KR20070026196A - 리더·라이터 및 리더·라이터의 통신 방법 - Google Patents

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도시유키 다카하시
구니타카 이토
간지로 시미즈
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소니 에릭슨 모빌 커뮤니케이션즈 재팬, 아이엔씨.
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Abstract

본 발명은, 비접촉형 IC 카드 등으로 불리우는 근거리 무선 통신 기능을 가지는 무선 통신 단말기와 통신을 행하는 리더·라이터, 및 상기 리더·라이터에서의 통신 방법에 관한 것으로서, 근접한 무선 통신 단말기와 무선 통신을 행하는 리더·라이터에 있어서, 소정 주파수의 반송파를 송신하고, 반송파 및 무선 통신 단말기로부터 송신되는 상기 반송파를 변조한 신호의 합성파를 수신하며, 수신된 합성파를 복조하고, 무선 통신 단말기가 근접한 때에, 수신된 합성파에 포함되는 변조 성분의 검출이 곤란한지의 여부를 판정부에서 판정하여, 변조 성분의 검출이 곤란한 것으로 판정된 경우에, 복조부에 입력되는 상기 반송파의 성분을 감소시킨다. 이로써, 리더·라이터와 비접촉으로 무선 통신을 행할 때, 널(null) 상태의 발생을 효과적으로 방지한다.
널 상태, 무선 통신, 리더, 라이터, 합성파, IC 카드, 복조, 반송파, 변조, 저항기

Description

리더·라이터 및 리더·라이터의 통신 방법{READER-WRITER AND READER-WRITER COMMUNICATION METHOD}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 일례를 나타낸 시스템 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 리더·라이터의 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 보조 송신기의 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 재합성 처리예를 나타낸 파형도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 의한 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 7은 종래의 시스템 구성예를 나타낸 구성도이다.
도 8은 리더·라이터와 IC 카드와의 거리와 공진 주파수와의 관계를 나타낸 특성도이다.
도 9는 리더·라이터와 통신부가 동일 위상일 경우의 통신 상태를 나타낸 파형도이다.
도 10은 리더·라이터와 통신부의 위상 차가 어중간할 경우의 통신 상태를 나타낸 파형도이다.
도 11은 리더·라이터와 통신부가 역 위상일 경우의 통신 상태를 나타낸 파형도이다.
도 12는 리더·라이터와 통신부가 통신할 수 없는 범위를 나타낸 주파수 특성도이다.
[특허 문헌 1] 일본국 특개 2003-67693호 공보(도 2)
본 발명은, 비접촉형 IC 카드 등으로 불리우는 근거리 무선 통신 기능을 가지는 무선 통신 단말기와 통신을 행하는 리더·라이터, 및 상기 리더·라이터에서의 통신 방법에 관한 것이다.
최근, 교통 기관의 승차권, 회원증이나 사원증, 가게에서의 대금 결제 수단용의 카드 등으로서 비접촉형 IC 카드의 이용이 급속히 진행되고 있다. 비접촉형 IC 카드는, 근접한 리더·라이터 사이에서 무선 통신을 행하여, 인증 처리를 행하고, 지갑이나 패스 케이스 등 내에 넣은 채로 사용할 수 있어, 자기 카드 등에 비교하여 사용 편리성이 된다.
한편, 이와 같은 비접촉형 IC 카드(또는 IC 카드와 동등한 기능을 가지는 회로 부품)를, 휴대 전화 단말기 등의 휴대용의 전자 기기에 내장시키고, 이들 기기를 사용하여, 전술한 바와 같은 인증이나 결제가 행해지도록 하는 것이 제안되어 있다. 그리고, 휴대용 단말기에 IC 카드 기능부를 내장시킬 경우에는, IC 카드 기능부가 반드시 카드 형의 형상으로는 한정되지 않지만, 이하의 설명에서는 IC 카드라 설명할 경우, 특히 설명이 없는 한 IC 카드 기능을 가지는 부분을 포함하는 것이다. 또한, 이러한 종류의 비접촉형 IC 카드는, RFID(Radio Frequency Identification)나 무선 IC 태그 등으로도 불리우며, 유닛으로 사용되는 경우라도 카드 형 이외에 라벨형, 코인형, 스틱형 등, 각종 형상의 것을 사용할 수 있지만, 본 명세서에서는 편의상 IC 카드라고 한다.
IC 카드 기능부가 리더·라이터와 무선 통신을 행하는 경우에는, 리더·라이터로부터의 전자기 유도에 의하여, IC 카드 기능부가 작동한다. 즉, IC 카드 측에서는, 리더·라이터가 출력하는 소정의 주파수의 반송파에 동조시키는 처리를 행하여, 그 검출된 반송파를 ASK(Amplitude shift keying) 변조 등으로 변조하여, 리더·라이터 측에 데이터를 보내도록 되어 있다. ASK 변조는, 디지털 신호를 반송파의 진폭의 차이로 나타내는 진폭 변조이다.
도 7은, 리더·라이터와 IC 카드의 통신 상태의 개요를 나타낸 도면이다. 상기 도면에 나타낸 바와 같이, 리더·라이터(1)는, 루프 안테나(2)를 구비하여, 소정 주파수의 반송파 F1(x)를 송신한다. IC 카드(3)도 루프 안테나(4)를 구비하고, 상기 루프 안테나(4)로 ASK 변조된 응답 파형 F2(x)를 송신하고, 리더·라이터(1)의 루프 안테나(2)는, 반송파 F1(x)와 응답 파형 F2(x)의 합성파를 수신한다.
특허 문헌 1에는, 비접촉형 IC 카드에 관하여 기재되어 있다.
IC 카드 기능부가 리더·라이터와 무선 통신을 행하는 경우에는, 리더·라이터로부터의 전자기 유도에 의하여, IC 카드 기능부가 작동하므로, 기본적으로는, IC 카드에 내장된 안테나와 리더·라이터가, 가능한 근접한 상태인 편이, 정확하게 무선 통신을 행할 수 있다. 그런데, IC 카드 기능부와 리더·라이터가 매우 근접한 상태일 경우에, 어떤 포인트에서 통신할 수 없는 상태가 발생하는 일이 있다.
전술한 바와 같이 통신할 수 없는 상태의 발생에 대하여 설명하면, IC 카드 기능부와 리더·라이터의 무선 통신은, 각각이 구비하는 전용 안테나 사이에서 행해지지만, 양쪽 안테나는 반송 주파수에 맞추어 동조를 취하고 있고, 전송 특성이 최적이 되도록 조정되어 있다. 그러나, 각각의 안테나는, 자유 공간 상에서 공진 주파수의 조정이 되어 있으므로, 거리가 가까워서 안테나끼리, 또는 안테나와 금속체가 결합되면, 본래의 특성이 없어지게 된다. 결합 상태에 따라서는, 안테나의 동조 주파수가 어긋나게 되면, 송수신 파형 사이의 위상의 어긋남이 커지고, 어떤 포인트에서 위상이 반전되는 현상이 생긴다.
도 8은, IC 카드와 리더·라이터의 거리와, 리더·라이터의 공진 주파수의 관계를 나타낸 도면이다. IC 카드와 리더·라이터와의 거리가 가까워질수록, 공진 주파수 fa는, 어느 거리까지는 대략 일정하게 되지만, 어느 거리보다 가까와지면, 상승한다.
이와 같은 공진 주파수의 변화가 있으면, 송수신 파형 사이의 위상의 어긋남이 발생하지만, 비접촉형 IC 카드에서 널리 사용되고 있은 ASK 변조의 경우, 송수신 파형의 합성파의 데이터 진폭으로 통신을 행하므로, 파형 사이의 위상이 어중간 한 상태가 되면, 데이터 진폭 변화가 캔슬된다. 이와 같이 캔슬되는 포인트는 통신이 성립되지 않기 때문에, 널(Null) 상태라고 한다.
도 9, 도 10 및 도 11은, IC 카드 기능부와 리더·라이터 사이의 무선 통신 상태의 예를 나타낸 도면이다. 도 9 ~ 도 11의 각 도면에 있어서, (a)는 리더·라이터가 송신하는 반송파 파형을 나타내고, (b)는 IC 카드 기능부로부터의 ASK 변조된 응답 파형을 나타내고, (c)는 양쪽 파형의 합성파를 나타내며, 상기 합성파가 리더·라이터로 검출되고, IC 카드로부터 송신된 데이터를 수신할 수 있다.
여기서, 도 9는, 리더·라이터로부터의 반송파와 IC 카드 기능부로부터의 응답파가 동일한 위상 상태의 경우이며, 도 11은, 리더·라이터로부터의 반송파와 IC 카드 기능부로부터의 응답파가 역 위상 상태의 경우이며, 도 10은, 도 9의 상태와 도 11의 상태의 중간의 어중간한 위상차 상태를 나타내고 있다.
도 9에 나타낸 바와 같이, 리더·라이터로부터의 반송파와 IC 카드 기능부로부터의 응답파가 동일 위상 상태의 경우에는, 도 9c에 나타낸 합성파에는, ASK 변조된 응답 파형에 대응한 레벨 변화가 나타나고, 리더·라이터에서 정확하게 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 도 11에 나타낸 바와 같이, 리더·라이터로부터의 반송파와 IC 카드 기능부로부터의 응답파가 역 위상 상태의 경우에는, 도 11c에 나타낸 합성파에는, ASK 변조된 응답 파형과 반대의 레벨 변화가 나타나고, 파형 변화가 도 9의 동일 위상 상태와는 반대이지만, 이 경우에도 리더·라이터에서 정확하게 데이터를 수신할 수 있다.
이에 비하여, 도 10의 어중간한 위상 차 상태의 경우에는, 도 10c에 나타낸 합성파로서, 거의 레벨 변화가 없고, 리더·라이터에서 데이터를 수신 불가능한 상태가 된다. 도 10의 상태가 상기 널 상태이다.
이와 같은 도 9 ~ 도 11의 상태의 변화는, IC 카드 측의 안테나와 리더·라이터 측의 안테나의 거리에 의해 변화되고, 예를 들면 IC 카드와 리더·라이터의 거리가 어는 정도 떨어진 경우에는, 도 9에 나타낸 동일 위상 상태가 되고, IC 카드와 리더·라이터의 거리가 극히 접근한 경우에는, 도 11에 나타낸 비접촉형 IC 상태가 되어, 그 도중의 특정한 포인트에서, 도 10에 나타낸 널 상태가 발생한다.
도 12는, IC 카드(태그)의 동조 주파수 f0와 리더·라이터의 동조 주파수 f0의 관계의 예를 나타낸 도면으로서, 양쪽 주파수가 일정한 관계가 되는 범위에서, 통신할 수 없는 널 영역이 발생하고 있다.
이와 같은 널 상태의 발생을 방지하기 위해서는, 위상 반전이 일어나지 않도록, 안테나 형상을 연구하거나, 또는 IC 카드 기능부를 휴대 단말기에 내장한 때에, 금속체를 가능한 한 사용하지 않는 구조로 하는 등이 고려되지만, 안테나 형상 등에서의 대처에는 한계가 있어, 널 상태의 발생을 완전하게 방지할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 리더·라이터와 비접촉으로 무선 통신을 행할 때, 널 상태의 발생을 효과적으로 방지하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.
본 발명은, 근접한 무선 통신 단말기와 무선 통신을 행하는 리더·라이터에 있어서, 소정 주파수의 반송파를 송신하고, 반송파 및 무선 통신 단말기로부터 송신되는 반송파를 변조한 신호의 합성파를 수신하는 안테나와, 안테나로 수신된 합성파를 복조하는 복조부와, 무선 통신 단말기가 근접했을 때, 안테나로 수신한 합성파에 포함되는 변조 성분을 검출하기 곤란한지를 판정하는 판정부와, 판정부가 변조 성분의 검출이 곤란한 것으로 판정한 경우에, 복조부에 입력되는 반송파의 성분을 감소시키는 반송파 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 하여, 수신한 합성파에 포함되는 변조 성분의 검출이 곤란한 상태, 즉 무선 통신 단말기와의 위치 관계로서, 널 상태가 발생한 것이 검출된 경우에, 리더·라이터가 취급하는 반송파가 약해져서, 결과적으로 널 상태가 회피된다.
[실시예]
이하, 본 발명의 제1 실시예를, 도 1 ~ 도 4를 참조하여 설명한다.
본 실시예에서는, 비접촉형 IC 카드와 통신을 행하는 리더·라이터에 적용한 예를 설명하고 있다. 도 1은 시스템 구성예를 나타내고 있고, 비접촉형 IC 카드 기능부에 해당하는 RFID부(51)은 휴대 단말 기기(50)에 내장되어 있다. 유닛 IC 카드의 경우에는, RFID부(51)만으로 구성된다. 이와 같은 구성을 가지는 휴대 단말 기기(50)를, 소정의 장소에 설치된 리더·라이터(10)에 근접시키고, 리더·라이터(10)와 양방향의 통신을 행하여, 리더·라이터(10) 측에서 RFID부(51)를 인증하는 처리나, 과금 처리 등이 행해진다. 리더·라이터(10)와 RFID부(51)가 통신 가능한 거리는, 수 cm로부터 수십 cm정도의 근거리이다.
여기서 본 실시예의 경우에는, 리더·라이터(10)와 인접한 위치에, 보조 송 신기(30)를 설치하여, 리더·라이터(10) 측에서 검출한 통신 상태에 따라, 보조 송신기(30)의 안테나(31)로부터 소정 주파수의 신호를 송신하도록 되어 있다. 보조 송신기(30)로부터 신호를 송신시키는 처리 및 구성에 대하여는 후술한다.
리더·라이터(10)와 RFID부(51)의 통신 상태로서는, 리더·라이터(10)의 안테나(11)로부터 소정 주파수(예를 들면 13.56MHz)의 반송파 F1(x)가 송신되고, 상기 반송파 F1(x)는 RFID부(51)에서 수신된다. RFID부(51)에서는, 수신한 반송파 F1(x)에 대한 응답파 F2(x)가 생성되고, 그 응답파 F2(x)가 송신된다. 상기 응답파 F2(x)는, 인증, 결제 등의 위한 데이터에 기초하여, ASK 변조(진폭 변조)된 파형이다. 그리고, 리더·라이터(10)에서는, 자신이 송신하는 반송파 F1(x)와, RFID부(51)로부터 송신되는 응답파 F2(x)의 합성파 F1(x) + F2(x)가 수신된다.
그리고, 리더·라이터(10)에서는, 그 수신한 합성파 F1(x) + F2(x)가, 전술한 널 상태인지의 여부를 판단하여, 널 상태인 것을 검출한 경우에는, 보조 송신기(30)가 기동하여, 보조 송신기(30)의 안테나(31)로부터, 널 상태를 회피시키는 신호 F3(x)가 송신된다. 상기 신호 F3(x)의 송신에서, 리더·라이터(10)가 수신하는 합성파는, F1(x) + F2(x) + F3(x)가 된다. 그리고, 각 신호 F1(x), F2(x), F3(x)의 주파수는 모두 동일하며, 널 상태를 회피시키는 신호 F3(x)로서는, 리더·라이터(10)가 송신하는 반송파 F1(x)가 약해지도록 작용하는 신호이다.
구체적인 예를 나타내어 설명하면, 반송파 F1(x) = Asin(ωx)이라 하고, 재합성용 신호 F3(x) = Bsin(ωx ＋ θ)라 하고, A = B, θ = π라 하면, F3(x) = Asin(ωx ＋ π) = －Asin(ωx) = －F1(x)가 된다. 따라서, F1(x) + F2(x) + F3(x) = F1(x) + F2(x) - F1(x) = F2(x)가 되어, 반송파 F1(x)와 응답파 F2(x)의 위상의 어긋남에 의해 숨겨진 응답파 F2(x)를, 리더·라이터(10) 측에서 추출 가능하게 된다.
도 2는 리더·라이터(10)의 구체적인 구성예를 나타낸 도면이다. 먼저 수신 구성에 대하여 설명하면, 안테나(11)에서 수신된 신호는, 동조부(12)를 통하여 앰프·필터부(13)에 공급되고, 앰프·필터부(13)에서 증폭 및 필터링되어 송수신 블록(20) 내의 복조 회로(21)에 공급된다. 복조 회로(21)에서는, 수신 신호로부터 ASK 변조된 데이터를 복조하고, 그 복조 데이터는 제어부(24)에 공급된다. 복조 회로(21)에는, PLL(Phase Locked Loop)회로(22)로부터 수신 신호와 동기된 기준 주파수 신호가 공급되고, 그 기준 신호를 사용하여 복조 처리가 행해진다. 상기PLL 회로(22)에는, 클록 발생부(23)로부터, 기준 클록이 공급되어, 이 클록과 수신 데이터를 사용한 PLL 처리가 행해진다. 기준 클록은, 송수신 블록(20) 내의 제어부(24) 등에도 공급된다.
도 2에 나타낸 리더·라이터(10)의 송신 구성으로서는, 제어부(24)로부터 출력된 송신 데이터는 변조 회로(25)에 공급되어 반송파 주파수로 변조되고, 드라이브 회로(14)에 공급되며, 소정 출력의 송신 신호가 생성된다. 상기 드라이브 회로(14)는, 저항기(15)를 통하여, 동조부(12) 및 안테나(11)에 접속되고, 안테나(11)로부터 송신 신호가 무선 송신된다. 그리고, 상기 동조부(12)는, 안테나(11)의 동조 주파수 특성을, 반송파 주파수로 하는 회로이다. 또한, 상기 저항기(15)는 무선 통신 상태를 검출하기 위해 접속되며, 비교적 저항값이 작은 저항기 이다.
드라이브 회로(14)와 동조부(12) 사이에 접속된 저항기(15)의 일단(a점) 및 타단(b점)의 전압을, 송수신 블록(20) 내의 비교부(26)와 비교하여, 양쪽 전압의 차이를 제어부(24)에서 판단하도록 구성되어 있다. 상기 제어부(24)에서는, 상기 비교부(26)에서 검출되는 전압 차이가 소정 상태의 경우에, 상기 리더·라이터(10)와 근접한 휴대 단말 기기(50)(또는 IC 카드)의 무선 통신 상태가, 이미 설명한 널 상태(또는 널 상태에 가까운 상태)인 것으로 판단한다. 널 상태인 것으로 판단한 경우에는, 제어 신호를 보조 송신기(30)에 출력한다.
여기서, 제어부(24)가 저항기(15)의 양단의 전위차로부터 널 상태를 판단하는 원리에 대하여 설명하면, 드라이브 회로(14)의 출력 측인 저항기(15)의 일단(a점)의 전위는, IC 카드 등과 무선 통신중과, 무선 통신하고 있지 않은 상태중의 어느 상태에서도 거의 일정하게 된다. 이에 비해, IC 카드나 휴대 단말 기기 등이 리더·라이터(10)에 접근하면, 리더·라이터(10)의 공진 주파수가 상승하고, 공진 주파수가 반송파 주파수로부터 벗어나므로, 안테나와 드라이브 회로(14)의 출력 사이에 임피던스 부정합이 생기고, 결과적으로, 저항기(15)의 타단(b점)의 전압이 강하한다. 이러한 전압의 강하를 검출하여, 미리 설정한 기준이 되는 전압값 이하가 되는 것을 제어부(24)에서 판단함으로써, IC 카드나 휴대 단말 기기 등의 상대가 리더·라이터(10)에 근접한 거리가 추정되고, 기준이 되는 전압(즉 비교부(26)에서의 전압 차이)를 적절하게 설정함으로써, 널 상태가 발생할 가능성이 높은 거리인 것으로 판단(추정)된다. 이와 같이 하여 판단함으로써, 제어부(24)에서 널 상태인 지의 여부가 판단되고, 널 상태인 것으고 판단 될 경우에, 보조 송신기(30)에 신호 F3(x)를 송신할 것을 지시하는 제어 신호를 송신한다.
도 3은, 보조 송신기(30)의 구성예를 나타낸 것이다. 보조 송신기(30)는 제어부(32)를 구비하고, 리더·라이터(10)로부터 전송되는 제어 신호를 수신하며, 상기 제어 신호로 지시된 내용에 따라, 주파수 발생 회로(33)에서, 반송파 주파수의 신호를 발생시키고, 그 발생된 신호를 드라이브 회로(34)에서 소정의 송신 출력으로서, 안테나(31)에 공급하고, 안테나(31)로부터 무선 송신시킨다. 상기 보조 송신기(30)로부터 송신되는 신호가, 도 1을 참조하여 설명한 신호 F3(x)가 되고, 널 상태의 경우에 반송파 F1(x)가 약해지도록 작용하는 신호로서 기능한다. 그리고, 신호 F3(x)는, 리더·라이터(10)로부터 송신되는 반송파 F1(x)와 그 주파수가 동일하지만, 위상이 반대인 신호이며, 반송파 F1(x)보다 약간 레벨이 약한 신호이다.
여기서, 도 4를 참조하여 본 실시예에서의 처리에 의하여 널 상태가 회피되는 예에 대하여 설명하면, 보통 때(즉 신호 F3(x)가 송신되고 있지 않을 때), 리더·라이터(10)에서 통신중에 수신되는 신호는, 리더·라이터 자신이 송신하는 반송파 F1(x)와, RFID 측이 송신하는 응답파 F2(x)의 합성파 F1(x) + F2(x)가 된다. 도 4a는, 합성파 F1(x) + F2(x)의 파형 예를 나타내고, 이 상태에서는 널 상태가 되어 진폭 변화가 거의 없는 상태가 되어 있다.
이와 같은 신호 상태가 되어 있는 경우에, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 널 상태의 발생을 없애도록 반송파 주파수의 신호 F3(x)를 생성시킨다. 이와 같은 신호의 송신이 있으면, 결과적으로 리더·라이터에서 수신되는 신호는, 도 4c에 나타낸 합성파 F1(x) + F2(x) + F3(x)가 되고, 반송파 F1(x)의 신호 성분이 약해져서, 신호 F2(x)에 대응한 진폭 변화가 나타나게 되어, 상대로부터 송신된 데이터를 복조 가능하게 된다.
이와 같이 하여 리더·라이터(10)에 근접하여 배치된 보조 송신기(30)로부터의 신호에 의하여 널 상태의 발생을 회피할 수 있으므로, 리더·라이터와 RFID 측 사이에서 무선 통신이 양호하게 행해지게 된다. 특히, IC 카드나 휴대 단말 기기 등으로 구성되는 RFID 측에서의 널 상태에 대하여 대처할 필요가 없으며, 각종 RFID와 양호하게 근거리 무선 통신이 가능하게 된다.
다음에, 본 발명의 제2 실시예를, 도 5를 참조하여 설명한다. 본 실시예도, IC 카드나 휴대 단말 기기 등에 구성되는 RFID와 근거리 무선 통신을 행하는 리더·라이터에 적용시킨 예이며, 본 실시예에서는, 리더·라이터 단독으로 널 상태를 회피하도록 구성된 상태를 나타낸다.
도 5는 본 실시예에어서의 리더·라이터(100)의 구성을 나타낸 도면이다. 먼저 수신 구성에 대하여 설명하면, 안테나(101)에서 수신된 신호는, 동조부(102)를 통하여 앰프·필터부(103)에 공급되고, 앰프·필터부(103)에서 증폭 및 필터링되고, 송수신 블록(120) 내의 복조 회로(121)에 공급된다. 복조 회로(121)에서는, 수신 신호로부터 ASK 변조된 데이터를 복조하고, 그 복조 데이터는 제어부(124)에 공급된다. 복조 회로(121)에는, PLL 회로(122)로부터 수신 신호와 동기된 기준 주파수 신호가 공급되고, 그 기준 신호를 사용하여 복조 처리가 행해진다. PLL 회로(122)에는, 클록 발생부(123)로부터, 기준 클록이 공급되고, 이 클록과 수신 데 이터를 사용한 PLL 처리가 행해진다. 기준 클록은, 송수신 블록(120) 내의 제어부(124) 등에도 공급된다.
리더·라이터(100)의 송신 구성으로서는, 제어부(124)로부터 출력된 송신 데이터는, 변조 회로(125)에 공급되어 반송파 주파수로 변조되고, 드라이브 회로(104)에 공급되며, 소정의 출력의 송신 신호가 생성된다. 상기 드라이브 회로(104)는, 동조부(102) 및 안테나(101)에 접속되고, 안테나(101)로부터 송신 신호가 무선 송신된다.
그리고 본 실시예의 리더·라이터(100)는, 널 상태 판별부(105)를 구비하고, 드라이브 회로(104)와 동조부(102)의 접속점에 얻어지는 신호 등으로부터, 널 상태에 해당하는 상태인지의 여부를 판별하여, 그 판별한 결과를 제어부(124)에 공급한다. 널 상태 판별부(105)의 구체적인 구성으로서는, 예를 들면 제1 실시예에서 설명한 도 2의 저항기(15)와 비교부(26)를 사용할 수 있다.
그리고, 송수신 블록(120)은, F3(x) 발생 회로(126)와, 상기 발생 회로(126)에서 발생한 신호와 앰프·필터(103)가 출력하는 수신 신호를 혼합하는 믹서(127)를 구비한다. F3(x)발생 회로(126)에서 발생하는 신호 F3(x)는, 제1 실시예에서 설명한 반송파 F1(x)를 약하게 하도록 작용하는 신호이며, 반송파와 동일한 주파수이며, 역 위상의 신호이다.
이와 같은 구성으로서, 널 상태 판별부(105)로부터 제어부(124)에 널 상태인 것을 나타내는 신호가 공급된 경우에는, 제어부(124)의 제어에 의하여, F3(x) 발생 회로(126)에서 신호 F3(x)를 발생시켜서, 믹서(127)에서 수신 신호와 혼합한다. 이로써, 송수신 블록(120) 내의 복조 회로(121)에 공급되는 신호는, 널 상태가 회피된 진폭 변화가 나타나는 양호한 신호가 되어, 양호하게 통신 상대로부터의 데이터가 복조 가능하게 된다. 즉, 이미 설명한 도 4a에 나타낸 신호와, 도 4b에 나타낸 신호가, 믹서(127)에서 혼합되게 되고, 도 4c에 나타낸 합성파가, 복조 회로(121)에 입력되게 된다. 따라서, 전술한 제1 실시예의 경우와 마찬가지로, 양호한 근거리 무선 통신이 가능하게 된다.
다음에, 본 발명의 제3 실시예를, 도 6을 참조하여 설명한다. 본 실시예도, IC 카드나 휴대 단말 기기 등에 구성되는 RFID와 근거리 무선 통신을 행하는 리더·라이터에 적용시킨 예이며, 본 실시예에서는, 리더·라이터의 송신 측에서의 처리에 의하여, 널 상태를 회피하도록 구성되어 있다.
도 6은 본 실시예에서의 리더·라이터(200)의 구성을 나타낸 도면이다. 먼저 수신 구성에 대하여 설명하면, 안테나(201)로 수신된 신호는, 동조부(202)를 통하여 앰프·필터부(203)에 공급되고, 앰프·필터부(203)에서 증폭 및 필터링되어 송수신 블록(220) 내의 복조 회로(221)에 공급된다. 복조 회로(221)에서는, 수신 신호로부터 ASK 변조된 데이터를 복조하고, 그 복조 데이터는 제어부(224)에 공급된다. 복조 회로(221)에는, PLL 회로(222)로부터 수신 신호와 동기한 기준 주파수 신호가 공급되고, 그 기준 신호를 사용하여 복조 처리가 행해진다. PLL 회로(222)에는, 클록 발생부(223)로부터, 기준 클록이 공급되어, 이 클록과 수신 데이터를 사용한 PLL 처리가 행해진다. 기준 클록은, 송수신 블록(220) 내의 제어부(224) 등에도 공급된다.
리더·라이터(200)의 송신 구성으로서는, 제어부(224)로부터의 출력된 송신 데이터는, 변조 회로(225)에 공급되어 반송파 주파수로 변조되고, 드라이브 회로(204)에 공급하며, 소정의 출력의 송신 신호가 생성된다. 드라이브 회로(204)는, 동조부(202) 및 안테나(201)에 접속되고, 안테나(201)로부터 송신 신호가 무선 송신된다. 그리고, 본 실시예의 드라이브 회로(204)는, 송신 신호의 송신 출력을, 제어부(224)로부터의 지시에 의하여 약하고 할 수 있도록 되어 있다.
그리고 본 실시예의 리더·라이터(200)는, 널 상태 판별부(205)를 구비하고, 드라이브 회로(204)와 동조부(202)의 접속점에 얻어지는 신호 등으로부터, 널 상태에 해당하는지의 여부를 판별하여, 그 판별한 결과를 제어부(224)에 공급한다. 널 상태 판별부(205)의 구체적인 구성으로서는, 예를 들면 제1 실시예에서 설명한 도 2의 저항기(15)와 비교부(26)를 사용할 수 있다.
그리고, 송수신 블록(220)은, 널 상태 판별부(205)로부터 제어부(224)에 널 상태인 것을 나타내는 신호가 공급된 경우에는, 드라이브 회로(204)가 출력하는 반송파 성분을 약하게 하는 지시를 행하고, 안테나(201)로부터 무선 송신되는 신호 상태를 변화시킨다. 여기서의 반송파 성분을 약하게 하는 처리로서는, 이미 설명한 반송파 F1(x)에 신호 F3(x)를 혼합한 상태의 반송파로 하는 처리이다. 이와 같은 처리를 행함으로써, 결과적으로 상기 리더·라이터(200)가 수신하는 신호가, 널 상태가 회피된, 도 4c에 나태낸 상태가 되고, 도 4c에 나타낸 합성파가 수신되어, 복조 회로(221)에 입력되게 된다. 따라서, 전술한 제1 및 제2 실시예의 경우와 마찬가지로, 양호한 근거리 무선 통신이 가능하게 된다.
본 발명은, 휴대 전화 단말기 장치 이외의 휴대 단말기 장치(예를 들면 PDA: Personal Digital Assistance 등의 휴대용 정보 처리 단말기)에, IC 카드나 IC태그를 내장 또는 장착시켰을 경우에도 적용 가능하다.
본 발명에 따르면, 수신한 합성파에 포함되는 변조 성분의 검출이 곤란한 상태, 즉 무선 통신 단말기와의 위치 관계로서, 널 상태가 발생한 것이 검출된 경우에, 리더·라이터가 취급하는 반송파가 약해져서, 결과적으로 널 상태가 회피된다.

Claims (7)

  1. 근접한 무선 통신 단말기와 무선 통신을 행하는 리더·라이터(reader/writer)로서,
    소정 주파수의 반송파(搬送波)를 송신하고, 상기 반송파, 및 상기 무선 통신 단말기로부터 송신되는, 상기 반송파를 변조한 신호의 합성파를 수신하는 안테나와,
    상기 안테나에서 수신된 합성파를 복조(複調)하는 복조부와,
    상기 무선 통신 단말기가 근접한 때에, 상기 안테나에서 수신된 합성파에 포함되는 변조(變調) 성분의 검출이 곤란한지의 여부를 판정하는 판정부와,
    상기 판정부에서, 상기 변조 성분의 검출이 곤란한 것으로 판정한 경우에, 상기 복조부에 입력되는 상기 반송파의 성분을 감소시키는 반송파 제어부를
    구비한 것을 특징으로 하는 리더·라이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반송파 제어부는, 상기 반송파에 대해서 역위상의 신호를 상기 안테나의 근방에 설치한 보조 안테나로부터 무선 송신함으로써, 상기 복조부에 입력되는 상기 반송파의 성분을 감소시키는 것을 특징으로 하는 리더·라이터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반송파 제어부는, 상기 안테나가 수신한 합성파 및 상기 합성파에 포함되는 상기 반송파의 성분을 감소시키는 신호를 믹서(mixer)에서 혼합함으로써, 상기 복조부에 입력되는 상기 반송파의 성분을 감소시키는 것을 특징으로 하는 리더·라이터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반송파 제어부는, 상기 안테나가 송신하는 상기 반송파의 출력 레벨을 저하시킴으로써, 상기 복조부에 입력되는 상기 반송파의 성분을 감소시키는 것을 특징으로 하는 리더·라이터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 안테나가 수신하는 합성파는, 상기 무선 통신 단말기에서 진폭이 변조된 신호를 포함하는 합성파이며, 상기 판정부에서의 변조 성분의 검출이 곤란한지의 여부에 대한 판정은, 상기 합성파의 진폭 변화를 판별할 수 없는 상태의 판정인 것을 특징으로 하는 리더·라이터.
  6. 제5항에 있어서,
    수신된 상기 합성파가 공급되는 저항기의 양단 전압에 기초하여, 상기 판정을 행하는 것을 특징으로 하는 리더·라이터.
  7. 근접한 무선 통신 단말기와 무선 통신을 행하는 리더·라이터의 통신 방법으로서,
    소정 주파수의 반송파를 송신하고, 상기 반송파, 및 상기 무선 통신 단말기로부터 송신되는, 상기 반송파를 변조한 신호의 합성파를 수신하고,
    수신된 상기 합성파를 복조하고,
    상기 무선 통신 단말기가 근접한 때에, 수신한 상기 합성파에 포함되는 변조 성분의 검출이 곤란한지의 여부를 판정하고,
    상기 변조 성분의 검출이 곤란한 것으로 판정된 경우에, 복조되는 상기 합성파에 포함되는 상기 반송파의 성분을 감소시키는 것을
    특징으로 하는 리더·라이터의 통신 방법.
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