JP4223991B2 - Wireless communication apparatus and printer - Google Patents
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Description
本発明は、RF(Radio Frequency)タグに対する無線通信を行う無線通信装置及びこれを備えたプリンタに関する。 The present invention relates to a wireless communication device that performs wireless communication with an RF (Radio Frequency) tag and a printer including the wireless communication device.
従来、アンテナから放射した電磁波によってRFタグとの間で無線通信を実行するRFタグリーダライタやRFIDリーダなどの無線通信装置がある。 Conventionally, there are wireless communication devices such as an RF tag reader / writer and an RFID reader that perform wireless communication with an RF tag by electromagnetic waves radiated from an antenna.
このような無線通信装置には、放射する電磁波の周波数を一つに固定せずに、ある周波数帯域の中で一定時間毎に周波数を変更しながら電磁波を出力する周波数ホッピング方式を採用しているものがある(例えば、特許文献1,2)。このような周波数ホッピング方式では、次々に電磁波の周波数を変更するので、特定周波数でノイズが発生した場合でも、他の周波数に一定時間毎に変更されるため正常な通信が可能となる。 Such a wireless communication device employs a frequency hopping method that outputs an electromagnetic wave while changing the frequency every certain time within a certain frequency band without fixing the frequency of the radiating electromagnetic wave to one. There are some (for example, Patent Documents 1 and 2). In such a frequency hopping method, since the frequency of the electromagnetic wave is changed one after another, even when noise occurs at a specific frequency, the frequency is changed to a different frequency every certain time, so that normal communication is possible.
図6は従来の周波数ホッピングでの問題点を説明するための説明図であり、図中のグラフはアンテナの周波数特性を示す。アンテナは、ある周波数がゲインのピークとなる周波数特性をもつが、プリンタ内蔵用などの無線通信装置において小型のアンテナを設計する場合、サイズの制約上、アンテナのゲインが十分に得られる周波数帯域が狭くなってしまうことがある。例えば、図6に示すように、周波数ホッピングで使用する周波数帯域であるホッピング周波数帯域aよりもアンテナのゲインが十分に得られる周波数帯域bの方が小さくなってしまうという現象が起きてしまう。また、アンテナの周波数特性は、アンテナが同じ種類のものであっても個体間でバラツキがあり、ピークゲインの周波数がアンテナ毎に異なることがある。図6には、ゲインのピークが周波数の低い方で得られるアンテナAの周波数特性と、ゲインのピークが周波数の高い方で得られるアンテナBの周波数特性とを示している。 FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining problems in the conventional frequency hopping, and the graph in the figure shows the frequency characteristics of the antenna. An antenna has a frequency characteristic in which a certain frequency has a gain peak. However, when designing a small antenna in a wireless communication apparatus such as a printer built-in, there is a frequency band in which the antenna gain can be sufficiently obtained due to size restrictions. It may become narrower. For example, as shown in FIG. 6, a phenomenon occurs in which the frequency band b in which the antenna gain is sufficiently obtained becomes smaller than the hopping frequency band a that is a frequency band used for frequency hopping. Further, the frequency characteristics of antennas vary among individuals even if the antennas are of the same type, and the frequency of the peak gain may be different for each antenna. FIG. 6 shows the frequency characteristics of the antenna A obtained when the gain peak is lower in frequency and the frequency characteristics of the antenna B obtained when the gain peak is higher in frequency.
しかしながら、このように個体間で周波数特性が異なるアンテナを用いる同じ種類の製品では、電磁波の放出は同じ方法の周波数ホッピングによって行われるため、製品間で無線通信性能のバラツキが発生してしまい、無線通信性能が低い製品が製造されてしまうという可能性がある。 However, in the same type of product using antennas having different frequency characteristics between individuals as described above, electromagnetic waves are emitted by frequency hopping using the same method, resulting in variations in wireless communication performance between products. There is a possibility that a product with low communication performance will be manufactured.
本発明の目的は、アンテナの特性を考慮することが可能な無線通信装置を得ることである。 An object of the present invention is to obtain a wireless communication apparatus capable of considering antenna characteristics.
本発明は、アンテナの周波数特性データを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶されている前記アンテナの周波数特性データに応じた周波数ホッピングパターンを生成して、生成した前記周波数ホッピングパターンに基づいて前記アンテナから電磁波を放射させる手段と、を備えた。 The present invention generates a frequency hopping pattern corresponding to the frequency characteristic data of the antenna stored in the storage unit, the storage unit storing the frequency characteristic data of the antenna, and based on the generated frequency hopping pattern And means for radiating electromagnetic waves from the antenna.
本発明によれば、アンテナの特性を考慮することが可能な無線通信装置を得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the radio | wireless communication apparatus which can consider the characteristic of an antenna can be obtained.
本発明の第1の実施の形態を図面に基づいて説明する。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態のプリンタであるラベルプリンタ1を示す概略図、図2は引き出された状態のラベル用紙3を示す縦断側面図である。本実施の形態のラベルプリンタ1は、用紙としてラベル用紙3を用いる。ラベル用紙3は、長尺状の台紙3aに複数枚の票であるラベル3bが所定間隔で貼付され、ロール状に保持された構造のものである。各ラベル3bには、RF(Radio Frequency)タグ4が埋設されている。このようなラベル用紙3は、用紙保持部5に引き出し自在に保持される。本実施の形態のラベルプリンタ1は、用紙保持部5から引き出したラベル用紙3を印字部6に搬送してラベル3bに印字を行い、印字後のラベル3bをラベル発行口7から発行する構造である。また、印字に先立って、印字部6の上流側において、無線通信装置であるRFタグリーダライタ8によってラベル3bに埋設されているRFタグ4に対して無線でデータの読み書きを行う。RFタグリーダライタ8は、ラベル用紙3の下方に位置している。このように、ラベルプリンタ1は、RFタグリーダライタ8によってRFタグ4に対して読み書きを行うというRFID(Radio Frequency Identification)を用いた構成である。
FIG. 1 is a schematic view showing a label printer 1 which is a printer according to the present embodiment, and FIG. 2 is a longitudinal side view showing the
印字部6は、サーマルヘッド9とこのサーマルヘッド9に対向配置されたプラテン10とから構成されている。印字部6では、サーマルヘッド9とプラテン10とによってラベル用紙3を挟持し、プラテン10を駆動モータM1(図3参照)で回転駆動することによりラベル用紙3を用紙保持部5から引き出し搬送する。即ち、印字部6は、ラベル用紙3を搬送する搬送部としても機能する。そして、ラベル用紙3の搬送過程で、サーマルヘッド9がラベル用紙3のラベル3bに所定事項を印字する。また、サーマルヘッド9による印字方式としては、熱転写方式が採用される。そのために、本実施の形態のラベルプリンタ1は、インクリボン供給部11を備え、このインクリボン供給部11によってインクリボン12をラベル用紙3とサーマルヘッド9との間に案内搬送する。このようなインクリボン供給部11は、支軸13に保持したインクリボン12を駆動モータM2(図3参照)によって回転駆動される巻取軸14で巻き取ることにより、インクリボン12を搬送する構造となっている。
The
また、ラベルプリンタ1には、ラベル検出センサ15などのセンサ類が設けられている。ラベル検出センサ15は、ラベル13bを検出するセンサである。さらに、ラベルプリンタ1には、操作者の操作を受け付ける操作部16が設けられている。操作部16は、LCD(Liquid Crystal Display:液晶ディスプレイ)17(図3参照)、各種の操作キー18(図3参照)により構成されている。
The label printer 1 is provided with sensors such as a
図3は、ラベルプリンタ1の電装系を示すブロック図である。ラベルプリンタ1は、主制御部20を備えている。主制御部20は、ラベルプリンタ1に設けられている各部を駆動制御する。このような主制御部20は、各部を集中的に制御するCPU(Central Processing Unit)21に、バスライン22を介してROM(Read Only Memory)23とRAM(Read Only Memory)24とが接続されて構成されている。ROM23は、コンピュータプログラム等の固定的データを予め記憶するメモリである。RAM24は、各種データを書き換え自在に記憶するメモリであり、ワークエリアや画像メモリ等として機能する。この主制御部20には、タグRFタグリーダライタ8、サーマルヘッド9、駆動モータM1,M2、ラベル検出センサ15、LCD17、操作キー18などがバスライン22を介して接続されており、これにより主制御部20による各部の駆動制御が可能となっている。
FIG. 3 is a block diagram showing an electrical system of the label printer 1. The label printer 1 includes a
また、主制御部20には、データ通信部25がバスライン22を介して接続されている。データ通信部25は、外部機器であるホスト機との間でデータの送受信を実行する。
In addition, a
主制御部20に接続されているタグRFタグリーダライタ8について説明する。RFタグリーダライタ8は、制御部31と、アンテナ38を有し制御部31の制御を受ける無線通信部32とから構成されている。制御部31は、CPU33にバスライン34を介して、コンピュータプリンタ等を記憶するROM35、記憶部であるRAM36、データ通信部37が接続されて構成されている。RAM36には、アンテナ38の規定の特性であるゲインが最も高くなる周波数xが予め記憶されている。このアンテナ38のゲインが最も高くなる周波数xは、アンテナ38の周波数特性を周知の周波数測定装置によって測定して得た値である。このRAM36は、図示しないバッテリによりバックアップされている。
The tag RF tag reader /
データ通信部37は、主制御部20にバスライン22を介して接続されており、主制御部20との間でデータ通信を行う。無線通信部32は、アンテナ38とこのアンテナ38から電磁波を送受信する無線回路部39とから構成され、無線回路部39がバスライン34を介して制御部31に接続されている。このRFタグリーダライタ8では、電磁波をアンテナ38からRFタグ4へ向けて放射することで、RFタグ4に対して無線でデータの読み書きを行う。RFタグリーダライタ8に対する無線通信による読み書き方式としては、静電結合方式、電磁結合方式、電磁誘導方式、マイクロ波方式等の各種方式を採用可能である。
The
ここで、RFタグリーダライタ8の読み書き対象であるRFタグ4は、CPUや不揮発性メモリであるEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)などから構成されるICチップとアンテナ(何れも図示せず)とを備えRFタグリーダライタ8に対して無線でデータ送受信可能に構成されている。このRFタグ4はRFタグリーダライタ8から電磁波によって供給される電力によって駆動する無電源型である。
Here, the
次に、ラベルプリンタ1の主制御部20を構成するCPU21、RFタグリーダライタ8の制御部31を構成するCPU33がコンピュータプログラムに従い実行する各種処理を各部の動作とともに説明する。
Next, various processes executed by the
印字処理を簡単に説明する。CPU21は、ホスト機から印字指令を受信したり、操作者の操作によって操作部16から印字指令が入力されたならば、駆動モータM1,M2やサーマルヘッド9を駆動してラベル3bに対する印字動作を実行させる。また、この印字動作に先立って、ラベル3bに埋設されているRFタグ4に対するデータの読み書き動作を実行させる。RFタグ4に対する読み書き動作がなされるときのラベル3bは、RFタグリーダライタ8の上方の所定の位置に位置付けられて、停止されている。この位置の制御は、ラベル検出センサ15のラベル検出を用いて行うことができる。
The printing process will be briefly described. When the
RFタグリーダライタ8のRFタグ4に対するデータの読み書き処理を説明する。読み書き処理では、RFタグリーダライタ8のCPU33は、RAM36に記憶されているアンテナ38のゲインが最も高くなる周波数xに応じた周波数ホッピングパターンを生成して、生成した周波数ホッピングパターンに基づいて無線回路部39を駆動して、無線回路部39によって周波数をホッピングさせながら電磁波をアンテナ38から放射させる。これにより、RFタグ4に対するデータの読み書きが行われる。
Data read / write processing with respect to the
図4は周波数ホッピングパターンを説明するための説明図である。図4のグラフはアンテナ38の周波数特性を示している。生成される周波数ホッピングパターンについて説明する。まず、周波数ホッピングに使用する周波数帯域であるホッピング周波数帯域aは、予め設定されている。周波数ホッピングパターンは、アンテナ38のゲインが最も高くなる周波数xがホッピングの最初に用いられ、そして、これ以後、一定時間毎に周波数が乱数を用いてホッピング周波数帯域aの中でランダムに変更されるパターンである。ここで、製造許容誤差範囲内で製造されたアンテナ38のゲインが最も高くなる周波数xがホッピング周波数帯域aに含まれるように、アンテナ38は設計されている。なお、アンテナ38のゲインが最も高くなる周波数xがある帯域で存在している場合には、その帯域の中からある周波数を選択すればよい。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a frequency hopping pattern. The graph of FIG. 4 shows the frequency characteristics of the
このような構成では、周波数ホッピングパターンが、RAM36に記憶されているアンテナ38の周波数特性データであるアンテナ38のゲインが最も高くなる周波数xに応じて生成されるので、個体によって異なるアンテナ38の特性が考慮される。そして、記憶部であるRAM36に記憶されるアンテナ38の周波数特性は、アンテナ38の規定の特性であるゲインが最も高くなる周波数xであり、このアンテナ38のゲインが最も高くなる周波数xをホッピングの最初に用いることにより、RFタグ4に対するデータの読み書きにおいて、アンテナ38のゲインが最も高くなる周波数xの電磁波がホッピングの最初にアンテナ38からRFタグ4に対して放射されるので、アンテナ38の製造バラツキによらず、RFタグ4に対する読み書きを確実に、かつ、時間をかけずに行うことができる。
In such a configuration, the frequency hopping pattern is generated according to the frequency x at which the gain of the
次に、本発明の第2の実施の形態を図5に基づいて説明する。前述した実施の形態と同じ部分は説明を省略し符号も同一符号で示す。図5はホッピングパターンを説明するための説明図である。図5のグラフはアンテナ38の周波数特性を示している。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The description of the same parts as those of the above-described embodiment is omitted, and the same reference numerals are also used. FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a hopping pattern. The graph of FIG. 5 shows the frequency characteristics of the
本実施の形態は、RFタグリーダライタ8がRFタグ4に対して読み書きを行うときに生成する周波数ホッピングパターンが第1の実施の形態に対して異なる。本実施の形態では、アンテナ38の規定の特性であるゲインが最も高くなる周波数xを中心とする規定の周波数帯域を周波数ホッピングに用いる。そして、一定時間毎に周波数が乱数を用いてホッピング周波数帯域aの中でランダムに変更される。これにより、ホッピング周波数帯域aに、ゲインの高い部分(例えば、アンテナ38のゲインが十分に得られる周波数帯域b)がゲインの低い部分に比べて確実に入るようになる。従来では、図6のアンテナBのように、アンテナBのゲインが十分に得られる周波数帯域bの一部がホッピング周波数帯域a外となり、アンテナBのゲインが十分に得られる周波数帯域b以外の周波数がホッピング周波数帯域a内となる可能性があったが、本実施の形態ではこのようなことが発生しない。これにより、アンテナ38の性能を十分に発揮することが可能となる。
This embodiment is different from the first embodiment in the frequency hopping pattern generated when the RF tag reader /
なお、以上の実施の形態では、無線通信装置としてRFタグリーダライタ8の例を説明したが、これに限定されるものではない。無線通信装置としては、RFIDライタであってもよい。
In the above embodiment, the example of the RF tag reader /
1…ラベルプリンタ(プリンタ)、4…RFタグ、8…RFタグリーダライタ(無線通信装置)、36…RAM(記憶部)、38…アンテナ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Label printer (printer), 4 ... RF tag, 8 ... RF tag reader / writer (wireless communication apparatus), 36 ... RAM (memory | storage part), 38 ... Antenna
Claims (4)
前記アンテナの周波数特性データを記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記アンテナの周波数特性データに応じた周波数ホッピングパターンを生成して、生成した前記周波数ホッピングパターンに基づいて前記アンテナから電磁波を放射させる手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。 In a wireless communication device that radiates electromagnetic waves from an antenna and performs wireless communication with an RF tag,
A storage unit for storing frequency characteristic data of the antenna;
Means for generating a frequency hopping pattern corresponding to the frequency characteristic data of the antenna stored in the storage unit, and radiating electromagnetic waves from the antenna based on the generated frequency hopping pattern;
A wireless communication apparatus comprising:
前記手段は、前記アンテナの規定の特性が最も高くなる周波数をホッピングの最初に用いることを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 The frequency characteristic of the antenna stored in the storage unit is a frequency at which the specified characteristic of the antenna is highest,
2. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the means uses a frequency at which a prescribed characteristic of the antenna becomes highest at the beginning of hopping.
前記手段は、前記アンテナの規定の特性が最も高くなる周波数を中心とする規定の周波数帯域を周波数ホッピングに用いることを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 The frequency characteristic of the antenna stored in the storage unit is a frequency at which the specified characteristic of the antenna is highest,
2. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein said means uses a specified frequency band centered on a frequency at which a specified characteristic of the antenna is highest for frequency hopping.
A printer comprising the wireless communication device according to any one of claims 1 to 3.
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