(57)【要約】【課題】本発明は、制御系の信号により容易に変調度を可変可能な誘導式読み書き通信端末及びそれを用いた通信システムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明の誘導式読み書き通信端末は、制御系からの信号により抵抗値を可変可能な可変抵抗器と、変調信号により変調を行うスイッチとを有し、増幅器としてＦＥＴ或いはトランジスタを設けた構成としたものであり、それを用いた通信システムは、非接触ＩＣカード等の無線通信媒体と通信を行うものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信波のＡＳＫ変調の変調度を可変することを可能とした変調器を有することを特徴とする誘導式読み書き通信端末。
【請求項２】
制御系からの信号により抵抗値を可変可能な可変抵抗器と、変調信号により変調を行うスイッチとを有し、増幅器としてＦＥＴを設けたことを特徴とする請求項１記載の誘導式読み書き通信端末。
【請求項３】
可変抵抗器がＦＥＴのソースとグランド間に接続され変調度指定信号により自在に変調度の可変を行うことを可能とすることを特徴とする請求項２記載の誘導式読み書き通信端末。
【請求項４】
可変抵抗器がＦＥＴのドレインと電源間に接続され変調度指定信号により自在に変調度の可変を行うことを可能とすることを特徴とする請求項２記載の誘導式読み書き通信端末。
【請求項５】
制御系からの信号により抵抗値を可変可能な可変抵抗器と、変調信号により変調を行うスイッチとを有し、増幅器としてトランジスタを設けたことを特徴とする請求項１記載の誘導式読み書き通信端末。
【請求項６】
可変抵抗器がトランジスタのエミッタとグランド間に接続され変調度指定信号により自在に変調度の可変を行うことを可能とすることを特徴とする請求項５記載の誘導式読み書き通信端末。
【請求項７】
可変抵抗器がトランジスタのコレクタと電源間に接続され変調度指定信号により自在に変調度の可変を行うことを可能とすることを特徴とする請求項５記載の誘導式読み書き通信端末。
【請求項８】
最終段の増幅器にＥ級増幅器を使用した場合、変調度を可変した場合でも発振等の異常状態を引き起こしにくい変調回路を有することを特徴とする請求項２記載の誘導式読み書き通信端末。
【請求項９】
請求項１〜８いずれか１項に記載の誘導式読み書き通信端末を用いて、非接触ＩＣカード等の無線通信媒体と通信を行うことを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触ＩＣカード等の無線通信媒体と通信を行う誘導式読み書き通信端末及びそれを用いた通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、非接触ＩＣカードや非接触ＩＤタグと呼ばれる無線通信媒体と、これを処理する読取／書込装置である誘導式読み書き通信端末を用いた通信システムは、例えば１３．５６ＭＨｚの周波数帯を利用した物流システム、交通システム、航空貨物管理システム等々に実用化されつつある。
【０００３】
この非接触ＩＣカードを用いたシステムは、１枚の樹脂製カード上にＩＣチップとアンテナコイルを備えた無線通信媒体である非接触ＩＣカードと、この非接触ＩＣカードとの通信を行う誘導式読み書き通信端末である読取／書込装置とを備え、この読取／書込装置にはループアンテナが備えられている。このループアンテナにより電力と送信データを常時または間欠に送信し、この電力と送信データを受信できる範囲内にある非接触ＩＣカードからの受信データを得るものである。
【０００４】
このような、無線通信媒体（非接触ＩＣカード）を処理する誘導式読み書き通信端末や通信システムに関して、（特許文献１）に記載されたものが知られている。
【０００５】
図７に従来の誘導式読み書き通信端末（非接触ＩＣカードリーダ／ライタ）の変調回路構造を示しており、変調回路１０１は、発振器１０２、増幅器１０３、変調用トランジスタ１０４、変調度を決定している固定抵抗１０５から構成され、処理回路１０６から入力される送信データを受け変調を行って、アンテナ部１０７に出力する。なお、図７は従来の誘導式読み書き通信端末の変調回路を示す図である。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−９６３００号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら従来の誘導式読み書き通信端末においては、使用する非接触ＩＣカードのＩＣの種類により最適な変調度が異なる為、変調度が可変可能であることが要求されているが、制御信号等により容易に変調度の調整を行うことは不可能であった。そこで本発明は、制御系の信号により容易に変調度を可変可能な誘導式読み書き通信端末及びそれを用いた通信システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、変調器に可変抵抗器を有し、制御系から変調度指定信号が入力された場合には可変抵抗器の抵抗値を可変することにより変調度の可変を行うように構成したものである。これにより、ＩＣに適切な変調度の設定を容易に行うことが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、送信波のＡＳＫ変調の変調度を可変することを可能とした変調器を有する誘導式読み書き通信端末であり、使用する非接触ＩＣカードに適切な変調度を選択できるという作用を有する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、制御系からの信号により抵抗値を可変可能な可変抵抗器と、変調信号により変調を行うスイッチとを有し、増幅器としてＦＥＴを設けた請求項１記載の誘導式読み書き通信端末であり、増幅器にＦＥＴを使用した場合に変調度を容易に変更できるという作用を有する。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、可変抵抗器がＦＥＴのソースとグランド間に接続され変調度指定信号により自在に変調度の可変を行うことを可能とする請求項２記載の誘導式読み書き通信端末であり、ＦＥＴのソース側に変調器を設けた場合に容易に変調度の調整を行えるという作用を有する。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、可変抵抗器がＦＥＴのドレインと電源間に接続され変調度指定信号により自在に変調度の可変を行うことを可能とする請求項２記載の誘導式読み書き通信端末であり、ＦＥＴのドレイン側に変調器を設けた場合に容易に変調度の調整を行えるという作用を有する。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、制御系からの信号により抵抗値を可変可能な可変抵抗器と、変調信号により変調を行うスイッチとを有し、増幅器としてトランジスタを設けた請求項１記載の誘導式読み書き通信端末であり、増幅器にトランジスタを使用した場合に変調度を容易に変更できるという作用を有する。
【００１４】
請求項６に記載に発明は、可変抵抗器がトランジスタのエミッタとグランド間に接続され変調度指定信号により自在に変調度の可変を行うことを可能とする請求項５記載の誘導式読み書き通信端末であり、トランジスタのエミッタ側に変調器を設けた場合に容易に変調度の調整を行えるという作用を有する。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、可変抵抗器がトランジスタのコレクタと電源間に接続され変調度指定信号により自在に変調度の可変を行うことを可能とする請求項５記載の誘導式読み書き通信端末であり、トランジスタのコレクタ側に変調器を設けた場合に容易に変調度の調整を行えるという作用を有する。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、最終段の増幅器にＥ級増幅器を使用した場合、変調度を可変した場合でも発振等の異常状態を引き起こしにくい変調回路を有する請求項２の誘導式読み書き通信端末であり、変調度を可変した場合でも最終段ＡＭＰの出力インピーダンスの変化を最小限に抑えることができ、ＡＭＰが不安定な動作になることを防止する作用を有する。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８いずれか１項に記載の誘導式読み書き通信端末を用いて、非接触ＩＣカード等の無線通信媒体と通信を行う通信システムであり、最適変調度の違いによる非接触ＩＣカードの認識特性のばらつきをなくすことが可能とする作用を有する。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図６を用いて説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による誘導式読み書き通信端末のブロック図である。図１において、１は電源部、２はチョークコイルであり、３は発振器、４は増幅器、５は最終段の増幅器を示す。また、６はスイッチ、７は可変抵抗器、８は制御部である。
【００２０】
図１に示すように、電源部１は、誘導式読み書き通信端末全体の電源供給を行う。また、発振器３は搬送波の発振源であり、増幅器４は最終段の増幅器５のドライバーとなっている。また、スイッチ６はＦＥＴ等で構成され、電流の流れを可変抵抗器７からスイッチ６へ移し、変調信号を入力することによりＡＳＫ変調を行う。更に、制御部８は誘導式読み書き通信端末全体の制御を行うものであり、変調・変調度可変等の指示を行う。
【００２１】
次に、以上のように構成された誘導式読み書き通信端末における変調度可変の動作について、図１、図５を用いて説明する。なお、図５は本発明の実施の形態によるＡＳＫ変調の送信波形及び変調信号を示す図である。
【００２２】
図５において変調度は、次の式により求められる。
【００２３】
変調度（％）＝（１−Ｖ／Ｖ０）×１００
実回路で変調は、図５のＡのポイントでスイッチ６がＯＦＦとなり電流が可変抵抗器７を流れ出し、可変抵抗器７で電圧を生じるためソース電圧が上がり、結果として、出力電圧が小さくなり、図５のＢのポイントでスイッチ６がＯＮとなり電流が主にスイッチ６側を流れ、ソース電圧が下がり出力電圧が大きくなることによりＡＳＫ変調を可能としており、制御部８からの変調度指定信号により可変抵抗器７の抵抗値を変化させることにより、スイッチ６がＯＦＦ時のソース電圧が変化し変調度を容易に可変することが可能となる。
【００２４】
また、本構成で変調度の変更を実施した場合、増幅器の出力インピーダンスの変化を最小に抑えることができ、増幅器がＥ級動作などの出力インピーダンスの変化で不安定になりやすい構成でも使用可能となる。
【００２５】
なお、以上の説明では、最終段の増幅器にＦＥＴを用いた場合を示したが、トランジスタを増幅器に用いた場合でもエミッタに変調器を接続することにより同様に実施可能である。これを図２に示す。なお、図２は本発明の実施の形態１による誘導式読み書き通信端末の他の例を示すブロック図であり、９は最終段の増幅器を示す。
【００２６】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２による誘導式読み書き通信端末のブロック図を示し、図３において、電源部１、誘導式読み書き通信端末全体の電源供給を行うもので、発振器２は搬送波の発振源で、増幅器４は最終段の増幅器５のドライバーで、スイッチ６はＦＥＴ等で構成され電流の流れを可変抵抗器７からスイッチ６へ移すことにより変調信号を入力することによりＡＳＫ変調を行うもので、制御部８は誘導式読み書き通信端末全体の制御を行うもので変調・変調度可変等の指示を行うもので構成されている。
【００２７】
以上のように構成された誘導式読み書き通信端末について変調度可変の動作について、図３、図５を用いて説明する。
【００２８】
図５において変調度は、次の式により求められる。
【００２９】
変調度（％）＝（１−Ｖ／Ｖ０）×１００
実回路で変調は、図５のＡのポイントでスイッチ６がＯＦＦとなり電流が可変抵抗器７を流れ出し、可変抵抗器７で電圧を生じるためドレイン電圧が下がり結果として、出力電圧が小さくなり、図５のＢのポイントでスイッチ６がＯＮとなり電流が主にスイッチ６側を流れ、ドレイン電圧が上がり出力電圧が大きくなることによりＡＳＫ変調を可能としており、制御部８からの変調度指定信号により可変抵抗器７の抵抗値を変化させることにより、スイッチ６がＯＦＦ時のドレイン電圧が変化し変調度を容易に可変することが可能となる。
【００３０】
なお、以上の説明では、最終段の増幅器にＦＥＴを用いた場合を示したが、トランジスタを増幅器に用いた場合でもコレクタに変調器を接続することにより同様に実施可能である。これを図４に示す。なお、図４は本発明の実施の形態２による誘導式読み書き通信端末の他の例を示すブロック図であり、９は最終段の増幅器を示す。
【００３１】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３による誘導式読み書き通信端末を用いた通信システムを示すブロック図である。図６において、１１は発振器、１２は増幅器、１３は最終段の増幅器を示す。また、１４はＬＰＦ（ローパスフィルタ）であり、１５はループアンテナ、１６は変調器、１７は受信部を示し、１８は制御部である。また、１０は誘導式読み書き通信端末、２０は非接触ＩＣカードを示している。
【００３２】
図６に示すように、誘導式読み書き通信端末１０がループアンテナ１５を介して、無線通信媒体としての非接触ＩＣカード２０へＡＳＫ変調をかけた送信波を送信することにより電力、信号を送信し、非接触ＩＣカード２０は誘導式読み書き通信端末１０から送信された電力で起動、信号を受信し信号に対する返信をＩＣ内部の負荷を変動させることにより、誘導式読み書き通信端末１０にＩＣ内部のデータを読み書きすることが可能となる。
【００３３】
このように、通信システムに変調度を可変可能な誘導式読み書き通信端末１０を用い、送信する信号の元となるＡＳＫ変調の変調度を可変可能とすることを特徴としており、非接触ＩＣカードのＩＣの種類が異なることによる変調度における特性においてシステム特性が変化しない通信システムの提供が可能となる。
【００３４】
なお、本発明における誘導式読み書き通信端末の通信システムには、非接触で誘導式読み書き通信端末との通信を行うことができる無線通信媒体を用いることができ、非接触ＩＣカードだけでなく、非接触ＩＣタグ、非接触ＩＤタグ、非接触識別ラベルと呼ばれるものを含むのは言うまでもない。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、無線通信媒体、例えば、非接触ＩＣカードの種類による最適な変調度を容易に変更することが可能となり、最適変調度の違いによる非接触ＩＣカードの認識特性のばらつきをなくすことが可能となるという有利な効果が得られる。
【００３６】
よって、制御系の信号により容易に変調度を可変可能な誘導式読み書き通信端末及びそれを用いた通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による誘導式読み書き通信端末のブロック図
【図２】本発明の実施の形態１による誘導式読み書き通信端末の他の例を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態２による誘導式読み書き通信端末のブロック図
【図４】本発明の実施の形態２による誘導式読み書き通信端末の他の例を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態によるＡＳＫ変調の送信波形及び変調信号を示す図
【図６】本発明の実施の形態３による誘導式読み書き通信端末を用いた通信システムを示すブロック図
【図７】従来の誘導式読み書き通信端末の変調回路を示す図
【符号の説明】
１  電源部
２  チョークコイル
３  発振器
４  増幅器
５，９  最終段の増幅器
６  スイッチ
７  可変抵抗器
８  制御部
１０  誘導式読み書き通信端末
２０  非接触ＩＣカード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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