and it is possible to shorten the 1-bit period compared to ASK, which requires a sufficient period during which the interrogator does not transmit the carrier wave in consideration of the residual vibration energy. This has the effect of shortening the communication time of the transponder.
【0032】請求項2記載の発明によれば、質問器はコ
マンドデータ等を構成するデジタルデータの1ビット毎
に搬送波の位相を180°反転させ、かつ質問器は搬送
波の位相を反転させた後、次の位相を反転させるまでの
搬送波の波数を、デジタルデータによって異ならせて送
信し、応答器は共振回路で受信した質問器からの位相が
反転した搬送波と共振回路に残留する振動エネルギーが
重なることにより発生する急峻な振幅の変化で、デジタ
ル値の1ビットの開始、または終了を検知するととも
に、振幅の変化から次の振幅の変化が発生するまでの搬
送波の波数から上記質問器が送信したデジタルデータを
判定するように構成したので、請求項1と同様に、質問
器が送信するデジタルデータの反転、またはデジタルデ
ータの1ビットの開始、終了を判断することができ、ま
た振動エネルギーの残留を考慮して質問器が搬送波を送
信しない期間を十分にとる必要のあるASKに比べて1
ビットの期間を短くすることが可能であり、質問器と応
答器の通信時間を短縮できる効果がある。According to the second aspect of the present invention, the interrogator inverts the phase of the carrier by 180 ° for each bit of the digital data forming the command data and the interrogator inverts the phase of the carrier. , The wave number of the carrier until the next phase inversion is transmitted by changing it according to the digital data, and the responder receives the phase-inverted carrier from the interrogator received by the resonant circuit and the vibration energy remaining in the resonant circuit. The abrupt change in the amplitude causes the detection of the start or end of 1 bit of the digital value, and the interrogator transmitted from the wave number of the carrier wave from the change in the amplitude to the occurrence of the next change in the amplitude. Since the digital data is configured to be determined, the inversion of the digital data transmitted by the interrogator or the opening of one bit of the digital data is performed as in the case of claim 1. , 1 compared to ASK that must take you to determine the end, also a period in which the interrogator in consideration does not send the carrier a residual vibration energy enough
The bit period can be shortened, and the communication time between the interrogator and the responder can be shortened.
【0033】請求項3記載の発明によれば、請求項1ま
たは請求項2において、応答器は共振回路の一端から抽
出した搬送波を用いて、抱絡線検波にて振幅の変化を検
知し、質問器からの搬送波の位相の変化を検知するよう
に構成したので、請求項1または請求項2と同様に、質
問器が送信するデジタルデータの反転、またはデジタル
データの1ビットの開始、終了を判断することができ、
また振動エネルギーの残留を考慮して質問器が搬送波を
送信しない期間を十分にとる必要のあるASKに比べて
1ビットの期間を短くすることが可能であり、質問器と
応答器の通信時間を短縮できる効果がある。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the transponder detects a change in amplitude by envelope detection using the carrier wave extracted from one end of the resonance circuit, Since it is configured to detect the change in the phase of the carrier wave from the interrogator, the inversion of the digital data transmitted by the interrogator or the start or end of one bit of the digital data is performed as in the case of claim 1 or 2. Can judge,
In addition, it is possible to shorten the 1-bit period compared to ASK, which requires a sufficient period in which the interrogator does not transmit the carrier wave in consideration of residual vibration energy, and the communication time between the interrogator and the responder can be shortened. There is an effect that can be shortened.
【0034】請求項4記載の発明によれば、請求項1ま
たは請求項2において、応答器は共振回路の一端から抽
出した搬送波を第1のインバータに入力し、一方、共振
回路の他端から抽出した搬送波を第2のインバータに入
力し、第1および第2のインバータの出力の論理和をと
り、その出力をフィルタに通した信号から、質問器から
の搬送波の位相の変化を検知するように構成したので、
請求項1または請求項2と同様に、質問器が送信するデ
ジタルデータの反転、またはデジタルデータの1ビット
の開始、終了を判断することができ、また振動エネルギ
ーの残留を考慮して質問器が搬送波を送信しない期間を
十分にとる必要のあるASKに比べて1ビットの期間を
短くすることが可能であり、質問器と応答器の通信時間
を短縮できる効果がある。According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the transponder inputs the carrier wave extracted from one end of the resonance circuit to the first inverter, and the other end of the resonance circuit from the other end. The extracted carrier wave is input to the second inverter, the logical sum of the outputs of the first and second inverters is taken, and the change in the phase of the carrier wave from the interrogator is detected from the signal obtained by filtering the output. Since it was configured to
Similar to claim 1 or claim 2, it is possible to determine the inversion of the digital data transmitted by the interrogator, or the start and end of one bit of the digital data. It is possible to shorten the 1-bit period as compared with ASK, which requires a sufficient period in which no carrier wave is transmitted, and it is effective in shortening the communication time between the interrogator and the responder.
【0035】請求項5記載の発明によれば、請求項1ま
たは請求項2において、応答器は共振回路の一端から抽
出した搬送波を第1のインバータに入力し、一方、共振
回路の同端から抽出した搬送波を第2のインバータに入
力するとともにその出力と第2のインバータの入力を抵
抗にて帰還し、第1および第2のインバータの出力の排
他的論理和をとり、その出力をフィルタに通した信号か
ら、質問器からの搬送波の位相の変化を検知するように
構成したので、請求項1または請求項2と同様に、質問
器が送信するデジタル値の反転、またはデジタル値の1
ビットの開始、終了を判断することができ、また振動エ
ネルギーの残留を考慮して質問器が搬送波を送信しない
期間を十分にとる必要のあるASKに比べて1ビットの
期間を短くすることが可能であり、質問器と応答器の通
信時間を短縮できる効果がある。According to the fifth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the transponder inputs the carrier wave extracted from one end of the resonance circuit to the first inverter, while the responder inputs the carrier wave from the same end of the resonance circuit. The extracted carrier wave is input to the second inverter, and the output and the input of the second inverter are fed back by a resistor, the exclusive OR of the outputs of the first and second inverters is taken, and the output is used as a filter. Since the change of the phase of the carrier wave from the interrogator is detected from the passed signal, the inversion of the digital value transmitted by the interrogator or the digital value of 1 is performed as in the case of claim 1 or claim 2.
It is possible to determine the start and end of a bit, and it is possible to shorten the 1-bit period compared to ASK, which requires a sufficient period during which the interrogator does not transmit the carrier in consideration of residual vibration energy. Therefore, there is an effect that the communication time between the interrogator and the responder can be shortened.
【0036】請求項6記載の発明によれば、質問器に、
コマンドデータ等を構成するデジタルデータが変化する
毎に搬送波の位相を180°反転させた符号を生成する
制御部と、この制御部によって生成された符号にしたが
って変調を行う変調部と、上記変調部によって変調され
た搬送波を送信する送信手段を、また応答器には、質問
器から送信されたデジタル信号を受信する共振回路で受
信した質問器からの位相が反転した搬送波と共振回路に
残留する振動エネルギーが重なることにより発生する急
峻な振幅の変化で、コマンドデータのデジタル値が変化
したことを検知する復調部を設けるように構成したの
で、請求項1と同様に、質問器が送信するデジタルデー
タの反転、またはデジタルデータの1ビットの開始、終
了を判断することができ、また振動エネルギーの残留を
考慮して質問器が搬送波を送信しない期間を十分にとる
必要のあるASKに比べて1ビットの期間を短くするこ
とが可能であり、質問器と応答器の通信時間を短縮でき
る効果がある。According to the invention of claim 6, in the interrogator,
A control unit that generates a code by inverting the phase of a carrier wave by 180 ° each time digital data that forms command data or the like changes, a modulation unit that performs modulation according to the code generated by this control unit, and the modulation unit. The transmitting means for transmitting the carrier wave modulated by the interrogator, and the responder for receiving the digital signal transmitted from the interrogator are the resonance circuit that receives the digital signal transmitted from the interrogator Since the demodulation unit for detecting the change in the digital value of the command data due to the sharp change in the amplitude caused by the overlap of energy is provided, the digital data transmitted by the interrogator as in claim 1 is provided. It is possible to determine the inversion of, or the start and end of 1 bit of digital data. Period not to transmit a wave as compared to ASK required to be taken sufficiently it is possible to shorten the period of one bit, which reduces the communication time interrogator and.
【0037】請求項7記載の発明によれば、質問器に、
コマンドデータ等を構成するデジタルデータの1ビット
毎に搬送波の位相を180°反転させ、かつ上記搬送波
の位相を反転させた後、次の位相を反転させるまでの搬
送波の波数を、デジタル値によって異ならせるような符
号を生成する制御部と、この制御部によって生成された
符号にしたがって変調を行う変調部と、上記変調部によ
って変調された搬送波を送信する送信手段とを設け、ま
た応答器には質問器からの反転された搬送波を受信する
受信手段と、この受信手段によって受信された搬送波を
波形成形する波形成形回路と、搬送波と共振回路に残留
する振動エネルギーが重なることにより発生する急峻な
振幅の変化で、デジタルデータの1ビットの開始、また
は終了を検知する位相反転検出回路と、この位相反転検
出回路と波形成形回路の出力からクロックを生成するク
ロック生成回路と、このクロック生成回路と位相反転検
出回路の出力からデジタルデータの波数をカウントする
カウンタと、このカウンタの出力から上記デジタル値を
判定するデータ判定部、およびこのデータ判定部の出力
によりメモリとのアクセスなどを制御する制御部を設け
るように構成したので、請求項2と同様に、デジタル値
の1ビットの開始、終了を判断することができ、また振
動エネルギーの残留を考慮して質問器が搬送波を送信し
ない期間を十分にとる必要のあるASKに比べて1ビッ
トの期間を短くすることが可能であり、質問器と応答器
の通信時間を短縮できる効果がある。According to the invention of claim 7, in the interrogator,
If the phase of the carrier wave is inverted by 180 ° for each bit of the digital data forming the command data, and if the phase of the carrier wave is inverted and the wave number of the carrier wave until the next phase is changed depends on the digital value. A control unit that generates such a code, a modulation unit that performs modulation according to the code generated by this control unit, and a transmission unit that transmits the carrier wave modulated by the modulation unit are provided. The receiving means for receiving the inverted carrier wave from the interrogator, the waveform shaping circuit for shaping the carrier wave received by the receiving means, and the steep amplitude generated by the vibration energy remaining on the carrier wave and the resonance circuit Phase inversion detection circuit that detects the start or end of 1 bit of digital data, and this phase inversion detection circuit and waveform shaping A clock generation circuit that generates a clock from the output of the path, a counter that counts the wave number of digital data from the outputs of the clock generation circuit and the phase inversion detection circuit, and a data determination unit that determines the digital value from the output of this counter, Further, since the control section for controlling access to the memory and the like is provided by the output of the data judging section, it is possible to judge the start and end of 1 bit of the digital value, as in the second aspect. It is possible to shorten the 1-bit period compared to ASK, which requires a sufficient period during which the interrogator does not transmit the carrier wave in consideration of residual vibration energy, and shortens the communication time between the interrogator and the responder. There is an effect that can be done.
【図1】この発明の実施の形態1の非接触データの送受
信方法を実現する非接触データの送受信装置の応答器の
構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a responder of a contactless data transmitter / receiver for realizing a contactless data transmission / reception method according to a first embodiment of the present invention.
【図2】この発明による非接触データ送受信方法および
その装置における質問器と応答器の送受信波形を示す波
形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing transmission / reception waveforms of an interrogator and a responder in the non-contact data transmission / reception method and device according to the present invention.
【図3】この発明による非接触データ送受信方法および
その装置における抱絡線検波回路の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of an envelope detection circuit in the non-contact data transmission / reception method and device according to the present invention.
【図4】この発明における非接触データ送受信方法およ
びその装置の第2の形態を示すもので、復調部の別の構
成例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing another example of the configuration of the demodulation section, showing the second mode of the non-contact data transmitting / receiving method and the apparatus thereof according to the present invention.
【図5】図4における各部の波形を示す波形図である。5 is a waveform diagram showing waveforms of respective portions in FIG.
【図6】この発明における非接触データ送受信方法およ
びその装置の第2の形態を示すもので、図4の変形例と
して復調部の別の構成例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a second embodiment of the non-contact data transmitting / receiving method and the apparatus thereof according to the present invention, and is a circuit diagram showing another configuration example of the demodulation section as a modification of FIG.
【図7】図2に示すデジタルデータの振幅減衰時に位相
反転が確認された場合、搬送波からのクロック抽出を中
止し、位相反転が無いときのみにクロックを抽出する例
を示した回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing an example in which when phase inversion is confirmed when the amplitude of the digital data shown in FIG. 2 is attenuated, clock extraction from the carrier wave is stopped and the clock is extracted only when there is no phase inversion. .
【図8】図7による信号出力波形を示す波形図である。8 is a waveform diagram showing a signal output waveform according to FIG.
【図9】非接触データ通信装置において、質問器と応答
器の一般的な使用状態を示す概要図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing a general usage state of an interrogator and a responder in a non-contact data communication device.
【図10】図10は従来の非接触データ通信装置の構成
を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a conventional non-contact data communication device.
【図11】従来の非接触データ通信装置の質問器と質問
器の送受信状態における通信波形を示す波形図である。FIG. 11 is a waveform diagram showing communication waveforms in an interrogator of a conventional non-contact data communication device and a transmission / reception state of the interrogator.
1 質問器 2 応答器 3 通信エリア 6 送信部 10 受信部 11 電源部 12 復調部 13 制御部 14 メモリ 15 変調部 18 抱絡線検波回路 22 第1のインバータ 23 第2のインバータ 24 否論理和回路 27 排他的論理和回路 R14 抵抗 1 Interrogator 2 Responder 3 Communication Area 6 Transmitter 10 Receiver 11 Power Supply 12 Demodulator 13 Controller 14 Memory 15 Modulator 18 Envelope Detection Circuit 22 First Inverter 23 Second Inverter 24 Non-OR Circuit 27 Exclusive OR circuit R14 Resistor
Claims (7)
タ等で変調した搬送波を送信するとともに、上記応答器
はこの搬送波を共振回路にて受信、復調し、上記コマン
ド等の指示に従い、上記質問器に対し応答用データを送
信する非接触データ送受信方法において、上記質問器は
コマンドデータ等を構成するデジタルデータが変化する
毎に搬送波の位相を180°反転させて送信し、上記応
答器は共振回路で受信した質問器からの位相が反転した
搬送波と共振回路に残留する振動エネルギーが重なるこ
とにより発生する急峻な振幅の変化で、上記コマンドデ
ータのデジタル値が変化したことを検知することを特徴
とする非接触データ通信方法。1. The interrogator transmits a carrier wave modulated with command data or the like to the responder, and the responder receives and demodulates the carrier wave by a resonance circuit, and the interrogator follows the instruction of the command or the like. In the non-contact data transmission / reception method of transmitting response data to the transmitter, the interrogator inverts the phase of the carrier wave by 180 ° each time the digital data forming the command data or the like changes, and the responder resonates. The change in the digital value of the command data is detected by the sharp change in the amplitude that occurs when the carrier wave whose phase is inverted from the interrogator received by the circuit overlaps with the vibration energy remaining in the resonance circuit. Contactless data communication method.
タ等で変調した搬送波を送信するとともに、上記応答器
はこの搬送波を共振回路にて受信、復調し、上記コマン
ド等の指示に従い、上記質問器に対し応答用データを送
信する非接触データ送受信方法において、上記質問器は
コマンドデータ等を構成するデジタル値の1ビット毎に
搬送波の位相を180°反転させ、かつ上記質問器は搬
送波の位相を反転させた後、次の位相を反転させるまで
の搬送波の波数を、上記デジタルデータによって異なら
せて送信し、上記応答器は共振回路で受信した質問器か
らの位相が反転した搬送波と共振回路に残留する振動エ
ネルギーが重なることにより発生する急峻な振幅の変化
で、上記デジタル値の1ビットの開始、または終了を検
知するとともに、上記振幅の変化から次の振幅の変化が
発生するまでの搬送波の波数、または時間から上記質問
器が送信したデジタル値を判定することを特徴とする非
接触データ通信方法。2. The interrogator transmits a carrier wave modulated by command data or the like to the responder, and the responder receives and demodulates the carrier wave by a resonance circuit, and the interrogator responds to the command or the like according to the instruction. In the non-contact data transmission / reception method of transmitting response data to the interrogator, the interrogator inverts the phase of the carrier wave by 180 ° for every 1 bit of the digital value forming the command data, and the interrogator inquires the phase of the carrier wave. After reversing, the wave number of the carrier until the next phase is reversed is transmitted by changing the digital data according to the digital data, and the responder receives the carrier wave whose phase is reversed from the interrogator received by the resonance circuit and the resonance circuit. The start or end of 1 bit of the digital value is detected by the sharp change in the amplitude caused by the overlapping of the remaining vibration energy, and Non-contact data communication method characterized by determining a digital value the interrogator is sent from the change in the amplitude carrier wave of wave number to change in the next amplitude is generated or time.
器は共振回路の一端から抽出した搬送波を用いて、抱絡
線検波にて上記振幅の変化を検知し、質問器からの搬送
波の位相の変化を検知することを特徴とする非接触デー
タ通信方法。3. The responder according to claim 1 or 2, wherein the carrier wave extracted from one end of the resonance circuit is used to detect a change in the amplitude by envelope detection, and the phase of the carrier wave from the interrogator is detected. A non-contact data communication method, which is characterized by detecting a change in the data.
器は共振回路の一端から抽出した搬送波を第1のインバ
ータに入力し、一方、共振回路の他端から抽出した搬送
波を第2のインバータに入力し、第1および第2のイン
バータの出力の論理和をとり、その出力をフィルタに通
した信号から、質問器からの搬送波の位相の変化を検知
することを特徴とする非接触データ通信方法。4. The transponder according to claim 1 or 2, wherein the carrier wave extracted from one end of the resonance circuit is input to the first inverter, and the carrier wave extracted from the other end of the resonance circuit is input to the second inverter. Non-contact data communication, characterized by detecting the change in the phase of the carrier wave from the interrogator from the signal obtained by ORing the outputs of the first and second inverters Method.
器は共振回路の一端から抽出した搬送波を第1のインバ
ータに入力し、一方、共振回路の同端から抽出した搬送
波を第2のインバータに入力するとともにその出力と第
2のインバータの入力を抵抗にて帰還し、第1および第
2のインバータの出力の排他的論理和をとり、その出力
をフィルタに通した信号から、質問器からの搬送波の位
相の変化を検知することを特徴とする非接触データ通信
方法。5. The transponder according to claim 1 or 2, wherein the transponder inputs a carrier extracted from one end of the resonance circuit to the first inverter, while the transponder extracts the carrier extracted from the same end of the resonance circuit into the second inverter. To the output of the second inverter and a feedback of the output of the second inverter by a resistor, the exclusive OR of the outputs of the first and second inverters, and the output of the filtered signal from the interrogator. A non-contact data communication method, which is characterized by detecting a change in the phase of a carrier wave.
に対し、コマンドやデータを送信し、上記応答器はこの
コマンドに対し内部のメモリとアクセスするとともに、
上記応答器から上記質問器に対し応答用データを送信す
る非接触データ送受信装置において、上記質問器にはコ
マンドデータ等を構成するデジタル値が変化する毎に搬
送波の位相を180°反転させた符号を発生する制御部
と、この制御部によって生成された符号にしたがって変
調を行う変調部と、上記変調部にて変調された搬送波を
送信する送信手段を、また上記応答器には上記質問器か
ら送信されたデジタル信号を受信する共振回路で受信し
た質問器からの位相が反転した搬送波と共振回路に残留
する振動エネルギーが重なることにより発生する急峻な
振幅の変化で、上記コマンドデータのデジタル値が変化
したことを検知する復調部を設けたことを特徴とする非
接触データ送受信装置。6. An interrogator transmits a command or data to a responder in a communication area, and the responder accesses an internal memory for the command, and
In the non-contact data transmission / reception device that transmits response data from the transponder to the interrogator, the interrogator has a code obtained by inverting the phase of the carrier by 180 ° whenever the digital value forming the command data or the like changes. , A modulator for performing modulation according to the code generated by the controller, a transmitter for transmitting the carrier wave modulated by the modulator, and the interrogator from the interrogator. The digital value of the above command data changes due to a sharp change in the amplitude that occurs when the phase-inverted carrier wave received from the interrogator received by the resonance circuit that receives the transmitted digital signal overlaps with the vibration energy remaining in the resonance circuit. A non-contact data transmission / reception device, comprising a demodulation unit for detecting a change.
に対し、コマンドやデータを送信し、上記応答器はこの
コマンドに対し内部のメモリとアクセスするとともに、
上記応答器から上記質問器に対し応答用データを送信す
る非接触データ送受信装置において、上記質問器にはコ
マンドデータ等を構成するデジタル値の1ビット毎に搬
送波の位相を180°反転させ、かつ上記搬送波の位相
を反転させた後、次の位相を反転させるまでの搬送波の
波数を、上記デジタル値によって異ならせるような符号
を生成する制御部と、この制御部によって生成された符
号にしたがって変調を行う変調部と、上記変調部にて変
調された搬送波を送信する送信手段とを設け、また上記
応答器には上記質問器からの反転された搬送波を受信す
る受信手段と、この受信手段によって受信された搬送波
を波形成形する波形成形回路と、上記搬送波と共振回路
に残留する振動エネルギーが重なることにより発生する
急峻な振幅の変化で、上記デジタル値の1ビットの開
始、または終了を検知する位相反転検出回路と、この位
相反転検出回路と上記波形成形回路の出力からクロック
を生成するクロック生成回路と、このクロック生成回路
と上記位相反転検出回路の出力から上記デジタル値の波
数をカウントするカウンタと、このカウンタの出力から
上記デジタル値を判定するデータ判定部、およびこのデ
ータ判定部の出力により上記メモリとのアクセス等を制
御する制御部を設けたことを特徴とする非接触データ通
信装置。7. An interrogator transmits a command or data to a responder in a communication area, and the responder accesses an internal memory for the command, and
In a non-contact data transmitter / receiver for transmitting response data from the transponder to the interrogator, the interrogator inverts the phase of a carrier wave by 180 ° for each bit of a digital value forming command data or the like, and After inverting the phase of the carrier wave, a control unit that generates a code that makes the wave number of the carrier wave until the next phase inversion changes according to the digital value, and modulates according to the code generated by this control unit. And a receiving means for receiving the inverted carrier wave from the interrogator in the transponder, and a transmitting means for transmitting the carrier wave modulated by the modulating section. Waveform shaping circuit that shapes the received carrier wave and abrupt changes in amplitude that occur due to overlapping of the above carrier wave and vibration energy remaining in the resonance circuit , A phase inversion detection circuit for detecting the start or end of one bit of the digital value, a clock generation circuit for generating a clock from the outputs of the phase inversion detection circuit and the waveform shaping circuit, the clock generation circuit and the phase A counter that counts the wave number of the digital value from the output of the inversion detection circuit, a data determination unit that determines the digital value from the output of the counter, and a control that controls the access to the memory and the like by the output of the data determination unit A non-contact data communication device having a section.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13276196A JP3205260B2 (en) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | Non-contact data transmission / reception method and device |
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JPH09298485A true JPH09298485A (en) | 1997-11-18 |
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