(57)【要約】【課題】送信搬送波及び識別対象物からの応答信号を２分する２分配器が不要であり、構成を簡易化してコストの低下を図り得るデータ検出装置を提供する。【解決手段】データ検出装置４０の送信部１１は、送信搬送波を問い合わせ信号で振幅変調して出力し、方向性結合器１２、サーキュレータ１３、アンテナ１４を介して非接触ＩＤタグ３０へ送信する。方向性結合器１２は、送信搬送波の一部を取り出して伝送路４１の一方の端部に入力する。また、サーキュレータ１３は、アンテナ１４で受信した非接触ＩＤタグ３０からの応答信号を取り出し、伝送路４１の他方の端部に入力する。伝送路４１には約λｇ／８の間隔で受信系１６、１７のミキサ１６ａ、１７ａを接続する。上記ミキサ１６ａ、１７ａは、方向性結合器１２及びサーキュレータ１３から伝送路４１を介して入力される信号を復調処理する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信搬送波を問い合わせ信号で変調してなる送信信号を出力する送信部と、前記送信部から出力される送信信号を識別対象物に送信すると共に該識別対象物からの応答信号を受信するアンテナと、前記送信部から出力される送信搬送波の一部を取り出す方向性結合器と、前記識別対象物からの応答信号を前記アンテナを経由して取り出すサーキュレータと、前記方向性結合器により取り出された送信搬送波と前記サーキュレータにより取り出された前記識別対象物からの応答信号が両端部に入力される伝送路と、前記伝送路に一定の間隔で接続される複数の受信系とを具備したことを特徴とするデータ検出装置。
【請求項２】
前記受信系として２系統設け、各受信系を前記伝送路に約λｇ／８の間隔で接続したことを特徴とする請求項１に記載のデータ検出装置。
【請求項３】
前記受信系として４系統設け、各受信系を前記伝送路に約λｇ／１６の間隔で接続したことを特徴とする請求項１に記載のデータ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、問い合わせ信号に対して非接触ＩＤタグから送信される応答信号を検出するデータ検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、商品や物品等に非接触ＩＤタグ（応答器）を取り付け、このＩＤタグに予め設定されている固有の識別データをデータ検出装置により非接触で読取るシステムが実用化されている。また、上記ＩＤタグの他、ＩＣカードなどに記憶されたデータをデータ検出装置により非接触で読出すシステムも実用化されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図４は、非接触ＩＤタグを用いたデータ検出システムの従来の構成例について示したものである。
図４において、１０はデータ検出装置で、送信部１１を備えている。上記送信部１１は、図示しないが発振器の出力である送信搬送波を制御回路２２からの問い合わせ信号及びクロックで振幅変調し、送信アンプで増幅して出力する。上記送信部１１から出力される送信信号は、方向性結合器１２、サーキュレータ１３を介してアンテナ１４へ送られ、このアンテナ１４から非接触ＩＤタグ３０へ送信される。
【０００４】
また、上記送信部１１から方向性結合器１２に入力された送信搬送波は、その一部が方向性結合器１２により取り出され、第１の２分配器１５に入力されて２分配される。上記第１の２分配器１５により２分配された送信搬送波は、第１の受信系１６のミキサ１６ａ及び第２の受信系１７のミキサ１７ａに入力される。
【０００５】
上記非接触ＩＤタグ３０は、例えばアンテナ３１、変復調器３２、制御器３３、メモリ３４からなり、このメモリ３４に予め固有のＩＤデータを記憶させている。非接触ＩＤタグ３０は、データ検出装置１０から送られてくる送信搬送波をアンテナ３１で受信し、この搬送波を変復調器３２で検波及び平滑して直流電圧とし、制御器３３及びメモリ３４へ動作電源として供給する。また、変復調器３２は、上記受信した搬送波からクロック及び問い合わせ信号を取り出し、制御器３３へ入力する。制御器３３は、データ検出装置１０からの問い合わせ信号に応じてメモリ３４の記憶内容を読出し、応答信号として変復調器３２へ出力する。変復調器３２は、制御器３３からの応答信号に応じて、データ検出装置１０からの送信搬送波を振幅変調し、データ検出装置１０へ返送波として再放射する。
【０００６】
データ検出装置１０は、非接触ＩＤタグ３０からの返送波をアンテナ１４で受信し、サーキュレータ１３より第２の２分配器１８に入力して２分配する。この２分配器１８で２分配された受信波の一方はそのまま第１の受信系１６のミキサ１６ａに入力され、受信波の他方は位相器１９で９０°位相シフトされて第２の受信系１７のミキサ１７ａに入力される。
【０００７】
第１の受信系１６及び第２の受信系１７は、２分配器１５、１８で２分配され、直接あるいは位相器１９を介して入力される受信波と送信部１１からの搬送波とをミキサ１６ａ、１７ａで混合及び検波してベースバンド成分（復調出力）を取り出し、更にローパスフィルタ１６ｂ、１７ｂ及び受信アンプ１６ｃ、１７ｃを介して出力する。そして、上記受信アンプ１６ｃ、１７ｃの出力信号、すなわち第１の受信系１６及び第２の受信系１７の出力信号を合成アンプ２０で加算合成する。
【０００８】
上記合成アンプ２０から出力される復調された応答信号は、レベル変換器２１によりデジタルデータに変換されて制御回路２２へ送られ、更に、この制御回路２２からホスト機器例えばパーソナルコンピュータ（図示せず）へ送られる。
【０００９】
上記復調系で第１の受信系１６と第２の受信系１７を設けているのは、１つの受信系の場合、データ検出装置１０と非接触ＩＤタグ３０の位置関係により、送信搬送波と非接触ＩＤタグ３０からの信号の位相差が変化し、受信できない箇所が発生するためである。第２の２分配器１８で２分配された受信波の一方を位相器１９で９０°位相シフトし、受信系１６、１７の出力を合成することで応答信号を安定して取り出すことができ、受信できない点を回避することができる。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−２２０４２４号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のデータ検出装置１０では、非接触ＩＤタグ３０等の識別対象物からの応答信号について、受信できない点を回避するように構成した場合、送信搬送波の一部を分配する２分配器１５及び非接触ＩＤタグ３０からの応答信号を分配する２分配器１８、更には位相器１９が必要であり、構成が複雑になると共にコストが上昇するという問題があった。
【００１２】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、送信搬送波及び識別対象物からの応答信号を分配する分配器及び位相器が不要であり、構成を簡易化してコストの低下を図り得るデータ検出装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るデータ検出装置は、送信搬送波を問い合わせ信号で変調してなる送信信号を出力する送信部と、前記送信部から出力される送信信号を識別対象物に送信すると共に該識別対象物からの応答信号を受信するアンテナと、前記送信部から出力される送信搬送波の一部を取り出す方向性結合器と、前記識別対象物からの応答信号を前記アンテナを経由して取り出すサーキュレータと、前記方向性結合器により取り出された送信搬送波と前記サーキュレータにより取り出された前記識別対象物からの応答信号が両端部に入力される伝送路と、前記伝送路に一定の間隔で接続される複数の受信系とを具備したことを特徴とする。
【００１４】
上記のように方向性結合器及びサーキュレータに両端部が接続される伝送路を設けることにより、送信部からの搬送波及び識別対象物からの返送波をそれぞれ複数の受信系に分配して供給できるので、分配器を省略することができる。また、伝送路における受信系の接続点の間隔を例えばλｇ／８、λｇ／１６等の値に設定することにより、送信部からの搬送波及び識別対象物からの返送波の位相を所望の値だけ遅延させることができ、位相器を設けたものと同等の作用を行なわせることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１は、非接触ＩＤタグを用いたデータ検出システムに実施した場合の構成例を示すブロック図であり、図２に示した従来例と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００１６】
図１に示すようにデータ検出装置４０の送信部１１は、例えば２．４５ＧＨｚの送信搬送波を制御回路２２からの問い合わせ信号及びクロックで振幅変調し、送信アンプで増幅して出力する。上記送信部１１から出力される送信信号は、方向性結合器１２、サーキュレータ１３を介してアンテナ１４へ送られ、このアンテナ１４から非接触ＩＤタグ３０へ送信される。
【００１７】
上記方向性結合器１２は、送信部１１から出力される送信搬送波の一部を取り出して伝送路４１の一方の端部に入力する。
【００１８】
また、サーキュレータ１３は、アンテナ１４で受信した非接触ＩＤタグ３０からの応答信号を取り出し、上記伝送路４１の他方の端部に入力する。この伝送路４１は、例えばインピーダンスが５０Ωのマイクロストリップラインにより構成したもので、少なくともλｇ／８以上の長さを有し、その途中に例えば約λｇ／８の間隔で第１の受信系１６のミキサ１６ａ及び第２の受信系１７のミキサ１７ａを接続する。なお、上記λｇは、伝送路４１により伝送される送信搬送波及び応答信号の波長である。
【００１９】
その他の構成、すなわち受信系１６、１７及び識別対象物である非接触ＩＤタグ３０の構成は、上記図４に示した従来のものと同様の構成であるので、詳細な説明は省略する。
【００２０】
次に、上記伝送路４１及び第１の受信系１６のミキサ１６ａ、第２の受信系１７のミキサ１７ａ部分の具体的な構成例について図２及び図３を参照して説明する。図２は上記伝送路４１及びミキサ１６ａ、１７ａ部分を基板上に配置した場合の構成例を示し、図３は回路構成例を示したものである。
【００２１】
図２において、５１は回路基板で、この回路基板５１上に伝送路４１をマイクロストリップラインにより形成する。また、回路基板５１には、伝送路４１の一端側に方向性結合器１２を設け、他端側にサーキュレータ１３を設ける。更に、回路基板５１には、伝送路４１に沿って第１の受信系１６のミキサ１６ａ及び第２の受信系１７のミキサ１７ａを設け、その入力端子ｔ１をそれぞれ直流阻止用のコンデンサ５２、５３を介して伝送路４１に接続する。この場合、伝送路４１上におけるコンデンサ５２、５３の接続点の間隔を約λｇ／８に設定する。
【００２２】
上記ミキサ１６ａ、１７ａは、それぞれ３つの端子ｔ１〜ｔ３を有し、ｔ１が入力端子、ｔ２が出力端子、ｔ３がアース端子となっている。ミキサ１６ａ、１７ａの出力端子ｔ２は、それぞれ回路パターン５４、５５を介して図１に示したローパスフィルタ１６ｂ、１７ｂに接続され、アース端子ｔ３はアースパターン５６に接続される。
【００２３】
上記ミキサ１６ａ、１７ａは、図３に示すようにそれぞれ１対の検波用ダイオードＤ１、Ｄ２からなり、例えばダイオードＤ１のアノードとダイオードＤ２のカソードが一括接続されて入力端子ｔ１となり、この入力端子ｔ１がコンデンサ５２またはコンデンサ５３に接続される。また、ダイオードＤ１のカソード側が出力端子ｔ２となり、この出力端子ｔ２から検波出力が取り出されてミキサ１６ａまたはミキサ１７ａに接続される。そして、ダイオードＤ２のアノード側がアース端子ｔ３となり、上記したようにアースパターン５６に接続されて接地される。
【００２４】
上記の構成において、送信部１１は、制御回路２２からの問い合わせ信号及びクロックで送信搬送波を振幅変調し、送信アンプで増幅して出力する。上記送信部１１から出力される送信信号は、方向性結合器１２、サーキュレータ１３を介してアンテナ１４へ送られ、このアンテナ１４から非接触ＩＤタグ３０へ送信される。
【００２５】
また、上記送信部１１から方向性結合器１２に入力された送信搬送波は、その一部が方向性結合器１２により取り出され、伝送路４１を介して第１の受信系１６のミキサ１６ａに入力されると共に、更にλｇ／８の伝送長さ分だけ遅れて、すなわち位相が４５°遅れて第２の受信系１７のミキサ１７ａに入力される。
【００２６】
また、非接触ＩＤタグ３０からの返送波は、アンテナ１４で受信され、サーキュレータ１３より伝送路４１を介して第２の受信系１７のミキサ１７ａに入力されると共に、更にλｇ／８の伝送長により位相が４５°遅れて第１の受信系１６のミキサ１６ａに入力される。
【００２７】
第１の受信系１６のミキサ１６ａは、送信部１１から方向性結合器１２を介して送られてくる搬送波と伝送路４１で位相が４５°遅れた非接触ＩＤタグ３０からの返送波とを混合してダイオード検波し、ローパスフィルタ１６ｂを介して受信アンプ１６ｃへ出力する。
【００２８】
また、第２の受信系１７のミキサ１７ａは、送信部１１から方向性結合器１２及び伝送路４１を介して位相が４５°遅れて送られてくる搬送波とアンテナ１４及びサーキュレータ１３を介して送られてくる非接触ＩＤタグ３０からの返送波とを混合してダイオード検波し、ローパスフィルタ１７ｂを介して受信アンプ１７ｃへ出力する。
【００２９】
上記のように方向性結合器１２及びサーキュレータ１３に両端部が接続される伝送路４１を設けることにより、送信部１１からの搬送波及び非接触ＩＤタグ３０からの返送波をそれぞれ第１の受信系１６のミキサ１６ａと第２の受信系１７のミキサ１７ａに分配して供給することができる。また、伝送路４１におけるミキサ１６ａ、１７ａの接続点間の距離をλｇ／８に設定することにより、送信部１１からの搬送波及び非接触ＩＤタグ３０からの返送波の位相をそれぞれ４５°遅延させることができ、９０°の位相器を設けたものと同等の作用を行なわせることができる。
【００３０】
この結果、データ検出装置４０に対して非接触ＩＤタグ３０が応答可能範囲内に位置していれば、非接触ＩＤタグ３０の位置に拘わらず、第１の受信系１６及び第２の受信系１７の少なくとも一方から、常に非接触ＩＤタグ３０の応答信号を検出することができる。
【００３１】
上記のようにλｇ／８以上の長さを持つ伝送路４１を設けることにより、従来の２分配器及び９０°位相器と同等の作用を行なわせることができ、回路構成を簡易化してコストの低下を図ることができる。
【００３２】
なお、上記実施形態では、２系統の受信系、すなわち第１の受信系１６及び第２の受信系１７を設けた場合について示したが、更に多数系統例えば４系統の受信系を設ける場合においても上記実施形態と同様にして実施し得るものである。４系統の受信系を設ける場合には、各受信系のミキサを伝送路４１に対して約λｇ／１６の間隔で接続することにより、非接触ＩＤタグ３０からの応答信号をより円滑に受信することができる。
【００３３】
また、本発明は、上記実施形態そのまま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構成要素を変形して具体化できるものである。
【００３４】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、送信搬送波を問い合わせ信号で変調してなる送信信号を識別対象物に送信し、該識別対象物から返送される応答信号を受信するデータ検出装置において、送信搬送波の一部を取り出す方向性結合器と識別対象物からの応答信号を取り出すサーキュレータに伝送路の両端部を接続すると共に、上記伝送路に所定の間隔で複数の受信系を接続することにより、送信部からの搬送波及び識別対象物からの返送波の位相を遅延させて混合することができる。この結果、従来の分配器及び位相器を設けたものと同等の作用を行なわせることができ、構成を簡易化してコストの低下を図り得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るデータ検出システムの構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態における要部の具体的な構成例を示す図。
【図３】同実施形態におけるミキサ部分の回路構成を示す図。
【図４】従来のデータ検出システムの構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１１…送信部
１２…方向性結合器
１３…サーキュレータ
１４…アンテナ
１６…第１の受信系
１６ａ…ミキサ
１６ｂ…ローパスフィルタ
１６ｃ…受信アンプ
１７…第２の受信系
１７ａ…ミキサ
１７ｂ…ローパスフィルタ
１７ｃ…受信アンプ
２０…合成アンプ
２１…レベル変換器
２２…制御回路
３０…ＩＤタグ
３１…アンテナ
３２…変復調器
３３…制御器
３４…メモリ
４０…データ検出装置
４１…伝送路
５１…回路基板
５２、５３…コンデンサ
５４、５５…回路パターン
５６…アースパターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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