JP2007104325A - Non-contact communication device - Google Patents
Non-contact communication device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007104325A JP2007104325A JP2005291543A JP2005291543A JP2007104325A JP 2007104325 A JP2007104325 A JP 2007104325A JP 2005291543 A JP2005291543 A JP 2005291543A JP 2005291543 A JP2005291543 A JP 2005291543A JP 2007104325 A JP2007104325 A JP 2007104325A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- transmission
- impedance
- section
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 106
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 128
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
Abstract
Description
本発明は、非接触通信機能を備えた装置であって、通信距離を広範囲にさせるためにアンテナインピーダンス整合を行う非接触通信装置に関する。 The present invention relates to a non-contact communication apparatus that has a non-contact communication function, and performs antenna impedance matching in order to widen a communication distance.
一般的に、非接触通信装置では、データの送受信にループアンテナを用い、そしてその動作電力は、通信に用いる搬送波を介してリーダ/ライタ装置から供給される。また、データ送信には、ループアンテナのインピーダンスを変化させる方式、いわゆる負荷変調方式を用いるのが一般的である。しかし、送信時におけるループアンテナのインピーダンス変化は、アンテナから供給される搬送波の供給電力の低下につながるため、供給電力が非接触通信装置内部の回路(制御部やクロック生成部等)の消費電力以下になってしまうインピーダンス変化はできない。従って、送信時においては、そのインピーダンスの初期値の最適化が重要であるが、それは大変困難なものであった。 In general, a contactless communication apparatus uses a loop antenna for data transmission / reception, and its operating power is supplied from a reader / writer apparatus via a carrier wave used for communication. For data transmission, a method of changing the impedance of the loop antenna, that is, a so-called load modulation method is generally used. However, since the impedance change of the loop antenna at the time of transmission leads to a decrease in the power supply of the carrier wave supplied from the antenna, the supplied power is less than the power consumption of the circuits (control unit, clock generation unit, etc.) inside the non-contact communication device Impedance change that becomes Therefore, at the time of transmission, optimization of the initial value of the impedance is important, but it is very difficult.
一方、近年、非接触通信装置は、ICカード等の無給電媒体にとどまらず、携帯電話等の携帯情報端末にまで広がりつつあり、リーダ/ライタ装置からの電力供給を必要とせずに非接触通信できる媒体も考案されている。このようなリーダ/ライタ装置からの電力供給を必要としない非接触通信装置においては、その通信距離は送信負荷変調度に律速される状況で、より送信時の負荷変調に合わせたインピーダンス設定又はインピーダンス制御が望まれる。 On the other hand, in recent years, non-contact communication devices are not limited to non-powered media such as IC cards, but are spreading to portable information terminals such as mobile phones, and non-contact communication without requiring power supply from reader / writer devices. Possible media have also been devised. In such a non-contact communication device that does not require power supply from the reader / writer device, the communication distance is rate-determined by the transmission load modulation degree, and the impedance setting or impedance more matched to the load modulation at the time of transmission. Control is desired.
そこで、送信タイミングでアンテナのインピーダンスを切り替える機能を有した従来の非接触通信装置が、例えば特許文献1で提案されている。この特許文献1には、アンテナと直列及び並列に接続されたインピーダンス可変整合回路、電力伝送効率を検出する検出回路、及びその結果を判定する電力伝送状態判定回路を備え、通信時以外における待機電力の低減を目的としてインピーダンス可変整合回路を制御する非接触ICカードに関する技術が開示されている。
ところで、上記特許文献1に記載された従来の技術では、非接触通信装置が通信処理を実行しているか否かを判断して、アンテナインピーダンスの切り替えを制御するが、その実行している通信処理が送信動作であるか受信動作であるかまで判断をしていない。このため、この従来の技術では、送信動作時の供給電力と受信動作時の供給電力とが同じ設定、すなわち送信動作時のアンテナインピーダンスと受信動作時のアンテナインピーダンスとが同じ値に制御される。
By the way, in the conventional technique described in the above-mentioned
しかしながら、上述したリーダ/ライタ装置からの電力供給を必要としない非接触通信装置において送信負荷変調度の改善を考えた場合、非接触通信装置のアンテナインピーダンスの初期値を、受信動作時及び送信動作時において各々独立に最適な値に設定することが好ましい。これを実現させるためには、通信状態を検出して検出結果に応じて動的にインピーダンスを最適化する調整回路を非接触通信装置に組み込むことが考えられるが、その調整回路の複雑さ、処理時間、及び消費電力等が新たな問題となる。 However, when considering the improvement of the transmission load modulation degree in the non-contact communication device that does not require the power supply from the reader / writer device described above, the initial value of the antenna impedance of the non-contact communication device is set at the time of the reception operation and the transmission operation. It is preferable to set an optimum value independently at each time. In order to realize this, it is conceivable to incorporate an adjustment circuit that detects the communication state and dynamically optimizes the impedance according to the detection result into the non-contact communication device. Time, power consumption, and the like become new problems.
それ故に、本発明の目的は、送信動作時及び受信動作時での最適なインピーダンスを予め求めておくことで、単純な回路で高速かつ低消費電力な切り替えを可能とした非接触通信装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a non-contact communication device capable of performing high-speed and low power consumption switching with a simple circuit by obtaining in advance optimum impedances during transmission operation and reception operation. It is to be.
本発明は、リーダ/ライタ装置との間で非接触通信を行う非接触通信装置及びこの非接触通信装置を内蔵した携帯機器に向けられている。そして、上記目的を達成させるために、本発明の非接触通信装置は、アンテナ、制御部、及びインピーダンス切り替え部を備える。 The present invention is directed to a non-contact communication device that performs non-contact communication with a reader / writer device and a portable device incorporating the non-contact communication device. And in order to achieve the said objective, the non-contact communication apparatus of this invention is provided with an antenna, a control part, and an impedance switching part.
アンテナは、非接触信号を送受信する。制御部は、リーダ/ライタ装置から与えられる信号に基づいて、リーダ/ライタ装置からのデータ受信が実行される受信区間及びリーダ/ライタ装置に対してデータ送信が実行される送信区間を判断する。インピーダンス切り替え部は、制御部の判断に応じて、受信区間と送信区間とで、アンテナに装荷するインピーダンス成分を切り替える。 The antenna transmits and receives non-contact signals. The control unit determines a reception section in which data reception from the reader / writer apparatus is executed and a transmission section in which data transmission to the reader / writer apparatus is executed based on a signal given from the reader / writer apparatus. The impedance switching unit switches the impedance component loaded on the antenna between the reception period and the transmission period according to the determination of the control unit.
ここで、自装置によるデータ送信が可能な区間が、送信区間内において予め割り当てられている場合には、インピーダンス切り替え部が、送信区間内の自装置によるデータ送信が可能な区間と自装置によるデータ送信が不可能な区間とで、アンテナに装荷するインピーダンス成分をさらに切り替えてもよい。 Here, when a section in which data transmission by the own device can be performed is assigned in advance in the transmission section, the impedance switching unit performs the data transmission by the own device in the transmission section and the data transmission by the own device. The impedance component loaded on the antenna may be further switched between the section where transmission is impossible.
このインピーダンス切り替え部は、受信区間にはデータ受信用のインピーダンス成分を、送信区間にはデータ送信用のインピーダンス成分を、アンテナに装荷する。また、自装置によるデータ送信が可能な区間が、送信区間内において予め割り当てられている場合には、送信区間内の自装置によるデータ送信が可能な区間にはデータ送信用のインピーダンス成分を、送信区間内の自装置によるデータ送信が不可能な区間には他装置への信号干渉低減用のインピーダンス成分を、アンテナに装荷する。 The impedance switching unit loads an antenna with a data reception impedance component in the reception section and a data transmission impedance component in the transmission section. In addition, when a section in which data transmission by the own device can be performed in advance in the transmission section, an impedance component for data transmission is transmitted in a section in the transmission section in which data transmission by the own device can be performed. An impedance component for reducing signal interference to other devices is loaded on the antenna in a section in which data transmission by the own device is impossible.
また、インピーダンス切り替え部は、受信区間及び送信区間を判断できるまで、データ受信用のインピーダンス成分をアンテナに装荷することが好ましい。さらに、制御部が、インピーダンス切り替え部の機能を動作/非動作に切り替え可能な切り替え部を備えてもよい。 Moreover, it is preferable that the impedance switching unit loads the impedance component for data reception on the antenna until the reception section and the transmission section can be determined. Furthermore, the control unit may include a switching unit that can switch the function of the impedance switching unit between operation and non-operation.
この非接触通信装置は、非接触媒体と外部アンテナとで構成されてもよい。この場合、非接触媒体と外部アンテナとが外部端子で相互に接続され、非接触媒体は制御部を備え、外部アンテナは、アンテナ及びインピーダンス切り替え部を備えることになる。また、外部アンテナを、非接触信号を送受信する1次アンテナと1次アンテナに近接して設けられる2次アンテナとで構成することも可能であり、この場合にはインピーダンス切り替え部は、2次アンテナに装荷するインピーダンス成分を切り替えればよい。 This non-contact communication apparatus may be composed of a non-contact medium and an external antenna. In this case, the non-contact medium and the external antenna are connected to each other via an external terminal, the non-contact medium includes a control unit, and the external antenna includes an antenna and an impedance switching unit. In addition, the external antenna can be configured by a primary antenna that transmits and receives a non-contact signal and a secondary antenna that is provided close to the primary antenna. In this case, the impedance switching unit is a secondary antenna. What is necessary is just to switch the impedance component loaded in.
上記本発明によれば、非接触通信の送信動作時及び受信動作時において、アンテナに装荷させるインピーダンス成分を独立に切り替える。これにより、受信区間と送信区間とで各々独立したアンテナインピーダンスを選択することが可能となり、常に最適なインピーダンスでデータ送信することができるので、非接触通信距離を伸長することができる。
また、非接触通信の送信動作時及び受信動作時に加えて、他装置がデータ送信を行う送信非動作時において、アンテナに装荷させるインピーダンス成分を独立に切り替える。これにより、受信区間と送信区間とで各々独立したアンテナインピーダンスを選択することが可能となり、常に最適なインピーダンスでデータ送信することができるので、非接触通信距離を伸長することができると共に、他装置との信号干渉を最小限に抑えて通信品質を改善することが可能となる。
According to the present invention, the impedance component loaded on the antenna is switched independently during the non-contact communication transmission operation and the reception operation. As a result, it is possible to select independent antenna impedances in the reception section and the transmission section, and data can always be transmitted with the optimum impedance, so that the non-contact communication distance can be extended.
Further, in addition to the non-contact communication transmission operation and the reception operation, the impedance component to be loaded on the antenna is switched independently during non-transmission operation in which another device performs data transmission. As a result, it is possible to select independent antenna impedances for the reception section and the transmission section, and data can be transmitted with the optimum impedance at all times, so that the non-contact communication distance can be extended and other devices It is possible to improve the communication quality by minimizing the signal interference.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
〔第1の実施形態〕
図1は、本発明の第1の実施形態に係る非接触通信装置1の構成例を示す図である。図1において、第1の実施形態に係る非接触通信装置1は、アンテナ11と、受信部12と、クロック生成部13と、変調部14と、インピーダンス切り替え部15と、制御部17とを備える。インピーダンス切り替え部15は、切り替え部15aと、インピーダンス変換素子16a及び16bとを備える。制御部17は、タイミング制御部171と、データ認識部172と、データ生成部173とを備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a
まず、第1の実施形態に係る非接触通信装置1の各構成の概要を説明する。
アンテナ11は、図示しないリーダ/ライタ装置との間で非接触でやり取りされる信号を送受信する。受信部12は、アンテナ11を介して受信された受信信号からデータ成分を抽出し、抽出したデータを復調する。クロック生成部13は、アンテナ11を介して受信された受信信号からクロック成分を抽出し、制御部17で用いるクロックを生成する。データ認識部172は、復調された受信データを認識する。データ生成部173は、データ認識部172で認識された受信データに基づいて、所定の送信データを生成する。タイミング制御部171は、クロック生成部13で生成されたクロックに従って、各データのタイミング制御を行う。変調部14は、データ生成部173で生成された送信データに所定の変調を施した後、送信信号としてアンテナ11へ出力する。この所定の変調には、典型的には負荷変調が用いられる。最も簡易な負荷変調回路は、データ生成部173で生成された送信データに応じて、アンテナ11の接続線をGNDに接地するスイッチである。切り替え部15aは、タイミング制御部171の指示に従って、アンテナ11に装荷されるインピーダンス成分を切り替える。この切り替え部15aは、典型的には1入力2出力の切り替えスイッチであり、1つの入力端子にはアンテナ11が、2つの出力端子にはインピーダンス成分が異なるインピーダンス変換素子16a及び16bが、それぞれ接続されている。
First, the outline | summary of each structure of the
The
次に、上記構成による第1の実施形態に係る非接触通信装置1の動作を説明する。
なお、本実施形態では、非接触通信装置1とリーダ/ライタ装置との間で行われる送受信のタイミングが、図2に示す通信タイミングのように予め設定されていることを前提とする。図2の例は、リーダ/ライタ装置が複数の非接触通信装置1と通信を行う場合を想定しており、各非接触通信装置1の送信タイミングは、送信区間を時分割して割り当てられている。この通信タイミングは、タイミング制御部171によって、クロック生成部13で生成されたクロックに同期して指示される。
Next, the operation of the
In the present embodiment, it is assumed that the timing of transmission / reception performed between the
また、本実施形態では、インピーダンス変換素子16aが、受信動作に最適なデータ受信用のインピーダンス成分(Z1)に設定され、インピーダンス変換素子16bが、送信動作に最適なデータ送信用のインピーダンス成分(Z2)に設定されているものとする。このインピーダンス変換素子16a及び16bは、アンテナと送受信回路とのインピーダンス整合を図れるものであればよく、コンデンサ等の容量性素子、インダクタンス等の誘導性素子、又は純抵抗素子、あるいはそれらの素子を組み合わせた回路の形態で様々に形成可能である。
In this embodiment, the
リーダ/ライタ装置からの信号を待ち受けている状態(図2の受信区間)では、タイミング制御部171は、受信動作中であることを示すインピーダンス切り替え信号18を切り替え部15aへ出力する。切り替え部15aは、この受信動作中であることを示すインピーダンス切り替え信号18に従って、インピーダンス変換素子16aをアンテナ11に接続する。
In a state of waiting for a signal from the reader / writer device (reception section in FIG. 2), the
リーダ/ライタ装置から信号を受信した場合(図2の受信区間)には、受信部12及びクロック生成部13によって受信信号が受信データとクロックとに分離され、データ認識部172とタイミング制御部171とにそれぞれ与えられる。タイミング制御部171は、クロック生成部13で生成されたクロックに同期して、非接触通信装置1で行われる各種処理のタイミングを指示する。データ認識部172では、タイミング制御部171から指示されるタイミングに従って、受信データを認識する。データ生成部173は、データ認識部172で認識された受信データに対応する送信データを生成する。
When a signal is received from the reader / writer device (reception section in FIG. 2), the reception signal is separated into reception data and clock by the
ここまでの処理の間は、タイミング制御部171は、受信動作中であることを示すインピーダンス切り替え信号18を切り替え部15aへ出力し続ける。このインピーダンス切り替え処理により、図2の受信区間で示す受信動作中は、受信動作に最適なデータ受信用のインピーダンス成分(Z1)がアンテナ11に装荷されることになる。
During the processing so far, the
その後、通信状態が受信区間が終了して送信区間に移行すると、タイミング制御部171は、送信動作中であることを示すインピーダンス切り替え信号18を切り替え部15aへ出力する。切り替え部15aは、この送信動作中であることを示すインピーダンス切り替え信号18に従って、インピーダンス変換素子16bをアンテナ11に接続する。続いて、送信区間において自装置のデータ送信が可能なタイミング(区間)に達すると、タイミング制御部171は、データ生成部173に対して送信データの送出可能の指示を行う。送出可能の指示を受けたデータ生成部173は、生成した送信データを変調部14へ送出する。変調部14は、データ生成部173から送出される送信データに所定の変調を施して、アンテナ11へ出力する。一方、このインピーダンス切り替え処理により、図2の送信区間で示す送信動作中は、送信動作に最適なデータ送信用のインピーダンス成分(Z2)がアンテナ11に装荷されることになる。
Thereafter, when the communication state ends in the reception period and shifts to the transmission period, the
以上のように、本発明の第1の実施形態に係る非接触通信装置1によれば、非接触通信の送信動作時及び受信動作時において、アンテナ11に装荷させるインピーダンス成分を独立に切り替える。これにより、受信区間と送信区間とで各々独立したアンテナインピーダンスを選択することが可能となり、常に最適なインピーダンスでデータ送信することができるので、非接触通信距離を伸長することができる。
As described above, according to the
〔第2の実施形態〕
図3は、本発明の第2の実施形態に係る非接触通信装置2の構成例を示す図である。図3において、第2の実施形態に係る非接触通信装置2は、アンテナ11と、受信部12と、クロック生成部13と、変調部14と、インピーダンス切り替え部25と、制御部27とを備える。インピーダンス切り替え部25は、切り替え部25aと、インピーダンス変換素子26a、26b及び26cとを備える。制御部27は、タイミング制御部271と、データ認識部172と、データ生成部173とを備える。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the
図3に示すように、第2の実施形態に係る非接触通信装置2は、上記第1の実施形態に係る非接触通信装置1に対して、切り替え部25a、インピーダンス変換素子26a〜26c、及びタイミング制御部271の構成が異なる。以下、この異なる構成を中心に、第2の実施形態に係る非接触通信装置2を説明する。なお、非接触通信装置2とリーダ/ライタ装置との間で行われる送受信のタイミングは、図4に示す通りである。
As illustrated in FIG. 3, the
切り替え部25aは、タイミング制御部271の指示に従って、アンテナ11に装荷されるインピーダンス成分を切り替える。この切り替え部25aは、典型的には1入力3出力の切り替えスイッチであり、1つの入力端子にはアンテナ11が、3つの出力端子にはインピーダンス成分が異なるインピーダンス変換素子26a〜26cが、それぞれ接続されている。また、本実施形態では、インピーダンス変換素子26aが、受信動作に最適なデータ受信用のインピーダンス成分(Z1)に設定され、インピーダンス変換素子26bが、送信区間における送信非動作に最適な他装置への信号干渉低減用のインピーダンス成分(Z2)に設定され、インピーダンス変換素子26cが、送信区間における送信動作に最適なデータ送信用のインピーダンス成分(Z3)に設定されているものとする。
The switching unit 25 a switches the impedance component loaded on the
リーダ/ライタ装置からの信号を待ち受けている状態(図4の受信区間)では、タイミング制御部271は、受信動作中であることを示すインピーダンス切り替え信号18を切り替え部25aへ出力する。切り替え部25aは、この受信動作中であることを示すインピーダンス切り替え信号18に従って、インピーダンス変換素子26aをアンテナ11に接続する。そして、リーダ/ライタ装置から信号を受信した後も送信区間に移行するまでは(図4の受信区間)、タイミング制御部271は、受信動作中であることを示すインピーダンス切り替え信号18を切り替え部25aへ出力し続ける。このインピーダンス切り替え処理により、図4の受信区間で示す受信動作中は、受信動作に最適なデータ受信用のインピーダンス成分(Z1)がアンテナ11に装荷されることになる。
In a state of waiting for a signal from the reader / writer device (reception section in FIG. 4), the
その後、通信状態が受信区間が終了して送信区間に移行すると、タイミング制御部271は、送信非動作中であることを示すインピーダンス切り替え信号18を切り替え部25aへ出力する。切り替え部25aは、この送信非動作中であることを示すインピーダンス切り替え信号18に従って、インピーダンス変換素子26bをアンテナ11に接続する。
Thereafter, when the communication state ends in the reception period and shifts to the transmission period, the
続いて、送信区間において自装置のデータ送信が可能なタイミング(自送信タイミング)に達すると、タイミング制御部271は、データ生成部173に対して送信データの送出可能の指示を行うと共に、送信動作中であることを示すインピーダンス切り替え信号18を切り替え部25aへ出力する。切り替え部25aは、この送信動作中であることを示すインピーダンス切り替え信号18に従って、インピーダンス変換素子26cをアンテナ11に接続する。送出可能の指示を受けたデータ生成部173は、生成した送信データを変調部14へ送出する。変調部14は、データ生成部173から送出される送信データに所定の変調を施して、アンテナ11へ出力する。
Subsequently, when the timing at which the data transmission of the own device can be performed in the transmission interval (self-transmission timing) is reached, the
そして、送信区間において自装置のデータ送信が可能な区間が終了すると、タイミング制御部271は、送信非動作中であることを示すインピーダンス切り替え信号18を切り替え部25aへ出力する。切り替え部25aは、この送信非動作中であることを示すインピーダンス切り替え信号18に従って、インピーダンス変換素子26bをアンテナ11に接続する。
Then, when the section in which the data transmission of the own apparatus is possible in the transmission section ends, the
このインピーダンス切り替え処理により、図4に示す送信区間のうち、送信非動作中はデータ送信を行っている他装置への信号干渉が極力少なくなるインピーダンス成分(Z2)がアンテナ11に装荷され、送信動作中は、自装置の送信動作に最適なデータ送信用のインピーダンス成分(Z3)がアンテナ11に装荷されることになる。
With this impedance switching process, the impedance component (Z2) that minimizes signal interference with other devices that perform data transmission is loaded in the
以上のように、本発明の第2の実施形態に係る非接触通信装置2によれば、非接触通信の送信動作時及び受信動作時に加えて、他装置がデータ送信を行う送信非動作時において、アンテナ11に装荷させるインピーダンス成分を独立に切り替える。これにより、受信区間と送信区間とで各々独立したアンテナインピーダンスを選択することが可能となり、常に最適なインピーダンスでデータ送信することができるので、非接触通信距離を伸長することができると共に、他装置との信号干渉を最小限に抑えて通信品質を改善することが可能となる。
As described above, according to the
〔第3の実施形態〕
図5は、本発明の第3の実施形態に係る非接触通信装置3の構成例を示す図である。図5において、第3の実施形態に係る非接触通信装置3は、アンテナ11と、受信部12と、クロック生成部13と、変調部14と、インピーダンス切り替え部15と、制御部37とを備える。インピーダンス切り替え部15は、切り替え部15aと、インピーダンス変換素子16a及び16bとを備える。制御部37は、タイミング制御部171と、データ認識部172と、データ生成部173と、切り替え部374と、状態検出部375とを備える。
[Third Embodiment]
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the
図5に示すように、第3の実施形態に係る非接触通信装置3は、上記第1の実施形態に係る非接触通信装置1に対して、制御部37内の切り替え部374及び状態検出部375の構成が異なる。以下、この異なる構成を中心に、第3の実施形態に係る非接触通信装置3を説明する。なお、非接触通信装置3とリーダ/ライタ装置との間で行われる送受信のタイミングは、図2に示した通りである。
As illustrated in FIG. 5, the
状態検出部375は、非接触通信装置3の通信状態(送信動作時であるか受信動作時であるか)を検出し、検出結果に応じて切り替え部374の切り替えを制御する。この検出は、リーダ/ライタ装置から電源供給を受けた時点で行われてもよいし、受信信号を検出した時点で行われてもよい。切り替え部374は、状態検出部375の制御に従って、切り替え部15aに出力するインピーダンス切り替え信号18を切り替える。この切り替え部374は、典型的には2入力1出力の切り替えスイッチであり、2つの入力端子にはタイミング制御部171からの出力及び固定電源がそれぞれ接続され、1つの出力端子には切り替え部15aが接続されている。
The
この構成によって、非接触通信装置3は、必要な場合には送信動作時と受信動作時とでインピーダンスの切り替えをせずに、アンテナ11に装荷されるインピーダンス成分を固定できるようになっている。この機能を使用すれば、例えば、非接触通信装置3が外部から電源供給を受けているような場合、送受信動作に合わせてインピーダンス成分を頻繁に切り替えることが原因で電源供給の効率が低下するという問題を回避ができる。
With this configuration, the
以上のように、本発明の第3の実施形態に係る非接触通信装置3によれば、アンテナ11に装荷されるインピーダンス成分の切り替えを行うか行わないかを、任意に選択することができる。
As described above, according to the
なお、上記第3の実施形態では、インピーダンス成分の切り替えを行わない制御を状態検出部375を用いて自動的に行っているが、外部スイッチを設けて手動で行ってもよい。また、切り替え部374及び状態検出部375の構成は、制御部37に内蔵される必要はなく、制御部37以外のブロックや外部の構成に設けられても構わない。
In the third embodiment, the control that does not switch the impedance component is automatically performed using the
〔第4の実施形態〕
上記第1〜第3の実施形態では、非接触通信装置1〜3という1つの筐体の中に、アンテナ11が組み込まれた構成例を説明した。しかし、このアンテナ11は、非接触通信を制御する本体と別個に設けられてもよい。そこで、この第4の実施形態では、アンテナが非接触通信装置と別体で構成される非接触通信システム例を説明する。
[Fourth Embodiment]
In the first to third embodiments, the configuration example in which the
・非接触通信システム例(その1)
図6は、外部アンテナ41と非接触媒体42とで構成される非接触通信システム例を示す図である。非接触媒体42とは、例えばICカードやマルチメディアカードである。この非接触通信システム例では、外部アンテナ41と非接触媒体42とが、接続端子を介して接続される。
-Non-contact communication system example (1)
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a non-contact communication system including the
・非接触通信システム例(その2)
図7は、外部アンテナ43と非接触媒体42とで構成される非接触通信システム例を示す図である。非接触媒体42とは、例えばICカードやマルチメディアカードである。この非接触通信システム例では、外部アンテナ43と非接触媒体42とが、接続端子を介して接続される。この外部アンテナ43では、アンテナ(1次アンテナ)11にインピーダンス成分を直接装荷させるのではなく、2次アンテナ411にインピーダンス成分を装荷させて、アンテナ11と2次アンテナ411との相互作用によってアンテナインピーダンスを変化させている。
-Non-contact communication system example (2)
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a non-contact communication system including the
以上のように、本発明の第4の実施形態に係る非接触通信システムによれば、非接触通信装置の内部にアンテナ11を内蔵できない場合でも、常に最適なインピーダンスでデータ送信することができるので、非接触通信距離を伸長することができる。
As described above, according to the contactless communication system according to the fourth embodiment of the present invention, even when the
なお、上記第1〜第4の実施形態では、インピーダンス切り替え信号18を1本の信号として記しているが、特に信号の本数に制約はなく1本のアナログ信号から複数本のディジタル信号まで、自由に設計することができる。
In the first to fourth embodiments, the
また、上記第1〜第4の実施形態では、アンテナ11又は2次アンテナ411と並列な位置に、切り替え部15a、25a及びインピーダンス変換素子16a、16b、26a〜26cを設ける構成例を示した。しかし、この切り替え部15a、25a及びインピーダンス変換素子16a、16b、26a〜26cは、アンテナ11と直列な位置に設けてもよいし(例えば、図8の構成を参照)、アンテナ11と並列な位置と直列な位置との両方に設けてもよい(例えば、図9の構成を参照)。いずれの構成であっても、上述した有用な効果を発揮することができる。
Moreover, in the said 1st-4th embodiment, the structural example which provides switching
また、切り替え部15a及び25aは、インピーダンス切り替え信号18の出力レベルがLoレベル又はGNDレベルである時には、送信区間及び受信区間(のタイミング)が判断できるまでは、インピーダンス切り替え信号18の出力をLoレベル又はGNDレベルに固定してもよい。このようにすれば、受信信号の待ち受け時において送受信区間のタイミングが不確定な状態において常に最適なインピーダンスを選択することにより従来同等の性能を確保することが可能となる
When the output level of the
本発明は、アンテナインピーダンス成分を切り替える携帯機器等の非接触通信装置等に利用可能であり、特に送信動作時と受信動作時とで最適なアンテナインピーダンスを切り替える場合等に適している。 The present invention can be used for a non-contact communication device such as a portable device that switches antenna impedance components, and is particularly suitable for switching an optimum antenna impedance between a transmission operation and a reception operation.
1〜3 非接触通信装置
11、411 アンテナ
12 受信部
13 クロック生成部
14 変調部
15、25 インピーダンス切り替え部
15a、25a、374 切り替え部
16a、16b、26a〜26c インピーダンス変換素子
17、27、37 制御部
18 インピーダンス切り替え信号
41、43 外部アンテナシステム
42 非接触媒体
171、271 タイミング制御部
172 データ認識部
173 データ生成部
375 状態検出部
1-3
Claims (9)
非接触信号を送受信するアンテナと、
前記リーダ/ライタ装置から与えられる信号に基づいて、前記リーダ/ライタ装置からのデータ受信が実行される受信区間及び前記リーダ/ライタ装置に対してデータ送信が実行される送信区間を判断する制御部と、
前記制御部の判断に応じて、前記受信区間と前記送信区間とで、前記アンテナに装荷するインピーダンス成分を切り替えるインピーダンス切り替え部とを備える、非接触通信装置。 A non-contact communication device that performs non-contact communication with a reader / writer device,
An antenna for transmitting and receiving non-contact signals;
A control unit that determines, based on a signal given from the reader / writer device, a reception section in which data reception from the reader / writer device is executed and a transmission section in which data transmission to the reader / writer device is executed. When,
A non-contact communication apparatus comprising: an impedance switching unit that switches an impedance component loaded on the antenna between the reception section and the transmission section according to the determination of the control unit.
前記インピーダンス切り替え部は、前記送信区間内の自装置によるデータ送信が可能な区間と自装置によるデータ送信が不可能な区間とで、前記アンテナに装荷するインピーダンス成分をさらに切り替えることを特徴とする、請求項1に記載の非接触通信装置。 A section in which data can be transmitted by the own device is assigned in advance within the transmission section,
The impedance switching unit further switches an impedance component loaded on the antenna between a section in which data can be transmitted by the own apparatus in the transmission section and a section in which data transmission by the own apparatus is impossible. The contactless communication apparatus according to claim 1.
非接触媒体と外部アンテナとが外部端子で相互に接続され、
前記非接触媒体は、前記リーダ/ライタ装置から与えられる信号に基づいて、前記リーダ/ライタ装置からのデータ受信が実行される受信区間及び前記リーダ/ライタ装置に対してデータ送信が実行される送信区間を判断する制御部を備え、
前記外部アンテナは、
非接触信号を送受信するアンテナと、
前記非接触媒体の制御部の判断に応じて、前記受信区間と前記送信区間とで、前記アンテナに装荷するインピーダンス成分を切り替えるインピーダンス切り替え部と備える、非接触通信システム。 A contactless communication system that performs contactless communication with a reader / writer device,
Non-contact medium and external antenna are connected to each other via external terminals,
The non-contact medium is a transmission section in which data reception from the reader / writer device is executed and transmission in which data transmission is executed to the reader / writer device based on a signal given from the reader / writer device. It has a control unit that judges the section,
The external antenna is
An antenna for transmitting and receiving non-contact signals;
A non-contact communication system comprising an impedance switching unit that switches an impedance component loaded on the antenna between the reception section and the transmission section in accordance with the determination of the control unit of the non-contact medium.
非接触媒体と外部アンテナとが外部端子で相互に接続され、
前記非接触媒体は、前記リーダ/ライタ装置から与えられる信号に基づいて、前記リーダ/ライタ装置からのデータ受信が実行される受信区間及び前記リーダ/ライタ装置に対してデータ送信が実行される送信区間を判断する制御部を備え、
前記外部アンテナは、
非接触信号を送受信する1次アンテナと、
前記1次アンテナに近接して設けられる2次アンテナと、
前記非接触媒体の制御部の判断に応じて、前記受信区間と前記送信区間とで、前記2次アンテナに装荷するインピーダンス成分を切り替えるインピーダンス切り替え部と備える、非接触通信システム。 A contactless communication system that performs contactless communication with a reader / writer device,
Non-contact medium and external antenna are connected to each other via external terminals,
The non-contact medium is a transmission section in which data reception from the reader / writer device is executed and transmission in which data transmission is executed to the reader / writer device based on a signal given from the reader / writer device. It has a control unit that judges the section,
The external antenna is
A primary antenna for transmitting and receiving non-contact signals;
A secondary antenna provided close to the primary antenna;
A non-contact communication system including an impedance switching unit that switches an impedance component loaded on the secondary antenna between the reception section and the transmission section in accordance with the determination of the control unit of the non-contact medium.
The portable apparatus which incorporated the non-contact communication apparatus in any one of Claims 1-6.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005291543A JP2007104325A (en) | 2005-10-04 | 2005-10-04 | Non-contact communication device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005291543A JP2007104325A (en) | 2005-10-04 | 2005-10-04 | Non-contact communication device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007104325A true JP2007104325A (en) | 2007-04-19 |
Family
ID=38030820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005291543A Pending JP2007104325A (en) | 2005-10-04 | 2005-10-04 | Non-contact communication device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007104325A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011024290A (en) * | 2009-07-13 | 2011-02-03 | Tokai Rika Co Ltd | Wireless power transmission system and wireless power transmission method |
JP2011087042A (en) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Alps Electric Co Ltd | Transceiver and communication system with the same |
CN102349191A (en) * | 2009-03-13 | 2012-02-08 | 高通股份有限公司 | Frequency selective multi-band antenna for wireless communication devices |
US8781522B2 (en) | 2006-11-02 | 2014-07-15 | Qualcomm Incorporated | Adaptable antenna system |
CN104377423A (en) * | 2013-08-12 | 2015-02-25 | 宏碁股份有限公司 | Movable device |
WO2019172186A1 (en) * | 2018-03-09 | 2019-09-12 | 東レ株式会社 | Wireless communication device |
-
2005
- 2005-10-04 JP JP2005291543A patent/JP2007104325A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8781522B2 (en) | 2006-11-02 | 2014-07-15 | Qualcomm Incorporated | Adaptable antenna system |
CN102349191A (en) * | 2009-03-13 | 2012-02-08 | 高通股份有限公司 | Frequency selective multi-band antenna for wireless communication devices |
JP2012520634A (en) * | 2009-03-13 | 2012-09-06 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | Frequency selectable multi-band (MULTI-BAND) antenna for wireless communication devices |
JP2011024290A (en) * | 2009-07-13 | 2011-02-03 | Tokai Rika Co Ltd | Wireless power transmission system and wireless power transmission method |
JP2011087042A (en) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Alps Electric Co Ltd | Transceiver and communication system with the same |
CN104377423A (en) * | 2013-08-12 | 2015-02-25 | 宏碁股份有限公司 | Movable device |
WO2019172186A1 (en) * | 2018-03-09 | 2019-09-12 | 東レ株式会社 | Wireless communication device |
JPWO2019172186A1 (en) * | 2018-03-09 | 2020-04-16 | 東レ株式会社 | Wireless communication device |
US11431094B2 (en) | 2018-03-09 | 2022-08-30 | Toray Industries, Inc. | Wireless communication device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100986962B1 (en) | Radio communication device and power supplying method for radio communication device | |
US9537537B2 (en) | Communication partner appliance with automatic send mode activation | |
KR100711167B1 (en) | Antenna switching equipment | |
JP4637204B2 (en) | Communication apparatus and antenna characteristic control method | |
JP2007104325A (en) | Non-contact communication device | |
WO2003037027A1 (en) | Mobile communication system and communication method thereof | |
US7458513B2 (en) | IC card reading apparatus and its related method | |
JP2009301356A (en) | Rfid tag | |
KR100352559B1 (en) | Mobile information apparatus and control method therefor | |
JP3625187B2 (en) | Card type wireless communication apparatus and wireless communication system using the same | |
KR101149680B1 (en) | Rfid(radio frequency identification) system capable of controlling a distance of recognition to a tag | |
CN212137673U (en) | Circuit for near field communication device | |
JP5282498B2 (en) | Reader / Writer, Communication Method, and Program | |
KR20160013865A (en) | Communication device, communication system, and communication method | |
KR101532965B1 (en) | Passive rfid chip and communication apparatus having passive rfid chip | |
JP2010067075A (en) | Ic chip, information processing device, information processing system, and program | |
WO2003052971A1 (en) | Mobile telephone apparatus | |
JP2009169602A (en) | Antenna device for rfid | |
JP2004185186A (en) | Reader/writer | |
KR101609604B1 (en) | Passive rfid chip | |
JP2005208753A (en) | Non-contact ic card communication equipment | |
JP2004046345A (en) | Contactless ic card reader/writer device | |
US20090083571A1 (en) | System on chip with low power mode and method of driving the same | |
JP2009088635A (en) | Communication device, transmitter, and receiver | |
WO2003017078A1 (en) | Mobile terminal simm socket and information transmitting/receiving system utilizing the same |