JP2000090216A - データ送受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、回路構成を簡略化でき、通信エラ
ーを低減できるデータ送受信装置を提供することを課題
とする。 【解決手段】入退ゲートに設置され、無線カードＣとの
間で通信するデータ送受信装置１は、直列に接続された
２つの送信アンテナ２ａ、２ｂ、および直列に接続され
た２つの受信アンテナ４ａ、４ｂを有している。２つの
送信アンテナ２ａ、２ｂは、単一の送信回路７に接続さ
れ、２つの受信アンテナ４ａ、４ｂは、単一の受信回路
８に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、入退管理、物流
管理、電子商取引等に利用され、無線カードや無線タグ
に対するデータの送受信を行なうデータ送受信装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、無線カードを利用したデータ送
受信装置として、入退ゲートに適用したものが知られて
いる。この種の装置では、無線カードを所持した人がゲ
ートを通過する際、ゲートに設けられた送信アンテナと
受信アンテナを介して無線カードとの間でデータの送受
信がなされる。

【０００３】近年、無線カードとの間の通信可能エリア
を拡大し、且つ様々な角度の無線カードに対応できるよ
うに、複数の送信アンテナおよび受信アンテナを備えた
データ送受信装置が開発されつつある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
に複数の送信アンテナおよび受信アンテナを備えたデー
タ送受信装置は、各送信アンテナのそれぞれに接続され
た複数の送信回路、および各受信アンテナのそれぞれに
接続された複数の受信回路を備え、複雑な回路構成とな
っている。また、複数の送信回路や受信回路を介して無
線カードと通信するため、通信データの処理が複雑とな
る問題があった。

【０００５】また、複数の送受信アンテナや送受信回路
を備えているため、接続ケーブルなどから発生されるノ
イズの影響が大きくなり、通信エラーが生じ易くなると
いった問題があった。この発明は、以上の点に鑑みなさ
れたもので、その目的は、回路構成を簡略化でき、通信
エラーを低減できるデータ送受信装置を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のうち請求項１記載のデータ送受信装置
は、直列に接続された複数の送信アンテナと、上記複数
の送信アンテナに接続され、これらの送信アンテナを介
して電磁波を送信する送信回路と、直列に接続された複
数の受信アンテナと、上記複数の受信アンテナに接続さ
れ、これらの受信アンテナを介して電磁波を受信する受
信回路と、上記送信回路および受信回路に接続され、上
記複数の送信アンテナおよび複数の受信アンテナ間を通
過する無線カードとの間でデータの送受信を行なう制御
回路と、を備えている。

【０００７】また、この発明のうち請求項２記載のデー
タ送受信装置によると、上記複数の送信アンテナは、正
対した２つの送信アンテナを有し、これら２つの送信ア
ンテナのアンテナ電流は同じ向きに流れることを特徴と
する。

【０００８】また、この発明のうち請求項３記載のデー
タ送受信装置によると、上記複数の送信アンテナは、正
対した２つの送信アンテナを有し、これら２つの送信ア
ンテナのアンテナ電流は逆向きに流れることを特徴とす
る。

【０００９】また、この発明のうち請求項４記載のデー
タ送受信装置によると、上記複数の送信アンテナは、正
対した２つの送信アンテナを有し、上記複数の受信アン
テナは、上記２つの送信アンテナに対応した２つの受信
アンテナを有し、これら２つの受信アンテナは、対応す
る送信アンテナに部分的に重ね合わせて配置されている
ことを特徴とする。

【００１０】また、この発明のうち請求項５記載のデー
タ送受信装置によると、上記複数の送信アンテナは、正
対した２つの送信アンテナを有し、上記複数の受信アン
テナは、上記２つの送信アンテナに対応した２つの受信
アンテナを有し、上記２つの送信アンテナのアンテナ電
流は同じ方向に流れ、上記２つの受信アンテナのアンテ
ナ電流は逆方向に流れることを特徴とする。

【００１１】また、この発明のうち請求項６記載のデー
タ送受信装置によると、上記複数の送信アンテナは、正
対した２つの送信アンテナを有し、上記複数の受信アン
テナは、上記２つの送信アンテナに対応した２つの受信
アンテナを有し、上記２つの送信アンテナのアンテナ電
流は逆方向に流れ、上記２つの受信アンテナのアンテナ
電流は同じ方向に流れることを特徴とする。

【００１２】また、この発明のうち請求項７記載のデー
タ送受信装置は、直列に接続された複数の送信アンテナ
と、上記複数の送信アンテナに接続され、これらの送信
アンテナを介して電磁波を送信する送信回路と、受信ア
ンテナと、この受信アンテナに接続され、この受信アン
テナを介して電磁波を受信する受信回路と、上記送信回
路および受信回路に接続され、上記複数の送信アンテナ
および受信アンテナ間を通過する無線カードとの間でデ
ータの送受信を行なう制御回路と、を備えている。

【００１３】更に、この発明のうち請求項８記載のデー
タ送受信装置によると、上記複数の送信アンテナは、正
対した２つの送信アンテナを有し、上記受信アンテナは
上記２つの受信アンテナのうちの一方に部分的に重ね合
わせて配置されていることを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながらこの発
明の実施の形態について詳細に説明する。図１には、こ
の発明の第１の実施の形態に係るデータ送受信装置１の
回路構成を無線カードＣの回路構成とともに示してあ
る。

【００１５】データ送受信装置１は、正対して配置され
且つ直列に接続された２つの送信アンテナ２ａ、２ｂ、
および正対して配置され且つ直列に接続された２つの受
信アンテナ４ａ、４ｂを有している。各受信アンテナ４
ａ、４ｂは、それぞれ対応する送信アンテナ２ａ、２ｂ
の内側に配設されている。そして、これら送信アンテナ
と受信アンテナを対にした２組の送受信アンテナ５ａ、
５ｂの間を無線カードＣ（送受信アンテナ３）が通過さ
れて、データ送受信装置１と無線カードＣとの間でデー
タの送受信がなされる。

【００１６】データ送受信装置１は、無線カードＣと通
信するためのコマンドおよび通信データをパーソナルコ
ンピュータ（ＰＣ）１１を介して取得し、取得したコマ
ンドに基づいて送信回路７および受信回路８を制御する
制御回路６、制御回路６で取得した通信データを変調し
て送信信号を生成し、この送信信号を増幅した送信電磁
波を送信アンテナ２ａ、２ｂを介して送信する送信回路
７、および、この送信電磁波を受信した無線カードＣか
ら返信されて受信アンテナ４ａ、４ｂを介して受信され
る返信電磁波を復調し、受信信号として制御回路６へ出
力する受信回路８を有している。尚、このデータ送受信
装置１では、複数の送信アンテナ２ａ、２ｂが単一の送
信回路７に接続され、複数の受信アンテナ４ａ、４ｂが
単一の受信回路８に接続されている。

【００１７】無線カードＣは、データ送受信装置１の送
信アンテナ２ａ、２ｂから送信された送信電磁波を受信
するとともに、受信した送信電磁波を返信用にデータ処
理した返信電磁波を送信するための送受信アンテナ３、
この送受信アンテナ３を介して受信した送信電磁波を整
流平滑して無線カードの動作に要する電力を生成する電
源発生回路１２、送受信アンテナ３を介して受信した送
信電磁波を復調して受信信号として制御回路１０へ出力
するとともに、制御回路１０でデータ処理された信号を
変調して返信電磁波を生成する変調／復調回路１４、お
よび、電源発生回路１２に接続され、変調／復調回路１
４で復調された受信信号をメモリ１６に記録されている
コマンドに従って処理して返信用の信号を生成し、この
返信信号を変調／復調回路１４へ出力する制御回路１０
を有している。

【００１８】ところで、データ送受信装置１の送信アン
テナ２ａ、２ｂとして、図２（ａ）に示すようにアンテ
ナ電流を同一方向に流す同相アンテナ、または、図３
（ａ）に示すようにアンテナ電流を逆方向に流す逆相ア
ンテナがある。

【００１９】送信アンテナ２ａ、２ｂを同相アンテナと
した場合、図２（ｂ）に示すように、各送信アンテナ２
ａ、２ｂによる磁束の向きが同一方向となって磁界が強
められ、無線カードＣの送受信アンテナ３が送信アンテ
ナ２ａ、２ｂと平行に配置された場合に有効となる。一
方、送信アンテナ２ａ、２ｂを逆相アンテナとした場
合、図３（ｂ）に示すように、各送信アンテナ２ａ、２
ｂによる磁束の向きが逆方向となって磁界がぶつかり合
い、無線カードＣの送受信アンテナ３が送信アンテナ２
ａ、２ｂと垂直に配置された場合に有効となる。

【００２０】言い換えれば、送信アンテナ２ａ、２ｂを
同相アンテナにした場合、送信アンテナに対して平行に
配置された無線カードＣに対する通信可能エリアは、図
４（ａ）に斜線で示す範囲となり、比較的広い通信可能
エリアを確保できる。一方、送信アンテナ２ａ、２ｂを
逆相アンテナにした場合、送信アンテナに対して垂直に
配置された無線カードＣに対する通信可能エリアは、図
５（ａ）に斜線で示す範囲となり、比較的広い通信可能
エリアを確保できる。尚、比較のため、単一の送信アン
テナによる通信可能エリアを図４（ｂ）および図５
（ｂ）に図示した。これによると、複数のアンテナを配
置した場合に通信可能エリアが広くなることがわかる。

【００２１】上記のように構成されたデータ送受信装置
１は、例えば、図６に示すような入退ゲート、或いは図
７に示すような物流管理システムに適用される。特に、
図７の物流管理システムでは、ベルトコンベア２１に乗
って運ばれる物品Ａの上面に無線タグＴが貼り付けられ
ており、物品Ａの搬送路を挟んで上下に設けられた送信
アンテナ２ａ、２ｂに対して無線タグＴが平行となるた
め、両者の間で広い通信可能エリアを確保するために
は、送信アンテナ２ａ、２ｂを図２（ａ）で説明した同
相アンテナとすることが有効となる。

【００２２】以上のように、本実施の形態によると、複
数の送信アンテナ２ａ、２ｂを直列に接続し、複数の受
信アンテナ４ａ、４ｂを直列に接続し、複数の送信アン
テナ２ａ、２ｂを単一の送信回路７に接続し、複数の受
信アンテナ４ａ、４ｂを単一の受信回路８に接続してい
る。このため、従来の装置と比較して、送信アンテナや
受信アンテナの数に合せて送信回路や受信回路を設ける
必要がなく、回路構成を簡略化でき、信号処理を単純化
できる。また、送信回路と受信回路を１つずつにするた
め、接続ケーブルなどから発生するノイズによる悪影響
を抑えることができ、通信エラーを低減できる。

【００２３】以下、この発明の他の実施の形態について
説明する。尚、送信アンテナ２ａ、２ｂと受信アンテナ
４ａ、４ｂの位置関係やアンテナ電流の向きを変更した
以外は、上述した第１の実施の形態と略同じであるた
め、同じ部分については詳細な説明を省略する。

【００２４】図８に示す第２の実施の形態によると、２
組の送受信アンテナ５ａ、５ｂの受信アンテナ４ａ、４
ｂをそれぞれ対応する送信アンテナ２ａ、２ｂに部分的
に重ね合わせてある。また、送信アンテナ２ａ、２ｂは
直列に接続された同相アンテナとされている。このよう
に、各アンテナを配置することにより、受信アンテナ４
ａ、４ｂの中を通る磁束の向きが逆になり、磁界を打ち
消し合うため、送信アンテナ２ａ、２ｂから発生されて
受信アンテナ４ａ、４ｂを介して受信回路８で受信され
るノイズが低減され、通信エラーの発生率を低下させる
ことができる。

【００２５】本実施の形態では、受信アンテナ４ａ、４
ｂを送信アンテナ２ａ、２ｂに重ね合わせる位置はどこ
でも良く、送信アンテナ２ａ、２ｂを逆相アンテナとし
た場合にも適用できる。

【００２６】図９に示す第３の実施の形態によると、同
相の送信アンテナ２ａ、２ｂの内側に配置された受信ア
ンテナ４ａ、４ｂを逆相にしてある。つまり、片方の受
信アンテナ４ｂのアンテナ電流の向きを逆にしてある。
このように、受信アンテナ４ａ、４ｂを逆相にすること
により、送信アンテナ２ａ、２ｂから発生されて受信ア
ンテナ４ａ、４ｂを介して受信回路８で受信されるノイ
ズが低減され、通信エラーの発生率を低下させることが
できる。

【００２７】本実施の形態において、送信アンテナ２
ａ、２ｂを逆相アンテナとした場合、受信アンテナ４
ａ、４ｂを同相アンテナとすることにより対応でき、ノ
イズを低減できる。

【００２８】図１０に示す第４の実施の形態によると、
片方の受信アンテナ４ａを省略し、且つ他方の受信アン
テナ４ｂを対応する送信アンテナ２ｂに部分的に重ね合
わせてある。このように、各アンテナを配置することに
より、受信アンテナ４ｂの中を通る磁束の向きが逆にな
り、磁界を打ち消し合うため、送信アンテナから発生さ
れて受信アンテナを介して受信回路８で受信されるノイ
ズが低減され、通信エラーの発生率を低下させることが
できる。また、受信アンテナが１つになるため、ノイズ
の影響が少なくなり、通信エラーの発生率を低下させる
ことができる。

【００２９】図１１には、本発明の変形例として、ｍ×
ｎ個のアンテナを備えた平面アンテナを示してある。こ
れによると、平面アンテナを構成した全てのアンテナが
直列に接続されており、１つの受信回路または１つの送
信回路に接続されている。

【００３０】このように、複数のアンテナを直列に接続
し且つ１つの回路に接続することにより、広い通信可能
エリアを確保できるとともに、回路構成を簡略化でき、
受信回路で受信されるノイズを低減できる。

【００３１】尚、この発明は、上述した実施の形態に限
定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可
能である。例えば、上述した各実施の形態では２つの送
信アンテナ２ａ、２ｂおよび２つの受信アンテナ４ａ、
４ｂを備えた装置について説明したが、各アンテナの
数、配置位置、アンテナ電流の向きなどは適宜変更で
き、複数のアンテナを直列に接続し且つ単一の回路を接
続すれば良い。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のデータ
送受信装置は、上記のような構成および作用を有してい
るので、回路構成を簡略化でき、通信エラーを低減でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態に係るデータ送受
信装置の回路構成を無線カードの回路構成とともに示す
概略図。

【図２】図１のデータ送受信装置に組込まれた送信アン
テナのアンテナ電流を同相にした場合における（ａ）電
流の向き、および（ｂ）磁束の向きを示す図。

【図３】図１のデータ送受信装置に組込まれた送信アン
テナのアンテナ電流を逆相にした場合における（ａ）電
流の向き、および（ｂ）磁束の向きを示す図。

【図４】図２の同相アンテナに平行に配置された無線カ
ードに対する通信可能エリアを示す図。

【図５】図３の逆相アンテナに垂直に配置された無線カ
ードに対する通信可能エリアを示す図。

【図６】図１のデータ送受信装置を入退ゲートに適用し
た例を示す図。

【図７】図１のデータ送受信装置を物流管理システムに
適用した例を示す図。

【図８】この発明の第２の実施の形態に係るアンテナの
配置関係を示す図。

【図９】この発明の第３の実施の形態に係るアンテナの
配置関係を示す図。

【図１０】この発明の第４の実施の形態に係るアンテナ
の配置関係を示す図。

【図１１】この発明の変形例を示す図。

【符号の説明】

１…データ送受信装置、 ２ａ、２ｂ…送信アンテナ、 ３…送受信アンテナ、 ４ａ、４ｂ…受信アンテナ、 ５ａ、５ｂ…送受信アンテナ、 ６…制御回路、 ７…送信回路、 ８…受信回路、 １０…制御回路、 １１…パーソナルコンピュータ、 １２…電源発生回路、 １４…変調／復調回路、 １６…メモリ、 ２１…ベルトコンベア、 Ａ…物品、 Ｃ…無線カード、 Ｔ…無線タグ。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直列に接続された複数の送信アンテナ
   と、 上記複数の送信アンテナに接続され、これらの送信アン
   テナを介して電磁波を送信する送信回路と、 直列に接続された複数の受信アンテナと、 上記複数の受信アンテナに接続され、これらの受信アン
   テナを介して電磁波を受信する受信回路と、 上記送信回路および受信回路に接続され、上記複数の送
   信アンテナおよび複数の受信アンテナ間を通過する無線
   カードとの間でデータの送受信を行なう制御回路と、 を備えていることを特徴とするデータ送受信装置。
2. 【請求項２】 上記複数の送信アンテナは、正対した２
   つの送信アンテナを有し、これら２つの送信アンテナの
   アンテナ電流は同じ向きに流れることを特徴とする請求
   項１記載のデータ送受信装置。
3. 【請求項３】 上記複数の送信アンテナは、正対した２
   つの送信アンテナを有し、これら２つの送信アンテナの
   アンテナ電流は逆向きに流れることを特徴とする請求項
   １記載のデータ送受信装置。
4. 【請求項４】 上記複数の送信アンテナは、正対した２
   つの送信アンテナを有し、上記複数の受信アンテナは、
   上記２つの送信アンテナに対応した２つの受信アンテナ
   を有し、これら２つの受信アンテナは、対応する送信ア
   ンテナに部分的に重ね合わせて配置されていることを特
   徴とする請求項１記載のデータ送受信装置。
5. 【請求項５】 上記複数の送信アンテナは、正対した２
   つの送信アンテナを有し、上記複数の受信アンテナは、
   上記２つの送信アンテナに対応した２つの受信アンテナ
   を有し、上記２つの送信アンテナのアンテナ電流は同じ
   方向に流れ、上記２つの受信アンテナのアンテナ電流は
   逆方向に流れることを特徴とする請求項１記載のデータ
   送受信装置。
6. 【請求項６】 上記複数の送信アンテナは、正対した２
   つの送信アンテナを有し、上記複数の受信アンテナは、
   上記２つの送信アンテナに対応した２つの受信アンテナ
   を有し、上記２つの送信アンテナのアンテナ電流は逆方
   向に流れ、上記２つの受信アンテナのアンテナ電流は同
   じ方向に流れることを特徴とする請求項１記載のデータ
   送受信装置。
7. 【請求項７】 直列に接続された複数の送信アンテナ
   と、 上記複数の送信アンテナに接続され、これらの送信アン
   テナを介して電磁波を送信する送信回路と、 受信アンテナと、 この受信アンテナに接続され、この受信アンテナを介し
   て電磁波を受信する受信回路と、 上記送信回路および受信回路に接続され、上記複数の送
   信アンテナおよび受信アンテナ間を通過する無線カード
   との間でデータの送受信を行なう制御回路と、 を備えていることを特徴とするデータ送受信装置。
8. 【請求項８】 上記複数の送信アンテナは、正対した２
   つの送信アンテナを有し、上記受信アンテナは上記２つ
   の受信アンテナのうちの一方に部分的に重ね合わせて配
   置されていることを特徴とする請求項７記載のデータ送
   受信装置。