WO2006008816A1

WO2006008816A1 - 非接触型端末及びリーダライタ装置

Info

Publication number: WO2006008816A1
Application number: PCT/JP2004/010414
Authority: WO
Inventors: Masataka Ohtsuka; Toru Fukasawa
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2004-07-22
Filing date: 2004-07-22
Publication date: 2006-01-26
Also published as: JPWO2006008816A1

Abstract

　アンテナ素子１１～１３により受信された電波を測定する電力測定部１８と、その電力測定部１８により測定された各電波の電力を相互に比較し、アンテナ素子１１～１３の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するアンテナ素子選択部１９とを設け、そのアンテナ素子選択部１９により選択されたアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置２と電波を送受信する。

Description

明細書

非接触型端末及びリーダライタ装置

技術分野

[0001] この発明は、リーダライタ装置から送信される電波を受信すると、その受信信号を整流して電力をチャージし、その電力を利用して動作する非接触型端末と、非接触型端末と電波を送受信するリーダライタ装置とに関するものである。

背景技術

[0002] RF— IDタグなどの非接触型端末は、一般的に電池などの電源を搭載していない。

そのため、内蔵のアンテナカ^ーダライタ装置から送信される電波を受信すると、検波器がその電波を整流して電力をコンデンサなどに蓄積することにより、駆動用の電力を確保する。

RF— IDタグは、以後、コンデンサに蓄積された電力を利用して、リーダライタ装置と電波の送受信などを実施する。

[0003] RF-IDタグ力例えば ICカードなどに実装される場合、リーダライタ装置に対する I Cカードの向きによっては、電波の受信感度が劣化することがあるので、相互に直交する 2本のアンテナをショットキバリアダイオードを介して接続することにより、円偏波面を構成して、角度依存性を解消してレ、るものが開発されている（例えば、特許文献 1を参照）。

[0004] なお、 RF— IDタグに割り当てられる電波の周波数は、各国毎に異なるので、 RF-I Dタグを出荷する際に、アンテナの長さを変更するなどの設計変更が必要である。

RF— IDタグ用のアンテナではなレ、が、通信対象の装置に合わせて所望の周波数で動作できるようにするため、放射板の接続点に可変容量を設置し、その可変容量を手動で操作すれば、放射板の放射抵抗値を調整することが可能なアンテナ装置が以下の特許文献 2に開示されている。

[0005] 特許文献 1 :特開平 5 - 282505号公報（段落番号 [0011]から [0015]、図 1)

特許文献 2 :特開 2000-124728号公報（段落番号 [0013]から [0017]、図 1)

[0006] 従来の非接触型端末は以上のように構成されているので、リーダライタ装置に対する向きが変化しても、電波の受信感度の劣化を防止することができる。しかし、リーダライタ装置と送受信する電波の周波数は特定の周波数に限られ、他の周波数に対応できるようにするには、アンテナの長さを変更するなどの設計変更が必要となる課題があった。

なお、上記特許文献 2では、可変容量を手動で操作すれば、周波数を変更することができるが、自動的に周波数を変更する技術は備えてレ、なレ、。

[0007] この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、リーダライタ装置と電波を送受信するに際して、複数の周波数に対応することができる非接触型端末を得ることを目的とする。

また、この発明は、非接触型端末を初期化することができるリーダライタ装置を得ることを目的とする。

発明の開示

[0008] この発明に係る非接触型端末は、複数のアンテナ素子により受信された電波を検波し、各電波の電力を測定する電力測定手段と、その電力測定手段により測定された各電波の電力を相互に比較し、複数のアンテナ素子の中から、電力が最大の電波を受信してレ、るアンテナ素子を選択するアンテナ素子選択手段とを設け、そのアンテナ素子選択手段により選択されたアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置と電波を送受信するようにしたものである。

[0009] このことによって、リーダライタ装置と電波を送受信するに際して、複数の周波数に対応することができるなどの効果がある。

図面の簡単な説明

[0010] [図 1]この発明の実施の形態 1による非接触型端末とリーダライタ装置からなるシステムを示す構成図である。

[図 2]この発明の実施の形態 1による非接触型端末を示す構成図である。

[図 3]この発明の実施の形態 1によるリーダライタ装置を示す構成図である。

[図 4]この発明の実施の形態 4による非接触型端末を示す構成図である。

[図 5]この発明の実施の形態 5による非接触型端末を示す構成図である。

[図 6]この発明の実施の形態 6による非接触型端末を示す構成図である。 [図 7]この発明の実施の形態 7による非接触型端末を示す構成図である。

[図 8]この発明の実施の形態 8による非接触型端末を示す構成図である。

発明を実施するための最良の形態

[0011] 以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。

実施の形態 1.

図 1はこの発明の実施の形態 1による非接触型端末とリーダライタ装置からなるシステムを示す構成図である。また、図 2はこの発明の実施の形態 1による非接触型端末を示す構成図であり、図 3はこの発明の実施の形態 1によるリーダライタ装置を示す構成図である。

[0012] 図において、非接触型端末 1は例えば商品などに貼り付けられる RF-IDタグなどが該当し、リーダライタ装置 2から送信される電波を受信すると、その受信信号を整流して電力をチャージし、その電力を利用して動作する。

リーダライタ装置 2は非接触型端末 1と電波を送受信して、非接触型端末 1のメモリに格納されてレ、るデータの読み書きなどを実施する。

[0013] 非接触型端末 1のアンテナ素子 11は励振する周波数が flであるマイクロストリップアンテナである。

非接触型端末 1のアンテナ素子 12は励振する周波数が f2であるマイクロストリップアンテナである。

非接触型端末 1のアンテナ素子 13は励振する周波数が f3であるマイクロストリップアンテナである。

ここでは、アンテナ素子 11一 13がマイクロストリップアンテナであるものにつレヽて示したが、これに限るものではなぐ他の形式のアンテナでもよい。

[0014] 非接触型端末 1の切換スィッチ 14はアンテナ素子選択部 19の指示の下、アンテナ素子 11一 13のいずれかを検波器 15と接続する。

非接触型端末 1の検波器 15はアンテナ素子 11一 13により受信された電波を検波する。

非接触型端末 1の整流部 16は検波器 15により検波された電波を整流して駆動用の電力を生成し、その電力を電力蓄積部 17に蓄積する。

ここでは、整流部 16が検波器 15により検波された電波を整流するものについて示したが、整流部 16がアンテナ素子 11一 13により受信された電波を整流し、検波器 1 5が整流部 16により整流された電波を検波するようにしてもよい。また、検波器 15が整流部 16を内蔵するようにしてもよい。

[0015] 非接触型端末 1の電力蓄積部 17は例えばコンデンサなどから構成され、電力を蓄積する。

非接触型端末 1の電力測定部 18は電力蓄積部 17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、検波器 15により検波された電波の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。

なお、検波器 15及び電力測定部 18から電力測定手段が構成されている。

[0016] 非接触型端末 1のアンテナ素子選択部 19は電力蓄積部 17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、検波器 15の接続対象を順番に切り換える旨を指示する切換指令を切換スィッチ 14に出力する。また、電力測定部 18の内部メモリに格納されてレ、る各電波の電力を相互に比較し、アンテナ素子 11一 13の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択する。例えば、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子がアンテナ素子 12であれば、検波器 15の接続対象をアンテナ素子 12に設定する旨を指示する設定指令を切換スィッチ 14に出力する。

なお、切換スィッチ 14及びアンテナ素子選択部 19からアンテナ素子選択手段が構成されている。

[0017] 非接触型端末 1の送受信処理部 20は電力蓄積部 17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、アンテナ素子選択部 19により選択されたアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置 ₂と電波を送受信するとともに、その電波の変調処理や復調処理などを実施する。なお、送受信処理部 20は送受信手段を構成している。

[0018] 非接触型端末 1のメモリ 21は例えば商品の識別コードや試験結果などを格納している。

IC30は切換スィッチ 14、検波器 15、整流部 16、電力蓄積部 17、電力測定部 18、アンテナ素子選択部 19、送受信処理部 20及びメモリ 21などを実装している。 [0019] リーダライタ装置 2の送信処理部 32は端末検知部 34の指示の下、近傍に存在する非接触型端末 1を検知する際に、アンテナ 31から基準レベル Sより電力が大きい検知用電波を放射する。また、通信制御部 35の指示の下、アンテナ 31から基準レベル Sの信号用電波を放射する。

リーダライタ装置 2の受信処理部 33は非接触型端末 1から送信された検知用電波に対する応答電波の受信処理を実施する。また、非接触型端末 1から送信された信号用電波の受信処理を実施する。

[0020] リーダライタ装置 2の端末検知部 34はアンテナ 31から検知用電波が放射されたのち、アンテナ 31が非接触型端末 1から送信された応答電波を受信して、受信処理部 33が受信処理を実施すると、非接触型端末 1の存在を検知する。

[0021] なお、アンテナ 31、送信処理部 32及び端末検知部 34から検知用電波送信手段が構成されている。

また、アンテナ 31、受信処理部 33及び端末検知部 34から検知手段が構成されている。

[0022] リーダライタ装置 2の通信制御部 35は端末検知部 34により存在が検知された非接触型端末 1に対して電力が基準レベル Sの信号用電波の送信を送信処理部 32に指示する一方、非接触型端末 1から送信される信号用電波の受信処理の実施を受信処理部 33に指示する。

なお、送信処理部 32、受信処理部 33及び通信制御部 35から信号用電波送受信手段が構成されている。

リーダライタ装置 2のメモリ 36は非接触型端末 1に書き込むデータや、非接触型端末 1から取得したデータを格納している。

[0023] 次に動作について説明する。

リーダライタ装置 ₂は、自己の通信エリア内に存在する非接触型端末 1を検知するため、例えば、一定時間おきに、アンテナ 31から基準レベル Sより電力が大きい検知用電波を放射する。

具体的には下記の通りである。

[0024] リーダライタ装置 2の送信処理部 32は、端末検知部 34の指示の下、例えば、一定時間おきに、アンテナ 31から基準レベル Sより電力が大きい検知用電波を放射する。ここで、検知用電波の電力が基準レベル Sより大きい理由は、励振する周波数が相互に異なるアンテナ素子 11一 13の何れにおいても、検知用電波を受信できるようにするためである。即ち、検知用電波の電力が大きい場合、検知用電波の周波数がァンテナ素子の周波数と多少異なっても、その検知用電波を受信することができるからである。

[0025] リーダライタ装置 2から検知用電波が放射されたとき、例えば、非接触型端末 1のァンテナ素子 11が検波器 15と接続されている場合、非接触型端末 1の検波器 15は、アンテナ素子 11により受信された検知用電波を検波する。

非接触型端末 1の整流部 16は、検波器 15がアンテナ素子 11により受信された検知用電波を検波すると、その検知用電波を整流して駆動用の電力を生成し、その電力を電力蓄積部 17に蓄積する。

[0026] 非接触型端末 1の電力測定部 18は、電力蓄積部 17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、検波器 15により検波された検知用電波（アンテナ素子 11により受信された検知用電波）の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。非接触型端末 1のアンテナ素子選択部 19は、電力蓄積部 17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、電力測定部 18がアンテナ素子 11により受信された検知用電波の電力を測定すると、検波器 15の接続対象をアンテナ素子 12に切り換える旨を指示する切換指令を切換スィッチ 14に出力する。

[0027] これにより、非接触型端末 1の検波器 15は、アンテナ素子 12により受信された検知用電波を検波する。

非接触型端末 1の電力測定部 18は、検波器 15により検波された検知用電波（アンテナ素子 12により受信された検知用電波）の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。

[0028] 非接触型端末 1のアンテナ素子選択部 19は、電力測定部 18がアンテナ素子 12により受信された検知用電波の電力を測定すると、検波器 15の接続対象をアンテナ素子 13に切り換える旨を指示する切換指令を切換スィッチ 14に出力する。

[0029] これにより、非接触型端末 1の検波器 15は、アンテナ素子 13により受信された検知用電波を検波する。

非接触型端末 1の電力測定部 18は、検波器 15により検波された検知用電波（アンテナ素子 13により受信された検知用電波）の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。

[0030] 非接触型端末 1のアンテナ素子選択部 19は、電力測定部 18がアンテナ素子 13により受信された検知用電波の電力を測定すると、電力測定部 18の内部メモリに格納されている各電波の電力を相互に比較する。

即ち、アンテナ素子 11により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子 12により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子 13により受信された検知用電波の電力とを相互に比較する。

[0031] 非接触型端末 1のアンテナ素子選択部 19は、アンテナ素子 11一 13の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択する。

例えば、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子がアンテナ素子 12であれば、検波器 15の接続対象をアンテナ素子 12に設定する旨を指示する設定指令を切換スィッチ 14に出力する。

[0032] 非接触型端末 1の切換スィッチ 14は、アンテナ素子選択部 19から例えば検波器 1

5の接続対象をアンテナ素子 12に設定する旨を指示する設定指令を受けると、検波器 15の接続対象をアンテナ素子 12に設定する。

[0033] 非接触型端末 1の送受信処理部 20は、電力蓄積部 17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、切換スィッチ 14が検波器 15の接続対象をアンテナ素子 12に設定すると、アンテナ素子 12から検知用電波に対する応答電波を放射する。なお、応答電波には、例えば、非接触型端末 1を識別する HD情報などを含むものとする。

[0034] リーダライタ装置 2の受信処理部 33は、アンテナ 31が非接触型端末 1から送信された応答電波を受信すると、その応答電波を復調するなどの受信処理を実施して、非接触型端末 1を識別する ro情報などを取得する。

リーダライタ装置 2の端末検知部 34は、アンテナ 31から検知用電波が放射されたのち、アンテナ 31が非接触型端末 1から送信された応答電波を受信して、受信処理部 33が受信処理を実施すると、非接触型端末 1の存在を検知する。また、端末検知部 34は、受信処理部 33により取得された情報から非接触型端末 1を特定し、その ro情報をメモリ 36に格納する。

[0035] リーダライタ装置 2の通信制御部 35は、端末検知部 34が非接触型端末 1の存在を検知すると、その非接触型端末 1に対する信号用電波の送信を送信処理部 32に指示する。

ここで、信号用電波は、非接触型端末 1のメモリ 21に格納されているデータの送信を要求する送信要求信号を含む場合や、非接触型端末 1のメモリ 21に格納されているデータの書換を要求する書換要求信号を含む場合や、非接触型端末 1のメモリ 21 に新たなデータの書込みを要求する書込要求信号を含む場合などがある。

また、非接触型端末 1の電力蓄積部 17に対する電力の蓄積を指示する蓄積要求信号を含む場合がある。

[0036] リーダライタ装置 2の送信処理部 32は、通信制御部 35から信号用電波の送信指令を受けると、アンテナ 31から電力が基準レベル Sの信号用電波を放射する。

ここで、信号用電波の電力が基準レベル Sである理由は、検波器 15の接続対象が

、既に受信電力が最も大きいアンテナ素子 12に設定されており、アンテナ素子 11,

13が信号用電波を受信する必要がないからである。

[0037] 非接触型端末 1の検波器 15は、アンテナ素子 12が信号用電波を受信すると、その信号用電波を検波する。

非接触型端末 1の整流部 16は、検波器 15が蓄積要求信号を含む信号用電波を検波している場合、その信号用電波を整流して駆動用の電力を生成し、その電力を電力蓄積部 17に蓄積する。

[0038] 非接触型端末 1の送受信処理部 20は、電力蓄積部 17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、検波器 15が送信要求信号を含む信号用電波を検波している場合、メモリ 21に格納されているデータを取得し、アンテナ素子 12から当該データを含む信号用電波を放射する。

[0039] また、非接触型端末 1の送受信処理部 20は、検波器 15が書換要求信号を含む信号用電波を検波している場合、その書換要求信号にしたがってメモリ 21に格納されてレ、るデータの書換を実施する。また、非接触型端末 1の送受信処理部 20は、検波器 15が書込要求信号を含む信号用電波を検波している場合、その書込要求信号にしたがって新たなデータをメモリ 21に格納する。

[0040] リーダライタ装置 2の受信処理部 33は、アンテナ 31が非接触型端末 1から送信された信号用電波を受信すると、その信号用電波を復調するなどの受信処理を実施するリーダライタ装置 2の通信制御部 35は、受信処理部 33から復調信号を受けると、信号用電波に含まれているデータをメモリ 36に格納する。

[0041] 以上で明らかなように、この実施の形態 1によれば、アンテナ素子 11一 13により受信された電波を測定する電力測定部 18と、その電力測定部 18により測定された各電波の電力を相互に比較し、アンテナ素子 11一 13の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するアンテナ素子選択部 19とを設け、そのアンテナ素子選択部 19により選択されたアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置 2と電波を送受信するように構成したので、リーダライタ装置 2と電波を送受信するに際して、複数の周波数に対応することができる効果を奏する。

[0042] 実施の形態 2.

上記実施の形態 1では、リーダライタ装置 2が自己の通信エリア内に存在する非接触型端末 1を検知する際、アンテナ 31から検知用電波を放射するものについて示したが、通信対象のリーダライタ装置 2の使用周波数が常に同じである場合 (例えば、非接触型端末 1を日本国内でのみ使用し、他国で使用する可能性がなレ、場合)がある。

この実施の形態 2では、このような場合には、非接触型端末 1の初期化処理時に 1 回だけアンテナ素子を選択し、以後、そのアンテナ素子を固定的に使用するようにする。

[0043] 例えば、非接触型端末 1を出荷する際の初期化処理時に、リーダライタ装置 2が検知用電波を放射するようにする。リーダライタ装置 2以外の装置が検知用電波を放射するようにしてもよい。

非接触型端末 1のアンテナ素子選択部 19は、初期化処理時にリーダライタ装置 2 から検知用電波を受けると、上記実施の形態 1と同様にして、電力が最大の電波を受信してレ、るアンテナ素子を選択する。

以後、アンテナ素子選択部 19は、アンテナ素子の選択処理を実施せず、そのアンテナ素子を固定的に使用する。

[0044] 以上で明らかなように、この実施の形態 2によれば、非接触型端末 1の初期化処理時に 1回だけアンテナ素子を選択し、以後、そのアンテナ素子を固定的に使用するように構成したので、通信対象のリーダライタ装置 2の使用周波数が常に同じである場合には、不要なアンテナ素子の選択処理を省略することができる効果を奏する。

[0045] 実施の形態 3.

上記実施の形態 2では、非接触型端末 1の初期化処理時に 1回だけアンテナ素子を選択するものについて示したが、初期化を指示する初期化指令が与えられたときだけ、アンテナ素子の選択処理を実施するようにしてもょレ、。

これにより、不要なアンテナ素子の選択処理を省略することができる一方、周波数が変更されたような場合には、再度、アンテナ素子を選択することができる効果を奏する。

[0046] 実施の形態 4.

図 4はこの発明の実施の形態 4による非接触型端末を示す構成図であり、図において、図 2と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。

非接触型端末 1のアンテナ素子 41は励振する周波数が flであるマイクロストリップアンテナであり、アンテナ素子 11と偏波が異なる。

非接触型端末 1のアンテナ素子 42は励振する周波数が f2であるマイクロストリップアンテナであり、アンテナ素子 12と偏波が異なる。

非接触型端末 1のアンテナ素子 43は励振する周波数が f3であるマイクロストリップアンテナであり、アンテナ素子 13と偏波が異なる。

[0047] 非接触型端末 1の切換スィッチ 44はアンテナ素子選択部 45の指示の下、アンテナ素子 41一 43のいずれかを検波器 15と接続する。

非接触型端末 1のアンテナ素子選択部 45は電力蓄積部 17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、検波器 15の接続対象を順番に切り換える旨を指示する切換指令を切換スィッチ 14， 44に出力する。また、電力測定部 18の内部メモリに格納されている各電波の電力を相互に比較し、アンテナ素子 11一 13, 41— 43の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するとともに、そのアンテナ素子と励振する周波数が同一で偏波が異なるアンテナ素子を選択する。

なお、切換スィッチ 14, 44及びアンテナ素子選択部 45からアンテナ素子選択手段が構成されている。

[0048] 次に動作について説明する。

上記実施の形態 1では、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するが、そのアンテナ素子が例えば直線偏波のマイクロストリップアンテナである場合、リーダライタ装置 ₂に対する非接触型端末 1の向きが変化すると受信感度が劣化すること力 Sfeる。

この実施の形態 4では、リーダライタ装置 2に対する非接触型端末 1の向きが変化しても、受信感度の劣化を防止できるようにしている。

具体的には、以下の通りである。

[0049] 非接触型端末 1のアンテナ素子選択部 45は、電力蓄積部 17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、検波器 15の接続対象を順番に切り換える旨を指示する切換指令を切換スィッチ 14， 44に出力する。

これにより、例えば、検波器 15の接続対象が次のように順番に切り換わる。アンテナ素子 11→アンテナ素子 12→アンテナ素子 13→アンテナ素子 41→アンテナ素子 42→アンテナ素子 43

[0050] この場合、非接触型端末 1の電力測定部 18は、上記の順番で、検波器 15により検波された検知用電波の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。

[0051] 非接触型端末 1のアンテナ素子選択部 45は、電力蓄積部 17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、電力測定部 18がアンテナ素子 13により受信された検知用電波の電力を測定すると、電力測定部 18の内部メモリに格納されている各電波の電力を相互に比較する。

即ち、アンテナ素子 11により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子 12により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子 13により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子 41により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子 42 により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子 43により受信された検知用電波の電力とを相互に比較する。

[0052] 非接触型端末 1のアンテナ素子選択部 45は、アンテナ素子 11一 13, 41 43の中から、電力が最大の電波を受信してレ、るアンテナ素子を選択する。

例えば、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子がアンテナ素子 11であれば、検波器 15の接続対象をアンテナ素子 11に設定する旨を指示する設定指令を切換スィッチ 14に出力する。

[0053] また、アンテナ素子選択部 45は、上記のようにして、アンテナ素子を選択すると、そのアンテナ素子と励振する周波数が同一で偏波が異なるアンテナ素子を選択する。例えば、アンテナ素子 11を選択していれば、アンテナ素子 41を選択し、検波器 15 の接続対象をアンテナ素子 41に設定する旨を指示する設定指令を切換スィッチ 44 に出力する。

また、アンテナ素子 43を選択していれば、アンテナ素子 13を選択し、検波器 15の接続対象をアンテナ素子 13に設定する旨を指示する設定指令を切換スィッチ 14に出力する。

[0054] 非接触型端末 1の切換スィッチ 14は、アンテナ素子選択部 45から例えば検波器 1

5の接続対象をアンテナ素子 11に設定する旨を指示する設定指令を受けると、検波器 15の接続対象をアンテナ素子 11に設定する。

非接触型端末 1の切換スィッチ 44は、アンテナ素子選択部 45から例えば検波器 1

5の接続対象をアンテナ素子 41に設定する旨を指示する設定指令を受けると、検波器 15の接続対象をアンテナ素子 41に設定する。

[0055] 以後、非接触型端末 1の送受信処理部 20は、検波器 15に接続されている 2本のァンテナ素子を使用して、リーダライタ装置 2と電波を送受信する。

なお、この実施の形態 4では、検波器 15が 2本のアンテナ素子により受信された電波の位相を合わせる移相器を備えているものとする。

[0056] 以上で明らかなように、この実施の形態 4によれば、電力が最大の電波を受信してレ、るアンテナ素子を選択するとともに、そのアンテナ素子と励振する周波数が同一で偏波が異なるアンテナ素子を選択するように構成したので、リーダライタ装置 2に対する非接触型端末 1の向きが変化しても、受信感度の劣化を防止できる効果を奏する。

[0057] この実施の形態 4では、アンテナ素子が直線偏波のマイクロストリップアンテナである場合について示したが、アンテナ素子が右旋偏波（または左旋偏波）のマイクロストリップアンテナである場合についても、リーダライタ装置 2に対する非接触型端末 1の向きが変化すると受信感度が劣化することがある。

したがって、この実施の形態 4をアンテナ素子が右旋偏波（または左旋偏波）のマイクロストリップアンテナである場合に適用してもよぐ同様の効果を奏することができる

[0058] 実施の形態 5.

上記実施の形態 4では、励振する周波数が相互に異なるアンテナ素子 11一 13の他に、アンテナ素子 11一 13と励振する周波数が同一であって、アンテナ素子 11一 1 3と偏波が異なるアンテナ素子 41一 43が実装されているものについて示した力図 5 に示すように、円偏波のアンテナ素子 46— 48を実装し、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するようにしても、上記実施の形態 4と同様の効果を奏すること力 Sできる。

[0059] 実施の形態 6.

図 6はこの発明の実施の形態 6による非接触型端末を示す構成図であり、図において、図 2と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。

非接触型端末 1の整合回路 51は検波器 15の指示の下、アンテナ素子 11と検波器 15間の整合を図る。

非接触型端末 1の整合回路 52は検波器 15の指示の下、アンテナ素子 12と検波器 15間の整合を図る。

非接触型端末 1の整合回路 53は検波器 15の指示の下、アンテナ素子 13と検波器 15間の整合を図る。

[0060] 次に動作について説明する。

アンテナ素子 H ₁₃と検波器 _{1 5}の間に、整合回路 51— 53が設けられている点以外は、上記実施の形態 1と同様である。 [0061] 整合回路 51— 53は、アンテナ素子 11一 13の受信感度を高めるため、アンテナ素子 11一 13と検波器 15間の整合を図る。

しかし、アンテナ素子選択部 19が、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択した後においても、選択されていないアンテナ素子の受信感度を高めていると、そのアンテナ素子により受信された電波が干渉波になることがある。

[0062] そこで、検波器 15は、アンテナ素子選択部 19がアンテナ素子を選択すると、アンテナ素子選択部 19により選択されなかったアンテナ素子に設けられている整合回路に対して、整合の解除を指示する。

例えば、アンテナ素子選択部 19がアンテナ素子 11を選択した場合には、整合回路 52, 53に対して、整合の解除を指示する。

整合回路 52, 53は、検波器 15から整合の解除指示を受けると、アンテナ素子 12, 13と検波器 15間の整合を解除する。

[0063] なお、整合を解除する場合、検波器 15からアンテナ素子を見たときのインピーダンスが Z ，検波器 15の内側のインピーダンスが Zであれば、下式の反射係数 Γが無限大に近い閾値より大きくなるように整合を解除する。

Γ = (z-z ) / (z + z )

in in

[0064] 以上で明らかなように、この実施の形態 6によれば、アンテナ素子選択部 19により選択されないアンテナ素子に設けられている整合回路力そのアンテナ素子と検波器 15間の整合を解除するように構成したので、そのアンテナ素子により受信された電波が干渉波になるのを防止することができる効果を奏する。

[0065] 実施の形態 7.

図 7はこの発明の実施の形態 7による非接触型端末を示す構成図であり、図において、図 2と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。

非接触型端末 1のチューナ 62は電力蓄積部 17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、周波数設定部 63の指示の下、アンテナ素子 61が励振する周波数を順次切り換える。なお、チューナ 62は周波数切換手段を構成している。

[0066] 非接触型端末 1の周波数設定部 63は電力蓄積部 17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、アンテナ素子 61が励振する周波数を順番に切り換える旨を指示する切換指令をチューナ 62に出力する。また、電力測定部 18の内部メモリに格納されている各電波の電力を相互に比較し、アンテナ素子 61が励振する周波数を電波の電力が最大になるときの周波数に設定する。

なお、チューナ 62及び周波数設定部 63から周波数設定手段が構成されている。

[0067] 上記実施の形態 1一 6では、アンテナ素子 11一 13の中から、電力が最大の電波を受信してレ、るアンテナ素子を選択するものにつレ、て示したが、アンテナ素子 61が励振する周波数を順次切り換えて、アンテナ素子 61が励振する周波数を電波の電力が最大になるときの周波数に設定するようにしてもよい。

具体的には以下の通りである。

[0068] 最初に、非接触型端末 1の周波数設定部 63は、チューナ 62を制御して、例えば、アンテナ素子 _{6 1}が励振する周波数を周波数 _{f l}に設定する。

これにより、周波数 flに設定されているアンテナ素子 61が検知用電波を受信すると、検波器 15が当該電波を検波する。

非接触型端末 1の電力測定部 18は、検波器 15により検波された検知用電波の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。

[0069] 非接触型端末 1の周波数設定部 63は、電力測定部 18が検知用電波の電力を測定すると、チューナ 62を制御して、例えば、アンテナ素子 61が励振する周波数を周波数 f2に変更する。

これにより、周波数 f2に変更されたアンテナ素子 61が検知用電波を受信すると、検波器 15が当該電波を検波する。

[0070] 上記の処理を繰り返し実施して、例えば、電力測定部 18の内部メモリに、周波数 fl , f2, f3のときの測定結果が格納されると、非接触型端末 1の周波数設定部 63は、電力測定部 18の内部メモリに格納されている各電波の電力を相互に比較する。即ち、周波数 flのときの検知用電波の電力と、周波数 f2のときの検知用電波の電力と、周波数 f3のときの検知用電波の電力とを相互に比較する。

[0071] 非接触型端末 1の周波数設定部 63は、周波数 fl， f2, f3の中から、検知用電波の電力が最大になる周波数を選択する。

そして、周波数設定部 63は、例えば、検知用電波の電力が最大になる周波数が周波数 f2であれば、チューナ 62を制御して、アンテナ素子 61が励振する周波数を周波数 f 2に設定する。

以後、非接触型端末 1の送受信処理部 20は、周波数設定部 63により周波数が設定されたアンテナ素子 61を使用して、リーダライタ装置 2と電波を送受信する。

[0072] 以上で明らかなように、この実施の形態 7によれば、アンテナ素子 61が励振する周波数を順次切り換えて、アンテナ素子 61が励振する周波数を電波の電力が最大になるときの周波数に設定するように構成したので、リーダライタ装置 2と電波を送受信するに際して、複数の周波数に対応することができる効果を奏する。

[0073] 実施の形態 8.

図 8はこの発明の実施の形態 8による非接触型端末を示す構成図であり、図において、図 2と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。

非接触型端末 1の接続スィッチ 74はアンテナ素子 71とアンテナ素子 72の間に直列に挿入され、接続状態設定部 76の指示の下、アンテナ素子 71 , 72間の接続状態を切り換える。

非接触型端末 1の接続スィッチ 75はアンテナ素子 72とアンテナ素子 73の間に直列に挿入され、接続状態設定部 76の指示の下、アンテナ素子 72, 73間の接続状態を切り換える。

なお、接続スィッチ 74, 75は接続状態切換手段を構成している。

[0074] 非接触型端末 1の接続状態設定部 76は電力蓄積部 17に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、アンテナ素子間の接続状態を切り換える旨を指示する切換指令を接続スィッチ 74， 75に出力する。また、電力測定部 18により測定された各電波の電力を相互に比較し、アンテナ素子間の接続状態を電波の電力が最大になるときの接続状態に設定する。なお、接続スィッチ 74, 75及び接続状態設定部 76から接続状態設定手段が設定されてレ、る。

[0075] 上記実施の形態 7では、アンテナ素子 61が励振する周波数を順次切り換えて、ァンテナ素子 61が励振する周波数を電波の電力が最大になるときの周波数に設定するものについて示したが、アンテナ素子間の接続状態を順次切り換えて、アンテナ素子間の接続状態を電波の電力が最大になるときの接続状態に設定するようにしてもよい。

具体的には以下の通りである。

[0076] 最初に、非接触型端末 1の接続状態設定部 76は、接続スィッチ 74， 75を制御して、例えば、アンテナ素子 71， 72間の接続状態を"接続"、アンテナ素子 72， 73間の接続状態を"接続"に設定する。

これにより、アンテナ素子 71 73が直列に接続されて 1本のアンテナ素子になり、例えば、周波数 flで励振するアンテナ素子になる。

[0077] 周波数 flで励振するアンテナ素子が検知用電波を受信すると、検波器 15が当該電波を検波する。

[0078] 次に、非接触型端末 1の接続状態設定部 76は、接続スィッチ 74， 75を制御して、例えば、アンテナ素子 71, 72間の接続状態を"接続"、アンテナ素子 72, 73間の接続状態を"非接続"に設定する。

これにより、アンテナ素子 71 , 72が直列に接続されて 1本のアンテナ素子になり、例えば、周波数 f2で励振するアンテナ素子になる。

[0079] 周波数 f2で励振するアンテナ素子が検知用電波を受信すると、検波器 15が当該電波を検波する。

[0080] 次に、非接触型端末 1の接続状態設定部 76は、接続スィッチ 74， 75を制御して、例えば、アンテナ素子 71， 72間の接続状態を"非接続"、アンテナ素子 72， 73間の接続状態を"非接続"に設定する。

これにより、アンテナ素子 71のみが検波器 15に接続され、例えば、周波数 f 3で励振するアンテナ素子になる。

[0081] 周波数 f3で励振するアンテナ素子が検知用電波を受信すると、検波器 15が当該電波を検波する。

[0082] 非接触型端末 1の接続状態設定部 76は、上記 3つのアンテナ素子間の接続状態の中から、検知用電波の電力が最大になる周波数を選択する。

そして、接続状態設定部 76は、例えば、検知用電波の電力が最大になるアンテナ素子間の接続状態が、アンテナ素子 71， 72間が"接続"、アンテナ素子 72， 73間が

"非接続"であれば、接続スィッチ 74， 75を制御して、アンテナ素子 71 , 72間の接続状態を"接続"、アンテナ素子 72， 73間の接続状態を"非接続"に設定する。

[0083] これにより、アンテナ素子 71， 72が直列に接続されて 1本のアンテナ素子になり、例えば、周波数 f 2で励振するアンテナ素子になる。

以後、非接触型端末 1の送受信処理部 20は、周波数 f2で励振するアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置 2と電波を送受信する。

[0084] 以上で明らかなように、この実施の形態 8によれば、アンテナ素子間の接続状態を順次切り換えて、アンテナ素子間の接続状態を電波の電力が最大になるときの接続状態に設定するように構成したので、リーダライタ装置 2と電波を送受信するに際して

、複数の周波数に対応することができる効果を奏する。

産業上の利用可能性

[0085] 以上のように、この発明に係る非接触型端末は、例えば、 RF— IDタグとして商品に貝占り付けられるものに適している。

特に、リーダライタ装置と電波を送受信するに際して、複数の周波数に対応する必要性が高レ、ものに適してレ、る。

Claims

請求の範囲

[1] 励振する周波数が相互に異なる複数のアンテナ素子と、上記複数のアンテナ素子により受信された電波を検波し、各電波の電力を測定する電力測定手段と、上記電力測定手段により測定された各電波の電力を相互に比較し、上記複数のアンテナ素子の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するアンテナ素子選択手段と、上記アンテナ素子選択手段により選択されたアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置と電波を送受信する送受信手段とを備えた非接触型端末。

[2] 送受信手段は、初期化処理時にアンテナ素子選択手段がアンテナ素子を選択すると、以後、そのアンテナ素子を固定的に使用することを特徴とする請求項 1記載の非接触型端末。

[3] アンテナ素子選択手段は、初期化指令を与えられた場合に限り、アンテナ素子の選択処理を実施することを特徴とする請求項 1記載の非接触型端末。

[4] 励振する周波数が相互に異なる複数のアンテナ素子の他に、上記複数のアンテナ素子と励振する周波数が同一であって、上記複数のアンテナ素子と偏波が異なる複数のアンテナ素子が実装されていることを特徴とする請求項 1記載の非接触型端末。

[5] アンテナ素子選択手段は、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するとともに、そのアンテナ素子と励振する周波数が同一で偏波が異なるアンテナ素子を選択することを特徴とする請求項 4記載の非接触型端末。

[6] アンテナ素子と電力測定手段間の整合を図る整合回路が複数のアンテナ素子に設けられていることを特徴とする請求項 1記載の非接触型端末。

[7] アンテナ素子選択手段により選択されないアンテナ素子に設けられている整合回路は、そのアンテナ素子と電力測定手段間の整合を解除することを特徴とする請求項 6記載の非接触型端末。

[8] アンテナ素子が励振する周波数を順次切り換える周波数切換手段と、上記周波数切換手段が周波数を切り換える毎に、上記アンテナ素子により受信された電波を検波し、その電波の電力を測定する電力測定手段と、上記電力測定手段により測定された各電波の電力を相互に比較し、上記アンテナ素子が励振する周波数を電波の電力が最大になるときの周波数に設定する周波数設定手段と、上記周波数設定手段により周波数が設定されたアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置と電波を送受信する送受信手段とを備えた非接触型端末。

[9] 複数のアンテナ素子の間に直列に挿入され、アンテナ素子間の接続状態を切り換える接続状態切換手段と、上記複数の接続状態切換手段が接続状態を切り換える毎に、上記アンテナ素子により受信された電波を検波し、その電波の電力を測定する電力測定手段と、上記電力測定手段により測定された各電波の電力を相互に比較し、アンテナ素子間の接続状態を電波の電力が最大になるときの接続状態に設定する接続状態設定手段と、上記接続状態設定手段により接続状態が設定されたアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置と電波を送受信する送受信手段とを備えた非接触型端末。

[10] 非接触型端末を検知する際に基準レベルより電力が大きい検知用電波を送信する検知用電波送信手段と、上記検知用電波送信手段から検知用電波が送信されたのち、非接触型端末から検知用電波の応答電波を受信すると、その非接触型端末の存在を検知する検知手段と、上記検知手段により存在が検知された非接触型端末に電力が基準レベルの信号用電波を送信する一方、その非接触型端末から送信された信号用電波を受信する信号用電波送受信手段とを備えたリーダライタ装置。