JPH08330988A - ノイズ除去機能付き非接触識別コード読取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定常的に存在する信号電力と同一周波数帯の
ノイズの除去機能を有する非接触識別コード読取装置を
提供する。 【構成】 同一仕様の信号受信用アンテナとノイズ受信
用アンテナと同一仕様の信号用同調回路とノイズ用同調
回路を用い、前記信号用同調回路の出力と前記ノイズ同
調回路の出力を移相回路、増幅回路を経由させて減算回
路に入力し、この２入力間の減算結果を判定回路に入力
し、予め設定されている実用上データ誤り率のない復調
を可能とするノイズ電力の基準値と比較するして、その
比較結果を前記移相回路と前記増幅回路とにフィードバ
ックする構成を有する。調整モードで、信号がない時に
前記信号受信用アンテナと前記ノイズ受信用アンテナと
から入力される２つのノイズ電力が同相／同振幅となる
ように基準移相量と基準増幅量が決定され、運用モード
で、この基準移相量と基準増幅量で位相と振幅を変えて
ノイズを含んだ信号電力から信号電力のみを抽出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電波によってデータを通
信する非接触識別装置に係り、特に定常的に存在する信
号電力と同一周波数帯のノイズの除去技術に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の電波によってデータを通信する非
接触識別装置においては、次のような方法でデータ通信
を行っている。非接触識別コード読取装置（以下、リー
ダと呼ぶ。）は、送信用アンテナから固有周波数の電波
（以下、給電波と呼ぶ。）を非接触識別タグ（以下、タ
グと呼ぶ。）に向けて送信し、タグは、このリーダから
の給電波を受信用アンテナで受信してリーダへのデータ
送信用搬送波として利用する。タグからリーダへのデー
タ送信は、タグの内蔵メモリに記憶されている固有識別
コードで、データ送信用搬送波（以下、ｆｃと呼ぶ。）
をＦＳＫ変調してリーダへ信号を返送することで実現さ
れる。この時、固有識別コードの信号成分は、ｆｃを中
心としてｆｃ−ｆ１、ｆｃ−ｆ０（以下、データ波と呼
ぶ）に発生する。ここで、ｆ１およびｆ０は、固有識別
コードに含まれる「１」および「０」の各々のデータの
周波数成分を表している。図２に、従来のリーダにおけ
るタグからのデータ波の入力部のブロック図を示す。図
２において、信号受信用アンテナ１で受信されたデータ
波は、信号用同調回路２でデータ波の周波数帯に鋭く同
調されて信号電力のみが抽出され、データ復調回路９で
復調されてタグの固有識別コードが得られる。このよう
に、従来の技術では、リーダは信号受信用アンテナ１を
使用し、信号用同調回路２の選択度を高くして、データ
波の周波数帯以外の周波数帯の信号を除去し、データ波
の周波数帯の電力のみを入力するようにしている。この
ため、データ波の周波数帯と同一の周波数帯の強力な外
部ノイズがリーダおよびタグの周辺に定常的に存在する
と、信号用同調回路で分離することが困難となり、ノイ
ズ電力Ｐｎ１と信号電力Ｐｓがデータ復調回路９に入力
されてしまうので通信距離の低下、データ誤り率の上昇
などの不具合が発生していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、ノイズに
よる不具合であることが分かっていても、従来の技術で
は同一周波数帯の定常的なノイズの除去は困難であるた
め通信距離の低下、データ誤り率の上昇を覚悟して運用
するか、ノイズのない場所に設置個所を変更して運用す
るかしなければならないという欠点があった。本発明
は、上記課題を解決するためになされたもので、信号受
信用アンテナと同一仕様のノイズ受信用アンテナをタグ
からの信号の影響を受けない位置に設置して周辺ノイズ
のみを受信し、信号受信用アンテナで受信されたノイズ
を含んだ信号からノイズを減算してタグからの信号のみ
を抽出するノイズ除去機能付き非接触識別コード読取装
置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、電波によって
データを通信する非接触識別コード読取装置と非接触識
別タグからなる非接触識別装置において、前記非接触識
別タグから電波で送信されてくる固有の識別コード信号
を受信するための信号受信用アンテナと、前記識別コー
ド信号の周波数帯を同調周波数帯とし、前記信号受信用
アンテナで受信された信号から前記非接触識別装置が設
置されている場所に定常的に存在する前記識別コード信
号と同一周波数帯のノイズによる第１ノイズ電力を含ん
だ前記非接触識別タグからの信号電力を抽出する信号用
同調回路と、前記非接触識別装置が設置されている場所
に定常的に存在する前記識別コード信号と同一周波数帯
のノイズを受信するための前記信号用アンテナと同一仕
様のノイズ受信用アンテナと、前記信号用同調回路と同
一仕様の前記ノイズ受信用アンテナで受信されたノイズ
から前記識別コード信号と同一周波数帯の第２ノイズ電
力のみを抽出するノイズ用同調回路と、後記判定回路か
らの制御により、前記ノイズ用同調回路からの第２ノイ
ズ電力の位相を進相／遅相させて進相／遅相ノイズ電力
を生成する移相回路と、後記判定回路からの制御によ
り、前記移相回路からの進相／遅相ノイズ電力の振幅を
増大／減少させて増大／減少ノイズ電力を生成する増幅
回路と、前記信号用同調回路からの信号電力と第１ノイ
ズ電力から前記増幅回路からの増大／減少ノイズ電力を
減算する減算回路と、調整モードでは、前記減算回路か
らの減算結果と予め設定されている後記データ復調回路
におけるデータ復調の際に実用上データ誤り率を無視で
きるノイズ電力の基準値とを比較することによって前記
基準値を越える場合には、越える分を打ち消すような移
相量／増幅量を算出し、それぞれ前記移相回路／増幅回
路にフィードバックし、前記減算結果が前記基準値内に
収まるようになる時の移相量／増幅量を基準移相量／基
準増幅量として保持し、運用モードでは、前記基準移相
量／基準増幅量をフィードバックする判定回路と、前記
減算回路からの減算結果であるノイズが除去された信号
を復調して前記非接触識別タグからの識別コードを得る
復調回路とを有するものである。

【０００５】

【作用】本発明によれば、リーダには信号受信用アンテ
ナで周辺ノイズとタグからの信号が、ノイズ受信用アン
テナで周辺ノイズのみが受信される。この２つのアンテ
ナは同一仕様のアンテナであるから、タグからの信号と
同一周波数帯のノイズのみが受信される。前記ノイズ受
信用アンテナから入力される周辺ノイズ電力は、タグか
ら電波が送信されていない時に、前記２つのアンテナか
ら受信されるノイズ電力が同相／同振幅となるように予
め調整された移相／増幅回路を通過することによって、
前記信号受信用アンテナから入力される周辺ノイズ電力
の位相と振幅に合わせられたノイズ電力が生成される。
次に減算回路で、前記信号受信用アンテナで受信された
ノイズ電力とタグからの信号電力から前記移相／増幅回
路からのノイズ電力が減算されてタグからの信号電力の
みが取り出される。

【０００６】

【実施例】図１は本発明の１実施例を示すリーダのノイ
ズ除去機能関連部のブロック図で、信号受信用アンテナ
１、信号用同調回路２、ノイズ受信用アンテナ３、ノイ
ズ用同調回路４、移相回路５、増幅回路６、減算回路
７、判定回路８、データ復調回路９から構成される。リ
ーダには、調整モードと運用モードがあり、電源投入時
は調整モードに設定され、調整完了後運用モードに移行
するが、運用モードに設定されている場合でも、予め決
められた一定周期毎に調整モードに設定できるようにな
っている。ノイズ受信用アンテナ３はリーダからの給電
波とタグからのデータ波の影響を受けないようにリーダ
およびタグから数１０ｃｍ離れた位置に設置する。これ
は、リーダからの給電波とタグからのデータ波は共に周
辺に存在するノイズよりも影響範囲が狭いからである。
図１において、信号受信用アンテナ１はタグ（図示せ
ず。）からのデータ波を受信し、信号用同調回路２は前
記データ波の周波数帯を同調周波数帯とし、信号受信用
アンテナ１で受信された信号からリーダが設置されてい
る場所に定常的に存在する前記タグからのデータ波と同
一周波数帯のノイズによるノイズ電力Ｐｎ１と前記タグ
からの信号電力Ｐｓを抽出し、ノイズ受信用アンテナ３
は前記信号受信用アンテナと同一仕様を有し、リーダが
設置されている場所に定常的に存在する前記タグからの
データ波と同一周波数帯のノイズを受信し、ノイズ用同
調回路４は前記信号用同調回路と同一仕様を有し、ノイ
ズ受信用アンテナ３で受信されたノイズから前記タグか
らの信号と同一周波数帯のノイズ電力Ｐｎ２のみを抽出
する。

【０００７】移相回路５は、判定回路８からフィードバ
ックされる移相量によって、ノイズ用同調回路４からの
第２ノイズ電力Ｐｎ２の位相を進相／遅相させて進相／
遅相ノイズ電力Ｐｎ２１を生成し、増幅回路６は判定回
路８からフィードバックされる増幅量によって、移相回
路５からの進相／遅相ノイズ電力Ｐｎ２１の振幅を増大
／減少させて増大／減少ノイズ電力Ｐｎ２２を生成し、
減算回路７は、信号用同調回路２からの信号電力Ｐｓと
第１ノイズ電力Ｐｎ１から増幅回路６からの増大／減少
ノイズ電力Ｐｎ２２を減算し、判定回路８は、調整モー
ドでは、前記リーダ自身の給電波を止めて前記タグから
の信号をなくして信号受信用アンテナ１とノイズ受信用
アンテナ３でノイズのみを受信するようにして、減算回
路７からの減算結果（Ｐｎ１−Ｐｎ２２）と予め設定さ
れているデータ復調回路９におけるデータ復調の際に実
用上データ誤り率を無視できるノイズ電力の基準値Ｐｓ
ｔとを比較することによって基準値Ｐｓｔを越える場合
には越える分を打ち消すような移相量／増幅量を算出
し、それぞれ移相回路５／増幅回路６にフィードバック
し、減算結果（Ｐｎ１−Ｐｎ２２）が基準値Ｐｓｔ内に
収まるようになる時の移相量／増幅量を基準移相量／基
準増幅量として保持し、運用モードでは、前記基準移相
量／基準増幅量をフィードバックする。データ復調回路
９は減算回路７からのノイズ電力が除去された信号電力
Ｐｓを復調して前記タグからの識別コードを得る。移相
回路５と増幅回路６で位相と振幅を変えられるようにし
てあるのは同一仕様のアンテナと同調回路を使用してい
ても完全に同相／同振幅にならず、単純にノイズ電力Ｐ
ｎ１からノイズ電力Ｐｎ２を減算しても「０」になら
ず、目的とするノイズ除去ができないからである。

【０００８】次に、このような回路の調整モード時の動
作について説明する。リーダは調整モードに設定される
と、給電波の送信を停止する。こうするのは、信号受信
用アンテナ１からもノイズ受信用アンテナ３からもリー
ダおよびタグの設置された場所に定常的に存在するタグ
からのデータ波と同一の周波数帯のノイズのみを受信す
るためである。周辺ノイズは、信号受信用アンテナ１で
受信され、信号用同調回路２を経由することにより前記
タグからのデータ波と同一の周波数帯の成分のみが抽出
されノイズ電力Ｐｎ１を生じさせ、またノイズ受信用ア
ンテナ３でも受信されノイズ用同調回路を経由すること
により前記タグからのデータ波と同一の周波数帯の成分
のみが抽出されノイズ電力Ｐｎ２を生じさせる。

【０００９】ノイズ用同調回路４からのノイズ電力Ｐｎ
２は移相回路５で判定回路８からフィードバックされる
移相量に応じて位相が変えられ、進相／遅相ノイズ電力
２１となり、増幅回路６で判定回路８からフィードバッ
クされる増幅量に応じて振幅が変えられ、増大／減少ノ
イズ電力Ｐｎ２２となり減算回路７に送られる。減算回
路７では信号用同調回路２からのノイズ電力Ｐｎ１から
増幅回路６からの増大／減少ノイズ電力Ｐｎ２２が減算
され、減算結果（Ｐｎ１−Ｐｎ２２）が判定回路８に送
られる。判定回路８では、減算結果（Ｐｎ１−Ｐｎ２
２）と基準値Ｐｓｔと比較することによって基準値Ｐｓ
ｔを越えるかどうか判定され、越える場合は、越える分
を打ち消すのに必要な移相量／増幅量を算出し、それぞ
れ移相回路５および増幅回路６にフィードバックする。
こうすることにより、減算結果（Ｐｎ１−Ｐｎ２２）が
基準値Ｐｓｔ内に収まるようになるので、この時の移相
量／増幅量を基準移相量／基準増幅量として判定回路８
に保持し、調整が完了する。調整モードの設定は、電源
投入時または一定周期毎に

【００１０】次に、このような回路の運用モードの動作
について説明する。リーダは運用モードに設定される
と、給電波の送信を開始する。給電波に応じて、タグが
データ波を送信すると信号受信用アンテナ１に受信さ
れ、信号用同調回路２を経由して信号電力Ｐｓが生じ
る。この時、調整時と同じ様に周辺ノイズは、信号用同
調回路２を経由することによりノイズ電力Ｐｎ１を生じ
させ、またノイズ用同調回路を経由することによりノイ
ズ電力Ｐｎ２を生じさせる。

【００１１】ノイズ用同調回路４からのノイズ電力Ｐｎ
２は移相回路５で判定回路８からフィードバックされる
基準移相量に応じてノイズ電力Ｐｎ１の位相と同相にな
るように位相が変えられ進相／遅相ノイズ電力２１とな
り、増幅回路６で判定回路８からフィードバックされる
基準増幅量に応じてノイズ電力Ｐｎ１の振幅と同振幅に
なるように振幅が変えられて増大／減少ノイズ電力Ｐｎ
２２となり減算回路７に送られる。減算回路７では信号
用同調回路２からのノイズを含んだ信号電力（Ｐｓ＋Ｐ
ｎ１）から増幅回路６からの増大／減少ノイズ電力Ｐｎ
２２が減算され、低減されたノイズ電力を含んだ信号電
力（Ｐｓ＋（Ｐｎ１−Ｐｎ２２））がデータ復調回路９
に送られる。この時、ノイズ電力（Ｐｎ１−Ｐｎ２２）
は実用上十分に小さいのでデータ復調回路９ではタグか
らの信号のみが復調されるようになる。

【００１２】

【発明の効果】本発明によれば、以上説明したように、
リーダに、同一仕様の信号受信用アンテナとノイズ受信
用アンテナとを設け、この２つのアンテナで周辺ノイズ
を受信するようにし、ノイズ受信用アンテナで受信され
るノイズ電力を移相／増幅回路を経由して信号受信用ア
ンテナで受信したノイズ電力と同相／同振幅となるよう
にし、この２つの信号を減算回路で減算してタグからの
信号電力のみを得るようにしたので、リーダの周辺に定
常的に存在するタグからのデータ波と同一周波数帯のノ
イズの妨害を排除できるから、データ誤り率のない信頼
性の高いデータ通信が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示すリーダのノイズ除去機
能関連部のブロック図である。

【図２】従来のリーダにおけるタグからのデータ波の入
力部のブロック図である。

【符号の説明】

１ 信号受信用アンテナ ２ 信号用同調回路 ３ ノイズ受信用アンテナ ４ ノイズ用同調回路 ５ 移相回路 ６ 増幅回路 ７ 減算回路 ８ 判定回路 ９ データ復調回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電波によってデータを通信する非接触識
   別コード読取装置と非接触識別タグからなる非接触識別
   装置において、 前記非接触識別タグから電波で送信されてくる固有の識
   別コード信号を受信するための信号受信用アンテナと、 前記識別コード信号の周波数帯を同調周波数帯とし、前
   記信号受信用アンテナで受信された信号から前記非接触
   識別装置が設置されている場所に定常的に存在する前記
   識別コード信号と同一周波数帯のノイズによる第１ノイ
   ズ電力を含んだ前記非接触識別タグからの信号電力を抽
   出する信号用同調回路と、 前記非接触識別装置が設置されている場所に定常的に存
   在する前記識別コード信号と同一周波数帯のノイズを受
   信するための前記信号用アンテナと同一仕様のノイズ受
   信用アンテナと、 前記信号用同調回路と同一仕様の前記ノイズ受信用アン
   テナで受信されたノイズから前記識別コード信号と同一
   周波数帯の第２ノイズ電力のみを抽出するノイズ用同調
   回路と、 後記判定回路からの制御により、前記ノイズ用同調回路
   からの第２ノイズ電力の位相を進相／遅相させて進相／
   遅相ノイズ電力を生成する移相回路と、 後記判定回路からの制御により、前記移相回路からの進
   相／遅相ノイズ電力の振幅を増大／減少させて増大／減
   少ノイズ電力を生成する増幅回路と、 前記信号用同調回路からの信号電力と第１ノイズ電力か
   ら前記増幅回路からの増大／減少ノイズ電力を減算する
   減算回路と、 調整モードでは、前記減算回路からの減算結果と予め設
   定されている後記データ復調回路におけるデータ復調の
   際に実用上データ誤り率を無視できる場合のノイズ電力
   である基準値とを比較することによって前記基準値を越
   える場合には、越える分を打ち消すような移相量／増幅
   量を算出し、それぞれ前記移相回路／増幅回路にフィー
   ドバックし、前記減算結果が前記基準値内に収まるよう
   になる時の移相量／増幅量を基準移相量／基準増幅量と
   して保持し、運用モードでは、前記基準移相量／基準増
   幅量をフィードバックする判定回路と、 前記減算回路からの減算結果であるノイズが除去された
   信号を復調して前記非接触識別タグからの識別コードを
   得る復調回路とを有することを特徴とするノイズ除去機
   能付き非接触識別コード読取装置。