(57)【要約】  アンテナ素子１１〜１３により受信された電波を測定する電力測定部１８と、その電力測定部１８により測定された各電波の電力を相互に比較し、アンテナ素子１１〜１３の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するアンテナ素子選択部１９とを設け、そのアンテナ素子選択部１９により選択されたアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置２と電波を送受信する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
励振する周波数が相互に異なる複数のアンテナ素子と、上記複数のアンテナ素子により受信された電波を検波し、各電波の電力を測定する電力測定手段と、上記電力測定手段により測定された各電波の電力を相互に比較し、上記複数のアンテナ素子の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するアンテナ素子選択手段と、上記アンテナ素子選択手段により選択されたアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置と電波を送受信する送受信手段とを備えた非接触型端末。
【請求項２】
送受信手段は、初期化処理時にアンテナ素子選択手段がアンテナ素子を選択すると、以後、そのアンテナ素子を固定的に使用することを特徴とする請求項１記載の非接触型端末。
【請求項３】
アンテナ素子選択手段は、初期化指令を与えられた場合に限り、アンテナ素子の選択処理を実施することを特徴とする請求項１記載の非接触型端末。
【請求項４】
励振する周波数が相互に異なる複数のアンテナ素子の他に、上記複数のアンテナ素子と励振する周波数が同一であって、上記複数のアンテナ素子と偏波が異なる複数のアンテナ素子が実装されていることを特徴とする請求項１記載の非接触型端末。
【請求項５】
アンテナ素子選択手段は、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するとともに、そのアンテナ素子と励振する周波数が同一で偏波が異なるアンテナ素子を選択することを特徴とする請求項４記載の非接触型端末。
【請求項６】
アンテナ素子と電力測定手段間の整合を図る整合回路が複数のアンテナ素子に設けられていることを特徴とする請求項１記載の非接触型端末。
【請求項７】
アンテナ素子選択手段により選択されないアンテナ素子に設けられている整合回路は、そのアンテナ素子と電力測定手段間の整合を解除することを特徴とする請求項６記載の非接触型端末。
【請求項８】
アンテナ素子が励振する周波数を順次切り換える周波数切換手段と、上記周波数切換手段が周波数を切り換える毎に、上記アンテナ素子により受信された電波を検波し、その電波の電力を測定する電力測定手段と、上記電力測定手段により測定された各電波の電力を相互に比較し、上記アンテナ素子が励振する周波数を電波の電力が最大になるときの周波数に設定する周波数設定手段と、上記周波数設定手段により周波数が設定されたアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置と電波を送受信する送受信手段とを備えた非接触型端末。
【請求項９】
複数のアンテナ素子の間に直列に挿入され、アンテナ素子間の接続状態を切り換える接続状態切換手段と、上記複数の接続状態切換手段が接続状態を切り換える毎に、上記アンテナ素子により受信された電波を検波し、その電波の電力を測定する電力測定手段と、上記電力測定手段により測定された各電波の電力を相互に比較し、アンテナ素子間の接続状態を電波の電力が最大になるときの接続状態に設定する接続状態設定手段と、上記接続状態設定手段により接続状態が設定されたアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置と電波を送受信する送受信手段とを備えた非接触型端末。
【請求項１０】
非接触型端末を検知する際に基準レベルより電力が大きい検知用電波を送信する検知用電波送信手段と、上記検知用電波送信手段から検知用電波が送信されたのち、非接触型端末から検知用電波の応答電波を受信すると、その非接触型端末の存在を検知する検知手段と、上記検知手段により存在が検知された非接触型端末に電力が基準レベルの信号用電波を送信する一方、その非接触型端末から送信された信号用電波を受信する信号用電波送受信手段とを備えたリーダライタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リーダライタ装置から送信される電波を受信すると、その受信信号を整流して電力をチャージし、その電力を利用して動作する非接触型端末と、非接触型端末と電波を送受信するリーダライタ装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦ−ＩＤタグなどの非接触型端末は、一般的に電池などの電源を搭載していない。
そのため、内蔵のアンテナがリーダライタ装置から送信される電波を受信すると、検波器がその電波を整流して電力をコンデンサなどに蓄積することにより、駆動用の電力を確保する。
ＲＦ−ＩＤタグは、以後、コンデンサに蓄積された電力を利用して、リーダライタ装置と電波の送受信などを実施する。【０００３】
ＲＦ−ＩＤタグが、例えばＩＣカードなどに実装される場合、リーダライタ装置に対するＩＣカードの向きによっては、電波の受信感度が劣化することがあるので、相互に直交する２本のアンテナをショットキバリアダイオードを介して接続することにより、円偏波面を構成して、角度依存性を解消しているものが開発されている（例えば、特許文献１を参照）。【０００４】
なお、ＲＦ−ＩＤタグに割り当てられる電波の周波数は、各国毎に異なるので、ＲＦ−ＩＤタグを出荷する際に、アンテナの長さを変更するなどの設計変更が必要である。
ＲＦ−ＩＤタグ用のアンテナではないが、通信対象の装置に合わせて所望の周波数で動作できるようにするため、放射板の接続点に可変容量を設置し、その可変容量を手動で操作すれば、放射板の放射抵抗値を調整することが可能なアンテナ装置が以下の特許文献２に開示されている。【０００５】
【特許文献１】特開平５−２８２５０５号公報（段落番号［００１１］から［００１５］、図１）
【特許文献２】特開２０００−１２４７２８号公報（段落番号［００１３］から［００１７］、図１）
【０００６】
従来の非接触型端末は以上のように構成されているので、リーダライタ装置に対する向きが変化しても、電波の受信感度の劣化を防止することができる。しかし、リーダライタ装置と送受信する電波の周波数は特定の周波数に限られ、他の周波数に対応できるようにするには、アンテナの長さを変更するなどの設計変更が必要となる課題があった。
なお、上記特許文献２では、可変容量を手動で操作すれば、周波数を変更することができるが、自動的に周波数を変更する技術は備えていない。【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、リーダライタ装置と電波を送受信するに際して、複数の周波数に対応することができる非接触型端末を得ることを目的とする。
また、この発明は、非接触型端末を初期化することができるリーダライタ装置を得ることを目的とする。
【発明の開示】
【０００８】
この発明に係る非接触型端末は、複数のアンテナ素子により受信された電波を検波し、各電波の電力を測定する電力測定手段と、その電力測定手段により測定された各電波の電力を相互に比較し、複数のアンテナ素子の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するアンテナ素子選択手段とを設け、そのアンテナ素子選択手段により選択されたアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置と電波を送受信するようにしたものである。
【０００９】
このことによって、リーダライタ装置と電波を送受信するに際して、複数の周波数に対応することができるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１による非接触型端末とリーダライタ装置からなるシステムを示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による非接触型端末を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１によるリーダライタ装置を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態４による非接触型端末を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態５による非接触型端末を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態６による非接触型端末を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態７による非接触型端末を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態８による非接触型端末を示す構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による非接触型端末とリーダライタ装置からなるシステムを示す構成図である。また、図２はこの発明の実施の形態１による非接触型端末を示す構成図であり、図３はこの発明の実施の形態１によるリーダライタ装置を示す構成図である。【００１２】
図において、非接触型端末１は例えば商品などに貼り付けられるＲＦ−ＩＤタグなどが該当し、リーダライタ装置２から送信される電波を受信すると、その受信信号を整流して電力をチャージし、その電力を利用して動作する。
リーダライタ装置２は非接触型端末１と電波を送受信して、非接触型端末１のメモリに格納されているデータの読み書きなどを実施する。【００１３】
非接触型端末１のアンテナ素子１１は励振する周波数がｆ１であるマイクロストリップアンテナである。
非接触型端末１のアンテナ素子１２は励振する周波数がｆ２であるマイクロストリップアンテナである。
非接触型端末１のアンテナ素子１３は励振する周波数がｆ３であるマイクロストリップアンテナである。
ここでは、アンテナ素子１１〜１３がマイクロストリップアンテナであるものについて示したが、これに限るものではなく、他の形式のアンテナでもよい。【００１４】
非接触型端末１の切換スイッチ１４はアンテナ素子選択部１９の指示の下、アンテナ素子１１〜１３のいずれかを検波器１５と接続する。
非接触型端末１の検波器１５はアンテナ素子１１〜１３により受信された電波を検波する。
非接触型端末１の整流部１６は検波器１５により検波された電波を整流して駆動用の電力を生成し、その電力を電力蓄積部１７に蓄積する。
ここでは、整流部１６が検波器１５により検波された電波を整流するものについて示したが、整流部１６がアンテナ素子１１〜１３により受信された電波を整流し、検波器１５が整流部１６により整流された電波を検波するようにしてもよい。また、検波器１５が整流部１６を内蔵するようにしてもよい。【００１５】
非接触型端末１の電力蓄積部１７は例えばコンデンサなどから構成され、電力を蓄積する。
非接触型端末１の電力測定部１８は電力蓄積部１７に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、検波器１５により検波された電波の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。
なお、検波器１５及び電力測定部１８から電力測定手段が構成されている。【００１６】
非接触型端末１のアンテナ素子選択部１９は電力蓄積部１７に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、検波器１５の接続対象を順番に切り換える旨を指示する切換指令を切換スイッチ１４に出力する。また、電力測定部１８の内部メモリに格納されている各電波の電力を相互に比較し、アンテナ素子１１〜１３の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択する。例えば、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子がアンテナ素子１２であれば、検波器１５の接続対象をアンテナ素子１２に設定する旨を指示する設定指令を切換スイッチ１４に出力する。
なお、切換スイッチ１４及びアンテナ素子選択部１９からアンテナ素子選択手段が構成されている。【００１７】
非接触型端末１の送受信処理部２０は電力蓄積部１７に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、アンテナ素子選択部１９により選択されたアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置２と電波を送受信するとともに、その電波の変調処理や復調処理などを実施する。なお、送受信処理部２０は送受信手段を構成している。【００１８】
非接触型端末１のメモリ２１は例えば商品の識別コードや試験結果などを格納している。
ＩＣ３０は切換スイッチ１４、検波器１５、整流部１６、電力蓄積部１７、電力測定部１８、アンテナ素子選択部１９、送受信処理部２０及びメモリ２１などを実装している。【００１９】
リーダライタ装置２の送信処理部３２は端末検知部３４の指示の下、近傍に存在する非接触型端末１を検知する際に、アンテナ３１から基準レベルＳより電力が大きい検知用電波を放射する。また、通信制御部３５の指示の下、アンテナ３１から基準レベルＳの信号用電波を放射する。
リーダライタ装置２の受信処理部３３は非接触型端末１から送信された検知用電波に対する応答電波の受信処理を実施する。また、非接触型端末１から送信された信号用電波の受信処理を実施する。【００２０】
リーダライタ装置２の端末検知部３４はアンテナ３１から検知用電波が放射されたのち、アンテナ３１が非接触型端末１から送信された応答電波を受信して、受信処理部３３が受信処理を実施すると、非接触型端末１の存在を検知する。【００２１】
なお、アンテナ３１、送信処理部３２及び端末検知部３４から検知用電波送信手段が構成されている。
また、アンテナ３１、受信処理部３３及び端末検知部３４から検知手段が構成されている。【００２２】
リーダライタ装置２の通信制御部３５は端末検知部３４により存在が検知された非接触型端末１に対して電力が基準レベルＳの信号用電波の送信を送信処理部３２に指示する一方、非接触型端末１から送信される信号用電波の受信処理の実施を受信処理部３３に指示する。
なお、送信処理部３２、受信処理部３３及び通信制御部３５から信号用電波送受信手段が構成されている。
リーダライタ装置２のメモリ３６は非接触型端末１に書き込むデータや、非接触型端末１から取得したデータを格納している。【００２３】
次に動作について説明する。
リーダライタ装置２は、自己の通信エリア内に存在する非接触型端末１を検知するため、例えば、一定時間おきに、アンテナ３１から基準レベルＳより電力が大きい検知用電波を放射する。
具体的には下記の通りである。【００２４】
リーダライタ装置２の送信処理部３２は、端末検知部３４の指示の下、例えば、一定時間おきに、アンテナ３１から基準レベルＳより電力が大きい検知用電波を放射する。
ここで、検知用電波の電力が基準レベルＳより大きい理由は、励振する周波数が相互に異なるアンテナ素子１１〜１３の何れにおいても、検知用電波を受信できるようにするためである。即ち、検知用電波の電力が大きい場合、検知用電波の周波数がアンテナ素子の周波数と多少異なっても、その検知用電波を受信することができるからである。【００２５】
リーダライタ装置２から検知用電波が放射されたとき、例えば、非接触型端末１のアンテナ素子１１が検波器１５と接続されている場合、非接触型端末１の検波器１５は、アンテナ素子１１により受信された検知用電波を検波する。
非接触型端末１の整流部１６は、検波器１５がアンテナ素子１１により受信された検知用電波を検波すると、その検知用電波を整流して駆動用の電力を生成し、その電力を電力蓄積部１７に蓄積する。【００２６】
非接触型端末１の電力測定部１８は、電力蓄積部１７に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、検波器１５により検波された検知用電波（アンテナ素子１１により受信された検知用電波）の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。
非接触型端末１のアンテナ素子選択部１９は、電力蓄積部１７に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、電力測定部１８がアンテナ素子１１により受信された検知用電波の電力を測定すると、検波器１５の接続対象をアンテナ素子１２に切り換える旨を指示する切換指令を切換スイッチ１４に出力する。【００２７】
これにより、非接触型端末１の検波器１５は、アンテナ素子１２により受信された検知用電波を検波する。
非接触型端末１の電力測定部１８は、検波器１５により検波された検知用電波（アンテナ素子１２により受信された検知用電波）の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。【００２８】
非接触型端末１のアンテナ素子選択部１９は、電力測定部１８がアンテナ素子１２により受信された検知用電波の電力を測定すると、検波器１５の接続対象をアンテナ素子１３に切り換える旨を指示する切換指令を切換スイッチ１４に出力する。【００２９】
これにより、非接触型端末１の検波器１５は、アンテナ素子１３により受信された検知用電波を検波する。
非接触型端末１の電力測定部１８は、検波器１５により検波された検知用電波（アンテナ素子１３により受信された検知用電波）の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。【００３０】
非接触型端末１のアンテナ素子選択部１９は、電力測定部１８がアンテナ素子１３により受信された検知用電波の電力を測定すると、電力測定部１８の内部メモリに格納されている各電波の電力を相互に比較する。
即ち、アンテナ素子１１により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子１２により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子１３により受信された検知用電波の電力とを相互に比較する。【００３１】
非接触型端末１のアンテナ素子選択部１９は、アンテナ素子１１〜１３の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択する。
例えば、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子がアンテナ素子１２であれば、検波器１５の接続対象をアンテナ素子１２に設定する旨を指示する設定指令を切換スイッチ１４に出力する。【００３２】
非接触型端末１の切換スイッチ１４は、アンテナ素子選択部１９から例えば検波器１５の接続対象をアンテナ素子１２に設定する旨を指示する設定指令を受けると、検波器１５の接続対象をアンテナ素子１２に設定する。【００３３】
非接触型端末１の送受信処理部２０は、電力蓄積部１７に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、切換スイッチ１４が検波器１５の接続対象をアンテナ素子１２に設定すると、アンテナ素子１２から検知用電波に対する応答電波を放射する。なお、応答電波には、例えば、非接触型端末１を識別するＩＤ情報などを含むものとする。【００３４】
リーダライタ装置２の受信処理部３３は、アンテナ３１が非接触型端末１から送信された応答電波を受信すると、その応答電波を復調するなどの受信処理を実施して、非接触型端末１を識別するＩＤ情報などを取得する。
リーダライタ装置２の端末検知部３４は、アンテナ３１から検知用電波が放射されたのち、アンテナ３１が非接触型端末１から送信された応答電波を受信して、受信処理部３３が受信処理を実施すると、非接触型端末１の存在を検知する。
また、端末検知部３４は、受信処理部３３により取得されたＩＤ情報から非接触型端末１を特定し、そのＩＤ情報をメモリ３６に格納する。【００３５】
リーダライタ装置２の通信制御部３５は、端末検知部３４が非接触型端末１の存在を検知すると、その非接触型端末１に対する信号用電波の送信を送信処理部３２に指示する。
ここで、信号用電波は、非接触型端末１のメモリ２１に格納されているデータの送信を要求する送信要求信号を含む場合や、非接触型端末１のメモリ２１に格納されているデータの書換を要求する書換要求信号を含む場合や、非接触型端末１のメモリ２１に新たなデータの書込みを要求する書込要求信号を含む場合などがある。
また、非接触型端末１の電力蓄積部１７に対する電力の蓄積を指示する蓄積要求信号を含む場合がある。【００３６】
リーダライタ装置２の送信処理部３２は、通信制御部３５から信号用電波の送信指令を受けると、アンテナ３１から電力が基準レベルＳの信号用電波を放射する。
ここで、信号用電波の電力が基準レベルＳである理由は、検波器１５の接続対象が、既に受信電力が最も大きいアンテナ素子１２に設定されており、アンテナ素子１１，１３が信号用電波を受信する必要がないからである。【００３７】
非接触型端末１の検波器１５は、アンテナ素子１２が信号用電波を受信すると、その信号用電波を検波する。
非接触型端末１の整流部１６は、検波器１５が蓄積要求信号を含む信号用電波を検波している場合、その信号用電波を整流して駆動用の電力を生成し、その電力を電力蓄積部１７に蓄積する。【００３８】
非接触型端末１の送受信処理部２０は、電力蓄積部１７に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、検波器１５が送信要求信号を含む信号用電波を検波している場合、メモリ２１に格納されているデータを取得し、アンテナ素子１２から当該データを含む信号用電波を放射する。【００３９】
また、非接触型端末１の送受信処理部２０は、検波器１５が書換要求信号を含む信号用電波を検波している場合、その書換要求信号にしたがってメモリ２１に格納されているデータの書換を実施する。
また、非接触型端末１の送受信処理部２０は、検波器１５が書込要求信号を含む信号用電波を検波している場合、その書込要求信号にしたがって新たなデータをメモリ２１に格納する。【００４０】
リーダライタ装置２の受信処理部３３は、アンテナ３１が非接触型端末１から送信された信号用電波を受信すると、その信号用電波を復調するなどの受信処理を実施する。
リーダライタ装置２の通信制御部３５は、受信処理部３３から復調信号を受けると、信号用電波に含まれているデータをメモリ３６に格納する。【００４１】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、アンテナ素子１１〜１３により受信された電波を測定する電力測定部１８と、その電力測定部１８により測定された各電波の電力を相互に比較し、アンテナ素子１１〜１３の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するアンテナ素子選択部１９とを設け、そのアンテナ素子選択部１９により選択されたアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置２と電波を送受信するように構成したので、リーダライタ装置２と電波を送受信するに際して、複数の周波数に対応することができる効果を奏する。【００４２】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、リーダライタ装置２が自己の通信エリア内に存在する非接触型端末１を検知する際、アンテナ３１から検知用電波を放射するものについて示したが、通信対象のリーダライタ装置２の使用周波数が常に同じである場合（例えば、非接触型端末１を日本国内でのみ使用し、他国で使用する可能性がない場合）がある。
この実施の形態２では、このような場合には、非接触型端末１の初期化処理時に１回だけアンテナ素子を選択し、以後、そのアンテナ素子を固定的に使用するようにする。【００４３】
例えば、非接触型端末１を出荷する際の初期化処理時に、リーダライタ装置２が検知用電波を放射するようにする。リーダライタ装置２以外の装置が検知用電波を放射するようにしてもよい。
非接触型端末１のアンテナ素子選択部１９は、初期化処理時にリーダライタ装置２から検知用電波を受けると、上記実施の形態１と同様にして、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択する。
以後、アンテナ素子選択部１９は、アンテナ素子の選択処理を実施せず、そのアンテナ素子を固定的に使用する。【００４４】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、非接触型端末１の初期化処理時に１回だけアンテナ素子を選択し、以後、そのアンテナ素子を固定的に使用するように構成したので、通信対象のリーダライタ装置２の使用周波数が常に同じである場合には、不要なアンテナ素子の選択処理を省略することができる効果を奏する。【００４５】
実施の形態３．
上記実施の形態２では、非接触型端末１の初期化処理時に１回だけアンテナ素子を選択するものについて示したが、初期化を指示する初期化指令が与えられたときだけ、アンテナ素子の選択処理を実施するようにしてもよい。
これにより、不要なアンテナ素子の選択処理を省略することができる一方、周波数が変更されたような場合には、再度、アンテナ素子を選択することができる効果を奏する。【００４６】
実施の形態４．
図４はこの発明の実施の形態４による非接触型端末を示す構成図であり、図において、図２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
非接触型端末１のアンテナ素子４１は励振する周波数がｆ１であるマイクロストリップアンテナであり、アンテナ素子１１と偏波が異なる。
非接触型端末１のアンテナ素子４２は励振する周波数がｆ２であるマイクロストリップアンテナであり、アンテナ素子１２と偏波が異なる。
非接触型端末１のアンテナ素子４３は励振する周波数がｆ３であるマイクロストリップアンテナであり、アンテナ素子１３と偏波が異なる。【００４７】
非接触型端末１の切換スイッチ４４はアンテナ素子選択部４５の指示の下、アンテナ素子４１〜４３のいずれかを検波器１５と接続する。
非接触型端末１のアンテナ素子選択部４５は電力蓄積部１７に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、検波器１５の接続対象を順番に切り換える旨を指示する切換指令を切換スイッチ１４，４４に出力する。また、電力測定部１８の内部メモリに格納されている各電波の電力を相互に比較し、アンテナ素子１１〜１３，４１〜４３の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するとともに、そのアンテナ素子と励振する周波数が同一で偏波が異なるアンテナ素子を選択する。
なお、切換スイッチ１４，４４及びアンテナ素子選択部４５からアンテナ素子選択手段が構成されている。【００４８】
次に動作について説明する。
上記実施の形態１では、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するが、そのアンテナ素子が例えば直線偏波のマイクロストリップアンテナである場合、リーダライタ装置２に対する非接触型端末１の向きが変化すると受信感度が劣化することがある。
この実施の形態４では、リーダライタ装置２に対する非接触型端末１の向きが変化しても、受信感度の劣化を防止できるようにしている。
具体的には、以下の通りである。【００４９】
非接触型端末１のアンテナ素子選択部４５は、電力蓄積部１７に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、検波器１５の接続対象を順番に切り換える旨を指示する切換指令を切換スイッチ１４，４４に出力する。
これにより、例えば、検波器１５の接続対象が次のように順番に切り換わる。
アンテナ素子１１→アンテナ素子１２→アンテナ素子１３→アンテナ素子４１→アンテナ素子４２→アンテナ素子４３【００５０】
この場合、非接触型端末１の電力測定部１８は、上記の順番で、検波器１５により検波された検知用電波の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。【００５１】
非接触型端末１のアンテナ素子選択部４５は、電力蓄積部１７に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、電力測定部１８がアンテナ素子１３により受信された検知用電波の電力を測定すると、電力測定部１８の内部メモリに格納されている各電波の電力を相互に比較する。
即ち、アンテナ素子１１により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子１２により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子１３により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子４１により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子４２により受信された検知用電波の電力と、アンテナ素子４３により受信された検知用電波の電力とを相互に比較する。【００５２】
非接触型端末１のアンテナ素子選択部４５は、アンテナ素子１１〜１３，４１〜４３の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択する。
例えば、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子がアンテナ素子１１であれば、検波器１５の接続対象をアンテナ素子１１に設定する旨を指示する設定指令を切換スイッチ１４に出力する。【００５３】
また、アンテナ素子選択部４５は、上記のようにして、アンテナ素子を選択すると、そのアンテナ素子と励振する周波数が同一で偏波が異なるアンテナ素子を選択する。
例えば、アンテナ素子１１を選択していれば、アンテナ素子４１を選択し、検波器１５の接続対象をアンテナ素子４１に設定する旨を指示する設定指令を切換スイッチ４４に出力する。
また、アンテナ素子４３を選択していれば、アンテナ素子１３を選択し、検波器１５の接続対象をアンテナ素子１３に設定する旨を指示する設定指令を切換スイッチ１４に出力する。【００５４】
非接触型端末１の切換スイッチ１４は、アンテナ素子選択部４５から例えば検波器１５の接続対象をアンテナ素子１１に設定する旨を指示する設定指令を受けると、検波器１５の接続対象をアンテナ素子１１に設定する。
非接触型端末１の切換スイッチ４４は、アンテナ素子選択部４５から例えば検波器１５の接続対象をアンテナ素子４１に設定する旨を指示する設定指令を受けると、検波器１５の接続対象をアンテナ素子４１に設定する。【００５５】
以後、非接触型端末１の送受信処理部２０は、検波器１５に接続されている２本のアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置２と電波を送受信する。
なお、この実施の形態４では、検波器１５が２本のアンテナ素子により受信された電波の位相を合わせる移相器を備えているものとする。【００５６】
以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するとともに、そのアンテナ素子と励振する周波数が同一で偏波が異なるアンテナ素子を選択するように構成したので、リーダライタ装置２に対する非接触型端末１の向きが変化しても、受信感度の劣化を防止できる効果を奏する。【００５７】
この実施の形態４では、アンテナ素子が直線偏波のマイクロストリップアンテナである場合について示したが、アンテナ素子が右旋偏波（または左旋偏波）のマイクロストリップアンテナである場合についても、リーダライタ装置２に対する非接触型端末１の向きが変化すると受信感度が劣化することがある。
したがって、この実施の形態４をアンテナ素子が右旋偏波（または左旋偏波）のマイクロストリップアンテナである場合に適用してもよく、同様の効果を奏することができる。【００５８】
実施の形態５．
上記実施の形態４では、励振する周波数が相互に異なるアンテナ素子１１〜１３の他に、アンテナ素子１１〜１３と励振する周波数が同一であって、アンテナ素子１１〜１３と偏波が異なるアンテナ素子４１〜４３が実装されているものについて示したが、図５に示すように、円偏波のアンテナ素子４６〜４８を実装し、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するようにしても、上記実施の形態４と同様の効果を奏することができる。【００５９】
実施の形態６．
図６はこの発明の実施の形態６による非接触型端末を示す構成図であり、図において、図２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
非接触型端末１の整合回路５１は検波器１５の指示の下、アンテナ素子１１と検波器１５間の整合を図る。
非接触型端末１の整合回路５２は検波器１５の指示の下、アンテナ素子１２と検波器１５間の整合を図る。
非接触型端末１の整合回路５３は検波器１５の指示の下、アンテナ素子１３と検波器１５間の整合を図る。【００６０】
次に動作について説明する。
アンテナ素子１１〜１３と検波器１５の間に、整合回路５１〜５３が設けられている点以外は、上記実施の形態１と同様である。【００６１】
整合回路５１〜５３は、アンテナ素子１１〜１３の受信感度を高めるため、アンテナ素子１１〜１３と検波器１５間の整合を図る。
しかし、アンテナ素子選択部１９が、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択した後においても、選択されていないアンテナ素子の受信感度を高めていると、そのアンテナ素子により受信された電波が干渉波になることがある。【００６２】
そこで、検波器１５は、アンテナ素子選択部１９がアンテナ素子を選択すると、アンテナ素子選択部１９により選択されなかったアンテナ素子に設けられている整合回路に対して、整合の解除を指示する。
例えば、アンテナ素子選択部１９がアンテナ素子１１を選択した場合には、整合回路５２，５３に対して、整合の解除を指示する。
整合回路５２，５３は、検波器１５から整合の解除指示を受けると、アンテナ素子１２，１３と検波器１５間の整合を解除する。【００６３】
なお、整合を解除する場合、検波器１５からアンテナ素子を見たときのインピーダンスがＺｉｎ，検波器１５の内側のインピーダンスがＺであれば、下式の反射係数Γが無限大に近い閾値より大きくなるように整合を解除する。
Γ＝（Ｚ−Ｚｉｎ）／（Ｚ＋Ｚｉｎ）【００６４】
以上で明らかなように、この実施の形態６によれば、アンテナ素子選択部１９により選択されないアンテナ素子に設けられている整合回路が、そのアンテナ素子と検波器１５間の整合を解除するように構成したので、そのアンテナ素子により受信された電波が干渉波になるのを防止することができる効果を奏する。【００６５】
実施の形態７．
図７はこの発明の実施の形態７による非接触型端末を示す構成図であり、図において、図２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
非接触型端末１のチューナ６２は電力蓄積部１７に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、周波数設定部６３の指示の下、アンテナ素子６１が励振する周波数を順次切り換える。なお、チューナ６２は周波数切換手段を構成している。【００６６】
非接触型端末１の周波数設定部６３は電力蓄積部１７に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、アンテナ素子６１が励振する周波数を順番に切り換える旨を指示する切換指令をチューナ６２に出力する。また、電力測定部１８の内部メモリに格納されている各電波の電力を相互に比較し、アンテナ素子６１が励振する周波数を電波の電力が最大になるときの周波数に設定する。
なお、チューナ６２及び周波数設定部６３から周波数設定手段が構成されている。【００６７】
上記実施の形態１〜６では、アンテナ素子１１〜１３の中から、電力が最大の電波を受信しているアンテナ素子を選択するものについて示したが、アンテナ素子６１が励振する周波数を順次切り換えて、アンテナ素子６１が励振する周波数を電波の電力が最大になるときの周波数に設定するようにしてもよい。
具体的には以下の通りである。【００６８】
最初に、非接触型端末１の周波数設定部６３は、チューナ６２を制御して、例えば、アンテナ素子６１が励振する周波数を周波数ｆ１に設定する。
これにより、周波数ｆ１に設定されているアンテナ素子６１が検知用電波を受信すると、検波器１５が当該電波を検波する。
非接触型端末１の電力測定部１８は、検波器１５により検波された検知用電波の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。【００６９】
非接触型端末１の周波数設定部６３は、電力測定部１８が検知用電波の電力を測定すると、チューナ６２を制御して、例えば、アンテナ素子６１が励振する周波数を周波数ｆ２に変更する。
これにより、周波数ｆ２に変更されたアンテナ素子６１が検知用電波を受信すると、検波器１５が当該電波を検波する。
非接触型端末１の電力測定部１８は、検波器１５により検波された検知用電波の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。【００７０】
上記の処理を繰り返し実施して、例えば、電力測定部１８の内部メモリに、周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３のときの測定結果が格納されると、非接触型端末１の周波数設定部６３は、電力測定部１８の内部メモリに格納されている各電波の電力を相互に比較する。
即ち、周波数ｆ１のときの検知用電波の電力と、周波数ｆ２のときの検知用電波の電力と、周波数ｆ３のときの検知用電波の電力とを相互に比較する。【００７１】
非接触型端末１の周波数設定部６３は、周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３の中から、検知用電波の電力が最大になる周波数を選択する。
そして、周波数設定部６３は、例えば、検知用電波の電力が最大になる周波数が周波数ｆ２であれば、チューナ６２を制御して、アンテナ素子６１が励振する周波数を周波数ｆ２に設定する。
以後、非接触型端末１の送受信処理部２０は、周波数設定部６３により周波数が設定されたアンテナ素子６１を使用して、リーダライタ装置２と電波を送受信する。【００７２】
以上で明らかなように、この実施の形態７によれば、アンテナ素子６１が励振する周波数を順次切り換えて、アンテナ素子６１が励振する周波数を電波の電力が最大になるときの周波数に設定するように構成したので、リーダライタ装置２と電波を送受信するに際して、複数の周波数に対応することができる効果を奏する。【００７３】
実施の形態８．
図８はこの発明の実施の形態８による非接触型端末を示す構成図であり、図において、図２と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
非接触型端末１の接続スイッチ７４はアンテナ素子７１とアンテナ素子７２の間に直列に挿入され、接続状態設定部７６の指示の下、アンテナ素子７１，７２間の接続状態を切り換える。
非接触型端末１の接続スイッチ７５はアンテナ素子７２とアンテナ素子７３の間に直列に挿入され、接続状態設定部７６の指示の下、アンテナ素子７２，７３間の接続状態を切り換える。
なお、接続スイッチ７４，７５は接続状態切換手段を構成している。【００７４】
非接触型端末１の接続状態設定部７６は電力蓄積部１７に蓄積されている電力を駆動源にして動作し、アンテナ素子間の接続状態を切り換える旨を指示する切換指令を接続スイッチ７４，７５に出力する。また、電力測定部１８により測定された各電波の電力を相互に比較し、アンテナ素子間の接続状態を電波の電力が最大になるときの接続状態に設定する。なお、接続スイッチ７４，７５及び接続状態設定部７６から接続状態設定手段が設定されている。【００７５】
上記実施の形態７では、アンテナ素子６１が励振する周波数を順次切り換えて、アンテナ素子６１が励振する周波数を電波の電力が最大になるときの周波数に設定するものについて示したが、アンテナ素子間の接続状態を順次切り換えて、アンテナ素子間の接続状態を電波の電力が最大になるときの接続状態に設定するようにしてもよい。
具体的には以下の通りである。【００７６】
最初に、非接触型端末１の接続状態設定部７６は、接続スイッチ７４，７５を制御して、例えば、アンテナ素子７１，７２間の接続状態を“接続”、アンテナ素子７２，７３間の接続状態を“接続”に設定する。
これにより、アンテナ素子７１〜７３が直列に接続されて１本のアンテナ素子になり、例えば、周波数ｆ１で励振するアンテナ素子になる。【００７７】
周波数ｆ１で励振するアンテナ素子が検知用電波を受信すると、検波器１５が当該電波を検波する。
非接触型端末１の電力測定部１８は、検波器１５により検波された検知用電波の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。【００７８】
次に、非接触型端末１の接続状態設定部７６は、接続スイッチ７４，７５を制御して、例えば、アンテナ素子７１，７２間の接続状態を“接続”、アンテナ素子７２，７３間の接続状態を“非接続”に設定する。
これにより、アンテナ素子７１，７２が直列に接続されて１本のアンテナ素子になり、例えば、周波数ｆ２で励振するアンテナ素子になる。【００７９】
周波数ｆ２で励振するアンテナ素子が検知用電波を受信すると、検波器１５が当該電波を検波する。
非接触型端末１の電力測定部１８は、検波器１５により検波された検知用電波の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。【００８０】
次に、非接触型端末１の接続状態設定部７６は、接続スイッチ７４，７５を制御して、例えば、アンテナ素子７１，７２間の接続状態を“非接続”、アンテナ素子７２，７３間の接続状態を“非接続”に設定する。
これにより、アンテナ素子７１のみが検波器１５に接続され、例えば、周波数ｆ３で励振するアンテナ素子になる。【００８１】
周波数ｆ３で励振するアンテナ素子が検知用電波を受信すると、検波器１５が当該電波を検波する。
非接触型端末１の電力測定部１８は、検波器１５により検波された検知用電波の電力を測定し、その測定結果を内部メモリに格納する。【００８２】
非接触型端末１の接続状態設定部７６は、上記３つのアンテナ素子間の接続状態の中から、検知用電波の電力が最大になる周波数を選択する。
そして、接続状態設定部７６は、例えば、検知用電波の電力が最大になるアンテナ素子間の接続状態が、アンテナ素子７１，７２間が“接続”、アンテナ素子７２，７３間が“非接続”であれば、接続スイッチ７４，７５を制御して、アンテナ素子７１，７２間の接続状態を“接続”、アンテナ素子７２，７３間の接続状態を“非接続”に設定する。【００８３】
これにより、アンテナ素子７１，７２が直列に接続されて１本のアンテナ素子になり、例えば、周波数ｆ２で励振するアンテナ素子になる。
以後、非接触型端末１の送受信処理部２０は、周波数ｆ２で励振するアンテナ素子を使用して、リーダライタ装置２と電波を送受信する。【００８４】
以上で明らかなように、この実施の形態８によれば、アンテナ素子間の接続状態を順次切り換えて、アンテナ素子間の接続状態を電波の電力が最大になるときの接続状態に設定するように構成したので、リーダライタ装置２と電波を送受信するに際して、複数の周波数に対応することができる効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上のように、この発明に係る非接触型端末は、例えば、ＲＦ−ＩＤタグとして商品に貼り付けられるものに適している。
特に、リーダライタ装置と電波を送受信するに際して、複数の周波数に対応する必要性が高いものに適している。
【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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【図８】
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【国際調査報告】
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