JP2005260616A - 情報端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】情報記憶媒体との交信領域内に金属等が存在する場合であっても、この金属等に阻害されることなく、この情報記憶媒体に対する非接触の情報読取作業または情報書込作業を効率的に行えること。
【解決手段】共振周波数ｆ１に設定され、交信領域内の情報記憶媒体との間で所定の電波を送受信する通信アンテナ１０と、通信アンテナ１０と同じ共振周波数ｆ１に設定され、通信アンテナ１０が送出する電波をモニタ受信するモニタアンテナ１４と、モニタアンテナ１４がモニタ受信した電波の電磁界強度をもとに、通信アンテナ１０が送出する電波の電磁界強度を一定にする制御を行うＡＧＣ増幅器６と、を備える。
【選択図】 図１

Description

この発明は、交信領域内に存在する情報記憶媒体との間で送受信される所定の電波を介して、この情報記憶媒体に記憶された情報を読み取りまたはこの情報記憶媒体に情報を書き込む情報端末装置に関するものである。

従来から、不揮発性メモリを有する小型の集積回路と無線通信用のアンテナとを組み合わせたＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグまたはカード状の樹脂製板にＲＦＩＤタグを埋設した非接触ＩＣカード等の情報記憶媒体と、この情報記憶媒体に記憶された情報を読み取りまたはこの情報記憶媒体に所望の情報を書き込むリード／ライト機能を備えたリーダライタまたはＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の情報端末装置とを用いたＲＦＩＤシステムが開発されている。

一般に、情報端末装置は、交信領域内に存在する情報記憶媒体に対して電磁誘導方式またはマイクロ波方式等による無線通信を行い、この無線通信において送受信される所定の電波を介して、この情報記憶媒体に記憶された情報を読み取りまたはこの情報記憶媒体に所望の情報を書き込む。この場合、情報端末装置は、たとえば１２５〜５３０［ｋＨｚ］帯、４．９２［ＭＨｚ］帯、１３．５６［ＭＨｚ］帯、または２．４５［ＧＨｚ］帯等の周波数を共振周波数とするアンテナを有し、かつ情報記憶媒体は、この情報端末装置のアンテナとほぼ同じ共振周波数のアンテナを有する。

このような情報記憶媒体と情報端末装置とを用いたＲＦＩＤシステムには、複数の情報記憶媒体にそれぞれ記憶された各情報を一括して認識できる点、情報記憶媒体に記憶できる情報量（６４〜数１００バイト）が多い点、情報記憶媒体に記憶された情報を更新できる点、情報記憶媒体が超小型である点、情報記憶媒体と情報端末装置との間に障害物が存在しても情報通信が可能である点等の利点がある。このため、流通業界をはじめとする様々な業種において、このＲＦＩＤシステムの有益性が注目されている。このような情報端末装置の一例として、たとえば、送受信する電波の周波数を所定範囲内で掃引するように機能し、重畳された複数のＲＦＩＤタグ間の相互誘導作用に起因して各ＲＦＩＤタグの共振周波数が変化した場合であっても、これら複数のＲＦＩＤタグがそれぞれ共振可能な電波を送受信する識別装置がある（特許文献１参照）。

特開２０００−１０１４７１号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載された識別装置に例示される従来の情報端末装置では、通信対象の情報記憶媒体との交信領域内、特に情報端末装置の近傍に板状または棒状等の各種形状の金属が存在する場合、この情報端末装置とこの金属との間に発生する相互誘導作用によって、この情報端末装置とこの情報記憶媒体との間で送受信される電波の強度すなわち電磁界強度が減少する場合が多い。このことは、この相互誘導作用によって、この情報端末装置から出力される電波がこの金属に吸収されることまたはこの情報端末装置の共振周波数が変化することに起因する。すなわち、従来の情報端末装置では、通信対象の情報記憶媒体との交信領域内に金属が存在する場合、この情報記憶媒体との間で送受信される電波の電磁界強度が減少するとともに、この情報記憶媒体に対して無線通信に必要な電気エネルギーを供給することが困難になる場合が多く、これによって、この情報記憶媒体との通信可能距離が狭められ、所定の電波を介して情報記憶媒体から情報を読み取る非接触の情報読取作業または所定の電波を介して情報記憶媒体に所望の情報を書き込む非接触の情報書込作業が煩雑になるという問題点があった。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、情報記憶媒体との交信領域内に金属等が存在する場合であっても、この金属等に阻害されることなく、この情報記憶媒体に対する非接触の情報読取作業または情報書込作業を効率的に行うことができる情報端末装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる情報端末装置は、所定の共振周波数に設定され、交信領域内の情報記憶媒体との間で所定の電波を送受信する第１のアンテナと、前記所定の共振周波数と同じ共振周波数に設定され、前記第１のアンテナが送出する電波をモニタ受信する第２のアンテナと、前記第２のアンテナがモニタ受信した電波の強度をもとに、前記第１のアンテナが送出する電波の強度を一定にする制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２にかかる情報端末装置は、上記発明において、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとは連続的に接続され、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの接続端には共通のアースが接続されることを特徴とする。

また、請求項３にかかる情報端末装置は、上記発明において、前記第２のアンテナは、前記第１のアンテナとの間の相互誘導が小さいことを特徴とする。

また、請求項４にかかる情報端末装置は、上記発明において、前記第２のアンテナのループ径は、前記第１のアンテナのループ径よりも小さいことを特徴とする。

また、請求項５にかかる情報端末装置は、上記発明において、前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナは、ほぼ同一平面上に配置されたことを特徴とする。

また、請求項６にかかる情報端末装置は、上記発明において、前記第２のアンテナのループは、前記第１のアンテナのループの内側に形成されたことを特徴とする。

また、請求項７にかかる情報端末装置は、上記発明において、前記第２のアンテナがモニタ受信した電波の強度に対応する電圧値を検出する検出手段と、前記検出手段の後段に設けられ、前記制御手段の応答速度を設定する時定数回路と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、交信領域内の情報記憶媒体に出力した電波を常時モニタ受信するとともに、このモニタ受信した電波の電磁界強度をもとに、この情報記憶媒体に対して送出する電波の電磁界強度を一定に制御することができるので、この交信領域内に金属等が存在する場合であっても、この金属等による電波への悪影響を抑制でき、これによって、この情報記憶媒体に対して所望の電磁界強度の電波を安定的に送出でき、この情報記憶媒体との通信可能距離を狭めることなく、この情報記憶媒体に対する非接触の情報読取作業または非接触の情報書込作業を効率的に行うことが可能な情報端末装置を実現できるという効果を奏する。

以下、添付図面を参照して、この発明にかかる情報端末装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態では、情報端末装置の一例として携帯型のリーダライタを用いた場合を例示するが、このことによって、この発明が限定されるものではない。

（実施の形態）
図１は、この発明の実施の形態である情報端末装置の概略構成を例示するブロック図である。図１において、この情報端末装置１は、入力部２、表示部３、変調回路４、局部発振器５、ＡＧＣ増幅器６、電力増幅器７、共用器８、ダンピング抵抗器９、通信アンテナ１０、復調回路１１、記憶部１２、制御部１３、モニタアンテナ１４、検出回路１５、抵抗器１６、およびコンデンサ１７を有する。入力部２、表示部３、変調回路４、局部発振器５、復調回路１１、および記憶部１２は、制御部１３と電気的に接続される。変調回路４は、さらにＡＧＣ増幅器６、電力増幅器７、共用器８、ダンピング抵抗器９、および通信アンテナ１０が順次電気的に接続される。局部発振器５は、さらに変調回路４および復調回路１１と電気的に接続される。復調回路１１は、さらに共用器８と電気的に接続される。また、モニタアンテナ１４は、検出回路１５と電気的に接続される。検出回路１５の後段には抵抗器１６およびコンデンサ１７が電気的に接続され、検出回路１５とコンデンサ１７との接続端の後段にはＡＧＣ増幅器６が電気的に接続される。

入力部２は、複数の入力キーを用いて実現され、使用者が該入力キーを用いて所望の情報を入力する操作を行った場合に、この操作によって受け付けた入力情報を制御部１３に送出する。たとえば、使用者が読取指示情報、書込指示情報、または書込情報の入力操作を行った場合、入力部２は、この使用者の入力操作によって受け付けた読取指示情報、書込指示情報、または書込情報を制御部１３に送出する。なお、この読取指示情報は、ＲＦＩＤタグまたは非接触ＩＣカード等の情報記憶媒体に記憶された情報を所定の電波を介して読み取る処理（情報読取処理）を指示する指示情報である。また、この書込情報は、所定の電波を介して情報記憶媒体に書き込む情報であり、この書込指示情報は、所定の電波を介して情報記憶媒体に書込情報を書き込む処理（情報書込処理）を指示する指示情報である。

表示部３は、液晶表示装置（ＬＣＤ）または有機ＥＬパネル等の薄型ディスプレイを用いて実現され、制御部１３の制御のもと、各種情報を表示するように機能する。たとえば、表示部３は、制御部１３の制御のもと、使用者が入力部２を用いて入力した入力情報または情報読取処理によって情報記憶媒体から読み取った情報等を表示出力する。また、表示部３は、情報端末装置１に処理動作または情報通信に関する各種エラーが発生した場合、制御部１３の制御のもと、このエラーを報知する所定のエラー表示を表示出力する。なお、表示部３は、制御部１３の制御のもと、各種情報入力を受け付けるタッチパネルを表示することができる。この場合、表示部３は、使用者がこのタッチパネルを用いて情報を入力する操作を行えば、この操作によって受け付けた情報を制御部１３に送出する入力部として機能する。

変調回路４は、制御部１３の制御のもと、局部発振器５が発振する所定周波数の信号を用い、制御部１３から入力された電気信号を変調するように機能する。たとえば、変調回路４は、上述した読取指示情報または書込指示情報に対応する指示信号Ｓ１が制御部１３から入力された場合、制御部１３の制御のもと、局部発振器５が発振する所定周波数の信号を用いて指示信号Ｓ１を変調する。この場合、変調回路４は、この指示信号Ｓ１を変調した電気信号として指示信号Ｓ２をＡＧＣ増幅器６に送出する。

ＡＧＣ増幅器６は、変調回路４から指示信号Ｓ２を受信した場合、検出回路１５から入力された電気信号（後述する検出電圧信号Ｓ７）に対応する第１電圧値Ｖ_S7と指示信号Ｓ２に対応する第２電圧値Ｖ_S2とを比較してこれら第１電圧値Ｖ_S7と第２電圧値Ｖ_S2との差分を求めるとともに、この差分に応じ、この第２電圧値Ｖ_S2の増幅率を自動的に決定するように機能する。この場合、ＡＧＣ増幅器６は、これら第１電圧値Ｖ_S7と第２電圧値Ｖ_S2との差分と予め設定された差分基準値とがほぼ同値になるように、第２電圧値Ｖ_S2の増幅率を決定する。また、ＡＧＣ増幅器６は、この決定した増幅率を用いて指示信号Ｓ２の第２電圧値Ｖ_S2を増減するとともに、この第２電圧値Ｖ_S2を増減して得られた第３電圧値Ｖ_S3を有する電気信号を出力するように機能する。この場合、ＡＧＣ増幅器６は、この第３電圧値Ｖ_S3を有する電気信号として指示信号Ｓ３を電力増幅器７に送出する。

なお、この指示信号Ｓ３は、上述した指示信号Ｓ１に基づく読取指示情報または書込指示情報に対応する。この指示信号Ｓ３が通信アンテナ１０に入力されることによって通信アンテナ１０に第３電圧値Ｖ_S3の電気エネルギーが供給された場合、通信アンテナ１０は、この電気エネルギーを用い、第２電圧値Ｖ_S2に対応する電磁界強度の電波を出力することができる。すなわち、ＡＧＣ増幅器６の差分基準値は、指示信号Ｓ２による第２電圧値Ｖ_S2を第３電圧値Ｖ_S3に変換する増幅率を決定できるように設定される。ただし、通信アンテナ１０が第２電圧値Ｖ_S2の電気エネルギーを用いて第２電圧値Ｖ_S2に対応する電磁界強度の電波を出力した場合、ＡＧＣ増幅器６は、第２電圧値Ｖ_S2とほぼ同値の第３電圧値Ｖ_S3を有する指示信号Ｓ３を出力する。

また、この第１電圧値Ｖ_S7は、モニタアンテナ１４が受信した電波の電磁界強度に対応する電圧値である。さらに、この第２電圧値Ｖ_S2は、通信アンテナ１０が交信領域内の情報記憶媒体との間の無線通信を行う場合に、この情報記憶媒体に必要な電気エネルギーを供給する電波の電磁界強度に対応する電圧値であって、通信アンテナ１０との間で所定の電波を送受信するために必要な電気エネルギーを交信領域内の情報記憶媒体に供給する電波の電磁界強度に対応する電圧値である。

電力増幅器７は、ＡＧＣ増幅器６から指示信号Ｓ３が入力された場合、この指示信号Ｓ３の電力を増幅し出力する。つぎに、電力増幅器７によって電力増幅が行われた指示信号Ｓ３は、共用器８とダンピング抵抗器９とを順次通過し、その後、通信アンテナ１０に入力される。この場合、ダンピング抵抗器９は、通信アンテナ１０に共振周波数の電波を安定的に出力させるように機能する。

通信アンテナ１０は、静電容量Ｃ１のコンデンサ１０ａとインダクタンスＬ１のコイル１０ｂとが直列接続された直列共振回路を用いて実現される。コンデンサ１０ａは、一端がダンピング抵抗器９と電気的に接続され、他端がコイル１０ｂと電気的に接続される。さらに、コイル１０ｂは、コンデンサ１０ａとの接続端の他端がアースに接続される。この場合、通信アンテナ１０の共振周波数は、コンデンサ１０ａの静電容量Ｃ１とコイル１０ｂのインダクタンスＬ１とによって共振周波数ｆ１に設定される。この共振周波数ｆ１は、次式（１）によって表される。なお、この共振周波数ｆ１は、処理対象の情報記憶媒体に設定された共振周波数とほぼ同じであり、たとえば１２５〜５３０［ｋＨｚ］帯、４．９２［ＭＨｚ］帯、１３．５６［ＭＨｚ］帯、または２．４５［ＧＨｚ］帯の周波数が用いられる。
ｆ１＝１／｛２π×（Ｌ１×Ｃ１）^1/2｝ ・・・（１）
この場合、通信アンテナ１０は、共用器８およびダンピング抵抗器９を介して電力増幅器７から入力された指示信号Ｓ３に対応する電波を共振周波数ｆ１にて出力する。その後、この通信アンテナ１０から出力された電波は、通信アンテナ１０の交信領域内に存在するＲＦＩＤタグまたは非接触ＩＣカード等の情報記憶媒体に受信されるとともに、この情報記憶媒体を活性化する。これによって、通信アンテナ１０は、この情報記憶媒体との間で所定の電波を送受信する。

ここで、上述した指示信号Ｓ３に対応する指示情報が、情報記憶媒体と通信アンテナ１０との間で送受信される所定の電波を介して、この情報記憶媒体に入力された場合、この情報記憶媒体は、この入力された指示情報に基づく処理を行う。たとえば、この情報記憶媒体は、上述した書込指示情報が所定の電波を介して入力された場合、この入力された書込指示情報による指示のもと、この書込指示情報に対応する書込情報を記憶する処理を行う。これによって、制御部１３は、この情報記憶媒体に対する情報書込処理を達成する。

一方、この情報記憶媒体は、上述した読取指示情報が所定の電波を介して入力された場合、この入力された読取指示情報によって読取指示された情報を内部メモリから読み取り、この読み取った情報（読取情報）に対応する電波を通信アンテナ１０に送信する。この場合、通信アンテナ１０は、この情報記憶媒体から読取情報に対応する電波を受信するとともに、この受信した電波に対応する電気信号を生成出力する。その後、通信アンテナ１０によって生成出力された電気信号は、ダンピング抵抗器９と共用器８とを順次通過し、上述した読取情報に対応するデータ信号Ｓ４として復調回路１１に入力される。

復調回路１１は、制御部１３の制御のもと、局部発振器５が発振する所定周波数の信号を用い、ダンピング抵抗器９と共用器８とを介して通信アンテナ１０から入力された電気信号を復調するように機能する。たとえば、復調回路１１は、上述した読取情報に対応するデータ信号Ｓ４が通信アンテナ１０から入力された場合、制御部１３の制御のもと、局部発振器５が発振する所定周波数の信号を用いてデータ信号Ｓ４を復調する。この場合、復調回路１１は、このデータ信号Ｓ４を復調した電気信号としてデータ信号Ｓ５を制御部１３に送出する。

記憶部１２は、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electronic EPROM）、またはフラッシュメモリ等の再書き込み可能な各種ＲＯＭを用いて実現され、制御部１３の制御のもと、制御部１３から入力された各種情報を記憶する。この場合、記憶部１２は、制御部１３の制御のもと、外部の情報記憶媒体から読み取った読取情報あるいは入力部２または表示部３から入力された入力情報等の各種情報を記憶する。また、記憶部１２は、制御部１３の制御のもと、記憶した各種情報を制御部１３に送出する。

制御部１３は、各種処理プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）と、このＣＰＵが実行する各種処理プログラムを記憶する各種ＲＯＭと、外部の情報記憶媒体から読み取った読取情報あるいは入力部２または表示部３から入力された入力情報等の各種情報を一時的に記憶する各種ＲＡＭ（Random Access Memory）とを用いて実現される。制御部１３は、情報端末装置１を構成する各構成部の処理または動作を制御する。この場合、制御部１３は、これらの各構成部に入出力される情報について所定の入出力制御を行い、かつ、この情報に対して所定の情報処理を行う。

たとえば、制御部１３は、書込指示情報に対応する指示信号Ｓ１を変調回路４に送出し、上述したように、交信領域内の情報記憶媒体と通信アンテナ１０との間で送受信される所定の電波を介して、この情報記憶媒体に書込指示情報を入力することによって、この書込指示情報に基づく情報書込処理を達成する。また、制御部１３は、読取指示情報に対応する指示信号Ｓ１を変調回路４に送出し、上述したように、交信領域内の情報記憶媒体と通信アンテナ１０との間で送受信される所定の電波を介して、この情報記憶媒体に読取指示情報を入力し、その後、この読取指示情報に基づくデータ信号Ｓ５を復調回路１１から受信することによって、この情報記憶媒体から読み取った読取情報を得る。その後、制御部１３は、このデータ信号Ｓ５に対応する読取情報を表示部３に表示出力し、この読取指示情報に基づく情報読取処理を達成する。

モニタアンテナ１４は、静電容量Ｃ２のコンデンサ１４ａとインダクタンスＬ２のコイル１４ｂとが直列接続された直列共振回路を用いて実現される。コンデンサ１４ａは、一端が検出回路１５と電気的に接続され、他端がコイル１４ｂと電気的に接続される。さらに、コイル１４ｂは、コンデンサ１４ａとの接続端の他端がアースに接続される。この場合、モニタアンテナ１４の共振周波数は、コンデンサ１４ａの静電容量Ｃ２とコイル１４ｂのインダクタンスＬ２とによって共振周波数ｆ１に設定される。すなわち、モニタアンテナ１４は、上述した通信アンテナ１０と同じ共振周波数ｆ１に設定され、このモニタアンテナ１４の共振周波数ｆ１は、次式（２）によって表される。
ｆ１＝１／｛２π×（Ｌ２×Ｃ２）^1/2｝ ・・・（２）
すなわち、上述した式（１）と式（２）との関係から、モニタアンテナ１４を構成するコンデンサ１４ａおよびコイル１４ｂは、上述したインダクタンスＬ１と静電容量Ｃ１との積（Ｌ１×Ｃ１）と、インダクタンスＬ２と静電容量Ｃ２との積（Ｌ２×Ｃ２）とが同値になるように、組み合わせられる。

また、モニタアンテナ１４は、情報端末装置１において、通信アンテナ１０が出力する電波を受信可能な領域に設けられる。この場合、モニタアンテナ１４は、通信アンテナ１０が出力する共振周波数ｆ１の電波を常時監視的に受信（モニタ受信）するように機能する。たとえば、金属等の無線通信を阻害する物（通信阻害物）が処理対象の情報記憶媒体との交信領域内に存在しない状態（正常状態）において、通信アンテナ１０が、この情報記憶媒体に対し、上述した第２電圧値Ｖ_S2を用いて共振周波数ｆ１の電波を出力した場合、この通信アンテナ１０から出力された電波は、その電磁界強度を殆ど減衰させることなく、この情報記憶媒体に効率的に受信される。この場合、モニタアンテナ１４は、この第２電圧値Ｖ_S2に対応する電磁界強度の電波を通信アンテナ１０からモニタ受信する。一方、通信阻害物が処理対象の情報記憶媒体との交信領域内に存在する状態（阻害状態）において、通信アンテナ１０が、この情報記憶媒体に対し、上述した第２電圧値Ｖ_S2を用いて共振周波数ｆ１の電波を出力した場合、この通信アンテナ１０から出力された電波は、この通信阻害物に吸収され、これによって、この電波の電磁界強度が減衰する。この場合、モニタアンテナ１４は、この電磁界強度が減衰した電波、すなわちこの第２電圧値Ｖ_S2よりも低い電圧値に対応する電磁界強度の電波を通信アンテナ１０からモニタ受信する。

さらに、モニタアンテナ１４は、通信アンテナ１０が出力した電波をモニタ受信した場合、このモニタ受信した電波に対応する電気信号を生成出力する。その後、このモニタアンテナ１４によって生成出力された電気信号は、モニタ電波信号Ｓ６として検出回路１５に入力される。

検出回路１５は、バッファ回路１５ａと整流回路１５ｂとを用いて実現される。バッファ回路１５ａは、コンデンサ１４ａと電気的に接続され、モニタアンテナ１４からモニタ電波信号Ｓ６が入力される。この場合、バッファ回路１５ａは、モニタ電波信号Ｓ６をもとに、モニタアンテナ１４がモニタ受信した電波の電磁界強度に対応する電圧値すなわち上述した第１電圧値Ｖ_S7を検出する。その後、バッファ回路１５ａは、この検出した第１電圧値Ｖ_S7に対応する電気信号を整流回路１５ｂに送出する。整流回路１５ｂは、バッファ回路１５ａから入力された電気信号を整流し、この電気信号に対応する第１電圧値Ｖ_S7を概ね直流の電圧値にする。その後、この整流回路１５ｂによって整流された電気信号は、検出電圧信号Ｓ７として検出回路１５から出力される。この場合、この検出電圧信号Ｓ７は、モニタアンテナ１４がモニタ受信した電波の電磁界強度に対応する直流の第１電圧値Ｖ_S7を有する。

その後、検出回路１５から出力された検出電圧信号Ｓ７は、検出回路１５と抵抗器１６との接続端と検出回路１５とコンデンサ１７との接続端とを順次通過し、ＡＧＣ増幅器６に入力される。ここで、抵抗器１６は、抵抗値Ｒ１を有し、検出回路１５との接続端の他端はアースに接続される。また、コンデンサ１７は、静電容量Ｃ３を有し、検出回路１５との接続端の他端はアースに接続される。この場合、抵抗器１６およびコンデンサ１７は、抵抗値Ｒ１と静電容量Ｃ３とによって決定される時定数を有する時定数回路を構成する。上述した時定数回路は、検出電圧信号Ｓ７が検出回路１５から出力された場合に、この検出電圧信号Ｓ７に対するＡＧＣ増幅器６の応答速度を設定する。

ここで、ＡＧＣ増幅器６は、第１電圧値Ｖ_S7を有する検出電圧信号Ｓ７と第２電圧値Ｖ_S2を有する指示信号Ｓ２とが入力された場合、上述したように、これら第１電圧値Ｖ_S7と第２電圧値Ｖ_S2との差分に応じた増幅率を自動的に決定するとともに、この増幅率を用いて第２電圧値Ｖ_S2を増減し、これによって、上述した第３電圧値Ｖ_S3を有する指示信号Ｓ３を出力する。たとえば、上述した阻害状態において、モニタアンテナ１４が、通信阻害物に起因して減衰した電磁界強度の電波をモニタ受信するとともに、この電波に対応するモニタ電波信号Ｓ６を生成出力し、その後、検出回路１５が、このモニタ電波信号Ｓ６を用い、第２電圧値Ｖ_S2よりも低い第１電圧値Ｖ_S7を検出するとともに、この第１電圧値Ｖ_S7を有する検出電圧信号Ｓ７を生成出力した場合、ＡＧＣ増幅器６は、上述したように、この検出電圧信号Ｓ７と第２電圧値Ｖ_S2を有する指示信号Ｓ２とをもとに、この第２電圧値Ｖ_S2を上述した第３電圧値Ｖ_S3に増幅するとともに、この第３電圧値Ｖ_S3を有する指示信号Ｓ３を出力する。この場合、通信アンテナ１０は、上述した阻害状態であっても、この第３電圧値Ｖ_S3の電気エネルギーを用いることによって、この第２電圧値Ｖ_S2に対応する電磁界強度の電波を出力することができる。すなわち、ＡＧＣ増幅器６は、上述した正常状態または阻害状態によらず、通信アンテナ１０が情報記憶媒体に送出する電波の電磁界強度を一定にする制御を行う。この場合、通信アンテナ１０が上述した正常状態のもと第２電圧値Ｖ_S2の電気エネルギーを用いて出力した電波の電磁界強度と、通信アンテナ１０がこの第２電圧値Ｖ_S2の電気エネルギーを用いて実際に出力した電波の電磁界強度との差分を補正する。

なお、阻害状態において、通信アンテナ１０と通信阻害物との間の相互誘導が発生した場合、通信アンテナ１０の共振周波数ｆ１は、この相互誘導作用に起因して変化する場合もある。図２は、共振周波数ｆにて出力された電波の電磁界強度に対応する電圧値Ｖと共振周波数ｆとの関係を例示する図である。たとえば、通信アンテナ１０は上述したように共振周波数ｆ１に設定されるので、この通信アンテナ１０が出力する電波の電圧値Ｖは、正常状態において、図２の曲線ａ１によって表される共振周波数依存性を示す。したがって、この通信アンテナ１０が正常状態のもと第２電圧値Ｖ_S2の電気エネルギーを用いて電波を出力した場合、モニタアンテナ１４がモニタ受信する電波の電圧値Ｖは、図２に示すように、電圧値Ｖ₂になる。なお、この電圧値Ｖ₂は、この第２電圧値Ｖ_S2とほぼ同値である。

一方、阻害状態において、通信アンテナ１０の共振周波数ｆ１が、通信アンテナ１０と通信阻害物との間の相互誘導作用に起因して、共振周波数ｆ２に変化した場合、この共振周波数ｆ２の通信アンテナ１０が出力する電波の電圧値Ｖは、図２の曲線ａ２によって表される共振周波数依存性を示す。したがって、この通信アンテナ１０が阻害状態のもと第２電圧値Ｖ_S2の電気エネルギーを用いて電波を出力した場合、モニタアンテナ１４がモニタ受信する電波の電圧値Ｖは、図２に示すように、電圧値Ｖ₁になる。すなわち、通信アンテナ１０の共振周波数ｆ１がこの相互誘導作用に起因して共振周波数ｆ２に変化した場合、この通信アンテナ１０は、たとえ第２電圧値Ｖ_S2の電気エネルギーが供給されたとしても、この第２電圧値Ｖ_S2すなわち電圧値Ｖ₂よりも低い電圧値Ｖ₁の電波を出力する。これと同時に、この通信アンテナ１０は、図２に示す電圧値Ｖ₂と電圧値Ｖ₁との差分に対応する電磁界強度の電波を損失する。

この場合、検出回路１５は、上述したように、このモニタ受信された電波に対応するモニタ電波信号Ｓ６をもとに、この電波の電圧値Ｖ₁に対応する第１電圧値Ｖ_S7を検出するとともに、この第１電圧値Ｖ_S7に対応する検出電圧信号Ｓ７をＡＧＣ増幅器６に送出する。ＡＧＣ増幅器６は、この第２電圧値Ｖ_S2に対応する指示信号Ｓ２とこの第１電圧値Ｖ_S7に対応する検出電圧信号Ｓ７とが入力された場合、上述したように、この第２電圧値Ｖ_S2とこの第１電圧値Ｖ_S7との差分に応じた増幅率を用い、この第２電圧値Ｖ_S2を第３電圧値Ｖ_S3に増幅する。

ここで、この第３電圧値Ｖ_S3は、共振周波数ｆ２に変化した通信アンテナ１０が電圧値Ｖ₂の電波を出力するために必要な電気エネルギーに対応する。すなわち、この第３電圧値Ｖ_S3の電気エネルギーが供給された共振周波数ｆ２の通信アンテナ１０は、図２の曲線ａ３によって表される共振周波数依存性を示す電波を出力する。この場合、図２に示す電圧値Ｖ₃は、この第３電圧値Ｖ_S3に対応する。したがって、この通信アンテナ１０が阻害状態のもと第３電圧値Ｖ_S3の電気エネルギーを用いて電波を出力した場合、この通信アンテナ１０は、上述した第２電圧値Ｖ_S2すなわち電圧値Ｖ₂の電波を出力することができる。この場合、モニタアンテナ１４は、図２に示すように、電圧値Ｖ₂の電波をモニタ受信する。

すなわち、ＡＧＣ増幅器６は、上述した通信阻害物に電波が吸収された場合と同様に、正常状態または阻害状態によらず、通信アンテナ１０が情報記憶媒体に送出する電波の電磁界強度を一定にする制御を行う。この場合、ＡＧＣ増幅器６は、この第２電圧値Ｖ_S2をこの第３電圧値Ｖ_S3に増幅することによって、通信アンテナ１０が正常状態のもと第２電圧値Ｖ_S2の電気エネルギーを用いて出力した電波の電圧値Ｖすなわち電磁界強度と、通信アンテナ１０がこの第２電圧値Ｖ_S2の電気エネルギーを用いて実際に出力した電波の電磁界強度との差分を補正する。

つぎに、通信アンテナ１０およびモニタアンテナ１４の配置状態について詳細に説明する。図３は、情報端末装置１に配置された通信アンテナ１０の一構成例とモニタアンテナ１４の一構成例とを模式的に示す模式図である。モニタアンテナ１４は、上述したように、通信アンテナ１０が出力する電波を受信可能な領域に設けられる。この場合、モニタアンテナ１４は、通信アンテナ１０が所定の電波を送受信する場合において、通信アンテナ１０との間の相互誘導による影響が小さくできるように構成される。たとえば、モニタアンテナ１４は、図３に示すように、通信アンテナ１０に比して、通信アンテナ１０との間の相互誘導がほとんど発生しない程度に小さく構成される。この場合、モニタアンテナ１４は、図３に例示するように、通信アンテナ１０のループ径よりも小さいループ径を形成するように構成されてもよいし、通信アンテナ１０のコイル巻き数よりも少ないコイル巻き数のコイルを用いて構成されてもよい。

また、モニタアンテナ１４は、図３に示すように、通信アンテナ１０の近傍に配置されることが望ましく、さらには、通信アンテナ１０のコイル１０ｂとモニタアンテナ１４のコイル１４ｂとが、ほぼ同一平面上に配置されることが望ましい。これによって、通信アンテナ１０およびモニタアンテナ１４を情報端末装置１に設ける組立作業が容易になるとともに、情報端末装置１の小型化を促進することができる。この場合、通信アンテナ１０およびモニタアンテナ１４は、図３に示すように、それぞれ別々にアース接続が行われてもよいし、通信アンテナ１０のアース接続側端とモニタアンテナ１４のアース接続側端とを連続的に接続し、これら両アース接続側端の接続部に共通のアースを接続してもよい。通信アンテナ１０とモニタアンテナ１４とがこの接続部を有する場合、通信アンテナ１０とモニタアンテナ１４とは、一体的に構成される。

さらに、モニタアンテナ１４は、通信アンテナ１０と一体的に構成される場合に、通信アンテナ１０が形成するループの内側に配置されてもよい。図４は、通信アンテナ１０とモニタアンテナ１４とが一体的に構成された場合の一構成例を模式的に示す模式図である。図４に示すように、通信アンテナ１０とモニタアンテナ１４とは、コイル１０ｂが形成するループの内側にコイル１４ｂのループが形成されるように、一体的に構成される。この場合、コイル１０ｂとコイル１４ｂとは、共通のアースとのアース接続端Ｇにて連続的に接続される。すなわち、このアース接続端Ｇは、一体的に構成された通信アンテナ１０とモニタアンテナ１４との境界になる。

通信アンテナ１０とモニタアンテナ１４とが、図４に例示するように一体的に構成された場合、モニタアンテナ１４は、通信アンテナ１０のループ径よりも小さいループ径を形成するので、通信アンテナ１０に比して、通信アンテナ１０との間の相互誘導がほとんど発生しない程度に小さく構成できる。さらに、モニタアンテナ１４は、通信アンテナ１０のコイル巻き数よりも少ないコイル巻き数になるように構成することもできる。したがって、通信アンテナ１０とモニタアンテナ１４とが図４に示すように一体的に構成された場合も、このモニタアンテナ１４は、上述した図３に例示する別体構成の場合と同様に、この通信アンテナ１０との間の相互誘導による影響が小さくできるように構成することができる。

さらに、図４に例示する一体的な構成において、通信アンテナ１０のコイル１０ｂとモニタアンテナ１４のコイル１４ｂとをほぼ同一平面上に配置することによって、通信アンテナ１０およびモニタアンテナ１４を情報端末装置１に設ける組立作業を容易するとともに、情報端末装置１の小型化をさらに促進することができる。

なお、この発明の実施の形態では、通信用アンテナ１０およびモニタアンテナ１４としてループアンテナを用いた場合を例示したが、この発明はこれに限定されるものではなく、通信用アンテナ１０およびモニタアンテナ１４としてロッドアンテナを用いてもよいし、通信用アンテナ１０およびモニタアンテナ１４のいずれか一方にループアンテナを用い、他方にロッドアンテナを用いてもよい。

また、この発明の実施の形態では、通信アンテナ１０が、コンデンサ１０ａおよびコイル１０ｂを直列接続した直列共振回路を用いて実現され、かつモニタアンテナ１４が、コンデンサ１４ａおよびコイル１４ｂを直列接続した直列共振回路を用いて実現された場合を例示したが、この発明はこれに限定されるものではなく、通信アンテナ１０は、コンデンサ１０ａおよびコイル１０ｂを並列接続した並列共振回路を用いて実現されてもよいし、また、モニタアンテナ１４は、コンデンサ１４ａおよびコイル１４ｂを並列接続した並列共振回路を用いて実現されてもよい。

さらに、この発明の実施の形態では、通信アンテナ１０が出力した電波の電磁界強度に対応する電圧値が上述した第２電圧値Ｖ_S2よりも低い場合に、ＡＧＣ増幅器６が指示信号Ｓ２の電圧値を増幅していたが、この発明はこれに限定されるものではなく、通信アンテナ１０が出力した電波の電磁界強度に対応する電圧値が上述した第２電圧値Ｖ_S2よりも高い場合、ＡＧＣ増幅器６は、指示信号Ｓ２の電圧値を減少してもよい。

また、この発明の実施の形態では、通信アンテナ１０が形成するループの内側にモニタアンテナ１４が一体的に設けられた場合を例示したが、この発明はこれに限定されるものではなく、通信アンテナ１０が形成するループの外側に、この通信アンテナ１０のコイル巻き数より少ないコイル巻き数のモニタアンテナ１４を一体的に設けてもよい。

さらに、この発明の実施の形態では、この発明にかかる情報端末装置の一例として携帯型のリーダライタを用いた場合を例示したが、この発明はこれに限定されるものではなく、この発明にかかる情報端末装置の一例として、情報記憶媒体に対して非接触にて情報を読み取りまたは書き込むリード／ライト機能を備えたＰＤＡ、携帯電話、またはノート型ＰＣ（Personal Computer）等の各種携帯型の情報端末装置を用いてもよいし、このリード／ライト機能を備えたリーダライタモジュールが設けられたホストコンピュータ等の非携帯型の情報端末装置を用いてもよい。

以上に説明したように、この発明の実施の形態では、交信領域内の情報記憶媒体との間で所定の電波を送受信する通信アンテナが出力した電波を常時モニタ受信するとともに、このモニタ受信した電波の電磁界強度に対応する電圧値を検出し、この情報記憶媒体を十分活性化できる電波をこの通信アンテナが出力するために本来必要な電圧値とこの検出した電圧値との差分に応じて、この本来必要な電圧値を増減し、この通信アンテナがこの増減された電圧値の電気エネルギーを用いて電波を出力するように構成した。したがって、この通信アンテナがこの情報記憶媒体を十分活性化するために本来出力すべき電波の電磁界強度と、この通信アンテナがこの本来必要な電圧値の電気エネルギーを用いて実際に出力した電波の電磁界強度との差分を補正することができる。これによって、この交信領域内に存在する金属等の通信阻害物とこの通信アンテナとの間に相互誘導作用が発生した場合であっても、この情報記憶媒体との通信可能距離を狭めることなく、この情報記憶媒体を十分活性化できる電波をこの情報記憶媒体に安定的に送出できる情報端末装置を実現することができる。

また、この通信アンテナが出力した電波を常時モニタ受信するモニタアンテナをこの通信アンテナの近傍に設けることによって、この通信アンテナとモニタアンテナとを情報端末装置に設ける組立作業が容易になるとともに、この情報端末装置の小型化を促進することができる。さらに、この通信アンテナとモニタアンテナとを一体的に構成することによって、この情報端末装置の小型化をさらに促進することができる。

この発明にかかる情報端末装置を用いることによって、使用者は、通信阻害物が交信領域内に存在する場合に、この交信領域内の情報記憶媒体との無線通信が可能な位置を模索する煩わしさが解消され、この情報記憶媒体に対する非接触の情報読取作業または非接触の情報書込作業を効率的に行うことができる。

この発明の実施の形態である情報端末装置の概略構成を例示するブロック図である。 共振周波数にて出力された電波の電磁界強度に対応する電圧値と該共振周波数との関係を例示する図である。 情報端末装置に配置された通信アンテナの一構成例とモニタアンテナの一構成例とを模式的に示す模式図である。 通信アンテナとモニタアンテナとが一体的に構成された場合の一構成例を模式的に示す模式図である。

符号の説明

１ 情報端末装置
２ 入力部
３ 表示部
４ 変調回路
５ 局部発振器
６ ＡＧＣ増幅器
７ 電力増幅部
８ 共用器
９ ダンピング抵抗器
１０ 通信アンテナ
１０ａ，１４ａ，１７ コンデンサ
１０ｂ，１４ｂ コイル
１１ 復調回路
１２ 記憶部
１３ 制御部
１４ モニタアンテナ
１５ 検出回路
１５ａ バッファ回路
１５ｂ 整流回路
１６ 抵抗器
Ｇ アース接続端
Ｓ１〜Ｓ３ 指示信号
Ｓ４，Ｓ５ データ信号
Ｓ６ モニタ電波信号
Ｓ７ 検出電圧信号

Claims (7)

1. 所定の共振周波数に設定され、交信領域内の情報記憶媒体との間で所定の電波を送受信する第１のアンテナと、
   前記所定の共振周波数と同じ共振周波数に設定され、前記第１のアンテナが送出する電波をモニタ受信する第２のアンテナと、
   前記第２のアンテナがモニタ受信した電波の強度をもとに、前記第１のアンテナが送出する電波の強度を一定にする制御を行う制御手段と、
   を備えたことを特徴とする情報端末装置。
2. 前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとは連続的に接続され、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとの接続端には共通のアースが接続されることを特徴とする請求項１に記載の情報端末装置。
3. 前記第２のアンテナは、前記第１のアンテナとの間の相互誘導が小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の情報端末装置。
4. 前記第２のアンテナのループ径は、前記第１のアンテナのループ径よりも小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の情報端末装置。
5. 前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナは、ほぼ同一平面上に配置されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の情報端末装置。
6. 前記第２のアンテナのループは、前記第１のアンテナのループの内側に形成されたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の情報端末装置。
7. 前記第２のアンテナがモニタ受信した電波の強度に対応する電圧値を検出する検出手段と、
   前記検出手段の後段に設けられ、前記制御手段の応答速度を設定する時定数回路と、
   を備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の情報端末装置。

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