JP2007005999A - 通信装置及び通信装置の通知制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 非接触式データキャリアとの短距離通信がより安定的に行えるように作用をなす通信装置を提供する。
【解決手段】 リーダライタ1の位置関係検出部17は、ICカード18からの応答信号の受信状態に基づいて、具体的には受信信号波形を所定しきい値でロジック化した信号波形のデューティ比に基づいてICカード18との位置関係を検出し、CPU2は、検出された位置関係に応じて通知部19を制御して、表示及び音声によりICカード18との位置関係をユーザに通知する。
【選択図】 図1
【解決手段】 リーダライタ1の位置関係検出部17は、ICカード18からの応答信号の受信状態に基づいて、具体的には受信信号波形を所定しきい値でロジック化した信号波形のデューティ比に基づいてICカード18との位置関係を検出し、CPU2は、検出された位置関係に応じて通知部19を制御して、表示及び音声によりICカード18との位置関係をユーザに通知する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、非接触式のデータキャリアとの間において、例えば電磁結合方式や静電結合方式、或いは光通信方式などにより短距離通信を行う通信装置、及びその通信装置の通知制御方法に関する。
非接触式データキャリアの一種であるICカードと例えば電磁結合方式により通信を行うリーダライタが前記通信を良好に行うには、リーダライタ側が備えている受信アンテナの近傍にICカードが位置する状態となることが望ましい。例えば、特許文献1には、迷路の誘導システムにおいて、応答器(移動体)を所持した人が迷路を通行する場合にその応答器の位置を検出することで、前記人に対して進むべき適切な方向を指示器により指示して誘導する技術が開示されている。
特開平8−96186号公報
即ち、特許文献1は、通信範囲が比較的広い電波信号を使用する通信において、移動体との通信が安定した状態で行われることを前提とした上で、移動体の位置を隣り合うブロックなどで重複して検出することを回避し、適切に検出を行なった上で応答器を所持した人に進むべき方向を指示するものである。
しかしながら、非接触式ICカードとリーダライタとの間で行う短距離通信のように、両者の微妙な位置関係によっては通信の安定性が確保されなくなる可能性があるシステムについて、通信の安定性を確保するための積極的な作用をなす技術は提案されていない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、非接触式データキャリアとの短距離通信がより安定的に行えるように作用をなす通信装置、及びその通信装置の通知制御方法を提供することにある。
しかしながら、非接触式ICカードとリーダライタとの間で行う短距離通信のように、両者の微妙な位置関係によっては通信の安定性が確保されなくなる可能性があるシステムについて、通信の安定性を確保するための積極的な作用をなす技術は提案されていない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、非接触式データキャリアとの短距離通信がより安定的に行えるように作用をなす通信装置、及びその通信装置の通知制御方法を提供することにある。
請求項1記載の通信装置によれば、位置関係検出手段は、データキャリアからの応答信号を受信する受信手段の受信状態に基づいて、前記データキャリアとの位置関係を検出し、制御手段は、検出された位置関係に応じてデータキャリアとの位置関係をユーザに通知するための通知手段を制御する。従って、ユーザは、通知手段による通知によって通信装置とデータキャリアとの位置関係を把握できるので、通信がより良好に行われるように両者の位置関係を調整することが可能となる。
請求項2記載の通信装置によれば、制御手段は、データキャリアとの位置関係が通信に適切となるようユーザを誘導するように、通知手段による通知を制御するので、ユーザが、その通知に従って通信装置とデータキャリアとの位置関係を調整すれば、両者間の通信が良好に行われるようになる。
請求項3記載の通信装置によれば、位置関係検出手段は、受信アンテナを複数備え、これら複数の受信アンテナの受信状態を比較して位置関係を検出するので、例えばそれらの受信レベルを比較することなどにより、通信装置とデータキャリアとの位置関係を容易に検出することができる。
請求項3記載の通信装置によれば、位置関係検出手段は、受信アンテナを複数備え、これら複数の受信アンテナの受信状態を比較して位置関係を検出するので、例えばそれらの受信レベルを比較することなどにより、通信装置とデータキャリアとの位置関係を容易に検出することができる。
請求項4記載の通信装置によれば、位置関係検出手段を構成する複数の受信アンテナを、受信手段としても機能させるので、応答信号を受信するためのアンテナを別途設ける必要がなく、通信装置を効率的に構成することができる。
請求項5記載の通信装置によれば、位置関係検出手段が位置関係を検出するために参照する受信状態は、受信信号波形のデューティ比、受信信号に含まれるサブキャリア信号波形の振幅が所定時間内に所定のしきい値を超えて観測される回数、通信エラー発生の有無の何れか1つ以上とする。即ち、これらの受信状態は、何れも受信信号の強度(レベル)を反映しているので、これらの何れか1つ以上を参照すれば通信装置とデータキャリアとの位置関係を検出することができる。
請求項5記載の通信装置によれば、位置関係検出手段が位置関係を検出するために参照する受信状態は、受信信号波形のデューティ比、受信信号に含まれるサブキャリア信号波形の振幅が所定時間内に所定のしきい値を超えて観測される回数、通信エラー発生の有無の何れか1つ以上とする。即ち、これらの受信状態は、何れも受信信号の強度(レベル)を反映しているので、これらの何れか1つ以上を参照すれば通信装置とデータキャリアとの位置関係を検出することができる。
請求項6記載の通信装置によれば、通知手段を、視覚的通知手段、聴覚的通知手段、振動伝達による通知手段の何れか1つ以上によって構成するので、例えば表示や音声、或いは振動などにより、通信装置とデータキャリアとの位置関係をユーザに通知することができる。
請求項7記載の通信装置によれば、位置関係検出手段は検出を連続的に行ない、制御手段は通知手段による通知を連続的に行わせるので、ユーザは、通信が良好に行われて完了するまで、位置関係の調整を継続することができる。
請求項7記載の通信装置によれば、位置関係検出手段は検出を連続的に行ない、制御手段は通知手段による通知を連続的に行わせるので、ユーザは、通信が良好に行われて完了するまで、位置関係の調整を継続することができる。
請求項8記載の通信装置によれば、少なくとも、受信手段と通知手段とを筐体に配置し、電池を電源として駆動されるように構成するので、携帯可能に構成される通信装置を使用するユーザに対して、データキャリアとの通信を行う場合の適切な位置関係を通知することができる。
請求項9記載の通信装置によれば、筐体に操作手段を備え、制御手段は、ユーザがその操作手段を介して行う入力操作に応じて通知手段による通知を制御する。従って、例えば、ユーザが希望する態様で通知を行なわせることなどが可能となる。
請求項9記載の通信装置によれば、筐体に操作手段を備え、制御手段は、ユーザがその操作手段を介して行う入力操作に応じて通知手段による通知を制御する。従って、例えば、ユーザが希望する態様で通知を行なわせることなどが可能となる。
(第1実施例)
以下、本発明をデータキャリアたる非接触式ICカードに適用した場合の第1実施例について、図1乃至図5を参照して説明する。図1は、リーダライタ1の電気的構成を示す機能ブロック図である。リーダライタ(通信装置)1は、CPU(マイクロコンピュータ,制御手段)2によって制御される。符号化部3は、CPU2より出力される送信データを符号化して変調部4に出力する。
変調部4は、キャリア発振器5より出力される例えば周波数13.56MHzのキャリア(搬送波)と、符号化部3より出力される符号化された送信信号(変調信号)とを乗算することでASK(Amplitude Shift Keying)変調した被変調信号を増幅器6に出力する。また、キャリア発振器5の発振動作はCPU2によって制御される。増幅器6は、所定のゲインで入力信号を増幅すると、送信部フィルタ8に出力する。送信部フィルタ8は、フィルタリングした送信信号を、整合回路10を介してアンテナ(受信手段)11に出力する。すると、送信信号が電磁波としてアンテナ11より外部に送信される。
以下、本発明をデータキャリアたる非接触式ICカードに適用した場合の第1実施例について、図1乃至図5を参照して説明する。図1は、リーダライタ1の電気的構成を示す機能ブロック図である。リーダライタ(通信装置)1は、CPU(マイクロコンピュータ,制御手段)2によって制御される。符号化部3は、CPU2より出力される送信データを符号化して変調部4に出力する。
変調部4は、キャリア発振器5より出力される例えば周波数13.56MHzのキャリア(搬送波)と、符号化部3より出力される符号化された送信信号(変調信号)とを乗算することでASK(Amplitude Shift Keying)変調した被変調信号を増幅器6に出力する。また、キャリア発振器5の発振動作はCPU2によって制御される。増幅器6は、所定のゲインで入力信号を増幅すると、送信部フィルタ8に出力する。送信部フィルタ8は、フィルタリングした送信信号を、整合回路10を介してアンテナ(受信手段)11に出力する。すると、送信信号が電磁波としてアンテナ11より外部に送信される。
アンテナ11には受信部フィルタ12の入力端子が接続されており、アンテナ11を介して受信された信号はフィルタリングされた後、増幅器13を介し復調部14に与えられて復調される。復調された信号波形は2値化処理部15において2値化されると、復号化部16において復号化される。そして、復号化された受信データはCPU2に出力される。
また、増幅器13の出力端子は、位置関係検出部(位置関係検出手段)17の入力端子に接続されている。位置関係検出部17は、受信信号波形を後述のように処理した結果に基づいて、リーダライタ1とICカード18との位置関係を検出するように構成されている。そして、その検出結果はCPU2に出力されるようになっている。CPU2は、位置関係検出部17の検出結果を参照して、通知部(通知手段)19によりユーザに対する誘導通知を行うようになっている。
また、増幅器13の出力端子は、位置関係検出部(位置関係検出手段)17の入力端子に接続されている。位置関係検出部17は、受信信号波形を後述のように処理した結果に基づいて、リーダライタ1とICカード18との位置関係を検出するように構成されている。そして、その検出結果はCPU2に出力されるようになっている。CPU2は、位置関係検出部17の検出結果を参照して、通知部(通知手段)19によりユーザに対する誘導通知を行うようになっている。
図2は、リーダライタ1の外観正面図である。リーダライタ1は、例えば樹脂などで構成される横長矩形状の筐体20を有しており、図2中左方側には通知部19を構成するLCDなどの表示器(視覚的通知手段)19D並びにスピーカ(聴覚的通知手段)19Sが配置されている。また、表示器19Dは、ユーザが入力操作を行うためのタッチパネルとしても構成されている。
筐体20右下の一角部分は、他の部分よりも一段落ち窪んだ形状をなすカード読取り部21として構成されており、そのカード読取り部21の中心部に対応する筐体20の内部には、アンテナ11が配置されている。即ち、ユーザが手にしているICカード18をカード読取り部21に近づけることで、リーダライタ1とICカード18との間の通信が開始されるようになる。そして、このリーダライタ1は、例えば入退室管理が必要な建物の入口や部屋の壁などに設置されている。
筐体20右下の一角部分は、他の部分よりも一段落ち窪んだ形状をなすカード読取り部21として構成されており、そのカード読取り部21の中心部に対応する筐体20の内部には、アンテナ11が配置されている。即ち、ユーザが手にしているICカード18をカード読取り部21に近づけることで、リーダライタ1とICカード18との間の通信が開始されるようになる。そして、このリーダライタ1は、例えば入退室管理が必要な建物の入口や部屋の壁などに設置されている。
次に、本実施例の作用について図3乃至図5も参照して説明する。先ず、位置関係検出部17における位置関係の検出原理について図3及び図4を参照して説明する。図3は、位置関係検出部17における受信信号処理波形の一例を示すタイミングチャートである。位置関係検出部17は、先ず、受信信号をしきい値と比較することでロジック化する(2値化)。受信信号波形の最大振幅は、ICカード18がリーダライタ1に近付く程大きくなるので(図3(a)参照)、その波形をロジック化して得られる矩形波信号のデューティ比も、ICカード18が近付く程大きくなる(図3(b),(c)参照)。図4は、横軸にICカードとリーダライタとの相対距離をとり、縦軸にデューティ比(TL/T)をとって示すものである。
従って、例えば、ロジック化信号のロウレベル期間TLの長さをカウントすれば、その長短によってICカード18との位置関係を検出できるので、位置関係検出部17は、期間TLの長さが所定期間以下であれば、ICカード18はリーダライタ1に十分近付いた状態にあり「通信可能」であることをCPU2に示す。一方、期間TLの長さが所定期間を超えていれば、ICカード18はリーダライタ1より少し離れた位置にあり、「通信不能」であることをCPU2に示す。
図5は、CPU2及び位置関係検出部17を中心に行われるリーダライタ1の制御内容を、本発明の要旨に係る部分について示すフローチャートである。通信処理を開始すると、ICカード18に所定のコマンドを送信する(ステップS0)。その後、位置関係検出部17は、上述のICカード18からの応答信号を基に位置関係を検出する(ステップS1,S2)。そして、CPU2は、位置関係検出部17の検出結果を参照し、通信に適正な位置関係か否かを判断する(ステップS3)。位置関係検出部17が「通信可能」を示しており適正な位置関係であると判断すると(「YES」、ステップS4)、CPU2は、通知部19によりユーザに対してその旨の通知を行う(ステップS5)。例えば、表示器19Dに「通信可能です」といったメッセージを表示させたり、スピーカ19Sより音声報知を行うようにする。それから、CPU2は、ICカード18との通信を行うと(受信処理,ステップS6)処理を終了する。
一方、ステップS3において、位置関係検出部17が「通信不能」を示しており適正な位置関係にないと判断すると(「NO」、ステップS7)、CPU2は、その時点の位置関係(この場合、遠近状態)に基づいて誘導方向を判断する(ステップS8)。即ち、ICカード18が適正な距離よりも遠くに位置している場合は、より近くなるように誘導すれば良い。そして、CPU2は、通知部19によりユーザに対して両者の位置関係が適正となるように誘導するための通知を行う(ステップS9)。例えば、表示器19Dに「ICカードをカード読取り部に近づけて下さい」といったメッセージを表示させたり、スピーカ19Sより同様の音声報知を行うようにする。それから、ステップS1に戻って受信を再試行する。
以上のように本実施例によれば、リーダライタ1の位置関係検出部17は、ICカード18からの応答信号の受信状態に基づいて、具体的には受信信号波形を所定しきい値でロジック化した信号波形のデューティ比に基づいてICカード18との位置関係を検出し、CPU2は、検出された位置関係に応じて通知部19を制御して、表示及び音声によりICカード18との位置関係をユーザに通知する。
従って、ユーザは、ICカード18とリーダライタ1との位置関係を把握して、通信がより良好に行われるように両者の位置関係を調整することができる。そして、CPU2は、ICカード18との位置関係が通信に適切となるようユーザを誘導するように通知を制御するので、ユーザは、その通知に従ってICカード18とリーダライタ1との位置関係を調整すれば、両者間の通信が良好に行われるようになる。更に、位置関係検出部17は検出を連続的に行ない、CPU2は通知部19による通知を連続的に行わせるので、ユーザは、通信が良好に行われて完了するまで位置関係の調整を継続することができる。
従って、ユーザは、ICカード18とリーダライタ1との位置関係を把握して、通信がより良好に行われるように両者の位置関係を調整することができる。そして、CPU2は、ICカード18との位置関係が通信に適切となるようユーザを誘導するように通知を制御するので、ユーザは、その通知に従ってICカード18とリーダライタ1との位置関係を調整すれば、両者間の通信が良好に行われるようになる。更に、位置関係検出部17は検出を連続的に行ない、CPU2は通知部19による通知を連続的に行わせるので、ユーザは、通信が良好に行われて完了するまで位置関係の調整を継続することができる。
(第2実施例)
図6は本発明の第2実施例であり、第1実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第2実施例は、位置関係検出部17における位置関係検出を異なる方式により行なう場合を示すもので、その原理について説明する。図6は、ICカード18が応答信号を返す場合にサブキャリアを使用することを前提としている。例えば、キャリア周波数が13.56MHzの場合に、ICカード18側でキャリアを16分周して生成した847kHzをサブキャリアとして使用し、サブキャリアをマンチェスタ符号によりBPSK変調し、BPSK変調した信号によりキャリアを負荷変調する。すると、リーダライタ1側は、図6に示すような応答信号波形を受信することになる。
図6は本発明の第2実施例であり、第1実施例と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。第2実施例は、位置関係検出部17における位置関係検出を異なる方式により行なう場合を示すもので、その原理について説明する。図6は、ICカード18が応答信号を返す場合にサブキャリアを使用することを前提としている。例えば、キャリア周波数が13.56MHzの場合に、ICカード18側でキャリアを16分周して生成した847kHzをサブキャリアとして使用し、サブキャリアをマンチェスタ符号によりBPSK変調し、BPSK変調した信号によりキャリアを負荷変調する。すると、リーダライタ1側は、図6に示すような応答信号波形を受信することになる。
この場合、受信データ「1,0」の1ビットを示す区間内に、サブキャリア信号が8周期存在するものとする。そして、マンチェスタ符号の場合は、1ビットを示す区間の1/2は負荷変調されたキャリア振幅がハイレベルとなる期間となるので、そのハイレベル期間内のサブキャリア周期数は「4」となる。
従って、図6に示すように、負荷変調されたキャリア包絡線が示す高レベル,低レベルの中間程度に判定しきい値を設定しておき、位置関係検出部17がステップS2の処理で1ビット区間内にサブキャリア信号が判定しきい値を超えた回数をカウントするように構成する。そして、そのカウント値が「4」であれば、ICカード18とリーダライタ1との位置関係は適正であり、カウント値が「3」以下であれば、両者の位置関係は不適正であると判定し、検出結果をCPU2に出力する。ステップS3以降は第1実施例と同様に行えば良い。
従って、図6に示すように、負荷変調されたキャリア包絡線が示す高レベル,低レベルの中間程度に判定しきい値を設定しておき、位置関係検出部17がステップS2の処理で1ビット区間内にサブキャリア信号が判定しきい値を超えた回数をカウントするように構成する。そして、そのカウント値が「4」であれば、ICカード18とリーダライタ1との位置関係は適正であり、カウント値が「3」以下であれば、両者の位置関係は不適正であると判定し、検出結果をCPU2に出力する。ステップS3以降は第1実施例と同様に行えば良い。
以上のように第2実施例によれば、位置関係検出部17は、受信信号に含まれるサブキャリア信号波形の振幅が受信データの1ビット区間内に判定しきい値を超えて観測される回数に基づいてICカード18とリーダライタ1との位置関係を検出するので、第1実施例と同様の効果が得られる。
(第3実施例)
図7は本発明の第3実施例を示すものである。第3実施例は、図1に示すリーダライタ1のように位置関係検出部17を備えていない場合でも、即ちリーダライタ1のハードウエア構成が従来と同様のものであっても、CPU(位置関係検出手段)2におけるソフトウエア処理によって本発明を実施する例を示す。
図7は本発明の第3実施例を示すものである。第3実施例は、図1に示すリーダライタ1のように位置関係検出部17を備えていない場合でも、即ちリーダライタ1のハードウエア構成が従来と同様のものであっても、CPU(位置関係検出手段)2におけるソフトウエア処理によって本発明を実施する例を示す。
図7はCPU2による制御内容を示すフローチャートである。ステップS10〜S14は、通常の通信処理と同様の内容であり、ICカード18へコマンド送信後(ステップS10)受信信号が与えられると(ステップS11)復調処理を行なって受信データを抽出し(ステップS12)、受信データの末尾に付されているCRC(Cyclic Redundancy Code)チェックデータ等に基づいて受信データの判定を行う(ステップS13)。そして、受信データが正常であれば(ステップS14,「YES」)ICカード18は通信に適切な位置関係にあると判断される(ステップS4)。一方、受信データが正常でなければ、即ち通信エラーが発生した場合は(ステップS14,「NO」)ICカード18は通信に適切な位置関係にないと判断されるので(ステップS7)、ステップS9に移行してユーザに対する誘導通知を行う。
以上のように第3実施例によれば、CPU2は、通信エラー発生の有無に応じてICカード18とリーダライタ1との位置関係を検出するので、第1,第2実施例のように位置関係検出部17を備えていない場合でも、ユーザに対する誘導通知を行うことができる。
以上のように第3実施例によれば、CPU2は、通信エラー発生の有無に応じてICカード18とリーダライタ1との位置関係を検出するので、第1,第2実施例のように位置関係検出部17を備えていない場合でも、ユーザに対する誘導通知を行うことができる。
(第4実施例)
図8乃至図13は本発明の第4実施例を示すものである。図8は、リーダライタ(通信装置)31のカード読取り部21部分を示すものである。リーダライタ31は、通信用のアンテナ11(以下、メインアンテナと称す)とは別個に、位置関係検出用に4つのアンテナ32A〜32D(位置関係検出手段,以下、サブアンテナと称す)を備えている。そして、図8及び対応する内部配置状態図である図9に示すように、それら4つのサブアンテナ32A〜32Dは、中央部に位置するメインアンテナ11を取り囲むように、カード読取り部21の4つの角部に夫々配置されている。
図8乃至図13は本発明の第4実施例を示すものである。図8は、リーダライタ(通信装置)31のカード読取り部21部分を示すものである。リーダライタ31は、通信用のアンテナ11(以下、メインアンテナと称す)とは別個に、位置関係検出用に4つのアンテナ32A〜32D(位置関係検出手段,以下、サブアンテナと称す)を備えている。そして、図8及び対応する内部配置状態図である図9に示すように、それら4つのサブアンテナ32A〜32Dは、中央部に位置するメインアンテナ11を取り囲むように、カード読取り部21の4つの角部に夫々配置されている。
図10は、リーダライタ31の電気的構成を示す図である。メインアンテナ11と4つのサブアンテナ32A〜32Dは、図9に示すように切替えスイッチによって構成されるサブアンテナ切替え部33Bを介して送受信部との間の接続が切り替えられるようになっている。尚、図1に示す整合回路10は、メインアンテナ11に対応して接続されるものであるから、メインアンテナ11を使用する場合にのみ接続される。また、受信部フィルタ12の入力は、アンテナ切替部33Aにより、メインアンテナかサブアンテナかを切り替えられるようにしている。
サブアンテナ切替え部33Bの切替え制御は、CPU(制御手段)34が出力する切替え制御信号によって行われるが、その制御信号は、位置関係検出部(位置関係検出手段)35にも同時に出力されている。位置関係検出部35は、与えられる切替え制御信号に応じて入力される受信信号が何れのアンテナを介して受信されたものかを判別し、夫々の受信レベルを判定するように構成されている。尚、図9に示す送受信部36とは、リーダライタ31におけるサブアンテナ切替え部33Bよりも前段の構成部分の総称である。
図11は、CPU34並びに位置関係検出部35を中心として実行される制御内容を示すフローチャートである。CPU34は、ステップS21〜S24において、サブアンテナ切替え部33Bを介してサブアンテナ32A〜32Dを順次切替えて、夫々のサブアンテナ32によりキャリアの送信及び応答信号の受信を行なうようにする。すると、位置関係検出部35は、サブアンテナ32A〜32Dについて受信信号レベルを検出する。それから、それら4つの受信信号レベルの大小関係に基づいて、ICカード18が、カード読取り部21の中心を基準としてどの辺りに位置しているのかを検出する(ステップS25)。
即ち、ICカード18が、カード読取り部21のほぼ中心に位置していれば、4つのサブアンテナ32A〜32Dによって夫々受信された信号のレベルは略等しくなる。そして、中心から何れかの方向にずれた位置に存在する場合は、最も近くに位置するサブアンテナ32の受信レベルが相対的に高くなるはずである。また、ICカード18が、カード読取り部21のほぼ中心に位置しており、各受信信号のレベルが略等しい場合でも、ICカード18の距離が離れている場合は受信信号レベルが何れも低くなっているはずであるから、そのような条件も含めて適,不適を判断する。
CPU34は、位置関係検出部35によって検出された結果を参照し、ICカード18とリーダライタ31との位置関係が通信を行うのに適正か否かを判断する(ステップS26)。4つの受信レベルが略等しく適正であると判断すると(「YES」)、通知部19によりユーザに対して位置関係が適正である旨の通知を行う(ステップS27)。そして、アンテナ切替え部33Aを介してメインアンテナ11に接続を切替えると(ステップS28)通常の受信処理を行ない(ステップS29)、処理を終了する。
一方、位置関係検出部35によって検出された結果を参照し、ICカード18がカード読取り部21の中心に対してずれた位置にある場合(ステップS26,「NO」)、CPU34は、通知部19によりユーザに対して位置関係が適正となるように誘導するための通知を行う(ステップS30)。それから、ステップS21に戻り、上記の処理を繰り返す。
即ち、第4実施例の構成では、第1実施例などとは異なり、ICカード18の位置関係を2次元的に把握することが可能となっている。従って、ステップS30における誘導通知は、より具体的に行うことができる。ここで、図12,図13には、通知部19において行う誘導通知の一例を示す。
即ち、第4実施例の構成では、第1実施例などとは異なり、ICカード18の位置関係を2次元的に把握することが可能となっている。従って、ステップS30における誘導通知は、より具体的に行うことができる。ここで、図12,図13には、通知部19において行う誘導通知の一例を示す。
図12(a)の場合は、表示器19Dを、表示領域の中心について十字方向に並ぶようにドットを配列する。上記中心がカード読取り部21の中心に対応する。そして、ICカード18の原位置に最も近いと想定されるドット位置から十字の中央に向けて、ドットを点滅させる。また、中央のドットについては、例えば青色、赤色の2色での点灯切換えを可能として、ICカード18の距離が適正であれば消灯、ICカード18をより近づけた方が良い場合は青色を点灯させ、ICカード18を遠ざけた方が良い場合は青色を点灯させるように制御する。
図12(b)の場合は、表示領域中央のドットに対して上下左右方向から中央に向う4つの矢印表示を用いて、図12(a)の場合と同様に、ICカード18の原位置に最も近いと想定される矢印を点灯させる。2つの矢印が略等距離にあるような場合は、それらを同時に点灯させても良い。
図12(c)の場合は、表示領域中央にマーカを示すと共に、ICカード18の原位置に最も近いと想定される位置もマーカ表示する。そして、そのマーカ表示を(a)の場合と同様に、消灯,青色点灯,赤色点灯させて、「適正」、「近付ける」、「遠ざける」を示すように通知する。
尚、以上のような表示形態は、ドットマトリクスでカラー表示可能なLCDパネルで実現しても良いし、各形態に対応した表示部を備えた表示器を構成しても良い。
図12(c)の場合は、表示領域中央にマーカを示すと共に、ICカード18の原位置に最も近いと想定される位置もマーカ表示する。そして、そのマーカ表示を(a)の場合と同様に、消灯,青色点灯,赤色点灯させて、「適正」、「近付ける」、「遠ざける」を示すように通知する。
尚、以上のような表示形態は、ドットマトリクスでカラー表示可能なLCDパネルで実現しても良いし、各形態に対応した表示部を備えた表示器を構成しても良い。
また、図13は、カード読取り部21を示しており、音声を使用した通知例である。図13(a)の場合、ICカード18がカード読取り部21の中心に対して比較的離れている場合には、間欠音の出力間隔を長くし、中心に近付くにつれて出力間隔を次第に短くする。そして、ICカード18の位置関係が適正になった場合は、連続音を出力させるようにする。
図13(b)の場合は、音声メッセージを出力してより具体的な誘導指示を通知する。即ち、ICカード18がカード読取り部21の中心に対して左方向に離れている場合は、「カードを右に寄せて下さい」といった音声を出力する。また、ICカード18の距離が離れている場合は、「カードを近づけて下さい」といった音声を出力する。
図13(b)の場合は、音声メッセージを出力してより具体的な誘導指示を通知する。即ち、ICカード18がカード読取り部21の中心に対して左方向に離れている場合は、「カードを右に寄せて下さい」といった音声を出力する。また、ICカード18の距離が離れている場合は、「カードを近づけて下さい」といった音声を出力する。
以上のように第4実施例によれば、位置関係検出用の4つのサブアンテナ32A〜32Dを複数備え、位置関係検出部35は、これら4つのサブアンテナ32A〜32Dの受信状態を比較して位置関係を検出するので、ICカード18とリーダライタ31との位置関係を2次元的に検出することができる。そして、ユーザに対しては、誘導方向の通知をより具体的に行なうことが可能となる。
(第5実施例)
図14は本発明の第5実施例を示すものである。第5実施例では、第4実施例のようにメインアンテナ11と、サブアンテナ32A〜32Dとを分けることなく、4つのアンテナ37A〜37D間の接続状態を切り替えることで、位置検出用のサブアンテナと、通信用のメインアンテナとを兼用可能とした構成を示す。即ち、図14(a)に示すように、4つのアンテナ(位置検出手段,受信手段)37A〜37Dと送受信部38との間は、スイッチ回路39を介して接続されている。
図14は本発明の第5実施例を示すものである。第5実施例では、第4実施例のようにメインアンテナ11と、サブアンテナ32A〜32Dとを分けることなく、4つのアンテナ37A〜37D間の接続状態を切り替えることで、位置検出用のサブアンテナと、通信用のメインアンテナとを兼用可能とした構成を示す。即ち、図14(a)に示すように、4つのアンテナ(位置検出手段,受信手段)37A〜37Dと送受信部38との間は、スイッチ回路39を介して接続されている。
図14(b)に示すように、スイッチ回路39は、4つのアンテナ37A〜37Dの何れか1つと送受信部38とを接続すると共に、4つのアンテナ37A〜37Dを全て直列に接続したものの両端(即ち、アンテナ37A,37D)と送受信部38とを接続することも可能に構成されている(図14(c)参照)。そして、図14(c)に示すように接続した場合には、4つのアンテナ37A〜37Dが互いに隣り合う導体部分には電流が逆方向に流れて相殺されるため、1つの大きなループアンテナとして機能することが可能となる。
従って、図14(b)の場合は、アンテナ37A〜37Dの受信結果を利用してICカード18の位置関係を検出することができ、図14(c)の場合は、アンテナ37A〜37DをICカード18との通信に使用することができる。
従って、図14(b)の場合は、アンテナ37A〜37Dの受信結果を利用してICカード18の位置関係を検出することができ、図14(c)の場合は、アンテナ37A〜37DをICカード18との通信に使用することができる。
以上のように第5実施例によれば、4つのアンテナ37A〜37Dを送受信部38との間を夫々個別に接続することで、ICカード18の位置関係を検出すると共に、それらを全て直列に接続することでICカード18との通信にも使用するので、リーダライタを効率的に構成することができる。
(第6実施例)
図15乃至図17は本発明の第6実施例を示すものである。第6実施例は、第1〜第5実施例のように据付型のリーダライタではなく、電池駆動され、ユーザが手に持って使用する形態のリーダライタに適用した場合を示す。図15(a)に示すように、リーダライタ(通信装置)41は、筐体42の表面に、表示器(視覚的通知手段)43や入力キー(操作手段)44が配置されている。また、図15(b)の側面図に示すように、筐体42の前方(図15中左方)側には、図示しないアンテナコイルが内蔵されており、表示器43の裏側に位置する部分(カード読取り部)でICカード18の読取りを行うようになっている。そして、その読取り中心位置と表示器43の表示領域の中心とは、略一致するように構成されている。
図15乃至図17は本発明の第6実施例を示すものである。第6実施例は、第1〜第5実施例のように据付型のリーダライタではなく、電池駆動され、ユーザが手に持って使用する形態のリーダライタに適用した場合を示す。図15(a)に示すように、リーダライタ(通信装置)41は、筐体42の表面に、表示器(視覚的通知手段)43や入力キー(操作手段)44が配置されている。また、図15(b)の側面図に示すように、筐体42の前方(図15中左方)側には、図示しないアンテナコイルが内蔵されており、表示器43の裏側に位置する部分(カード読取り部)でICカード18の読取りを行うようになっている。そして、その読取り中心位置と表示器43の表示領域の中心とは、略一致するように構成されている。
リーダライタ41の電気的構成は、基本的には例えば第4実施例などと同様である。但し、通知手段の1つとして、携帯電話機などと同様の偏心モータによるバイブレータ(振動伝達通知手段)を内蔵しており、そのバイブレータが発生する振動の強弱によって筐体42を把持しているユーザの手に振動を伝達して通知を行なうことが可能となっている。また、表示器43などによって、第4実施例と同様の誘導通知を行なうことも可能である。
また、図16に示すように、リーダライタ41は、入力キー44を操作することで、(a)誘導通知機能のON/OFF設定、(b)誘導通知方法の設定などを行なうことが可能となっている。(b)については、通知方法を、表示、音声、振動の何れによって(2つ以上の組み合わせでも良い)行うかを設定する。
また、図16に示すように、リーダライタ41は、入力キー44を操作することで、(a)誘導通知機能のON/OFF設定、(b)誘導通知方法の設定などを行なうことが可能となっている。(b)については、通知方法を、表示、音声、振動の何れによって(2つ以上の組み合わせでも良い)行うかを設定する。
図17は、第4実施例の図13相当図であり、バイブレータを用いて誘導通知を行う場合の一例を示す。即ち、図17(a)の場合、ICカード18がカード読取り部の中心に対して比較的離れている場合には、間欠的に与える振動の出力間隔を長くし、中心に近付くにつれて出力間隔を次第に短くする。そして、ICカード18の位置関係が適正になった場合は、連続振動を出力させるようにする。図17(b)の場合は、ICカード18の距離が離れている場合は連続振動を出力させ、距離が近付くにつれて間欠的に与える振動の出力間隔を長くして次第に停止させるようにする。
以上のように第6実施例によれば、リーダライタ41の筐体42の内部にアンテナコイルやバイブレータを備え、表面に表示器43を配置して電池駆動されるように構成するので、携帯可能に構成されるリーダライタ41を使用するユーザに対して、ICカード18との通信を行う場合の適切な位置関係を通知することができる。また、筐体42に入力キー44を備え、内蔵されるCPUなどの制御手段は、ユーザがその入力キー44を介して行う入力操作に応じて通知手段による通知を制御するので、例えば、ユーザが希望する態様で通知を行なわせることなどが可能となる。
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
通知手段は、視覚,音声,振動伝達によるものの内何れか1つでも良い。また、ユーザに対する通知は、最初に1回だけ行っても良い。更に、必ずしも誘導するための通知を行う必要はなく、検出した位置関係をそのまま通知するようにしても良い。
第3実施例において、通信エラーの発声を検出する方式はCRCチェックデータに限ることなく、チェックサム方式、パリティチェック方式やECC(Error Check and Correction)データを用いるなど、エラーチェックが可能な方式であればどのようなものでも良い。
通信装置はリーダライタ1等に限ることなく、データの読取り機能のみを備えたカードリーダに適用しても良い。
データキャリアはICカードに限ることなく、その他例えばRFIDタグなどでも良い。
通知手段は、視覚,音声,振動伝達によるものの内何れか1つでも良い。また、ユーザに対する通知は、最初に1回だけ行っても良い。更に、必ずしも誘導するための通知を行う必要はなく、検出した位置関係をそのまま通知するようにしても良い。
第3実施例において、通信エラーの発声を検出する方式はCRCチェックデータに限ることなく、チェックサム方式、パリティチェック方式やECC(Error Check and Correction)データを用いるなど、エラーチェックが可能な方式であればどのようなものでも良い。
通信装置はリーダライタ1等に限ることなく、データの読取り機能のみを備えたカードリーダに適用しても良い。
データキャリアはICカードに限ることなく、その他例えばRFIDタグなどでも良い。
図面中、1はリーダライタ(通信装置)、2はCPU(制御手段,位置関係検出手段)、11はアンテナ(受信手段)、17は位置関係検出部(位置関係検出手段)、18はICカード(データキャリア)、19は通知部(通知手段)、19Dは表示器(視覚的通知手段)、19Sはスピーカ(聴覚的通知手段)、31はリーダライタ(通信装置)、32A〜32Dはアンテナ(位置関係検出手段)、34はCPU(制御手段)、35は位置関係検出部(位置関係検出手段)、37A〜37Dはアンテナ(位置検出手段,受信手段)、41はリーダライタ(通信装置)、42は筐体、43は表示器(視覚的通知手段)、44は入力キー(操作手段)を示す。
Claims (15)
- 非接触式のデータキャリアとの間で短距離通信を行う通信装置において、
前記データキャリアからの応答信号を受信する受信手段と、
前記データキャリアとの位置関係をユーザに通知するための通知手段と、
前記受信手段による受信状態に基づいて、前記データキャリアとの位置関係を検出する位置関係検出手段と、
この位置関係検出手段により検出された位置関係に応じて、前記通知手段による通知を行うように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする通信装置。 - 前記制御手段は、前記データキャリアとの位置関係が前記通信に適切となるよう前記ユーザを誘導するように、前記通知手段による通知を制御することを特徴とする請求項1記載の通信装置。
- 前記位置関係検出手段は、受信アンテナを複数備え、これら複数の受信アンテナの受信状態を比較して前記位置関係を検出することを特徴とする請求項1又は2記載の通信装置。
- 前記複数の受信アンテナを、前記受信手段としても機能するように構成したことを特徴とする請求項3記載の通信装置。
- 前記位置関係検出手段が前記位置関係を検出するために参照する受信状態は、受信信号波形のデューティ比、受信信号に含まれるサブキャリア信号波形の振幅が、所定時間内に所定のしきい値を超えて観測される回数、通信エラー発生の有無の何れか1つ以上であることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の通信装置。
- 前記通知手段は、視覚的通知手段、聴覚的通知手段、振動伝達による通知手段の何れか1つ以上によって構成されていることを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の通信装置。
- 前記位置関係検出手段は、前記位置関係の検出を連続的に行ない、
前記制御手段は、前記通知手段による通知を連続的に行わせることを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の通信装置。 - 少なくとも、前記受信手段と前記通知手段とを筐体に配置し、電池を電源として駆動されるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至7の何れかに記載の通信装置。
- 前記筐体に操作手段を備え、
前記制御手段は、ユーザが前記操作手段を介して行う入力操作に応じて、前記通知手段による通知を制御することを特徴とする請求項8記載の通信装置。 - 非接触式のデータキャリアとの間で短距離通信を行う通信装置において、ユーザに対して行う通知を制御する方法であって、
前記データキャリアからの応答信号を受信し、
前記受信の状態に基づいて、前記データキャリアとの位置関係を検出し、
検出した位置関係に応じて、前記データキャリアとの位置関係をユーザに通知することを特徴とする通信装置の通知制御方法。 - 前記データキャリアとの位置関係が前記通信に適切となるよう前記ユーザを誘導するように通知を行うことを特徴とする請求項10記載の通信装置の通知制御方法。
- 複数の受信アンテナの受信状態を比較することで、前記位置関係を検出することを特徴とする請求項10又は11記載の通信装置の通知制御方法。
- 前記位置関係を検出するために参照する受信状態は、受信信号波形のデューティ比、受信信号に含まれるサブキャリア信号波形の振幅が、所定時間内に所定のしきい値を超えて観測される回数、通信エラー発生の有無の何れか1つ以上であることを特徴とする請求項10乃至12の何れかに記載の通信装置の通知制御方法。
- 前記通知は、視覚的通知、聴覚的通知、振動伝達による通知の何れか1つ以上によって行なうことを特徴とする請求項10乃至13の何れかに記載の通信装置の通知制御方法。
- 前記位置関係の検出を連続的に行ない、
前記通知を連続的に行うことを特徴とする請求項10乃至14の何れかに記載の通信装置の通知制御方法。
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JP2005181999A JP2007005999A (ja) | 2005-06-22 | 2005-06-22 | 通信装置及び通信装置の通知制御方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012208771A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Felica Networks Inc | 通信端末、通信方法、及びプログラム |
JP2014216801A (ja) * | 2013-04-25 | 2014-11-17 | 富士通テン株式会社 | 携帯端末、通信システム、及び、通信方法 |
JP2015012423A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | カシオ計算機株式会社 | 近距離無線通信機器、アンテナ状態通知方法及びプログラム |
JP2015115783A (ja) * | 2013-12-11 | 2015-06-22 | 日本電信電話株式会社 | 位置合わせ補助装置および位置合わせ補助方法 |
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-
2005
- 2005-06-22 JP JP2005181999A patent/JP2007005999A/ja active Pending
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