特開 2024-109016 シリアルインターフェースマイクロコントローラーによる近距離無線通信方法とそれを使用した近距離無線通信タグ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024109016

(43)【公開日】2024-08-13

(54)【発明の名称】シリアルインターフェースマイクロコントローラーによる近距離無線通信方法とそれを使用した近距離無線通信タグ装置

(51)【国際特許分類】

   H04B 5/48 20240101AFI20240805BHJP

【ＦＩ】

H04B5/02

【審査請求】有

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023147462

(22)【出願日】2023-09-12

(31)【優先権主張番号】112103267

(32)【優先日】2023-01-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】TW

(71)【出願人】

【識別番号】514031983

【氏名又は名称】凌通科技股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｇｅｎｅｒａｌｐｌｕｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ．

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．１９，Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｅ．Ｒｄ．ＩＶ，Ｈｓｉｎｃｈｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐａｒｋ，Ｈｓｉｎｃｈｕ Ｃｉｔｙ ３００７７，Ｔａｉｗａｎ，

(74)【代理人】

【識別番号】100091683

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼川 俊雄

(74)【代理人】

【識別番号】100179316

【弁理士】

【氏名又は名称】市川 寛奈

(72)【発明者】

【氏名】徐培健

(72)【発明者】

【氏名】羅立聲

【テーマコード（参考）】

5K012

【Ｆターム（参考）】

5K012AB03

5K012AC11

(57)【要約】      （修正有）

【課題】専用の集積回路を採用せずコストを節約するシリアルインターフェースマイクロコントローラーによる近距離無線通信方法及びそれを使用した近距離無線通信タグ装置を提供する。
【解決手段】方法は、シリアルインターフェースマイクロコントローラーを提供し、近距離無線通信ＬＣ共振回路により近距離無線通信搬送波を検波し、近距離無線通信プロトコルに基づいて近距離無線通信搬送波を分周し、近距離無線通信クロック信号を獲得し、近距離無線通信ＬＣ共振回路の近距離無線通信搬送波に対しフィルタリングを行って包絡線信号を獲得し、シリアル伝送プロトコル及び近距離無線通信クロック信号のトリガー順序に基づいて包絡線信号のデジタルシーケンスを順次受信し、近距離無線通信プロトコルに基づいて包絡線信号のデジタルシーケンスから近距離無線通信データを復号化する。
【選択図】図１３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１端及び第２端を含む近距離無線通信ＬＣ共振回路と、
入力端及び出力端を含む分周回路であって、前記分周回路の入力端は前記近距離無線通信ＬＣ共振回路の第１端に接続されている分周回路と、
入力端及び出力端を含む包絡線検波回路であって、前記包絡線検波回路の入力端は前記近距離無線通信ＬＣ共振回路の第１端に接続されている包絡線検波回路と、
クロック入力端及びシリアルデータ入力端を含むシリアルインターフェースマイクロコントローラーであって、前記シリアルインターフェースマイクロコントローラーのクロック入力端は前記分周回路の出力端に接続され、前記シリアルインターフェースマイクロコントローラーのシリアルデータ入力端は前記包絡線検波回路の出力端に接続されているシリアルインターフェースマイクロコントローラーと、を備え、
前記分周回路は近距離無線通信プロトコルに基づいて、前記近距離無線通信ＬＣ共振回路の第１端の近距離無線通信搬送波から近距離無線通信クロック信号を分周し、
前記包絡線検波回路は受信した信号に基づいて、包絡線信号に変換し、
前記シリアルインターフェースマイクロコントローラーのクロック入力端は前記近距離無線通信クロック信号を受信し、前記シリアルインターフェースマイクロコントローラーのシリアルデータ入力端は前記包絡線信号を受信し、前記近距離無線通信プロトコルに基づいて包絡線信号から近距離無線通信データを復号化するために用いられていることを特徴とする近距離無線通信タグ装置。

【請求項2】

第１端及び第２端を含む直流遮断回路であって、前記直流遮断回路の第１端は前記近距離無線通信ＬＣ共振回路の第１端に接続され、前記直流遮断回路の第２端は前記分周回路の入力端に接続され、前記近距離無線通信搬送波を通過させるために用いられている直流遮断回路を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の近距離無線通信タグ装置。

【請求項3】

前記直流遮断回路と前記分周回路の入力端との間に接続され、前記近距離無線通信搬送波を電源電圧とコモン電圧との間で操作するために用いられているバイアス回路を更に備えていることを特徴とする請求項２に記載の近距離無線通信タグ装置。

【請求項4】

前記バイアス回路は、
第１端及び第２端を含む第１抵抗器であって、前記第１抵抗器の第１端は前記電源電圧に接続され、前記第１抵抗器の第２端は前記直流遮断回路の第２端に接続されている第１抵抗器と、
第１端及び第２端を含む第２抵抗器であって、前記第２抵抗器の第１端は前記直流遮断回路の第２端に接続され、前記第２抵抗器の第２端は前記コモン電圧に接続されている第２抵抗器と、を備えていることを特徴とする請求項３に記載の近距離無線通信タグ装置。

【請求項5】

前記包絡線検波回路は、
第１端及び第２端を含む第３抵抗器であって、前記第３抵抗器の第１端は電源電圧に接続されている第３抵抗器と、
第１端及び第２端を含む第１一方向伝導素子であって、前記第１一方向伝導素子の第１端は前記第３抵抗器の第２端に接続され、前記第１一方向伝導素子の第２端は前記包絡線検波回路の入力端に接続され、前記第１一方向伝導素子は電流を前記第１一方向伝導素子の第１端から前記第１一方向伝導素子の第２端に向けて流れるように制限する第１一方向伝導素子と、
エミッタ端と、コレクタ端と、ベース端と、を含む第１トランジスタであって、前記第１トランジスタのエミッタ端はコモン電圧に接続され、前記第１トランジスタのコレクタ端は前記第１一方向伝導素子の第１端に接続され、前記第１トランジスタのベース端は前記第１一方向伝導素子の第２端に接続されている第１トランジスタと、
第１端及び第２端を含む第２一方向伝導素子であって、前記第２一方向伝導素子の第１端は前記包絡線検波回路の出力端に接続され、前記第２一方向伝導素子の第２端は前記第１トランジスタのコレクタ端に接続され、前記第２一方向伝導素子は電流を前記第２一方向伝導素子の第１端から前記第２一方向伝導素子の第２端に向けて流れるように制限する第２一方向伝導素子と、
第１端及び第２端を含む第１キャパシタンスであって、前記第１キャパシタンスの第１端は前記第２一方向伝導素子の第１端に接続され、前記第１キャパシタンスの第２端は前記コモン電圧に接続されている第１キャパシタンスと、
第１端及び第２端を含む第４抵抗器であって、前記第４抵抗器の第１端は前記電源電圧に接続され、前記第４抵抗器の第２端は前記第２一方向伝導素子の第１端に接続されている第４抵抗器と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の近距離無線通信タグ装置。

【請求項6】

前記包絡線検波回路は、
第１端及び第２端を含む第２キャパシタンスであって、前記第２キャパシタンスの第１端は前記包絡線検波回路の出力端に接続され、前記第２キャパシタンスの第２端は前記第２一方向伝導素子の第１端に接続されている第２キャパシタンスと、
第１端及び第２端を含む第５抵抗器であって、前記第５抵抗器の第１端は前記電源電圧に接続され、前記第５抵抗器の第２端は前記第２キャパシタンスの第１端に接続されている第５抵抗器と、
第１端及び第２端を含む第６抵抗器であって、前記第６抵抗器の第１端は前記第２キャパシタンスの第１端に接続され、前記第６抵抗器の第２端は前記コモン電圧に接続されている第６抵抗器と、を更に備えていることを特徴とする請求項５に記載の近距離無線通信タグ装置。

【請求項7】

前記シリアルインターフェースマイクロコントローラーはシリアルデータ出力端を更に備え、且つ前記近距離無線通信タグ装置は、
第１端と、第２端と、制御端と、を含むスイッチング回路であって、前記スイッチング回路の制御端は前記シリアルインターフェースマイクロコントローラーのシリアルデータ出力端に接続され、前記スイッチング回路の第１端は前記近距離無線通信ＬＣ共振回路の第１端に接続され、前記スイッチング回路の第２端は前記近距離無線通信ＬＣ共振回路の第２端に接続されているスイッチング回路と、を更に含み、
前記シリアルインターフェースマイクロコントローラーのクロック入力端は前記近距離無線通信クロック信号を受信し、前記近距離無線通信プロトコルに基づいて、近距離無線通信出力データを出力するように前記スイッチング回路の第１端及び第２端の導通と切断を制御するために用いられていることを特徴とする請求項１に記載の近距離無線通信タグ装置。

【請求項8】

前記近距離無線通信ＬＣ共振回路は、
第１端及び第２端を含む近距離無線通信共振コイルであって、前記近距離無線通信共振コイルの第１端は前記近距離無線通信ＬＣ共振回路の第１端に接続され、前記近距離無線通信共振コイルの第２端は前記近距離無線通信ＬＣ共振回路の第２端に接続されている近距離無線通信共振コイルと、
第１端及び第２端を含む共振キャパシタンスであって、前記共振キャパシタンスの第１端は前記近距離無線通信ＬＣ共振回路の第１端に接続され、前記共振キャパシタンスの第２端は前記近距離無線通信ＬＣ共振回路の第２端に接続されている共振キャパシタンスと、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の近距離無線通信タグ装置。

【請求項9】

前記シリアルインターフェースマイクロコントローラーはシリアル・ペリフェラル・インタフェース伝送プロトコル（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｂｕｓ、ＳＰＩ）に基づいて前記包絡線信号を受信することを特徴とする請求項１に記載の近距離無線通信タグ装置。

【請求項10】

前記シリアルインターフェースマイクロコントローラーはＩ２Ｓ伝送プロトコル（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｈｉｐ Ｓｏｕｎｄ）に基づいて前記包絡線信号を受信することを特徴とする請求項１に記載の近距離無線通信タグ装置。

【請求項11】

シリアルインターフェースマイクロコントローラーを提供するステップと、
近距離無線通信ＬＣ共振回路により近距離無線通信搬送波を検波するステップと、
前記近距離無線通信搬送波を分周し、近距離無線通信クロック信号を獲得するステップと、
前記近距離無線通信ＬＣ共振回路の前記近距離無線通信搬送波に対し包絡線検波を行い、包絡線信号を獲得するステップと、
シリアル伝送プロトコル及び前記近距離無線通信クロック信号のトリガー順序に基づいて、前記包絡線信号のデジタルシーケンスを順次受信するステップと、
近距離無線通信プロトコルに基づいて、包絡線信号のデジタルシーケンスから近距離無線通信データを復号化するステップと、を含むことを特徴とするシリアルインターフェースマイクロコントローラーによる近距離無線通信方法。

【請求項12】

前記シリアル伝送プロトコルはシリアル・ペリフェラル・インタフェース伝送プロトコル（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｂｕｓ、ＳＰＩ）に基づいて前記包絡線信号を受信するために用いられていることを特徴とする請求項１１に記載のシリアルインターフェースマイクロコントローラーによる近距離無線通信方法。

【請求項13】

前記シリアル伝送プロトコルはＩ２Ｓ伝送プロトコル（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｈｉｐ Ｓｏｕｎｄ）に基づいて前記包絡線信号を受信するために用いられていることを特徴とする請求項１１に記載のシリアルインターフェースマイクロコントローラーによる近距離無線通信方法。

【請求項14】

前記近距離無線通信ＬＣ共振回路の第１端と前記近距離無線通信ＬＣ共振回路の第２端との間に接続されているスイッチング回路を提供するステップと、
前記近距離無線通信プロトコルに基づいて、近距離無線通信出力データを出力するようにスイッチング回路の第１端與及び２端の導通と切断を制御するステップと、を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載のシリアルインターフェースマイクロコントローラーによる近距離無線通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、近距離無線通信（ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）に関し、より詳しくは、シリアルインターフェースマイクロコントローラーによる近距離無線通信方法とそれを使用した近距離無線通信タグ装置（Ａ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ（ＮＦＣ）ｗｉｔｈ ｓｅｒｉａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ａｎｄ ＮＦＣ ｔａｇ ｄｅｖｉｃｅ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓａｍｅ）に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近距離無線通信（ＮＥＡＲ ＦＩＥＬＤ ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ、ＮＦＣ）は通信プロトコルの一種であり、４ｃｍまたは更に短い距離内で２つの電子装置間の通信を実現する。近距離無線通信は簡単な設定で低速接続を提供し、機能がより強力なワイヤレス接続にガイドするために用いられている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

近距離無線通信による伝送の応用は普及を続けているが、一般的なマイクロコントローラー（ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、ＭＣＵ）には近距離無線通信専用のハードウェアがなく、加えて、近距離無線通信はビットレートが高いため、近距離無線通信の応用には専用の集積回路（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ、ＩＣ）が必要となり、近距離無線通信専用の集積回路が一般的な処理装置に比べてコストが高くなった。

【0004】

そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に至った。

【0005】

本発明は、上記問題点に鑑みて本発明者の鋭意研究により成されたものであり、その目的は、近距離無線通信専用の集積回路を使用せずに、近距離無線通信のデータの送受信を実現するシリアルインターフェースマイクロコントローラーによる近距離無線通信方法とそれを使用した近距離無線通信タグ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の一実施態様によれば、近距離無線通信タグ装置が提供される。本発明に係る近距離無線通信タグ装置は、近距離無線通信ＬＣ共振回路と、分周回路と、包絡線検波回路と、シリアルインターフェースマイクロコントローラーと、を備えている。近距離無線通信ＬＣ共振回路は第１端及び第２端を含む。分周回路は入力端及び出力端を具備し、分周回路の入力端は近距離無線通信ＬＣ共振回路の第１端に接続されている。包絡線検波回路は入力端及び出力端を含み、包絡線検波回路の入力端は近距離無線通信ＬＣ共振回路の第１端に接続されている。シリアルインターフェースマイクロコントローラーはクロック入力端及びシリアルデータ入力端を備え、シリアルインターフェースマイクロコントローラーのクロック入力端は分周回路の出力端に接続され、シリアルインターフェースマイクロコントローラーのシリアルデータ入力端は包絡線検波回路の出力端に接続されている。分周回路は近距離無線通信ＬＣ共振回路の第１端の近距離無線通信搬送波に基づいて、近距離無線通信クロック信号を分周する。包絡線検波回路は受信した信号に基づいて、包絡線信号に変換する。シリアルインターフェースマイクロコントローラーのクロック入力端は近距離無線通信クロック信号を受信し、シリアルインターフェースマイクロコントローラーのシリアルデータ入力端は包絡線信号を受信し、近距離無線通信プロトコルに基づいて、包絡線信号から近距離無線通信データを復号化するために用いられている。

【0007】

本発明の好ましい実施例に係る近距離無線通信タグ装置によれば、上述した近距離無線通信タグ装置は第１端及び第２端を含む直流遮断回路を更に備え、直流遮断回路の第１端は前記近距離無線通信ＬＣ共振回路の第１端に接続され、直流遮断回路の第２端は前記分周回路の入力端に接続され、近距離無線通信搬送波を通過させるために用いられている。好ましい実施例では、上述した近距離無線通信タグ装置は、直流遮断回路と前記分周回路の入力端との間に接続されているバイアス回路を更に備え、近距離無線通信搬送波を電源電圧とコモン電圧との間で操作するために用いられている。

【0008】

本発明の好ましい実施例に係る近距離無線通信タグ装置によれば、上述したバイアス回路は第１抵抗器及び第２抵抗器を備えている。第１抵抗器は第１端及び第２端を含み、第１抵抗器の第１端は電源電圧に接続され、第１抵抗器の第２端は前記直流遮断回路の第２端に接続されている。第２抵抗器は第１端及び第２端を含み、第２抵抗器の第１端は直流遮断回路の第２端に接続され、第２抵抗器の第２端はコモン電圧に接続されている。

【0009】

本発明の好ましい実施例に係る近距離無線通信タグ装置によれば、上述した包絡線検波回路は、第３抵抗器と、第４抵抗器と、第１一方向伝導素子と、第２一方向伝導素子と、第１トランジスタと、第１キャパシタンスと、を備えている。第３抵抗器は第１端及び第２端を含み、第３抵抗器の第１端は電源電圧に接続されている。第１一方向伝導素子は第１端及び第２端を含み、第１一方向伝導素子の第１端は第３抵抗器の第２端に接続され、第１一方向伝導素子の第２端は包絡線検波回路の入力端に接続され、第１一方向伝導素子は電流を第１一方向伝導素子の第１端から第１一方向伝導素子の第２端に向けて流れるように制限する。第１トランジスタは、エミッタ端と、コレクタ端と、ベース端と、を具備し、第１トランジスタのエミッタ端はコモン電圧に接続され、第１トランジスタのコレクタ端は第１一方向伝導素子の第１端に接続され、第１トランジスタのベース端は第１一方向伝導素子の第２端に接続されている。第２一方向伝導素子は第１端及び第２端を含み、第２一方向伝導素子の第１端は包絡線検波回路の出力端に接続され、第２一方向伝導素子の第２端は第１トランジスタのコレクタ端に接続され、第２一方向伝導素子は電流を第２一方向伝導素子の第１端から第２一方向伝導素子の第２端に向けて流れるように制限する。第１キャパシタンスは第１端及び第２端を含み、第１キャパシタンスの第１端は第２一方向伝導素子の第１端に接続され、第１キャパシタンスの第２端は前記コモン電圧に接続されている。第４抵抗器は第１端及び第２端を含み、第４抵抗器の第１端は電源電圧に接続され、第４抵抗器の第２端は第２一方向伝導素子の第１端に接続されている。

【0010】

本発明の好ましい実施例に係る近距離無線通信タグ装置によれば、上述した包絡線検波回路は、第２キャパシタンスと、第５抵抗器と、第６抵抗器と、を更に備えている。第２キャパシタンスは第１端及び第２端を含み、第２キャパシタンスの第１端は包絡線検波回路の出力端に接続され、第２キャパシタンスの第２端は第２一方向伝導素子の第１端に接続されている。第５抵抗器は第１端及び第２端を具備し、第５抵抗器の第１端は電源電圧に接続され、第５抵抗器の第２端は前記第２キャパシタンスの第１端に接続されている。第６抵抗器は第１端及び第２端を含み、第６抵抗器の第１端は第２キャパシタンスの第１端に接続され、第６抵抗器の第２端はコモン電圧に接続されている。

【0011】

本発明の好ましい実施例に係る近距離無線通信タグ装置によれば、上述したシリアルインターフェースマイクロコントローラーはシリアルデータ出力端を更に備え、近距離無線通信タグ装置はスイッチング回路を更に含み、このスイッチング回路は、第１端と、第２端と、制御端と、を具備している。スイッチング回路の制御端はシリアルインターフェースマイクロコントローラーのシリアルデータ出力端に接続され、スイッチング回路の第１端は近距離無線通信ＬＣ共振回路の第１端に接続され、スイッチング回路の第２端は近距離無線通信ＬＣ共振回路の第２端に接続されている。シリアルインターフェースマイクロコントローラーのクロック入力端は近距離無線通信クロック信号を受信し、近距離無線通信プロトコルに基づいて、近距離無線通信出力データを出力するようにスイッチング回路の第１端及び第２端の導通と切断を制御するために用いられている。

【0012】

本発明の好ましい実施例に係る近距離無線通信タグ装置によれば、上述した近距離無線通信ＬＣ共振回路は近距離無線通信共振コイル及び共振キャパシタンスを備えている。近距離無線通信共振コイルは第１端及び第２端を含み、近距離無線通信共振コイルの第１端は近距離無線通信ＬＣ共振回路の第１端に接続され、近距離無線通信共振コイルの第２端は近距離無線通信ＬＣ共振回路の第２端に接続されている。共振キャパシタンスは第１端及び第２端を具備し、共振キャパシタンスの第１端は近距離無線通信ＬＣ共振回路の第１端に接続され、共振キャパシタンスの第２端は近距離無線通信ＬＣ共振回路の第２端に接続されている。

【0013】

本発明の好ましい実施例に係る近距離無線通信タグ装置によれば、上述したシリアルインターフェースマイクロコントローラーはシリアル・ペリフェラル・インタフェース伝送プロトコル（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｂｕｓ、ＳＰＩ）に基づいて包絡線信号を受信するために用いられている。他の好ましい実施例では、上述したシリアルインターフェースマイクロコントローラーはＩ２Ｓ伝送プロトコル（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｈｉｐ Ｓｏｕｎｄ）に基づいて包絡線信号を受信するために用いられている。

【0014】

上記目的を達成するために、本発明はシリアルインターフェースマイクロコントローラーによる近距離無線通信方法（Ａ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｓｅｒｉａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）をさらに提供する。このシリアルインターフェースマイクロコントローラーによる近距離無線通信方法は、シリアルインターフェースマイクロコントローラーを提供するステップと、近距離無線通信ＬＣ共振回路により近距離無線通信搬送波を検波するステップと、近距離無線通信プロトコルに基づいて、前記近距離無線通信搬送波を分周し、近距離無線通信クロック信号を獲得するステップと、前記近距離無線通信ＬＣ共振回路の前記近距離無線通信搬送波に対し包絡線検波を行って包絡線信号を獲得するステップと、シリアル伝送プロトコル及び前記近距離無線通信クロック信号のトリガー順序に基づいて、前記包絡線信号のデジタルシーケンスを順次受信するステップと、前記近距離無線通信プロトコルに基づいて、包絡線信号のデジタルシーケンスから近距離無線通信データを復号化するステップと、を含む。

【0015】

本発明の好ましい実施例に係るシリアルインターフェースマイクロコントローラーによる近距離無線通信方法によれば、上述したシリアル伝送プロトコルはシリアル・ペリフェラル・インタフェース伝送プロトコル（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｂｕｓ、ＳＰＩ）に基づいて前記包絡線信号を受信するために用いられている。他の好ましい実施例では、上述したシリアルインターフェースマイクロコントローラーはＩ２Ｓ伝送プロトコル（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｈｉｐ Ｓｏｕｎｄ）に基づいて包絡線信号を受信するために用いられている。

【0016】

本発明の好ましい実施例に係るシリアルインターフェースマイクロコントローラーによる近距離無線通信方法によれば、上述したシリアルインターフェースマイクロコントローラーによる近距離無線通信方法は、近距離無線通信ＬＣ共振回路の第１端と近距離無線通信ＬＣ共振回路の第２端との間に接続されているスイッチング回路を提供するステップと、近距離無線通信プロトコルに基づいて、近距離無線通信出力データを出力するようにスイッチング回路の第１端及び第２端の導通と切断を制御するステップと、を更に含む。

【発明の効果】

【0017】

このように、本発明によれば、次のような効果がある。
本発明の好ましい実施例の精神は、近距離無線通信コイルから搬送波信号を検波し、分周することで近距離無線通信変調周波数に対応するクロック信号を生成してシリアルインターフェースマイクロコントローラーに伝送する。近距離無線通信コイルが変調された信号を検波し、包絡線検出回路により、近距離無線通信のバイナリデジタル信号シーケンスが復調され、且つ上述したクロック信号に基づいて、シリアルインターフェースマイクロコントローラーに順次伝送される。その後、シリアルインターフェースマイクロコントローラーにより、近距離無線通信のバイナリ信号が近距離無線通信データに復号化される。こうすることにより、本発明は近距離無線通信専用の集積回路を採用せずに近距離無線通信データを復号化し、コストを節約している。

【0018】

本発明の他の目的、構成及び効果については、以下の発明の実施の形態の項から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の好ましい実施例に係る近距離無線通信タグ装置の回路を示すブロック図である。

【図2】本発明のＩＳＯ １４４４３Ａがダウンリンク伝送リンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）の送信中の３つのシンボルを概略的に示す。

【図3】本発明の好ましい実施例に係る近距離無線通信タグ装置が受信したＩＳＯ １４４４３Ａ近距離無線通信信号を示す概略図である。

【図4】本発明のＩＳＯ １４４４３Ａがアップリンク伝送リンク（Ｕｐｌｉｎｋ）の送信中の３つのシンボルを概略的に示す。

【図5】本発明の好ましい実施例に係る近距離無線通信タグ装置が送信したＩＳＯ １４４４３Ａ近距離無線通信信号を示す概略図である。

【図6】本発明のＩＳＯ １４４４３Ｂがダウンリンク伝送リンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）の送信中の信号を示す概略図である。

【図7】本発明のＩＳＯ １４４４３Ｂがアップリンク伝送リンク（Ｕｐｌｉｎｋ）の送信中の信号を示す概略図である。

【図8】本発明のＩＳＯ １５６９３がダウンリンク伝送リンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）の送信中の信号を示す概略図である。

【図9】本発明の好ましい実施例に係る近距離無線通信タグ装置が受信したＩＳＯ １５６９３近距離無線通信信号を示す概略図である。

【図10】本発明のＩＳＯ １５６９３がアップリンク伝送リンク（Ｕｐｌｉｎｋ）の送信中の信号を示す概略図である。

【図11】本発明の好ましい実施例に係る近距離無線通信タグ装置のより詳細な回路を示すブロック図である。

【図12】本発明の好ましい実施例に係る近距離無線通信タグ装置の包絡線検波回路１０３を示す回路図である。

【図13】本発明の好ましい実施例に係るシリアルインターフェースマイクロコントローラーによる近距離無線通信方法を使用し近距離無線通信タグ装置によるデータ受信を示すフローチャートである。

【図14】本発明の好ましい実施例に係るシリアルインターフェースマイクロコントローラーによる近距離無線通信方法を使用し近距離無線通信タグ装置によるデータ送信を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではなく、記述した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【0021】

図１は本発明の好ましい実施例に係る近距離無線通信タグ装置の回路を示すブロック図である。同図に示すように、近距離無線通信タグ装置は、近距離無線通信ＬＣ共振回路１０１と、分周回路１０２と、包絡線検波回路１０３と、シリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４と、スイッチング回路１０５と、を含んで構成されている。近距離無線通信ＬＣ共振回路１０１は、例えば、近距離無線通信共振コイル及び共振キャパシタンスを使用し、且つ並列接続方式を例とする。分周回路１０２は入力端及び出力端を含み、分周回路の入力端は近距離無線通信ＬＣ共振回路１０１の第１端に接続されている。包絡線検波回路１０３は入力端及び出力端を含み、包絡線検波回路１０３の入力端は近距離無線通信ＬＣ共振回路１０１の第１端に接続されている。シリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４は、クロック入力端ＳＣＫと、シリアルデータ入力端ＳＩＮと、シリアルデータ出力端ＳＯＵＴと、を備え、シリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４のクロック入力端ＳＣＫは分周回路１０２の出力端に接続され、シリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４のシリアルデータ入力端ＳＩＮは包絡線検波回路１０３の出力端に接続されている。シリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４のシリアルデータ出力端ＳＯＵＴはスイッチング回路１０５の制御端に接続され、スイッチング回路１０５の第１端及び第２端の導通状態を制御している。

【0022】

近距離無線通信は２つのアンテナ間の誘導結合に基づいて、近距離無線通信を支持する設備には１３．５６ＭＨｚの搬送波周波数を使用し、世界的に使用可能な未許可の無線周波数ＩＳＭバンドのＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００－３エアーインターフェース標準規格（ａｉｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｓｔａｎｄａｒｄ）を使用して一方向または双方向通信を行う。仕様の違いにより、近距離無線通信には主にＩＳＯ １４４４３及びＩＳＯ １５６９３という２つの標準規格が存在する。一般的な近距離無線通信タグ装置はそのうちの１つの仕様にのみ適合している。近距離無線通信タグ読み取り装置則は上述した２種類の仕様に基づいて、ポーリング（Ｐｏｌｌｉｎｇ）方式により信号を外部の近距離無線通信タグ装置にそれぞれ出力し、且つ外部の近距離無線通信タグ装置の応答を待つ。

【0023】

まず、仮にこの近距離無線通信タグ装置是がＩＳＯ １４４４３Ａの仕様を使用する場合、そのデータ伝送レートは１０６Ｋｂｐｓである。ダウンリンク伝送リンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）伝送では、近距離無線通信読み取り装置が近距離無線通信タグに対し信号を伝送する際に、変形ミラー符号（Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｍｉｌｌｅｒ ｃｏｄｉｎｇ）を採用し、変調方式は１００％振幅偏移変調（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ、ＡＳＫ）であり、この変形ミラー符号及び１００％振幅偏移変調は主に３つのシンボル（ｓｙｍｂｏｌｓ）を含む（図２参照）。図２は本発明のＩＳＯ １４４４３Ａがダウンリンク伝送リンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）の送信中の３つのシンボルを概略的に示す。上述したシンボルはシーケンスＸ、シーケンスＹ、及びシーケンスＺを含み、Ｔｂ＝９．４４ｕｓ；Ｔｘ＝４．７２ｕｓ；Ｔ１＝２．３６ｕｓである。論理低電位（図では０で示す）は変調状態であり、論理高電位（図では１で示す）は無変調状態である。

【0024】

上述した図及びデータから分かるように、変形ミラー符号はサブ搬送波の周波数４２３．７５ＫＨｚで符号化する。そこで、本実施例では、近距離無線通信搬送波１３．５６ＭＨｚを３２で除算し、周波数４２３．７５ＫＨｚのクロックを獲得する。

【0025】

この実施例に係る変形ミラー符号の論理１は上述したシーケンスＸに対応し、そのデジタルシーケンスは１１０１である。論理０は上述したシーケンスＹに対応し、そのデジタルシーケンスは１１１１であり、論理０が２つ以上連続する場合、２つ目以後の論理０には上述したシーケンスＺを採用し、そのデジタルシーケンスは０１１１である。通信終了符号は１つの論理０に１つの上述したシーケンスＹを組み合わせるため、通信終了符号の１つ前のビットが論理１（デジタルシーケンスは１１０１）である場合、通信終了符号は２つのＹ（１１１１１１１１）である。通信終了符号の１つ前のビットが論理０（デジタルシーケンスは０１１１）である場合、通信終了符号は１つのＺ及び１つのＹ（０１１１１１１１）である。情報無し（Ｎｏ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）は少なくとも２つのシーケンスＹである。また、通信開始（ｓｔａｒｔ ｏｆ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）はシーケンスＺである。

【0026】

本実施例では、シリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４はシリアル・ペリフェラル・インタフェース伝送プロトコル（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｂｕｓ、ＳＰＩ）を採用して送受信を行っている。また、分周回路１０２は１３．５６ＭＨｚの搬送波を検波した後、搬送波の周波数を３２で除算して４２３．７５ＫＨｚのクロックを獲得した後、シリアル・ペリフェラル・インタフェースクロック信号ＳＰＩ ＣＬＫをシリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４に提供する。なお、通信開始（ｓｔａｒｔ ｏｆ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）がシーケンスＺであり、１つ目のビットが論理定電圧であるため、この実施例では、シリアル・ペリフェラル・インタフェースの動作をトリガーするために用いられている。

【0027】

一例を挙げると、近距離無線通信読み取り装置の通信開始は図３の信号に示す如く、図３は本発明の好ましい実施例に係る近距離無線通信タグ装置が受信したＩＳＯ １４４４３Ａ近距離無線通信信号を示す概略図である。図３を参照すれば、搬送波を受信すると、分周回路１０２は近距離無線通信ＬＣ共振回路の第１端の近距離無線通信搬送波に基づいて、近距離無線通信クロック信号をシリアル・ペリフェラル・インタフェースクロック信号ＳＰＩ ＣＬＫとして分周してシリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４のクロック入力端ＳＣＫに伝送する。伝送されたシーケンスＺを受信した後、シリアル・ペリフェラル・インタフェースがトリガーされ、シリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４のシリアルデータ入力端ＳＩＮが包絡線検波回路１０３の出力端から図３の信号の包絡線を順次受信し、且つダイレクトメモリアクセス（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ、ＤＭＡ）方式により、受信した信号をシリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４のメモリに一時保存する。

【0028】

この実施例では、受信したシーケンスはＳＯＦ（Ｓｔａｒｔ Ｏｆ Ｆｒａｍｅ）Ｚ、Ｚ、Ｚ、Ｚ、Ｚ、Ｚ、Ｘ、Ｘ、Ｙ、Ｘ、Ｙ、Ｚ…………Ｙ、Ｙ （Ｅｎｄ Ｏｆ Ｆｒａｍｅ、ＥＯＦ）であり、対応するシリアル・ペリフェラル・インタフェースが受信したデータは以下の通りである。０１１１、０１１１、０１１１、０１１１、０１１１、０１１１、１１０１、１１０１、１１１１、０１１１、１１１１、０１１１………、１１１１、１１１１。

【0029】

そして、シリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４は上述した受信した生データ（ｒａｗ ｄａｔａ）を、上述した変形ミラー符号に基づいて０００００１１０１００００００００１１０１…………０１００に復号化する。こうすることで、近距離無線通信読み取り装置が近距離無線通信タグ装置に伝送したデータを復号化する。

【0030】

アップリンク伝送リンク（Ｕｐｌｉｎｋ）部分について、すなわち、近距離無線通信タグ装置が近距離無線通信読み取り装置にデータを伝送する部分について、マンチェスタ符号（Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ ｃｏｄｅ）を採用し、変調方式はオンオフ変調（Ｏｎ－Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ、ＯＯＫ）であり、この変調方式は主に３つのシンボルを含む（図４参照）。図４は本発明のＩＳＯ １４４４３Ａがアップリンク伝送リンク（Ｕｐｌｉｎｋ）の送信中の３つのシンボルを概略的に示す。上述したシンボルは、シーケンスＤと、シーケンスＥと、シーケンスＦと、を含み、シーケンスＤは前半の５０％が変調しており、シーケンスＥは後半の５０％が変調しており、シーケンスＦは無変調（純搬送波）である。

【0031】

論理１は上述したシーケンスＤに対応し、論理０は上述したシーケンスＥに対応し、通信終了（Ｅｎｄ ｏｆ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）は上述したシーケンスＦに対応し、通信開始は同様に上述したシーケンスＤに対応する。上述した変調サブ搬送波の周波数は１．６９６ＭＨｚであり、分周回路１０２はアップリンク伝送リンクを行う際に、近距離無線通信読み取り装置から伝送された１３．５６ＭＨｚの搬送波を８で除算して１．６９６ＭＨｚのクロック（ｃｌｏｃｋ）を獲得する。

【0032】

理解を容易にするため、図５は本発明の好ましい実施例に係る近距離無線通信タグ装置が送信したＩＳＯ １４４４３Ａ近距離無線通信信号を示す概略図である。同図に示すように、本実施例では、仮に伝送するデータを１０１１０１０……とする。よって、対応するシーケンスはＤ（Ｓｔａｒｔ Ｏｆ Ｆｒａｍｅ、ＳＯＦ）、Ｄ、Ｅ、Ｄ、Ｄ、Ｅ、Ｄ、Ｅ……である。これらシーケンスは０１０１０１０１００００００００、０１０１０１０１００００００００、０００００００００１０１０１０１、０１０１０１０１００００００００、０１０１０１０１００００００００、０００００００００１０１０１０１、１０１０１０１００００００００、０００００００００１０１０１０１…に変換され、メモリに保存される。シリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４は１．６９６ＭＨｚのクロックをシリアル・ペリフェラル・インタフェースクロック信号ＳＰＩ ＣＬＫとし、ダイレクトメモリアクセス（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ、ＤＭＡ）方式により、メモリから順次取り出すと共にシリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４のシリアルデータ出力端ＳＯＵＴに出力することで、スイッチング回路１０５の導通と切断を制御する。こうすることにより、上述したデータ１０１１０１０……を近距離無線通信読み取り装置に伝送する。

【0033】

次は、仮にこの近距離無線通信タグ装置がＩＳＯ １４４４３Ｂの近距離無線通信タグ装置である場合、そのデータ伝送レートは１０６／２１２／４２４／８４８ Ｋｂｐｓでもよい。ダウンリンク伝送リンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）の伝送時には、すなわち、近距離無線通信読み取り装置が近距離無線通信タグに伝送する場合、非ゼロ復帰伝送路符号（ｎｏｎ－ｒｅｔｕｒｎ－ｔｏ－ｚｅｒｏ ｌｉｎｅ ｃｏｄｅ、ＮＲＺ）を採用し、変調方式は１０％振幅偏移変調（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ、ＡＳＫ）であり、この非ゼロ復帰伝送路符号は、論理０である場合は変調信号であり、論理１である場合は振幅１０％の低電位である（図６参照）。図６は本発明のＩＳＯ １４４４３Ｂがダウンリンク伝送リンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）の送信中の信号を示す概略図である。包絡線検波回路１０３により包絡線を検波した後、閾値を比較するのみで、１０６ＫＨｚ（または更に高い周波数）に対応するようにシリアル・ペリフェラル・インタフェースを使用してデータを受信する。

【0034】

同様に、アップリンク伝送リンク（Ｕｐｌｉｎｋ）部分について、変調は非ゼロ復帰伝送路符号（ｎｏｎ－ｒｅｔｕｒｎ－ｔｏ－ｚｅｒｏ ｌｉｎｅ ｃｏｄｅ、ＮＲＺ）及びバイナリ位相偏移変調（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ、ＢＰＳＫ）を採用している。シリアル・ペリフェラル・インタフェースに対応するクロックは１．６９６ＭＨｚである（図７参照）。図７は本発明のＩＳＯ １４４４３Ｂがアップリンク伝送リンク（Ｕｐｌｉｎｋ）の送信中の信号を示す概略図である。同図に示すように、アップリンク伝送リンクの送信時に、論理１は０１０１０１０１０１０１０１０１に符号化され、論理０は１０１０１０１０１０１０１０１０に符号化されている。論理１及び論理０の符号化信号の位相差は１８０度である。よって、近距離無線通信タグ装置が近距離無線通信読み取り装置にデータを伝送すると、シリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４が１．６９６ＭＨｚのクロックをシリアル・ペリフェラル・インタフェースクロック信号ＳＰＩ ＣＬＫとし、符号化されたデータをダイレクトメモリアクセス（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ、ＤＭＡ）方式で、メモリから順次取り出すと共にシリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４のシリアルデータ出力端ＳＯＵＴに出力し、スイッチング回路１０５の導通と切断を順次制御し、データを近距離無線通信読み取り装置に伝送する。

【0035】

同様に、仮にこの近距離無線通信タグ装置がＩＳＯ １５６９３の近距離無線通信タグ装置である場合、ダウンリンク伝送リンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）の伝送時には、すなわち、近距離無線通信読み取り装置が近距離無線通信タグに伝送する場合、サブ搬送波が１０６ＫＨｚであるパルス位置変調（Ｐｕｌｓｅ－ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、ＰＰＭ）を採用し、１３．５６ＭＨｚの搬送波の１００％振幅偏移変調（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ、ＡＳＫ）または１０％～３０％振幅偏移変調を組み合わせる。主なシンボルは図８に示す如く、図８は本発明のＩＳＯ １５６９３がダウンリンク伝送リンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）の送信中の信号を示す概略図である。同図に示すように、フレーム開始（Ｓｔａｒｔ Ｏｆ Ｆｒａｍｅ、ＳＯＦ）のシンボル符号は０１１１１０１１であり、その対応するクロック１０６ＫＨｚは計８ビットである。フレーム終了（Ｅｎｄ Ｏｆ Ｆｒａｍｅ、ＥＯＦ）のシンボル符号は１１０１１１１１である。シンボル００、０１、１０、１１のシンボル符号はそれぞれ１０１１１１１１、１１１０１１１１、１１１１１０１１、１１１１１１１０である。

【0036】

本実施例では、同様にフレーム開始（Ｓｔａｒｔ Ｏｆ Ｆｒａｍｅ、ＳＯＦ）シンボルの１つ目のビットの論理０をシリアル・ペリフェラル・インタフェースが受信動作を開始するためのトリガーとする。

【0037】

一例を挙げると、近距離無線通信読み取り装置が０ｘＥ１の伝送を開始し（図９の信号参照）、図９は本発明の好ましい実施例に係る近距離無線通信タグ装置が受信したＩＳＯ １５６９３近距離無線通信信号を示す概略図である。同図に示すように、０ｘＥ１はバイナリ（ｂｉｎａｒｙ）では１１１００００１であるが、但し、伝送時には０１、００、１０、１１の順に受信される。搬送波を受信すると、分周回路１０２は近距離無線通信ＬＣ共振回路の第１端の近距離無線通信搬送波に基づいて、１０６ＫＨｚの近距離無線通信クロック信号をシリアル・ペリフェラル・インタフェースクロック信号ＳＰＩ ＣＬＫとして分周してシリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４のクロック入力端ＳＣＫに伝送する。フレーム開始を受信した後、シリアル・ペリフェラル・インタフェースがトリガーされ、シリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４のシリアルデータ入力端ＳＩＮが包絡線検波回路１０３の出力端から１１１０１１１１、１０１１１１１１、１１１１１０１１、１１１１１１１０を順次受信し、ダイレクトメモリアクセス（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ、ＤＭＡ）方式により、受信した信号をシリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４のメモリに一時保存する。

【0038】

そして、シリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４は上述した受信した生データ（ｒａｗ ｄａｔａ）を、上述したパルス位置変調（Ｐｕｌｓｅ－ｐｏｓｉｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、ＰＰＭ）に基づいて０１、００、１０、１１に復号化する。こうすることにより、近距離無線通信読み取り装置が近距離無線通信タグ装置に伝送したデータ０ｘＥ１を復号化する。

【0039】

図１０は本発明のＩＳＯ １５６９３がアップリンク伝送リンク（Ｕｐｌｉｎｋ）の送信中の信号を示す概略図である。同図に示すように、アップリンク伝送リンク（Ｕｐｌｉｎｋ）の伝送時には、８４７ＫＨｚのサブ搬送波で実行するマンチェスタ符号（Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ ｃｏｄｅ）を採用し、変調方式はオンオフ変調（ｏｎ－ｏｆｆ ｋｅｙｉｎｇ、ＯＯＫ）であり、この変調方式は主に２つのシンボル（ｓｙｍｂｏｌｓ）を含む（図１０参照）。論理０を伝送すると、シリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４のシリアルデータ出力端ＳＯＵＴが、８４７ＫＨｚのサブ搬送波に基づいて０１０１０１０１０１０１００００００００００００００００をスイッチング回路１０５に出力する。論理１を伝送すると、シリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４のシリアルデータ出力端ＳＯＵＴが、８４７ＫＨｚのサブ搬送波に基づいて１１１１１１１１１１１１１１１１０１０１０１０１０１０１をスイッチング回路１０５に出力する。同様に、伝送するデータは、まずメモリに保存され、ダイレクトメモリアクセス（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ、ＤＭＡ）方式でシリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４のシリアルデータ出力端ＳＯＵＴに伝送される。

【0040】

上述した実施例において、シリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４はシリアル・ペリフェラル・インタフェース伝送プロトコル（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｂｕｓ、ＳＰＩ）に基づいて包絡線信号を受信するが、本発明が属する技術分野で通常知識を有する者ならば、シリアルインターフェースマイクロコントローラーがＩ２Ｓ伝送プロトコル（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｈｉｐ Ｓｏｕｎｄ）に基づいて包絡線信号を受信可能であることが分かる。よって、本発明はシリアル・ペリフェラル・インタフェース伝送プロトコルを使用することに限定しない。また、近距離無線通信ＬＣ共振回路１０１は上述した実施例では近距離無線通信共振コイル及び共振キャパシタンスを並列接続したものを実施例とするが、本発明が属する技術分野で通常知識を有する者ならば、近距離無線通信ＬＣ共振回路１０１は直列共振を採用してもよいことが分かり、そこで、本発明はこれに限定されるものではない。

【0041】

図１１は本発明の好ましい実施例に係る近距離無線通信タグ装置のより詳細な回路を示すブロック図である。図１と図１１とを比較すると、図１１の実施例では、近距離無線通信タグ装置には直流遮断回路１１０１及びバイアス回路１１０２が増設されている。直流遮断回路１１０１は第１端及び第２端を含むキャパシタンスで構成され、直流遮断回路１１０１の第１端は近距離無線通信ＬＣ共振回路１０１の第１端に接続され、直流遮断回路１１０１の第２端は分周回路の入力端に接続され、近距離無線通信搬送波の直流成分を遮断すると共に、１３．５６ＭＨｚの近距離無線通信搬送波の交流成分を通過させるために用いられている。また、バイアス回路１１０２は２つの抵抗器Ｒ１及び抵抗器Ｒ２で構成されている。抵抗器Ｒ１は直流遮断回路１１０１と電源電圧ＶＤＤとの間に接続され、抵抗器Ｒ２は直流遮断回路１１０１とコモン電圧ＶＳＳとの間に接続されている。バイアス回路１１０２は近距離無線通信搬送波を電源電圧ＶＤＤとコモン電圧ＶＳＳとの間で操作するために用いられている。

【0042】

図１２は本発明の好ましい実施例に係る近距離無線通信タグ装置の包絡線検波回路１０３を示す回路図である。同図に示すように、この包絡線検波回路１０３は、第３抵抗器Ｒ３と、第４抵抗器Ｒ４と、第５抵抗器Ｒ５と、第６抵抗器Ｒ６と、第１一方向伝導素子Ｄ１と、第２一方向伝導素子Ｄ２と、第１トランジスタＢ１と、第１キャパシタンスＣ１と、第２キャパシタンスＣ２と、を含んで構成されている。第３抵抗器Ｒ３の第１端は電源電圧ＶＤＤに接続されている。第１一方向伝導素子Ｄ１の第１端は第３抵抗器Ｒ３の第２端に接続され、第１一方向伝導素子Ｄ１の第２端は包絡線検波回路１０３の入力端ＩＮに接続され、第１一方向伝導素子Ｄ１は本実施例ではダイオードで実施されている。第１トランジスタＢ１のエミッタ端はコモン電圧ＶＳＳに接続され、第１トランジスタＢ１のコレクタ端は第１一方向伝導素子Ｄ１の第１端に接続され、第１トランジスタＢ１のベース端は第１一方向伝導素子Ｄ１の第２端に接続されている。

【0043】

第２一方向伝導素子Ｄ２の第１端は第２キャパシタンスＣ２の第２端に接続され、第２一方向伝導素子Ｄ２の第２端は第１トランジスタＢ１のコレクタ端に接続され、第２一方向伝導素子Ｄ２は本実施例ではダイオードで実施されている。第１キャパシタンスＣ１の第１端は第２一方向伝導素子Ｄ２の第１端に接続され、前記第１キャパシタンスの第２端はコモン電圧ＶＳＳに接続されている。第４抵抗器Ｒ４の第１端は電源電圧ＶＤＤに接続され、第４抵抗器Ｒ４の第２端は第２一方向伝導素子Ｄ２の第１端に接続されている。第２キャパシタンスＣ２の第１端は包絡線検波回路の出力端ＯＵＴに接続され、第２キャパシタンスＣ２の第２端は第２一方向伝導素子Ｄ２の第１端に接続されている。第５抵抗器Ｒ５の第１端は電源電圧ＶＤＤに接続され、第５抵抗器Ｒ５の第２端は第２キャパシタンスＣ２の第１端に接続されている。第６抵抗器Ｒ６の第１端は第２キャパシタンスＣ２の第１端に接続され、第６抵抗器Ｒ６の第２端はコモン電圧ＶＳＳに接続されている。

【0044】

本実施例はオペアンプに基づいた包絡線検波器であり、より高い感度及びより広いダイナミックレンジ（ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｇｅ）を有している。バイポーラトランジスタＢ１及び第１一方向伝導素子Ｄ１を利用してバイアスをかけ、バイポーラトランジスタＢ１を順方向活性領域（ｆｏｒｗａｒｄ ａｃｔｉｖｅ）で永続的に操作させる。負荷抵抗器Ｒ４は電源電圧ＶＤＤに接続され、第２一方向伝導素子Ｄ２に小さいバイアス電流を提供する。第２一方向伝導素子Ｄ２はバイポーラトランジスタＢ１のコレクタ電圧の正の半波を整流し、キャパシタンスＣ２の極板の電位は信号の包絡線の変動に追随する。第２キャパシタンスＣ２は主に包絡線の交流部分を捕捉し、直流部分は濾過し、且つ第５抵抗器Ｒ５及び第６抵抗器Ｒ６は包絡線の交流部分にバイアスをかける。第２キャパシタンスＣ２、第５抵抗器Ｒ５、及び第６抵抗器Ｒ６には回路が不要であり、状況や設計に応じて排除することができる。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。

【0045】

第１一方向伝導素子Ｄ１及び第２一方向伝導素子Ｄ２は共に電流を一方向伝導素子の第１端から一方向伝導素子の第２端に向けて流れるように制限する。本発明が属する技術分野で通常知識を有する者ならば、ダイオードを使用して実施する以外、トランジスタのダイオードを接続するか、或いは他の方式で一方向伝導素子を実施可能であることが分かる。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。

【0046】

図１３は本発明の好ましい実施例に係るシリアルインターフェースマイクロコントローラーによる近距離無線通信方法を使用し近距離無線通信タグ装置によるデータ受信を示すフローチャートである。同図に示すように、このシリアルインターフェースマイクロコントローラーによる近距離無線通信方法において、近距離無線通信タグ装置がデータを受信する方法は下記ステップを含む。

【0047】

シリアルインターフェースマイクロコントローラーを提供するステップＳ１３０１（図１のシリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４参照）。また、このシリアルインターフェースマイクロコントローラー１０４は、例えば、上述したシリアル・ペリフェラル・インタフェース伝送プロトコル（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｂｕｓ、ＳＰＩ）やＩ２Ｓ伝送プロトコル（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｉｎｔｅｒｃｈｉｐ Ｓｏｕｎｄ）のようなシリアルインターフェースを有している。

【0048】

近距離無線通信ＬＣ共振回路により近距離無線通信搬送波を検波するステップＳ１３０２。本実施例では、１３．５６ＭＨｚの近距離無線通信搬送波を検波する。

【0049】

近距離無線通信搬送波を分周し、近距離無線通信クロック信号を獲得するステップＳ１３０３。上述した実施例の如く、使用する近距離無線通信プロトコルの種類に基づいて、分周回路１０２の近距離無線通信搬送波を分周する。

【0050】

近距離無線通信ＬＣ共振回路の近距離無線通信搬送波に対し包絡線検波を行って包絡線信号を獲得するステップＳ１３０４。上述した図１～図１０の実施例の如く、包絡線検波回路１０３が近距離無線通信搬送波に対し包絡線検波を行う。

【0051】

シリアル伝送プロトコル及び近距離無線通信クロック信号のトリガー順序に基づいて、包絡線信号のデジタルシーケンスを順次受信するステップＳ１３０５。上述した図１～図１０の実施例の通りである。

【0052】

近距離無線通信プロトコルに基づいて、包絡線信号のデジタルシーケンスから近距離無線通信データを復号化するステップＳ１３０６。

【0053】

図１４は本発明の好ましい実施例に係るシリアルインターフェースマイクロコントローラーによる近距離無線通信方法を使用し近距離無線通信タグ装置によるデータ送信を示すフローチャートである。図１３と図１４を参照すれば、このシリアルインターフェースマイクロコントローラーによる近距離無線通信方法において、近距離無線通信タグ装置によりデータを伝送する方法は、下記ステップを含む。

【0054】

近距離無線通信ＬＣ共振回路の第１端と近距離無線通信ＬＣ共振回路の第２端との間に接続されているスイッチング回路を提供するステップＳ１４０１。

【0055】

ステップＳ１３０１～ステップＳ１３０３は、上述した実施例の通りである。

【0056】

近距離無線通信プロトコルに基づいて、近距離無線通信出力データを出力するようにスイッチング回路の第１端及び第２端の導通と切断を制御するステップＳ１４０２。

【0057】

以上を総合すると、本発明の好ましい実施例の精神は、近距離無線通信コイルから搬送波信号を検波し、分周することで近距離無線通信の変調周波数に対応するクロック信号を生成してシリアルインターフェースマイクロコントローラーに伝送し、且つ、近距離無線通信コイルが変調された信号を検波し、包絡線検出回路により近距離無線通信バイナリデジタル信号シーケンスを復調すると共に、上述したクロック信号に基づいてシリアルインターフェースマイクロコントローラーに順次伝送する。その後、シリアルインターフェースマイクロコントローラーにより、近距離無線通信バイナリ信号から近距離無線通信データを復号化する。こうすることにより、本発明は近距離無線通信専用の集積回路を採用せずに近距離無線通信データを復号化することで、コストを節約している。

【0058】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【符号の説明】

【0059】

１０１ 近距離無線通信ＬＣ共振回路
１０２ 分周回路
１０３ 包絡線検波回路
１０４ シリアルインターフェースマイクロコントローラー
１０５ スイッチング回路
ＳＣＫ クロック入力端
ＳＩＮ シリアルデータ入力端
ＳＯＵＴ シリアルデータ出力端
１１０１ 直流遮断回路
１１０２ バイアス回路
Ｒ１ 抵抗器
Ｒ２ 抵抗器
Ｒ３ 抵抗器
Ｒ４ 抵抗器
Ｒ５ 抵抗器
Ｒ６ 抵抗器
ＶＤＤ 電源電圧
ＶＳＳ コモン電圧
Ｄ１ 第１一方向伝導素子
Ｄ２ 第２一方向伝導素子
Ｂ１ 第１トランジスタ
Ｃ１ キャパシタンス
Ｃ２ キャパシタンス
Ｓ１３０１～Ｓ１３０６ フローチャート
Ｓ１４０１～Ｓ１４０２ フローチャート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】