JP6165272B2

JP6165272B2 - 無線通信装置

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Publication number: JP6165272B2
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Inventors: 佐藤　直紀; 直紀佐藤; 石崎　宏幸; 宏幸石崎
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Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2017-07-19
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Description

本開示は、非接触でリーダ／ライタ装置と通信することが可能な無線通信装置に関し、特に、通信を安定させるための技術に関する。

非接触ＩＣ（Integrated Circuit）カードなどの無線通信装置と、リーダ／ライタ装置とは、互いにアンテナ回路を介した電磁波信号を送受信することで、電力の供給、データ通信などを行う。これら無線通信装置とリーダ／ライタ装置との通信可能な距離を延ばすには、無線通信装置とリーダ／ライタ装置とのアンテナ回路の共振周波数を近づける必要がある。しかし、無線通信装置の共振周波数は、例えば同調用コンデンサの製造ばらつき等により、無線通信装置それぞれに個体差がある。そのため、無線通信装置の共振周波数を補正することが行われている。例えば、特開２００３−６７６９３号公報（特許文献１）は、配線の切断などの物理的な手段を用いずに、共振周波数のばらつきを補正することができる非接触ＩＣカードについて記載している。

特開２００３−６７６９３号公報

しかし、非接触ＩＣカードなどの無線通信装置は、その使用環境によっては、アンテナの同調周波数が変化して、無線通信装置とリーダ／ライタ装置とが通信可能な距離が短くなる可能性がある。例えば、リーダ／ライタ装置と無線通信装置とが一定距離以下に近接すると、無線通信装置の入力インピーダンスが低下するため、同調周波数にずれが生じ、無線通信装置の送信電力が低下することがある。また、例えば、無線通信装置のアンテナの同調周波数は、無線通信装置の動作環境の温度に応じて変化する特性を有している。そのため、無線通信装置の動作環境の温度変化によって、無線通信装置の通信性能が影響される。

無線通信装置とリーダ／ライタ装置とが通信可能な距離は、例えば無線通信規格などに定められていることがある。これらの無線通信規格に適合するため、無線通信装置の使用環境に対応して、無線通信装置の共振周波数を補正可能として、無線通信装置とリーダ／ライタ装置とが通信可能な距離を一定以上に保つことが望ましい。したがって、無線通信装置において、リーダ／ライタ装置との通信環境によらずアンテナの同調周波数を通信に適したものに補正することで、無線通信装置とリーダ／ライタ装置との通信をいっそう安定させる技術が必要とされている。

一実施形態に従う無線通信装置は、リーダ／ライタ装置と非接触により無線通信を行うものである。無線通信装置は、リーダ／ライタ装置からの電磁波信号を受信する共振回路と、リーダ／ライタ装置と無線通信装置との距離を測定するための近接センサと、無線通信装置の通信環境における温度を測定するための温度センサと、リーダ／ライタ装置との通信を制御するための制御部とを備える。制御部は、リーダ／ライタ装置と無線通信装置との距離を示す距離パラメータを近接センサから取得し、無線通信装置の通信環境における温度を示す温度パラメータを温度センサから取得して、距離パラメータおよび温度パラメータの少なくともいずれかに基づいて、共振回路の同調周波数を補正するよう構成されている。

上記一実施形態によると、リーダ／ライタ装置の設置環境にかかわらず、無線通信装置のアンテナの同調周波数を、通信に適したものとすることができ、無線通信装置とリーダ／ライタ装置との通信がより安定する。

この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

実施の形態１の無線通信装置１００の構成を概略的に示すブロック図である。補正テーブル９１のデータ構造を示す図である。無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との通信環境を示す図である。無線通信装置１００の動作を示すフローチャートである。実施の形態２の無線通信装置２００の構成を概略的に示すブロック図である。補正テーブル９２のデータ構造を示す図である。無線通信装置２００の各回路の動作温度の検出結果に重み付けをして可変容量コンデンサ６３の補正電圧値を決定するため制御回路１９が参照する補正テーブル９３のデータ構造を示す図である。実施の形態３の無線通信装置３００の構成を概略的に示すブロック図である。無線通信装置３００のアンテナの共振周波数を設定した際の温度と、無線通信装置３００の動作時の温度との温度差に基づいた周波数調整を行うための温度テーブルを示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜実施の形態１＞
＜機能的な構成＞
図１は、実施の形態１の無線通信装置１００の構成を概略的に示すブロック図である。図１を参照して、無線通信装置１００は、メモリ１１と、近接センサ１２と、温度検出回路１３と、変調回路１４と、パワーアンプ１５と、共振回路１６と、検波回路１７と、受信回路１８と、制御回路１９とを含む。共振回路１６は、アンテナ同調回路６０と、ループアンテナ６１とを含む。アンテナ同調回路６０は、同調用コンデンサ６２と、可変容量コンデンサ６３とを含む。

無線通信装置１００は、例えば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）技術により実現されるＩＣカード、ＮＦＣ（Near Field Communication）技術を搭載したスマートフォン、タブレット端末、デジタルカメラなどの電子機器である。無線通信装置１００は、リーダ／ライタ装置（リーダ／ライタ装置９００）と近距離（例えば、数ｃｍから数ｍ程度）の無線通信によって情報を送受信する。無線通信装置１００は、例えば、電池を内蔵せず、外部からの電磁波信号を受信して、受信した電波を動作電圧として利用する受動型（パッシブ型）のＩＣカードであるとするが、これに限らず、電池を内蔵して、通信時に電池からの電力で電波を発する能動型（アクティブ型）の無線通信装置であってもよい。リーダ／ライタ装置９００は、ＩＣカードなどの無線通信装置１００への電力の供給と通信を行う。

無線通信装置１００は、後述するように、（１）無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との通信距離と、（２）無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との通信環境における温度との少なくともいずれかに基づいて、無線通信装置１００の共振回路の同調周波数を補正する。（１）無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００とが近接し、無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との通信距離が短くなるにつれて、無線通信装置１００の共振回路の同調周波数が、周波数が下がる方向にずれていき、無線通信装置１００のアンテナからの送信電力が低下する。そのため、無線通信装置１００は、無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との通信距離に応じて、共振回路の同調周波数を補正する。例えば、無線通信装置１００は、無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との通信距離を検出し、通信距離が一定距離以下になった場合に、共振回路の同調周波数を上げて、アンテナからの送信電力を上げる。また、無線通信装置１００は、無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との通信距離が一定距離以上となった場合に、同調周波数を下げて、アンテナからの送信電力を下げる。（２）無線通信装置１００の共振回路のアンテナの同調周波数は、温度に応じて変化する特性がある。そのため、無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との通信環境における温度の変化によって、通信性能に影響を及ぼすことがある。例えば、ある温度で最適化された同調周波数が、無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との通信環境における温度の変化によってずれ、通信性能が劣化することがある。一方、無線通信装置１００は、共振回路において、同調用コンデンサと、可変容量コンデンサとを並列に接続した構成を有している。可変容量コンデンサは、印加される制御電圧の大きさにより容量値が減少し、また、周囲の温度の上昇に伴って容量値が増加する特性を有する。そのため、無線通信装置１００は、通信環境における温度の上昇に応じて、可変容量コンデンサに印加する制御電圧を大きくする（印加する制御電圧を補正する）ことにより、可変容量コンデンサの温度特性を補償することができ、その結果、共振回路の同調周波数を補償することができる。

メモリ１１は、不揮発性のメモリであり、制御回路１９（ＣＰＵ（Central Processing Unit））からの命令で読み書きがなされる。メモリ１１は、可変容量コンデンサ６３に印加する制御電圧の大きさを示す情報を記憶する。

近接センサ１２は、検出対象であるリーダ／ライタ装置９００と無線通信装置１００とが近接していることを検出するためのセンサである。近接センサ１２は、リーダ／ライタ装置９００に接触することなく、リーダ／ライタ装置９００が近接していることを、例えば検出体（リーダ／ライタ装置９００）と近接センサ１２との間に生じる静電容量の変化を検出する等の電気的な方法により検出する。

温度検出回路１３は、無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００とが通信する環境における温度を検出するための回路である、温度検出回路１３は、例えば、温度変化に対する抵抗値の変化を検出する等の方法により温度を検出するものであり、無線通信装置１００の外部の温度を測定する。

変調回路１４は、制御回路１９から受けた送信ベースバンド信号を、無線周波数帯の信号にアップコンバートする。

パワーアンプ１５は、変調回路１４によってアップコンバートされた信号を増幅し、増幅された信号を共振回路１６に与える。

共振回路１６は、ループアンテナ６１を含み、無線通信装置１００の外部からの電磁波信号をループアンテナ６１により受信し、また、無線通信装置１００が送信する信号を、無線通信装置１００の外部へ電磁波信号としてループアンテナ６１から放射する。共振回路１６において、同調用コンデンサ６２と可変容量コンデンサ６３とが並列に接続されている。同調用コンデンサ６２の同調容量Ｃ１を固定の容量とし、可変容量コンデンサ６３の補正容量Ｃ２を可変としている。可変容量コンデンサ６３は、制御回路１９の制御により、可変容量コンデンサ６３に印加される制御電圧が大きくなるにつれて容量値が減少する。無線通信装置１００は、可変容量である可変容量コンデンサ６３の補正容量Ｃ２を制御することで、共振回路１６の共振周波数を切り替えることができる。なお、可変容量コンデンサ６３の補正容量Ｃ２を制御するための構成は、これらに限らず、例えば、可変容量コンデンサ６３は、容量Ｃ２１、容量Ｃ２２、・・・容量Ｃ２ｎのｎ個のコンデンサ、および、これらコンデンサそれぞれに対応して配置されるトランジスタを含むこととしてもよい。制御回路１９は、これらトランジスタのいずれかをオンにし、他のトランジスタをオフにすることで、可変容量コンデンサ６３の各コンデンサのいずれかを選択する。

検波回路１７は、無線通信装置１００がリーダ／ライタ装置９００と無線通信することでリーダ／ライタ装置９００から受信した受信信号を検波して直流電圧に変換し、無線通信装置１００の電源電圧を生成する。

受信回路１８は、検波回路１７から出力される信号を、制御回路１９が処理できる受信ベースバンド信号へと変換する。

制御回路１９は、ＣＰＵ、ＲＯＭ(Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を含み、プログラムに従って動作し、可変容量コンデンサ６３の補正容量Ｃ２を制御することにより、無線通信装置１００と外部の装置との無線通信を制御する。制御回路１９は、補正テーブル９１をメモリ１１から読み出して記憶している。補正テーブル９１は、無線通信装置１００の通信環境における温度（例えば、無線通信装置１００の外部の温度）と、無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との距離と、可変容量コンデンサ６３の補正容量Ｃ２を選択するための情報とを対応付けたテーブルである。すなわち、制御回路１９は、リーダ／ライタ装置９００と無線通信装置１００との距離を示す距離パラメータを近接センサ１２から取得し、無線通信装置１００の通信環境における温度を示す温度パラメータを温度検出回路１３から取得して、取得した距離パラメータおよび温度パラメータと、補正テーブル９１とを参照することにより可変容量コンデンサ６３の補正容量Ｃ２を制御する。これにより、無線通信装置１００は、共振回路１６の同調周波数を補正する。これにより、リーダ／ライタ装置９００の設置環境にかかわらず、無線通信装置１００のアンテナの同調周波数を、通信に適したものとすることができ、無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との通信がより安定する。

＜データ＞
図２は、補正テーブル９１のデータ構造を示す図である。図２に示すように、補正テーブル９１は、１件のレコードに、番号１０１と、周辺温度１０２と、近接距離１０３と、補正電圧値１０４とを含む。補正テーブル９１は、制御回路１９が、共振回路１６の同調周波数を補正するために参照するテーブルである。

番号１０１は、補正テーブル９１に含まれる各レコードを識別するための情報である。
周辺温度１０２は、無線通信装置１００のアンテナの同調周波数を補正するために、温度検出回路１３の出力結果と比較するための情報である。補正テーブル９１は、周辺温度１０２において、無線通信装置１００の外部の温度を一定範囲ごとに区切っている。周辺温度１０２において、例えば、温度範囲「温度Ｔ０〜Ｔ１」は、無線通信装置１００の外部の温度が、温度Ｔ０以上で温度Ｔ１以下の場合を示す。補正テーブル９１は、外部の温度の各範囲（周辺温度１０２）と、可変容量コンデンサ６３の補正容量Ｃ２を選択するための情報（補正電圧値１０４）とを対応付けたテーブルである。

近接距離１０３は、無線通信装置１００のアンテナの同調周波数を補正するために、制御回路１９が近接センサ１２の出力結果と比較するための情報である。補正テーブル９１は、近接距離１０３において、無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との距離を、一定距離ごとに区切っている。近接距離１０３において、例えば、距離「距離Ｌ１より大」は、無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との距離が、距離Ｌ１より大きい場合を示す。補正テーブル９１は、無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との距離（近接距離１０３）と、可変容量コンデンサ６３の補正容量Ｃ２を選択するための情報（補正電圧値１０４）とを対応付けたテーブルである。

補正電圧値１０４は、可変容量コンデンサ６３に印加する制御電圧の補正値を示す。無線通信装置１００は、例えば、ある温度で同調周波数を最適化させ、この場合に可変容量コンデンサ６３に印加する制御電圧をメモリ１１に記憶させ、無線通信装置１００の通信環境における温度変化、および、無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との近接距離に応じた電圧の補正値を補正電圧値１０４として記憶する。

図３は、無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との通信環境を示す図である。図３（Ａ）は、無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との距離が距離「Ｌ１」以上離れており、通信環境における温度が周囲温度「Ｔ１」である場合を示す。図３（Ａ）に示す場合、制御回路１９は、補正テーブル９１を参照し、近接距離１０３に示す距離「距離Ｌ１より大」に対応するレコードの中から、無線通信装置１００の通信環境における温度に応じて、可変容量コンデンサ６３に印加する制御電圧の補正電圧値を選択する。これにより無線通信装置１００は共振回路のアンテナの同調周波数を補正する。

図３（Ｂ）は、無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との距離が距離「Ｌ２」付近に近接しており、通信環境における温度が周囲温度「Ｔ２」である場合を示す。図３（Ｂ）に示す場合、制御回路１９は、補正テーブル９１を参照し、近接距離１０３に示す距離「距離Ｌ２からＬ１」（距離Ｌ２より大きく距離Ｌ１より小さい）に対応するレコードの中から、無線通信装置１００の通信環境における温度に応じて、可変容量コンデンサ６３に印加する制御電圧の補正電圧値を選択する。これにより無線通信装置１００は共振回路のアンテナの同調周波数を補正する。

＜動作＞
図４を参照して、実施の形態１の無線通信装置１００の動作を説明する。図４は、無線通信装置１００の動作を示すフローチャートである。無線通信装置１００は、リーダ／ライタ装置９００と接近し、リーダ／ライタ装置９００から電磁波信号を受信して、受信した電波を動作電圧として動作を開始する。無線通信装置１００が安定して動作するには、一定電圧以上の動作電圧が必要であるとする。

ステップＳ４０１において、無線通信装置１００は、無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００とが接近することにより、動作電圧が一定電圧以上に上昇した場合（ステップＳ４０１においてＹＥＳ）、ステップＳ４０３の処理を行い、そうでない場合（ステップＳ４０１においてＮＯ）は、動作電圧が一定電圧に上昇するまで待機する。

ステップＳ４０３において、制御回路１９は、温度検出回路１３を起動し、温度検出回路１３による無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との通信環境における温度の測定結果を出力させる。

ステップＳ４０５において、制御回路１９は、近接センサ１２による無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との近接距離の測定結果を出力させる。

ステップＳ４０７において、制御回路１９は、温度検出回路１３の測定結果（無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との通信環境における温度を示す温度パラメータ）と、近接センサ１２の測定結果（無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００との距離を示す距離パラメータ）とに基づき、補正テーブル９１を参照する。

ステップＳ４０９において、制御回路１９は、温度パラメータおよび距離パラメータとを用いて補正テーブル９１を参照することにより、可変容量コンデンサ６３に印加する制御電圧を補正するためのレコードを特定し、特定されたレコードの補正電圧値１０４を読み出す。

ステップＳ４１１において、制御回路１９は、メモリ１１に記憶される、可変容量コンデンサ６３に印加する制御電圧の大きさを示す情報を読み出して、読みだした制御電圧に、補正電圧値１０４に示される補正電圧値を適用した電圧値を、アンテナ同調回路６０の可変容量コンデンサ６３に供給する。

ステップＳ４１３において、制御回路１９は、無線通信装置１００とリーダ／ライタ装置９００とが離れることにより、無線通信装置１００の動作電圧が一定電圧以下になった場合（ステップＳ４１３においてＹＥＳ）、ステップＳ４１５の処理を行い、そうでない場合（ステップＳ４１３においてＮＯ）は、ステップＳ４０５以降の処理を繰り返す。

ステップＳ４１５において、制御回路１９は、温度検出回路１３の動作をオフにし、ステップＳ４０１の処理を行う。

なお、ステップＳ４０９において、制御回路１９は、温度パラメータおよび距離パラメータのいずれかを用いて補正テーブル９１を参照することにより、可変容量コンデンサ６３に印加する制御電圧を補正するためのレコードを特定し、特定されたレコードの補正電圧値１０４を読み出すこととしてもよい。

＜実施の形態１のまとめ＞
実施の形態１の無線通信装置１００は、リーダ／ライタ装置９００との通信環境における温度（無線通信装置１００の外部の温度）に応じて、アンテナの同調周波数を補正する。また、無線通信装置１００は、リーダ／ライタ装置９００との距離を測定し、距離に応じて同調周波数を補正する。そのため、実施の形態１の無線通信装置１００によると、リーダ／ライタ装置９００の設置環境によらず、無線通信装置１００のアンテナの同調周波数を最適な周波数に補正することができ、リーダ／ライタ装置９００との通信が安定化する。

＜実施の形態２＞
図５は、実施の形態２の無線通信装置２００の構成を概略的に示すブロック図である。図５を参照して、無線通信装置２００は、実施の形態１の無線通信装置１００の構成と、温度検出回路３０と、温度検出回路３５と、温度検出回路３９と、動作点調整回路４１とを含む。無線通信装置２００は、メモリ１１において補正テーブル９２を記憶している。

実施の形態１の無線通信装置１００は、無線通信装置１００の外部の温度を検出してアンテナの同調周波数を補正しているが、実施の形態２の無線通信装置２００は、無線通信装置２００の各回路の動作温度を検出し、これらの検出結果に応じて、アンテナの同調周波数を補正する。動作温度を検出する対象となる各回路は、例えば、アンテナ同調回路６０と、パワーアンプ１５と、制御回路１９とである。温度検出回路３０は、アンテナ同調回路６０の動作温度を検出するためのセンサであり、温度に応じた信号値を出力する。温度検出回路３５は、パワーアンプ１５の温度を検出するためのセンサである。温度検出回路３９は、制御回路１９の温度を検出するためのセンサである。

無線通信装置２００の連続使用時間が長くなると、パワーアンプ１５が自己発熱することにより、パワーアンプ１５の出力電圧が低下し、無線通信装置２００の通信距離が短くなることがある。そのため、無線通信装置２００は、パワーアンプ１５の近傍に配置された温度検出回路３５によって、パワーアンプ１５の温度を測定する。無線通信装置２００のパワーアンプ１５は、出力電圧が通常である通常モードと、出力電圧を比較的大きくした高出力モードとを切り替えて動作する。無線通信装置２００は、パワーアンプ１５の近傍の温度と、パワーアンプ１５を動作させるモードとを対応付けてメモリ１１に記憶している。動作点調整回路４１は、パワーアンプ１５を通常モードと高出力モードとのいずれで動作させるかを制御する回路である。制御回路１９は、パワーアンプ１５の温度の測定結果を温度検出回路３５から受け付けて、パワーアンプ１５の温度が閾値以上であると判定すると、パワーアンプ１５を高出力モードで動作させ、パワーアンプ１５の温度が閾値を越えないと判定すると、パワーアンプ１５を通常モードで動作させる。これにより、無線通信装置２００は、パワーアンプ１５の温度上昇によるパワーアンプ１５の出力電圧の低下を補正することができ、無線通信装置２００の通信距離の低下を回避することができる。

＜データ＞
図６を参照して、無線通信装置２００が使用するデータのデータ構造を説明する。図６は、補正テーブル９２のデータ構造を示す図である。図６に示すように、補正テーブル９２は、１件のレコードに、番号２０１と、周囲温度２０２と、パワーアンプ温度２０３と、近接距離２０４と、補正電圧値２０５とを含む。補正テーブル９２は、制御回路１９が、無線通信装置２００の各回路の温度と、無線通信装置２００とリーダ／ライタ装置９００との距離とに応じて、共振回路１６の同調周波数を補正するために参照するテーブルである。

番号２０１は、補正テーブル９２に含まれる各レコードを識別するための情報である。
周囲温度２０２は、温度検出回路１３の測定結果に対応して、無線通信装置２００の外部の温度の範囲を示す。パワーアンプ温度２０３は、温度検出回路３５の測定結果に対応して、パワーアンプ１５の温度を一定範囲ごとに区切っている。

近接距離２０４は、無線通信装置２００のアンテナの同調周波数を補正するために、制御回路１９が近接センサ１２の出力結果と比較するための情報である。

補正電圧値２０５は、可変容量コンデンサ６３に印加する制御電圧の補正値を示す。
＜動作＞
無線通信装置２００の動作について説明する。実施の形態１で説明した図４のステップＳ４０９において、制御回路１９は、温度検出回路１３、温度検出回路３５などから出力される各回路の温度パラメータと、補正テーブル９２とに基づいて、可変容量コンデンサ６３に印加する制御電圧を補正するためのレコードを特定し、特定されたレコードの補正電圧値２０５を読み出す。この読みだした補正電圧値２０５に応じて、制御回路１９は、可変容量コンデンサ６３に制御電圧を印加する。

なお、実施の形態１で説明した図４のステップＳ４０９において、制御回路１９は、温度パラメータ（無線通信装置２００の外部の温度および無線通信装置２００の各回路の温度）および距離パラメータのいずれかを用いて補正テーブル９２を参照することにより、可変容量コンデンサ６３に印加する制御電圧を補正するためのレコードを特定し、特定されたレコードの補正電圧値２０５を読み出すこととしてもよい。また、制御回路１０は、温度パラメータとして、無線通信装置２００の各回路のうち少なくとも１つの回路の温度を用いて、可変容量コンデンサ６３に印加する制御電圧を補正するための補正電圧値を決定することとしてもよい。

＜実施の形態２の変形例＞
無線通信装置２００は、これら各回路の動作温度の検出結果に重み付けをして、可変容量コンデンサ６３の補正電圧値を決定することとしてもよい。この場合、無線通信装置２００は、重みづけに対応して、メモリ１１において、後述する補正テーブル９３を記憶している。

図７は、無線通信装置２００の各回路の動作温度の検出結果に重み付けをして可変容量コンデンサ６３の補正電圧値を決定するため制御回路１９が参照する補正テーブル９３のデータ構造を示す図である。図７に示すように、補正テーブル９３は、１件のレコードに、番号３０１と、重み付け計算後温度パラメータ３０２と、近接距離３０３と、補正電圧値３０４とを含む。例えば、温度検出回路１３の出力結果（無線通信装置２００の外部の動作温度）を温度パラメータＴｘ、温度検出回路３０の出力結果（アンテナ同調回路６０の動作温度）を温度パラメータＴｃ、温度検出回路３５の出力結果（パワーアンプ１５の動作温度）を温度パラメータＴｐ、温度検出回路３９の出力結果（制御回路１９の動作温度）を温度パラメータＴｒとした場合、制御回路１９は、重み付け計算後の温度パラメータＴａを、Ｔａ＝（α×Ｔｘ）＋（β×Ｔｐ）＋（γ×Ｔｒ）＋（δ×Ｔｃ）により算出する。ここで、係数α、係数β、係数γ、係数δは、定数であるとする。

番号３０１は、補正テーブル９３に含まれる各レコードを識別するための情報である。
重み付け計算後温度パラメータ３０２は、無線通信装置２００の重み付け計算後の温度パラメータＴａに対応して、一定範囲ごとに温度を区切っている。

近接距離３０３は、無線通信装置２００のアンテナの同調周波数を補正するために、制御回路１９が近接センサ１２の出力結果と比較するための情報である。

補正電圧値３０４は、可変容量コンデンサ６３に印加する制御電圧の補正値を示す。
＜実施の形態２の変形例の動作＞
実施の形態２の変形例の動作について説明する。実施の形態１で説明した図４のステップＳ４０９において、制御回路１９は、温度検出回路１３、温度検出回路３５などから出力される各回路の温度パラメータに基づいて、重み付け計算を行い、重み付け計算後の温度パラメータＴａを算出する。制御回路１９は、算出された、重み付け計算後の温度パラメータＴａと、補正テーブル９３とに基づいて、可変容量コンデンサ６３に印加する制御電圧を補正するためのレコードを特定し、特定されたレコードの補正電圧値３０４を読み出す。この読みだした補正電圧値３０４に応じて、制御回路１９は、可変容量コンデンサ６３に制御電圧を印加する。

なお、実施の形態１で説明した図４のステップＳ４０９において、制御回路１９は、重み付け計算後の温度パラメータおよび距離パラメータのいずれかを用いて補正テーブル９３を参照することにより、可変容量コンデンサ６３に印加する制御電圧を補正するためのレコードを特定し、特定されたレコードの補正電圧値３０４を読み出すこととしてもよい。

＜実施の形態３＞
実施の形態３の無線通信装置３００について説明する。無線通信装置３００のアンテナを含む回路全体は、無線通信装置３００の通信環境における温度に対し、負の周波数特性を有している。すなわち、無線通信装置３００の共振周波数を設定するための調整を、高温環境のもとで実行した場合、温度が下がると、無線通信装置３００のアンテナの共振周波数が高くなり、無線通信装置３００とリーダ／ライタ装置９００との通信が安定せず通信距離が低下することがある。また、無線通信装置３００の共振周波数を設定するための調整を、低温環境のもとで実行した場合、温度が上昇すると、無線通信装置３００のアンテナの共振周波数が低くなり、無線通信装置３００とリーダ／ライタ装置９００との通信が安定せず通信距離が低下することがある。

そのため、無線通信装置３００は、無線通信装置３００のアンテナの共振周波数を設定した際の温度に対し、無線通信装置３００の動作時の温度の差に基づいた周波数調整を行う。

図８は、実施の形態３の無線通信装置３００の構成を概略的に示すブロック図である。無線通信装置３００は、メモリ１１において初期調整時温度情報９５を記憶する。初期調整時温度情報９５は、無線通信装置３００のアンテナの共振周波数を設定した際の温度を示す情報である。

図９は、無線通信装置３００のアンテナの共振周波数を設定した際の温度と、無線通信装置３００の動作時の温度との温度差に基づいた周波数調整を行うための温度テーブルを示す図である。図９（Ａ）は、無線通信装置３００のアンテナの共振周波数を設定した際の温度を３０度とした場合の、無線通信装置３００の動作時の温度と、周波数をシフトさせるシフト量とを対応づけた温度テーブルである。図９（Ｂ）は、無線通信装置３００のアンテナの共振周波数を設定した際の温度を３０度とした場合の、無線通信装置３００の動作時の温度と、周波数のシフト量とを対応付けたグラフである。図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示すように、無線通信装置３００は、無線通信装置３００の動作時の温度が１度上昇するごとに、周波数を、シフト量「−３．４ｋＨｚ」分、シフトさせることで、共振周波数を調整する。

本発明の無線通信装置は、プロセッサと、その上で実行されるプログラムにより実現される。本発明を実現するプログラムは、通信インタフェースを介してネットワークを利用した送受信等により提供される。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１１メモリ、１２近接センサ、１３温度検出回路、１４変調回路、１５パワーアンプ、１６共振回路、１７検波回路、１８受信回路、１９制御回路、３０温度検出回路、３５温度検出回路、３９温度検出回路、４１動作点調整回路、６０アンテナ同調回路、６１ループアンテナ、６２同調用コンデンサ、６３可変容量コンデンサ、９１補正テーブル、９２補正テーブル、９３補正テーブル、９５初期調整時温度情報、１００，２００，３００無線通信装置、９００リーダ／ライタ装置。

Claims

リーダ／ライタ装置と非接触により無線通信を行う無線通信装置であって、
前記リーダ／ライタ装置との間で電磁波信号を受信または送信する共振回路と、
前記リーダ／ライタ装置と前記無線通信装置との距離を測定するための近接センサと、前記無線通信装置の通信環境における温度を測定するための温度センサと、
前記リーダ／ライタ装置との通信を制御するための制御部と、
前記共振回路に送る信号を増幅するパワーアンプとを備え、
前記温度センサは、前記パワーアンプの温度を測定するためのものを含み、
前記制御部は、
前記リーダ／ライタ装置と前記無線通信装置との距離を示す距離パラメータを前記近接センサから取得し、前記無線通信装置の通信環境における温度を示す温度パラメータを前記温度センサから取得して、前記距離パラメータおよび前記温度パラメータの少なくともいずれかに基づいて、前記共振回路の同調周波数を補正し、
前記パワーアンプの温度が閾値以上である場合に、前記パワーアンプの出力電力を、前記パワーアンプの温度が閾値以下である場合の出力電圧と比べて上昇させるよう構成されている、無線通信装置。
前記温度センサによる前記無線通信装置の通信環境における温度を測定することには、前記無線通信装置の外部の温度を測定することが含まれ、前記制御部は、前記無線通信装置の外部の温度に応じた温度パラメータに基づいて、前記同調周波数を補正する、請求項１に記載の無線通信装置。
前記温度センサによる前記無線通信装置の通信環境における温度を測定することには、前記無線通信装置の回路基板に配置される回路の少なくともいずれかの温度を測定することが含まれ、前記制御部は、前記無線通信装置の回路基板に配置される前記回路の温度に応じた温度パラメータに基づいて、前記同調周波数を補正する、請求項１または２に記載の無線通信装置。
前記無線通信装置は、前記共振回路の同調周波数を設定した設定時の温度を示す初期温度パラメータをメモリに記憶し、前記制御部は、前記温度パラメータが示す前記無線通信装置の通信環境における温度と、前記初期温度パラメータが示す前記設定時の温度との差分に基づいて、前記同調周波数を補正する、請求項１から３のいずれか１項に記載の無線通信装置。