JP6631480B2 - Reader writer - Google Patents
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Description
本発明は、タグとの間でデータ通信を行うリーダーライターに関し、特に受信信号を復調するための技術に関する。 The present invention relates to a reader / writer for performing data communication with a tag, and particularly to a technique for demodulating a received signal.
リーダーライターとしては、データに応じて変調された搬送波信号をアンテナからタグに向けて送信し、当該タグから受信した受信信号を復調してデータを生成するものが提案されている。(特許文献1を参照)。また、特許文献2には、無線タグからの信号を受信する受信アンテナにより外来ノイズを捕捉して、外来ノイズのレベルを検出し、例えば外来ノイズのレベルの時間変化に基づいて、無線タグとの無線通信が可能な期間を特定し、特定された期間において無線通信を実行する技術が記載されている。 As a reader / writer, a reader / writer that transmits a carrier signal modulated according to data toward a tag from an antenna and demodulates a received signal received from the tag to generate data has been proposed. (See Patent Document 1). Further, in Patent Document 2, an external noise is captured by a receiving antenna that receives a signal from the wireless tag, and the level of the external noise is detected. A technique is described in which a period in which wireless communication is possible is specified, and wireless communication is performed in the specified period.
ところで、リーダーライターでは、タグからの受信信号のレベルが微小なため、受信信号に対するリーダーライターの内部に発生したノイズの影響が課題となる。つまり、リーダーライターとしては、微小なレベルの受信信号を変換器等を備えるディジタル信号出力部に入力させて、当該受信信号を正確にディジタル信号に変換するために、受信信号と比較する基準電圧の値を低い値にすることが考えられるが、この場合、変換器はノイズの影響を受けやすい。一方、基準電圧の値を比較的高い値に設定すると、ノイズの影響は低減されるが、微小なレベルの受信信号に対応しにくくなるため、リーダーライターとタグの間の通信可能距離が短くなる。 By the way, in the reader / writer, since the level of the signal received from the tag is minute, the influence of noise generated inside the reader / writer on the received signal becomes a problem. That is, as a reader / writer, a small-level reception signal is input to a digital signal output unit including a converter and the like, and a reference voltage to be compared with the reception signal in order to accurately convert the reception signal into a digital signal. It is conceivable to reduce the value, but in this case the converter is susceptible to noise. On the other hand, if the value of the reference voltage is set to a relatively high value, the influence of noise is reduced, but it becomes difficult to cope with a received signal of a minute level, so that the communicable distance between the reader / writer and the tag is shortened. .
また、上記ノイズは、リーダーライター周辺のノイズ源に応じて多様に変化する。このため、ノイズの影響の低減と通信可能距離の長さを常にバランスよく両立させるディジタル信号出力部が必要になる、という課題を有する。しかしながら、特許文献1及び特許文献2に記載の技術は、いずれも当該課題を解決するものではない。 Further, the noise varies variously according to the noise source around the reader / writer. For this reason, there is a problem that a digital signal output unit that always balances the effect of noise with the length of a communicable distance is required. However, none of the techniques described in Patent Literature 1 and Patent Literature 2 solve the problem.
本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、ディジタル信号出力部が、ノイズの影響の低減と通信可能距離の長さを常にバランスよく両立可能となるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a digital signal output unit capable of always reducing the influence of noise and the length of a communicable distance in a well-balanced manner.
本発明の一局面に係るリーダーライターは、搬送波信号を生成する搬送波生成部と、前記搬送波生成部からの搬送波信号を増幅して出力する増幅器と、前記増幅器の増幅オンオフを制御すると共に、前記増幅器から出力される搬送波信号を変調する搬送波制御部とを有し、前記搬送波信号を出力する搬送波出力回路と、前記増幅器の出力側に接続され、前記増幅器から出力された搬送波信号をタグに送信すると共に、前記タグからの副搬送波信号を受信するアンテナと、前記増幅器から出力された搬送波信号及び前記アンテナで受信された副搬送波信号が入力される第1コンデンサと、前記第1コンデンサの前記増幅器側とは反対側に当該第1コンデンサに直列に接続され、前記増幅器から出力された搬送波信号及び前記アンテナで受信された副搬送波信号を、前記第1コンデンサを介して受信信号として入力され、この受信信号の包絡線に対応するアナログ信号を出力する検波部と、前記検波部の出力側に接続された、前記第1コンデンサとは別の第2コンデンサと、基準電圧と、前記検波部から第2コンデンサを介して入力されるアナログ信号とを比較して、当該アナログ信号が前記基準電圧以上の場合にディジタル信号を出力するディジタル信号出力部と、前記基準電圧のレベルを変更して設定し、当該設定した前記基準電圧を前記ディジタル信号出力部に出力する電圧レベル設定部と、を備え、前記ディジタル信号出力部は、一対の入力端子のうちの一方の入力端子には前記検波部から出力された前記アナログ信号が前記第2コンデンサを通じて入力され、前記一対の入力端子のうちの他方の入力端子には前記電圧レベル設定部から出力された前記基準電圧が入力され、前記アナログ信号が前記基準電圧以上の場合に電圧信号を出力する変換器と、前記変換器から前記電圧信号が入力され、前記電圧信号が閾値以上の場合にディジタル信号を出力するスイッチング素子と、を備え、前記搬送波制御部は、前記タグの間のデータ通信の開始時に、前記増幅器を増幅オフから増幅オンに切り替えて、前記増幅器から無変調の搬送波信号を出力させ、前記搬送波制御部は、前記タグからのデータを受信する期間に、前記増幅器から無変調の搬送波信号を出力させることにより、前記増幅器から出力された無変調の搬送波信号及び前記アンテナで受信された副搬送波信号が、前記第1コンデンサを介して前記検波部に入力されるものである。 A reader / writer according to one aspect of the present invention includes a carrier generation unit that generates a carrier signal, an amplifier that amplifies and outputs a carrier signal from the carrier generation unit, and an amplifier that controls amplification on / off of the amplifier and the amplifier. A carrier control unit that modulates a carrier signal output from the amplifier, a carrier output circuit that outputs the carrier signal, and is connected to an output side of the amplifier, and transmits the carrier signal output from the amplifier to a tag. An antenna for receiving a sub-carrier signal from the tag, a first capacitor to which a carrier signal output from the amplifier and a sub-carrier signal received by the antenna are input, and an amplifier side of the first capacitor. Is connected in series with the first capacitor on the opposite side, and is received by the antenna and the carrier signal output from the amplifier. A subcarrier signal is input as a reception signal via the first capacitor, and a detection unit that outputs an analog signal corresponding to an envelope of the reception signal; and a first detection unit connected to an output side of the detection unit. A second capacitor different from the capacitor, a reference voltage, and an analog signal input from the detection unit via the second capacitor are compared, and a digital signal is output when the analog signal is equal to or higher than the reference voltage. A digital signal output unit, and a voltage level setting unit that changes and sets the level of the reference voltage and outputs the set reference voltage to the digital signal output unit. The analog signal output from the detection unit is input to the one input terminal of the pair of input terminals through the second capacitor. The reference voltage output from the voltage level setting unit is input to the other input terminal of the slaves, and a converter that outputs a voltage signal when the analog signal is equal to or higher than the reference voltage; and A switching element that receives the voltage signal and outputs a digital signal when the voltage signal is equal to or greater than a threshold, wherein the carrier control unit amplifies the amplifier at the start of data communication between the tags. Switching from amplification on, to output a non-modulated carrier signal from the amplifier, the carrier control unit, during the period of receiving data from the tag, by outputting a non-modulated carrier signal from the amplifier, An unmodulated carrier signal output from the amplifier and a subcarrier signal received by the antenna are input to the detection unit via the first capacitor. It is what is done.
本発明によれば、ディジタル信号出力部が、ノイズの影響の低減と通信可能距離の長さを常にバランスよく両立して、アンテナで受信した副搬送波信号を正確にディジタル信号に変換して出力することができる。 According to the present invention, the digital signal output unit always reduces the influence of noise and the length of the communicable distance in a well-balanced manner, accurately converts the subcarrier signal received by the antenna into a digital signal, and outputs the digital signal. be able to.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明のリーダーライターの一実施形態を示すブロック図である。本実施形態のリーダーライター1は、パッシブ型又はアクティブ型のタグTGとの間でデータ通信を行うものであり、データに応じて搬送波信号を変調して、この変調された搬送波信号をタグTGに送信し、タグTGから受信した副搬送波信号を復調して、データを生成する。同様に、タグTGでも、データに応じて副搬送波信号を変調して、この変調された副搬送波信号をリーダーライター1に送信したり、リーダーライター1から受信した搬送波信号を復調して、データを生成したりする。ここでは、副搬送波信号の周波数が搬送波信号の周波数とは異なるものとするが、副搬送波信号の周波数が搬送波信号の周波数と同一であっても、つまりリーダーライター1及びタグTGが同一周波数の搬送波信号を送受信しても構わない。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the reader / writer of the present invention. The reader / writer 1 of the present embodiment performs data communication with a passive or active tag TG, modulates a carrier signal in accordance with data, and transmits the modulated carrier signal to the tag TG. The sub-carrier signal transmitted and received from the tag TG is demodulated to generate data. Similarly, the tag TG also modulates the sub-carrier signal according to the data, transmits the modulated sub-carrier signal to the reader / writer 1, or demodulates the carrier signal received from the reader / writer 1 to demodulate the data. Or generate it. Here, the frequency of the subcarrier signal is assumed to be different from the frequency of the carrier signal. However, even if the frequency of the subcarrier signal is the same as the frequency of the carrier signal, that is, the reader / writer 1 and the tag TG have the same frequency. Signals may be transmitted and received.
図1に示すようにリーダーライター1は、搬送波出力回路2、アンテナ6、包絡線検波部7、変換器8、A/D変換回路9、電圧レベル設定部10、及び各コンデンサC1、C2等を備えて構成されている。なお、変換器8及びA/D変換回路9が、特許請求の範囲におけるディジタル信号出力部の一例となる。 As shown in FIG. 1, the reader / writer 1 includes a carrier output circuit 2, an antenna 6, an envelope detector 7, a converter 8, an A / D converter 9, a voltage level setting unit 10, and capacitors C1 and C2. It is provided with. Note that the converter 8 and the A / D conversion circuit 9 are an example of a digital signal output unit in the claims.
搬送波出力回路2は、搬送波生成部3、増幅器4、及び搬送波制御部5を含んでいる。搬送波生成部3は、規定周波数の搬送波信号を生成して出力する。尚、変換器8は、オペアンプやコンパレーターを適用可能である。また、増幅器4は、トランジスター、インバーター、オペアンプ等が適用可能である。 The carrier output circuit 2 includes a carrier generator 3, an amplifier 4, and a carrier controller 5. The carrier generation unit 3 generates and outputs a carrier signal of a specified frequency. Note that an operational amplifier or a comparator can be applied to the converter 8. Further, as the amplifier 4, a transistor, an inverter, an operational amplifier, or the like can be applied.
増幅器4は、搬送波生成部3からの搬送波信号を増幅して出力する。搬送波制御部5は、増幅器4の増幅オンオフを制御する。また、搬送波制御部5は、外部から入力したデータに応じて増幅器4の増幅率を制御して、増幅器4から出力される搬送波信号を変調する。 The amplifier 4 amplifies and outputs the carrier signal from the carrier generator 3. The carrier control unit 5 controls the amplification on / off of the amplifier 4. In addition, the carrier control unit 5 controls the amplification factor of the amplifier 4 according to data input from the outside, and modulates the carrier signal output from the amplifier 4.
アンテナ6は、送受信兼用であり、増幅器4から出力された搬送波信号を送信すると共に、タグTGから送信されて来た副搬送波信号を受信する。 The antenna 6 is used for both transmission and reception, and transmits the carrier signal output from the amplifier 4 and receives the sub-carrier signal transmitted from the tag TG.
包絡線検波部7は、増幅器4により増幅された搬送波信号及びアンテナ6で受信された副搬送波信号を受信信号として受け入れて、この受信信号の包絡線に対応するアナログ信号を出力する。 The envelope detector 7 receives the carrier signal amplified by the amplifier 4 and the sub-carrier signal received by the antenna 6 as reception signals, and outputs an analog signal corresponding to the envelope of the reception signal.
増幅器4から出力された搬送波信号及びアンテナ6で受信された副搬送波信号は、コンデンサC1を介して包絡線検波部7に入力される。包絡線検波部7は、例えば倍電圧回路で構成され、搬送波信号及び副搬送波信号を受信信号として入力して、この受信信号の包絡線を抽出し、この包絡線に対応するアナログ信号を出力する。 The carrier signal output from the amplifier 4 and the subcarrier signal received by the antenna 6 are input to the envelope detector 7 via the capacitor C1. The envelope detector 7 is constituted by, for example, a voltage doubler circuit, receives a carrier signal and a subcarrier signal as a reception signal, extracts an envelope of the reception signal, and outputs an analog signal corresponding to the envelope. .
包絡線検波部7から出力された包絡線に対応するアナログ信号の高周波成分(包絡線の立ち上がり及び立下りに対応する信号)は、コンデンサC2を通じて変換器8に入力される。変換器8の一対の入力端子には、その包絡線の立ち上がり及び立下りに対応する信号siと、電圧レベル設定部10で生成された基準電圧Vrefが入力される。すなわち、電圧レベル設定部10は、基準電圧Vrefのレベルを変更して設定し、当該設定した基準電圧Vrefを変換器8に出力する。変換器8の出力端子からは、上記アナログ信号が基準電圧Vref以上の場合に、包絡線の立ち上がり及び立下りに対応する電圧信号soが出力される。なお、電圧信号soは、リーダーライター1の正常動作時には、トランジスター(特許請求の範囲におけるスイッチング素子の一例)11の閾値電圧Vthよりも高い値となるように設定されている。 The high-frequency components (signals corresponding to the rising and falling edges of the envelope) of the analog signal corresponding to the envelope output from the envelope detector 7 are input to the converter 8 through the capacitor C2. A signal si corresponding to the rise and fall of the envelope and the reference voltage Vref generated by the voltage level setting unit 10 are input to a pair of input terminals of the converter 8. That is, the voltage level setting unit 10 changes and sets the level of the reference voltage Vref, and outputs the set reference voltage Vref to the converter 8. From the output terminal of the converter 8, when the analog signal is equal to or higher than the reference voltage Vref, a voltage signal so corresponding to the rise and fall of the envelope is output. The voltage signal so is set to be higher than the threshold voltage Vth of the transistor (an example of a switching element in the claims) 11 when the reader / writer 1 operates normally.
A/D変換回路9は、例えば、トランジスター11及び抵抗12からなるエミッタ接地回路である。トランジスター11のベースには、変換器8からの電圧信号soが入力されている。トランジスター11は、電圧信号soのレベルが閾値電圧Vth未満のときにトランジスター11はオフとなり、電圧信号soのレベルが閾値電圧Vth以上のときにオンとなる。これにより、A/D変換回路9からは、包絡線に対応するディジタル信号Dgが出力される。 The A / D conversion circuit 9 is, for example, a common emitter circuit including a transistor 11 and a resistor 12. The voltage signal so from the converter 8 is input to the base of the transistor 11. The transistor 11 is turned off when the level of the voltage signal so is lower than the threshold voltage Vth, and turned on when the level of the voltage signal so is higher than the threshold voltage Vth. Thus, the A / D conversion circuit 9 outputs a digital signal Dg corresponding to the envelope.
ここで、リーダーライター1では、リーダーライター1とタグTGの間のデータ通信の開始時に、搬送波制御部5が、増幅器4を増幅オフから増幅オンに切り替えて、増幅器4から無変調の搬送波信号を出力させる。この無変調の搬送波信号は、アンテナ6から送信される。この搬送波信号(電波)は、タグTGのアンテナで受信されて、この搬送波信号の電力によりタグTGがプリチャージされ、タグTGが動作可能な状態となる。 Here, in the reader / writer 1, at the start of data communication between the reader / writer 1 and the tag TG, the carrier control unit 5 switches the amplifier 4 from amplification-off to amplification-on, and transmits an unmodulated carrier signal from the amplifier 4. Output. This unmodulated carrier signal is transmitted from the antenna 6. The carrier signal (radio wave) is received by the antenna of the tag TG, the tag TG is precharged by the power of the carrier signal, and the tag TG becomes operable.
この後、リーダーライター1では、搬送波制御部5が、外部から入力したデータに応じて増幅器4の増幅オンオフを制御して、増幅器4から出力される搬送波信号を変調する。この変調された搬送波信号は、アンテナ6から送信される。タグTGでは、この搬送波信号(電波)がアンテナで受信されて復調され、データを示すディジタル信号が生成される。 After that, in the reader / writer 1, the carrier control unit 5 controls the amplification on / off of the amplifier 4 according to the data input from the outside, and modulates the carrier signal output from the amplifier 4. This modulated carrier signal is transmitted from the antenna 6. In the tag TG, the carrier signal (radio wave) is received by an antenna and demodulated, and a digital signal indicating data is generated.
また、リーダーライター1では、タグTGからのデータを受信する期間に、搬送波制御部5が増幅器4から無変調の搬送波信号を出力させ、この無変調の搬送波信号がアンテナ6から送信される。タグTGでは、該タグTG側のアンテナでの搬送波信号(電波)の反射、該アンテナの負荷制御などにより、リーダーライター1へと送信すべきデータに応じて変調された副搬送波信号が生成され、この副搬送波信号がリーダーライター1に向けて送信される。 In the reader / writer 1, during the period of receiving data from the tag TG, the carrier control unit 5 causes the amplifier 4 to output an unmodulated carrier signal, and the unmodulated carrier signal is transmitted from the antenna 6. In the tag TG, a sub-carrier signal modulated according to data to be transmitted to the reader / writer 1 is generated by reflection of a carrier signal (radio wave) by an antenna on the tag TG side, load control of the antenna, and the like. This subcarrier signal is transmitted to the reader / writer 1.
リーダーライター1では、増幅器4から出力された無変調の搬送波信号及びタグTGで変調されてアンテナ6で受信された副搬送波信号が、コンデンサC1を介して包絡線検波部7に入力される。包絡線検波部7は、これらの搬送波信号及び副搬送波信号を受信信号として入力し、この受信信号の包絡線を抽出して、この包絡線に対応するアナログ信号を出力する。このとき、増幅器4から出力された搬送波信号が無変調であり、アンテナ6で受信された副搬送波信号が変調されているので、その包絡線がアンテナ6で受信された副搬送波信号のレベル変化に対応するものとなる。そして、この包絡線に対応するアナログ信号の高周波成分、つまり副搬送波信号の包絡線の立ち上がり及び立下りに対応する信号siが、コンデンサC2を通じて変換器8に加えられる。更に、包絡線の立ち上がり及び立下りに対応するに対応する電圧信号soが、変換器8からA/D変換回路9へと加えられ、A/D変換回路9からは、タグTGからのデータを示すディジタル信号Dgが出力される。 In the reader / writer 1, the unmodulated carrier signal output from the amplifier 4 and the subcarrier signal modulated by the tag TG and received by the antenna 6 are input to the envelope detector 7 via the capacitor C1. The envelope detector 7 receives the carrier signal and the subcarrier signal as a received signal, extracts an envelope of the received signal, and outputs an analog signal corresponding to the envelope. At this time, since the carrier signal output from the amplifier 4 is unmodulated and the subcarrier signal received by the antenna 6 is modulated, the envelope changes due to the level change of the subcarrier signal received by the antenna 6. It will correspond. Then, the high-frequency component of the analog signal corresponding to this envelope, that is, the signal si corresponding to the rise and fall of the envelope of the subcarrier signal is applied to the converter 8 through the capacitor C2. Further, a voltage signal so corresponding to the rise and fall of the envelope is applied from the converter 8 to the A / D conversion circuit 9, and the data from the tag TG is output from the A / D conversion circuit 9. The digital signal Dg shown is output.
ところで、リーダーライター1においては、例えば搬送波出力回路2でノイズが発生すると、このノイズが搬送波信号と共に出力される。そして、このノイズが搬送波信号及び副搬送波信号からなる受信信号に重畳されて包絡線検波部7に加えられるので、包絡線検波部7の出力にはノイズが含まれることとなる。このとき、アンテナ6で受信された副搬送波信号のレベルが微小であって、包絡線検波部7から出力された包絡線に対応するアナログ信号のレベルも微小であるため、アナログ信号がノイズの影響を受ける。 In the reader / writer 1, for example, when noise occurs in the carrier output circuit 2, this noise is output together with the carrier signal. Then, this noise is superimposed on the received signal composed of the carrier signal and the sub-carrier signal and is added to the envelope detector 7, so that the output of the envelope detector 7 contains noise. At this time, the level of the subcarrier signal received by the antenna 6 is very small, and the level of the analog signal corresponding to the envelope output from the envelope detector 7 is also very small. Receive.
また、搬送波出力回路2に発生するノイズのレベルは、電磁ノイズを発生する電源回路やモーターなどのノイズ源がリーダーライター1の周辺に存在するかどうかによっても大きく変動する。 Further, the level of noise generated in the carrier wave output circuit 2 greatly varies depending on whether or not a noise source such as a power supply circuit or a motor that generates electromagnetic noise exists around the reader / writer 1.
そして、このノイズの影響によりA/D変換回路9から出力されたディジタル信号Dgに誤りが生じると、データエラーとなって、データの送受信のリトライ処理が繰り返される。 When an error occurs in the digital signal Dg output from the A / D conversion circuit 9 due to the influence of the noise, a data error occurs, and the retry processing of data transmission / reception is repeated.
そこで、本実施形態のリーダーライター1では、電圧レベル設定部10により、変換器8の一方の入力端子に加えられる基準電圧Vrefを適宜変更して設定可能とされている。電圧レベル設定部10により基準電圧Vrefを適宜変更して設定することで、多様なノイズの影響を適宜抑えることが可能な基準電圧Vrefの値を選択して用いることが可能になる。なお、電圧レベル設定部10は、基準電圧Vrefが一旦設定されると、次に他の値の基準電圧Vrefが設定されるまでは、同値の基準電圧Vrefを変換器8に対して出力する。 Therefore, in the reader / writer 1 of the present embodiment, the reference voltage Vref applied to one input terminal of the converter 8 can be appropriately changed and set by the voltage level setting unit 10. By appropriately changing and setting the reference voltage Vref by the voltage level setting unit 10, it becomes possible to select and use the value of the reference voltage Vref which can appropriately suppress the influence of various noises. Once the reference voltage Vref is set, the voltage level setting unit 10 outputs the same reference voltage Vref to the converter 8 until another reference voltage Vref is set.
なお、上記実施形態では、A/D変換回路9により、変換器8から出力される電圧信号soのレベルが閾値電圧Vth未満のときにトランジスター11がオフとなり、電圧信号soのレベルが閾値電圧Vth以上のときにトランジスター11がオンとなるようにしているため、変換器8に入力される基準電圧Vrefが適宜変更されることで変換器8から出力される電圧信号soが不安定になった場合でも、A/D変換回路9から、包絡線に対応する正確なディジタル信号Dgが出力される。 In the above embodiment, when the level of the voltage signal so outputted from the converter 8 is lower than the threshold voltage Vth, the transistor 11 is turned off by the A / D conversion circuit 9, and the level of the voltage signal so becomes lower than the threshold voltage Vth. At this time, the transistor 11 is turned on, so that the reference signal Vref input to the converter 8 is appropriately changed, so that the voltage signal so output from the converter 8 becomes unstable. However, the A / D conversion circuit 9 outputs an accurate digital signal Dg corresponding to the envelope.
一般に、リーダーライターとしては、微小なレベルのタグからの受信信号をオペアンプに入力させて、当該受信信号を正確にディジタル信号に変換するためには、受信信号と比較する基準電圧Vrefの値は低い値とされる。しかしながらこの場合、オペアンプはノイズの影響を受けやすい。一方、基準電圧Vrefの値を比較的高い値に設定すると、ノイズの影響は低減されるが、微小なレベルの上記受信信号に対応しにくくなるため、リーダーライターとタグの間の通信可能距離が短くなる。 Generally, as a reader / writer, a value of a reference voltage Vref to be compared with a received signal is low in order to input a received signal from a tag of a minute level to an operational amplifier and accurately convert the received signal into a digital signal. Value. However, in this case, the operational amplifier is susceptible to noise. On the other hand, when the value of the reference voltage Vref is set to a relatively high value, the influence of noise is reduced, but it becomes difficult to cope with the received signal at a minute level, so that the communicable distance between the reader / writer and the tag increases. Be shorter.
これに対して、上記実施形態によれば、変換器8及びA/D変換回路9が、ノイズの影響の低減とタグTGとの通信可能距離の長さを常にバランスよく両立して、アンテナ6で受信した副搬送波信号を正確にディジタル信号に変換して出力することができる。 On the other hand, according to the above embodiment, the converter 8 and the A / D conversion circuit 9 always balance the reduction of the influence of noise and the length of the communicable distance with the tag TG in a well-balanced manner. Can accurately convert the received subcarrier signal into a digital signal and output it.
図2は、基準電圧Vref、耐ノイズ性、及び通信可能距離の関係を概念的に示すグラフである。この図2のグラフから明らかなように基準電圧Vrefが大きくなる程、通信可能距離が短くなって、耐ノイズ性が向上する。逆に、基準電圧Vrefが小さくなる程、通信可能距離が長くなって、耐ノイズ性は低下する。 FIG. 2 is a graph conceptually showing the relationship between the reference voltage Vref, the noise resistance, and the communicable distance. As is clear from the graph of FIG. 2, as the reference voltage Vref increases, the communicable distance decreases, and the noise resistance improves. Conversely, as the reference voltage Vref decreases, the communicable distance increases, and the noise resistance decreases.
本実施形態においては、例えば電圧レベル設定部10が、CPU等の外部からの入力に応じて基準電圧Vrefを昇降させて、通信可能距離及び耐ノイズ性をバランスよく調節する。この場合は、基準電圧Vrefを随時増減させることができるため、ノイズ源が作
動して、ノイズのレベルが高くなったときに、電圧レベル設定部10がCPU等の外部からの入力に応じて基準電圧Vrefを高くして、耐ノイズ性を増大させる。またノイズ源が停止して、ノイズのベルが低くなったときに、電圧レベル設定部10がCPU等の外部からの入力に応じて基準電圧Vrefを低くして、通信可能距離を長くする。
In the present embodiment, for example, the voltage level setting unit 10 raises and lowers the reference voltage Vref according to an external input such as a CPU, and adjusts the communicable distance and the noise resistance in a well-balanced manner. In this case, since the reference voltage Vref can be increased or decreased at any time, when the noise source is activated and the noise level increases, the voltage level setting unit 10 sets the reference voltage in accordance with an external input such as a CPU. The voltage Vref is increased to increase the noise resistance. Further, when the noise source stops and the noise bell becomes low, the voltage level setting unit 10 lowers the reference voltage Vref in accordance with an input from the outside such as a CPU, so as to extend the communicable distance.
また、電圧レベル設定部10として、図略の操作部の操作により基準電圧Vrefが調節されるものを適用することもできる。この場合は、リーダーライター1がノイズ源の近くに配置されたときに、電圧レベル設定部10の基準電圧Vrefを高く調節して、耐ノイズ性を増大させ、またリーダーライター1がノイズ源から離れて配置されたときに、電圧レベル設定部10の基準電圧Vrefを低く調節して、通信可能距離を長くすることができる。 Further, as the voltage level setting unit 10, a unit in which the reference voltage Vref is adjusted by operating an unillustrated operation unit can be applied. In this case, when the reader / writer 1 is arranged near the noise source, the reference voltage Vref of the voltage level setting unit 10 is adjusted to be high to increase the noise resistance, and the reader / writer 1 is separated from the noise source. When they are arranged in a position, the reference voltage Vref of the voltage level setting unit 10 can be adjusted to be low to extend the communicable distance.
これに対して従来は、変換器8の一方の入力端子に加えられる基準電圧Vrefが固定されていたので、通信可能距離が十分であっても、耐ノイズ性が不足したり、逆に耐ノイズ性が十分であっても、通信可能距離が不足したりすることがあった。 On the other hand, conventionally, since the reference voltage Vref applied to one input terminal of the converter 8 is fixed, even if the communicable distance is sufficient, the noise resistance is insufficient or the noise resistance is low. In some cases, the communication distance may be insufficient even if the communication performance is sufficient.
本実施形態に係るリーダーライター1によれば、ノイズ環境に応じて、ノイズの影響の低減と通信可能距離の長さとがバランスよく両立されたクロスポイントを導くことができる基準電圧Vrefを設定することが可能である。 According to the reader / writer 1 according to the present embodiment, the reference voltage Vref that can lead to a cross point in which the reduction of the influence of noise and the length of the communicable distance are well-balanced is set according to the noise environment. Is possible.
なお、図1及び図2を用いて説明した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。 Note that the configuration and processing described with reference to FIGS. 1 and 2 are merely embodiments of the present invention, and are not intended to limit the present invention to the configuration and processing.
1 リーダーライター
2 搬送波出力回路
3 搬送波生成部
4 増幅器
5 搬送波制御部
6 アンテナ
7 包絡線検波部
8 変換器
9 A/D変換回路
10 電圧レベル設定部
11 トランジスター
12 抵抗
TG タグ
REFERENCE SIGNS LIST 1 reader / writer 2 carrier output circuit 3 carrier generation unit 4 amplifier 5 carrier control unit 6 antenna 7 envelope detection unit 8 converter 9 A / D conversion circuit 10 voltage level setting unit 11 transistor 12 resistor TG tag
Claims (3)
前記増幅器の出力側に接続され、前記増幅器から出力された搬送波信号をタグに送信すると共に、前記タグからの副搬送波信号を受信するアンテナと、
前記増幅器から出力された搬送波信号及び前記アンテナで受信された副搬送波信号が入力される第1コンデンサと、
前記第1コンデンサの前記増幅器側とは反対側に当該第1コンデンサに直列に接続され、前記増幅器から出力された搬送波信号及び前記アンテナで受信された副搬送波信号を、前記第1コンデンサを介して受信信号として入力され、この受信信号の包絡線に対応するアナログ信号を出力する検波部と、
前記検波部の出力側に接続された、前記第1コンデンサとは別の第2コンデンサと、
基準電圧と、前記検波部から第2コンデンサを介して入力されるアナログ信号とを比較して、当該アナログ信号が前記基準電圧以上の場合にディジタル信号を出力するディジタル信号出力部と、
前記基準電圧のレベルを変更して設定し、当該設定した前記基準電圧を前記ディジタル信号出力部に出力する電圧レベル設定部と、を備え、
前記ディジタル信号出力部は、
一対の入力端子のうちの一方の入力端子には前記検波部から出力された前記アナログ信号が前記第2コンデンサを通じて入力され、前記一対の入力端子のうちの他方の入力端子には前記電圧レベル設定部から出力された前記基準電圧が入力され、前記アナログ信号が前記基準電圧以上の場合に電圧信号を出力する変換器と、
前記変換器から前記電圧信号が入力され、前記電圧信号が閾値以上の場合にディジタル信号を出力するスイッチング素子と、を備え、
前記搬送波制御部は、前記タグの間のデータ通信の開始時に、前記増幅器を増幅オフから増幅オンに切り替えて、前記増幅器から無変調の搬送波信号を出力させ、
前記搬送波制御部は、前記タグからのデータを受信する期間に、前記増幅器から無変調の搬送波信号を出力させることにより、前記増幅器から出力された無変調の搬送波信号及び前記アンテナで受信された副搬送波信号が、前記第1コンデンサを介して前記検波部に入力されるリーダーライター。 A carrier generation unit that generates a carrier signal; an amplifier that amplifies and outputs the carrier signal from the carrier generation unit; and a carrier control that controls amplification on / off of the amplifier and modulates a carrier signal output from the amplifier. And a carrier output circuit that outputs the carrier signal,
An antenna connected to the output side of the amplifier, for transmitting a carrier signal output from the amplifier to a tag, and receiving a subcarrier signal from the tag,
A first capacitor to which a carrier signal output from the amplifier and a subcarrier signal received by the antenna are input ;
The first capacitor is connected in series with the first capacitor on the side opposite to the amplifier, and the carrier signal output from the amplifier and the subcarrier signal received by the antenna are transmitted through the first capacitor. A detection unit that is input as a reception signal and outputs an analog signal corresponding to an envelope of the reception signal;
A second capacitor connected to the output side of the detection unit and different from the first capacitor;
A digital signal output unit that compares a reference voltage and an analog signal input from the detection unit via a second capacitor, and outputs a digital signal when the analog signal is equal to or higher than the reference voltage;
A voltage level setting unit that changes and sets the level of the reference voltage, and outputs the set reference voltage to the digital signal output unit.
The digital signal output unit includes:
The analog signal output from the detection unit is input to the one input terminal of the pair of input terminals through the second capacitor, and the voltage level setting is performed to the other input terminal of the pair of input terminals. A converter that receives the reference voltage output from the unit and outputs a voltage signal when the analog signal is equal to or higher than the reference voltage;
A switching element that receives the voltage signal from the converter and outputs a digital signal when the voltage signal is equal to or greater than a threshold,
The carrier control unit, at the start of data communication between the tags, switches the amplifier from amplification off to amplification on, to output a non-modulated carrier signal from the amplifier,
The carrier control unit outputs a non-modulated carrier signal from the amplifier during a period of receiving data from the tag, so that a non-modulated carrier signal output from the amplifier and a sub-carrier received by the antenna are output. A reader / writer, wherein a carrier signal is input to the detection unit via the first capacitor.
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