(57)【要約】【課題】安定して無線通信性能を確保することが可能な無線通信装置を提供すること。【解決手段】この発明の一例の無線通信装置は、規定電圧レベルに基づき生成される磁界強度の電波を送信する無線通信装置であって、入力電圧レベルを前記規定電圧レベルより低い電圧レベルに降圧する降圧手段（１３、１３３）と、前記降圧手段により降圧された入力電圧レベルを前記規定電圧レベルに昇圧する昇圧手段（１３、１３４）と、前記昇圧手段により昇圧された前記規定電圧レベルに基づき生成される磁界強度の電波を送信する送信手段（１４、１５）とを備えている。【選択図】      図４
2006092323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
規定電圧レベルに基づき生成される磁界強度の電波を送信する無線通信装置であって、
入力電圧レベルを前記規定電圧レベルより低い電圧レベルに降圧する降圧手段と、
前記降圧手段により降圧された入力電圧レベルを前記規定電圧レベルに昇圧する昇圧手段と、
前記昇圧手段により昇圧された前記規定電圧レベルに基づき生成される磁界強度の電波を送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
規定電圧レベルに基づき生成される磁界強度の電波を送信する無線通信装置であって、
入力電圧レベルを前記規定電圧レベルより低い電圧レベルに降圧する降圧手段と、
前記降圧手段により降圧された入力電圧レベルを前記規定電圧レベルに昇圧する昇圧手段と、
前記昇圧手段により昇圧された前記規定電圧レベルに基づき生成される磁界強度の電波を送信する送信手段と、
前記降圧手段により降圧された入力電圧レベルに基づき動作するものであって、前記送信手段による電波の送信を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
規定電圧レベルに基づき生成される磁界強度の電波を送信する無線通信装置であって、
入力電圧レベルを前記規定電圧レベルより低い電圧レベルに降圧する降圧手段と、
前記降圧手段により降圧された入力電圧レベルを前記規定電圧レベルに昇圧する昇圧手段と、
前記昇圧手段により昇圧された前記規定電圧レベルに基づき生成される磁界強度の電波を送信する送信手段と、
前記送信手段から送信される電波の磁界強度を制御する磁界強度制御手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
規定電圧レベルに基づき生成される磁界強度の電波を送信する無線通信装置であって、
入力電圧レベルを前記規定電圧レベルより低い電圧レベルに降圧する降圧手段と、
前記降圧手段により降圧された入力電圧レベルを前記規定電圧レベルに昇圧する昇圧手段と、
前記昇圧手段により昇圧された前記規定電圧レベルに基づき生成される磁界強度の電波を送信する送信手段と、
前記送信手段から不特定の無線通信媒体に送信する電波の磁界強度を第１の磁界強度に制御し、前記送信手段から特定の無線通信媒体に送信する電波の磁界強度をこの特定の無線通信媒体の特性に応じた第２の磁界強度に制御する磁界強度制御手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
規定電圧レベルに基づき生成される磁界強度の電波を送信する無線通信装置であって、
入力電圧レベルを前記規定電圧レベルより低い電圧レベルに降圧する降圧手段と、
前記降圧手段により降圧された入力電圧レベルを前記規定電圧レベルに昇圧する昇圧手段と、
前記昇圧手段により昇圧された前記規定電圧レベルに基づき生成される磁界強度の電波を送信する送信手段と、
設置環境に応じた設定に基づき、前記送信手段から送信する電波の磁界強度を所定の磁界強度に制御する磁界強度制御手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
上位装置及び無線通信装置により構成される通信システムであって、
前記上位装置は、
電力を供給する供給手段と、
前記無線通信装置の設置環境に応じた設定に基づき、無線通信媒体に対して送信する電波の磁界強度を所定の磁界強度に制御する制御命令を出力する出力手段を備え、
規定電圧レベルに基づき生成される磁界強度の電波を送信する前記無線通信装置は、
前記供給手段により供給される電力の電圧レベルを前記規定電圧レベルより低い電圧レベルに降圧する降圧手段と、
前記降圧手段により降圧された電圧レベルを前記規定電圧レベルに昇圧する昇圧手段と、
前記昇圧手段により昇圧された前記規定電圧レベルに基づき生成される磁界強度の電波を送信する送信手段と、
前記出力手段からの制御命令に基づき、前記送信手段から送信する電波の磁界強度を所定の磁界強度に制御する磁界強度制御手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
入力電圧レベルを規定電圧レベルより低い電圧レベルに降圧し、この降圧された入力電圧レベルを前記規定電圧レベルに昇圧し、この昇圧された前記規定電圧レベルに基づき生成される電波の磁界強度を、不特定の無線通信媒体送信用の第１の磁界強度に制御し、この第１の磁界強度の電波を送信し、
前記無線通信媒体からの電波を受信し、
前記受信した電波に含まれる情報に基づき前記無線通信媒体の特性を検出し、
前記昇圧された前記規定電圧レベルに基づき生成される電波の磁界強度を、前記検出された特性に応じた第２の磁界強度に制御し、この第２の磁界強度の電波を送信する、
ことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触式ＩＣカードや携帯電話等の無線通信媒体に対して情報を送信したり、無線通信媒体に対して記録されている情報を受信したりする無線通信装置及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報の安全性と携帯の利便性の面から非接触で利用可能な非接触式ＩＣカードの普及が進んでおり、このような非接触式ＩＣカードを利用した非接触情報送受信に関する各種提案がなされている（特許文献１参照）。
【０００３】
例えば近年では、非接触式ＩＣカードは、乗車券媒体として利用されている。鉄道などの駅には、改札処理の省力化を目的として、自動改札装置が導入されている。以前は、自動改札装置は、プリペイドカード、定期券、普通乗車券などの磁気券を受け取り、磁気券に記録された情報を読み取り、改札判定を行なっていた。しかし近年では、自動改札装置は、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置を搭載し、磁気券に替わる非接触式ＩＣカードと交信することにより改札処理を行なうことができる。このような非接触式ＩＣカードは、自動改札装置だけでなく、券売機などの他の駅務機器でも利用可能となっている。例えば、券売機により非接触式ＩＣカードに対して、運賃として利用可能な金額情報を記録することができる。
【０００４】
上記した非接触式ＩＣカードリーダライタ装置は、例えば上位機器装置から規定の入力電圧の供給を受けて、降圧型の電源回路により入力電圧を降圧して無線送信回路に供給するための電圧を生成することにより、無線通信性能を確保している。
【特許文献１】特開２０００−３６０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置は、降圧型の電源回路により無線送信回路に供給するための電圧を生成している。このため、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置に供給される入力電圧が規定の入力電圧レベルより低くなってしまうと、十分な無線通信性能を確保するために必要な電圧を無線送信回路に供給できなくなってしまうという問題があった。
【０００６】
また、上記した非接触式ＩＣカードリーダライタ装置のアンテナから出力される電波の磁界強度は、一定の値に設定されている。このため、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置の設置環境により通信特性が変わってしまい、多くの場合、通信性能は低下する。例えば、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置が、周りに金属等に隣接しているような環境に設置されると仮定する。非接触式ＩＣカードリーダライタ装置のアンテナから出力される磁界強度は、一定の値に設定されているため、アンテナから出力される磁界の一部が金属に回り込んでしまう。これにより、アンテナから出力される磁界強度が減少し、無線通信距離や無線通信領域等が縮小し、通信性能が低下してしまうことになる。結果的に、非接触式ＩＣカードの使い勝手が悪くなってしまう。
【０００７】
また、アンテナから出力される電波の磁界強度が一定の値に設定されていることにより、非接触式ＩＣカードの種類によって通信性能に差が生じてしまう。つまり非接触式ＩＣカードの特性によって、通信性能が良好なものと不良なものが生じてしまう。やはり、結的に、非接触式ＩＣカードの使い勝手が悪くなってしまう。
【０００８】
本発明の目的は、上記課題を解決するためになされたものであり、安定して無線通信性能を確保することが可能な無線通信装置、無線通信システム、及び無線通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の無線通信装置、無線通信システム、及び無線通信方法は、以下のように構成されている。
【００１０】
（１）この発明の一例の無線通信装置は、規定電圧レベルに基づき生成される磁界強度の電波を送信する無線通信装置であって、入力電圧レベルを前記規定電圧レベルより低い電圧レベルに降圧する降圧手段と、前記降圧手段により降圧された入力電圧レベルを前記規定電圧レベルに昇圧する昇圧手段と、前記昇圧手段により昇圧された前記規定電圧レベルに基づき生成される磁界強度の電波を送信する送信手段とを備えている。
【００１１】
（２）この発明の一例の無線通信システムは、上位装置及び無線通信装置により構成される通信システムであって、前記上位装置は、電力を供給する供給手段と、前記無線通信装置の設置環境に応じた設定に基づき、無線通信媒体に対して送信する電波の磁界強度を所定の磁界強度に制御する制御命令を出力する出力手段を備え、規定電圧レベルに基づき生成される磁界強度の電波を送信する前記無線通信装置は、前記供給手段により供給される電力の電圧レベルを前記規定電圧レベルより低い電圧レベルに降圧する降圧手段と、前記降圧手段により降圧された電圧レベルを前記規定電圧レベルに昇圧する昇圧手段と、前記昇圧手段により昇圧された前記規定電圧レベルに基づき生成される磁界強度の電波を送信する送信手段と、前記出力手段からの制御命令に基づき、前記送信手段から送信する電波の磁界強度を所定の磁界強度に制御する磁界強度制御手段とを備えている。
【００１２】
（３）この発明の一例の無線通信方法は、入力電圧レベルを規定電圧レベルより低い電圧レベルに降圧し、この降圧された入力電圧レベルを前記規定電圧レベルに昇圧し、この昇圧された前記規定電圧レベルに基づき生成される電波の磁界強度を、不特定の無線通信媒体送信用の第１の磁界強度に制御し、この第１の磁界強度の電波を送信し、前記無線通信媒体からの電波を受信し、前記受信した電波に含まれる情報に基づき前記無線通信媒体の特性を検出し、前記昇圧された前記規定電圧レベルに基づき生成される電波の磁界強度を、前記検出された特性に応じた第２の磁界強度に制御し、この第２の磁界強度の電波を送信する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、安定して無線通信性能を確保することが可能な無線通信装置、無線通信システム、及び無線通信方法を提供することにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は、この発明の第１例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）の概略構成を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示すように、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１は、磁界強度制御手段としての制御部１１、降圧手段及び昇圧手段としての電源回路１３、送信手段としての無線回路１４、送信手段としてのアンテナ１５を備えている。
【００１７】
制御部１１は、ＣＰＵ、メモリ、ロジックなどを含み、上位機器装置３と接続されている。つまり、制御部１１は、上位機器装置３からの制御命令等を受信することが可能な構成となっている。制御部１１は、電源出力切換信号を電源回路１３へ供給したり、変調送信データを無線回路１４（送信出力設定回路１４１）へ供給したり、また無線回路１４（受信回路１４３）から受信データを受信したりする。
【００１８】
電源回路１３は、上位機器装置３からの入力電圧Ｖｉｎの供給を受け、制御部１１からの電源出力切換信号に基づき無線回路用電源出力Ｖｏを生成し、無線回路１４の送信用増幅回路１４２へ供給する。また、この電源回路１３は、制御部用電源出力Ｖｃも生成し、制御部１１へ供給する。なお、電源回路１３による無線回路用電源出力Ｖｏの生成及び制御部用電源出力Ｖｃの生成の詳細については、後述する。
【００１９】
無線回路１４の送信出力設定回路１４１は、制御部１１からの変調送信データを受信し、受信した変調送信データの送信出力（送信出力ゲイン）を一定レベルに設定する。さらに、無線回路１４の送信用増幅回路１４２は、一定レベルの送信出力に設定された変調送信データを電源回路１３から供給される無線回路用電源出力Ｖｏにより増幅する。つまり、送信用増幅回路１４２は、電源回路１３から供給される無線回路用電源出力Ｖｏに基づきアンテナ１５から出力される電波の磁界強度を決定する。言い換えると、送信用増幅回路１４２の増幅により、無線通信特性が決定される。アンテナ１５は、送信用増幅回路１４２により増幅された変調送信データを、磁界強度として送信する。受信回路１４３は、アンテナ１５により受信された変調受信データを復調して、受信データとして制御部１１へ供給する。
【００２０】
なお、制御部１１から出力される電源出力切換信号により無線回路用電源出力Ｖｏを複数の値に切り換えることができる。これにより、送信用増幅回路１４２に対して無線回路用電源出力Ｖｏを複数の値に切り換えて供給することができる。よって、アンテナから出力される磁界強度の値を複数に切り換えることができる。
【００２１】
図２及び図３は、降圧型電源により構成された電源回路１３により供給される無線回路用電源出力Ｖｏを説明するための図である。図２は、十分な入力電圧Ｖｉｎ（規定の入力電圧Ｖｉｎ）が得られる場合に、降圧型電源により構成された電源回路１３により供給される無線回路用電源出力Ｖｏを説明するための図である。一方の図３は、十分な入力電圧Ｖｉｎ（規定の入力電圧Ｖｉｎ）が得られない場合に、降圧型電源により構成された電源回路１３により供給される無線回路用電源出力Ｖｏを説明するための図である。
【００２２】
図２に示すように、例えば、上位機器装置３から規定の入力電圧Ｖｉｎ（１２Ｖ）が供給されると、降圧型電源１３１は入力電圧Ｖｉｎ（１２Ｖ）を降圧し、無線回路用電源出力Ｖｏ（１０Ｖ）を供給する。また、降圧型電源１３２は、入力電圧Ｖｉｎ（１２Ｖ）を降圧し、制御部電源出力Ｖｃ（３Ｖ）を供給する。無線回路用電源出力Ｖｏ（１０Ｖ）は、無線回路１４内に構成される送信用増幅回路１４２に供給される。送信用増幅回路１４２は、供給される無線回路用電源出力Ｖｏ（１０Ｖ）に基づきアンテナ１５から所定の磁界強度の磁界を送出させる。制御部１１は、降圧型電源１３１に対し、電源出力切換信号を供給し、この電源出力切換信号により無線回路用電源出力Ｖｏの値を切り換えることにより、アンテナ１５から送出される磁界強度を切り換える。
【００２３】
図３に示すように、例えば、上位機器装置３からの入力電圧Ｖｉｎが何らかの原因により低下し、規定の入力電圧（１２Ｖ）に満たない入力電圧Ｖｉｎ（８Ｖ）が供給されると、電源回路１３（降圧型電源１３１）は降圧型のため、入力電圧Ｖｉｎ以下の電圧しか供給できない。よって、降圧型電源１３１から供給される無線回路用電源出力Ｖｏ（≦８Ｖ）により、送信出力（磁界強度）が低下し無線通信性能は未達になってしまう。
【００２４】
図４及び図５に示す電源回路１３により、上記問題を解決することができる。図４は、十分な入力電圧Ｖｉｎ（規定の入力電圧Ｖｉｎ）が得られる場合に、降圧型電源及び昇圧型電源により構成された電源回路１３により供給される無線回路用電源出力Ｖｏを説明するための図である。一方の図５は、十分な入力電圧Ｖｉｎ（規定の入力電圧Ｖｉｎ）が得られない場合に、降圧型電源及び昇圧型電源により構成された電源回路１３により供給される無線回路用電源出力Ｖｏを説明するための図である。
【００２５】
図４に示すように、例えば、上位機器装置３から規定の入力電圧Ｖｉｎ（１２Ｖ）が供給されると、降圧型電源１３３は、入力電圧Ｖｉｎ（１２Ｖ）を無線回路用電源出力Ｖｏ（１０Ｖ）より低い制御部用電源出力Ｖｃ（３Ｖ）に降圧する。制御部１１には、この制御部用電源出力Ｖｃ（３Ｖ）が供給される。昇圧型電源１３４は、制御部用電源出力Ｖｃ（３Ｖ）を無線回路用電源出力Ｖｏ（１０Ｖ）に昇圧する。昇圧型電源１３４は、制御部用電源出力Ｖｃ（３Ｖ）が得られる限り、安定的に無線回路用電源出力Ｖｏ（１０Ｖ）を出力することができる。つまり、降圧型電源及び昇圧型電源により構成された電源回路１３により、無線回路用電源出力Ｖｏ（１０Ｖ）が安定的に送信用増幅回路１４に供給されることにより、送信用増幅回路１４はアンテナより安定的に所定の磁界強度の磁界を発生させることが可能となり、その結果、十分な無線通信特性を得ることが可能となる。
【００２６】
図５に示すように、例えば、上位機器装置３からの入力電圧Ｖｉｎが何らかの原因により低下し、規定の入力電圧（１２Ｖ）に満たない入力電圧Ｖｉｎ（８Ｖ）が供給されても、降圧型電源１３３は、入力電圧Ｖｉｎ（８Ｖ）を無線回路用電源出力Ｖｏ（１０Ｖ）より低い制御部用電源出力Ｖｃ（３Ｖ）に降圧することができる。よって、昇圧型電源１３４は、無線回路用電源出力Ｖｏ（１０Ｖ）を出力することができる。つまり、入力電圧Ｖｉｎが多少低下しても、低電圧源を用いた上位機器装置３との接続においても、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１は、安定的に規定の無線通信性能を確保することが可能となる。
【００２７】
なお、制御部１１は、昇圧型電源１３４に対して電源出力切換信号を与え、無線回路用電源出力Ｖｏの値を切り換えることができる。これにより、送信用増幅回路１４２からアンテナ１５に対して供給される出力を切り換えることができる。つまり、アンテナ１５から出力される磁界強度の強さを切換えることができる。このように、アンテナ１５の出力を複数段に切り換えることにより、ＩＣカード、携帯電話等の通信対象物に対し最適となる複数の磁界強度を提供できる。また、アンテナ１５の出力を複数段に切り換えが可能となることにより、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１が設置される環境又は接続される環境に適した磁界強度を提供することができる。
【００２８】
以下に、この磁界強度の切り換え制御の詳細について説明する。
【００２９】
図１に示すように、この発明の第１例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）は、制御部１１から電源出力切換制御回路１２に対し電源出力切換制御信号を送り、電源回路１３（昇圧型電源１３４）にて生成する電圧レベルを切換制御することにより、電源回路１３（昇圧型電源１３４）にて生成された無線回路用電源出力Ｖｏを送信用増幅回路１４２に供給し、送信用増幅回路１４２はこの供給された無線回路用電源出力Ｖｏの電圧レベルによりアンテナ１５から出力される磁界強度のレベルを制御することができる。
【００３０】
上記の第１例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置に対して、図６は、この発明の第２例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）の概略構成を示すブロック図である。図６に示すように、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１は、磁界強度制御手段としての制御部１１、電源回路１３、無線回路１６、アンテナ１５を備えている。
【００３１】
制御部１１は、ＣＰＵ、メモリ、ロジックなどを含み、上位機器装置３と接続されている。つまり、制御部１１は、上位機器装置３からの制御命令等を受信することが可能な構成となっている。制御部１１は、変調送信データを無線回路１６（送信出力設定回路１６１）へ供給したり、送信切換制御信号を無線回路１６（送信出力切換回路１６２）へ供給したり、また無線回路１６（受信回路１６４）から受信データを受信したりする。
【００３２】
電源回路１３は、上記したように、降圧型電源１３３及び昇圧型電源１３４により構成されている。降圧型電源１３３は、入力電圧Ｖｉｎ（１２Ｖ）を無線回路用電源出力Ｖｏ（１０Ｖ）より低い制御部用電源出力Ｖｃ（３Ｖ）に降圧する。制御部１１には、この制御部用電源出力Ｖｃ（３Ｖ）が供給される。昇圧型電源１３４は、制御部用電源出力Ｖｃ（３Ｖ）を無線回路用電源出力Ｖｏ（１０Ｖ）に昇圧する。昇圧型電源１３４は、制御部用電源出力Ｖｃ（３Ｖ）が得られる限り、安定的に無線回路用電源出力Ｖｏ（１０Ｖ）を出力することができる。つまり、電源回路１３は、一定レベルの送信電力を無線回路１６の送信用増幅回路１６３へ供給することができる。
【００３３】
無線回路１３の送信出力設定回路１６１は、制御部１１からの変調送信データを受信し、受信した変調送信データの送信出力（送信出力ゲイン）を複数の異なるレベルに設定する。つまり、送信出力設定回路１６１は、複数の異なるレベルの送信出力が設定された複数の変調送信データを生成する。さらに、無線回路１６の送信出力切換回路１６２は、制御部１１から供給される送信切換制御信号に基づき、複数の異なるレベルの送信出力に設定された複数の変調送信データの中から、所定レベルの送信出力に設定された所定の変調送信データを選択し出力する。送信用増幅回路１６３は、所定レベルの送信出力に設定された所定の変調送信データを電源回路１３から供給される一定レベルの無線回路用電源出力Ｖｏにより増幅する。つまり、送信用増幅回路１６３は、制御レベルの送信出力に設定された所定の変調送信データを一定レベルの送信電力により増幅する。
【００３４】
アンテナ１５は、制御レベルの送信出力に設定され、且つ一定レベルの無線回路用電源出力Ｖｏにより増幅された変調送信データを磁界強度として送信する。
【００３５】
受信回路１６４は、アンテナ１５により受信された変調受信データを復調して、受信データとして制御部１１へ供給する。
【００３６】
上記したように、この発明の第２例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）は、制御部１１から送信出力切換回路１６２に対し送信切換制御信号を送り、送信出力設定回路１６１にて生成された複数の異なるレベルの送信出力（送信出力ゲイン）が設定された複数の変調送信データの中から、所定レベルの送信出力に設定された所定の変調送信データを選択し出力することにより、アンテナ１５から出力される磁界強度のレベルを制御することができる。つまり、この発明の第２例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）は、アンテナ１５から複数の送信出力レベルの空中線電力を発射させることが可能となる。
【００３７】
なお、この発明は、上記した第１例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）、及び第２例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）だけに限定されるものではない。例えば、上記した第１例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）の構成と、及び第２例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）の構成とを組み合わせて実現される第３例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）であってもよい。
【００３８】
例えば、第３例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）は、制御部１１、電源回路１３、無線回路１６、アンテナ１５を備えている。つまり、第３例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置は、第１例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置の構成をベースに、第１例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置の無線回路１４の替わりに、第２例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置の無線回路１６を採用している。
【００３９】
これにより、第３例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置は、電源回路１３から供給される無線回路用電源出力Ｖｏの電圧レベルによりアンテナ１５から出力される磁界強度のレベルを制御することができ、さらに送信出力切換回路１６２により切り換えられる送信出力（送信出力ゲイン）によりアンテナ１５から出力される磁界強度のレベルを制御することもできる。
【００４０】
次に、図７を参照して、上記したこの発明の第１例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）と非接触式ＩＣカード（無線通信媒体）との通信による送信電力の切り換え、第２例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）と非接触式ＩＣカード（無線通信媒体）との通信による送信出力（送信出力ゲイン）の切り換えについて説明する。
【００４１】
第１に、第１例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置と非接触式ＩＣカードとの通信による送信電力の切り換えについて説明する。
【００４２】
非接触式ＩＣカードとの通信開始前に、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１の制御部１１は、送信電力レベル１に制御する電源出力切換信号を出力する。これにより、電源回路１３は、送信電力レベル１の無線回路用電源出力Ｖｏを供給し、アンテナ１５は、一定レベルの送信出力（送信出力ゲイン）に設定され且つ送信電力レベル１により増幅された変調送信データ（コマンド１）を、磁界強度（磁界強度レベル１）として送信する。つまり、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１は、不特定の非接触式ＩＣカードに対して、一定レベルの送信出力に設定され且つ送信電力レベル１により増幅された変調送信データ（コマンド１）を、磁界強度（磁界強度レベル１）として送信する。非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１は、非接触式ＩＣカードからのレスポンスを受信するまで、一定レベルの送信出力に設定され且つ送信電力レベル１により増幅された変調送信データ（コマンド１）を、磁界強度（磁界強度レベル１）として送信し続ける。
【００４３】
非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１の通信可能領域に入った非接触式ＩＣカードは、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１からの変調送信データ（コマンド１）を受信し、この変調送信データ（コマンド１）に対するレスポンス１を送信する。
【００４４】
非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１のアンテナ１５は、非接触式ＩＣカードからのレスポンス１を受信する。非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１の制御部１１は、受信回路１４３により復調されたレスポンス１に含まれる情報に基づき非接触式ＩＣカードの特性を検出し、この非接触式ＩＣカードの特性に応じた送信電力レベル２に制御する電源出力切換信号を出力する。これにより、電源回路１３は、送信電力レベル２の無線回路用電源出力Ｖｏを供給し、アンテナ１５は、一定レベルの送信出力（送信出力ゲイン）に設定され且つ送信電力レベル２により増幅された変調送信データ（コマンド２）を、磁界強度（磁界強度レベル２）として送信する。つまり、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１は、一定レベルの送信出力に設定され且つ非接触式ＩＣカードの特性に応じた送信電力レベル２により増幅された変調送信データ（コマンド２）を、磁界強度（磁界強度レベル２）として送信する。以後、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１は、一定レベルの送信出力に設定され且つ非接触式ＩＣカードの特性に応じた送信電力レベル２により増幅された変調送信データ（コマンド３、…、ｎ）を磁界強度（磁界強度レベル２）として送信する。この非接触式ＩＣカードとの通信終了後、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１は、再び、不特定の非接触式ＩＣカードに対して一定レベルの送信出力（送信出力ゲイン）に設定され且つ送信電力レベル１により増幅された変調送信データ（コマンド１）を、磁界強度（磁界強度レベル１）として送信する。
【００４５】
なお、非接触式ＩＣカードの特性に応じた送信電力レベルが送信電力レベル１である場合には、送信電力レベルは切り換えられない。つまり、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１は、一定レベルの送信出力（送信出力ゲイン）に設定され且つ非接触式ＩＣカードの特性に応じた送信電力レベル１により増幅された変調送信データ（コマンド２）を、磁界強度（磁界強度レベル１）として送信する。以後においても、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１は、一定レベルの送信出力に設定され且つ非接触式ＩＣカードの特性に応じた送信電力レベル１により増幅された変調送信データ（コマンド３、…、ｎ）を磁界強度（磁界強度レベル１）として送信する。
【００４６】
上記したレスポンス１に含まれる情報としては、非接触式ＩＣカードのＩＤコード、バージョンコード、電界レベルコード等がある。制御部１１は、これらＩＤコード、バージョンコード、電界レベルコードに基づき、通信対象物としての非接触式ＩＣカードに供給する磁界強度を判定し、アンテナ１５より発射する磁界強度を適切に制御する。
【００４７】
第２に、第２例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置と非接触式ＩＣカードとの通信による送信出力の切り換えについて説明する。
【００４８】
非接触式ＩＣカードとの通信開始前に、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１の制御部１１は、送信出力レベル１に制御する送信切換制御信号を出力する。これにより、送信出力切換回路１６２は、送信出力レベル１に設定された変調送信データ（コマンド１）を選択出力し、送信用増幅回路１６３は、送信出力レベル１に設定された変調送信データ（コマンド１）を電源回路１３から供給される一定レベルの無線回路用電源出力Ｖｏにより増幅する。アンテナ１５は、送信出力レベル１に設定され且つ一定レベルの無線回路用電源出力Ｖｏにより増幅された変調送信データ（コマンド１）を、磁界強度（磁界強度レベル１）として送信する。つまり、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１は、不特定の非接触式ＩＣカードに対して送信出力レベル１に設定され且つ一定レベルの無線回路用電源出力Ｖｏにより増幅された変調送信データ（コマンド１）を、磁界強度（磁界強度レベル１）として送信する。非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１は、非接触式ＩＣカードからのレスポンスを受信するまで、送信出力レベル１に設定され且つ一定レベルの無線回路用電源出力Ｖｏにより増幅された変調送信データ（コマンド１）を、磁界強度（磁界強度レベル１）として送信し続ける。
【００４９】
非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１の通信可能領域に入った非接触式ＩＣカードは、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１からの変調送信データ（コマンド１）を受信し、この変調送信データ（コマンド１）に対するレスポンス１を送信する。
【００５０】
非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１のアンテナ１５は、非接触式ＩＣカードからのレスポンス１を受信する。非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１の制御部１１は、受信回路１６４により復調されたレスポンス１に含まれる情報に基づき非接触式ＩＣカードの特性を検出し、この非接触式ＩＣカードの特性に応じた送信出力レベル２に制御する送信切換制御信号を出力する。これにより、送信出力切換回路１６２は、送信出力レベル２に設定された変調送信データ（コマンド２）を選択出力し、送信用増幅回路１６３は、送信出力レベル２に設定された変調送信データ（コマンド２）を電源回路１３から供給される一定レベルの無線回路用電源出力Ｖｏにより増幅する。アンテナ１５は、送信出力レベル２に設定され且つ一定レベルの無線回路用電源出力Ｖｏにより増幅された変調送信データ（コマンド２）を、磁界強度（磁界強度レベル２）として送信する。つまり、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１は、非接触式ＩＣカードの特性に応じた送信出力レベル２に設定され且つ一定レベルの無線回路用電源出力Ｖｏにより増幅された変調送信データ（コマンド２）を、磁界強度（磁界強度レベル２）として送信する。以後、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１は、非接触式ＩＣカードの特性に応じた送信出力レベル２に設定され、且つ一定レベルの無線回路用電源出力Ｖｏにより増幅された変調送信データ（コマンド３、…、ｎ）を磁界強度（磁界強度レベル２）として送信する。この非接触式ＩＣカードとの通信終了後、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１は、再び、不特定の非接触式ＩＣカードに対して、送信出力レベル１に設定され且つ一定レベルの無線回路用電源出力Ｖｏにより増幅された変調送信データ（コマンド１）を、磁界強度（磁界強度レベル１）として送信する。
【００５１】
なお、非接触式ＩＣカードの特性に応じた送信出力レベルが送信出力レベル１である場合には、送信出力レベルは切り換えられない。つまり、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１は、非接触式ＩＣカードの特性に応じた送信出力レベル１に設定し且つ一定レベルの無線回路用電源出力Ｖｏにより増幅された変調送信データ（コマンド２）を、磁界強度（磁界強度レベル１）として送信する。以後においても、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１は、非接触式ＩＣカードの特性に応じた送信出力レベル１に設定し且つ一定レベルの無線回路用電源出力Ｖｏにより増幅された変調送信データ（コマンド３、…、ｎ）を磁界強度（磁界強度レベル１）として送信する。
【００５２】
上記したレスポンス１に含まれる情報としては、非接触式ＩＣカードのＩＤコード、バージョンコード、電界レベルコード等がある。制御部１１は、これらＩＤコード、バージョンコード、電界レベルコードに基づき、通信対象物としての非接触式ＩＣカードに供給する磁界強度を判定し、アンテナ１５より発射する磁界強度を適切に制御する。
【００５３】
また、第３例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置が、非接触式ＩＣカードの特性に応じて送信電力又は送信出力（送信出力ゲイン）のどちらか一方を切り換えて非接触式ＩＣカードの特性に応じた磁界強度の電波を送信するようにしてもよいし、非接触式ＩＣカードの特性に応じて送信電力及び送信出力の両方を切り換えて非接触式ＩＣカードの特性に応じた磁界強度の電波を送信するようにしてもよい。
【００５４】
上記したように、図７では、第１例、第２例、及び第３例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）と非接触式ＩＣカード（無線通信媒体）との通信による送信電力、送信出力（送信出力ゲイン）の切り換えについて説明した。同様に、図８は、第１例、第２例、及び第３例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）と携帯電話（無線通信媒体）との通信による送信電力、送信出力（送信出力ゲイン）の切り換えを示す図である。
【００５５】
つまり、第１例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置は、初期段階では送信電力レベル１により増幅された変調送信データ（コマンド１）を磁界強度（磁界強度レベル１）として送信し、携帯電話の特性検出後は携帯電話の特性に応じた送信電力レベル２により増幅された変調送信データ（コマンド２）を磁界強度（磁界強度レベル２）として送信する。
【００５６】
或いは、第２例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置は、初期段階では送信出力レベル１に設定された変調送信データ（コマンド１）を磁界強度（磁界強度レベル１）として送信し、携帯電話の特性検出後は携帯電話の特性に応じた送信出力レベル２に設定された変調送信データ（コマンド２）を磁界強度（磁界強度レベル２）として送信する。
【００５７】
また、第３例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置が、携帯電話の特性に応じて送信電力又は送信出力（送信出力ゲイン）のどちらか一方を切り換えて携帯電話の特性に応じた磁界強度の電波を送信するようにしてもよいし、携帯電話の特性に応じて送信電力及び送信出力の両方を切り換えて携帯電話の特性に応じた磁界強度の電波を送信するようにしてもよい。
【００５８】
続いて、図９を参照して、上記したこの発明の第１例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）の設置環境に応じた送信電力の切り換え、第２例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）の設置環境に応じた送信出力（送信出力ゲイン）の切り換えについて説明する。
【００５９】
例えば図９に示すように、設置環境Ａ内に設置された第１例、第２例、又は第３例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置は、上位機器装置３Ａと接続されている。
【００６０】
例えば、上位機器装置３Ａは、第１例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置の制御部１１に対して各種コマンドを出力する出力手段を備えており、この出力手段が、第１例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置に対して、設置環境Ａに適した送信電力レベルＡに切り換えるコマンドを送信する。第１例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置の制御部１１は、このコマンドを受信し、送信電力レベルＡに制御する電源出力切換信号を出力する。これにより、電源回路１３は、送信電力レベルＡの無線回路用電源出力Ｖｏを供給し、アンテナ１５は、送信電力レベルＡにより増幅された変調送信データを、磁界強度（磁界強度レベルＡ）として送信する。
【００６１】
或いは、上位機器装置３Ａの出力手段は、第２例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置に対して、設置環境Ａに適した送信出力レベルＡに切り換えるコマンドを送信する。第２例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置の制御部１１は、このコマンドを受信し、送信出力レベルＡに制御する送信切換制御信号を出力する。これにより、送信出力切換回路１６２は、送信出力レベルＡに設定された変調送信データを選択出力し、送信用増幅回路１６３は、送信出力レベルＡに設定された変調送信データを電源回路１３から供給される一定レベルの無線回路用電源出力Ｖｏにより増幅する。アンテナ１５は、送信出力レベルＡに設定され且つ一定レベルの無線回路用電源出力Ｖｏにより増幅された変調送信データを、磁界強度（磁界強度レベル１）として送信する。
【００６２】
或いは、上位機器装置３Ａの出力手段は、第３例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置に対して、設置環境Ａに適した送信電力レベルＡ又は送信出力レベルＡに切り換えるコマンドを送信する。第３例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置は、このコマンドを受信し、送信電力レベルＡにより増幅された変調送信データを磁界強度（磁界強度レベルＡ）として送信したり、又は送信出力レベルＡに設定され且つ一定レベルの無線回路用電源出力Ｖｏにより増幅された変調送信データを磁界強度（磁界強度レベル１）として送信したりする。
【００６３】
また、設置環境Ｂ内に設置された第１例、第２例、又は第３例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置は、上位機器装置３Ｂと接続されている。上記と同様に、上位機器装置３Ｂは、第１例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置に対して設置環境Ｂに適した送信電力レベルＢに切り換えるコマンドを送信する。或いは、上位機器装置３Ｂは、第２例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置に対して、設置環境Ｂに適した送信出力レベルＢに切り換えるコマンドを送信する。或いは、上位機器装置３Ｂは、第３例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置に対して、設置環境Ｂに適した送信電力レベルＢ又は送信出力レベルＢに切り換えるコマンドを送信する。
【００６４】
例えば、設置環境Ａを、非接触式ＩＣカードを取り込んでこの非接触式ＩＣカードに記録された情報を読み取ったりこの非接触式ＩＣカードに対して情報を記録したりする機器内（例えば自動券売機内）であると仮定する。この場合、接触式ＩＣカードとこの機器内（例えば自動券売機内）に設置される非接触式ＩＣカードリーダライタ装置との距離は、十分に近い一定距離に保たれる。このため、設置環境Ａに設置される非接触式ＩＣカードリーダライタ装置が発信する電波の磁界強度は比較的低い値に制御される。
【００６５】
これに対して、例えば設置環境Ｂを、ユーザにより翳される非接触式ＩＣカードに記録された情報を読み取ったりこの非接触式ＩＣカードに対して情報を記録したりする機器内（例えば自動改札機内）であると仮定する。この場合、接触式ＩＣカードとこの機器内（例えば自動改札機内）に設置される非接触式ＩＣカードリーダライタ装置との距離は、常に十分に近い距離になるとは限らず、多少離れた距離になることもある。このため、設置環境Ｂに設置される非接触式ＩＣカードリーダライタ装置が発信する電波の磁界強度は比較的高い値に制御される。
【００６６】
上記説明したように、この発明の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）は、無線通信媒体の特性に応じて送信電力や送信出力（送信出力ゲイン）を切り換えることができるので、無線通信媒体に適した磁界強度の電波での無線通信が可能となる。また、この発明の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）は、設置環境に応じて送信電力や送信出力（送信出力ゲイン）を切り換えることができるので、設置環境に適した磁界強度の電波での無線通信が可能となる。
【００６７】
非接触通信において、ＩＣカード、携帯電話等様々な無線通信媒体が利用されはじめているが、ＩＣカード、携帯電話ではもちろん、同じＩＣカード、同じ携帯電話でも通信を行なうために必要な電力はそれぞれ異なる。そこで、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置から発射する磁界強度を無線通信媒体の特性に応じて切り換えることにより、同一の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置にて多種の無線通信媒体との間で良好な非接触式の通信を行なうことが可能となる。また、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置の設置環境によりその通信特性が影響されることがあるため、種々の設置環境にてそれぞれに適した磁界強度に設定することにより、より良好な非接触式の通信特性を得ることができるようになる。
【００６８】
以下に上記実施形態の作用効果についてまとめる。
【００６９】
上記したように、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１への入力電圧Ｖｉｎが、規定の無線通信性能を確保するために必要な無線回路用電源出力Ｖｏより低い電圧であっても、降圧型電源１３３と昇圧型電源１３４により構成される電源回路１２により、送信用増幅回路１４２に安定した無線回路用電源出力Ｖｏを供給することが可能となる。その結果、無線通信は、入力電圧Ｖｉｎの変動に影響なく安定した性能を確保することが可能となる。
【００７０】
また、制御部１１が必要とする電圧よりも高い入力電圧Ｖｉｎの供給を受けた場合でも、制御部１１に対して、制御部１１が必要とする電圧を安定して供給することが可能となる。
【００７１】
また、規定の入力電圧Ｖｉｎが低下した場合だけでなく、もともと無線回路用電源出力Ｖｏよりも低い入力電圧源を有する上位機器装置３と接続した場合にも、規定の無線回路用電源出力Ｖｏを生成することができ、その結果規定の無線通信性能を確保し、安定的な通信が可能となる。
【００７２】
また、非接触式ＩＣカードリーダライタ装置１にて、アンテナ出力切換機能を適用することにより、入力電圧Ｖｉｎが低下した場合、あるいは入力電圧Ｖｉｎが低い装置との接続であっても、複数のアンテナ出力レベルを安定的に送信し続けることが可能となる。
【００７３】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】この発明の第１例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）の概略構成を示すブロック図である。
【図２】十分な入力電圧Ｖｉｎ（規定の入力電圧Ｖｉｎ）が得られる場合に、降圧型電源により構成された電源回路により供給される無線回路用電源出力を説明するための図である。
【図３】十分な入力電圧Ｖｉｎ（規定の入力電圧Ｖｉｎ）が得られない場合に、降圧型電源により構成された電源回路により供給される無線回路用電源出力を説明するための図である。
【図４】十分な入力電圧Ｖｉｎ（規定の入力電圧Ｖｉｎ）が得られる場合に、降圧型電源及び昇圧型電源により構成された電源回路により供給される無線回路用電源出力を説明するための図である。
【図５】十分な入力電圧Ｖｉｎ（規定の入力電圧Ｖｉｎ）が得られない場合に、降圧型電源及び昇圧型電源により構成された電源回路により供給される無線回路用電源出力を説明するための図である。
【図６】この発明の第２例の非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）の概略構成を示すブロック図である。
【図７】非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）と非接触式ＩＣカード（無線通信媒体）との通信による磁界強度の切り換えを説明するための図である。
【図８】非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）と携帯電話（無線通信媒体）との通信による磁界強度の切り換えを説明するための図である。
【図９】非接触式ＩＣカードリーダライタ装置（無線通信装置）の設置環境に応じた磁界強度の切り換えを説明するための図である。
【符号の説明】
【００７５】
１…非接触式ＩＣカードリーダライタ装置、１１…制御部、１３…電源回路、１３３…降圧型電源、１３４…昇圧型電源、１４…無線回路、１４１…送信出力設定回路、１４２…送信用増幅回路、１４３…受信回路、１５…アンテナ
【図１】
2006092323.tif 000003
【図２】
2006092323.tif 000004
【図３】
2006092323.tif 000005
【図４】
2006092323.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006092323.tif 000008
【図７】
2006092323.tif 000009
【図８】
2006092323.tif 000010
【図９】
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