JP3578909B2

JP3578909B2 - Non-contact data transmission / reception device, non-contact data transmission / reception method, and non-contact data transmission / reception system

Info

Publication number: JP3578909B2
Application number: JP11254398A
Authority: JP
Inventors: 亮奥本
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 1998-04-22
Filing date: 1998-04-22
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2018-04-22
Also published as: JPH11308146A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、予め設置された複数の質問器と複数の携帯型の応答器との間でデータを送受信する非接触データ送受信装置、非接触データ送受信方法および非接触データ送受信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の非接触データ送受信装置を応用したスキーリフト乗り場に設置された検札装置であるゲートの一例を示す斜視図である。図において、９１−１〜９１−３はゲートであり、１１１−１〜１１１−３は、ゲート９１−１〜９１−３に設けられ、スキーヤ２０１がいないときには閉状態にあり、スキーヤ２０１により応答器としてのＩＤカード１０２−１が呈示され、そのＩＤカード１０２−１が有効である場合に開状態になるフラッパである。
【０００３】
１０１−１〜１０１−３は、ゲート９１−１〜９１−３に内蔵され、スキーヤ２０１の携帯するＩＤカードとの間で所定のデータを送受信する質問器であり、４−１〜４−３は、ゲート９１−１〜９１−３に設けられ、質問器１０１−１〜１０１−３からのデータを電磁波または電波として送出するとともに、ＩＤカードから電磁波または電波として送出されたデータを検出するアンテナ部である。
【０００４】
３−１〜３−３は、質問器１０１−１〜１０１−３による処理結果をスキーヤ２０１に対して表示する表示器である。
【０００５】
なお、各ゲート９１−１〜９１−３は、アンテナ部４−１〜４−３より送信されるデータが他のゲート９１−１〜９１−３、およびＩＤカード１０２−１に受信されにくくするように、通常２．５メートル程度の間隔で設置されている。
【０００６】
次に動作について説明する。
ゲート９１−１の質問器１０１−１は、送信するデータで搬送波を変調し、生成された変調波をアンテナ部４−１に出力する。その変調波は、アンテナ部４−１から電磁波または電波として送出される。
【０００７】
このとき、スキーヤ２０１により、ＩＤカード１０２−１がゲート９１−１のアンテナ部４−１に近づけられると、質問器１０１−１とＩＤカード１０２−１との間でデータの送受信が実行される。
【０００８】
スキーヤ２０１に携帯されたＩＤカード１０２−１は、その変調波を受信し、その搬送波成分を、内部回路の電力として利用するとともに、送信されてきたデータを抽出し、そのデータに対応する処理を行う。
【０００９】
例えば、予めスキーヤ２０１が予め支払っている金額をＩＤカード１０２−１に記憶させておき、質問器１０１−１によりスキーリフトの利用料金を徴収するためのデータが送信されるようにすると、ＩＤカード１０２−１は、まず、記憶している金額（残金）のデータを読み出し、その金額がスキーリフトの利用料金以上であるか否かを判定し、残金がスキーリフトの利用料金より少ない場合、その旨を表す返答データをゲート９１−１に対して送信し、残金がスキーリフトの利用料金以上であると判定した場合、記憶されている金額からスキーリフトの利用料金を差し引いた金額を残金として記憶した後、例えば残金を示す応答データをゲート９１−１に対して送信する。
【００１０】
ゲート９１−１のアンテナ部４−１は、ＩＤカード１０２−１より送信されてきた応答データを受信し、電気信号として質問器１０１−１に出力する。質問器１０１−１は、その応答データが、残金が不足していることを示すものである場合、警告を表示器３−１に表示させ、その応答データが残金を示すものである場合、その残金を表示器３−１に表示させるとともに、フラッパ１１１−１を回動させて開状態にする。なお、応答データが、残金が不足していることを示すものである場合、フラッパ１１１−１は、閉状態のままである。
【００１１】
以上のようにして、質問器１０１−１とＩＤカード１０２−１との間でデータの送受信が行われる。
【００１２】
しかしながら、図７に示すように、スキーヤが通れる程度の狭い間隔で、複数の質問器１０１−１〜１０１−３のアンテナ部４−１〜４−３を設置する場合、質問器１０１−１は、他の質問器１０１−２，１０１−３が送出したデータを受信し、誤動作を行う可能性がある。
【００１３】
図８は、混信が発生する場合のデータの送受信を説明するタイミングチャートである。
【００１４】
例えば、図７のスキーヤ２０１の他に、ゲート９１−２に近接してＩＤカードを携帯している別のスキーヤ２０１がいる場合、質問器１０１−１とＩＤカード１０２−１との間でデータの送受信が行われるとともに、質問器１０１−２と別のスキーヤ２０１のＩＤカードとの間でもデータの送受信が行われる。
【００１５】
このとき例えば図７に示すように、質問器１０１−１と別のスキーヤ２０１のＩＤカードが同時にデータを送信した場合に混信が質問器１０１−２において発生する可能性がある。同様に、質問器１０１−２とＩＤカード１０２−１が同時にデータを送信した場合に質問器１０１−１において混信が発生する可能性がある。
【００１６】
そこで、混信が発生しないようにするために、質問器１０１−１〜１０１−３が同時にデータを送出しないようにする方法、および質問器１０１−１〜１０１−３毎に異なる周波数の搬送波を使用する方法が例えば特開平６−２９０３２３号公報において提案されている。
【００１７】
また、その他に、アンテナの指向性に基づいて、送信出力および受信感度の高い方向をアンテナ毎に変更することにより混信を抑制することも考えられる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の非接触データ送受信装置は以上のように構成されているので、質問器１０１−１〜１０１−３の設置間隔を、それぞれＩＤカード１０２−１を携帯するスキーヤが通過可能な幅程度に設定するとともに、混信が発生しないようにするために、質問器１０１−１〜１０１−３とＩＤカード１０２−１が同時にデータを送出しないようにする場合、複数の質問器１０１−１〜１０１−３がそれぞれに対応するＩＤカード１０２−１にデータを送信するときに、ＩＤカードの数にほぼ比例して、データの送信に必要な時間が増加するなどの課題があり、質問器１０１−１〜１０１−３毎に異なる周波数の搬送波を使用する場合には、各質問器１０１−１〜１０１−３の搬送波の周波数を設定する作業が煩雑であるとともに、質問器１０１−１〜１０１−３およびＩＤカード１０２−１の送受信回路が複雑になるという課題がある。また、送信出力および受信感度の高い方向を適宜ずらしてアンテナ部４−１〜４−３を設置する場合には、アンテナ部４−１〜４−３を設置する作業が煩雑であるとともに、設置後に経時的にアンテナの向きが変化する可能性があるという課題があった。
【００１９】
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、データを送信するすべての質問器が同一の期間にデータを送信するようにして、質問器の数が増加してもデータの送出に必要な時間をほとんど増加させることなく、質問器のアンテナ部の設置間隔を狭くすることができる非接触データ送受信装置、非接触データ送受信方法および非接触データ送受信システムを得ることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る非接触データ送受信装置は、携帯型の送受信装置に向けて送信する所定のデータの前側に、所定の最大データ長と所定のデータのデータ長との差だけのダミーデータを付加して送信データを生成する送信データ生成部と、所定の周期を有する同期信号に基づく所定のタイミングで送信データの送信を開始する送信部と、携帯型の送受信装置の送信部により送信された応答データを受信する受信部とを備えるものである。
【００２１】
この発明に係る非接触データ送受信装置は、同期信号の周期が、送信データの送信時間と、応答データにおいて最長の応答データの送信時間との和より長い時間に設定されているものである。
【００２２】
この発明に係る非接触データ送受信方法は、第１の送受信装置に向けて送信する所定のデータの前側に、所定の最大データ長と所定のデータのデータ長との差だけのダミーデータを付加して送汎データを生成し、所定の周期を有する同期信号に基づく所定のタイミングで送信データの送信を開始するものである。
【００２３】
この発明に係る非接触データ送受信システムは、周期的に電位が変化する同期信号を発生する同期信号発生手段と、送信されてくるデータを受信する受信部、受信部により受信されたデータに応じた処理を行う処理部、および処理部による処理において生成された応答データを送信する送信部を有する携帯型の第１の送受信装置に非接触で、所定のデータの前側に、所定の最大データ長と所定のデータのデータ長との差だけのダミーデータを付加して生成した送信データを、同期信号の電位が変化するタイミングで第１の送受信装置に向けて送信する送信部と、第１の送受信装置の送信部により送信された応答データを受信する受信部とをそれぞれ有し、所定の間隔で配置された所定の数の第２の送受信装置とを備えたものである。
【００２４】
【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、スキーリフト乗り場に設置された検札装置であるゲートなどに応用される、この発明の実施の形態１による非接触データ送受信システムの構成を示すブロック図であり、図２は、質問器１−１〜１−４の構成と、応答器２−１〜２−４の構成を示すブロック図である。図１において、１−１〜１−４は質問器（非接触データ送受信装置、第２の送受信装置）であり、２−１〜２−４は質問器１−１〜１−４との間でそれぞれデータの送受信を行う例えばＩＣカードにより構成されるＩＤカードなどの応答器（携帯型の送受信装置、第１の送受信装置）であり、６は、質問器１−１〜１−４がデータを送信する期間を同期させるために使用される同期信号を生成する同期信号発振器（同期信号発生手段）であり、５は同期信号発振器６と質問器１−１〜１−４をそれぞれ接続する同期信号線である。
【００２５】
図２において、１は質問器１−１〜１−４と同一の質問器であり、２は応答器２−１〜２−４と同一の応答器であり、３は例えば液晶ディスプレイなどの表示器であり、４はアンテナ部である。質問器１において、１１は、応答器２に向けて送信するデータに、所定の最大データ長とそのデータのデータ長との差だけのダミーデータを付加して送信データを生成し、同期信号発振器６より同期信号線５および同期信号線接続端子１７を介して供給される同期信号の電位がＨレベルからＬレベルへ変化するタイミングで、その送信データを送信部１３に出力し、送信データの送信を開始させるとともに、受信部１６で受信され復調された応答器２からの応答データを受け取る制御部（送信データ生成部）である。制御部１１は、受け取ったデータに対応した処理を行い、接続端子１８を介して表示器３に表示データを適宜出力するとともに、接続端子１９を介して、例えばフラッパ１１１−１を駆動する図示せぬ駆動部に制御信号を出力したりする。
【００２６】
なお、同期信号の周期は、送信データの送信に要する時間と、応答器２の応答データにおいて最大長の応答データの送信に要する時間との和より長くなるように設定されている。
【００２７】
１２は所定の周波数の搬送波を発生する発振器であり、１３は所定の変調方式に基づき、発振器１２により供給される搬送波を制御部１１からのデータで変調し、生成した変調波をアンテナ部４を介して送信する送信部であり、１６はアンテナ部４により検出された電磁波または電波の対応する電気信号から、応答器２の変調部２６における変調方式に対応する復調方式に基づいて応答データを復調する受信部である。
【００２８】
応答器２において、２１は質問器１のアンテナ部４から送出された電磁波または電波を検出し、その電気信号を電源回路２２と復調部２３に出力する受信部であり、２２は供給された電気信号のうち搬送波の成分を抽出し、抽出した成分を整流して生成される直流電力をコンデンサＣｂに蓄積する電源回路である。なお、コンデンサＣｂは、応答器２に設けられている回路の電源として使用される。
【００２９】
２３は受信した電磁波または電波に対応する電気信号から、質問器１の送信部１３における変調方式に対応する復調方式に基づいて元のデータを復調し、そのデータを制御部２４に出力する復調部であり、２４は、復調部２３からのデータに対応する処理を行い、その処理の結果を不揮発性メモリなどで構成されるメモリ２５に記憶させるとともに、応答データとして変調部２６に出力する制御部２４であり、２６は所定の変調方式に基づき、図示せぬ発振器で生成した搬送波を、制御部２４からのデータで変調し、生成した変調波を送信部２７に出力する変調部であり、２７は変調部２６からの変調波を電磁波または電波として送信する送信部である。
【００３０】
次に動作について説明する。
図３及び図４は、４組の質問器と応答器との間のデータの送受信を並行して行うときの動作を説明するタイミングチャートである。
【００３１】
まず、同期信号発振器６は、電位がＨレベルである期間をＴＨとし、電位がＬレベルである期間をＴＬとした周期（ＴＨ＋ＴＬ）の同期信号を生成し、同期信号線５を介して質問器１−１〜１−４の制御部１１に供給する。
【００３２】
質問器１−１〜１−４の制御部１１は、応答器２−１〜２−４に送信するデータの前側にダミーデータを付加して、実際に送信される送信データを生成し、同期信号の電位がＨレベルからＬレベルに変化するタイミングで、その送信データを送信部１３に出力し、送信データの送信を開始させる。
【００３３】
なお、送信データの長さは、すべての質問器１−１〜１−４による送信データの送信に要する時間が同一になるように設定されている。また、図３に示す同期信号では、期間ＴＬと、送信データを送信する期間とが一致しているが、両者は特に一致する必要はなく、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように期間ＴＬより送信データを送信する期間が長くてもまたは短くてもよい。
【００３４】
質問器１−１〜１−４の送信部１３は、制御部１１からの送信データで、発振器１２より供給される搬送波を変調し、生成した変調波を、アンテナ部４を介して対応する応答器２−１〜２−４にそれぞれ送信する。このように固定長のデータを送信する場合、データの送信開始時刻を同期信号の電位が変化する時刻に一致させることにより、同一時刻にデータの送信が終了する。そして、質問器１−１〜１−４によりデータの送信が実行されていない期間に、応答器２−１〜２−４が応答データの送信を実行する。
【００３５】
応答器２−１〜２−４の受信部２１は、質問器１のアンテナ部４から送出された電磁波または電波を検出し、その電気信号を電源回路２２と復調部２３に出力し、電源回路２２は、その電気信号のうちの搬送波成分を抽出した後、整流して、整流した搬送波成分をコンデンサＣｂに蓄積する。一方、復調部２３は、供給された電気信号から、質問器１の送信部１３における変調方式に対応する復調方式に基づいて元のデータを復調し、そのデータを制御部２４に出力する。
【００３６】
制御部２４は、そのデータに対応して各種処理を行い、その結果である応答データを変調部２６に出力する。応答器２−１〜２−４の変調部２６は、所定の変調方式に基づき、その応答データで搬送波を変調し、生成した変調波を送信部２７に出力し、送信部２７は変調部２６からの変調波を電磁波または電波として送信する。
【００３７】
そして、質問器１−１〜１−４の受信部１６は、応答器２−１〜２−４より送信され、アンテナ部４により検出された電磁波または電波に対応する電気信号から、応答器２の変調部２６における変調方式に対応する復調方式に基づいて応答データを復調し、制御部１１に出力する。なお、応答データは、質問器１−１〜１−４がデータの送信を完了した時刻から、次に同期信号の値がＨレベルからＬレベルに変化するタイミングまでに着信するように予め設定されている。このようにすることにより、すべての質問器１−１〜１−４における応答データの受信が完了した後に、次にデータの送信が開始されることになる。質問器１−１〜１−４の制御部１１は、応答データを受け取ると、その応答データに応じて所定の処理（例えば応答器２−１〜２−４からのデータの表示など）を行う。
【００３８】
以上のように、この実施の形態１によれば、データを送信するすべての質問器１−１〜１−４が同一の期間ＴＬにデータを送信するようにしたので、データの送信に必要な時間をほとんど増加させることなく、混信の発生を抑制し、質問器１−１〜１−４のアンテナ部４の設置間隔を狭くする（０．９メートル程度）ことができるという効果が得られる。
【００３９】
実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２による非接触データ送受信システムの構成を示すブロック図である。実施の形態２による非接触データ送受信システムは、複数の質問器のうちのいずれかの質問器１Ａに同期信号発振器２０を内蔵したものである。図５（ａ）に示す質問器１Ａにおいては、同期信号発振器（同期信号発生手段）２０は、質問部１Ａの制御部１１に同期信号を供給する他、同期信号線５を介して質問器１−２〜１−４に同期信号を供給する。
【００４０】
なお、その他の構成は、実施の形態１によるものと同様であるので、その説明を省略する。
【００４１】
以上のように、この実施の形態２によれば、同期信号発振器２０を質問器１Ａに内蔵したので、同期信号発振器２０のために新たな筺体を設ける必要がなく、コストを低減することができるとともに、装置を設置する場所が狭くて済むという効果がある。
【００４２】
なお、図５（ｂ）に示すように、質問器１Ａを同期信号線５の終端とし、質問器１Ａの制御部１１に、同期信号線５を伝送されてくる同期信号を監視する機能を設け、同期信号線５の断線を検出することができるようにしてもよい。また、同期信号を供給される質問器１−２〜１−４の制御部１１に、それぞれ自らが発生したクロックを参照することにより同期信号が正しく供給されていることを監視する機能を設けるようにしてもよい。
【００４３】
さらに、図５（ｂ）または図５（ｃ）に示すように、同期信号発振器２０は、同期信号線５にだけ接続され、同期信号線５を介して質問器１Ａ，１−２〜１−４の制御部１１に同期信号を供給するようにすることにより、同期信号が同期信号線５を伝播して制御部１１に供給されるまで時間のばらつきが少なくなり、より正確に、複数の質問器１Ａ，１−２〜１−４が同一の期間ＴＬにデータを送信するように設定することができるという効果が得られる。
【００４４】
なお、上記実施の形態においては、同期信号の電位がＨレベルからＬレベルへ変化するタイミングで送信データの送信を開始しているが、ＨレベルからＬレベルへ変化するタイミングの代わりにＬレベルからＨレベルへに変化するタイミングで送信データの送信を開始するようにしてもよい。
【００４５】
また、図６に示すように、質問器１Ａがデータの送信開始を示すパルス信号などの同期信号を他の質問器１−２〜１−４に供給し、データの送信が終了すると他の質問器１−２〜１−４が送信完了信号を質問器１Ａに供給し、送信完了信号を他のすべての質問器１−２〜１−４から受け取り、かつ自らによる送信が完了した後に質問器１Ａが次のデータの同期信号を他の質問器１−２〜１−４に供給するようにしてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、応答器である第１の送受信装置に向けて送信する所定のデータの前側に、所定の最大データ長と所定のデータのデータ長との差だけのダミーデータを付加して送信データを生成し、所定の周期を有する同期信号に基づく所定のタイミングで送信データの送信を開始するようにしたので、各質問器が同一の期間でデータの送信を実行するとともに、各応答器が同一の期間で応答データの送信を実行することができ、質問器の数が増加してもデータの送出に必要な時間をほとんど増加させることなく、混信を抑制し、質問器のアンテナ部の設置間隔を狭くすることができるという効果がある。
【００４７】
この発明によれば、データの送信開始時刻を、同期信号の電位が変化するタイミングに一致させるだけで、簡単に、同一期間にデータが送信されるようにすることができるという効果がある。
【００４８】
この発明によれば、同期信号の周期が、送信データの送信時間と、応答データにおいて最長の応答データの送信時間との和より長い時間に設定されているので、質問器による応答データの受信が確実に終了した後に、次にデータの送信が開始されることになり、より混信を抑制することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による非接触データ送受信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の質問器や構成と応答器の構成を示すブロック図である。
【図３】４組の質問器と応答器との間のデータの送受信を並行して行うときの動作を説明するタイミングチャートである。
【図４】４組の質問器と応答器との間のデータの送受信を並行して行うときの動作を説明するタイミングチャートである。
【図５】この発明の実施の形態２による非接触データ送受信システムの構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態による非接触データ送受信システムの構成を示すブロック図である。
【図７】従来の非接触データ送受信装置を応用したスキーリフト乗り場に設置された検札装置であるゲートの一例を示す斜視図である。
【図８】混信が発生する場合のデータの送受信を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
１，１−１〜１−４，１Ａ質問器（非接触データ送受信装置、第２の送受信装置）
２，２−１〜２−４応答器（携帯型の送受信装置、第１の送受信装置）
６同期信号発振器（同期信号発生手段）
１１制御部（送信データ生成部）
２４制御部
１３，２７送信部
１６，２１受信部
２０同期信号発振器（同期信号発生手段）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a non-contact data transmission / reception device, a non-contact data transmission / reception method, and a non-contact data transmission / reception system for transmitting and receiving data between a plurality of interrogators and a plurality of portable transponders installed in advance.
[0002]
[Prior art]
FIG. 7 is a perspective view showing an example of a gate which is a ticket inspection apparatus installed at a ski lift landing to which a conventional non-contact data transmission / reception apparatus is applied. In the figure, 91-1 to 91-3 are gates, and 111-1 to 111-3 are provided in the gates 91-1 to 91-3, and are closed when the skier 201 is not present. This is a flapper that is opened when an ID card 102-1 as a container is presented and the ID card 102-1 is valid.
[0003]
Interrogators 101-1 to 101-3 are built in the gates 91-1 to 91-3 and transmit / receive predetermined data to / from the ID card carried by the skier 201. Is an antenna provided at the gates 91-1 to 91-3 for transmitting data from the interrogators 101-1 to 101-3 as electromagnetic waves or radio waves and detecting data transmitted as electromagnetic waves or radio waves from the ID card. Department.
[0004]
3-1 to 3-3 are display units for displaying the processing results of the interrogators 101-1 to 101-3 to the skier 201.
[0005]
The gates 91-1 to 91-3 make it difficult for data transmitted from the antenna units 4-1 to 4-3 to be received by the other gates 91-1 to 91-3 and the ID card 102-1. As described above, they are usually installed at intervals of about 2.5 meters.
[0006]
Next, the operation will be described.
The interrogator 101-1 of the gate 91-1 modulates the carrier with the data to be transmitted, and outputs the generated modulated wave to the antenna unit 4-1. The modulated wave is transmitted as an electromagnetic wave or a radio wave from the antenna unit 4-1.
[0007]
At this time, when the skier 201 brings the ID card 102-1 close to the antenna unit 4-1 of the gate 91-1, data transmission / reception between the interrogator 101-1 and the ID card 102-1 is executed. .
[0008]
The ID card 102-1 carried by the skier 201 receives the modulated wave, uses the carrier wave component as power for an internal circuit, extracts transmitted data, and performs processing corresponding to the data. Do.
[0009]
For example, if the amount paid by the skier 201 in advance is stored in the ID card 102-1 and the data for collecting the usage fee of the ski lift is transmitted by the interrogator 101-1. 102-1 first reads the stored data of the amount of money (the balance), determines whether or not the amount is equal to or more than the usage fee of the ski lift. When the balance data is transmitted to the gate 91-1 and it is determined that the balance is equal to or greater than the ski lift usage fee, the amount obtained by subtracting the ski lift usage fee from the stored amount is stored as the balance. After that, for example, response data indicating the balance is transmitted to the gate 91-1.
[0010]
The antenna unit 4-1 of the gate 91-1 receives the response data transmitted from the ID card 102-1 and outputs it as an electric signal to the interrogator 101-1. The interrogator 101-1 displays a warning on the display 3-1 when the response data indicates that the balance is insufficient, and when the response data indicates the balance, The balance is displayed on the display 3-1 and the flapper 111-1 is rotated to open. If the response data indicates that the balance is insufficient, the flapper 111-1 remains closed.
[0011]
As described above, data transmission / reception is performed between the interrogator 101-1 and the ID card 102-1.
[0012]
However, as shown in FIG. 7, when the antenna units 4-1 to 4-3 of the plurality of interrogators 101-1 to 101-3 are installed at a narrow interval enough to allow a skier to pass, the interrogator 101-1 is , The data transmitted by the other interrogators 101-2 and 101-3 may be received and malfunction may occur.
[0013]
FIG. 8 is a timing chart illustrating transmission and reception of data when interference occurs.
[0014]
For example, when there is another skier 201 carrying an ID card near the gate 91-2 in addition to the skier 201 in FIG. 7, data is transmitted between the interrogator 101-1 and the ID card 102-1. Is transmitted and received, and data is transmitted and received between the interrogator 101-2 and the ID card of another skier 201.
[0015]
At this time, as shown in FIG. 7, for example, when the interrogator 101-1 and the ID card of another skier 201 transmit data at the same time, interference may occur in the interrogator 101-2. Similarly, when the interrogator 101-2 and the ID card 102-1 transmit data at the same time, interference may occur in the interrogator 101-1.
[0016]
Therefore, in order to prevent interference, a method is used in which the interrogators 101-1 to 101-3 do not simultaneously transmit data, and a different frequency carrier is used for each of the interrogators 101-1 to 101-3. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-290323 proposes a method for performing this.
[0017]
In addition, interference may be suppressed by changing the direction of higher transmission output and reception sensitivity for each antenna based on the directivity of the antenna.
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional non-contact data transmission / reception device is configured as described above, the installation interval of the interrogators 101-1 to 101-3 is set to a width that allows a skier carrying the ID card 102-1 to pass. When the interrogators 101-1 to 101-3 and the ID card 102-1 do not simultaneously transmit data in order to prevent interference, a plurality of interrogators 101-1 to 101-3 are used. When transmitting data to the corresponding ID cards 102-1, there is a problem that the time required for transmitting data increases almost in proportion to the number of ID cards. When a carrier having a different frequency is used for each 101-3, the work of setting the frequency of the carrier of each interrogator 101-1 to 101-3 is complicated, and the interrogator 101-1 is used. Transceiver circuit 101-3 and the ID card 102 - there is a problem that becomes complicated. In addition, when the antenna units 4-1 to 4-3 are installed by appropriately shifting the directions of high transmission output and reception sensitivity, the work of installing the antenna units 4-1 to 4-3 is complicated, and There is a problem that the direction of the antenna may change over time later.
[0019]
The present invention has been made to solve the above-described problem, and all interrogators that transmit data transmit data in the same period, so that even if the number of interrogators increases, data transmission can be performed. An object of the present invention is to provide a non-contact data transmission / reception device, a non-contact data transmission / reception method, and a non-contact data transmission / reception system capable of narrowing an installation interval of an antenna unit of an interrogator without substantially increasing a time required for transmission. .
[0020]
[Means for Solving the Problems]
The contactless data transmitting and receiving apparatus according to the present invention adds dummy data of a difference between a predetermined maximum data length and a predetermined data length to the front side of predetermined data to be transmitted to the portable transmission and reception apparatus. A transmission data generating unit for generating transmission data, a transmission unit for starting transmission of transmission data at a predetermined timing based on a synchronization signal having a predetermined cycle, and response data transmitted by a transmission unit of a portable transmission / reception device. And a receiving unit for receiving the data.
[0021]
In the contactless data transmitting and receiving apparatus according to the present invention, the period of the synchronization signal is set to a time longer than the sum of the transmission time of the transmission data and the transmission time of the longest response data in the response data.
[0022]
The contactless data transmission / reception method according to the present invention adds dummy data of a difference between a predetermined maximum data length and a predetermined data length to the front side of predetermined data transmitted to the first transmission / reception device. The transmission data is generated at a predetermined timing based on a synchronization signal having a predetermined cycle.
[0023]
A non-contact data transmission / reception system according to the present invention has a synchronization signal generation unit that generates a synchronization signal whose potential changes periodically, a reception unit that receives transmitted data, and a reception unit that responds to data received by the reception unit. A non-contact processing unit that performs processing, and a portable first transmission / reception device that has a transmission unit that transmits response data generated in the processing performed by the processing unit. A transmission unit configured to transmit transmission data generated by adding dummy data corresponding to a difference in data length of predetermined data to the first transmission / reception device at a timing when the potential of the synchronization signal changes; And a receiving unit for receiving the response data transmitted by the transmitting unit of the device, and a predetermined number of second transmitting / receiving devices arranged at predetermined intervals.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a non-contact data transmission / reception system according to a first embodiment of the present invention, which is applied to a gate or the like which is a ticket inspection device installed at a ski lift platform, and FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of 1-1 to 1-4 and a configuration of transponders 2-1 to 2-4. In FIG. 1, 1-1 to 1-4 are interrogators (non-contact data transmitting / receiving device, second transmitting / receiving device), and 2-1 to 2-4 are between the interrogators 1-1 to 1-4. And a transponder (a portable transmitting / receiving device, a first transmitting / receiving device) such as an ID card configured to transmit and receive data, for example, and an interrogator 1-1 to 1-4 for data. Is a synchronizing signal generator (synchronizing signal generating means) for generating a synchronizing signal used for synchronizing a period for transmitting the synchronizing signal, and a synchronizing signal oscillator 5 connects the synchronizing signal oscillator 6 and the interrogators 1-1 to 1-4 respectively. It is a signal line.
[0025]
In FIG. 2, 1 is the same interrogator as interrogators 1-1 to 1-4, 2 is the same transponder as transponders 2-1 to 2-4, and 3 is a display such as a liquid crystal display. And 4 is an antenna unit. In the interrogator 1, the transmission device 11 generates transmission data by adding dummy data of a difference between a predetermined maximum data length and the data length of the data to be transmitted to the transponder 2, and generates a transmission signal. 6, when the potential of the synchronization signal supplied via the synchronization signal line 5 and the synchronization signal line connection terminal 17 changes from the H level to the L level, the transmission data is output to the transmission unit 13, and the transmission data is transmitted. And a control unit (transmission data generation unit) that receives response data from the transponder 2 received and demodulated by the reception unit 16. The control unit 11 performs a process corresponding to the received data, appropriately outputs display data to the display 3 via the connection terminal 18, and drives, for example, the flapper 111-1 via the connection terminal 19 as shown in the figure. Output a control signal to the drive unit.
[0026]
Note that the period of the synchronization signal is set to be longer than the sum of the time required for transmitting the transmission data and the time required for transmitting the response data having the maximum length in the response data of the transponder 2.
[0027]
Reference numeral 12 denotes an oscillator that generates a carrier having a predetermined frequency. Reference numeral 13 denotes a carrier that is supplied from the oscillator 12 and is modulated with data from the control unit 11 based on a predetermined modulation method. A transmission unit 16 demodulates response data from an electric signal corresponding to an electromagnetic wave or a radio wave detected by the antenna unit 4 based on a demodulation method corresponding to a modulation method in the modulation unit 26 of the transponder 2. It is a receiving unit to perform.
[0028]
In the transponder 2, a receiving unit 21 detects an electromagnetic wave or a radio wave transmitted from the antenna unit 4 of the interrogator 1 and outputs an electric signal to a power supply circuit 22 and a demodulation unit 23. This is a power supply circuit that extracts a component of a carrier wave from a signal and rectifies the extracted component to store DC power generated in a capacitor Cb. The capacitor Cb is used as a power supply for a circuit provided in the transponder 2.
[0029]
A demodulation unit 23 demodulates the original data from the received electric signal corresponding to the electromagnetic wave or the radio wave based on the demodulation method corresponding to the modulation method in the transmission unit 13 of the interrogator 1, and outputs the data to the control unit 24. A control unit 24 performs a process corresponding to the data from the demodulation unit 23, stores the result of the process in a memory 25 such as a nonvolatile memory, and outputs the result to the modulation unit 26 as response data. Reference numeral 24 denotes a modulation unit that modulates a carrier generated by an oscillator (not shown) with data from the control unit 24 based on a predetermined modulation method, and outputs the generated modulation wave to the transmission unit 27. Is a transmission unit for transmitting the modulated wave from the modulation unit 26 as an electromagnetic wave or a radio wave.
[0030]
Next, the operation will be described.
FIGS. 3 and 4 are timing charts for explaining the operation when data transmission and reception between the four sets of interrogators and transponders are performed in parallel.
[0031]
First, the synchronizing signal oscillator 6 generates a synchronizing signal having a period (TH + TL) in which the period in which the potential is at the H level is set to TH and the period in which the potential is at the L level is set to TL. This is supplied to the control units 11 of 1-1 to 1-4.
[0032]
The control unit 11 of the interrogators 1-1 to 1-4 adds dummy data to the front side of the data to be transmitted to the transponders 2-1 to 2-4, generates transmission data to be actually transmitted, and performs synchronization. At the timing when the potential of the signal changes from the H level to the L level, the transmission data is output to the transmission unit 13 and transmission of the transmission data is started.
[0033]
The length of the transmission data is set so that the time required for transmission of the transmission data by all the interrogators 1-1 to 1-4 is the same. Further, in the synchronization signal shown in FIG. 3, the period TL and the period for transmitting the transmission data coincide with each other, but they do not need to particularly coincide with each other, and are shown in FIGS. 4A and 4B. Thus, the period for transmitting the transmission data may be longer or shorter than the period TL.
[0034]
The transmission unit 13 of the interrogators 1-1 to 1-4 modulates the carrier supplied from the oscillator 12 with the transmission data from the control unit 11, and transmits the generated modulated wave to the corresponding response via the antenna unit 4. To the devices 2-1 to 2-4. When transmitting fixed-length data in this way, the data transmission ends at the same time by matching the data transmission start time with the time at which the potential of the synchronization signal changes. Then, the responders 2-1 to 2-4 execute the transmission of the response data during the period when the data transmission is not executed by the interrogators 1-1 to 1-4.
[0035]
The receiving units 21 of the transponders 2-1 to 2-4 detect the electromagnetic wave or the radio wave transmitted from the antenna unit 4 of the interrogator 1, and output the electric signal to the power supply circuit 22 and the demodulation unit 23. 22 extracts a carrier component of the electric signal, rectifies the extracted carrier component, and stores the rectified carrier component in the capacitor Cb. On the other hand, the demodulation unit 23 demodulates the original data from the supplied electric signal based on the demodulation method corresponding to the modulation method in the transmission unit 13 of the interrogator 1, and outputs the data to the control unit 24.
[0036]
The control unit 24 performs various processes in accordance with the data, and outputs the resulting response data to the modulation unit 26. The modulators 26 of the transponders 2-1 to 2-4 modulate the carrier with the response data based on a predetermined modulation scheme, and output the generated modulated waves to the transmitter 27. Is transmitted as an electromagnetic wave or a radio wave.
[0037]
The receiving unit 16 of the interrogators 1-1 to 1-4 converts the electric signals corresponding to the electromagnetic waves or radio waves transmitted from the transponders 2-1 to 2-4 and detected by the antenna unit 4 into the transponders 2. The response data is demodulated based on the demodulation method corresponding to the modulation method in the modulation unit 26, and is output to the control unit 11. Note that the response data is set in advance so that it arrives from the time when the interrogators 1-1 to 1-4 complete data transmission to the next timing when the value of the synchronization signal changes from the H level to the L level. ing. By doing so, the transmission of data is started next after all the interrogators 1-1 to 1-4 have completed receiving the response data. When receiving the response data, the control unit 11 of the interrogators 1-1 to 1-4 performs predetermined processing (for example, display of data from the responders 2-1 to 2-4) according to the response data. .
[0038]
As described above, according to the first embodiment, all the interrogators 1-1 to 1-4 for transmitting data transmit data during the same period TL. There is an effect that the occurrence of interference can be suppressed and the installation interval of the antenna units 4 of the interrogators 1-1 to 1-4 can be narrowed (about 0.9 m) without increasing the time almost.
[0039]
Embodiment 2 FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a contactless data transmission / reception system according to Embodiment 2 of the present invention. The contactless data transmission / reception system according to the second embodiment has a synchronization signal oscillator 20 built in any one of the plurality of interrogators 1A. In the interrogator 1A shown in FIG. 5A, a synchronization signal oscillator (synchronization signal generation means) 20 supplies a synchronization signal to the control unit 11 of the interrogation unit 1A and also outputs the interrogator 1 via the synchronization signal line 5. -2 to 1-4 are supplied with a synchronization signal.
[0040]
Note that other configurations are the same as those according to the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0041]
As described above, according to the second embodiment, since the synchronous signal oscillator 20 is built in the interrogator 1A, it is not necessary to provide a new housing for the synchronous signal oscillator 20, and the cost can be reduced. In addition, there is an effect that the place where the apparatus is installed is small.
[0042]
As shown in FIG. 5 (b), the interrogator 1A is provided at the end of the synchronization signal line 5, and the control unit 11 of the interrogator 1A is provided with a function of monitoring the synchronization signal transmitted on the synchronization signal line 5. Alternatively, the disconnection of the synchronization signal line 5 may be detected. Further, the control unit 11 of the interrogators 1-2 to 1-4 to which the synchronization signal is supplied may be provided with a function of monitoring whether the synchronization signal is supplied correctly by referring to the clock generated by itself. It may be.
[0043]
Further, as shown in FIG. 5B or FIG. 5C, the synchronization signal oscillator 20 is connected only to the synchronization signal line 5, and the interrogators 1A, 1-2 to 1- 4 to supply the synchronization signal to the control unit 11, the variation in time until the synchronization signal propagates through the synchronization signal line 5 and is supplied to the control unit 11 is reduced. 1A, 1-2 to 1-4 can be set to transmit data during the same period TL.
[0044]
In the above embodiment, transmission of transmission data is started at the timing when the potential of the synchronization signal changes from the H level to the L level. However, instead of the timing at which the potential changes from the H level to the L level, the transmission data is changed from the L level. Transmission of transmission data may be started at the timing when the transmission data changes to the H level.
[0045]
As shown in FIG. 6, the interrogator 1A supplies a synchronization signal such as a pulse signal indicating the start of data transmission to the other interrogators 1-2 to 1-4. The interrogators 1-2 to 1-4 supply a transmission completion signal to the interrogator 1A, receive the transmission completion signal from all the other interrogators 1-2 to 1-4, and after the transmission by themselves has been completed, 1A may supply the synchronization signal of the next data to the other interrogators 1-2 to 1-4.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a dummy having only the difference between the predetermined maximum data length and the data length of the predetermined data is provided before the predetermined data transmitted to the first transmitting / receiving device as the transponder. Since transmission data is generated by adding data and transmission data transmission is started at a predetermined timing based on a synchronization signal having a predetermined period, each interrogator executes data transmission in the same period. At the same time, each transponder can execute response data transmission in the same period, and even if the number of interrogators increases, almost no increase in the time required for data transmission occurs, There is an effect that the installation interval of the antenna part of the container can be narrowed.
[0047]
According to the present invention, there is an effect that data can be easily transmitted in the same period simply by making the data transmission start time coincide with the timing at which the potential of the synchronization signal changes.
[0048]
According to the present invention, the period of the synchronization signal is set to a time longer than the sum of the transmission time of the transmission data and the transmission time of the longest response data in the response data. After the data transmission is securely completed, the next data transmission is started, and there is an effect that interference can be further suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a contactless data transmission / reception system according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an interrogator and a transponder of FIG. 1;
FIG. 3 is a timing chart illustrating an operation when data transmission and reception between four sets of interrogators and transponders are performed in parallel.
FIG. 4 is a timing chart illustrating an operation when data transmission / reception between four sets of interrogators and transponders is performed in parallel.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a contactless data transmission / reception system according to Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a contactless data transmission / reception system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing an example of a gate serving as a ticket inspection apparatus installed at a ski lift landing to which a conventional non-contact data transmission / reception apparatus is applied.
FIG. 8 is a timing chart illustrating transmission and reception of data when interference occurs.
[Explanation of symbols]
1,1-1-1-4,1A Interrogator (non-contact data transmitting / receiving device, second transmitting / receiving device)
2,2-1 to 2-4 transponder (portable transmission / reception device, first transmission / reception device)
6. Synchronous signal oscillator (synchronous signal generating means)
11 control unit (transmission data generation unit)
24 Control unit 13, 27 Transmitting unit 16, 21 Receiving unit 20 Synchronous signal oscillator (synchronous signal generating means)

Claims

A portable unit having a receiving unit for receiving transmitted data, a processing unit for performing processing in accordance with data received by the receiving unit, and a transmitting unit for transmitting response data generated in the processing by the processing unit; In a non-contact data transmitting and receiving device that transmits and receives data non-contact with the transmitting and receiving device,
Transmission data generation for generating transmission data by adding dummy data of a difference between a predetermined maximum data length and the data length of the predetermined data to a front side of predetermined data to be transmitted to the portable transmission / reception device Department and
A transmission unit that starts transmitting the transmission data at a predetermined timing based on a synchronization signal having a predetermined period,
A receiving unit for receiving response data transmitted by the transmitting unit of the portable transmitting / receiving device.

2. The non-contact data transmission / reception device according to claim 1, wherein a period of the synchronization signal is longer than a sum of a transmission time of the transmission data and a transmission time of a longest response data in the response data.

A portable unit having a receiving unit for receiving transmitted data, a processing unit for performing processing in accordance with data received by the receiving unit, and a transmitting unit for transmitting response data generated in the processing by the processing unit; A first transmission / reception device, a transmission unit arranged at a predetermined interval and transmitting predetermined data, a reception unit receiving response data transmitted by a transmission unit of the first transmission / reception device, and the transmission unit and the transmission unit A non-contact transmission / reception apparatus for transmitting / receiving data to / from a second transmission / reception apparatus closest to the first transmission / reception apparatus among a predetermined number of second transmission / reception apparatuses having a control unit for controlling a reception unit In the data transmission / reception method,
On the front side of the predetermined data to be transmitted to the first transmitting / receiving device, transmission data is generated by adding dummy data of a difference between a predetermined maximum data length and a data length of the predetermined data,
A non-contact data transmission / reception method, wherein transmission of the transmission data is started at a predetermined timing based on a synchronization signal having a predetermined period.

Synchronization signal generating means for generating a synchronization signal whose potential changes periodically;
A portable unit having a receiving unit for receiving transmitted data, a processing unit for performing processing in accordance with data received by the receiving unit, and a transmitting unit for transmitting response data generated in the processing by the processing unit; The transmission data generated by adding dummy data of a difference between a predetermined maximum data length and the data length of the predetermined data to the front side of the predetermined data without contacting the first transmission / reception device, A transmission unit for transmitting to the first transmission / reception device at a timing when the potential of the first transmission / reception device changes, and a reception unit for receiving response data transmitted by the transmission unit of the first transmission / reception device. A non-contact data transmission / reception system including a predetermined number of second transmission / reception devices arranged at intervals.