JP4568510B2 - Communication control device and communication control method - Google Patents
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Description
本発明は、マシンの制御部分から伝えられたロジック信号によって変調された搬送波を電波として放射すると共に、電波として受信した信号を復調してロジック信号を生成しマシンの制御部分に伝える通信制御装置等に関し、特に、ロジック信号が流れる部分を長くし、搬送波が流れる部分を短く構成した通信制御装置等に関する。 The present invention radiates a carrier wave modulated by a logic signal transmitted from a control part of a machine as a radio wave, demodulates a signal received as a radio wave, generates a logic signal, and transmits it to a control part of the machine, etc. In particular, the present invention relates to a communication control device or the like in which a part where a logic signal flows is lengthened and a part where a carrier wave flows is shortened.
近年、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、画質向上などのため交換ユニットの情報をマシン側に取り込むために、RFIDタグとリーダライタとからなる非接触通信システムを用いることがある。即ち、画像形成装置における交換ユニット等に、第1のループアンテナと不揮発性メモリとからなるRFIDタグを搭載し、画像形成装置の本体側のRFIDタグと対向する位置に、第2のループアンテナと送受信回路とからなるリーダライタを設ける。このように構成し、RFIDタグとリーダライタとの間で非接触通信を行うことで、交換ユニット等と画像形成装置本体との間で情報をやり取りする。具体的には、トナー消費量や残量等の情報、画質の維持向上に必要な様々な情報を管理することにより、マシンの機能向上を図ることができる。 In recent years, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a non-contact communication system including an RFID tag and a reader / writer is sometimes used to capture information of an exchange unit on the machine side in order to improve image quality. That is, an RFID tag including a first loop antenna and a non-volatile memory is mounted on an exchange unit or the like in the image forming apparatus, and the second loop antenna is placed at a position facing the RFID tag on the main body side of the image forming apparatus. A reader / writer including a transmission / reception circuit is provided. With this configuration, non-contact communication is performed between the RFID tag and the reader / writer, whereby information is exchanged between the exchange unit and the image forming apparatus main body. Specifically, the function of the machine can be improved by managing information such as toner consumption and remaining amount, and various information necessary for maintaining and improving image quality.
このような非接触通信システムを用いた情報の管理は、画像形成装置に限らず、他の一般のマシンでも可能であるが、従来、マシン側に搭載する通信制御装置としては、次のような構成のものが採用されていた。尚、ここでは、アンテナが3つの場合について説明する。
第1の従来例を図8に示す。この第1の従来例は、CPU60と、非接触通信用回路70a〜70cと、アンテナ80a〜80cとを含んでいる。尚、非接触通信用回路70a〜70cは、CPU60から送られたロジック信号によって変調された搬送波をそれぞれアンテナ80a〜80cに出力すると共に、アンテナ80a〜80cから送られた信号を復調してCPU60に伝達するものである。
この従来例において、CPU60は、メイン基板91に搭載され、非接触通信用回路70aおよびアンテナ80a、非接触通信用回路70bおよびアンテナ80b、非接触通信用回路70cおよびアンテナ80cは、それぞれ、アンテナ基板92a、92b、92cに搭載されている。また、メイン基板91とアンテナ基板92a、メイン基板91とアンテナ基板92b、メイン基板91とアンテナ基板92cは、それぞれ、ハーネス93a、93b、93cにより接続されている。
Information management using such a non-contact communication system is not limited to an image forming apparatus, but can be performed by other general machines. Conventionally, as a communication control apparatus mounted on a machine side, The thing of composition was adopted. Here, a case where there are three antennas will be described.
A first conventional example is shown in FIG. The first conventional example includes a
In this conventional example, the
しかしながら、図8のようにアンテナの数だけ非接触通信用回路70を設けたのでは、構造が複雑化し、コストが高くなると言った問題点があったため、過去に幾つかの発明がなされた(例えば、特許文献1、2参照。)。これらの発明に共通の構成を第2の従来例として図9に示す。この第2の従来例は、図8の非接触通信用回路70a〜70cを1つにまとめた非接触通信用回路70と、アンテナ80a〜80cを切り替えて選択するためのアナログスイッチ71とを含む。
CPU60は、メイン基板94に搭載され、非接触通信用回路70およびアナログスイッチ71は非接触通信用モジュール基板95に搭載され、アンテナ80a、80b、80cは、それぞれ、アンテナ基板96a、96b、96cに搭載されている。また、メイン基板94と非接触通信用モジュール基板95は、ハーネス97により接続され、非接触通信用モジュール基板95とアンテナ基板96a、非接触通信用モジュール基板95とアンテナ基板96b、非接触通信用モジュール基板95とアンテナ基板96cは、それぞれ、ハーネス98a、98b、98cにより接続されている。
即ち、この従来例では、非接触通信用回路70によって通信データをキャリア(搬送波)に重畳させ、ほぼそのままアンテナから発振できる状態の信号にして、各アンテナに分配している。このため、延長部分(ハーネス98a〜98cの部分)の信号は、増幅および変調されたキャリアである。
However, the provision of the
The
That is, in this conventional example, communication data is superposed on a carrier (carrier wave) by the
しかしながら、上記第2の従来例においては、アンテナ部分だけを延長しようとすると、変調されたキャリアが流れる部分が長くなる結果、インピーダンス整合が難しく、また、アンテナ以外からの放射があるため、電波法令の適合に不利となり、通信距離やレイアウトに制限が出てくるという問題点があった。
従って、第1および第2の従来例のいずれも、コストを削減しつつ、マシンにおけるレイアウトの自由度を高めるというものではなかった。
However, in the second conventional example, if only the antenna portion is extended, the portion where the modulated carrier flows becomes long. As a result, impedance matching is difficult, and there is radiation from other than the antenna. There is a problem that the communication distance and the layout are limited, which is disadvantageous to the conformity of the system.
Therefore, neither of the first and second conventional examples increases the degree of freedom of layout in the machine while reducing the cost.
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的は、マシンの制御部分から伝えられたロジック信号によって変調された搬送波を電波として放射すると共に電波として受信した信号を復調してロジック信号を生成しマシンの制御部分に伝える通信制御装置において、コストを削減しつつ、マシンにおけるレイアウトの自由度を高めることにある。 The present invention has been made to solve the technical problems as described above, and its object is to radiate a carrier wave modulated by a logic signal transmitted from a control part of a machine as a radio wave and In a communication control apparatus that demodulates a received signal to generate a logic signal and transmits the logic signal to a control part of the machine, the cost is reduced and the degree of layout freedom in the machine is increased.
一般に、マシンに搭載される非接触通信システムを電気的に分類すると、(1)マシン全体の制御を行うメイン回路、(2)非接触通信用回路(論理部と送受信部とを備える)、(3)アンテナの3つに分けることができる。
本発明では、上述した目的を達成するため、(2)の部分をRF制御部(非接触通信用ロジックIC)とRF送受信部(RF送受信回路)に分割し、それぞれを異なる基板上に載せた。即ち、本発明の第1の通信制御装置は、トランスポンダに対する送信データを表すロジック信号を生成するRF制御回路基板と、このRF制御回路基板に接続され、RF制御回路基板により生成されたロジック信号を伝送する信号線と、この信号線に接続され、信号線により伝送されたロジック信号によって変調された搬送波を電波として放射するアンテナ基板とを備えている。
また、RF制御部1つに対し、RF送受信部とアンテナをシステム上の必要数だけ配置するようにした。尚、メイン制御回路(1)とRF制御部((2)の一部)は基板が分離していても、同一基板上に実装されていてもよい。
Generally, when a contactless communication system mounted on a machine is electrically classified, (1) a main circuit for controlling the entire machine, (2) a contactless communication circuit (including a logic unit and a transmission / reception unit), ( 3) It can be divided into three antennas.
In the present invention, in order to achieve the above-described object, the part (2) is divided into an RF control unit (non-contact communication logic IC) and an RF transmission / reception unit (RF transmission / reception circuit), which are mounted on different substrates. . That is, the first communication control device of the present invention includes an RF control circuit board that generates a logic signal representing transmission data to the transponder, and a logic signal that is connected to the RF control circuit board and generated by the RF control circuit board. A signal line for transmission and an antenna substrate connected to the signal line and radiating a carrier wave modulated by a logic signal transmitted through the signal line as a radio wave are provided.
In addition, as many RF transmitters and antennas as necessary on the system are arranged for one RF controller. The main control circuit (1) and the RF control unit (part of (2)) may be separated from each other or mounted on the same substrate.
また、本発明は、信号線に接続された第1の基板および第2の基板を用いて電波を放射する通信制御方法として捉えることもできる。その場合、本発明の通信制御方法は、トランスポンダに対する送信データを表すロジック信号を第1の基板により生成するステップと、生成されたロジック信号を信号線を介して第2の基板に伝送するステップと、伝送されたロジック信号によって変調された搬送波を第2の基板に設けられたアンテナから電波として放射するステップとを含んでいる。 The present invention can also be understood as a communication control method for emitting radio waves using the first substrate and the second substrate connected to the signal line. In that case, the communication control method of the present invention includes a step of generating a logic signal representing transmission data for the transponder by the first substrate, and a step of transmitting the generated logic signal to the second substrate through the signal line. And radiating a carrier wave modulated by the transmitted logic signal as an electric wave from an antenna provided on the second substrate.
本発明によれば、マシンの制御部分から伝えられたロジック信号によって変調された搬送波を電波として放射すると共に電波として受信した信号を復調してロジック信号を生成しマシンの制御部分に伝える通信制御装置において、コストを削減しつつ、マシンにおけるレイアウトの自由度を高めることが可能となる。 According to the present invention, a communication control device that radiates a carrier wave modulated by a logic signal transmitted from a control part of a machine as a radio wave, demodulates a signal received as the radio wave, generates a logic signal, and transmits the logic signal to the control part of the machine However, it is possible to increase the degree of freedom of layout in the machine while reducing the cost.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、以下では、一般的にRFID(Radio Frequency Identification)と呼ばれる非接触通信システムを利用するものとして説明する。
ここで、RFIDとは、FeRAM(Ferroelectric Random Access Memory)やEEROM(Electronically Erasable Read Only Memory)等の不揮発性で非接触通信が可能なメモリに第1のループアンテナを組み合わせたユニットと、これと独立した第2のループアンテナを送受信回路に接続したユニットとを備えたシステムである。そして、第1のループアンテナと第2のループアンテナとを対向させると、第2のループアンテナから放射される搬送波(キャリア)にデータを重畳した電磁波が、第1のループアンテナを介して不揮発性メモリに伝播し、不揮発性メモリが電力を受け取り、データを送受信するシステムである。尚、一般に、不揮発性メモリと第1のループアンテナとからなるユニットをトランスポンダと呼び、第2のループアンテナと送受信回路とからなるユニットをリーダライタまたは送受信装置と呼ぶ。また、使用周波数帯は、125KHzや13.56MHzが一般的である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, it is assumed that a non-contact communication system generally called RFID (Radio Frequency Identification) is used.
Here, RFID is a unit in which a first loop antenna is combined with a non-volatile memory capable of non-contact communication such as FeRAM (Ferroelectric Random Access Memory) and EEROM (Electronically Erasable Read Only Memory), and independent of this. And a unit in which the second loop antenna is connected to a transmission / reception circuit. When the first loop antenna and the second loop antenna are opposed to each other, an electromagnetic wave in which data is superimposed on a carrier wave radiated from the second loop antenna is nonvolatile via the first loop antenna. It is a system that propagates to the memory, the non-volatile memory receives power, and transmits and receives data. In general, a unit composed of a nonvolatile memory and a first loop antenna is called a transponder, and a unit composed of a second loop antenna and a transmission / reception circuit is called a reader / writer or a transmission / reception device. The frequency band used is generally 125 KHz or 13.56 MHz.
図1は、本実施の形態の構成を示したものである。尚、本実施の形態は、いかなるトランスポンダ(カードやシート状に加工され、ICカードやタグと呼ばれるもののほか、コイン状や円筒状に加工されたものも含む)との通信にも適用できるが、以下では、RFIDタグとの通信に適用した場合について説明する。また、ここでは、アンテナが3つの場合について説明する。
本実施の形態は、CPU(Central Processing Unit)10と、非接触通信用ロジックIC20と、RF送受信回路30a〜30cと、アンテナ40a〜40cとを備え、RF送受信回路30a、30b、30cは、それぞれ、発振回路31aと変調回路32aと復調回路33a、発振回路31bと変調回路32bと復調回路33b、発振回路31cと変調回路32cと復調回路33cを備えている。この構成において、CPU10と非接触通信用ロジックIC20との間、および、非接触通信用ロジックIC20とRF送受信回路30a〜30c内の各回路との間は、ロジック信号が流れる信号線により接続され、RF送受信回路30a〜30c内の変調回路32a〜32cおよび復調回路33a〜33cとアンテナ40a〜40cとの間は、キャリアを伝達する信号線により接続されている。
尚、本実施の形態では、ロジック信号が流れる信号線により延長部分を構成し、キャリアを伝達する信号線は短く構成するものであるので、少なくとも非接触通信用ロジックIC20とRF送受信回路30は別の基板上に搭載し、RF送受信回路30とアンテナ40は同じ基板上に搭載するのが望ましい。
FIG. 1 shows the configuration of the present embodiment. This embodiment can also be applied to communication with any transponder (including cards and sheets processed and called IC cards and tags, as well as coins and cylinders). Below, the case where it applies to communication with an RFID tag is demonstrated. Here, a case where there are three antennas will be described.
The present embodiment includes a CPU (Central Processing Unit) 10, a non-contact
In the present embodiment, the extension portion is constituted by the signal line through which the logic signal flows, and the signal line for transmitting the carrier is constituted by a short length. Therefore, at least the non-contact
ここで、図1に示した各構成について説明する。
CPU10は、マシン全体の制御を行うと共に、非接触通信に関しては必要に応じ、データの送受信やアンテナの選択等の制御を行う。
非接触通信用ロジックIC20は、CPU10等からの情報に基づき、非接触通信を行うのに必要なデータやコマンドの発行をしたり、アンテナを選択したりする機能を有する。また、不揮発性メモリ(タグ)側から受信したデータを再変換してメイン基板側に送る。尚、本ICにはアナログ回路部分がないため、機能の単純化ができ、安価にすることができる。
RF送受信回路30a〜30c内の発振回路31a〜31cは、キャリアを発生させる。変調回路32a〜32cは、発振回路31a〜31cが発生させたキャリアに対し、非接触通信用ロジックIC20から受けた信号を重畳させてアンテナ40a〜40cに送る。復調回路33a〜33cは、アンテナ40a〜40cで受信したキャリアを復調して非接触通信用ロジックIC20に送る。
アンテナ40a〜40cは、RF送受信回路30a〜30cから伝達された信号を電波として放射する。使用する周波数帯に合わせ共振周波数を調整する。
Here, each configuration shown in FIG. 1 will be described.
The
The non-contact communication logic IC 20 has a function of issuing data and commands necessary for non-contact communication and selecting an antenna based on information from the
The oscillation circuits 31a to 31c in the RF transmission /
The
次に、本実施の形態の具体的な構成例について説明する。
図2は、本実施の形態の第1の構成例を示しており、CPU10と非接触通信用ロジックIC20とを別の基板に搭載した例である。即ち、CPU10はメイン基板51に搭載され、非接触通信用ロジックIC20はRF制御回路基板52に搭載され、RF送受信回路30aおよびアンテナ40a、RF送受信回路30bおよびアンテナ40b、RF送受信回路30cおよびアンテナ40cは、それぞれ、アンテナ基板53a、53b、53cに搭載されている。また、メイン基板51とRF制御回路基板52とを接続する信号線としては、例えば、ハーネス54を用い、RF制御回路基板52とアンテナ基板53a、RF制御回路基板52とアンテナ基板53b、RF制御回路基板52とアンテナ基板53cを接続する信号線としては、それぞれ、例えば、ハーネス55a、55b、55cを用いる。尚、図2に示した第1の構成例のようにメイン基板51とは別に非接触通信用ロジックIC20を搭載するRF制御回路基板52を設ければ、RF制御回路基板52とアンテナ基板53との接続にはアンテナ個数分のハーネス等が必要になるが、メイン基板51とRF制御回路基板52との接続には1セット分だけでよい。このため、メイン基板と分離して、マシンの都合のよい位置に配置すれば、合理的なレイアウトが可能である。
Next, a specific configuration example of the present embodiment will be described.
FIG. 2 shows a first configuration example of the present embodiment, in which the
また、図3は、本実施の形態の第2の構成例を示しており、CPU10と非接触通信用ロジックIC20とが同一の基板にパッケージされた例である。即ち、CPU10および非接触通信用ロジックIC20はメイン基板56に搭載され、RF送受信回路30aおよびアンテナ40a、RF送受信回路30bおよびアンテナ40b、RF送受信回路30cおよびアンテナ40cは、それぞれ、アンテナ基板57a、57b、57cに搭載されている。また、メイン基板56とアンテナ基板57a、メイン基板56とアンテナ基板57b、メイン基板56とアンテナ基板57cを接続する信号線としては、それぞれ、例えば、ハーネス58a、58b、58cを用いる。尚、アンテナ基板57は、取り付けられるマシン側の形状や機能に応じて、個数と配置箇所を決めることができる。但し、実際の接続数は、非接触通信用ロジックIC20のポート数以下という制限がある。
FIG. 3 shows a second configuration example of the present embodiment, in which the
本実施の形態では、非接触通信用ロジックIC20とRF送受信回路30との間が分離しているため、ハーネス等で延長する部分(図2の54、55a〜55c、図3の58a〜58c)を流れる信号は、送信データ、電波出力のON・OFFを制御する信号、受信データの3本であり、全て無変調のロジック信号である(但し、この3本の信号線の他に、電源とGND用の線がある)。
In this embodiment, since the contactless
また、本実施の形態では、RF送受信回路30とアンテナ40とがアンテナ基板に搭載され、RF送受信回路30それぞれが発振回路31を有しているため、アンテナ単体での電波試験が可能となっている。
但し、通常は、RF送受信回路30は非接触通信用ロジックIC20に接続されているため、非接触通信用ロジックIC20から動作情報が伝達されない限り動作しない。複数のアンテナがある場合、どのアンテナを動作させるかは非接触通信用ロジックIC20からの信号によって決定される。
In the present embodiment, the RF transceiver circuit 30 and the
However, since the RF transceiver circuit 30 is normally connected to the non-contact
更に、本実施の形態では、必要に応じて非接触通信用ロジックIC20のI/O回路(FIFO等)を複数設け、複数のアンテナ40と同時に通信可能にしている。
尚、以上の説明では、アンテナの数を3つとして説明したが、アンテナが1つの場合、2つの場合、4つ以上の場合においても同様の構成を採ることができる。
Furthermore, in the present embodiment, a plurality of I / O circuits (FIFO and the like) of the non-contact
In the above description, the number of antennas is three. However, the same configuration can be adopted in the case of one antenna, two antennas, and four or more antennas.
以上説明したように、本実施の形態では、RFIDタグとの通信を制御するモデムの部分が、非接触通信用ロジックIC20と、RF送受信回路30とに分かれている。
図4は、この部分のみを情報のやり取りに着目して図示したものである。尚、この図は、図2に示した構成を採用した場合の図であり、非接触通信用ロジックIC20がRF制御回路基板52に搭載され、変調回路32および復調回路33がアンテナ基板53に搭載されている。また、モデムの部分を非接触通信用ロジックIC20とRF送受信回路30とに分けたことにより、それぞれが異なる発振子(発振子Aおよび発振子B)を有している。尚、発振子Aおよび発振子Bとしては、具体的には、水晶発振子を用いることが可能であり、このことをRF制御回路基板52内には、「XTALI(クリスタル、入力の意)」として示している。
As described above, in the present embodiment, the portion of the modem that controls communication with the RFID tag is divided into the non-contact
FIG. 4 shows only this part focusing on information exchange. 2 is a diagram in the case where the configuration shown in FIG. 2 is adopted. The non-contact
非接触通信用ロジックIC20が送信データ信号を106kbpsでアンテナ基板53に送信すると、アンテナ基板53の変調回路32は、ASK(Amplitude Shift Keying)変調を行う。具体的には、13.56MHzの搬送波にこの受信信号を重畳し、RFIDタグに送信する。
これに対するRFIDタグからの応答(タグ応答)は、図5(A)に示すような847KHzサブキャリア信号8波単位のBPSK(Binary Phase Shift Keying)信号となっている。また、アンテナ基板53の復調回路33は、このBPSK信号をそのままデジタル信号に復調し、図5(B)に示すような受信データ信号A(受信信号を復調して生成したロジック信号)として非接触通信用ロジックIC20に送信する。
When the contactless
The response from the RFID tag (tag response) is a BPSK (Binary Phase Shift Keying) signal in units of 8 waves of 847 KHz subcarrier signal as shown in FIG. Further, the demodulation circuit 33 of the antenna substrate 53 demodulates the BPSK signal as it is into a digital signal and is non-contacted as a reception data signal A (a logic signal generated by demodulating the reception signal) as shown in FIG. Transmit to the
非接触通信用ロジックIC20は、この受信データ信号Aを受信レート106kbpsで取り込む。ここで、発振子Aおよび発振子Bの発振周波数は13.56MHzである。しかしながら、発振周波数の偏差として200ppm程度は許容されているため、発振子Aの発振周波数と発振子Bの発振周波数とにずれが存在している可能性がある。このように発振周波数にずれが存在する状態で受信データ信号Aを受信すると、受信したパルス数が少ないうちは受信データ信号Aから「1」、「0」を正しく認識可能なものの、パルス数が多くなると「1」、「0」を誤って認識する可能性があるという問題がある。
そこで、本実施の形態では、図6に示すように、非接触通信用ロジックIC20にDPLL(Digital Phase Locked Loop)21を設け、受信データ信号Aを受信する際、所定のタイミングで誤差の累積をリセットするように構成した。
The non-contact
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, a non-contact
以下、この誤差のリセットについて詳細に説明する。
タグ応答は、図7のフォーマットで規定されている。このタグ応答を受信する際、1etu(1ビット分の時間、この場合は、106k分の1秒)で区切り、各区切られた期間に受信する波形が図5(A)に示した「0」を表す波形であるか「1」を表す波形であるかを判定することにより、「0」、「1」を認識する。
ここで、タグ応答のフォーマットにおいては、「0」、「1」が固定されている期間がある。「プリアンブル」、「SOF」、「データ」のスタートビット・ストップビット、「EOF」がそれに該当する。
Hereinafter, this error reset will be described in detail.
The tag response is defined in the format of FIG. When this tag response is received, it is divided by 1 etu (one bit time, in this case, 1/106 k second), and the waveform received in each divided period is “0” shown in FIG. Or “1” is recognized by determining whether the waveform represents “1” or “1”.
Here, in the tag response format, there is a period in which “0” and “1” are fixed. “Preamble”, “SOF”, start bit / stop bit of “data”, and “EOF” correspond to this.
非接触通信用ロジックIC20のBPSK位相判定回路22は、「プリアンブル」の「1」を連続して受信している期間(図7において淡い網掛けで示した期間)、アンテナ基板からの受信データ信号Aに同期化した基準信号を生成してフェーズロックする。その後、BPSK位相判定回路22は、「SOF」の最初の「0」を受信したタイミングで、それ以降の補正のタイミングを決定する。つまり、このままDPLL21の基準信号を固定していると、発信子の周波数ずれが累積して位相変化判定を誤り易くなることから、「1」であることが分かっている期間(図7において濃い網掛けで示した期間)で、DPLLフェーズ補正をかけて誤差の累積をリセットするようにしている。
このような構成により、正しく「0」、「1」が認識された受信データ信号B(復調されたデータ信号)が、最終的にCPU10に渡される。
尚、以上の説明では、変調回路32ではASK変調を行うこととしたが、例えば、FSK(Frequency Shift Keying)変調等の他の変調方式を採用してもよい。また、タグ応答はBPSK変調されていることを前提としたが、他のPSK変調がなされている場合であっても、同様の方法により、発振周波数のずれによる位相判定誤りを補正することができる。
The BPSK
With such a configuration, the received data signal B (demodulated data signal) in which “0” and “1” are correctly recognized is finally passed to the
In the above description, the
最後に、本実施の形態における通信制御システムによりもたらされる効果について説明する。
(1) 外来ノイズに強い
本実施の形態では、RF送受信回路30とアンテナ40との間以外の箇所においては、制御信号やデータ信号だけをやり取りしている。即ち、RF送受信回路30とアンテナ40との間以外を接続するハーネス等には、搬送波と比較して、遥かに速度の遅いロジック信号が流れている。このためこの部分ではインピーダンス整合に特段の配慮をする必要はない。また、外来ノイズよる誤動作の危険性も少なくできる。
従来の技術では、非接触通信用回路70で発生した搬送波をハーネス等で伝達しようとしているため、外来ノイズによる誤動作が懸念される。
Finally, the effect brought about by the communication control system in the present embodiment will be described.
(1) Resistant to external noise In the present embodiment, only control signals and data signals are exchanged at locations other than between the RF transceiver circuit 30 and the
In the conventional technique, since the carrier wave generated in the
(2) ノイズ放射を抑制できる
本実施の形態では、RF送受信回路30とアンテナ40とが近接しているため、この部分での不要な放射を防ぐことができる。従来の技術では、この部分がハーネス状に長くなっており、余計な放射が生じていた。
(2) Noise radiation can be suppressed In this embodiment, since the RF transceiver circuit 30 and the
(3) レイアウトの制約が少ない
1つのマシンの中に複数の不揮発性メモリがあれば、RF送受信回路30とアンテナ40とを搭載したアンテナ基板もその数だけ配置する必要がある。このようなアンテナ基板は、通信距離が最大で12〜13mmになるよう設計されているので、それに合わせて取り付け位置や方向や角度等が決定される。その際、アンテナ基板とRF制御回路基板との間は、比較的低速なロジック信号が流れるため、ハーネス等を長くすることが容易である。ロジック信号の流れる部分を長くすることにより、延長による二次障害が少なく、レイアウトにおける制約が少なく有利である。
従来の技術では、マシンに配置する際、変調のかかったキャリア(搬送波)を流す部分を長くすることになるので、電波放射や波形品質に懸念が生じ、インピーダンス整合に格段の配慮をする必要がある等の問題があった。
(3) There are few layout restrictions If there are a plurality of nonvolatile memories in one machine, it is necessary to arrange the same number of antenna substrates on which the RF transceiver circuit 30 and the
In the conventional technology, when placing in a machine, the part where the modulated carrier (carrier wave) flows is lengthened, so there is a concern about radio wave radiation and waveform quality, and it is necessary to pay special attention to impedance matching. There were some problems.
(4) ノイズ試験が容易
本実施の形態では、RF送受信回路30それぞれが発振回路31を有しているため、アンテナ基板に電源を供給し、一部の回路をプルアップ、プルダウンさせることで単体でも発振動作させることができる。このため、アンテナ単体(RF送受信回路30を含むモジュール)だけで電波試験を受けることができ、使用上の自由度が高くなった。つまり、構成や組み合わせが変わるたびに試験を受けなくてよい。また、試験の対象がRF送受信回路30とアンテナ40だけですむため、従来の技術のように被測定物が複数に跨ることがなくなった。このため電波試験における被評価物毎の電波放射量のバラツキが小さくなり、品質管理が容易になった。
(4) Easy noise test In this embodiment, each RF transceiver circuit 30 has an oscillation circuit 31. Therefore, the power is supplied to the antenna substrate, and a part of the circuit is pulled up and pulled down. But it can oscillate. For this reason, the radio wave test can be performed only with the antenna alone (module including the RF transceiver circuit 30), and the degree of freedom in use is increased. In other words, it is not necessary to take the test every time the configuration or combination changes. In addition, since only the RF transmission / reception circuit 30 and the
(5) 同時通信が可能
本実施の形態では、必要に応じて非接触通信用ロジックIC20のI/O回路(FIFO等)を複数設けたことで、複数のアンテナ40と同時に通信できるようになった。複数のアンテナ40と不揮発性メモリとが組み合わさったシステム構成では、同時通信の際に、いずれのアンテナ40を介して、いずれの不揮発性メモリと通信したか、マシン側から把握できることが重要である。本実施の形態では、アンテナ40を選択する機能を有しているため、CPU10(非接触通信用ロジックIC20)側からアンテナ40の判別ができ、情報管理上の課題がなく、効率も良い。
(5) Simultaneous communication is possible In this embodiment, by providing a plurality of I / O circuits (such as FIFO) of the non-contact
(6) 通信効率が良い(電力供給が中断しない)
本実施の形態において、非接触通信用ロジックIC20とRF送受信回路30との間は、前述した3本の信号線で接続されており、非接触通信用ロジックIC20側からRF送受信回路30が電波を出す・出さないを決定できるようになっている。また、必要に応じて無変調のキャリア(搬送波)を連続出力させることも可能である。このため切り替えスイッチを使用した場合と異なり、非選択時でも不揮発性メモリへの電力供給を中断しないようにすることができる。電力供給の中断によって不揮発性メモリがリセット状態に戻ることが避けられるため、次のデータ通信を再開する際、通信を確立するために必要な最初のプロセスを省略することができ通信効率が良い。全体的な通信時間を短縮化したり、同一時間ならばより多くの情報をやり取りしたりすることができる。
(6) Good communication efficiency (power supply is not interrupted)
In the present embodiment, the non-contact
(7) CPU負荷が軽減できる
本実施の形態では、メイン基板からRF制御回路基板に対して、不揮発性メモリとデータを送受信する旨の命令が伝えられると、RF制御回路基板上の非接触通信用ロジックIC20は非接触通信に必要なデータ変換を行う。データ変換をこの部分で行っているためCPU10の負荷が軽減できる。
(7) CPU load can be reduced In this embodiment, when a command to transmit / receive data to / from the nonvolatile memory is transmitted from the main board to the RF control circuit board, non-contact communication on the RF control circuit board The
10…CPU、20…非接触通信用ロジックIC、21…DPLL、22…BPSK位相判定回路、30…RF送受信回路、31…発振回路、32…変調回路、33…復調回路、40…アンテナ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記RF制御回路基板に接続され、当該RF制御回路基板により生成された前記ロジック信号を伝送する信号線と、
前記信号線に接続され、当該信号線により伝送された前記ロジック信号によって変調することにより搬送波を生成する変調回路および当該搬送波を電波として放射する1つのアンテナを搭載した複数のアンテナ基板とを備え、
前記アンテナ基板は、
生成した前記ロジック信号を前記信号線に送出するタイミングを決定する第1の発振子を備え、
前記RF制御回路基板は、
伝送された前記ロジック信号から受信データを取り出すタイミングを決定する第2の発振子と、
PSK(Phase Shift Keying)変調された前記ロジック信号を受け付ける際、前記受信データのフォーマットに応じたタイミングで、前記第1の発振子と前記第2の発振子との発振周波数のずれによる当該ロジック信号からの当該受信データの取り出しの誤りを補正するPLL(Phase Locked Loop)回路と
を備えたことを特徴とする通信制御装置。 An RF control circuit board that generates a logic signal representing transmission data to the transponder and selects an antenna used for transmitting the logic signal;
A signal line connected to the RF control circuit board and transmitting the logic signal generated by the RF control circuit board;
A modulation circuit that is connected to the signal line and generates a carrier wave by modulating with the logic signal transmitted by the signal line, and a plurality of antenna boards that are mounted with one antenna that radiates the carrier wave as a radio wave ;
The antenna substrate is
A first oscillator that determines a timing for sending the generated logic signal to the signal line;
The RF control circuit board is
A second oscillator that determines the timing for extracting received data from the transmitted logic signal;
When receiving the PSK (Phase Shift Keying) modulated logic signal, the logic signal is caused by a difference in oscillation frequency between the first oscillator and the second oscillator at a timing according to the format of the received data. A communication control apparatus comprising: a PLL (Phase Locked Loop) circuit that corrects an error in extracting the received data from the receiver .
前記信号線は、前記アンテナ基板により生成された前記ロジック信号を前記RF制御回路基板に伝送し、
前記RF制御回路基板は、前記信号線により伝送された前記ロジック信号から受信データを取り出すことを特徴とする請求項1記載の通信制御装置。 The antenna substrate demodulates a signal received as a radio wave from a transponder to generate a logic signal,
The signal line transmits the logic signal generated by the antenna board to the RF control circuit board,
The communication control apparatus according to claim 1, wherein the RF control circuit board extracts received data from the logic signal transmitted through the signal line.
前記画像形成装置本体に取り付けられるユニットとを備え、A unit attached to the image forming apparatus main body,
前記ユニットは、当該ユニットの情報を記憶したメモリを有するトランスポンダを備え、The unit includes a transponder having a memory storing information of the unit,
前記画像形成装置本体は、前記ユニットのトランスポンダに対する送受信を行う通信制御装置を備え、The image forming apparatus main body includes a communication control device that performs transmission and reception with respect to the transponder of the unit,
前記通信制御装置は、The communication control device includes:
前記トランスポンダに対する送信データを表すロジック信号を生成し、当該ロジック信号の送信に用いるアンテナを選択するRF制御回路基板と、An RF control circuit board for generating a logic signal representing transmission data for the transponder and selecting an antenna used for transmitting the logic signal;
前記RF制御回路基板に接続され、当該RF制御回路基板により生成された前記ロジック信号を伝送する信号線と、A signal line connected to the RF control circuit board and transmitting the logic signal generated by the RF control circuit board;
前記信号線に接続され、当該信号線により伝送された前記ロジック信号によって変調することにより搬送波を生成する変調回路および当該搬送波を電波として放射する1つのアンテナを搭載した複数のアンテナ基板とを備え、A modulation circuit that is connected to the signal line and generates a carrier wave by modulating with the logic signal transmitted by the signal line, and a plurality of antenna boards that are mounted with one antenna that radiates the carrier wave as a radio wave;
前記アンテナ基板は、The antenna substrate is
生成した前記ロジック信号を前記信号線に送出するタイミングを決定する第1の発振子を備え、A first oscillator that determines a timing for sending the generated logic signal to the signal line;
前記RF制御回路基板は、The RF control circuit board is
伝送された前記ロジック信号から受信データを取り出すタイミングを決定する第2の発振子と、A second oscillator that determines the timing for extracting received data from the transmitted logic signal;
PSK(Phase Shift Keying)変調された前記ロジック信号を受け付ける際、前記受信データのフォーマットに応じたタイミングで、前記第1の発振子と前記第2の発振子との発振周波数のずれによる当該ロジック信号からの当該受信データの取り出しの誤りを補正するPLL(Phase Locked Loop)回路とWhen receiving the PSK (Phase Shift Keying) modulated logic signal, the logic signal is caused by a difference in oscillation frequency between the first oscillator and the second oscillator at a timing according to the format of the received data. A PLL (Phase Locked Loop) circuit for correcting an error in extracting the received data from
を備えたことを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus comprising:
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