(57)【要約】【課題】ＲＦＩＤリーダ装置の読み取り精度を向上させることを目的とする。【解決手段】ＲＦＩＤリーダ装置４のノイズ抑圧装置２７は、送信波を入力して減衰させる減衰回路２８と、減衰回路２８からの出力信号の位相を０度から３６０度に所定の位相を加えて移相可能な移相回路２９と、ＲＦＩＤタグ３から受信した応答信号と移相回路２９の出力信号とを合成する合成回路３０と、減衰回路２８の出力が送信波の漏れ波により直接受信される漏れ信号の出力とほぼ同じ振幅になるように減衰回路２８の減衰量を制御するとともに漏れ信号の位相とほぼ逆位相となるように移相回路２９の移相量を０度から３６０度に所定の位相を加えて制御する制御回路３１とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ信号および搬送波を含む送信波をＲＦＩＤタグに送信し、前記ＲＦＩＤタグからの反射波により応答信号を受信するＲＦＩＤリーダ装置に用いられるノイズ抑圧装置であって、
前記送信波を入力して減衰させる減衰回路と、
前記減衰回路からの出力信号の位相を０度から３６０度に所定の位相を加えて移相可能な移相回路と、
前記ＲＦＩＤタグから受信した前記応答信号と前記移相回路の出力信号とを合成する合成回路と、
前記減衰回路の出力が送信波の漏れ波により直接受信される漏れ信号の出力とほぼ同じ振幅になるように前記減衰回路の減衰量を制御するとともに前記漏れ信号の位相とほぼ逆位相となるように前記移相回路の移相量を０度から３６０度に前記所定の位相を加えて制御する制御回路とを備えたことを特徴とするＲＦＩＤ用ノイズ抑圧装置。
【請求項２】
前記制御回路は、所定の位相分を０度以下および３６０度以上に分配して割り当て、前記移相回路の移相量を制御することを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤ用ノイズ抑圧装置。
【請求項３】
前記制御回路は、第１の位相制御と、前記第１の位相制御の後に実行される第２の位相制御とを有し、前記第１の位相制御では移相量の制御ステップを粗くし、前記第２の位相制御では移相量の制御ステップを細かくすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＲＦＩＤ用ノイズ抑圧装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＲＦＩＤ用ノイズ抑圧装置と、
前記送信波をアンテナを介して出力する送信部と、
前記ＲＦＩＤタグからの前記応答信号を前記ＲＦＩＤ用ノイズ抑圧装置を介して受信する受信部とを備えたことを特徴とするＲＦＩＤリーダ装置。
【請求項５】
前記ＲＦＩＤ用ノイズ抑圧装置が前記ＲＦＩＤタグから応答信号を受信する前に前記減衰回路の減衰量および前記移相回路の前記移相量を制御することを特徴とする請求項４に記載のＲＦＩＤリーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤ用ノイズ抑圧装置およびＲＦＩＤリーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、物流、物品などの管理を効率化するために、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグが利用されている。例えば、製造工場や運送倉庫での物品管理や配送先毎の振り分けなどに使用されていた。この用途では物品に品番や送り先などのタグ情報を記憶したＲＦＩＤタグを取り付けておき、この物品をコンベアなどで搬送していた。そして、コンベアの搬送途中にＲＦＩＤリーダ装置を設け、このＲＦＩＤリーダ装置によりコンベアで搬送される物品に取り付けられたＲＦＩＤタグのタグ情報を読み取り、管理していた。
【０００３】
ＲＦＩＤリーダ装置は、データ信号および搬送波を含む送信波をＲＦＩＤタグに送信し、ＲＦＩＤタグで反射される送信波（以下、この送信波が反射されたものを「反射波」という）により応答信号を受信していた。しかしながら、ＲＦＩＤリーダ装置は、反射波を受信するとともに送信部から漏れてくる送信波（以下、「漏れ波」という）も受信していた。
【０００４】
このような中で、漏れ波によるノイズをキャンセルしてＳ／Ｎを向上させる技術が提案されている。従来のＲＦＩＤリーダ装置は、漏れ波の位相とほぼ逆位相となるキャンセル信号を生成し、このキャンセル信号を漏れ波による信号と合成することにより、Ｓ／Ｎを改善していた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−６２５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のＲＦＩＤリーダ装置は、漏れ波の位相とほぼ逆位相となるキャンセル信号を生成してＳ／Ｎを改善していたため、刻々と変化する漏れ波の位相に対応できない場合にはノイズをキャンセルできずにＳ／Ｎが低下し、読み取り精度が悪くなるという課題があった。
【０００６】
そこで本発明は、ＲＦＩＤリーダ装置を漏れ波の位相の変化に対応させ、読み取り精度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的を達成するために本発明のＲＦＩＤ用ノイズ抑圧装置は、データ信号および搬送波を含む送信波をＲＦＩＤタグに送信し、ＲＦＩＤタグからの反射波により応答信号を受信するＲＦＩＤリーダ装置に用いられるＲＦＩＤ用ノイズ抑圧装置であって、送信波を入力して減衰させる減衰回路と、減衰回路からの出力信号の位相を０度から３６０度に所定の位相を加えて移相可能な移相回路と、ＲＦＩＤタグから受信した応答信号と移相回路の出力信号とを合成する合成回路と、減衰回路の出力が送信波の漏れ波により直接受信される漏れ信号の出力とほぼ同じ振幅になるように減衰量を制御するとともに漏れ信号の位相とほぼ逆位相となるように移相回路の移相量を０度から３６０度に所定の位相を加えて制御する制御回路とを備えたことを特徴とする。このような構成により、所期の目的を達成するものである。
【０００８】
次に、本発明のＲＦＩＤリーダ装置は、上記したＲＦＩＤ用ノイズ抑圧装置と、送信波をアンテナを介して出力する送信部と、ＲＦＩＤタグからの応答信号をＲＦＩＤ用ノイズ抑圧装置を介して受信する受信部とを備えたことを特徴とする。このような構成により、所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明のＲＦＩＤ用ノイズ抑圧装置は、送信波を入力して減衰させる減衰回路と、減衰回路からの出力信号の位相を０度から３６０度を所定の位相だけ超えて移相可能な移相回路と、ＲＦＩＤタグから受信した応答信号と移相回路の出力信号とを合成する合成回路と、減衰回路の出力が送信波の漏れ波により直接受信される漏れ信号の出力とほぼ同じ振幅になるように減衰量を制御するとともに漏れ信号の位相とほぼ逆位相となるように移相回路の移相量を０度から３６０度に所定の位相を加えて制御する制御回路とを備え、０度近傍および３６０度近傍において位相調整を行う場合に折り返しの処理を行うことなく位相調整を行うことができるので、調整時間が短縮されてノイズをキャンセルする応答速度を上げることができる。これにより、ＲＦＩＤリーダ装置に用いて漏れ波の位相の変化に対応させてノイズをキャンセルすることができるので、読み取り精度を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明のＲＦＩＤリーダ装置は、上記したＲＦＩＤ用ノイズ抑圧装置を用いて漏れ波の位相の変化に対応させてノイズをキャンセルすることができるので、読み取り精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施の形態）
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤリーダ装置およびＲＦＩＤタグを含むＲＦＩＤシステムについて説明する。
【００１３】
まず、図１を参照しながら、本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤシステムの概要について説明する。図１は本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤシステム１の概略図である。
【００１４】
図１に示すように、ＲＦＩＤシステム１は、例えば物品２の製造工程に用いた例を示している。この製造工程において、ＲＦＩＤタグ３が取り付けられた物品２が図示しないベルトコンベアなどの搬送装置によって矢印の方向に搬送される。そして、この製造工程の全体を制御する中央制御装置９が設けられ、通信回線１０を介してＲＦＩＤリーダ装置４を制御し、ＲＦＩＤリーダ装置４がＲＦＩＤタグ３と交信することにより、物品２の管理番号を読み取るなどして、製造工程の管理を行う。
【００１５】
物品２の各々にはＲＦＩＤタグ３が取り付けられており、製造工程における搬送装置の所定の位置にＲＦＩＤリーダ装置４が設置されている。ＲＦＩＤリーダ装置４は、アンテナ５を介してＲＦＩＤタグ３に送信波を送信し、ＲＦＩＤタグ３から反射波により返信されてきた応答信号をアンテナ５を介して受信する。図１中に破線で示した領域１１はそれぞれのＲＦＩＤリーダ装置４が交信可能な領域の範囲を示す。複数のＲＦＩＤリーダ装置４が近接して配置された場合には、それぞれの交信可能な領域どうしが重複することもある。
【００１６】
このような製造工程において、物品２が所定の位置に搬送されてくると、ＲＦＩＤリーダ装置４から物品２のＲＦＩＤタグ３に向けて管理番号を問い合わせる送信波を送信する。
【００１７】
ＲＦＩＤタグ３は、この送信波を受信すると、問い合わせ内容を復調し、問い合わせに対応して、例えば物品２の管理番号などの応答信号を返信する。
【００１８】
ＲＦＩＤリーダ装置４は、ＲＦＩＤタグ３から返信されてきた応答信号を受信して、その物品２の管理番号を識別する。そして、ＲＦＩＤリーダ装置４は識別した管理番号を通信回線１０を介して中央制御装置９に出力する。中央制御装置９はＲＦＩＤリーダ装置４から入力した物品２の管理番号に応じて製造工程中の図示しない製造装置などを制御する。これにより、物品２に対して所定の加工、組み立てが行われる。
【００１９】
このように、ＲＦＩＤリーダ装置４は、ベルトコンベアなどの搬送装置の搬送速度に間に合うように物品２のＲＦＩＤタグ３を読み取る必要があるため、高速な読み取りが要求される。
【００２０】
次に、図２を参照しながら、本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤシステム１の構成および動作について説明する。図２は本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤシステム１のブロック図である。
【００２１】
図２に示すように、ＲＦＩＤシステム１は、ＲＦＩＤタグ３とＲＦＩＤリーダ装置４とを備えている。
【００２２】
ＲＦＩＤタグ３は、送信波を受信するタグアンテナ部６と、タグアンテナ部６により受信された受信信号を処理して応答信号をタグアンテナ部６を介して反射波として返信するタグＩＣチップ７とを備えている。そして、タグＩＣチップ７は、個別の識別情報である管理情報などのタグ情報を記憶保持しているメモリ８を有している。
【００２３】
ＲＦＩＤリーダ装置４は、処理する情報に基づいてベースバンド信号を出力する情報処理部２１と、情報処理部２１からの情報であるベースバンド信号に基づき搬送波を変調または無変調する変調部２２と、変調部２２の出力を増幅する送信部２３と、アンテナ５と、送信部２３から出力をアンテナ５に供給するとともにアンテナ５を介して受信される反射波を分離する電力分離部２４と、電力分離部２４と接続されたアンテナ５と、送信部２３および電力分離部２４からの出力を入力するとともに受信部２５に出力信号を出力するノイズ抑圧装置２７と、ノイズ抑圧装置２７からの出力信号を増幅する受信部２５と、受信部２５の出力信号を復調する復調部２６と、各部に電源を供給するための電源部３４と、変調、同期の処理を行うためのクロックを発生するクロック部３５とを備えている。なお、ノイズ抑圧装置２７の構成の詳細については後述する。
【００２４】
変調部２２は、ベースバンド信号を所定の搬送波で変調する。所定の搬送波として、ＵＨＦ帯（例えば９５２ＭＨｚ〜９５５ＭＨｚ）、マイクロ波帯（例えば２．４５ＧＨｚ）、ＨＦ帯（例えば１３．５６ＭＨｚ）の周波数を利用することができる。
【００２５】
情報処理部２１は、ローカルエリアネットワークや電話回線網などの通信回線１０を介して中央制御装置９に接続されている。
【００２６】
電源部３４は、例えば、ＤＣ電圧を発生させるバッテリーや商用電源からＤＣ電圧を作成する電源回路などを有する。
【００２７】
次に、ＲＦＩＤシステム１の動作について説明する。まず、ＲＦＩＤリーダ装置４がＲＦＩＤタグ３と交信を開始する状態から説明する。
【００２８】
ＲＦＩＤリーダ装置４は、ＲＦＩＤタグ３に、例えば「管理番号を返答せよ」という問い合わせ信号を送信するように中央制御装置９から通信回線１０を介して制御される。その制御信号は通信回線１０を介してＲＦＩＤリーダ装置４の情報処理部２１に伝えられる。
【００２９】
これにより、情報処理部２１は問い合わせのために必要なデータを内部のメモリ（図示せず）から読み出す。この問い合わせのためのデータにより変調部２２で所定のチャンネルの搬送波を変調し、変調部２２で変調された出力信号を送信部２３で増幅してから電力分離部２４およびアンテナ５を介してＲＦＩＤタグ３に向けて電波として送信する。
【００３０】
次に、ＲＦＩＤタグ３は、タグアンテナ部６で電波の問い合わせ信号を受信する。すると、まず、ＲＦＩＤタグ３は、この受信した受信信号をタグＩＣチップ７により整流して電力を生成するとともに、問い合わせ信号を復調する。
【００３１】
次に、ＲＦＩＤタグ３において受信した電波から「管理番号を返答せよ」という問い合わせデータを復調すると、内部のメモリ８から記憶保持している管理番号のタグ情報を読み出す。
【００３２】
メモリ８に記憶保持されたタグ情報、すなわち、物品２の管理番号が「管理番号Ａ」であった場合には、タグＩＣチップ７はその問い合わせに対して「管理番号Ａ」という応答データを作成し、これによりタグアンテナ部６を介して応答信号を返信する。
【００３３】
すなわち、タグＩＣチップ７は応答データに応じてタグアンテナ部６の端子を短絡、開放することにより、ＲＦＩＤリーダ装置４から送信されてきた無変調の送信波を反射するか否かを「整理番号Ａ」という応答データに応じて制御し、その応答データの内容を反射波を介してＲＦＩＤリーダ装置４に返信する。
【００３４】
次に、このようにしてＲＦＩＤタグ３から応答信号が反射波により返信されてくると、ＲＦＩＤリーダ装置４では、アンテナ５および電力分離部２４を介して受信した応答信号を受信部２５を介して復調部２６に伝達し応答データを復調する。この復調した応答データにより情報処理部２１で「管理番号Ａ」の存在を確認する。ＲＦＩＤリーダ装置４は、この「管理番号Ａ」の情報を通信回線１０を介して中央制御装置９に転送する。中央制御装置９は、「管理番号Ａ」の情報に基づいて記憶部（図示せず）に記憶されているデータベース（図示せず）から製品情報を検索し、物品２に対する加工、組み立てなどを管理、制御する。なお、データベースには、物品２の製造に係る諸情報が管理情報として記憶されている。
【００３５】
また、ＲＦＩＤリーダ装置４は、情報処理部２１からＲＦＩＤタグ３に「管理番号を応答せよ」と問い合わせが行われたにもかかわらず「管理番号」を記憶したＲＦＩＤタグ３が存在しない場合には所定の応答がないので、情報処理部２１はこの「応答なし」からＲＦＩＤタグ３が存在しないと判断する。
【００３６】
なお、以上の説明では製造工程におけるＲＦＩＤシステム１の例について説明したが、この他にも、販売店における入出庫管理、レジ精算などの各種の用途に使用することが可能である。
【００３７】
以上のようにして、ＲＦＩＤリーダ装置４によりＲＦＩＤタグ３のタグ情報を読み取るＲＦＩＤシステム１が構成されるが、ＲＦＩＤリーダ装置４とＲＦＩＤタグ３との交信距離が長くなるとＲＦＩＤタグ３のタグ情報が読み取りにくくなるという問題が生じる。すなわち、ＲＦＩＤリーダ装置４においては、反射波を受信する受信部２５は、送信部２３から漏れてくる漏れ波も受信する。
【００３８】
ＲＦＩＤリーダ装置４とＲＦＩＤタグ３の距離が離れると、反射波の受信レベルは低下するが、漏れ波の受信レベルは変化せず、微弱な反射波の受信レベルより漏れ波の受信レベルが高くなるとＲＦＩＤタグ３のタグ情報が読み取りにくくなる。
【００３９】
そこで本実施の形態では、ＲＦＩＤリーダ装置４に漏れ波によるノイズをキャンセルし、読み取り精度を向上させるためのノイズ抑圧装置２７を設けた。ＲＦＩＤリーダ装置４は、ノイズ抑圧装置２７により、ＲＦＩＤタグ３からの反射波を受信する前にノイズを検出し、このノイズをキャンセルする。このノイズは刻々と変化するため、ＲＦＩＤリーダ装置４は新しいＲＦＩＤタグ３を読み取る前にノイズ抑圧装置２７によりノイズを検出してノイズをキャンセルする。
【００４０】
物品２を搬送する搬送装置の搬送速度が速くなるほど、物品２に取り付けられたＲＦＩＤタグ３の読み取り時間は短くなる。このため、ノイズ抑圧装置２７には、ノイズを検出してノイズをキャンセルするまでの応答性の速さが要求される。
【００４１】
このため、本実施の形態のＲＦＩＤリーダ装置４は、ノイズ抑圧装置２７の調整時間を短縮し、これにより刻々と変化するノイズをキャンセルし、読み取り精度を向上させている。
【００４２】
以下、ＲＦＩＤリーダ装置４におけるノイズ抑圧装置２７について詳細に説明する。
【００４３】
まず、図３〜図６を参照しながら、ノイズ抑圧装置２７の構成および動作について説明する。
【００４４】
図３は本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤリーダ装置４のノイズのキャンセル方法を説明するための波形図、図４は同ＲＦＩＤリーダ装置４の移相回路２９の回路図、図５は同ＲＦＩＤリーダ装置４の移相器４３の回路図、図６は同ＲＦＩＤリーダ装置４の移相回路２９の部品実装図である。
【００４５】
まず、図２を用いてノイズ抑圧装置２７の構成を説明する。ノイズ抑圧装置２７は、送信部２３からの出力信号を入力して減衰させる減衰回路２８と、減衰回路２８からの出力信号を移相させる移相回路２９と、移相回路２９の出力信号とアンテナ５および電力分離部２４を介して受信した反射波および漏れ波とを合成する合成回路３０と、ノイズ成分を検出するノイズ検出回路３３と、移相回路２９の位相を設定する設定回路３２と、減衰回路２８、移相回路２９および設定回路３２を制御する制御回路３１とを備えている。
【００４６】
制御回路３１は、ノイズ検出回路３３からの検出出力に基づいて減衰回路２８および移相回路２９を制御する。また、制御回路３１は、設定回路３２を介して移相回路２９の移相量を制御する。
【００４７】
このような構成により、図３に示すように、合成回路３０は、アンテナ５により受信された漏れ波（信号Ａ）と移相回路２９から出力される信号Ｂ（キャンセル信号）とを合成し、キャンセル処理した信号Ｃを出力する。
【００４８】
移相回路２９は、図４に示すように、移相器４３と移相器４４が減衰器４５を介して電気的に接続されている。すなわち、入力端子４０は移相器４３の端子４３ａに接続され、移相器４３の端子４３ｂは減衰器４５を介して移相器４４の端子４４ａに接続され、移相器４４の端子４４ｂは出力端子４１に電気的に接続されている。
【００４９】
移相器４３は、図５に示すように、入力信号は、端子４３ａから直流電圧を遮断するためのコンデンサ５７（Ｃａ）を介して、コンデンサＣｂ、Ｃｃ、Ｃｄ、ＣｅとインダクタＬａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄとを有する集中定数型回路に入力され、この集中定数型回路から直流電圧を遮断するためのコンデンサ５８を介して端子４３ｂに出力される。移相器４４も同様な構成である。
【００５０】
減衰器４５は抵抗Ｒａにより構成され、移相器４３と移相器４４との干渉を抑えている。
【００５１】
また、移相器４３の端子４３ｃはインダクタ４６を介して可変容量素子５０に電気的に接続されている。同様に、移相器４３の端子４３ｄはインダクタ４７を介して可変容量素子５１に電気的に接続されている。また、移相器４４の端子４４ｃはインダクタ４８を介して可変容量素子５２に電気的に接続されている。同様に、移相器４４の端子４４ｄはインダクタ４９を介して可変容量素子５３に電気的に接続されている。
【００５２】
これらのインダクタ４６、４７、４８、４９それぞれを可変容量素子５０、５１、５２、５３それぞれと直列に接続することにより、移相回路２９で移相可能な移相量を増やすことができる。
【００５３】
また、可変容量素子５０、５１、５２、５３として、バラクタダイオードなどを用いることができる。移相回路２９は、バラクタダイオードの両端子に直流の逆バイアス電圧を印加し、これによりバラクタダイオードの端子間容量が変化するのを利用して位相を変化させている。なお、可変容量素子５０と可変容量素子５１、可変容量素子５２と可変容量素子５３は略同一の特性のものを選別して使用する。これにより、対称回路で構成されている移相器４３、４４の電気的なバランスをよくすることができる。
【００５４】
また、端子４３ｄはコイル５４を介して制御端子４２に電気的に接続され、同様に、端子４４ｃはコイル５５を介してと制御端子４２に電気的に接続される。この制御端子４２には、位相を変化させる制御電圧Ｖｃが印加される。
【００５５】
このように移相回路２９を構成することにより、高周波入力信号ＩＮを入力端子４０に供給すると、出力端子４１から高周波出力信号ＯＵＴが出力される。すなわち、制御端子４２に、設定回路３２から直流電圧である制御電圧Ｖｃを印加して、高周波出力信号ＯＵＴの位相θを変化させる。
【００５６】
制御電圧Ｖｃとして、例えば、０（Ｖ）〜５（Ｖ）を印加し、これにより、位相θを所定の位相分を含めて０度以下および３６０度以上に分配して０度〜４００度まで変化させる。この制御電圧Ｖｃの電圧値を増加させると、可変容量素子５０、５１、５２、５３の接合容量が減少して、この可変容量素子５０、５１、５２、５３のリアクタンスが増加し、高周波出力信号ＯＵＴの位相θが増加する。一方、制御電圧Ｖｃの電圧値を減少させると、可変容量素子５０、５１、５２、５３の接合容量が増加して、この可変容量素子５０、５１、５２、５３のリアクタンスが減少し、高周波出力信号ＯＵＴの位相θが減少する。これにより、制御電圧Ｖｃの電圧値が０（Ｖ）のとき、高周波出力信号ＯＵＴの位相θは０度となり、制御電圧Ｖｃの電圧値が５（Ｖ）のとき、高周波出力信号ＯＵＴの位相θは４００度となる。
【００５７】
なお、移相回路２９において、ノイズをキャンセルするためには少なくとも０度から３６０度の範囲で移相量を変化可能にすればよい。
【００５８】
しかし、本実施の形態の移相回路２９では、必要な移相量の３６０度に加え、さらに、例えば４０度の移相量を付加して移相量を０度から４００度まで移相可能としている。ＲＦＩＤリーダ装置４では、この新たに付加した４０度の移相量を含めて位相制御を行うことにより、ノイズ抑圧装置２７の調整時間を短縮している。このノイズ抑圧装置２７の位相制御方法の詳細についは後述する。
【００５９】
また、移相回路２９と移相回路２９の制御電圧Ｖｃを出力する設定回路３２は、互いに影響がでないようにアイソレートするために、制御端子４２からコイル５４、５５を介して移相器４３、４４に電気的に接続されている。このため、制御端子４２はハイインピーダンスになっている。
【００６０】
このことから、制御端子４２にはノイズが回り込みやすくなっている。そこで、本実施の形態の移相回路２９にコイル５４、５５と制御端子４２の間にローパスフィルタ５６を設け、制御端子４２を経由して移相回路２９に入るノイズを抑えている。ローパスフィルタ５６は、抵抗ＲｘとコンデンサＣｘの時定数により決定される帯域を有する。さらに、移相回路２９と設定回路３２との干渉を抑えるために、抵抗Ｒｘの抵抗値を高くしている。
【００６１】
このようにローパスフィルタ５６を設けることにより、例えば、図６に示すように、基板５９にチップ部品を実装して移相回路２９を構成する場合に、制御端子４２から入り込みやすい高周波ノイズを抑えることができる。なお、基板５９の配線パターンの幅を調整することで、位相の変化範囲を容易に微調整することができる。すなわち、インダクタ４６、４７、４８、４９に係る配線パターンの幅を減少させるとインダクタ４６、４７、４８、４９に係るインダクタンスが増加する。逆に、インダクタ４６、４７、４８、４９に係る配線パターンの幅を増加させるとインダクタ４６、４７、４８、４９に係るインダクタンスが減少する。このように基板５９の配線パターンの幅を調整することで、インダクタ４６、４７、４８、４９に係るインダクタンスを調整して位相の変化範囲を微調整することができる。
【００６２】
次に、本実施の形態におけるＲＦＩＤリーダ装置４の動作について説明する。図７は本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤリーダ装置４の動作を説明するためのフローチャートである。
【００６３】
図７において、ＲＦＩＤリーダ装置４は、漏れ波を検出するために、無変調の搬送波を送信波として送信する（Ｓ１００）。
【００６４】
次に、ＲＦＩＤリーダ装置４は、送信波を出力しながら漏れ波による受信ノイズのノイズレベルを検知する。そして、この漏れ波によるノイズをキャンセルするようにノイズ抑圧装置２７を設定する（Ｓ１０２）。
【００６５】
次に、ＲＦＩＤリーダ装置４は、漏れ波によるノイズをキャンセルした状態で問い合わせ信号をＲＦＩＤタグ３に送信する（Ｓ１０４）。
【００６６】
次に、ＲＦＩＤリーダ装置４は、ＲＦＩＤタグ３から応答信号を受信し、応答信号を復調部２６により復調して、タグ情報である識別情報、例えば物品２の「管理番号Ａ」を取得する（Ｓ１０６）。
【００６７】
ＲＦＩＤリーダ装置４は、復調部２６により復調した「管理番号Ａ」を情報処理部２１、通信回線１０を介して、「管理番号Ａ」を中央制御装置９に送信する（Ｓ１０８）。中央制御装置９は、「管理番号Ａ」の情報に基づいて記憶部（図示せず）に記憶されているデータベース（図示せず）から製品情報を検索し、物品２に対する加工、組み立てなどを管理、制御する。また、中央制御装置９は、処理が終わるとＲＦＩＤリーダ装置４に新しい物品２の情報を取得するように指示する。
【００６８】
次に、ＲＦＩＤリーダ装置４は、中央制御装置９の指示にしたがって、搬送装置上に未読のＲＦＩＤタグ３があるか否かを確認する（Ｓ１１０）。問い合わせ信号を送信して応答信号が得られた場合（ＹＥＳ）には、Ｓ１００〜Ｓ１０８のステップを繰り返す。これにより、ＲＦＩＤリーダ装置４は新しいＲＦＩＤタグ３を読み取る前にノイズを検出し、刻々と変化するノイズをノイズ抑圧装置２７によりキャンセルすることができ、読み取り精度をよくすることができる。一方、新しいＲＦＩＤタグ３の応答が得られない場合（ＮＯ）には処理を完了する。
【００６９】
次に、図８〜図１０を参照しながら、ＲＦＩＤリーダ装置４のノイズ抑圧装置２７の制御動作について説明する。
【００７０】
図８は本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤリーダ装置４のノイズ抑圧装置２７の位相制御動作を説明するためのフローチャート、図９は同ＲＦＩＤリーダ装置４のノイズ低減特性の例を示すものであり、図９（Ａ）は同ＲＦＩＤリーダ装置４のノイズ低減特性の例を示す特性図、図９（Ｂ）は同ＲＦＩＤリーダ装置４のノイズ低減特性の他の例を示す特性図、図１０は同ＲＦＩＤリーダ装置４のノイズ低減特性の例を示すものであり、図１０（Ａ）は同ＲＦＩＤリーダ装置４のノイズ低減特性の例を示す特性図、図１０（Ｂ）は同ＲＦＩＤリーダ装置４のノイズ低減特性の他の例を示す特性図である。
【００７１】
図８に示すように、ＲＦＩＤリーダ装置４は、送信波を出力しながら漏れ波による受信ノイズのノイズレベルをノイズ抑圧装置２７で検知する。ノイズ抑圧装置２７は、ノイズ検出回路３３により、漏れ波によるノイズ信号を受信部２５、復調部２６を介して検出する。そして、ノイズ検出回路３３は、検出したノイズ信号の検出値を制御回路３１に出力する。制御回路３１は、この漏れ波によるノイズ信号に相当するキャンセル信号を生成する。具体的には、送信部２３から出力される送信波の信号レベルの検出値とノイズ信号の検出値とに基づいて、減衰回路２８に所定の減衰率を設定し、キャンセル信号を生成する（Ｓ２００）。
【００７２】
次に、制御回路３１は、設定回路３２を介して、移相器４３、４４に制御電圧Ｖｃを出力し、第１の位相制御を行う。制御回路３１は、キャンセル信号の位相（θ）を０度から３６０度まで粗く変化させ、受信ノイズを低減する位相（θ）を探索する（Ｓ２０２）。
【００７３】
制御回路３１は、所定のステップで位相を変化させ、合成回路３０の出力を受信部２５、復調部２６、ノイズ検出回路３３を介して検出する。制御回路３１は、例えば位相を１０度のステップで０度から３６０度まで変化させ、合成回路３０の出力が最小となる移相量を検出する。例えば、図９（Ａ）に示すように、探索範囲の中で位相（θ）が０度の検出点６０が最小値（Ｏｕｔ＿ａ）であった場合は、移相量の最適値を「０度」とする。また、図９（Ｂ）に示すように、探索範囲の中で位相（θ）が１５０度の検出点６１が最小値（Ｏｕｔ＿ｂ）であった場合は、移相量の最適値を「１５０度」とする。
【００７４】
次に、制御回路３１は、この最適値である移相量に相当する制御電圧Ｖｃを設定回路３２を介して移相器４３、４４に設定する。そして、再度、Ｓ２００と同様にして、減衰回路２８の減衰率を設定する（Ｓ２０４）。
【００７５】
次に、制御回路３１は、Ｓ２０２と同様に、第２の位相制御を行う。Ｓ２０２と異なる点は、所定のステップを細かくしているとともに、探索範囲をＳ２０２で検出された最適値を中心に所定の範囲を探索する点である。例えば探索範囲を−２０度から＋２０度に設定する。これにより、図１０（Ａ）に示すように、例えば最適値が「０度」であれば、位相（θ）を０度を基点にして２度のステップで−２０度から＋２０度まで変化させ、合成回路３０の出力が最小となる移相量を検出する。探索範囲の中で位相が１６度の検出点６２が最小値（Ｏｕｔ＿ｂ）であった場合は、移相量の最適値を「１６度」に再設定する。また、図１０（Ｂ）に示すように、例えば最適値が「１５０度」であれば、位相（θ）を１５０度を基点にして２度のステップで１３０度から１７０度まで変化させ、合成回路３０の出力が最小となる移相量を検出する。この結果、探索範囲の中で位相が１６０度の検出点６３が最小値（Ｏｕｔ＿ｄ）であった場合は、移相量の最適値を「１６０度」に再設定する（Ｓ２０６）。
【００７６】
以上のようにして、ノイズ抑圧装置２７はＳ２００からＳ２０６を実行し、漏れ波によるノイズを抑えることができる。
【００７７】
制御回路３１は、移相回路２９の移相可能な４００度の移相量のうち所定の位相分の４０度を０度以下および３６０度以上に２０度ずつ分配して割り当て、Ｓ２０２、Ｓ２０６により、第１の位相制御では移相ステップを粗くし、第２の位相制御では移相ステップを細かくして移相量を制御している。これにより、位相の制御時間を短くしている。さらに、制御回路３１は、Ｓ２０２の第１の位相制御では０度から３６０度まで移相量を変化させ、最適値を探索する。そして、Ｓ２０６の第２の位相制御では、最適値を基点としてその前後、例えば−２０度から＋２０まで移相量を制御する。特に、０度から３６０度の両端、例えば０度の近傍において、割り当てされた−２０度から０までの位相分を用いて、０度を基点として−２０度から＋２０までの移相量を変化させることができるので、０度のところで折り返しの処理が不要となる。これにより位相の調整時間をさらに短くすることができる。同様に、制御回路３１は、３６０度の近傍でも３４０度から３８０度まで移相量を制御することができる。なお、所定の位相分は４０度に限定されるものではない。刻々と変化するノイズの位相変動分をキャンセルできる位相分を０度および３６０度近傍で確保できればよい。
【００７８】
このように制御回路３１は、移相回路２９の移相量を０度から４００度まで変化させて制御するので、０度から３６０度の両端の位相、すなわち０度近傍と３６０度近傍で折り返しの処理が不要となり、これにより位相の調整時間を短縮させることができる。
【００７９】
以上のように、本実施の形態におけるＲＦＩＤリーダ装置４に用いたノイズ抑圧装置２７によれば、制御回路３１は、第１の位相制御および第２の位相制御により、減衰回路２８の出力が送信波の漏れ波により直接受信される漏れ信号の出力とほぼ同じ振幅になるように減衰量を制御するとともに漏れ信号の位相とほぼ逆位相となるように移相回路２９の移相量を０度から４００度までの範囲で制御し、０度近傍と３６０度近傍において位相調整を行う場合に折り返しの処理を行うことなく位相調整を行うことができるので、調整時間が短縮されてノイズをキャンセルする応答速度を上げることができる。これにより、ＲＦＩＤリーダ装置４は漏れ波の位相の変化に対応することができ、読み取り精度を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上のように本発明は、送信波を入力して減衰させる減衰回路と、減衰回路からの出力信号の位相を０度から３６０度に所定の位相を加えて移相可能な移相回路と、ＲＦＩＤタグから受信した応答信号と移相回路の出力信号とを合成する合成回路と、減衰回路の出力が送信波の漏れ波により直接受信される漏れ信号の出力とほぼ同じ振幅になるように減衰回路の減衰量を制御するとともに漏れ信号の位相とほぼ逆位相となるように移相回路の移相量を０度から３６０度に所定の位相を加えて制御する制御回路とを備え、０度近傍および３６０度近傍において位相調整を行う場合に折り返しの処理を行うことなく位相調整を行うことができるので、調整時間が短縮されてノイズをキャンセルする応答速度を上げることができる。
【００８１】
これにより、漏れ波の位相の変化に対応させてノイズをキャンセルし、読み取り精度を向上させることを可能とするＲＦＩＤ用ノイズ抑圧装置、ＲＦＩＤリーダ装置に有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤシステムの概略図
【図２】同ＲＦＩＤシステムのブロック図
【図３】本発明の実施の形態におけるＲＦＩＤリーダ装置のノイズのキャンセル方法を説明するための波形図
【図４】同ＲＦＩＤリーダ装置の移相回路の回路図
【図５】同ＲＦＩＤリーダ装置の移相器の回路図
【図６】同ＲＦＩＤリーダ装置の移相回路の部品実装図
【図７】同ＲＦＩＤリーダ装置の動作を説明するためのフローチャート
【図８】同ＲＦＩＤリーダ装置のノイズ抑圧装置の位相制御動作を説明するためのフローチャート
【図９】（Ａ）は同ＲＦＩＤリーダ装置のノイズ低減特性の例を示す特性図、（Ｂ）は同ＲＦＩＤリーダ装置のノイズ低減特性の他の例を示す特性図
【図１０】（Ａ）は同ＲＦＩＤリーダ装置のノイズ低減特性の例を示す特性図、（Ｂ）は同ＲＦＩＤリーダ装置のノイズ低減特性の他の例を示す特性図
【符号の説明】
【００８３】
１    ＲＦＩＤシステム
２    物品
３    ＲＦＩＤタグ
４    ＲＦＩＤリーダ装置
５    アンテナ
６    タグアンテナ部
７    タグＩＣチップ
８    メモリ
９    中央制御装置
１０    通信回線
２１    情報処理部
２２    変調部
２３    送信部
２４    電力分離部
２５    受信部
２６    復調部
２７    ノイズ抑圧装置
２８    減衰回路
２９    移相回路
３０    合成回路
３１    制御回路
３２    設定回路
３３    ノイズ検出回路
３４    電源部
３５    クロック部
４０    入力端子
４１    出力端子
４２    制御端子
４３，４４    移相器
４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ    端子
４５    減衰器
４６，４７，４８，４９    インダクタ
５０，５１，５２，５３    可変容量素子
５４，５５    コイル
５６    ローパスフィルタ
５７，５８    コンデンサ
５９    基板
６０，６１，６２，６３    検出点
【図１】
2010008313.tif 000003
【図２】
2010008313.tif 000004
【図３】
2010008313.tif 000005
【図４】
2010008313.tif 000006
【図５】
2010008313.tif 000007
【図６】
2010008313.tif 000008
【図７】
2010008313.tif 000009
【図８】
2010008313.tif 000010
【図９】
2010008313.tif 000011
【図１０】
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