(57)【要約】【課題】移動通信端末が小型化され、ＲＦＩＤの通信性能を向上させることができる。【解決手段】 本発明は、ＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末に関し、移動通信端末に装着されて無線信号を送受信するアンテナと、アンテナの動作帯域をＲＦＩＤ用無線信号の入出力が可能な周波数帯域に変更させるＲＦＩＤマッチング回路と、アンテナを介して送受信される移動通信用無線信号を処理する通信用モジュールと、ＲＦＩＤ機能の使用有無によってアンテナを通信用モジュールとＲＦＩＤマッチング回路のいずれか一方に接続するスイッチと、を含む。【選択図】図１
2007166619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信端末に装着され、移動通信用無線信号及びＲＦＩＤ用無線信号を送受信するアンテナと、
ＲＦＩＤ用無線信号の入出力が可能な周波数帯域に、前記アンテナの動作帯域をマッチングするＲＦＩＤマッチング回路と、
前記アンテナを介して送受信される移動通信用無線信号を処理する通信用モジュールと、
前記ＲＦＩＤ機能の使用有無によって前記アンテナを前記通信用モジュールまたは前記ＲＦＩＤマッチング回路のいずれか一方に接続するスイッチと、
を含むＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末。
【請求項２】
前記移動通信用無線信号の周波数帯域に前記アンテナの動作帯域をマッチングさせる通信用マッチング回路を更に含む、請求項１に記載のＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末。
【請求項３】
前記通信用マッチング回路は、前記ＲＦＩＤマッチング回路と並列に接続されている、請求項２に記載のＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末。
【請求項４】
前記スイッチは、前記通信用マッチング回路または前記ＲＦＩＤマッチング回路のいずれか一方に選択的に接触する、請求項３に記載のＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末。
【請求項５】
前記スイッチが前記アンテナと前記ＲＦＩＤマッチング回路とを接続すると、前記ＲＦＩＤマッチング回路が前記アンテナの動作帯域を前記ＲＦＩＤ用無線信号の周波数帯域にマッチングする、請求項４に記載のＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末。
【請求項６】
前記スイッチが前記アンテナと前記通信用マッチング回路とを接続すると、前記通信用マッチング回路が前記アンテナの動作帯域を前記移動通信用無線信号の周波数帯域にマッチングする、請求項４に記載のＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末。
【請求項７】
前記ＲＦＩＤマッチング回路は、前記通信用モジュールとに並列に接続され、かつ前記通信用マッチング回路の出力側に接続されている、請求項２に記載のＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末。
【請求項８】
前記スイッチは、前記通信用マッチング回路を、前記通信用モジュールまたは前記ＲＦＩＤマッチング回路のいずれか一方に接続する、請求項７に記載のＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末。
【請求項９】
前記スイッチが前記通信用マッチング回路と前記ＲＦＩＤマッチング回路とを接続すると、前記ＲＦＩＤマッチング回路が前記アンテナの動作帯域を前記ＲＦＩＤ用無線信号の周波数帯域にマッチングする、請求項８に記載のＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末。
【請求項１０】
前記スイッチが前記通信用マッチング回路と前記通信用モジュールとを接続すると、前記通信用マッチング回路が前記アンテナの動作帯域を前記移動通信用無線信号の周波数帯域にマッチングする、請求項８に記載のＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末。
【請求項１１】
前記ＲＦＩＤマッチング回路は、前記スイッチと直列に接続されているコンデンサＣ２と、前記コンデンサＣ２と並列に接続されるコンデンサＣ３とを有する、請求項１に記載のＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末。
【請求項１２】
前記通信用マッチング回路は、前記スイッチと直列に接続されるインダクタＬ１と、前記インダクタＬ１に並列に接続されるコンデンサＣ１とを有する、請求項２に記載のＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末。
【請求項１３】
前記ＲＦＩＤマッチング回路は、前記アンテナの動作周波数をマッチングするためのマッチング回路である、請求項１に記載のＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末に関する。詳細には、一つのアンテナでＲＦＩＤ用無線信号と移動通信用無線信号を全て送受信し処理することにより、端末にＲＦＩＤ用アンテナを加えることなく、最終的には端末の大きさが小型化されるＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、情報通信分野において最大の話題となっているユビキタス社会の具現のため、基本インフラとしてユビキタスセンサーネットワーク(ＵＳＮ:Ubiquitous Sensor Network)が注目を浴びている。
ＵＳＮは、すべての事物に通信機能のある電子タグを取り付け、これを介して獲得される事物の認識情報に基づき周辺の環境情報を探知する。探知された情報は、ネットワーク介してリアルタイムで管理し活用される。かかるＵＳＮの核心は、ＲＦＩＤ(Radio Frequency Identification)システムであって、ＲＦＩＤシステムは、リーダー、アンテナ、電子タグ、サーバー、及びネットワークなどにより構成される。なお、リーダーは、電子タグに保存された情報を読み込み保存する役割を果し、アンテナは、定義された周波数とプロトコルで電子タグに保存されたデータを交換する。
【０００３】
このようなＲＦＩＤシステムと移動通信との組み合わせによりｍＲＦＩＤ(mobile ＲＦＩＤ)という新しい技術とサービスが発展しつつある。ｍＲＦＩＤ技術では、移動通信端末に電子タグ、リーダー、アンテナ、及び処理モジュールを装着することにより他の電子タグから情報を読み込んでユーザに有用の情報サービスを提供したり、あるいは移動通信端末内の電子タグを介して他の機器に移動通信端末からの情報を伝達することができる。
【０００４】
ｍＲＦＩＤ技術にて使われるＲＦＩＤ用アンテナは、９０８．５ないし９１４ＭＨｚ帯域の無線信号を送受信する一方、移動通信端末そのものの通信のためアンテナは、８００ＭＨｚ帯域の無線信号を送受信する。したがって、ＲＦＩＤ用無線信号の帯域と移動通信用無線信号の帯域とはその差が比較的大きくはない。しかしながら、既存の移動通信端末に使われている移動通信用アンテナが狭帯域である場合には、ＲＦＩＤ用無線信号をも送受信することが難しい。よって、従来における移動通信端末の場合、ｍＲＦＩＤ技術を具現するためにＲＦＩＤ用アンテナと移動通信用アンテナをそれぞれ別に取り付けて使用するのが一般的であった。
【特許文献１】韓国公開特許２００４−００２９９４号公報
【特許文献２】米国公開特許２００５−１６８３８３号公報
【特許文献３】日本公開特許平８−１６７８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このようにＲＦＩＤ用アンテナと移動通信用アンテナをそれぞれ取り付けると、移動通信端末の大きさが増大してしまう。これは、移動通信用アンテナのサイズにおいても小型化および集積化することによって移動通信端末の大きさを小型化しようとする現在の移動通信端末の発展方向に逆らっているとも言える。
よって、一つのアンテナを利用してＲＦＩＤ用無線信号と移動通信用無線信号とをすべて送受信することのできる方法を模索することにより、複数のアンテナを取り付けるために移動通信端末の大きさが増大することを防止できる。
【０００６】
本発明は前述した問題を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、１つのアンテナでＲＦＩＤ用無線信号と移動通信用無線信号とをすべて送受信し処理することにより、小型化されたＲＦＩＤ機能付き移動通信端末を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明１は、以下の構成を含むＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末を提供する。
・移動通信端末に装着され、移動通信用無線信号及びＲＦＩＤ用無線信号を送受信するアンテナと、
・ＲＦＩＤ用無線信号の入出力が可能な周波数帯域に、前記アンテナの動作帯域をマッチングするＲＦＩＤマッチング回路と、
・前記アンテナを介して送受信される移動通信用無線信号を処理する通信用モジュールと、
・前記ＲＦＩＤ機能の使用有無によって前記アンテナを前記通信用モジュールまたは前記ＲＦＩＤマッチング回路のいずれか一方に接続するスイッチ。
【０００８】
本発明２は、発明１において、前記移動通信用無線信号の周波数帯域に前記アンテナの動作帯域をマッチングさせる通信用マッチング回路を更に含む、移動通信端末を提供する。
本発明３は、発明２において、前記通信用マッチング回路は、前記ＲＦＩＤマッチング回路と並列に接続されている、ＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末を提供する。
【０００９】
本発明４は、発明３において、前記スイッチは、前記通信用マッチング回路または前記ＲＦＩＤマッチング回路のいずれか一方に選択的に接触するＲＦＩＤ機能を有する移動通信端を提供する。
本発明５は、発明４において、前記スイッチが前記アンテナと前記ＲＦＩＤマッチング回路とを接続すると、前記ＲＦＩＤマッチング回路が前記アンテナの動作帯域を前記ＲＦＩＤ用無線信号の周波数帯域にマッチングするＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末を提供する。
【００１０】
本発明６は、発明４において、前記スイッチが前記アンテナと前記通信用マッチング回路とを接続すると、前記通信用マッチング回路が前記アンテナの動作帯域を前記移動通信用無線信号の周波数帯域にマッチングするＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末を提供する。
本発明７は、発明２において、前記ＲＦＩＤマッチング回路は、前記通信用モジュールにとに並列に接続され、かつ前記通信用マッチング回路の出力側に接続されているＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末を提供する。
【００１１】
本発明８は、発明７において、前記スイッチは、前記通信用マッチング回路を、前記通信用モジュールまたは前記ＲＦＩＤマッチング回路のいずれか一方に接続するＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末を提供する。
本発明９は、発明８において、前記スイッチが前記通信用マッチング回路と前記ＲＦＩＤマッチング回路とを接続すると、前記ＲＦＩＤマッチング回路が前記アンテナの動作帯域を前記ＲＦＩＤ用無線信号の周波数帯域にマッチングする、ＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末を提供する。
【００１２】
本発明１０は、発明８において、前記スイッチが前記通信用マッチング回路と前記通信用モジュールとを接続すると、前記通信用マッチング回路が前記アンテナの動作帯域を前記移動通信用無線信号の周波数帯域にマッチングするＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末を提供する。
本発明１１は、発明１において、前記ＲＦＩＤマッチング回路は、前記スイッチと直列に接続されているコンデンサＣ２と、前記コンデンサＣ２と並列に接続されるコンデンサＣ３とを有する、ＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末を提供する。
【００１３】
本発明１２は、発明２において、前記通信用マッチング回路は、前記スイッチと直列に接続されるインダクタＬ１と、前記インダクタＬ１に並列に接続されるコンデンサＣ１とを有する、ＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末を提供する。
本発明１３は、発明１において、前記ＲＦＩＤマッチング回路は、前記アンテナの動作周波数をマッチングするためのマッチング回路である、ＲＦＩＤ機能を有する移動通信端末を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、従来のように移動通信用アンテナとＲＦＩＤ用アンテナをそれぞれ取り付けずに、１つのアンテナのみを取り付けて使用することができることから、移動通信端末の小型化が図れる。また、ＲＦＩＤマッチング回路を通じてアンテナの動作帯域をＲＦＩＤ用無線信号の周波数帯域とより正確にマッチングさせることができるので、ＲＦＩＤ通信の向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付の図面を参照して本発明を詳明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る移動通信端末の構成ブロック図である。
同図に示した通り、本移動通信端末は、アンテナ５、スイッチ１０、ＲＦＩＤマッチング回路２０、通信用マッチング回路３０、ＲＦＩＤモジュール４０、通信用モジュール５０を含んでなる。
【００１６】
移動通信端末は、単一のアンテナ５を備え、単一のアンテナ５を介して移動通信を行なうための無線信号、ＲＦＩＤのための無線信号をすべて送受信するため、移動通信端末にそれぞれ別の通信用マッチング回路３０およびＲＦＩＤマッチング回路２０を備える。
通信用マッチング回路３０は、アンテナ５の動作帯域を調節することにより、アンテナ５の動作帯域が移動通信用無線信号の周波数帯域に正確にマッチングされるように調節する。かかる通信用マッチング回路３０は、様々な素子で構成され得る。図２には、ＬＣ回路を用いた通信用マッチング回路３０の実施形態が図示されている。本実施形態の通信用マッチング回路３０は、アンテナ５と直列に接続されているインダクタＬ１と、該インダクタＬ１に並列接続されているコンデンサＣ１を含む。なお、インダクタＬ１と、コンデンサＣ１の容量は、移動通信用無線信号の周波数帯域によって変動される。
【００１７】
図３Ａは、通信用マッチング回路３０を装着しない場合、アンテナ５の動作帯域のシミュレーション結果を示したＳ１１グラフである。図３Ｂは、通信用マッチング回路３０を装着した場合、アンテナ５の動作帯域のシミュレーション結果を示すＳ１１グラフである。
図３Ａに図示されたように、通信用マッチング回路３０を装着しない場合アンテナ５の動作帯域が８４０ＭＨｚを中心周波数にして形成され、−１０ｄＢでは３０ＭＨｚの帯域幅を有する。
【００１８】
一方、図３Ｂは図２に示された通信用マッチング回路３０でインダクタＬ１の容量を３．０６ｎＨとして設定し、コンデンサＣ１の容量を２．８６ｐＦとして設定した場合に、アンテナ５の動作帯域について示されている。図示されたように、通信用マッチング回路３０によってアンテナ５の動作帯域の中心周波数が８５０ＭＨｚに変更されたことがわかる。即ち、通信用マッチング回路３０を使用する場合、アンテナ５の動作帯域が最適の周波数帯域に移動されたことが分かる。
【００１９】
ＲＦＩＤマッチング回路２０は、図２で示されたように、並列に接続された１対のコンデンサＣ２、Ｃ３が形成され、ここで、コンデンサＣ２はアンテナ５と直列接続され、コンデンサＣ３はコンデンサＣ２と並列接続される。かかるＲＦＩＤマッチング回路２０は、移動通信用無線信号の周波数帯域にマッチングされたアンテナ５の動作帯域を所定の幅だけ移動させて、ＲＦＩＤ用無線信号を送受信できるようにする。このようなコンデンサＣ２、Ｃ３の容量は、ＲＦＩＤの周波数帯域に応じて変化される。
【００２０】
図３Ｃは、ＲＦＩＤマッチング回路２０を使用したときのアンテナ５の動作帯域についてシミュレーションした結果のグラフであって、コンデンサＣ２、Ｃ３の容量をそれぞれ３．０６ｐＦ、３．４９ｐＦに設定した。
同図に示されたように、アンテナ５で送受信できる周波数帯域がＲＦＩＤの周波数帯域である９１３ＭＨｚに移動したことが分かる。
【００２１】
ここで、ＲＦＩＤマッチング回路２０と通信用マッチング回路３０のいずれか一つを選択的にスイチングするためのスイッチ１０が、アンテナ５とＲＦＩＤマッチング回路２０及び通信用マッチング回路３０の間に配置される。
スイッチ１０とＲＦＩＤマッチング回路２０とが接続されれば、アンテナ５を介してＲＦＩＤ用無線信号を送受信することができる。また、スイッチ１０と通信用マッチング回路３０とが接続されれば、アンテナ５を介して移動通信用無線信号を送受信することができる。
【００２２】
ＲＦＩＤモジュール４０は、ＲＦＩＤマッチング回路２０の作動によって、外部の電子タグから発生した無線信号を受け取って処理するか、あるいは移動通信端末内に装着された電子タグに対する情報をアンテナ５を介して出力する。
通信用モジュール５０は、通信用マッチング回路３０の動作時に、アンテナ５を介して入出力される移動通信用無線信号を処理する。
【００２３】
かかる第１の実施形態の構成による移動通信端末を用いて移動通信用無線信号とＲＦＩＤ用無線信号とを送受信する過程について説明すると、次の通りである。
通常の時移動通信端末は、移動通信用無線信号の送受信が可能な状態で設定されている。この場合、スイッチ１０はアンテナ５と通信用マッチング回路３０とが接続されるべくスイッチングする。通信用マッチング回路３０は、アンテナ５を介して移動通信用無線信号が入出力されるようアンテナ５の動作帯域をマッチングさせ、アンテナ５を介して送受信される移動通信用無線信号は、通信用モジュール５０を介してその処理を行なう。
【００２４】
このような状態でユーザがＲＦＩＤ機能を使う時、移動通信端末に装着されているＲＦＩＤ用ボタンを使ったり、あるいは電子タグやリーダー機などに移動通信端末を接近させたりする。すると、移動通信端末における制御部（図示せず）がＲＦＩＤ機能の使用を認識し、アンテナ５とＲＦＩＤマッチング回路２０とが接続されるようスイッチング１０がスイッチングされる。
【００２５】
ＲＦＩＤマッチング回路２０には、アンテナ５の動作帯域をＲＦＩＤ用無線信号の周波数帯域に変更し、アンテナ５を介して送受信されるＲＦＩＤ用無線信号をＲＦＩＤモジュール４０にて処理する。
図４は、本発明の第２の実施形態に係る移動通信端末の構成ブロック図である。
同図に示すように、本実施形態の移動通信端末は、アンテナ１０５、スイッチ１１０、ＲＦＩＤマッチング回路１２０、通信用マッチング回路１３０、ＲＦＩＤモジュール１４０、通信用モジュール１５０を含んでなる。
【００２６】
第２の実施形態の移動通信端末では、通信用マッチング回路１３０とＲＦＩＤマッチング回路１２０とが順次配置されて、通信用マッチング回路１３０の末端にＲＦＩＤマッチング回路１２０が通信用モジュール１５０と並列に接続されている。また、通信用マッチング回路１３０とＲＦＩＤマッチング回路１２０との間には、スイッチ１１０が取り付けられており、スイッチ１１０は、通信用マッチング回路１３０がＲＦＩＤマッチング回路１２０または通信用モジュール１５０のいずれか１つに接続されるよう選択的にスイッチングされる。
【００２７】
通信用マッチング回路１３０とＲＦＩＤマッチング回路１２０とが接続されるようスイッチ１１０がスイッチングされる場合、通信用マッチング回路１３０にてアンテナ１０５の動作帯域が移動通信用無線信号の周波数帯域にマッチングされたから、ＲＦＩＤマッチング回路１２０を通じてアンテナ１０５の動作帯域がＲＦＩＤ用無線信号の周波数帯域に適するよう変更される。これによって、アンテナ１０５を介してＲＦＩＤ用無線信号が送受信され、ＲＦＩＤモジュール１４０が動作する。
【００２８】
一方、通信用マッチング回路１３０と通信用モジュール１５０とが接続されるようスイッチ１１０がスイッチングされる場合、通信用マッチング回路１３０にてアンテナ１０５の動作帯域が移動通信用無線信号の周波数帯域にマッチングされる。これによって、アンテナ１０５を介して移動通信用無線信号が送受信され、通信用モジュール１５０が動作する。
【００２９】
このような第２の実施形態における移動通信端末の場合、通信用マッチング回路１３０とＲＦＩＤマッチング回路１２０それぞれの構成は第１の実施形態と同一である。但し、通信用マッチング回路１３０のインダクタＬ１及びコンデンサＣ１の容量と、ＲＦＩＤマッチング回路１２０の各コンデンサＣ２，Ｃ３の容量は第１の実施形態と相違に設計されることができる。
【００３０】
係る第２の実施形態の構成による移動通信端末を利用して移動通信用無線信号とＲＦＩＤ用無線信号とを送受信する過程について説明すると、次の通りである。
通常、移動通信端末のスイッチ１１０は通信用マッチング回路１３０と通信用モジュール１５０と接続されるようスイッチングされ、アンテナ１０５を介して移動通信用無線信号が入出力される。
【００３１】
このような状態でユーザがＲＦＩＤ機能を使用する場合、制御部（図示せず）が通信用マッチング回路１３０とＲＦＩＤマッチング回路１２０とが接続されるようスイッチ１１０をスイッチングする。
すると、アンテナ１０５の動作帯域が、通信用マッチング回路１３０を通じて移動通信用無線信号の周波数帯域にマッチングされた後、ＲＦＩＤマッチング回路１２０を介してＲＦＩＤ用無線信号の周波数帯域に変更される。
【００３２】
一方、一般の移動通信端末は、アンテナが希望する動作周波数にて動作するようマッチング回路を備えている。更に、最近はアンテナの性能を向上させることで広帯域にて動作できるアンテナが開発されつつあり、これにより移動通信用無線信号の周波数帯域だけでなくＲＦＩＤ用無線信号の周波数帯域を含む広帯域にて動作する広帯域アンテナが開発され得る。かかる広帯域アンテナの場合、ＲＦＩＤ用無線信号の送受信のために、図２および図４にて示すように、別のＲＦＩＤマッチング回路２０、１２０を構成することなく、既存に備えているマッチング回路を用いることができる。即ち、既存に備えられているマッチング回路を図１に示すＲＦＩＤマッチング回路に使用できるのである。
【００３３】
このように、本移動通信端末は、単一のアンテナ５，１０５で移動通信用無線信号とＲＦＩＤ用無線信号を送受信するため、移動通信用無線信号の周波数帯域に合わせられているアンテナ５，１０５の動作帯域をＲＦＩＤ用無線信号の周波数帯域に変更させるためのＲＦＩＤマッチング回路２０，１２０を具備する。これによって、通常は移動通信用無線信号を送受信し、選択的にＲＦＩＤ用無線信号を送受信することができるのである。
【００３４】
以上、図面に基づいて本発明の好適な実施形態を図示および説明してきたが本発明の保護範囲は、前述の実施形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物にまで及ぶものである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る移動通信端末の構成ブロック図である。
【図２】図１の移動通信端末の各マッチング回路の概略的な回路図である。
【図３Ａ】通信用マッチング回路を装着しない場合、アンテナの動作帯域についてシミュレーションした結果を示したＳ１１グラフである。
【図３Ｂ】通信用マッチング回路を装着した場合、アンテナの動作帯域についてシミュレーションした結果を示したＳ１１グラフである。
【図３Ｃ】本願のＲＦＩＤマッチング回路を使用した場合、アンテナの動作帯域についてシミュレーションした結果を示したグラフである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る移動通信端末の構成ブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
５        アンテナ
１０      スイッチ
２０      ＲＦＩＤマッチング回路
３０      通信用マッチング回路
４０      ＲＦＩＤモジュール
５０      通信用モジュール
【図１】
2007166619.tif 000003
【図２】
2007166619.tif 000004
【図３Ａ】
2007166619.tif 000005
【図３Ｂ】
2007166619.tif 000006
【図３Ｃ】
2007166619.tif 000007
【図４】
2007166619.tif 000008