JP2007005999A - 通信装置及び通信装置の通知制御方法 - Google Patents

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

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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（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。

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。

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。

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。

本発明を非接触式ＩＣカードのリーダライタに適用した場合の第１実施例であり、リーダライタの電気的構成を示す機能ブロック図 リーダライタの外観正面図 位置関係検出部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 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）をとって示す図 ＣＰＵ及び位置関係検出部を中心に行われる制御内容を、本発明の要旨に係る部分について示すフローチャート 本発明の第２実施例であり、位置関係検出部による位置関係検出方式の原理を説明する波形図 本発明の第３実施例であり、ＣＰＵによる制御内容を示すフローチャート 本発明の第４実施例であり、リーダライタのカード読取り部を示す図 図８に対応する内部配置状態を示す図 リーダライタの電気的構成を示す図 図５相当図 通知部において行う誘導通知の一例を示す図（その１） 通知部において行う誘導通知の一例を示す図（その２） 本発明の第５実施例であり、４つのアンテナとスイッチ回路を介した送受信部との接続状態を示す図 本発明の第６実施例であり、（ａ）はリーダライタの平面図、（ｂ）は側面 入力キーの操作により可能な設定機能の一覧を示す図 図１２相当図

符号の説明

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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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。
12. 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。
13. 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。
14. 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。
15. 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。
    
    

Images