(57)【要約】  【課題】  本発明は、蛍光灯からの反射波の影響を受けにくい非接触リーダライタを提供する。  【解決手段】  受信アンテナ１と、光センサ８と、光センサ８が検知した電磁波に所定係数を乗じた信号を受信アンテナ１で受信した電磁波信号から除去する除去手段である係数フィードバック回路９を有し、その係数をフィードバック回路を用いて自動決定し蛍光灯からの反射波に含まれるノイズ信号を除去する。蛍光灯からのノイズ信号を受信する光センサとその光センサからの情報を処理する除去手段を有する事で、リーダライタから出た電波が蛍光灯に入射し、その蛍光灯の発光に伴い変調を受けた信号、つまりノイズ信号を除去することに有用である。【選択図】  図１
2006279165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信アンテナと、光センサと、前記光センサが検知した電磁波に所定係数を乗じた信号を前記受信アンテナで受信した電磁波信号から除去する除去手段を有し、その係数をフィードバック回路を用いて決定する非接触リーダライタ。
【請求項２】
受信アンテナと、光センサと、前記光センサが検知した電磁波に所定係数を乗じる可変アッテネータと、前記可変アッテネータの出力信号を前記受信アンテナで受信した電磁波信号から除去する除去手段を有する非接触リーダライタ。
【請求項３】
受信アンテナと、光センサと、前記光センサが検知した電磁波に所定係数を乗じた信号を前記受信アンテナで受信した電磁波信号から除去する除去手段を有し、前記所定係数を受信アンテナが受信した信号に基づいて決定する非接触リーダライタ。
【請求項４】
受信アンテナを収納するケース内にシールドした光センサを設けた請求項１乃至３いずれかに記載の非接触リーダライタ。
【請求項５】
光センサを非接触リーダライタ内に内蔵し、光センサの入力を光ファイバや反射鏡などを利用する請求項１乃至３いずれかに記載の非接触リーダライタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、非接触リーダライタで特に変調した送信コマンドを送信した際の、受信信号に含まれる蛍光灯のノイズ成分の除去に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触リーダライタである無線通信装置はRFID（Radio  Frequency  Identification）システムとして注目されてきている。
【０００３】
一般の無線通信装置では都市雑音除去回路を搭載し、都市雑音の一種である蛍光灯のノイズを除去している。（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
図１０は上記従来の無線通信装置の都市雑音除去回路を示しており、１０１はアンテナ、１０２は送受共用器、１０３は帯域通過フィルタ、１０４は低雑音増幅回路、１０５、１１２はミキサ、１０６、１１３は中間周波増幅回路、１０７、１１４は中間周波帯域通過フィルタ、１０８はリミッタ増幅回路、１０９は変調回路、１１０は出力、１１１、１１８は局部発振回路、１１５は可変遅延回路、１１６は可変アッテネータ回路、１１７はハイブリッドである。
【０００５】
以上のように構成された無線通信装置について、その動作を説明する。無線通信装置はアンテナ１０１で信号を受信する。そのときに、受信信号にノイズが含まれる。そのノイズ信号は受信信号と帯域が異なるため、ノイズ信号をミキサ１１２の信号経路で選択受信し、ノイズの参照信号を可変遅延回路１１５、可変アッテネータ回路１１６でデータ処理し、ハイブリッド１１７で参照信号を受信信号から逆相合成することでノイズ成分を受信信号から除去する。
【特許文献１】特開平２−１７７６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般の無線通信装置で受信する受信信号は、受信信号とノイズ信号とが混在している状態である。そのノイズ信号除去するために従来発明では、都市雑音除去回路を搭載している。
【０００７】
都市雑音除去回路では、受信信号とは異なる周波数帯域で雑音信号のみを選択受信して、ノイズの参照信号を得る手段を持ち、その参照信号を元に受信信号を加工することで都市雑音の影響を受けないようにしている。
【０００８】
ここでRFIDシステムの通信方式を説明する。ＲＦＩＤシステムでは電波をコマンドの送受信のためのキャリアとして用いるためと、タグへの電力供給という２つの目的のために、常に送信電波を出しておかなければならない。すなわち、送信電波を利用した負荷変調を用いている。
【０００９】
この負荷変調方式は、電波を利用してリーダライタからタグへコマンドを送信しる場合には、コマンドによって変調した電波を送信する。タグからリーダライタへ応答信号を返す場合には送信電波の反射の有無による変調を利する方式である。
【００１０】
負荷変調方式においては、受信部ではタグからの応答の無い状態の受信信号レベルを基
準とし、その基準からタグの負荷変調による信号レベルの変化分とその変化している時間を利用する。
【００１１】
以上がＲＦＩＤシステムにおける送受信システムであるが、このRFIDシステムには大きな課題となる点が存在する。
【００１２】
ＲＦＩＤシステムでは上記のように変調された送信コマンドを送信し、タグからの負荷変調によって送受信を行うが、リーダライタから電波を送信した場合に、アンテナ近傍に蛍光灯が存在すると、リーダライタから出た電波が蛍光灯に入射する。この場合に、蛍光灯内で蛍光灯の発光に伴う変調を、リーダライタの送信電波が受ける。
【００１３】
蛍光灯により変調を受けた電波はタグからの電波と同様にリーダライタによって受信され、ノイズとなる。このノイズは目的のタグからの受信信号と周波数帯域は同一であり、受信信号と分離するために、都市雑音成分を参照信号として選択的に受信し、影響を受けないようにするという従来技術は適用できない。
【００１４】
本発明は、タグからの受信信号と周波数帯域が同一であるノイズの除去を目的とする非接触リーダライタの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の非接触リーダライタは、受信アンテナと、光センサと、前記光センサが検知した電磁波に所定係数を乗じた信号を前記受信アンテナで受信した電磁波信号から除去する除去手段を有し、その所定係数をフィードバック回路を用いて決定する。
【００１６】
上記構成により変調信号によって蛍光灯からノイズ信号が発生した場合には、光センサよりノイズ信号の波形パターンを検知し、受信信号より除去する際にはその信号レベルをフィードバック回路で決定し、周波数帯域の同じ蛍光灯のノイズ信号に対して有効となる。
【００１７】
また、本発明の非接触リーダライタは、受信アンテナと、光センサと、前記光センサが検知した電磁波に所定係数を乗じる可変アッテネータと、前記可変アッテネータの出力信号を前記受信アンテナで受信した電磁波信号から除去する除去手段を有する。
【００１８】
上記構成により変調信号によって蛍光灯からノイズ信号が発生した場合には、光センサよりノイズ信号の波形パターンを検知し、可変アッテネータによって、ノイズ信号のレベルを調整し受信信号より除去する事でよりノイズ信号の無い、受信信号が得られ周波数帯域の同じノイズ信号に対して有効となる。
【００１９】
本発明の非接触リーダライタは、受信アンテナと、光センサと、前記光センサが検知した電磁波に所定係数を乗じた信号を前記受信アンテナで受信した電磁波信号から除去する除去手段を有し、前記所定係数を受信アンテナが受信した信号に基づいて決定する。
【００２０】
上記構成により変調信号によって蛍光灯からノイズ信号が発生した場合には、光センサよりノイズ信号の波形パターンを検知し、ノイズ信号のレベルを受信信号により決定、調整し受信信号より除去する事でよりノイズ信号の無い、受信信号が得られ周波数帯域の同じノイズ信号に対して有効となる。
【００２１】
本発明の非接触リーダライタは、受信アンテナを収納するケース内にシールドした光センサを設けた。
【００２２】
上記の構成により、非接触リーダライタの送信した変調信号による光センサへの影響をシールドする事によって減少させる事でより、光センサの受信信号を蛍光灯からのノイズ信号分のみに近づけ、信号処理後の受信信号の精度を向上させる事となる。
【００２３】
本発明の非接触リーダライタは、光センサを非接触リーダライタ内に内蔵し、光センサの入力を光ファイバや反射鏡などを利用する。
【００２４】
上記の構成により、光センサ自身を非接触リーダライタ内に内蔵し、その入力を独立させることにより、非接触リーダライタの送信した変調信号による光センサへの影響を減少させる事でより、光センサの受信信号を蛍光灯からのノイズ信号分のみに近づけ、信号処理後の受信信号の精度を向上させる事となる。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように、本発明は蛍光灯からのノイズ信号を受信する光センサとその光センサからの情報を処理する除去手段を有する事で、リーダライタから出た電波が蛍光灯に入射し、その蛍光灯の発光に伴い変調を受けた信号、つまりノイズ信号を除去することに有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図１から図９を用いて説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１において、１は電波を受信する受信アンテナ、２は受信アンテナ1で受信した電波を復調する復調部、３は光センサ8からの信号を受信信号から除去するノイズ除去部、４は復調部２で復調した信号を処理する信号処理部、５は送信コマンドを送信するための変調信号を派生させる信号発生部、６は送信信号を送信するためにキャリア波を変調する変調部、７は電波を送信する送信アンテナ、８は送信用アンテナ７から送信した電波によって蛍光灯が発光する際に伴う変調、つまりタグと同一周波数帯の変調信号であるノイズ信号を検知する光センサである。光センサ８は、蛍光灯の光やこれの反射光の波形を検知する。ノイズ除去部３は、受信アンテナで受信した信号からこの波形をノイズ成分として除去する。９は光センサ８からの信号と、光センサ８からのノイズ信号とノイズ除去部３からの出力信号とを比較し、係数を決定する係数フィードバック回路を示している。このしくみについては後述する。
【００２８】
以上のように構成された非接触リーダライタについて、その動作を説明する。
【００２９】
信号発生部５はタグと通信を行うための信号を発信し、変調部７はコマンドを送信するための変調を行い、送信用アンテナ８は変調部７で変調された信号を送信する。
【００３０】
受信用アンテナ１は送信用アンテナ8からの信号によってタグが応答した信号を受信し、復調部2は受信した信号の復調を行う。
【００３１】
光センサ８は送信用アンテナ７から送信した電波によって蛍光灯が発光する際に伴う変調、つまりタグと同一周波数帯のノイズ信号を検知する。
【００３２】
ノイズ除去部３は受信アンテナ１で受信した受信信号を復調部２で復調した後の信号から光センサ８の蛍光灯ノイズ信号と除去する。ノイズ除去部３は公知のフィルタで構成することができる。
係数フィードバック回路９ではノイズ除去部３の出力信号と、光センサからの蛍光灯ノイズ信号とを比較し、除去する蛍光灯ノイズ信号の最適レベルを自動で決定する。
具体的には、まず、光センサ８からのノイズ信号とノイズ除去部３の出力信号を、係数フィードバック回路に含まれる図示しない波形比較部にて比較する。比較した結果、ノイズ信号が完全に除去されていれば、ノイズ除去部３の出力信号はきれいな波形となるが、ノイズが残っている場合は例えば、ノイズ除去部３の出力信号にはひげ部が発生したりする。このひげ部がある場合には、ノイズが的確に除去されていないことになるので、係数フィードバック回路に含まれる適応型フィルタの係数を変更し、ノイズ信号の振幅や波長を変更し、変更したノイズ信号を再度信号除去部３によって除去する。その結果を再度係数フィードアック回路９にフィードバックし、ノイズ成分が残っている場合には再度同じ動作を行う。これを繰り返すことで、ノイズが除去された信号波形が得られる。
例えば、係数フィードバック回路９に用いる適応型フィルタのノイズの振幅レベルを信号振幅レベルの１／ｎであるという設定をしておいて、入ってきたノイズの振幅レベルを調整する。この調整されたノイズをノイズ除去部３において除去し、その結果の信号波形とノイズ波形とを比較し、再度ノイズの振幅レベルの調整を行うといった動作を繰り返す。
【００３３】
この結果、係数フィードバック回路９によって最適な係数を導き、この係数フィードバック回路９によって調整された光センサ８からのノイズ信号を受信信号から除去することで、受信信号と同一周波数帯である蛍光灯からのノイズ信号の除去が可能となる。
【００３４】
なお、実施の形態１において光センサを独立させたが、図２のように受信用アンテナ１の中にシールドして配置する光センサ内蔵受信アンテナ１０でもよい。
【００３５】
なお、実施の形態１において光センサを独立させたが、図３のように非接触リーダライタの内部に配置し、その光センサへの入力として光ファイバや反射鏡などの電波の影響を受け難い導光系１１を用いて蛍光灯からのノイズ信号を受信してもよい。
【００３６】
（実施の形態２）
次に係数フィードバック回路９を可変アッテネータ部１２として、可変アッテネータとフィードバック回路に変更した場合の実施の形態を説明する。
【００３７】
図４において、１は電波を受信する受信アンテナ、２は受信アンテナ1で受信した電波を復調する復調部、３は光センサ９からの信号を受信信号から除去するノイズ除去部、４は復調部２で復調した信号を処理する信号処理部、５は送信コマンドを送信するための変調信号を派生させる信号発生部、６は送信信号を送信するためにキャリア波を変調する変調部、７は電波を送信する送信アンテナ、８は送信用アンテナ７から送信した電波によって蛍光灯が発光する際に伴う変調、つまりタグと同一周波数帯の変調信号であるノイズ信号を検知する光センサ、１２は光センサ８で受信した蛍光灯のノイズ信号のレベルを可変する可変アッテネータとノイズ除去部３の後のノイズ信号を除去した後の受信信号の出力と蛍光灯からのノイズ信号とを比較し、最適な係数値を、フィードバック回路を用いて自動決定する可変アッテネータ部である。
【００３８】
実施の形態１と異なるのは係数フィードバック回路ではなく、可変アッテネータを用いて受信信号と同一周波数帯のノイズ信号を除去する際の係数をフィードバック回路で自動決定する点である。
【００３９】
以上のように構成された非接触リーダライタについて、その動作を説明する。
【００４０】
信号発生部５はタグと通信を行うための信号を発信し、変調部７はコマンドを送信するための変調を行い、送信用アンテナ８は変調部７で変調された信号を送信する。
【００４１】
受信用アンテナ１は送信用アンテナ8からの信号によってタグが応答した信号を受信し
、復調部2は受信した信号の復調を行う。
【００４２】
光センサ８は送信用アンテナ７から送信した電波によって蛍光灯が発光する際に伴う変調、つまりタグと同一周波数帯の変調信号であるノイズ信号を検知する。
【００４３】
ノイズ除去部３は受信アンテナ１で受信した受信信号を復調部２で復調した後の信号から光センサ８の蛍光灯ノイズ信号と除去する。
【００４４】
可変アッテネータ部１２は、抵抗、リアクタンス、キャパシタンス要素で構成され、ここではノイズ除去部３の後のノイズ信号を除去した後の受信信号の出力と蛍光灯からのノイズ信号とを比較し、フィードバック回路で可変アッテネータ１２の最適な値を自動で決定し除去するノイズ信号のレベルを最適に調整する。可変アッテネータ部１２は、自らの抵抗値を自動で変化させる付属回路をもち、ノイズ除去部３の出力信号とノイズ信号との波形の相関に基づいて抵抗値を変化させる。可変アッテネータ部１２の抵抗値が変化すると、信号のレベルが変化する。このノイズ成分を信号除去部３にて、除去した結果の信号を再度ノイズ信号と比較し、という動作を繰り返しノイズを除去していくのは、実施の形態１と同様である。
【００４５】
この結果、可変アッテネータ部１２によって最適なノイズ信号の信号レベルを調整し、光センサ８からの信号波形を受信信号から除去することで、受信信号と同一周波数帯である蛍光灯からのノイズ信号の除去が可能となる。
【００４６】
なお、実施の形態２において光センサを独立させたが、図５のように受信用アンテナ１の中にシールドして配置する光センサ内蔵受信アンテナ１０でもよい。
【００４７】
なお、実施の形態２において光センサを独立させたが、図６のように非接触リーダライタの内部に配置し、その光センサへの入力として光ファイバや反射鏡などの電波の影響を受け難い導光系１１を用いて蛍光灯からのノイズ信号を受信してもよい。
【００４８】
（実施の形態３）
次に可変アッテネータ部１２を手動の可変アッテネータ１３に変更した場合の実施の形態を説明する。
【００４９】
図７において、１は電波を受信する受信アンテナ、２は受信アンテナ1で受信した電波を復調する復調部、３は光センサ９からの信号を受信信号から除去するノイズ除去部、４は復調部２で復調した信号を処理する信号処理部、５は送信コマンドを送信するための変調信号を派生させる信号発生部、６は送信信号を送信するためにキャリア波を変調する変調部、７は電波を送信する送信アンテナ、８は送信用アンテナ７から送信した電波によって蛍光灯が発光する際に伴う変調、つまりタグと同一周波数帯の変調信号であるノイズ信号を検知する光センサ、１３は光センサ８で受信した蛍光灯のノイズ信号のレベルを可変する可変アッテネータである。
【００５０】
実施の形態１と異なるのは係数フィードバック回路ではなく、可変アッテネータ１３を用いて受信信号と同一周波数帯のノイズ信号を除去する際の単一係数を決定する点である。
【００５１】
以上のように構成された非接触リーダライタについて、その動作を説明する。
【００５２】
信号発生部５はタグと通信を行うための信号を発信し、変調部７はコマンドを送信するための変調を行い、送信用アンテナ８は変調部７で変調された信号を送信する。
【００５３】
受信用アンテナ１は送信用アンテナ8からの信号によってタグが応答した信号を受信し、復調部2は受信した信号の復調を行う。
【００５４】
光センサ８は送信用アンテナ７から送信した電波によって蛍光灯が発光する際に伴う変調、つまりタグと同一周波数帯の変調信号であるノイズ信号を検知する。
【００５５】
ノイズ除去部３は受信アンテナ１で受信した受信信号を復調部２で復調した後の信号から光センサ８の蛍光灯ノイズ信号を除去する。
【００５６】
可変アッテネータ１３では光センサ８からの蛍光灯のノイズ信号の信号レベルに対して、受信信号から除去するノイズ信号のレベルを最適に調整する。
【００５７】
この結果、可変アッテネータ１３によって最適なノイズ信号の信号レベルを調整し、単一的に決定した光センサ８からの信号波形と信号レベルを受信信号から除去することで、受信信号と同一周波数帯である蛍光灯からのノイズ信号の除去が可能となる。
【００５８】
なお、実施の形態３において光センサを独立させたが、図８のように受信用アンテナ１の中にシールドして配置する光センサ内蔵受信アンテナ１０でもよい。
【００５９】
なお、実施の形態３において光センサを独立させたが、図９のように非接触リーダライタの内部に配置し、その光センサへの入力として光ファイバや反射鏡などの電波の影響を受け難い導光系１１を用いて蛍光灯からのノイズ信号を受信してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の非接触リーダライタは、蛍光灯からのノイズの除去に対して有用であり、産業上有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の無線送受信装置の実施の形態１における構成図
【図２】本発明の無線送受信装置の実施の形態１における別構成図（その１）
【図３】本発明の無線送受信装置の実施の形態１における別構成図（その２）
【図４】本発明の無線送受信装置の実施の形態２における構成図
【図５】本発明の無線送受信装置の実施の形態２における別構成図（その１）
【図６】本発明の無線送受信装置の実施の形態２における別構成図（その２）
【図７】本発明の無線送受信装置の実施の形態３における構成図
【図８】本発明の無線送受信装置の実施の形態３における別構成図（その１）
【図９】本発明の無線送受信装置の実施の形態３における別構成図（その２）
【図１０】従来の技術の構成図
【符号の説明】
【００６２】
１  ・・・受信用アンテナ
２  ・・・復調部
３  ・・・ノイズ除去部
４  ・・・信号処理部
５  ・・・信号発生部
６  ・・・変調部
７  ・・・送信用アンテナ
８  ・・・光センサ
９  ・・・係数フィードバック回路
１０・・・光センサ内蔵受信用アンテナ
１１・・・導光系
１２・・・可変アッテネータ部
１３・・・可変アッテネータ
【図１】
2006279165.tif 000003
【図２】
2006279165.tif 000004
【図３】
2006279165.tif 000005
【図４】
2006279165.tif 000006
【図５】
2006279165.tif 000007
【図６】
2006279165.tif 000008
【図７】
2006279165.tif 000009
【図８】
2006279165.tif 000010
【図９】
2006279165.tif 000011
【図１０】
2006279165.tif 000012