JPWO2006008816A1 - Non-contact type terminal and reader / writer device - Google Patents
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Abstract
アンテナ素子11〜13により受信された電波を測定する電力測定部18と、その電力測定部18により測定された各電波の電力を相互に比較し、アンテナ素子11〜13の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するアンテナ素子選択部19とを設け、そのアンテナ素子選択部19により選択されたアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置2と電波を送受信する。The power measurement unit 18 that measures the radio waves received by the antenna elements 11 to 13 and the power of each radio wave measured by the power measurement unit 18 are compared with each other. The antenna element selection unit 19 that selects the antenna element that receives the radio wave is provided, and radio waves are transmitted to and received from the reader / writer device 2 using the antenna element selected by the antenna element selection unit 19.
Description
この発明は、リーダライタ装置から送信される電波を受信すると、その受信信号を整流して電力をチャージし、その電力を利用して動作する非接触型端末と、非接触型端末と電波を送受信するリーダライタ装置とに関するものである。 In the present invention, when a radio wave transmitted from a reader / writer device is received, the received signal is rectified and charged with electric power, and a non-contact type terminal that operates using the electric power and a non-contact type terminal transmits and receives radio waves. And a reader / writer device.
RF−IDタグなどの非接触型端末は、一般的に電池などの電源を搭載していない。
そのため、内蔵のアンテナがリーダライタ装置から送信される電波を受信すると、検波器がその電波を整流して電力をコンデンサなどに蓄積することにより、駆動用の電力を確保する。
RF−IDタグは、以後、コンデンサに蓄積された電力を利用して、リーダライタ装置と電波の送受信などを実施する。A contactless terminal such as an RF-ID tag generally does not include a power source such as a battery.
For this reason, when the built-in antenna receives a radio wave transmitted from the reader / writer device, the detector rectifies the radio wave and accumulates the power in a capacitor or the like to secure driving power.
Thereafter, the RF-ID tag uses the power stored in the capacitor to perform transmission / reception of radio waves with the reader / writer device.
RF−IDタグが、例えばICカードなどに実装される場合、リーダライタ装置に対するICカードの向きによっては、電波の受信感度が劣化することがあるので、相互に直交する2本のアンテナをショットキバリアダイオードを介して接続することにより、円偏波面を構成して、角度依存性を解消しているものが開発されている(例えば、特許文献1を参照)。 When the RF-ID tag is mounted on, for example, an IC card, the radio wave reception sensitivity may be deteriorated depending on the orientation of the IC card with respect to the reader / writer device. Therefore, two antennas orthogonal to each other are connected to the Schottky barrier. There has been developed a structure in which a circular polarization plane is formed to eliminate the angle dependency by connecting via a diode (see, for example, Patent Document 1).
なお、RF−IDタグに割り当てられる電波の周波数は、各国毎に異なるので、RF−IDタグを出荷する際に、アンテナの長さを変更するなどの設計変更が必要である。
RF−IDタグ用のアンテナではないが、通信対象の装置に合わせて所望の周波数で動作できるようにするため、放射板の接続点に可変容量を設置し、その可変容量を手動で操作すれば、放射板の放射抵抗値を調整することが可能なアンテナ装置が以下の特許文献2に開示されている。Note that the frequency of the radio wave assigned to the RF-ID tag varies from country to country, and therefore design changes such as changing the length of the antenna are required when shipping the RF-ID tag.
Although it is not an antenna for an RF-ID tag, in order to be able to operate at a desired frequency according to the device to be communicated, if a variable capacitor is installed at the connection point of the radiation plate and the variable capacitor is operated manually, An antenna device capable of adjusting the radiation resistance value of the radiation plate is disclosed in
従来の非接触型端末は以上のように構成されているので、リーダライタ装置に対する向きが変化しても、電波の受信感度の劣化を防止することができる。しかし、リーダライタ装置と送受信する電波の周波数は特定の周波数に限られ、他の周波数に対応できるようにするには、アンテナの長さを変更するなどの設計変更が必要となる課題があった。
なお、上記特許文献2では、可変容量を手動で操作すれば、周波数を変更することができるが、自動的に周波数を変更する技術は備えていない。Since the conventional non-contact type terminal is configured as described above, it is possible to prevent deterioration of radio wave reception sensitivity even when the orientation with respect to the reader / writer device changes. However, the frequency of radio waves transmitted to and received from the reader / writer device is limited to a specific frequency, and there has been a problem that a design change such as changing the length of the antenna is required in order to support other frequencies. .
In
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、リーダライタ装置と電波を送受信するに際して、複数の周波数に対応することができる非接触型端末を得ることを目的とする。
また、この発明は、非接触型端末を初期化することができるリーダライタ装置を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a non-contact type terminal capable of supporting a plurality of frequencies when transmitting / receiving radio waves to / from a reader / writer device.
Another object of the present invention is to provide a reader / writer device that can initialize a contactless terminal.
この発明に係る非接触型端末は、複数のアンテナ素子により受信された電波を検波し、各電波の電力を測定する電力測定手段と、その電力測定手段により測定された各電波の電力を相互に比較し、複数のアンテナ素子の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するアンテナ素子選択手段とを設け、そのアンテナ素子選択手段により選択されたアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置と電波を送受信するようにしたものである。 The non-contact type terminal according to the present invention detects a radio wave received by a plurality of antenna elements and measures the power of each radio wave and the power of each radio wave measured by the power measurement unit. In comparison, the antenna element selection means for selecting the antenna element receiving the radio wave with the maximum power from the plurality of antenna elements, and using the antenna element selected by the antenna element selection means, A radio wave is transmitted to and received from the reader / writer device.
このことによって、リーダライタ装置と電波を送受信するに際して、複数の周波数に対応することができるなどの効果がある。 Thus, there is an effect that, when transmitting / receiving radio waves to / from the reader / writer device, it is possible to cope with a plurality of frequencies.
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による非接触型端末とリーダライタ装置からなるシステムを示す構成図である。また、図2はこの発明の実施の形態1による非接触型端末を示す構成図であり、図3はこの発明の実施の形態1によるリーダライタ装置を示す構成図である。Hereinafter, in order to describe the present invention in more detail, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a system comprising a contactless terminal and a reader / writer device according to
図において、非接触型端末1は例えば商品などに貼り付けられるRF−IDタグなどが該当し、リーダライタ装置2から送信される電波を受信すると、その受信信号を整流して電力をチャージし、その電力を利用して動作する。
リーダライタ装置2は非接触型端末1と電波を送受信して、非接触型端末1のメモリに格納されているデータの読み書きなどを実施する。In the figure, the
The reader /
非接触型端末1のアンテナ素子11は励振する周波数がf1であるマイクロストリップアンテナである。
非接触型端末1のアンテナ素子12は励振する周波数がf2であるマイクロストリップアンテナである。
非接触型端末1のアンテナ素子13は励振する周波数がf3であるマイクロストリップアンテナである。
ここでは、アンテナ素子11〜13がマイクロストリップアンテナであるものについて示したが、これに限るものではなく、他の形式のアンテナでもよい。The
The
The
Here, the
非接触型端末1の切換スイッチ14はアンテナ素子選択部19の指示の下、アンテナ素子11〜13のいずれかを検波器15と接続する。
非接触型端末1の検波器15はアンテナ素子11〜13により受信された電波を検波する。
非接触型端末1の整流部16は検波器15により検波された電波を整流して駆動用の電力を生成し、その電力を電力蓄積部17に蓄積する。
ここでは、整流部16が検波器15により検波された電波を整流するものについて示したが、整流部16がアンテナ素子11〜13により受信された電波を整流し、検波器15が整流部16により整流された電波を検波するようにしてもよい。また、検波器15が整流部16を内蔵するようにしてもよい。The
The
The
Here, the
非接触型端末1の電力蓄積部17は例えばコンデンサなどから構成され、電力を蓄積する。
非接触型端末1の電力測定部18は電力蓄積部17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、検波器15により検波された電波の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。
なお、検波器15及び電力測定部18から電力測定手段が構成されている。The
The
The
非接触型端末1のアンテナ素子選択部19は電力蓄積部17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、検波器15の接続対象を順番に切り換える旨を指示する切換指令を切換スイッチ14に出力する。また、電力測定部18の内部メモリに格納されている各電波の電力を相互に比較し、アンテナ素子11〜13の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択する。例えば、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子がアンテナ素子12であれば、検波器15の接続対象をアンテナ素子12に設定する旨を指示する設定指令を切換スイッチ14に出力する。
なお、切換スイッチ14及びアンテナ素子選択部19からアンテナ素子選択手段が構成されている。The antenna
The
非接触型端末1の送受信処理部20は電力蓄積部17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、アンテナ素子選択部19により選択されたアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置2と電波を送受信するとともに、その電波の変調処理や復調処理などを実施する。なお、送受信処理部20は送受信手段を構成している。
The transmission /
非接触型端末1のメモリ21は例えば商品の識別コードや試験結果などを格納している。
IC30は切換スイッチ14、検波器15、整流部16、電力蓄積部17、電力測定部18、アンテナ素子選択部19、送受信処理部20及びメモリ21などを実装している。The
The IC 30 includes a
リーダライタ装置2の送信処理部32は端末検知部34の指示の下、近傍に存在する非接触型端末1を検知する際に、アンテナ31から基準レベルSより電力が大きい検知用電波を放射する。また、通信制御部35の指示の下、アンテナ31から基準レベルSの信号用電波を放射する。
リーダライタ装置2の受信処理部33は非接触型端末1から送信された検知用電波に対する応答電波の受信処理を実施する。また、非接触型端末1から送信された信号用電波の受信処理を実施する。The
The
リーダライタ装置2の端末検知部34はアンテナ31から検知用電波が放射されたのち、アンテナ31が非接触型端末1から送信された応答電波を受信して、受信処理部33が受信処理を実施すると、非接触型端末1の存在を検知する。
The
なお、アンテナ31、送信処理部32及び端末検知部34から検知用電波送信手段が構成されている。
また、アンテナ31、受信処理部33及び端末検知部34から検知手段が構成されている。The
The
リーダライタ装置2の通信制御部35は端末検知部34により存在が検知された非接触型端末1に対して電力が基準レベルSの信号用電波の送信を送信処理部32に指示する一方、非接触型端末1から送信される信号用電波の受信処理の実施を受信処理部33に指示する。
なお、送信処理部32、受信処理部33及び通信制御部35から信号用電波送受信手段が構成されている。
リーダライタ装置2のメモリ36は非接触型端末1に書き込むデータや、非接触型端末1から取得したデータを格納している。The
The
The
次に動作について説明する。
リーダライタ装置2は、自己の通信エリア内に存在する非接触型端末1を検知するため、例えば、一定時間おきに、アンテナ31から基準レベルSより電力が大きい検知用電波を放射する。
具体的には下記の通りである。Next, the operation will be described.
In order to detect the
Specifically, it is as follows.
リーダライタ装置2の送信処理部32は、端末検知部34の指示の下、例えば、一定時間おきに、アンテナ31から基準レベルSより電力が大きい検知用電波を放射する。
ここで、検知用電波の電力が基準レベルSより大きい理由は、励振する周波数が相互に異なるアンテナ素子11〜13の何れにおいても、検知用電波を受信できるようにするためである。即ち、検知用電波の電力が大きい場合、検知用電波の周波数がアンテナ素子の周波数と多少異なっても、その検知用電波を受信することができるからである。The
Here, the reason why the power of the detection radio wave is larger than the reference level S is to allow the detection radio wave to be received by any of the
リーダライタ装置2から検知用電波が放射されたとき、例えば、非接触型端末1のアンテナ素子11が検波器15と接続されている場合、非接触型端末1の検波器15は、アンテナ素子11により受信された検知用電波を検波する。
非接触型端末1の整流部16は、検波器15がアンテナ素子11により受信された検知用電波を検波すると、その検知用電波を整流して駆動用の電力を生成し、その電力を電力蓄積部17に蓄積する。When a detection radio wave is emitted from the reader /
When the
非接触型端末1の電力測定部18は、電力蓄積部17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、検波器15により検波された検知用電波(アンテナ素子11により受信された検知用電波)の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。
非接触型端末1のアンテナ素子選択部19は、電力蓄積部17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、電力測定部18がアンテナ素子11により受信された検知用電波の電力を測定すると、検波器15の接続対象をアンテナ素子12に切り換える旨を指示する切換指令を切換スイッチ14に出力する。The
The antenna
これにより、非接触型端末1の検波器15は、アンテナ素子12により受信された検知用電波を検波する。
非接触型端末1の電力測定部18は、検波器15により検波された検知用電波(アンテナ素子12により受信された検知用電波)の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。Thereby, the
The
非接触型端末1のアンテナ素子選択部19は、電力測定部18がアンテナ素子12により受信された検知用電波の電力を測定すると、検波器15の接続対象をアンテナ素子13に切り換える旨を指示する切換指令を切換スイッチ14に出力する。
The antenna
これにより、非接触型端末1の検波器15は、アンテナ素子13により受信された検知用電波を検波する。
非接触型端末1の電力測定部18は、検波器15により検波された検知用電波(アンテナ素子13により受信された検知用電波)の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。Thereby, the
The
非接触型端末1のアンテナ素子選択部19は、電力測定部18がアンテナ素子13により受信された検知用電波の電力を測定すると、電力測定部18の内部メモリに格納されている各電波の電力を相互に比較する。
即ち、アンテナ素子11により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子12により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子13により受信された検知用電波の電力とを相互に比較する。When the
That is, the power of the detection radio wave received by the
非接触型端末1のアンテナ素子選択部19は、アンテナ素子11〜13の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択する。
例えば、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子がアンテナ素子12であれば、検波器15の接続対象をアンテナ素子12に設定する旨を指示する設定指令を切換スイッチ14に出力する。The antenna
For example, if the antenna element receiving the radio wave with the maximum power is the
非接触型端末1の切換スイッチ14は、アンテナ素子選択部19から例えば検波器15の接続対象をアンテナ素子12に設定する旨を指示する設定指令を受けると、検波器15の接続対象をアンテナ素子12に設定する。
When the
非接触型端末1の送受信処理部20は、電力蓄積部17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、切換スイッチ14が検波器15の接続対象をアンテナ素子12に設定すると、アンテナ素子12から検知用電波に対する応答電波を放射する。なお、応答電波には、例えば、非接触型端末1を識別するID情報などを含むものとする。
The transmission /
リーダライタ装置2の受信処理部33は、アンテナ31が非接触型端末1から送信された応答電波を受信すると、その応答電波を復調するなどの受信処理を実施して、非接触型端末1を識別するID情報などを取得する。
リーダライタ装置2の端末検知部34は、アンテナ31から検知用電波が放射されたのち、アンテナ31が非接触型端末1から送信された応答電波を受信して、受信処理部33が受信処理を実施すると、非接触型端末1の存在を検知する。
また、端末検知部34は、受信処理部33により取得されたID情報から非接触型端末1を特定し、そのID情報をメモリ36に格納する。When the
The
In addition, the
リーダライタ装置2の通信制御部35は、端末検知部34が非接触型端末1の存在を検知すると、その非接触型端末1に対する信号用電波の送信を送信処理部32に指示する。
ここで、信号用電波は、非接触型端末1のメモリ21に格納されているデータの送信を要求する送信要求信号を含む場合や、非接触型端末1のメモリ21に格納されているデータの書換を要求する書換要求信号を含む場合や、非接触型端末1のメモリ21に新たなデータの書込みを要求する書込要求信号を含む場合などがある。
また、非接触型端末1の電力蓄積部17に対する電力の蓄積を指示する蓄積要求信号を含む場合がある。When the
Here, the signal radio wave includes a transmission request signal for requesting transmission of data stored in the
Further, there may be a case where a storage request signal for instructing power storage to the
リーダライタ装置2の送信処理部32は、通信制御部35から信号用電波の送信指令を受けると、アンテナ31から電力が基準レベルSの信号用電波を放射する。
ここで、信号用電波の電力が基準レベルSである理由は、検波器15の接続対象が、既に受信電力が最も大きいアンテナ素子12に設定されており、アンテナ素子11,13が信号用電波を受信する必要がないからである。When the
Here, the reason why the power of the signal radio wave is at the reference level S is that the connection target of the
非接触型端末1の検波器15は、アンテナ素子12が信号用電波を受信すると、その信号用電波を検波する。
非接触型端末1の整流部16は、検波器15が蓄積要求信号を含む信号用電波を検波している場合、その信号用電波を整流して駆動用の電力を生成し、その電力を電力蓄積部17に蓄積する。When the
When the
非接触型端末1の送受信処理部20は、電力蓄積部17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、検波器15が送信要求信号を含む信号用電波を検波している場合、メモリ21に格納されているデータを取得し、アンテナ素子12から当該データを含む信号用電波を放射する。
The transmission /
また、非接触型端末1の送受信処理部20は、検波器15が書換要求信号を含む信号用電波を検波している場合、その書換要求信号にしたがってメモリ21に格納されているデータの書換を実施する。
また、非接触型端末1の送受信処理部20は、検波器15が書込要求信号を含む信号用電波を検波している場合、その書込要求信号にしたがって新たなデータをメモリ21に格納する。In addition, when the
Further, when the
リーダライタ装置2の受信処理部33は、アンテナ31が非接触型端末1から送信された信号用電波を受信すると、その信号用電波を復調するなどの受信処理を実施する。
リーダライタ装置2の通信制御部35は、受信処理部33から復調信号を受けると、信号用電波に含まれているデータをメモリ36に格納する。When the
When receiving the demodulated signal from the
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、アンテナ素子11〜13により受信された電波を測定する電力測定部18と、その電力測定部18により測定された各電波の電力を相互に比較し、アンテナ素子11〜13の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するアンテナ素子選択部19とを設け、そのアンテナ素子選択部19により選択されたアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置2と電波を送受信するように構成したので、リーダライタ装置2と電波を送受信するに際して、複数の周波数に対応することができる効果を奏する。
As is clear from the above, according to the first embodiment, the
実施の形態2.
上記実施の形態1では、リーダライタ装置2が自己の通信エリア内に存在する非接触型端末1を検知する際、アンテナ31から検知用電波を放射するものについて示したが、通信対象のリーダライタ装置2の使用周波数が常に同じである場合(例えば、非接触型端末1を日本国内でのみ使用し、他国で使用する可能性がない場合)がある。
この実施の形態2では、このような場合には、非接触型端末1の初期化処理時に1回だけアンテナ素子を選択し、以後、そのアンテナ素子を固定的に使用するようにする。
In the first embodiment, the reader /
In the second embodiment, in such a case, the antenna element is selected only once during the initialization process of the
例えば、非接触型端末1を出荷する際の初期化処理時に、リーダライタ装置2が検知用電波を放射するようにする。リーダライタ装置2以外の装置が検知用電波を放射するようにしてもよい。
非接触型端末1のアンテナ素子選択部19は、初期化処理時にリーダライタ装置2から検知用電波を受けると、上記実施の形態1と同様にして、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択する。
以後、アンテナ素子選択部19は、アンテナ素子の選択処理を実施せず、そのアンテナ素子を固定的に使用する。For example, the reader /
When receiving the detection radio wave from the reader /
Thereafter, the antenna
以上で明らかなように、この実施の形態2によれば、非接触型端末1の初期化処理時に1回だけアンテナ素子を選択し、以後、そのアンテナ素子を固定的に使用するように構成したので、通信対象のリーダライタ装置2の使用周波数が常に同じである場合には、不要なアンテナ素子の選択処理を省略することができる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the second embodiment, the antenna element is selected only once during the initialization process of the
実施の形態3.
上記実施の形態2では、非接触型端末1の初期化処理時に1回だけアンテナ素子を選択するものについて示したが、初期化を指示する初期化指令が与えられたときだけ、アンテナ素子の選択処理を実施するようにしてもよい。
これにより、不要なアンテナ素子の選択処理を省略することができる一方、周波数が変更されたような場合には、再度、アンテナ素子を選択することができる効果を奏する。
In the second embodiment, the antenna element is selected only once when the
Thereby, while unnecessary antenna element selection processing can be omitted, there is an effect that the antenna element can be selected again when the frequency is changed.
実施の形態4.
図4はこの発明の実施の形態4による非接触型端末を示す構成図であり、図において、図2と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
非接触型端末1のアンテナ素子41は励振する周波数がf1であるマイクロストリップアンテナであり、アンテナ素子11と偏波が異なる。
非接触型端末1のアンテナ素子42は励振する周波数がf2であるマイクロストリップアンテナであり、アンテナ素子12と偏波が異なる。
非接触型端末1のアンテナ素子43は励振する周波数がf3であるマイクロストリップアンテナであり、アンテナ素子13と偏波が異なる。Embodiment 4 FIG.
4 is a block diagram showing a contactless terminal according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The
The
The
非接触型端末1の切換スイッチ44はアンテナ素子選択部45の指示の下、アンテナ素子41〜43のいずれかを検波器15と接続する。
非接触型端末1のアンテナ素子選択部45は電力蓄積部17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、検波器15の接続対象を順番に切り換える旨を指示する切換指令を切換スイッチ14,44に出力する。また、電力測定部18の内部メモリに格納されている各電波の電力を相互に比較し、アンテナ素子11〜13,41〜43の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するとともに、そのアンテナ素子と励振する周波数が同一で偏波が異なるアンテナ素子を選択する。
なお、切換スイッチ14,44及びアンテナ素子選択部45からアンテナ素子選択手段が構成されている。The
The antenna
The changeover switches 14 and 44 and the antenna
次に動作について説明する。
上記実施の形態1では、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するが、そのアンテナ素子が例えば直線偏波のマイクロストリップアンテナである場合、リーダライタ装置2に対する非接触型端末1の向きが変化すると受信感度が劣化することがある。
この実施の形態4では、リーダライタ装置2に対する非接触型端末1の向きが変化しても、受信感度の劣化を防止できるようにしている。
具体的には、以下の通りである。Next, the operation will be described.
In the first embodiment, the antenna element that receives the radio wave with the maximum power is selected. When the antenna element is, for example, a linearly polarized microstrip antenna, the
In the fourth embodiment, even if the orientation of the
Specifically, it is as follows.
非接触型端末1のアンテナ素子選択部45は、電力蓄積部17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、検波器15の接続対象を順番に切り換える旨を指示する切換指令を切換スイッチ14,44に出力する。
これにより、例えば、検波器15の接続対象が次のように順番に切り換わる。
アンテナ素子11→アンテナ素子12→アンテナ素子13→アンテナ素子41→アンテナ素子42→アンテナ素子43The antenna
Thereby, for example, the connection target of the
この場合、非接触型端末1の電力測定部18は、上記の順番で、検波器15により検波された検知用電波の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。
In this case, the
非接触型端末1のアンテナ素子選択部45は、電力蓄積部17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、電力測定部18がアンテナ素子13により受信された検知用電波の電力を測定すると、電力測定部18の内部メモリに格納されている各電波の電力を相互に比較する。
即ち、アンテナ素子11により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子12により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子13により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子41により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子42により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子43により受信された検知用電波の電力とを相互に比較する。The antenna
That is, the power of the detection radio wave received by the
非接触型端末1のアンテナ素子選択部45は、アンテナ素子11〜13,41〜43の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択する。
例えば、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子がアンテナ素子11であれば、検波器15の接続対象をアンテナ素子11に設定する旨を指示する設定指令を切換スイッチ14に出力する。The antenna
For example, if the antenna element receiving the radio wave with the maximum power is the
また、アンテナ素子選択部45は、上記のようにして、アンテナ素子を選択すると、そのアンテナ素子と励振する周波数が同一で偏波が異なるアンテナ素子を選択する。
例えば、アンテナ素子11を選択していれば、アンテナ素子41を選択し、検波器15の接続対象をアンテナ素子41に設定する旨を指示する設定指令を切換スイッチ44に出力する。
また、アンテナ素子43を選択していれば、アンテナ素子13を選択し、検波器15の接続対象をアンテナ素子13に設定する旨を指示する設定指令を切換スイッチ14に出力する。Further, when an antenna element is selected as described above, the antenna
For example, if the
If the
非接触型端末1の切換スイッチ14は、アンテナ素子選択部45から例えば検波器15の接続対象をアンテナ素子11に設定する旨を指示する設定指令を受けると、検波器15の接続対象をアンテナ素子11に設定する。
非接触型端末1の切換スイッチ44は、アンテナ素子選択部45から例えば検波器15の接続対象をアンテナ素子41に設定する旨を指示する設定指令を受けると、検波器15の接続対象をアンテナ素子41に設定する。When the change-
When the change-
以後、非接触型端末1の送受信処理部20は、検波器15に接続されている2本のアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置2と電波を送受信する。
なお、この実施の形態4では、検波器15が2本のアンテナ素子により受信された電波の位相を合わせる移相器を備えているものとする。Thereafter, the transmission /
In the fourth embodiment, it is assumed that the
以上で明らかなように、この実施の形態4によれば、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するとともに、そのアンテナ素子と励振する周波数が同一で偏波が異なるアンテナ素子を選択するように構成したので、リーダライタ装置2に対する非接触型端末1の向きが変化しても、受信感度の劣化を防止できる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the fourth embodiment, an antenna element receiving the radio wave with the maximum power is selected, and an antenna element having the same frequency as that of the antenna element and having a different polarization is selected. Since the selection is made, even if the orientation of the
この実施の形態4では、アンテナ素子が直線偏波のマイクロストリップアンテナである場合について示したが、アンテナ素子が右旋偏波(または左旋偏波)のマイクロストリップアンテナである場合についても、リーダライタ装置2に対する非接触型端末1の向きが変化すると受信感度が劣化することがある。
したがって、この実施の形態4をアンテナ素子が右旋偏波(または左旋偏波)のマイクロストリップアンテナである場合に適用してもよく、同様の効果を奏することができる。In the fourth embodiment, the antenna element is a linearly polarized microstrip antenna. However, the reader / writer is also applicable to the case where the antenna element is a right-handed polarization (or left-handed polarization) microstrip antenna. When the orientation of the
Therefore, the fourth embodiment may be applied to a case where the antenna element is a right-hand polarized (or left-hand polarized) microstrip antenna, and the same effect can be obtained.
実施の形態5.
上記実施の形態4では、励振する周波数が相互に異なるアンテナ素子11〜13の他に、アンテナ素子11〜13と励振する周波数が同一であって、アンテナ素子11〜13と偏波が異なるアンテナ素子41〜43が実装されているものについて示したが、図5に示すように、円偏波のアンテナ素子46〜48を実装し、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するようにしても、上記実施の形態4と同様の効果を奏することができる。Embodiment 5 FIG.
In the fourth embodiment, in addition to the
実施の形態6.
図6はこの発明の実施の形態6による非接触型端末を示す構成図であり、図において、図2と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
非接触型端末1の整合回路51は検波器15の指示の下、アンテナ素子11と検波器15間の整合を図る。
非接触型端末1の整合回路52は検波器15の指示の下、アンテナ素子12と検波器15間の整合を図る。
非接触型端末1の整合回路53は検波器15の指示の下、アンテナ素子13と検波器15間の整合を図る。Embodiment 6 FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a non-contact type terminal according to Embodiment 6 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The matching circuit 51 of the
The matching
The matching circuit 53 of the
次に動作について説明する。
アンテナ素子11〜13と検波器15の間に、整合回路51〜53が設けられている点以外は、上記実施の形態1と同様である。Next, the operation will be described.
Except that matching circuits 51 to 53 are provided between the
整合回路51〜53は、アンテナ素子11〜13の受信感度を高めるため、アンテナ素子11〜13と検波器15間の整合を図る。
しかし、アンテナ素子選択部19が、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択した後においても、選択されていないアンテナ素子の受信感度を高めていると、そのアンテナ素子により受信された電波が干渉波になることがある。Matching circuits 51 to 53 attempt to match between the
However, even after the antenna
そこで、検波器15は、アンテナ素子選択部19がアンテナ素子を選択すると、アンテナ素子選択部19により選択されなかったアンテナ素子に設けられている整合回路に対して、整合の解除を指示する。
例えば、アンテナ素子選択部19がアンテナ素子11を選択した場合には、整合回路52,53に対して、整合の解除を指示する。
整合回路52,53は、検波器15から整合の解除指示を受けると、アンテナ素子12,13と検波器15間の整合を解除する。Therefore, when the antenna
For example, when the antenna
When the matching
なお、整合を解除する場合、検波器15からアンテナ素子を見たときのインピーダンスがZin,検波器15の内側のインピーダンスがZであれば、下式の反射係数Γが無限大に近い閾値より大きくなるように整合を解除する。
Γ=(Z−Zin)/(Z+Zin)When canceling the matching, if the impedance when the antenna element is viewed from the
Γ = (Z−Z in ) / (Z + Z in )
以上で明らかなように、この実施の形態6によれば、アンテナ素子選択部19により選択されないアンテナ素子に設けられている整合回路が、そのアンテナ素子と検波器15間の整合を解除するように構成したので、そのアンテナ素子により受信された電波が干渉波になるのを防止することができる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the sixth embodiment, the matching circuit provided in the antenna element not selected by the antenna
実施の形態7.
図7はこの発明の実施の形態7による非接触型端末を示す構成図であり、図において、図2と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
非接触型端末1のチューナ62は電力蓄積部17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、周波数設定部63の指示の下、アンテナ素子61が励振する周波数を順次切り換える。なお、チューナ62は周波数切換手段を構成している。Embodiment 7 FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing a non-contact type terminal according to Embodiment 7 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The
非接触型端末1の周波数設定部63は電力蓄積部17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、アンテナ素子61が励振する周波数を順番に切り換える旨を指示する切換指令をチューナ62に出力する。また、電力測定部18の内部メモリに格納されている各電波の電力を相互に比較し、アンテナ素子61が励振する周波数を電波の電力が最大になるときの周波数に設定する。
なお、チューナ62及び周波数設定部63から周波数設定手段が構成されている。The
The
上記実施の形態1〜6では、アンテナ素子11〜13の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するものについて示したが、アンテナ素子61が励振する周波数を順次切り換えて、アンテナ素子61が励振する周波数を電波の電力が最大になるときの周波数に設定するようにしてもよい。
具体的には以下の通りである。In the first to sixth embodiments, the antenna element that receives the radio wave with the maximum power is selected from the
Specifically, it is as follows.
最初に、非接触型端末1の周波数設定部63は、チューナ62を制御して、例えば、アンテナ素子61が励振する周波数を周波数f1に設定する。
これにより、周波数f1に設定されているアンテナ素子61が検知用電波を受信すると、検波器15が当該電波を検波する。
非接触型端末1の電力測定部18は、検波器15により検波された検知用電波の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。First, the
Thereby, when the
The
非接触型端末1の周波数設定部63は、電力測定部18が検知用電波の電力を測定すると、チューナ62を制御して、例えば、アンテナ素子61が励振する周波数を周波数f2に変更する。
これにより、周波数f2に変更されたアンテナ素子61が検知用電波を受信すると、検波器15が当該電波を検波する。
非接触型端末1の電力測定部18は、検波器15により検波された検知用電波の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。When the
Thereby, when the
The
上記の処理を繰り返し実施して、例えば、電力測定部18の内部メモリに、周波数f1,f2,f3のときの測定結果が格納されると、非接触型端末1の周波数設定部63は、電力測定部18の内部メモリに格納されている各電波の電力を相互に比較する。
即ち、周波数f1のときの検知用電波の電力と、周波数f2のときの検知用電波の電力と、周波数f3のときの検知用電波の電力とを相互に比較する。For example, when the measurement results at the frequencies f1, f2, and f3 are stored in the internal memory of the
That is, the power of the detection radio wave at the frequency f1, the power of the detection radio wave at the frequency f2, and the power of the detection radio wave at the frequency f3 are compared with each other.
非接触型端末1の周波数設定部63は、周波数f1,f2,f3の中から、検知用電波の電力が最大になる周波数を選択する。
そして、周波数設定部63は、例えば、検知用電波の電力が最大になる周波数が周波数f2であれば、チューナ62を制御して、アンテナ素子61が励振する周波数を周波数f2に設定する。
以後、非接触型端末1の送受信処理部20は、周波数設定部63により周波数が設定されたアンテナ素子61を使用して、リーダライタ装置2と電波を送受信する。The
For example, if the frequency at which the power of the detection radio wave is maximized is the frequency f2, the
Thereafter, the transmission /
以上で明らかなように、この実施の形態7によれば、アンテナ素子61が励振する周波数を順次切り換えて、アンテナ素子61が励振する周波数を電波の電力が最大になるときの周波数に設定するように構成したので、リーダライタ装置2と電波を送受信するに際して、複数の周波数に対応することができる効果を奏する。
As apparent from the above, according to the seventh embodiment, the frequency excited by the
実施の形態8.
図8はこの発明の実施の形態8による非接触型端末を示す構成図であり、図において、図2と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
非接触型端末1の接続スイッチ74はアンテナ素子71とアンテナ素子72の間に直列に挿入され、接続状態設定部76の指示の下、アンテナ素子71,72間の接続状態を切り換える。
非接触型端末1の接続スイッチ75はアンテナ素子72とアンテナ素子73の間に直列に挿入され、接続状態設定部76の指示の下、アンテナ素子72,73間の接続状態を切り換える。
なお、接続スイッチ74,75は接続状態切換手段を構成している。Embodiment 8 FIG.
FIG. 8 is a block diagram showing a non-contact type terminal according to Embodiment 8 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The
The
The connection switches 74 and 75 constitute connection state switching means.
非接触型端末1の接続状態設定部76は電力蓄積部17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、アンテナ素子間の接続状態を切り換える旨を指示する切換指令を接続スイッチ74,75に出力する。また、電力測定部18により測定された各電波の電力を相互に比較し、アンテナ素子間の接続状態を電波の電力が最大になるときの接続状態に設定する。なお、接続スイッチ74,75及び接続状態設定部76から接続状態設定手段が設定されている。
The connection
上記実施の形態7では、アンテナ素子61が励振する周波数を順次切り換えて、アンテナ素子61が励振する周波数を電波の電力が最大になるときの周波数に設定するものについて示したが、アンテナ素子間の接続状態を順次切り換えて、アンテナ素子間の接続状態を電波の電力が最大になるときの接続状態に設定するようにしてもよい。
具体的には以下の通りである。In the seventh embodiment, the frequency at which the
Specifically, it is as follows.
最初に、非接触型端末1の接続状態設定部76は、接続スイッチ74,75を制御して、例えば、アンテナ素子71,72間の接続状態を“接続”、アンテナ素子72,73間の接続状態を“接続”に設定する。
これにより、アンテナ素子71〜73が直列に接続されて1本のアンテナ素子になり、例えば、周波数f1で励振するアンテナ素子になる。First, the connection
Thus, the
周波数f1で励振するアンテナ素子が検知用電波を受信すると、検波器15が当該電波を検波する。
非接触型端末1の電力測定部18は、検波器15により検波された検知用電波の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。When the antenna element excited at the frequency f1 receives the detection radio wave, the
The
次に、非接触型端末1の接続状態設定部76は、接続スイッチ74,75を制御して、例えば、アンテナ素子71,72間の接続状態を“接続”、アンテナ素子72,73間の接続状態を“非接続”に設定する。
これにより、アンテナ素子71,72が直列に接続されて1本のアンテナ素子になり、例えば、周波数f2で励振するアンテナ素子になる。Next, the connection
Thereby, the
周波数f2で励振するアンテナ素子が検知用電波を受信すると、検波器15が当該電波を検波する。
非接触型端末1の電力測定部18は、検波器15により検波された検知用電波の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。When the antenna element excited at the frequency f2 receives the detection radio wave, the
The
次に、非接触型端末1の接続状態設定部76は、接続スイッチ74,75を制御して、例えば、アンテナ素子71,72間の接続状態を“非接続”、アンテナ素子72,73間の接続状態を“非接続”に設定する。
これにより、アンテナ素子71のみが検波器15に接続され、例えば、周波数f3で励振するアンテナ素子になる。Next, the connection
As a result, only the
周波数f3で励振するアンテナ素子が検知用電波を受信すると、検波器15が当該電波を検波する。
非接触型端末1の電力測定部18は、検波器15により検波された検知用電波の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。When the antenna element excited at the frequency f3 receives the detection radio wave, the
The
非接触型端末1の接続状態設定部76は、上記3つのアンテナ素子間の接続状態の中から、検知用電波の電力が最大になる周波数を選択する。
そして、接続状態設定部76は、例えば、検知用電波の電力が最大になるアンテナ素子間の接続状態が、アンテナ素子71,72間が“接続”、アンテナ素子72,73間が“非接続”であれば、接続スイッチ74,75を制御して、アンテナ素子71,72間の接続状態を“接続”、アンテナ素子72,73間の接続状態を“非接続”に設定する。The connection
For example, the connection
これにより、アンテナ素子71,72が直列に接続されて1本のアンテナ素子になり、例えば、周波数f2で励振するアンテナ素子になる。
以後、非接触型端末1の送受信処理部20は、周波数f2で励振するアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置2と電波を送受信する。Thereby, the
Thereafter, the transmission /
以上で明らかなように、この実施の形態8によれば、アンテナ素子間の接続状態を順次切り換えて、アンテナ素子間の接続状態を電波の電力が最大になるときの接続状態に設定するように構成したので、リーダライタ装置2と電波を送受信するに際して、複数の周波数に対応することができる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the eighth embodiment, the connection state between the antenna elements is sequentially switched, and the connection state between the antenna elements is set to the connection state when the radio wave power becomes maximum. Since it comprised, when transmitting / receiving an electromagnetic wave with the reader /
以上のように、この発明に係る非接触型端末は、例えば、RF−IDタグとして商品に貼り付けられるものに適している。
特に、リーダライタ装置と電波を送受信するに際して、複数の周波数に対応する必要性が高いものに適している。As described above, the non-contact type terminal according to the present invention is suitable for, for example, a device attached to a product as an RF-ID tag.
In particular, when transmitting / receiving radio waves to / from a reader / writer device, it is suitable for a device that is highly required to support a plurality of frequencies.
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