JP4660219B2 - Non-contact communication reader device - Google Patents

Non-contact communication reader device Download PDF

Info

Publication number
JP4660219B2
JP4660219B2 JP2005025243A JP2005025243A JP4660219B2 JP 4660219 B2 JP4660219 B2 JP 4660219B2 JP 2005025243 A JP2005025243 A JP 2005025243A JP 2005025243 A JP2005025243 A JP 2005025243A JP 4660219 B2 JP4660219 B2 JP 4660219B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
antennas
contact communication
reader device
communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005025243A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006217048A (en
Inventor
精旗 柿崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2005025243A priority Critical patent/JP4660219B2/en
Publication of JP2006217048A publication Critical patent/JP2006217048A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4660219B2 publication Critical patent/JP4660219B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Credit Cards Or The Like (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)

Description

本発明は、非接触ICカード、RFID(Radio Frequency Identification)等の機器と非接触通信を行って情報を読み取る非接触通信用リーダ装置に関する。   The present invention relates to a reader device for non-contact communication that reads information by performing non-contact communication with devices such as a non-contact IC card and RFID (Radio Frequency Identification).

識別情報(ID)などを保持するメモリや無線通信機能を搭載した集積回路及びアンテナを一体化した非接触通信用ICは、いわゆる非接触ICカードあるいは無線ICタグ(RFIDタグ)等として実用化されており、様々な認証や決済などの目的に用いることが提案されている。   An IC for a contactless communication integrated with an antenna and a memory for holding identification information (ID), an integrated circuit equipped with a wireless communication function, and a so-called contactless IC card or a wireless IC tag (RFID tag) are put into practical use. It has been proposed to be used for various purposes such as authentication and settlement.

このような非接触通信用ICとの間で無線通信を行って、認証や決済などの処理を行うために、リーダあるいはリーダ/ライタが用いられる。本明細書における非接触通信用リーダ装置は、このようなリーダあるいはリーダ/ライタに相当する。   A reader or a reader / writer is used to perform wireless communication with such a non-contact communication IC and perform processing such as authentication and settlement. The reader device for non-contact communication in this specification corresponds to such a reader or a reader / writer.

例えば、非接触通信用IC及びリーダ/ライタ装置を用いて入退室管理を行おうとする場合には、通常は入室管理用との退室管理用とでそれぞれリーダ/ライタ装置が必要になる。したがって、図9に示すように、各部の制御及び信号処理を行う制御部と高周波信号の処理を行う無線部とを有する処理部101、102と、アンテナ111、112とをそれぞれ備えて構成される独立したリーダ/ライタ装置を複数設けることになる。このため、管理システム全体のコストが高くなるのは避けられない。   For example, when entering / leaving management is performed using a non-contact communication IC and a reader / writer device, a reader / writer device is usually required for entering / leaving management and for exit management. Therefore, as shown in FIG. 9, each of the control units 101 and 102 includes a control unit that performs control and signal processing of each unit and a radio unit that performs high-frequency signal processing, and antennas 111 and 112. A plurality of independent reader / writer devices are provided. For this reason, it is inevitable that the cost of the entire management system becomes high.

そこで、特許文献1には、図10に示すように、1台のリーダ/ライタ装置において1つの処理部121に複数のアンテナ131、132を接続し、処理部121によって複数のアンテナ131、132を選択的に切り替えるものが提案されている。この構成では、1台のリーダ/ライタ装置だけで入室管理と退室管理との両方の処理が可能になっている。したがって、設置すべきリーダ/ライタ装置の数が半分になるので、システムのコストを大幅に削減することができる。   Therefore, in Patent Document 1, as shown in FIG. 10, a plurality of antennas 131 and 132 are connected to one processing unit 121 in one reader / writer device, and the plurality of antennas 131 and 132 are connected by the processing unit 121. Some have been proposed to selectively switch. In this configuration, both entrance management and exit management can be performed with only one reader / writer device. Accordingly, since the number of reader / writer devices to be installed is halved, the cost of the system can be greatly reduced.

例えば入退室管理を行うような場合には、入室時の通信で用いるアンテナと退室時の通信で用いるアンテナとの2つだけを1台のリーダ/ライタ装置に接続すればよいので、特許文献1に開示された技術だけでも対応が可能であると考えられる。   For example, when entering / exiting management is performed, it is only necessary to connect two antennas used for communication when entering a room and one used for communication when leaving a room to one reader / writer device. It is thought that it is possible to cope with only the technique disclosed in.

しかし、例えばコインロッカーのように多数の管理対象物が密集して存在しているような場合に、非接触通信用IC及びリーダ/ライタ装置を用いて課金やセキュリティの管理を行おうとすると、様々な問題が発生する。   However, when a large number of objects to be managed exist, such as coin lockers, for example, when charging and security management is performed using a non-contact communication IC and reader / writer device, there are various types. A problem occurs.

すなわち、管理システム全体のコストを削減するためには1台のリーダ/ライタ装置に多数のアンテナを接続して多数のアンテナを選択的に使用するように制御しなければならない。ところが、互いに距離の近い位置に複数のアンテナが存在する場合には、1つの非接触通信用ICから発信された信号が同じリーダ/ライタ装置の複数のアンテナで同時に受信される可能性があるので、ユーザが非接触通信用ICをかざした位置を特定できない場合がある。したがって、例えば多数のロッカーが密集して並んでいる場合に、目的のロッカーとそれに隣接する他のロッカーとを間違えてシステムが管理する可能性がある。   That is, in order to reduce the cost of the entire management system, it is necessary to connect a large number of antennas to a single reader / writer device and perform control so that the large number of antennas are selectively used. However, when there are multiple antennas at positions close to each other, signals transmitted from one non-contact communication IC may be received simultaneously by the multiple antennas of the same reader / writer device. In some cases, the user cannot specify the position where the IC for contactless communication is held. Therefore, for example, when a large number of lockers are densely arranged, the system may mistakenly manage a target locker and another locker adjacent thereto.

そこで、受信回路と複数のアンテナとの接続をスイッチを切り替えるように構成すれば、隣接するアンテナ同士を確実に分離することができるが、切替部において高周波信号を扱うため高価なスイッチを採用せざるを得ないし、アンテナの数が増えるにつれてスイッチの数も増えるのでコストの上昇は避けられない。   Therefore, if the connection between the receiving circuit and the plurality of antennas is configured so as to switch the switches, adjacent antennas can be reliably separated from each other, but an expensive switch must be employed because the switching unit handles high-frequency signals. Since the number of switches increases as the number of antennas increases, an increase in cost is inevitable.

また、多数のアンテナを順番に選択して使用する場合には、短い周期でアンテナの切り替えを行わないと、全ての管理対象物をスキャンするのに長い時間がかかることになり、管理システムの応答特性が悪化する。すなわち、ユーザが非接触通信用ICをリーダ/ライタの特定のアンテナにかざしてからそれをリーダ/ライタが検出するまでに時間がかかる。しかしながら、アンテナの切り替え周期が短すぎる場合には、非接触通信用ICとリーダ/ライタ装置との間の通信に失敗したり、処理の途中でアンテナが切り替わって異常な処理結果が生じる可能性もある。   In addition, when multiple antennas are selected and used in sequence, it takes a long time to scan all management objects unless the antennas are switched in a short cycle. Characteristics deteriorate. That is, it takes time from when the user holds the IC for contactless communication over a specific antenna of the reader / writer until the reader / writer detects it. However, if the antenna switching period is too short, communication between the IC for non-contact communication and the reader / writer device may fail, or the antenna may be switched during processing, resulting in an abnormal processing result. is there.

特開2004−227315号公報JP 2004-227315 A

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、設置した非接触通信用リーダ装置とユーザが所持する非接触通信用ICとを用いて複数の管理対象物を管理する場合に、実用的な性能をより低コストで実現することが可能な非接触通信用リーダ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is practical when managing a plurality of management objects using an installed non-contact communication reader device and a non-contact communication IC possessed by a user. An object of the present invention is to provide a reader device for non-contact communication capable of realizing performance at a lower cost.

本発明の非接触通信用リーダ装置は、非接触通信用ICとの間で非接触通信を行って情報を読み取る非接触通信用リーダ装置であって、前記非接触通信用に配置された複数のアンテナと、前記複数のアンテナと接続され通信信号の処理を行う処理部と、前記複数のアンテナを選択的に切り替えるアンテナ切り替え手段と、前記複数のアンテナにおける非選択状態のアンテナの共振周波数特性を変更する特性切り替え手段と、を備えるものである。   A reader device for non-contact communication according to the present invention is a reader device for non-contact communication that reads information by performing non-contact communication with an IC for non-contact communication, and includes a plurality of devices arranged for the non-contact communication. An antenna, a processing unit that is connected to the plurality of antennas and processes communication signals, an antenna switching unit that selectively switches the plurality of antennas, and a resonance frequency characteristic of an unselected antenna among the plurality of antennas is changed. Characteristic switching means.

この構成により、アンテナ切り替え手段によって複数のアンテナを切り替え、選択されたアンテナと処理部によって非接触通信の処理を行うことができる。また、特性切り替え手段によって非選択状態のアンテナの共振周波数特性を変更することで、非接触通信用リーダ装置と非接触通信用ICとの間で通信する無線信号の周波数と非選択状態のアンテナの共振周波数とをずらし、無線信号が非選択状態のアンテナにおいて受信されるのを防止できる。このため、複数の管理対象物を管理する場合に、例えば複数のアンテナを距離が近い状態で互いに隣接する位置に配置した場合であっても、選択状態の特定のアンテナだけで通信を行うことができる。したがって、複数のアンテナと一つの処理部によって、それぞれのアンテナで良好な通信が可能となり、コストの上昇を抑制しつつ、実用的な性能をより低コストで実現することができる。   With this configuration, a plurality of antennas can be switched by the antenna switching unit, and non-contact communication processing can be performed by the selected antenna and the processing unit. Further, by changing the resonance frequency characteristics of the non-selected antenna by the characteristic switching means, the frequency of the radio signal communicated between the non-contact communication reader device and the non-contact communication IC and the non-selected antenna By shifting the resonance frequency, it is possible to prevent a radio signal from being received by an unselected antenna. Therefore, when managing a plurality of management objects, for example, even when a plurality of antennas are arranged at positions adjacent to each other with a short distance, communication can be performed only with a specific antenna in a selected state. it can. Therefore, a plurality of antennas and a single processing unit enable good communication with each antenna, and practical performance can be realized at a lower cost while suppressing an increase in cost.

また、本発明は、上記の非接触通信用リーダ装置であって、前記アンテナ切り替え手段は、前記複数のアンテナの周期的な切り替えを行い、前記特性切り替え手段は、前記複数のアンテナの選択状態に応じてアンテナの共振周波数特性の周期的な切り替えを行うものとする。   Further, the present invention is the reader device for non-contact communication, wherein the antenna switching unit periodically switches the plurality of antennas, and the characteristic switching unit is in a selection state of the plurality of antennas. Accordingly, the resonant frequency characteristics of the antenna are periodically switched.

この構成により、複数のアンテナを周期的に選択切り替えし、選択したそれぞれのアンテナで良好な通信を行うことができる。   With this configuration, a plurality of antennas can be selected and switched periodically, and good communication can be performed with each selected antenna.

また、本発明は、上記の非接触通信用リーダ装置であって、前記複数のアンテナにそれぞれ接続された増幅器を備え、前記アンテナ切り替え手段は、前記それぞれの増幅器の動作をオンオフさせるスイッチを有し、このスイッチの開閉によって前記複数のアンテナの選択状態を切り替えるものとする。   Also, the present invention is the reader device for contactless communication described above, comprising an amplifier connected to each of the plurality of antennas, wherein the antenna switching means has a switch for turning on and off the operation of each amplifier. The selection state of the plurality of antennas is switched by opening and closing the switch.

この構成により、複数のアンテナにそれぞれ接続された増幅器の動作をオンオフさせることによって、高周波信号が流れる経路を切り替えなくとも、アンテナの選択切り替えが可能である。したがって、高価な高周波リレー等を用いることなく、半導体スイッチ素子等の安価なスイッチによってアンテナを高速に切り替えることができる。また、高い耐久性も確保できる。このため、アンテナ切り替え手段のコスト上昇を抑えつつ所定の性能を確保することができる。   With this configuration, by switching on and off the operations of the amplifiers connected to the plurality of antennas, it is possible to switch the antenna selection without switching the path through which the high-frequency signal flows. Therefore, the antenna can be switched at high speed by an inexpensive switch such as a semiconductor switch element without using an expensive high-frequency relay or the like. Also, high durability can be secured. For this reason, the predetermined performance can be ensured while suppressing the cost increase of the antenna switching means.

また、本発明は、上記の非接触通信用リーダ装置であって、前記複数のアンテナはループアンテナによって構成され、前記特性切り替え手段は、前記アンテナの給電部近傍を短絡、または接地するスイッチを有し、このスイッチの開閉によって前記複数のアンテナの共振周波数特性を切り替えるものとする。   Further, the present invention is the above-mentioned reader device for non-contact communication, wherein the plurality of antennas are constituted by loop antennas, and the characteristic switching means has a switch for short-circuiting or grounding the vicinity of the feeding portion of the antenna. The resonance frequency characteristics of the plurality of antennas are switched by opening and closing the switch.

この構成により、アンテナの給電部近傍をスイッチで短絡または接地することにより、安価かつ簡単な構成でアンテナの共振周波数特性を変化させることができる。   With this configuration, the resonance frequency characteristics of the antenna can be changed with an inexpensive and simple configuration by short-circuiting or grounding the vicinity of the feeding portion of the antenna with a switch.

また、本発明は、上記の非接触通信用リーダ装置であって、前記スイッチは、半導体スイッチ素子と、この半導体スイッチ素子と直列に接続されて前記半導体スイッチ素子がオフ状態の場合に等価的に形成されるダイオードの極性と逆極性を持つ検波防止用ダイオードとを有してなるものとする。   Further, the present invention is the above-described reader device for non-contact communication, wherein the switch is equivalent to a semiconductor switch element and the semiconductor switch element connected in series and the semiconductor switch element is in an off state. A detection preventing diode having a polarity opposite to the polarity of the formed diode is provided.

この構成により、半導体スイッチ素子がオフ状態の場合に等価的に形成されるダイオードによる検波動作を防止でき、無線通信時の不具合を抑制できる。   With this configuration, it is possible to prevent a detection operation by a diode that is equivalently formed when the semiconductor switch element is in an OFF state, and it is possible to suppress problems during wireless communication.

また、本発明は、上記の非接触通信用リーダ装置であって、前記アンテナ切り替え手段は、所定時間毎に選択するアンテナを順次に他のアンテナに切り替えるとともに、選択されたアンテナにおいて所定の信号の受信を検出した場合には、受信信号に関する処理が完了した後で他のアンテナに切り替えるものとする。   Further, the present invention is the above-mentioned reader device for non-contact communication, wherein the antenna switching means sequentially switches the antenna to be selected every predetermined time to another antenna and outputs a predetermined signal at the selected antenna. When reception is detected, it is assumed that switching to another antenna is performed after the processing related to the received signal is completed.

この構成により、複数のアンテナにおいて、所定周期でアンテナを切り替えて非接触通信用ICからの無線信号を検出することができる。例えばアンテナ切替周期を短くすることで、アンテナの数が多い場合であっても高速でスキャンでき、応答特性を改善できる。 また、受信信号に関する処理が完了した後で他のアンテナに切り替えることにより、非接触通信用ICとの間の通信処理を確実に実行することができる。   With this configuration, it is possible to detect a radio signal from the non-contact communication IC by switching the antennas at a predetermined cycle in a plurality of antennas. For example, by shortening the antenna switching cycle, scanning can be performed at high speed even when the number of antennas is large, and response characteristics can be improved. In addition, by switching to another antenna after the processing related to the received signal is completed, the communication processing with the non-contact communication IC can be reliably executed.

本発明によれば、設置した非接触通信用リーダ装置とユーザが所持する非接触通信用ICとを用いて複数の管理対象物を管理する場合に、実用的な性能をより低コストで実現することが可能な非接触通信用リーダ装置を提供できる。   According to the present invention, when managing a plurality of management objects using a non-contact communication reader device installed and a non-contact communication IC possessed by a user, practical performance is realized at a lower cost. It is possible to provide a reader device for non-contact communication that can be used.

本実施形態では、ユーザが所持する非接触ICカード等の非接触通信用ICとの間で非接触通信を行い、セキュリティを確保した状態でユーザや非接触ICの識別情報の認証、課金決済等の処理を行う非接触通信用リーダ装置の構成例を示す。   In the present embodiment, non-contact communication is performed with a non-contact communication IC such as a non-contact IC card possessed by the user, authentication of identification information of the user or non-contact IC, billing settlement, etc. in a state where security is ensured. The structural example of the reader apparatus for non-contact communication which performs the process of is shown.

具体的には、例えばコインロッカーのように管理対象物が複数存在し、しかも複数の管理対象物が隣接する位置に配置されている場合に適する。なお、非接触通信用ICとの間で通信するためのアンテナについては、管理対象物(例えば個別のロッカー)毎にそれぞれ設置されるものとする。   Specifically, this is suitable when there are a plurality of management objects such as coin lockers and the management objects are arranged at adjacent positions. In addition, about the antenna for communicating with IC for non-contact communication, it shall each be installed for every management target object (for example, individual locker).

まず、本発明の実施形態の概略構成を説明する。図1は本発明の実施形態に係る非接触通信用リーダ装置の概略構成を示すブロック図、図2は本発明の実施形態に係る非接触通信用リーダ装置の変形例の構成を示す図である。   First, a schematic configuration of an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a reader device for non-contact communication according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a modification of the reader device for non-contact communication according to an embodiment of the present invention. .

本実施形態の非接触通信用リーダ装置は、各部の制御を行う制御回路及び信号処理を行う信号処理回路を有する制御部1と、高周波信号を処理する送信回路及び受信回路を有する無線部2とを含む処理部3を備えている。この処理部3には、2つの増幅器4A、4Bが接続され、それぞれの増幅器4A、4Bにアンテナ5A、5Bが接続されている。また、各増幅器4A、4Bには、グランドとの接続を開閉することで増幅器の動作をオンオフする半導体スイッチ等によるスイッチ6A、6Bが接続されている。このスイッチ6A、6Bがアンテナ切り替え手段の一例に相当する。   The reader device for non-contact communication according to the present embodiment includes a control unit 1 having a control circuit that controls each unit and a signal processing circuit that performs signal processing, and a radio unit 2 having a transmission circuit and a reception circuit that process high-frequency signals. Is included. Two amplifiers 4A and 4B are connected to the processing unit 3, and antennas 5A and 5B are connected to the amplifiers 4A and 4B, respectively. Each amplifier 4A, 4B is connected to a switch 6A, 6B such as a semiconductor switch that turns on and off the operation of the amplifier by opening and closing the connection to the ground. The switches 6A and 6B correspond to an example of an antenna switching unit.

このように1つの処理部3に対して2つの増幅器4A、4B及びアンテナ5A、5Bを設け、増幅器4A、4Bに接続したスイッチ6A、6Bの開閉によって増幅器の動作をオンオフ制御することにより、増幅器及びアンテナの一方を選択的に切り替えて動作させることができる。   In this way, two amplifiers 4A and 4B and antennas 5A and 5B are provided for one processing unit 3, and the operation of the amplifier is controlled on and off by opening and closing the switches 6A and 6B connected to the amplifiers 4A and 4B. And one of the antennas can be selectively switched to operate.

また、図2に示す変形例の構成は、1つの処理部3及び増幅器7と、この処理部3及び増幅器7に接続される2つのアンテナ5A、5Bとを備え、増幅器7とアンテナ5A、5Bとの間に2つのアンテナ5A、5Bの接続を切り替えるリレー等によるスイッチ8を設けたものである。このスイッチ8がアンテナ切り替え手段の一例に相当する。このような変形例によっても、スイッチ8によってアンテナの一方を選択的に切り替えて動作させることができる。   2 includes one processing unit 3 and an amplifier 7 and two antennas 5A and 5B connected to the processing unit 3 and the amplifier 7, and the amplifier 7 and the antennas 5A and 5B are provided. Is provided with a switch 8 such as a relay for switching the connection between the two antennas 5A and 5B. The switch 8 corresponds to an example of an antenna switching unit. Even in such a modification, one of the antennas can be selectively switched by the switch 8 to operate.

図3はアンテナ部の回路構成を示す回路図である。本実施形態では、アンテナ部において、動作停止させている方のループアンテナの両端を短絡する短絡手段を設けるようにしている。この短絡手段がアンテナの共振周波数特性を変更する特性切り替え手段の一例に相当する。   FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the antenna unit. In this embodiment, a short-circuit means for short-circuiting both ends of the loop antenna whose operation is stopped is provided in the antenna unit. This short-circuit means corresponds to an example of characteristic switching means for changing the resonance frequency characteristic of the antenna.

図3(a)に示すように、図示しない共振回路を含むループアンテナからなるアンテナ部50において、給電部近傍のアンテナ両端を短絡する短絡手段としてのトランジスタQAを接続する。このアンテナ部50を選択して動作させる場合はトランジスタQAをオフしてループアンテナの給電部近傍を開放し、アンテナ部50を動作させない場合はトランジスタQAをオンしてループアンテナの給電部近傍を短絡させる。なお、アンテナ部50を動作させない場合に給電部近傍をグランドに接地させるようにしてもよい。これにより、選択していないアンテナの共振周波数を変化させ、共振による誤動作を防止することができる。   As shown in FIG. 3A, in an antenna unit 50 formed of a loop antenna including a resonance circuit (not shown), a transistor QA as a short-circuit means for short-circuiting both ends of the antenna in the vicinity of the power feeding unit is connected. When the antenna unit 50 is selected and operated, the transistor QA is turned off to open the vicinity of the feeding portion of the loop antenna. When the antenna unit 50 is not operated, the transistor QA is turned on and the vicinity of the feeding portion of the loop antenna is short-circuited. Let When the antenna unit 50 is not operated, the vicinity of the power feeding unit may be grounded. Thereby, the resonance frequency of the antenna which is not selected can be changed, and malfunction due to resonance can be prevented.

ここで、図3(a)に示すようなアンテナ部50の給電部にトランジスタQAを接続した構成では、このアンテナ部50を選択した場合(トランジスタQAがオフの場合)の等価回路は、図3(b)のように表すことができる。すなわち、トランジスタQAは内部のPN接合の影響によりダイオードを形成することになる。この場合、トランジスタQAによって形成されたダイオードがアンテナに印加される信号を検波することになるので、アンテナの送受信動作に問題が生じることがある。   Here, in the configuration in which the transistor QA is connected to the feeding portion of the antenna unit 50 as shown in FIG. 3A, the equivalent circuit when this antenna unit 50 is selected (when the transistor QA is off) is shown in FIG. It can be expressed as (b). That is, the transistor QA forms a diode under the influence of the internal PN junction. In this case, since the diode formed by the transistor QA detects a signal applied to the antenna, a problem may occur in the transmission / reception operation of the antenna.

そこで、本実施形態では、図3(c)に示すように、トランジスタQAと直列に検波防止用のダイオードDAを接続する。この場合の等価回路は図3(d)のように表すことができる。すなわち、2つのダイオードが互いに逆極性で直列に接続された状態になる。これにより、トランジスタQAによる検波動作を防止できる。   Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 3C, a diode DA for preventing detection is connected in series with the transistor QA. The equivalent circuit in this case can be expressed as shown in FIG. That is, two diodes are connected in series with opposite polarities. Thereby, the detection operation by the transistor QA can be prevented.

次に、本実施形態の非接触通信用リーダ装置の具体的な構成を示す。図4は本発明の実施形態に係る非接触通信用リーダ装置の主要部の構成を示すブロック図である。   Next, a specific configuration of the reader device for non-contact communication according to the present embodiment will be described. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a main part of the reader device for non-contact communication according to the embodiment of the present invention.

非接触通信用リーダ装置は、ベースバンド信号等の信号処理を行う信号処理回路10と、各部の制御を行うCPU等からなる制御回路20と、変調等を行って高周波の送信信号を出力する送信回路30と、検波等を行って受信信号を復調する受信回路40と、複数のアンテナ部50A、50Bを備えて構成される。この例では、説明を簡略化するために1台のリーダ/ライタ装置を構成する処理部及び無線部に2つのアンテナ部50A、50Bを接続した場合を想定しているが、接続するアンテナの数は必要に応じて増やすことができる。   The reader device for contactless communication includes a signal processing circuit 10 that performs signal processing such as a baseband signal, a control circuit 20 that includes a CPU that controls each unit, and a transmission that performs modulation and outputs a high-frequency transmission signal. The circuit 30 is configured to include a receiving circuit 40 that performs detection or the like and demodulates a received signal, and a plurality of antenna units 50A and 50B. In this example, in order to simplify the explanation, it is assumed that the two antenna units 50A and 50B are connected to the processing unit and the radio unit constituting one reader / writer device, but the number of antennas to be connected Can be increased as needed.

信号処理回路10は、所定の非接触通信用ICとの通信に必要な様々な機能を備えている。例えば、様々なコマンドを非接触通信用ICに対して送信したり、非接触通信用ICからの応答の有無を検出したり、情報の暗号化/復号化の処理を行ったり、非接触通信用ICからの応答について認証を行う。また、信号処理回路10はクロックとして入力される同期信号に同期して信号の送受信を行う。   The signal processing circuit 10 has various functions necessary for communication with a predetermined non-contact communication IC. For example, various commands are sent to the IC for non-contact communication, the presence / absence of a response from the IC for non-contact communication, the processing of information encryption / decryption, etc. Authentication is performed for the response from the IC. The signal processing circuit 10 transmits and receives signals in synchronization with a synchronization signal input as a clock.

制御回路20は、マイクロプロセッサを内蔵しており、信号処理回路10を制御すると共に、信号処理回路10の状態を監視しながらアンテナ切替信号SG1を出力する。更に、それぞれのアンテナ部50A、50B毎に通信相手の非接触通信用ICが利用可能な状態かどうかを管理して管理状態を示す制御信号SG2を出力する。   The control circuit 20 has a built-in microprocessor, controls the signal processing circuit 10, and outputs the antenna switching signal SG1 while monitoring the state of the signal processing circuit 10. Further, each antenna unit 50A, 50B manages whether or not the communication partner non-contact communication IC is available, and outputs a control signal SG2 indicating the management state.

送信回路30は、キャリア発振器31、変調回路32、2系統の増幅器33及びフィルタ回路34と増幅器35及びフィルタ回路36、インバータ37、インバータ38、トランジスタQ1及びQ3を備えている。   The transmission circuit 30 includes a carrier oscillator 31, a modulation circuit 32, two systems of an amplifier 33 and a filter circuit 34, an amplifier 35 and a filter circuit 36, an inverter 37, an inverter 38, and transistors Q1 and Q3.

キャリア発振器31は、非接触通信用ICに送信すべき信号の搬送波(例えば13.56MHz)の信号を常時出力する。キャリア発振器31から出力される搬送波の信号(キャリア信号)は、増幅器33、35及び信号処理回路10に入力される。   The carrier oscillator 31 always outputs a signal of a carrier wave (for example, 13.56 MHz) of a signal to be transmitted to the non-contact communication IC. A carrier wave signal (carrier signal) output from the carrier oscillator 31 is input to the amplifiers 33 and 35 and the signal processing circuit 10.

変調回路32は、信号処理回路10が出力する送信用の信号を変調用信号に変換し、増幅器33、35に出力する。増幅器33及び増幅器35では、搬送波の信号と変調用信号とから送信信号の変調及び増幅を行って出力する。また、増幅器33、35には、それぞれの動作をオンオフ制御するために、アンテナ切り替え手段を構成するトランジスタQ1、Q3がグランドとの間に接続されている。このトランジスタQ1の制御端子(ベース)には制御回路20が出力するアンテナ切替信号SG1がそのまま印加され、トランジスタQ3の制御端子(ベース)にはアンテナ切替信号SG1がインバータ38で反転されて印加される。   The modulation circuit 32 converts the transmission signal output from the signal processing circuit 10 into a modulation signal and outputs the modulation signal to the amplifiers 33 and 35. The amplifier 33 and the amplifier 35 modulate and amplify the transmission signal from the carrier wave signal and the modulation signal, and output the result. The amplifiers 33 and 35 are connected between the transistors Q1 and Q3 constituting the antenna switching means between the ground in order to turn on and off the respective operations. The antenna switching signal SG1 output from the control circuit 20 is directly applied to the control terminal (base) of the transistor Q1, and the antenna switching signal SG1 is inverted by the inverter 38 and applied to the control terminal (base) of the transistor Q3. .

増幅器33から出力される送信信号はフィルタ回路34で帯域制限されて出力され、増幅器35から出力される送信信号はフィルタ回路36で帯域制限されて出力される。   The transmission signal output from the amplifier 33 is band-limited by the filter circuit 34 and output, and the transmission signal output from the amplifier 35 is band-limited and output by the filter circuit 36.

一方、受信回路40は、検波回路41、フィルタ回路42、及び増幅器43を備えている。この非接触通信用リーダ装置のアンテナ部50A、50Bで受信された信号は、検波回路41で検波され、フィルタ回路42で目的の帯域の信号成分のみが抽出された後、増幅器43で増幅され、受信信号として信号処理回路10に入力される。   On the other hand, the reception circuit 40 includes a detection circuit 41, a filter circuit 42, and an amplifier 43. The signals received by the antenna units 50A and 50B of the reader device for non-contact communication are detected by the detection circuit 41, and only the signal component in the target band is extracted by the filter circuit 42, and then amplified by the amplifier 43. The received signal is input to the signal processing circuit 10.

アンテナ部50A及び50Bは、互いに同じ特性の共振回路を有するループアンテナである。アンテナ部50Aは、一端の給電部がコンデンサC1を介してフィルタ回路34の出力及び検波回路41の入力と接続され、他端がグランドに接地されている。また、アンテナ部50Bは、一端の給電部がコンデンサC2を介してフィルタ回路36の出力及び検波回路41の入力と接続され、他端がグランドに接地されている。   The antenna units 50A and 50B are loop antennas having resonance circuits having the same characteristics. In the antenna unit 50A, a power feeding unit at one end is connected to the output of the filter circuit 34 and the input of the detection circuit 41 via the capacitor C1, and the other end is grounded. The antenna unit 50B has one end of the power supply unit connected to the output of the filter circuit 36 and the input of the detection circuit 41 via the capacitor C2, and the other end connected to the ground.

また、アンテナ部50Aの給電部の近傍とグランドとの間には、アンテナ部50Aを短絡させるスイッチとなるトランジスタQ2及びダイオードD1の直列回路が接続され、アンテナ部50Bの給電部の近傍とグランドとの間には、アンテナ部50Bを短絡させるスイッチとなるトランジスタQ4及びダイオードD2の直列回路が接続されている。ダイオードD1、D2は、前述した検波防止用のダイオードとして機能する。このトランジスタQ2の制御端子(ベース)には制御回路20が出力するアンテナ切替信号SG1がインバータ37で反転されて印加され、トランジスタQ4の制御端子(ベース)にはアンテナ切替信号SG1がそのまま印加される。   In addition, a series circuit of a transistor Q2 and a diode D1 serving as a switch for short-circuiting the antenna unit 50A is connected between the vicinity of the power supply unit of the antenna unit 50A and the ground, and the vicinity of the power supply unit of the antenna unit 50B and the ground. In between, a series circuit of a transistor Q4 and a diode D2 serving as a switch for short-circuiting the antenna unit 50B is connected. The diodes D1 and D2 function as the aforementioned diode for preventing detection. The antenna switching signal SG1 output from the control circuit 20 is inverted and applied to the control terminal (base) of the transistor Q2 by the inverter 37, and the antenna switching signal SG1 is applied to the control terminal (base) of the transistor Q4 as it is. .

この構成では、同じ受信回路40の入力に、2つのアンテナ部50A及び50BがコンデンサC1、C2を介して共通に接続されている。したがって、例えば同一の非接触通信用ICから送信された信号が2つのアンテナ部50A及び50Bでそれぞれ受信された場合には、利用者が非接触通信用ICをアンテナ部50Aとアンテナ部50Bのいずれに近づけたのかを区別することができない。   In this configuration, two antenna units 50A and 50B are commonly connected to the input of the same receiving circuit 40 via capacitors C1 and C2. Therefore, for example, when signals transmitted from the same non-contact communication IC are received by the two antenna units 50A and 50B, the user selects the non-contact communication IC as either the antenna unit 50A or the antenna unit 50B. It is impossible to distinguish whether it is close to.

そこで、アンテナ切替信号SG1によりトランジスタQ1、Q3をオンオフして選択したアンテナ部50A、50Bの選択状態に応じて、トランジスタQ2、Q4をオンオフ制御し、一方の非選択状態のアンテナ部の給電部を短絡、接地する。このように給電部を短絡すると、一方のアンテナ部の共振回路のインピーダンスが変化するため、共振周波数がずれる。これにより、選択状態のアンテナ部のみが目的の信号を受信し、非選択状態のアンテナ部は目的の周波数の信号を受信できなくなるので、非接触通信用ICから送信された信号を受信したアンテナ部の位置を確実に特定できる。   Therefore, on / off control of the transistors Q2 and Q4 is performed according to the selected state of the antenna units 50A and 50B selected by turning on and off the transistors Q1 and Q3 by the antenna switching signal SG1, and the power feeding unit of the antenna unit in one non-selected state is controlled. Short circuit and ground. When the power feeding unit is short-circuited in this way, the impedance of the resonance circuit of one antenna unit changes, so that the resonance frequency is shifted. As a result, only the selected antenna unit receives the target signal, and the non-selected antenna unit cannot receive the signal of the target frequency. Therefore, the antenna unit that has received the signal transmitted from the non-contact communication IC Can be reliably identified.

また、非選択状態のアンテナ部の給電部を短絡することにより、送信回路30からキャリア信号を常時出力しても非選択状態のアンテナ部からはキャリア信号が送信されなくなるので、非選択状態のアンテナ部に接近している非接触通信用ICの動作を停止することもできる。すなわち、一般的な非接触通信用ICは受信したキャリア信号の電力を電源として利用するので、キャリア信号の送信を停止することにより非接触通信用ICの動作が停止する。これにより、例えば不正な非接触通信用ICが検出された場合に、それが不正利用されないように該当する非接触通信用ICの動作をロックすることもできる。   In addition, by short-circuiting the power feeding unit of the antenna unit in the non-selected state, the carrier signal is not transmitted from the antenna unit in the non-selected state even if the carrier signal is always output from the transmission circuit 30. It is also possible to stop the operation of the non-contact communication IC approaching the part. That is, since a general non-contact communication IC uses the power of the received carrier signal as a power source, the operation of the non-contact communication IC stops by stopping the transmission of the carrier signal. Thereby, for example, when an unauthorized non-contact communication IC is detected, it is possible to lock the operation of the corresponding non-contact communication IC so that it is not illegally used.

なお、図4に示す構成例では、増幅器33、35やアンテナ部50A、50Bの給電部とグランド間を接続もしくは開放するために半導体スイッチを採用しているが、リレーのように機械的なスイッチに置き換えることもできる。また、複数のアンテナの切り替えをリレーのように機械的なスイッチで行うことも可能である。図5は非接触通信用リーダ装置の主要部の変形例の構成を示すブロック図である。この変形例は、図4の構成におけるトランジスタQ1、Q3によるスイッチをリレー回路71で置き換え、1系統の送信回路70で構成したものである。送信回路70及び受信回路40とアンテナ部50A、50Bとの間には、リレー回路71が設けられ、制御回路20からアンテナ切替信号SG1が入力されるようになっている。また、トランジスタQ2の制御端子(ベース)にはアンテナ切替信号SG1がインバータ72で反転されて印加され、トランジスタQ4の制御端子(ベース)にはアンテナ切替信号SG1がそのまま印加される。この図5に示す変形例においても、アンテナ切替信号SG1により、アンテナ部50A又は50Bを選択的に切り替えることができ、非選択状態のアンテナ部を短絡、接地することができる。   In the configuration example shown in FIG. 4, a semiconductor switch is employed to connect or open the amplifiers 33 and 35 and the power feeding units of the antenna units 50A and 50B and the ground. However, a mechanical switch such as a relay is used. Can also be replaced. It is also possible to switch a plurality of antennas with a mechanical switch such as a relay. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a modification of the main part of the reader device for non-contact communication. In this modification, the switch by the transistors Q1 and Q3 in the configuration of FIG. 4 is replaced with a relay circuit 71, and a single transmission circuit 70 is configured. A relay circuit 71 is provided between the transmission circuit 70 and the reception circuit 40 and the antenna units 50A and 50B, and an antenna switching signal SG1 is input from the control circuit 20. The antenna switching signal SG1 is inverted and applied by the inverter 72 to the control terminal (base) of the transistor Q2, and the antenna switching signal SG1 is applied to the control terminal (base) of the transistor Q4 as it is. Also in the modified example shown in FIG. 5, the antenna unit 50A or 50B can be selectively switched by the antenna switching signal SG1, and the non-selected antenna unit can be short-circuited or grounded.

図4に示した回路は構成が比較的複雑なように見えるが、半導体回路は集積回路として構成することによりコストを大幅に下げることが可能なので、機械的なスイッチを採用する場合に比べてコストの低減が容易である。   Although the circuit shown in FIG. 4 seems to have a relatively complicated configuration, the cost of the semiconductor circuit can be greatly reduced by configuring it as an integrated circuit, so that the cost is lower than when a mechanical switch is used. Is easily reduced.

図6は本実施形態の非接触通信用リーダ装置におけるアンテナ切替信号とトランジスタQ1〜Q4の動作を示す図である。本実施形態においては、増幅器33をオンオフ制御するためにトランジスタQ1をスイッチとして設けてあり、増幅器35をオンオフ制御するためにトランジスタQ3をスイッチとして設けてある。   FIG. 6 is a diagram showing the antenna switching signal and the operations of the transistors Q1 to Q4 in the non-contact communication reader device of this embodiment. In the present embodiment, the transistor Q1 is provided as a switch to control the on / off of the amplifier 33, and the transistor Q3 is provided as a switch to control the on / off of the amplifier 35.

アンテナ切替信号SG1がH(高レベル)の場合には、トランジスタQ1がオン、トランジスタQ2がオフ、トランジスタQ3がオフ、トランジスタQ4がオンになる。この場合、アンテナ部50Bが選択され、非選択のアンテナ部50Aは短絡されて共振周波数が変化する。また、アンテナ切替信号SG1がL(低レベル)の場合には、トランジスタQ1がオフ、トランジスタQ2がオン、トランジスタQ3がオン、トランジスタQ4がオフになる。この場合、アンテナ部50Aが選択され、非選択のアンテナ部50Bは短絡されて共振周波数が変化する。   When the antenna switching signal SG1 is H (high level), the transistor Q1 is turned on, the transistor Q2 is turned off, the transistor Q3 is turned off, and the transistor Q4 is turned on. In this case, the antenna unit 50B is selected, the non-selected antenna unit 50A is short-circuited, and the resonance frequency changes. When the antenna switching signal SG1 is L (low level), the transistor Q1 is turned off, the transistor Q2 is turned on, the transistor Q3 is turned on, and the transistor Q4 is turned off. In this case, the antenna unit 50A is selected, the non-selected antenna unit 50B is short-circuited, and the resonance frequency changes.

つまり、制御回路20が出力するアンテナ切替信号SG1の制御により、いずれか1つのアンテナが常に選択され、その他のアンテナは非選択状態になる。実際には短い周期で周期的にアンテナの切り替えが実施される。   That is, any one of the antennas is always selected by the control of the antenna switching signal SG1 output from the control circuit 20, and the other antennas are not selected. In practice, antenna switching is performed periodically in a short cycle.

次に、アンテナ部50A、50Bの切り替えに関する信号処理回路10及び制御回路20の動作について説明する。図7は本実施形態の非接触通信用リーダ装置におけるアンテナ切り替えに関する処理手順を示すフローチャートである。   Next, operations of the signal processing circuit 10 and the control circuit 20 related to switching between the antenna units 50A and 50B will be described. FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure relating to antenna switching in the contactless communication reader device of this embodiment.

まず、いずれかのアンテナが受信した信号を受信回路40及び信号処理回路10で処理することにより、非接触通信用ICからの応答を検出したか否かを識別する(ステップS11)。応答を検出しない場合には、アンテナの切り替えを行ってから0.1秒が経過したか否かを判断する(ステップS12)。0.1秒が経過してなければステップS11に戻る。   First, a signal received by one of the antennas is processed by the receiving circuit 40 and the signal processing circuit 10 to identify whether or not a response from the non-contact communication IC has been detected (step S11). If no response is detected, it is determined whether 0.1 second has elapsed since the antenna was switched (step S12). If 0.1 second has not elapsed, the process returns to step S11.

ステップS12で0.1秒が経過した場合には、2つのアンテナ部50A、50Bの切替を行う(ステップS13)。ここでは、アンテナ切替信号SG1の状態を切り替えることにより、2つのアンテナ部50A、50BをステップS13を実行する度に交互に切り替える。なお、アンテナの数が3つ以上の場合には順番に循環的に選択すればよい。したがって、非接触通信用ICからの応答を検出しない場合には、0.1秒が経過する度に選択されるアンテナが切り替わる。   When 0.1 second has elapsed in step S12, the two antenna units 50A and 50B are switched (step S13). Here, by switching the state of the antenna switching signal SG1, the two antenna units 50A and 50B are alternately switched every time step S13 is executed. In addition, what is necessary is just to select cyclically in order, when the number of antennas is three or more. Therefore, when a response from the IC for non-contact communication is not detected, the selected antenna is switched every time 0.1 second elapses.

ステップS11で非接触通信用ICからの応答を検出すると、相互認証の結果を確認する(ステップS14)。すなわち、この非接触通信用リーダ装置が非接触通信用ICを正規のカードとして認識し、かつ非接触通信用ICが非接触通信用リーダ装置を正規のリーダ/ライタとして認識したか否かを調べる。   When a response from the non-contact communication IC is detected in step S11, the result of mutual authentication is confirmed (step S14). That is, the non-contact communication reader apparatus recognizes the non-contact communication IC as a regular card and checks whether the non-contact communication IC recognizes the non-contact communication reader apparatus as a regular reader / writer. .

相互認証の結果がOKであれば次のステップS16に進み、NGであればNG表示を行う(ステップS15)。このステップS15では、制御回路20から制御信号SG2を出力し、該当する非接触通信用ICが利用不可であることを利用者に通知するために、図示しない表示部にNGである旨を表示する。そしてステップS13に進んでアンテナ切替を行う。   If the result of mutual authentication is OK, the process proceeds to the next step S16, and if it is NG, NG display is performed (step S15). In step S15, a control signal SG2 is output from the control circuit 20, and a message indicating NG is displayed on a display unit (not shown) in order to notify the user that the corresponding non-contact communication IC is unavailable. . In step S13, antenna switching is performed.

相互認証の結果がOKの場合、相互認証に成功した後も引き続いて非接触通信用ICからの応答を検出しているか否かを確認する(ステップS16)。ここで、応答を検出できない場合には、所定時間(40ミリ秒)を経過したか否かを判定する(ステップS17)。ステップS16及びS17で応答が検出されない時間が所定時間を経過すると、ステップS15に進んでNG表示を行い、利用者にエラーを通知する。   If the result of mutual authentication is OK, it is confirmed whether or not a response from the non-contact communication IC is detected after the mutual authentication is successful (step S16). Here, when a response cannot be detected, it is determined whether or not a predetermined time (40 milliseconds) has elapsed (step S17). When a predetermined time elapses during which no response is detected in steps S16 and S17, the process proceeds to step S15 to perform NG display and notify the user of an error.

相互認証に成功した後も引き続いて非接触通信用ICからの応答を検出している場合には、非接触通信用ICからの情報の読み取り動作(リード)が正常に行われたか否かを判定する(ステップS18)。ここで、正常であれば次のステップS19に進み、異常がある場合はステップS15に進んでNG表示を行って利用者にエラーを通知する。読み取り動作が正常に行われた場合は、非接触通信用ICに対する情報の書き込み動作(ライト)が正常に行われたか否かを判定する(ステップS19)。ここで、正常であれば次のステップS20に進み、異常がある場合はステップS15に進んでNG表示を行って利用者にエラーを通知する。   If a response from the non-contact communication IC is detected after the mutual authentication is successful, it is determined whether or not the information reading operation (read) from the non-contact communication IC has been performed normally. (Step S18). Here, if normal, the process proceeds to the next step S19, and if there is an abnormality, the process proceeds to step S15 to perform NG display to notify the user of the error. If the reading operation has been performed normally, it is determined whether or not the information writing operation (writing) to the non-contact communication IC has been performed normally (step S19). Here, if normal, the process proceeds to the next step S20, and if there is an abnormality, the process proceeds to step S15 to perform NG display to notify the user of the error.

非接触通信用ICに対する読み取り及び書き込みが正常に完了すると、処理が正常に行われたことを利用者に通知するために、図示しない表示部にOK表示を行う(ステップS20)。ここでは、該当する非接触通信用IC、すなわち現在選択状態の特定のアンテナ部と対向していると考えられる非接触通信用ICが利用可能なものであると認識し、読み取り及び書き込みが正常に行われた旨を表示部に表示する。具体的には、例えば制御回路20から出力される制御信号SG2を利用して、利用可能状態や処理完了などを利用者に通知する。また、例えばコインロッカーなどを管理する装置の場合には、現在選択状態の特定のアンテナ部と対応付けられた管理対象物(例えば個別のロッカー)について、該当する非接触通信用ICでの利用を許可するための認証処理や課金決済などの必要な処理を行う。   When reading and writing to the non-contact communication IC are normally completed, an OK display is performed on a display unit (not shown) in order to notify the user that the processing has been normally performed (step S20). Here, it is recognized that the corresponding non-contact communication IC, that is, the non-contact communication IC that is considered to be facing the specific antenna portion currently selected, can be used, and reading and writing are normally performed. The fact that it has been done is displayed on the display unit. Specifically, for example, the control signal SG2 output from the control circuit 20 is used to notify the user of the available state, processing completion, and the like. For example, in the case of a device that manages a coin locker or the like, the use of the management target object (for example, an individual locker) associated with a specific antenna unit currently selected in the corresponding contactless communication IC is permitted. Necessary processing such as authentication processing and billing settlement.

非接触通信用ICとの間の様々なやりとり(通信プロトコル)などに必要な処理が全て終了し、OK表示を行った後、ステップS13に進んでアンテナを切り替える。したがって、1つの非接触通信用ICとの間の通信処理が完全に終了した後で、アンテナの切替が実施される。   After all processing necessary for various exchanges (communication protocols) with the non-contact communication IC is completed and OK display is performed, the process proceeds to step S13 to switch the antenna. Therefore, the antenna is switched after the communication process with one non-contact communication IC is completely completed.

このため、アンテナの周期的な切替によって処理が中断したり処理の実行が遅延したりすることはない。ただし、選択状態のアンテナ部に接近した非接触通信用ICが存在しない場合には、0.1秒の周期で次のアンテナ部に切り替えて選択することができる。したがって、例えば10個の独立した管理対象物が存在し、仮に10個のアンテナ部がこの非接触通信用リーダ装置の処理部に接続されている場合であっても、1秒以内のアンテナのスキャンで確実に非接触通信用ICを検出することができるので、好ましい応答特性が期待できる。   For this reason, the process is not interrupted or the execution of the process is not delayed by the periodic switching of the antenna. However, if there is no non-contact communication IC close to the selected antenna unit, it can be selected by switching to the next antenna unit with a period of 0.1 seconds. Therefore, for example, even when 10 independent management objects exist and 10 antenna units are connected to the processing unit of the reader device for non-contact communication, the antenna scan within 1 second is possible. Therefore, it is possible to reliably detect the IC for non-contact communication, and a favorable response characteristic can be expected.

なお、図7に示した動作手順については、例えば通信プロトコルなどの規格の変更等に合わせて、必要に応じて変更しても良い。   Note that the operation procedure shown in FIG. 7 may be changed as necessary in accordance with, for example, a change in a standard such as a communication protocol.

図8は本実施形態の非接触通信用リーダ装置をコインロッカーに適用した構成例を示す図である。例えば、8個の収納部61A〜61Hが連結されたコインロッカー60において、1つの制御部1及び無線部3を有する処理部3を設ける。そして、それぞれの収納部61A〜61Hには、アンテナ部62A〜62Hを配設する。この構成において、処理部3でアンテナ部62A〜62Hを選択切替することにより、1つの処理部によって8つのアンテナ部62A〜62Hを高速に切り替えながら選択的に動作させることができ、通信エラー無く非接触通信による認証や決済処理が可能となる。特に、非接触ICカードのリーダ/ライタ装置のように通信可能な距離が比較的小さい非接触通信用リーダ装置を用い、かつ、コインロッカーの収納部のように多数の管理対象物が互いに近接して並んでいる状態でそれらを区別する必要がある場合に、本実施形態は好適である。   FIG. 8 is a diagram showing a configuration example in which the non-contact communication reader device of this embodiment is applied to a coin locker. For example, in the coin locker 60 in which eight storage units 61A to 61H are connected, the processing unit 3 having one control unit 1 and the radio unit 3 is provided. And antenna part 62A-62H is arrange | positioned in each accommodating part 61A-61H. In this configuration, by selectively switching the antenna units 62A to 62H in the processing unit 3, the eight antenna units 62A to 62H can be selectively operated while switching at high speed by one processing unit, and there is no communication error. Authentication and payment processing by contact communication becomes possible. In particular, a non-contact communication reader device having a relatively small communicable distance such as a non-contact IC card reader / writer device is used, and a large number of management objects such as a coin locker storage unit are close to each other. This embodiment is suitable when it is necessary to distinguish them in a state where they are lined up.

上述した本実施形態では、管理すべき管理対象物の数が増えても、1つの処理部によってアンテナと回路の一部を追加するだけで対応でき、低コストで多数の管理対象物を管理することが可能になる。しかも互いに隣接する管理対象物が接近している場合であっても、非選択状態のアンテナを短絡することで隣接するアンテナが干渉することを防止でき、複数の管理対象物を確実に区別して管理することができる。このため、1台の処理部に多数のアンテナを接続したり、隣接するアンテナ同士の距離を近づけて配置した場合であっても、確実な動作が期待できるので、実用的な性能を有する非接触通信用リーダ装置をより低コストで実現することができる。したがって、例えばコインロッカーのように管理対象物の数が多く、隣接する管理対象物が互いに接近した状態で配置され、しかも管理装置のコストを極力下げることが要求されるような用途に適用することによって、より大きな効果が得られる。   In the present embodiment described above, even if the number of management objects to be managed increases, it is possible to cope with the addition of a part of the antenna and the circuit by one processing unit, and it is possible to manage a large number of management objects at low cost. It becomes possible. Moreover, even when adjacent management objects are close to each other, short-circuiting the non-selected antennas can prevent the adjacent antennas from interfering with each other, so that multiple management objects can be reliably distinguished and managed. can do. For this reason, a reliable operation can be expected even when a large number of antennas are connected to one processing unit or when the distance between adjacent antennas is close to each other. A communication reader device can be realized at a lower cost. Therefore, for example, a coin locker has a large number of management objects, adjacent management objects are arranged in a state of being close to each other, and moreover, by applying to an application where it is required to reduce the cost of the management device as much as possible, A big effect is acquired.

本発明は、設置した非接触通信用リーダ装置とユーザが所持する非接触通信用ICとを用いて複数の管理対象物を管理する場合に、実用的な性能をより低コストで実現することが可能となる効果を有し、非接触ICカード、RFID等の機器と非接触通信を行って情報を読み取る非接触通信用リーダ装置等に有用である。   The present invention realizes practical performance at a lower cost when managing a plurality of management objects using an installed non-contact communication reader device and a non-contact communication IC possessed by a user. It has a possible effect, and is useful for a reader device for non-contact communication that reads information by performing non-contact communication with devices such as a non-contact IC card and RFID.

本発明の実施形態に係る非接触通信用リーダ装置の概略構成を示すブロック図The block diagram which shows schematic structure of the reader apparatus for non-contact communication concerning embodiment of this invention 本発明の実施形態に係る非接触通信用リーダ装置の変形例の構成を示す図The figure which shows the structure of the modification of the reader apparatus for non-contact communication which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態に係るアンテナ部の回路構成を示す回路図The circuit diagram which shows the circuit structure of the antenna part which concerns on this embodiment 本発明の実施形態に係る非接触通信用リーダ装置の主要部の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the principal part of the reader apparatus for non-contact communication which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る非接触通信用リーダ装置の主要部の変形例の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the modification of the principal part of the reader apparatus for non-contact communication which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態の非接触通信用リーダ装置におけるアンテナ切替信号とトランジスタQ1〜Q4の動作を示す図The figure which shows the operation | movement of the antenna switching signal and transistor Q1-Q4 in the reader apparatus for non-contact communication of this embodiment 本実施形態の非接触通信用リーダ装置におけるアンテナ切り替えに関する処理手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the process sequence regarding the antenna switching in the reader apparatus for non-contact communication of this embodiment 本実施形態の非接触通信用リーダ装置をコインロッカーに適用した構成例を示す図The figure which shows the structural example which applied the reader apparatus for non-contact communication of this embodiment to the coin locker 非接触通信用リーダ装置の構成例を示すブロック図Block diagram showing a configuration example of a reader device for non-contact communication 非接触通信用リーダ装置の構成例を示すブロック図Block diagram showing a configuration example of a reader device for non-contact communication

符号の説明Explanation of symbols

1 制御部
2 無線部
3 処理部
4A、4B、7 増幅器
5A、5B アンテナ
6A、6B、8 スイッチ
10 信号処理回路
20 制御回路
30、70 送信回路
31 キャリア発振器
32 変調回路
33、35 増幅器
34、36 フィルタ回路
37、38、72 インバータ
40 受信回路
41 検波回路
42 フィルタ回路
43 増幅器
50、50A、50B アンテナ部
71 リレー回路
Q1、Q2、Q3、Q4、QA トランジスタ
D1、D2、DA ダイオード
C1、C2 コンデンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control part 2 Radio | wireless part 3 Processing part 4A, 4B, 7 Amplifier 5A, 5B Antenna 6A, 6B, 8 Switch 10 Signal processing circuit 20 Control circuit 30, 70 Transmission circuit 31 Carrier oscillator 32 Modulation circuit 33, 35 Amplifier 34, 36 Filter circuit 37, 38, 72 Inverter 40 Receiving circuit 41 Detection circuit 42 Filter circuit 43 Amplifier 50, 50A, 50B Antenna portion 71 Relay circuit Q1, Q2, Q3, Q4, QA Transistors D1, D2, DA diode C1, C2 Capacitor

Claims (4)

非接触通信用ICとの間で非接触通信を行って情報を読み取る非接触通信用リーダ装置であって、
前記非接触通信用に配置された複数のアンテナと、
前記複数のアンテナと接続され通信信号の処理を行う処理部と、
前記複数のアンテナを選択的に切り替えるアンテナ切り替え手段と、
前記複数のアンテナにおける非選択状態のアンテナの共振周波数特性を変更する特性切り替え手段と、を備え
前記複数のアンテナはループアンテナによって構成され、
前記特性切り替え手段は、前記アンテナの給電部近傍を短絡、または接地するスイッチを有し、前記スイッチの開閉によって前記複数のアンテナの共振周波数特性を切り替えるものであり、
前記スイッチは、半導体スイッチ素子と、この半導体スイッチ素子と直列に接続されて前記半導体スイッチ素子がオフ状態の場合に等価的に形成されるダイオードの極性と逆極性を持つ検波防止用ダイオードとを有してなる非接触通信用リーダ装置。
A non-contact communication reader device that reads information by performing non-contact communication with an IC for non-contact communication,
A plurality of antennas arranged for the contactless communication;
A processing unit connected to the plurality of antennas for processing communication signals;
Antenna switching means for selectively switching the plurality of antennas;
And a characteristic switching means for changing the resonance frequency characteristics of the non-selected state antenna in the plurality of antennas
The plurality of antennas are configured by loop antennas,
The characteristic switching means has a switch that short-circuits or grounds the vicinity of the power feeding portion of the antenna, and switches resonance frequency characteristics of the plurality of antennas by opening and closing the switch.
The switch includes a semiconductor switch element and a detection preventing diode connected in series with the semiconductor switch element and having a polarity opposite to that of the diode formed equivalently when the semiconductor switch element is in an OFF state. A non-contact communication reader device.
請求項1に記載の非接触通信用リーダ装置であって、
前記アンテナ切り替え手段は、前記複数のアンテナの周期的な切り替えを行い、前記特性切り替え手段は、前記複数のアンテナの選択状態に応じてアンテナの共振周波数特性の周期的な切り替えを行う非接触通信用リーダ装置。
The reader device for non-contact communication according to claim 1,
The antenna switching unit periodically switches the plurality of antennas, and the characteristic switching unit performs periodic switching of the resonance frequency characteristics of the antennas according to a selection state of the plurality of antennas. Reader device.
請求項1または2に記載の非接触通信用リーダ装置であって、
前記複数のアンテナにそれぞれ接続された増幅器を備え、
前記アンテナ切り替え手段は、前記それぞれの増幅器の動作をオンオフさせるスイッチを有し、このスイッチの開閉によって前記複数のアンテナの選択状態を切り替える非接触通信用リーダ装置。
The reader device for contactless communication according to claim 1 or 2,
An amplifier connected to each of the plurality of antennas;
The antenna switching means has a switch for turning on and off the operation of each amplifier, and is a reader device for non-contact communication that switches the selection state of the plurality of antennas by opening and closing the switch.
請求項1からのいずれか一項に記載の非接触通信用リーダ装置であって、
前記アンテナ切り替え手段は、所定時間毎に選択するアンテナを順次に他のアンテナに切り替えるとともに、選択されたアンテナにおいて所定の信号の受信を検出した場合には、受信信号に関する処理が完了した後で他のアンテナに切り替える非接触通信用リーダ装置。
The reader device for contactless communication according to any one of claims 1 to 3 ,
The antenna switching means sequentially switches the antenna to be selected every predetermined time to another antenna, and when the reception of a predetermined signal is detected at the selected antenna, the antenna switching means Reader device for non-contact communication that switches to the other antenna.
JP2005025243A 2005-02-01 2005-02-01 Non-contact communication reader device Expired - Fee Related JP4660219B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005025243A JP4660219B2 (en) 2005-02-01 2005-02-01 Non-contact communication reader device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005025243A JP4660219B2 (en) 2005-02-01 2005-02-01 Non-contact communication reader device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006217048A JP2006217048A (en) 2006-08-17
JP4660219B2 true JP4660219B2 (en) 2011-03-30

Family

ID=36979928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005025243A Expired - Fee Related JP4660219B2 (en) 2005-02-01 2005-02-01 Non-contact communication reader device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4660219B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4812322B2 (en) * 2005-04-08 2011-11-09 パナソニック株式会社 Mobile communication device
JP5066891B2 (en) * 2006-11-01 2012-11-07 株式会社三洋物産 Game machine
US8313028B2 (en) * 2010-02-17 2012-11-20 On Track Innovations Ltd. Multiple antenna reading system suitable for use with contactless transaction devices
JP5370510B2 (en) * 2012-02-06 2013-12-18 株式会社三洋物産 Game machine
JP7152190B2 (en) * 2018-05-28 2022-10-12 矢崎総業株式会社 Detection equipment and detection system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989006834A1 (en) * 1988-01-25 1989-07-27 Seiko Epson Corporation Electronic wrist watch with power generator
JP2001092930A (en) * 1999-09-27 2001-04-06 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Reader/writer and non-contact ic card system
JP2001244845A (en) * 2000-02-29 2001-09-07 Yamatake Corp Non-contact data transmission and reception system
JP2003046407A (en) * 2002-05-15 2003-02-14 Sharp Corp Mobile radio equipment
JP2004342040A (en) * 2003-05-19 2004-12-02 Mitsubishi Electric Corp Contactless ic card system

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11355003A (en) * 1998-06-04 1999-12-24 Denso Corp High frequency integrated circuit
MXPA04006667A (en) * 2002-01-09 2005-05-27 Meadwestvaco Corp Intelligent station using multiple rf antennae and inventory control system and method incorporating same.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989006834A1 (en) * 1988-01-25 1989-07-27 Seiko Epson Corporation Electronic wrist watch with power generator
JP2001092930A (en) * 1999-09-27 2001-04-06 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Reader/writer and non-contact ic card system
JP2001244845A (en) * 2000-02-29 2001-09-07 Yamatake Corp Non-contact data transmission and reception system
JP2003046407A (en) * 2002-05-15 2003-02-14 Sharp Corp Mobile radio equipment
JP2004342040A (en) * 2003-05-19 2004-12-02 Mitsubishi Electric Corp Contactless ic card system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006217048A (en) 2006-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100501758C (en) Communication method for reader and tag in RFID system
JP5055365B2 (en) Multi-band RFID reader
US6952167B2 (en) Noncontact communication medium and noncontact communication system
US8444054B2 (en) Information access system and method for accessing information in contactless information storage devices
US8109445B2 (en) Data carrier and data carrier system
US20090066516A1 (en) Dual Mode RFID Tag Utilizing Dual Antennas
EP1895449B1 (en) Data communication system, device for executing ic card function, control method for the device, and information processing terminal
JP4660219B2 (en) Non-contact communication reader device
EP2095297B1 (en) Apparatus and method for action control of rfid system
US8313028B2 (en) Multiple antenna reading system suitable for use with contactless transaction devices
JP4584197B2 (en) Information access system, active contactless information storage device, and method of accessing information in contactless information storage device
US20220247454A1 (en) Array and method for improved wireless communication
US20090058652A1 (en) Synchronized Relayed Transmissions in RFID Networks
KR101003827B1 (en) Card having a plural RFID chips and recognizing by using a non-contact method
US8497763B2 (en) Data carrier and data carrier system
US20100164687A1 (en) Rfid reader and identification method for identifying the same
CN104050501B (en) A kind of passive three frequencies multi-interface smart card and its self adaptation method of work
WO2005015763A1 (en) Reading method, responder, and interrogator
JP5099622B2 (en) Reader test apparatus and reader test system
US20100013605A1 (en) Data carrier and data carrier system
JP4803132B2 (en) Non-contact communication device and non-contact communication method
JP3478143B2 (en) Contactless communication method, contactless communication medium, contactless communication device, boarding card and automatic ticket gate
JP4490882B2 (en) Reader / writer for wireless tag
US20220190859A1 (en) Nfc device unlocking method
US20070176754A1 (en) Method for operating a transponder, and a transponder device

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20071113

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20071120

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080201

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100830

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100907

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101108

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101130

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101228

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140107

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4660219

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees