CN101507130A - 无线电识别ic标签用读取器和无线电识别ic标签*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无线电识别IC标签用读取器以及无线电识别IC标签***。例如使用电容(107、110)和二极管(108、109)处理从无线电识别IC标签经由天线(105)接收到的反射电磁波，而不是采用复杂的电路。通过电容(107、110)和二极管(108、109)的组合，对反射电磁波的电压进行积分。反射电磁波的电压根据来自无线电识别IC标签的信号“0”和信号“1”的不同而不同。其结果，输出到接收信号线(113)的积分值也不同，所以在无线电识别IC标签用读取器中，能够识别信号“0”和信号“1”。由于利用积分，所以即使是微弱的信号也能够识别。

Description

无线电识别IC标签用读取器和无线电识别IC标签***
技术领域
本发明涉及以无线电方式进行识别的无线电识别IC标签用读取器以及无线电识别IC标签***，属于形成经济性电路的技术领域。
背景技术
无线电识别IC标签在读取性、安全性、小型化等方面具有优于以往的条形码的功能。考虑到该无线电识别IC标签由于使经济性提高而将得到广泛普及。在该情况下，出现了通过在便携终端也安装无线电识别IC标签的读取机，从而在任何地方都可以简便地读取无线电识别IC标签的需求。为此需要用于经济地制造无线电识别IC用标签的简便的电路。
在专利文献1(日本特开2005-101892号)中，公开了如下方法：在使用反向散射方式进行的通信中，要针对反射调制信号，利用延迟元件简便地进行无线电识别IC标签以及无线电识别IC标签用读取器的控制。
在专利文献2(日本特开2000-49654号)中，公开了如下方法：要以预定的一定时间间隔，利用2倍的强度差针对来自读取器的天线输出功率设定两种天线输出功率，从而简便地进行无线电识别IC标签和无线电识别IC标签用读取器的控制。
专利文献1：日本特开2005-101892号公报
专利文献2：日本特开2000-49654号公报
发明内容
在本发明中，为了将无线电识别IC标签用读取器安装到便携终端而提供简便的电路。UHF频带、2.45GHz频带是在无线电识别IC标签中对通信距离扩大有效的频率。但是，由于频率比13.56MHz频带、125kHz频带高，所以接收电路复杂。因此，难以简化电路，电路规模和功耗较大，难以装入便携终端。如果是简单的电路，那么在单片的集成电路化的情况下也是有利的，但在现有的文献中没有记载这样的有效化。
简单地说明本申请所公开的发明中的代表性的技术方案的概要，如下所述。
本发明的无线电识别IC标签用读取器使用电容和二极管处理来自无线电识别IC标签的反射电磁波，而并非采用复杂的电路进行处理。通过电容和二极管的组合，对反射电磁波的电压进行积分。反射电磁波的电压根据来自无线电识别IC标签的信号“0”和信号“1”的不同而不同。其结果，积分值也不同，所以在无线电识别IC标签用读取器中，能够识别信号“0”和信号“1”。这样，通过形成利用积分电路识别反射电磁波的结构，能够以较小的电路规模来实现无线电识别IC标签用读取器。另外，由于利用积分，所以即使是微弱的信号也能够识别。
简单地说明通过本申请所公开的发明中的代表性的技术方案而得到的效果，即能够实现元件数少且经济性优良的无线电识别IC标签用读取器以及无线电识别IC标签***。
附图说明
图1是表示本发明的无线电识别IC标签用读取器的电路的图。
图2是表示本发明的无线电识别IC标签用读取器的波形的图。
图3是表示本发明的无线电识别IC标签用读取器的波形的其他图。
图4是表示本发明的无线电识别IC标签用读取器的电路的其他图。
图5是表示本发明的无线电识别IC标签用读取器的电路的其他图。
图6是表示本发明的无线电识别IC标签***的结构例的图。
图7是表示作为本发明的前提而研究的无线电识别IC标签用读取器的电路的图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施例进行详细说明。另外，在用于说明实施例的全部附图中，对同一部件原则上标记同一标号，省略其重复的说明。
(实施例1)
为了说明本发明的实施例，对本发明中的无线电识别IC标签与无线电识别IC标签用读取器的定位进行叙述。图6是表示本发明的无线电识别IC标签***的结构例的图。本发明的无线电识别IC标签***由收发电路602、包括天线105以及控制电路(第一电路)601的无线电识别IC标签用读取器、包括无线电识别IC标签芯片606以及无线电识别IC标签天线605的无线电识别IC标签等构成。另外，控制电路601根据情况还可以设置在无线电识别IC标签用读取器的外部。
在进行无线电通信时，首先从控制电路601向收发电路602发送控制信号112。接受该控制信号112后，从与收发电路602连接的天线105发送发射电磁波603。在无线电识别IC标签芯片606上安装有无线电识别IC标签天线605，收到发射电磁波603的能量和信号。该能量通过处于无线电识别IC标签芯片606内的整流电路使无线电识别IC标签芯片606的内部电压上升而成为可工作状态。另外，通过来自发射电磁波603的调制信号，无线电识别IC标签芯片606进行工作，从而内部的存储器电路工作。存储器的信息通过反射电磁波604被逐位发送到天线105。接收到的信号由收发电路602进行解调之后，通过接收信号线113被发送到控制电路601。该接收信号在控制电路601内进行处理，通过与网络、或个人电脑、便携终端等连接而被传送给应用程序用软件并被有效利用。
图1是表示本发明的无线电识别IC标签用读取器的电路的图。高频发生器101与NOR电路102连接。该NOR电路还与控制信号线112连接。来自NOR电路102的输出通过发送线103被输入到循环器104。循环器104与天线105连接，来自天线105的反射波接收信号被输出到接收线106。
接收线106的接收信号被输入到第一电容107。该第一电容107发挥固定接收信号的振幅电压的作用。该第一电容107的输出被输入到第一二极管108和第二二极管109。该第一二极管108发挥固定接收信号的最低位的电平的作用。第二二极管109具有沿着一个方向传送能量的作用。第二二极管109的输出与第二电容110连接。第二电容110具有储存来自第二二极管109的能量的作用。在恰当的定时释放第二电容的能量的功能是利用成为开关的MOS晶体管111来实现的。MOS晶体管111被控制信号线112控制。第二电容110的输出通过接收信号线113输出。这样，本发明的电路由一个***构成即可，无需准备如图7所示的第一检波电路和第二检波电路这样的两个***的电路。
图7表示用频率进行检波的无线电识别IC标签用读取器的电路。高频发生器101与NOR电路102连接。该NOR电路还与控制信号线112连接。来自NOR电路102的输出通过发送线103被输入到循环器104。循环器104与天线105连接，来自天线105的反射波接收信号被输出到接收线106。接收线106和发送线103的高频信号分别利用第一2分配器701和第二2分配器702被分成两个信号。第一2分配器701的两个输出信号中的一个信号由90度相移电路709进行相移。第一检波电路703使用由第一2分配器701和第二2分配器702分成两个信号的一个信号对信号进行检波。具体而言，使用高速混频器电路等。该信号的输出被第一放大电路704放大并进而被利用了带通滤波器等的第一数据再现电路705再现之后输入到OR电路710。
第二检波电路706使用由第一2分配器701和第二2分配器702分成两个信号的一个信号对信号进行检波。与第一检波电路703的不同点在于，输入被90度相移电路709相移后的信号。对于该电路，具体而言使用高速混频器电路等。该信号的输出被第二放大电路707放大并进而被利用了带通滤波器等的第二数据再现电路708再现之后输入到OR电路710。OR电路710的输出被信号输出到接收信号线113。这样，利用发送信号的高频、例如UHF频带的950MHz、或2.45GHz频带的频率进行检波，所以由于无线电识别IC标签和无线电识别IC标签用读取器的通信距离而发生接收波的相位变动，由于具有用于对其进行补偿的相移功能，所以电路规模增大。根据图1记载的结构，可简单地构成接收电路。
图2是表示本发明的无线电识别IC标签用读取器的波形的图。波形A表示图1的控制信号线112的信号。波形B表示图1的发送线103的信号。波形C表示图1的接收线106的信号。波形D表示图1的接收信号线113的信号。根据信号A，由NOR电路102控制高频发生器101的信号，输出如信号B那样的波形。同时，利用信号A，MOS晶体管111导通之后被截止，第二电容110的电荷被释放。
信号C是来自无线电识别IC标签的信号，分为信号振幅大的部分和信号振幅小的部分。信号振幅大的部分表示逻辑“1”，信号振幅小的部分表示逻辑“0”。信号D是输出对信号C积分而得到的值的部分。其是通过将由第一电容107和第一二极管108储存的电荷利用第二二极管109进行整流后向第二电容110存储电荷而进行积分。如果利用控制电路601计测达到图2所示的电压V1的时间，则能够辨别“1”或“0”。即，在如图2所示将到达V1的时间设为T1或T2时，如果T1比T2小，则在T1的情况下表示“1”，在T2的情况下表示“0”。由于相对比较T1与T2即可，所以能够提高精度。通过比较，能够通过辨别来自图6的无线电识别IC标签芯片606的数据是“0”还是“1”而使用图6的收发电路602以及控制电路601来辨认图6的无线电识别IC标签芯片606的ID序号。
如上所述，当使用整流以及积分电路来进行检波时，能够实现在电路规模或功耗等方面经济性优良的无线电识别IC标签用读取器以及无线电识别IC标签***。另外，在这些检波电路内不包括有源元件，所以可实现稳定的工作。进而，由于利用积分，所以能够处理微弱的信号。另外，这样的检波电路即使在图6中示出的无线电识别IC标签芯片606的接收电路，也可以采用同样的结构。
(实施例2)
本实施例中说明的无线电识别IC标签用读取器使用与图1相同的电路结构，使用图1的D的接收波形的波峰值作为辨别的方案。
图3是表示本发明的无线电识别IC标签用读取器的波形的其他图。波形A表示图1的控制信号线112的信号。波形B表示图1的发送线103的信号。波形C表示图1的接收线106的信号。波形D表示图1的接收信号线113的信号。利用信号A，由NOR电路102控制高频发生器101的信号，输出如信号A那样的波形。同时，利用信号A，MOS晶体管111导通之后被截止，第二电容110的电荷被释放。信号C是来自无线电识别IC标签的信号，分为信号振幅大的部分和信号振幅小的部分。信号振幅大的部分表示逻辑“1”，信号振幅小的部分表示逻辑“0”。信号D是表示对信号C进行积分而得到的值的部分。
如图3所示，在将信号D的采样时间固定为T3，将该时刻的电压设为V2或V3时，如果V2比V3大，则在V2的情况下表示“1”，在V3的情况下表示“0”。由于相对比较V2与V3即可，所以能够提高精度。通过使用控制电路601内的差动放大电路等高精度地比较两个电压，能够提高读取分辨率。
(实施例3)
图4是表示本发明的无线电识别IC标签用读取器的电路的其他图。NOR电路102的输出通过反馈线401返回到输入，具有自振荡功能。该NOR电路还与控制信号线112连接。来自NOR电路102的输出通过发送线103输入到循环器104。循环器104与天线105连接，来自天线105的反射波接收信号被输出到接收线106。接收线106的接收信号被输入到第一电容107。该第一电容107发挥固定接收信号的振幅电压的作用。该第一电容107的输出被输入到第一二极管108和第二二极管109。该第一二极管108发挥固定接收信号的最低位的电平的作用。第二二极管109具有沿着一个方向传送能量的作用。第二二极管109的输出与第二电容110连接。第二电容110具有储存来自第二二极管109的能量的作用。在恰当的定时释放第二电容的能量的功能是利用MOS晶体管111来实现的。
在该图4的电路中无需特别的高频振荡器。因此，能够缩小电路规模。对于控制信号112的信号，将高频振荡器的控制和经由MOS晶体管111进行第二电容的控制的情况共用化，从而简化电路。基于此的波形与图2以及图3所示的波形相同。
(实施例4)
图5是表示本发明的无线电识别IC标签用读取器的电路的其他图。利用基于蓝牙的高频发生电路501产生高频波并输入到NOR电路102。该NOR电路还与控制信号线112连接。来自NOR电路102的输出通过发送线103输入到循环器104。循环器104与天线105连接，来自天线105的反射波接收信号被输出到接收线106。接收线106的接收信号被输入到第一电容107。该第一电容107发挥固定接收信号的振幅电压的作用。该第一电容107的输出被输入到第一二极管108和第二二极管109。该第一二极管108发挥固定接收信号的最低位的电平的作用。第二二极管109具有沿着一个方向传送能量的作用。第二二极管109的输出与第二电容110连接。第二电容110具有储存来自第二二极管109的能量的作用。在恰当的定时释放第二电容的能量的功能是利用MOS晶体管111来实现的。
蓝牙是以2.45GHz工作的近距离通信方式。该方式大多安装在便携终端。因此，对于灵活应用该蓝牙的振荡功能，能够使电路共用而实现简便性，因此是有效的。波形与图2以及图3相同。另外，即使利用蓝牙，其他电路结构也与实施例1一样。高频振荡器有各种各样的电路，但通过利用蓝牙，具有能够兼用原本的蓝牙功能的特点。
以上，根据实施方式对由本发明人完成的发明进行了具体说明，但本发明不限于上述实施方式，当然可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。
产业上的可利用性
本发明的无线电识别IC标签用读取器是有效应用于便携电话、PDA(Personal Digital Assistant：个人数字助理)等这样的被要求小型化的移动设备的技术，不限于此，还可以广泛应用于各种无线电通信设备。

Claims (11)

1.一种无线电识别IC标签用读取器，接收来自无线电识别IC标签的反射电磁波，其特征在于，具有：
接收电路，其对上述反射电磁波进行积分；和
第一电路，其根据由上述接收电路进行积分后的信号来辨别上述反射电磁波的强度。
2.根据权利要求1所述的无线电识别IC标签用读取器，其特征在于，
上述第一电路通过前后的相对强度比较来辨别上述反射电磁波的强度。
3.根据权利要求1所述的无线电识别IC标签用读取器，其特征在于，
上述无线电识别IC标签用读取器具有成为向上述无线电识别IC标签发送发射电磁波时的触发的第一信号，
上述接收电路的积分值与上述第一信号同步而被复位。
4.根据权利要求1所述的无线电识别IC标签用读取器，其特征在于，
上述无线电识别IC标签用读取器具有用于进行蓝牙通信的蓝牙电路，通过兼用上述蓝牙电路的振荡功能来生成向上述无线电识别IC标签发送的发射电磁波。
5.根据权利要求1所述的无线电识别IC标签用读取器，其特征在于，
在便携电话上设置有上述无线电识别IC标签用读取器。
6.一种无线电识别IC标签用读取器，其特征在于，具有：
高频发生器，其生成发射电磁波；
第二电路，其将由上述高频发生器生成的发射电磁波与第一信号同步输出；
天线，其向无线电识别IC标签发送由上述第二电路输出的发射电磁波并接收来自上述无线电识别IC标签的反射电磁波；
二极管，其对由上述天线接收到的反射电磁波进行整流；
电容器，其储存由上述二极管整流后的信号的积分值；以及
开关，其与上述第一信号同步来使上述电容器放电，
通过辨别上述电容器所储存的积分值来取得来自上述无线电识别IC标签的信息。
7.根据权利要求6所述的无线电识别IC标签用读取器，其特征在于，
上述第二电路是被输入上述高频发生器的输出和上述第一信号的NOR电路。
8.根据权利要求6所述的无线电识别IC标签用读取器，其特征在于，
上述高频发生器和上述第二电路是利用被输入其输出的反馈信号和上述第一信号的NOR电路来实现的。
9.一种无线电识别IC标签***，包括无线电识别IC标签和无线电识别IC标签用读取器，上述无线电识别IC标签用读取器向上述无线电识别IC标签发送发射电磁波，上述无线电识别IC标签用读取器接收来自上述无线电识别IC标签的反射电磁波，其特征在于，
上述无线电识别IC标签用读取器具有：
接收电路，其对上述反射电磁波进行积分；和
第一电路，其根据由上述接收电路进行积分后的信号来辨别上述反射电磁波的强度。
10.根据权利要求9所述的无线电识别IC标签***，其特征在于，
上述第一电路通过前后的相对强度比较来辨别上述反射电磁波的强度。
11.根据权利要求9所述的无线电识别IC标签***，其特征在于，
上述无线电识别IC标签用读取器具有成为向上述无线电识别IC标签发送电磁波时的触发的第一信号，
上述接收电路的积分值与上述第一信号同步而被复位。
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Open date: 20090812