JP2009044340A - Antenna device and non-contact type information memory device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電波を送信あるいは受信するアンテナ装置に関し、特に、非接触型情報記憶装置に好適に用いることができるアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device that transmits or receives radio waves, and more particularly to an antenna device that can be suitably used for a non-contact information storage device.
近年、物品の管理や人の入退出管理等に、電波を用いて非接触で情報を読み取ることができる非接触型ICタグ(「RFIDタグ」、「ICタグ」等と呼ばれこともある)が用いられている。この非接触型ICタグは、処理回路(CPU)と、記憶回路と、送受信回路と、アンテナが一体に成形されている。非接触型ICタグは、ラベル形状、タグ形状、カード形状等の種々の形状に形成可能である。非接触型ICタグの処理回路は、アンテナで受信した電波に送信要求情報が含まれている場合には、記憶回路に書き込まれている情報(例えば、物品や人を識別する識別情報)を含む電波をアンテナから送信する。これにより、非接触型情報読取装置は、非接触型ICタグの記憶回路に書き込まれている情報を非接触で読み取ることができる。
非接触型ICタグの記憶回路に書き込まれている情報を読み取ることができる距離(通信可能距離)は、非接触型ICタグの後方(非接触型情報読取装置と反対側)に存在する物体(人体や金属)の影響によって短くなる。そこで、非接触ICタグの後方に存在する物体によって通信可能距離が短くなるのを防止するために、非接触型ICタグのアンテナの後方(非接触型ICタグのアンテナと物体との間)に反射部材を設け、非接触型情報読取装置から送信された電波を反射部材で反射させた後の反射波をアンテナに集中させる技術を用いることが特許文献1に開示されている。
The distance at which information written in the storage circuit of the non-contact type IC tag can be read (communication distance) is an object (rear side of the non-contact type information reading device) behind the non-contact type IC tag ( It becomes shorter due to the influence of human body and metal). Therefore, in order to prevent a communicable distance from being shortened by an object existing behind the non-contact IC tag, it is located behind the antenna of the non-contact IC tag (between the antenna of the non-contact IC tag and the object).
特許文献1に記載されている非接触型ICタグが、非接触型情報読取装置から送信された電波を受信する状態を図19に示す。なお、一般的に、送信部材(送信アンテナ)から送信された電波は受信部材(受信暗転)にほぼ平行に入射するものとみなすことができる。図19では、y軸方向に平行に伝播する電波R1、R2を例示的に示している。
図19に示すように、非接触型ICタグのアンテナは、反射部材で反射していない電波(直接波)R1と、電波R2が反射部材で1回反射した後の反射波(一次反射波)R2aを受信し、直接波R1と一次反射波R2aを合成する。
直接波R1と一次反射波R2aを合成した合成波の波高値(受信レベル)は、アンテナで直接波R1を受信した時の受信電波の位相とアンテナで一次反射波R2aを受信した時の受信電波の位相との位相差に対応する。アンテナで直接波R1を受信した時の受信電波の位相は、直接波R1の伝播距離(非接触型情報読取装置のアンテナから非接触型ICタグのアンテナまでの伝播距離)に対応する。また、アンテナで一次反射波R2aを受信した時の受信電波の位相は、一次反射波R2aの伝播距離(非接触型情報読取装置のアンテナから反射部材を介する非接触型ICタグのアンテナまでの伝播距離)に対応する位相差と、反射部材での反射による位相差の和である。一般的に、反射部材での反射による位相差(入射波と反射波の位相差)は、180°である。
ここで、185°の位相差を有する2つの電波を合成した合成波の波高値を図20に示す。図20において、破線は、第1の電波[sin(x)]の波高値を示し、一点鎖線は、第1の電波と185°の位相差を有する第2の電波[sin(x−185°)]の波高値を示し、実線は、合成波[sin(x)+sin(x−185°)]の波高値を示している。図20に示されているように、180°に近い位相差を有する2つの電波を合成した合成波の波高値は非常に小さい。
非接触型ICタグのアンテナで直接波R1と一次反射波R2aを受信する場合、アンテナで受信した直接波R1と一次反射波R2aを合成した合成波の波高値が小さいと、非接触型ICタグの記憶回路に書き込まれている情報を読み取ることができる距離(通信可能距離)が短くなる。このため、従来では、アンテナでの合成波の波高値(受信レベル)を高くして通信可能距離を長くするために、アンテナで受信する直接波R1の伝播距離と一次反射波R2aの伝播距離との伝播距離差に対応する位相差、すなわち、アンテナと反射部材との間の距離を調整している。このように、アンテナと反射部材との間の距離を調整する手法を用いる場合、アンテナと反射部材との間の距離が[λ/4](λ:非接触型情報読取装置から送信される電波の波長)付近では大きいが、[λ/4]以下になると小さくなる。したがって、従来の技術では、アンテナと反射部材との間の距離を短縮するのに限界がある。また、アンテナと反射部材との間の距離の短縮化に限界があるため、非接触型ICタグの小型化にも限界がある。特に、波長が長い電波を使用する場合には、アンテナと反射部材との間の距離の短縮化が要望される。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、アンテナと反射部材との間の距離を短縮しながら通信可能距離を長くすることができるアンテナ装置を提供し、また、小型化が可能で通信可能距離が長い非接触型情報記憶装置を提供することを目的とする。
FIG. 19 shows a state in which the non-contact type IC tag described in
As shown in FIG. 19, the antenna of the non-contact type IC tag includes a radio wave (direct wave) R1 that is not reflected by the reflecting member and a reflected wave (primary reflected wave) after the radio wave R2 is reflected once by the reflecting member. R2a is received and the direct wave R1 and the primary reflected wave R2a are combined.
The peak value (reception level) of the combined wave obtained by combining the direct wave R1 and the primary reflected wave R2a is the phase of the received radio wave when the direct wave R1 is received by the antenna and the received radio wave when the primary reflected wave R2a is received by the antenna. Corresponds to the phase difference from the phase. The phase of the received radio wave when the direct wave R1 is received by the antenna corresponds to the propagation distance of the direct wave R1 (propagation distance from the antenna of the non-contact type information reader to the antenna of the non-contact type IC tag). The phase of the received radio wave when the primary reflected wave R2a is received by the antenna is the propagation distance of the primary reflected wave R2a (propagation from the antenna of the non-contact type information reader to the antenna of the non-contact type IC tag via the reflecting member). It is the sum of the phase difference corresponding to the distance) and the phase difference due to reflection by the reflecting member. In general, the phase difference (the phase difference between the incident wave and the reflected wave) due to reflection by the reflecting member is 180 °.
Here, the peak value of the synthesized wave obtained by synthesizing two radio waves having a phase difference of 185 ° is shown in FIG. In FIG. 20, the broken line indicates the peak value of the first radio wave [sin (x)], and the alternate long and short dash line indicates the second radio wave [sin (x−185 °] having a phase difference of 185 ° from the first radio wave. )], And the solid line indicates the peak value of the combined wave [sin (x) + sin (x−185 °)]. As shown in FIG. 20, the peak value of the synthesized wave obtained by synthesizing two radio waves having a phase difference close to 180 ° is very small.
When the direct wave R1 and the primary reflected wave R2a are received by the antenna of the non-contact type IC tag, if the peak value of the synthesized wave obtained by synthesizing the direct wave R1 and the primary reflected wave R2a received by the antenna is small, the non-contact type IC tag The distance (communication possible distance) at which the information written in the storage circuit can be read is shortened. For this reason, conventionally, in order to increase the peak value (reception level) of the combined wave at the antenna and increase the communicable distance, the propagation distance of the direct wave R1 received by the antenna and the propagation distance of the primary reflected wave R2a The phase difference corresponding to the propagation distance difference between the antenna and the distance between the antenna and the reflecting member is adjusted. As described above, when the method of adjusting the distance between the antenna and the reflecting member is used, the distance between the antenna and the reflecting member is [λ / 4] (λ: radio wave transmitted from the non-contact type information reading device). It is large in the vicinity of (wavelength), but it becomes smaller when it is [λ / 4] or less. Therefore, in the conventional technique, there is a limit to shortening the distance between the antenna and the reflecting member. Further, since there is a limit to shortening the distance between the antenna and the reflecting member, there is a limit to downsizing the non-contact type IC tag. In particular, when using a radio wave having a long wavelength, it is desired to shorten the distance between the antenna and the reflecting member.
The present invention has been devised in view of such points, and provides an antenna device that can increase the communicable distance while reducing the distance between the antenna and the reflecting member, and can be downsized. It is an object of the present invention to provide a non-contact type information storage device that is capable of communication and has a long communicable distance.
本発明の第1発明は、請求項1に記載された構成を備えるアンテナ装置である。
本発明は、アンテナと反射部材を備えている。アンテナとしては、公知の種々の構成のアンテナを用いることができる。
反射部材は、平面形状に形成された第1の反射面と第2の反射面を有している。第1の反射面と第2の反射面は、180°以下の接続角度で接続されている。第1および第2の反射面は、電波を反射可能な種々の材料によって形成することができる。例えば、銀、アルミニウム、銅等の金属で形成された部材の表面を第1および第2の反射面として用いることができる。あるいは、樹脂等で形成された部材の表面に銀、アルミニウム、銅等の金属被膜を形成し、金属被膜の表面を第1および第2の反射面として用いることができる。金属制の部材や樹脂性の部材等の形状は適宜選択可能であるが、好適には板状に形成される。
「平面形状に形成された反射面」は、部材の加工精度や被膜成形精度等によって定まる面粗度を有する平面に形成された反射面を意味する。「第1の反射面と第2の反射面が180°以下の接続角度で接続されている」構成は、典型的には、第1の反射面と第2の反射面との接続部が直線(略直線を含む)であり、接続部を中心とする第1の反射面と第2の反射面の角度が180°以下である構成が対応する。
そして、アンテナは、当該アンテナで電波を受信可能な方向のうちの少なくとも一つの方向に平行に電波が伝播する時に、第1の反射面あるいは第2の反射面で反射していない電波(直接波)と、第1の反射面と第2の反射面それぞれで反射した後の二次反射波を受信するように配置されている。アンテナが直接波と二次反射波を受信するようにアンテナを配置する配置態様としては、典型的には、反射部材に対するアンテナの配置状態(配置位置や配置方向)を設定する態様が用いられる。反射部材に対するアンテナの配置状態は、主に、第1の反射面と第2の反射面の大きさ、第1の反射面と第2の反射面の接続角度によって決定される。「二次反射波」は、2回反射した後の反射波を意味する。
「アンテナで電波を受信可能な方向のうちの少なくとも一つの方向」は、アンテナに対する相対的な方向を表している。このため、「アンテナで電波を受信可能な方向のうちの少なくとも一つ方向に電波が伝播する時」は、例えば、電波を送信する送信部材(送信アンテナ)に対するアンテナ(アンテナ装置)の配置状態(配置位置や配置角度)あるいはアンテナ(アンテナ装置)に対する送信部材(送信アンテナ)の配置状態(配置位置や配置角度)が所定の状態となった時が対応する。なお、伝播方向が異なる複数の電波を受信可能なアンテナを用いる場合には、アンテナを反射部材に対して配置した状態において、複数の伝播方向に対して、アンテナが直接波と二次反射波を受信することが可能である。
電波が第1の反射面と第2の反射面それぞれで反射することにより発生する位相差は、第1の反射面での反射により発生する位相差と第2の反射面での反射により発生する位相差の和(=180°+180°=360°)である。このため、アンテナで、第1の反射面あるいは第2の反射面で反射していない電波(直接波)と、第1の反射面と第2の反射面それぞれで反射した後の二次反射波を受信する場合には、アンテナで受信した直接波と二次反射波の位相差は、送信部材(送信アンテナ)から第1の反射面と第2の反射面を介さないアンテナまでの伝播距離と、送信部材(送信アンテナ)から第1の反射面と第2の反射面を介するアンテナまでの伝播距離との伝播距離差に対応する。伝播距離差に対応する位相差は、伝播距離差が小さいほど(アンテナと反射部材との間の距離が短いほど)小さくなる。したがって、アンテナと反射部材を近くに配置するほど、アンテナで受信した直接波と二次反射波の位相差(波形のずれ)が小さくなって、アンテナで受信した直接波と二次反射波を合成した合成波の波高値(受信レベル)が大きくなり、通信可能距離が長くなる。なお、アンテナで受信した直接波と、当該直接波と位相が[360°±伝播距離差に対応する位相差]異なる二次反射波を合成した合成波からでも、十分な検出精度で情報を検出(復調)することができる。
アンテナで直接波と二次反射波を受信している時には、第1の反射面あるいは第2の反射面で反射した後の一次反射波を受信しないようにアンテナを配置するのが好ましいが、合成波の波高値が、アンテナで受信した直接波と一次反射波を合成した合成波の波高値より高くなる範囲内で一次反射波の受信を許容するようにアンテナを配置してもよい。この場合、アンテナで直接波と一次反射波を受信する従来技術よりはアンテナと反射部材の間の距離を短縮することができる。
本発明では、アンテナで電波を受信可能な方向のうちの少なくとも一つの方向に平行に電波が伝播する時に、アンテナは、第1の反射面あるいは第2の反射面で反射していない電波(直接波)と、第1の反射面と第2の反射面それぞれで反射した後の二次反射波を受信する。このように、直接波と、2回の反射によって直接波と360°の位相差を有する二次反射波をアンテナで受信するため、アンテナで合成される合成波の波高値(受信レベル)を大きくすることができる。しかも、合成波の波高値(受信レベル)は、アンテナと反射部材との間の距離が短いほど大きくなる。したがって、アンテナと反射部材との間の距離を短縮しながら、通信可能距離を長くすることができる。また、アンテナと反射部材との間の距離の短縮化によって、アンテナ装置の小型化も可能となる。
本発明は、電波を受信する受信アンテナ装置として好適に用いることができる。
1st invention of this invention is an antenna apparatus provided with the structure described in
The present invention includes an antenna and a reflecting member. As the antenna, known antennas having various configurations can be used.
The reflecting member has a first reflecting surface and a second reflecting surface formed in a planar shape. The first reflecting surface and the second reflecting surface are connected at a connection angle of 180 ° or less. The first and second reflecting surfaces can be formed of various materials that can reflect radio waves. For example, the surface of a member formed of a metal such as silver, aluminum, or copper can be used as the first and second reflection surfaces. Alternatively, a metal film such as silver, aluminum, or copper can be formed on the surface of a member formed of resin or the like, and the surface of the metal film can be used as the first and second reflecting surfaces. The shape of a metallic member, a resinous member, or the like can be selected as appropriate, but is preferably formed in a plate shape.
“Reflective surface formed in a planar shape” means a reflective surface formed on a flat surface having a surface roughness determined by the processing accuracy of the member, the coating molding accuracy, and the like. In the configuration in which “the first reflecting surface and the second reflecting surface are connected at a connection angle of 180 ° or less”, the connecting portion between the first reflecting surface and the second reflecting surface is typically a straight line. A configuration in which the angle between the first reflection surface and the second reflection surface centering on the connection portion is 180 ° or less is included (including a substantially straight line).
The antenna transmits a radio wave (direct wave) that is not reflected by the first reflecting surface or the second reflecting surface when the radio wave propagates in parallel with at least one of the directions in which the antenna can receive the radio wave. ), And the secondary reflected wave after being reflected by the first reflecting surface and the second reflecting surface, respectively. As an arrangement mode in which the antenna is arranged so that the antenna receives the direct wave and the secondary reflected wave, a mode in which the antenna arrangement state (arrangement position and arrangement direction) with respect to the reflection member is typically used. The arrangement state of the antenna with respect to the reflecting member is mainly determined by the size of the first reflecting surface and the second reflecting surface, and the connection angle between the first reflecting surface and the second reflecting surface. “Secondary reflected wave” means a reflected wave after being reflected twice.
“At least one of the directions in which the antenna can receive radio waves” represents a relative direction with respect to the antenna. For this reason, “when the radio wave propagates in at least one of the directions in which the antenna can receive radio waves” means, for example, the arrangement state of the antenna (antenna device) with respect to the transmission member (transmission antenna) that transmits radio waves ( It corresponds to the time when the arrangement state (arrangement position or arrangement angle) of the transmitting member (transmission antenna) with respect to the antenna (antenna device) or the arrangement state (arrangement position or arrangement angle) becomes a predetermined state. When an antenna capable of receiving a plurality of radio waves with different propagation directions is used, the antenna transmits a direct wave and a secondary reflected wave with respect to the plurality of propagation directions in a state where the antenna is disposed with respect to the reflecting member. It is possible to receive.
The phase difference generated when the radio wave is reflected on each of the first reflecting surface and the second reflecting surface is generated by the phase difference generated by the reflection on the first reflecting surface and the reflection on the second reflecting surface. The sum of the phase differences (= 180 ° + 180 ° = 360 °). Therefore, a radio wave (direct wave) that is not reflected by the first reflecting surface or the second reflecting surface by the antenna, and a secondary reflected wave after being reflected by the first reflecting surface and the second reflecting surface, respectively. , The phase difference between the direct wave received by the antenna and the secondary reflected wave is the propagation distance from the transmitting member (transmitting antenna) to the antenna not passing through the first reflecting surface and the second reflecting surface. This corresponds to the propagation distance difference between the transmission member (transmission antenna) and the propagation distance from the first reflecting surface to the antenna via the second reflecting surface. The phase difference corresponding to the propagation distance difference is smaller as the propagation distance difference is smaller (the shorter the distance between the antenna and the reflecting member). Therefore, the closer the antenna and the reflective member are located, the smaller the phase difference (waveform deviation) between the direct wave received by the antenna and the secondary reflected wave, and the direct wave received by the antenna and the secondary reflected wave are combined. The peak value (reception level) of the synthesized wave becomes larger, and the communicable distance becomes longer. Information can be detected with sufficient detection accuracy even from a direct wave received by an antenna and a composite wave obtained by synthesizing a secondary reflected wave with a phase difference of [360 ° ± propagation distance difference] with the direct wave. (Demodulation).
When receiving the direct wave and the secondary reflected wave with the antenna, it is preferable to arrange the antenna so as not to receive the primary reflected wave after being reflected by the first reflecting surface or the second reflecting surface. The antenna may be arranged so as to allow reception of the primary reflected wave within a range where the peak value of the wave is higher than the peak value of the combined wave obtained by combining the direct wave and the primary reflected wave received by the antenna. In this case, the distance between the antenna and the reflecting member can be shortened as compared with the conventional technique in which the antenna receives the direct wave and the primary reflected wave.
In the present invention, when radio waves propagate parallel to at least one of the directions in which radio waves can be received by the antenna, the antennas receive radio waves that are not reflected by the first reflecting surface or the second reflecting surface (directly). Wave) and the secondary reflected wave after being reflected by the first reflecting surface and the second reflecting surface, respectively. Thus, since the antenna receives the direct wave and the secondary reflected wave having a phase difference of 360 ° from the direct wave by two reflections, the peak value (reception level) of the synthesized wave synthesized by the antenna is increased. can do. Moreover, the peak value (reception level) of the combined wave increases as the distance between the antenna and the reflecting member is shorter. Therefore, the communicable distance can be increased while shortening the distance between the antenna and the reflecting member. Further, the antenna device can be miniaturized by shortening the distance between the antenna and the reflecting member.
The present invention can be suitably used as a receiving antenna device that receives radio waves.
本発明の第2発明は、請求項2に記載された構成を備えるアンテナ装置である。
本発明では、アンテナは、少なくとも一つの方向に平行に電波が伝播する時に、第1の反射面あるいは第2の反射面の一方の反射面で反射した後の一次反射波を受信しないように配置されている。アンテナが直接波と二次反射波を受信し、一次反射波を受信しないようにアンテナを配置する配置態様としては、典型的には、反射部材に対するアンテナの配置状態(配置位置や配置方向)を設定する態様が用いられる。「一次反射波」は、1回反射した後の反射波を意味する。
本発明は、アンテナで電波を受信可能な方向のうちの少なくとも一つの方向に平行に電波が伝播する時に、アンテナは、第1の反射面あるいは第2の反射面で反射していない電波(直接波)と、第1の反射面と第2の反射面それぞれで反射した後の二次反射波を受信し、第1の反射面あるいは第2の反射面で反射した後の一次反射波を受信しない。このように、1回の反射によって直接波と180°の位相差を有する一次反射波をアンテナで受信しないため、アンテナで合成される合成波の波高値(受信レベル)をより大きくすることができる。したがって、アンテナと反射部材との間の距離の一層の短縮化や、アンテナ装置の一層の小型化が可能となる。
A second invention of the present invention is an antenna device having the configuration described in
In the present invention, the antenna is arranged so as not to receive the primary reflected wave after being reflected by one of the first reflecting surface and the second reflecting surface when the radio wave propagates in parallel in at least one direction. Has been. As an arrangement mode for arranging the antenna so that the antenna receives the direct wave and the secondary reflected wave and does not receive the primary reflected wave, typically, the arrangement state (arrangement position and arrangement direction) of the antenna with respect to the reflecting member is set. The mode of setting is used. “Primary reflected wave” means a reflected wave after being reflected once.
In the present invention, when radio waves propagate parallel to at least one of the directions in which radio waves can be received by the antenna, the antennas receive radio waves that are not reflected by the first reflecting surface or the second reflecting surface (directly). Wave) and a secondary reflected wave after being reflected by the first reflecting surface and the second reflecting surface, respectively, and a primary reflected wave after being reflected by the first reflecting surface or the second reflecting surface. do not do. As described above, since the primary reflected wave having a phase difference of 180 ° with the direct wave is not received by the antenna by one reflection, the peak value (reception level) of the synthesized wave synthesized by the antenna can be further increased. . Therefore, the distance between the antenna and the reflecting member can be further shortened, and the antenna device can be further downsized.
本発明の第3発明は、請求項3に記載された構成を備えるアンテナ装置である。
本発明では、アンテナは、少なくとも一つの方向に平行に伝播する電波(直接波)を受信した時の受信電波の位相角度と、少なくとも一つの方向に平行に伝播する電波が第1の反射面と第2の反射面それぞれで反射した後の二次反射波を受信した時の受信電波の位相角度との位相角度差が[π/2]以内となるように配置されている。アンテナで直接波を受信した時の受信電波の位相とアンテナで二次反射波を受信した時の受信電波の位相との位相差が[π/2]以内となるようにアンテナを配置する配置態様としては、典型的には、反射部材に対するアンテナの配置状態(配置位置や配置方向)を設定する態様が用いられる。
なお、アンテナで直接波を受信した時の受信電波の位相とアンテナで二次反射波を受信した時の受信電波の位相との位相角度差が[π/2]以内であることは、アンテナで受信した直接波の伝播経路の距離とアンテナで受信した二次反射波の伝播経路の距離との伝播距離差が[λ/4](λ:電波の波長)以内であることと等価である。したがって、アンテナで直接波を受信した時の受信電波の位相とアンテナで二次反射波を受信した時の受信電波の位相との位相角度差が[π/2]以内となるようにアンテナを配置する構成には、アンテナで受信した直接波の伝播経路の距離とアンテナで受信した二次反射波の伝播経路の距離との伝播距離差が[λ/4]以内となるようにアンテナを配置する構成が包含される。
本発明では、アンテナで受信される直接波の伝播経路の距離とアンテナで受信される二次反射波の伝播経路の距離との伝播距離差に対応する位相角度差の増加、すなわち、アンテナで合成された合成波の波高値の低減を抑制することができる。これにより、アンテナで二次反射を受信することによって通信可能距離を長くする効果を有効に利用することができる。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an antenna device having the configuration described in
In the present invention, the antenna has a phase angle of a received radio wave when a radio wave propagating in at least one direction (direct wave) is received, and a radio wave propagating in at least one direction is They are arranged such that the phase angle difference with the phase angle of the received radio wave when receiving the secondary reflected wave after being reflected by each of the second reflecting surfaces is within [π / 2]. Arrangement mode in which the antenna is arranged so that the phase difference between the phase of the received radio wave when the direct wave is received by the antenna and the phase of the received radio wave when the secondary reflected wave is received by the antenna is within [π / 2]. As a typical example, a mode in which the antenna arrangement state (arrangement position and arrangement direction) with respect to the reflecting member is set is used.
Note that the phase angle difference between the phase of the received radio wave when the direct wave is received by the antenna and the phase of the received radio wave when the secondary reflected wave is received by the antenna is within [π / 2]. This is equivalent to the fact that the propagation distance difference between the distance of the propagation path of the received direct wave and the distance of the propagation path of the secondary reflected wave received by the antenna is within [λ / 4] (λ: wavelength of the radio wave). Therefore, arrange the antenna so that the phase angle difference between the phase of the received radio wave when receiving the direct wave with the antenna and the phase of the received radio wave when receiving the secondary reflected wave with the antenna is within [π / 2]. In this configuration, the antenna is arranged so that the difference in the propagation distance between the distance of the direct wave propagation path received by the antenna and the distance of the propagation path of the secondary reflected wave received by the antenna is within [λ / 4]. Configuration is included.
In the present invention, the phase angle difference corresponding to the propagation distance difference between the propagation path distance of the direct wave received by the antenna and the propagation path distance of the secondary reflected wave received by the antenna, that is, synthesis by the antenna. It is possible to suppress the reduction of the peak value of the synthesized wave. Thereby, the effect which lengthens communicable distance by receiving secondary reflection with an antenna can be used effectively.
本発明の第4発明は、請求項4に記載された構成を備えるアンテナ装置である。
本発明は、アンテナと反射部材を備えている。アンテナとしては、公知の種々の構成のアンテナを用いることができる。
反射部材は、平面形状に形成された第1の反射面と第2の反射面を有している。第1の反射面と第2の反射面は、180°以下の接続角度で接続されている。第1および第2の反射面は、前記した方法で形成することができる。
そして、アンテナは、アンテナから送信された電波が第1の反射面と第2の反射面それぞれで反射した後の二次反射波のうちの少なくとも一つの二次反射波の伝播方向が、アンテナから電波を送信可能な方向のうちの少なくとも一つの方向と平行になるように配置されている。少なくとも一つの二次反射波の伝播方向がアンテナから電波を送信可能な方向のうちの少なくとも一つの方向と平行になるようにアンテナを配置する配置態様としては、典型的には、反射部材に対するアンテナの配置状態(配置位置や配置方向)を設定する態様が用いられる。
なお、アンテナを反射部材に対して配置した状態において、二次反射波の異なる伝播方向に対して、二次反射の伝播方向がアンテナから電波を送信可能な方向のうちの一つの方向と平行となることがある。
前述したように、電波が第1の反射面と第2の反射面それぞれで反射することにより発生する位相差は、第1の反射面での反射により発生する位相差と第2の反射面での反射により発生する位相差の和(=180°+180°=360°)である。このため、受信部材(受信アンテナ)で受信した、アンテナから送信された電波(直接波)と、アンテナから送信された電波(直接波)を第1の反射面と第2の反射面それぞれで反射させた後の二次反射波の位相差は、アンテナから第1の反射面と第2の反射面を介さない受信部材(受信アンテナ)までの伝播距離と、アンテナから第1の反射面と第2の反射面を介する受信部材(受信アンテナ)までの伝播距離との伝播距離差に対応する。この伝播距離差に対応する位相差は、伝播距離差が小さいほど小さくなる。また、伝播距離差は、アンテナと反射部材との間の距離を短くするほど小さくなる。したがって、アンテナと反射部材を近くに配置するほど、受信部材(受信アンテナ)で受信した直接波と二次反射波の位相差(波形のずれ)が小さくなって、受信部材で受信した直接波と二次反射波を合成した合成波の波高値(受信レベル)が大きくなり、通信可能距離が長くなる。
受信部材(受信アンテナ)で直接波と二次反射波を受信している時には、第1の反射面あるいは第2の反射面で反射した後の一次反射波を受信しないようにアンテナを配置するのが好ましいが、受信部材(受信アンテナ)で合成された合成波の波高値が、受信部材(受信アンテナ)で受信した直接波の波高値より高くなる範囲内で一次反射波の受信を許容するようにアンテナを配置してもよい。この場合、受信部材(受信アンテナ)で直接波を受信する時より、アンテナと反射部材の間の距離を短縮しながら通信可能距離を長くすることができる。
本発明では、アンテナから送信された電波が第1の反射面と第2の反射面それぞれで反射した後の二次反射波のうちの少なくとも一つの二次反射波を、アンテナから電波を送信可能な方向のうちの少なくとも一つの方向と平行な方向に伝播させている。この場合、アンテナに対して少なくとも一つの方向に位置する受信部材(受信アンテナ)は、少なくとも一つの方向に平行に伝播する直接波と二次反射波を受信するため、合成波の波高値(受信レベル)が大きくなる。しかも、合成波の波高値(受信レベル)は、アンテナと反射部材との間の距離が短いほど大きくなる。したがって、アンテナと反射部材との間の距離を短縮しながら、通信可能距離を長くすることができる。また、アンテナと反射部材との間の距離の短縮化によって、アンテナ装置の小型化も可能となる。
本発明は、電波を送信する送信アンテナ装置として好適に用いることができる。
A fourth invention of the present invention is an antenna device having the configuration described in claim 4.
The present invention includes an antenna and a reflecting member. As the antenna, known antennas having various configurations can be used.
The reflecting member has a first reflecting surface and a second reflecting surface formed in a planar shape. The first reflecting surface and the second reflecting surface are connected at a connection angle of 180 ° or less. The first and second reflecting surfaces can be formed by the method described above.
The antenna has a propagation direction of at least one secondary reflected wave of the secondary reflected waves after the radio wave transmitted from the antenna is reflected by the first reflecting surface and the second reflecting surface, respectively. It arrange | positions so that it may become parallel to at least one direction of the directions which can transmit an electromagnetic wave. As an arrangement mode in which the antenna is arranged so that the propagation direction of at least one secondary reflected wave is parallel to at least one of the directions in which radio waves can be transmitted from the antenna, typically, the antenna with respect to the reflecting member is used. A mode of setting the arrangement state (arrangement position and arrangement direction) is used.
In the state where the antenna is arranged with respect to the reflecting member, the propagation direction of the secondary reflection is parallel to one of the directions in which radio waves can be transmitted from the antenna with respect to the propagation directions of the secondary reflected waves. May be.
As described above, the phase difference generated when the radio wave is reflected by each of the first reflecting surface and the second reflecting surface is the difference between the phase difference generated by the reflection at the first reflecting surface and the second reflecting surface. Is the sum of the phase differences generated by reflection (= 180 ° + 180 ° = 360 °). Therefore, the radio wave (direct wave) transmitted from the antenna and the radio wave (direct wave) transmitted from the antenna received by the receiving member (reception antenna) are reflected by the first reflection surface and the second reflection surface, respectively. The phase difference of the secondary reflected wave after being applied is the propagation distance from the antenna to the receiving member (receiving antenna) not passing through the first reflecting surface and the second reflecting surface, and the first reflecting surface and the first reflecting surface from the antenna. This corresponds to the propagation distance difference from the propagation distance to the receiving member (receiving antenna) via the two reflecting surfaces. The phase difference corresponding to this propagation distance difference decreases as the propagation distance difference decreases. Further, the propagation distance difference becomes smaller as the distance between the antenna and the reflecting member is shortened. Therefore, the closer the antenna and the reflecting member are arranged, the smaller the phase difference (waveform deviation) between the direct wave received by the receiving member (receiving antenna) and the secondary reflected wave becomes. The peak value (reception level) of the combined wave obtained by combining the secondary reflected waves is increased, and the communicable distance is increased.
When receiving the direct wave and the secondary reflected wave at the receiving member (receiving antenna), arrange the antenna so that it does not receive the primary reflected wave after being reflected by the first reflecting surface or the second reflecting surface. Although it is preferable, reception of the primary reflected wave is permitted within a range where the peak value of the synthesized wave synthesized by the receiving member (receiving antenna) is higher than the peak value of the direct wave received by the receiving member (receiving antenna). An antenna may be disposed in the antenna. In this case, it is possible to increase the communicable distance while shortening the distance between the antenna and the reflecting member, compared to when receiving a direct wave with the receiving member (receiving antenna).
In the present invention, at least one of the secondary reflected waves after the radio wave transmitted from the antenna is reflected by the first reflecting surface and the second reflecting surface can be transmitted from the antenna. It propagates in a direction parallel to at least one of the different directions. In this case, since the receiving member (receiving antenna) positioned in at least one direction with respect to the antenna receives the direct wave and the secondary reflected wave that propagate in parallel in at least one direction, the peak value of the synthesized wave (receiving) Level) increases. Moreover, the peak value (reception level) of the combined wave increases as the distance between the antenna and the reflecting member is shorter. Therefore, the communicable distance can be increased while shortening the distance between the antenna and the reflecting member. Further, the antenna device can be miniaturized by shortening the distance between the antenna and the reflecting member.
The present invention can be suitably used as a transmission antenna device that transmits radio waves.
本発明の第5発明は、請求項5に記載された構成を備えるアンテナ装置である。
アンテナの後方に人体や金属等の物体が存在する場合には、アンテナの後方に存在する物体がアンテナでの電波の受信動作やアンテナからの電波の送信動作に影響を及ぼす虞がある。
本発明では、アンテナは、アンテナから少なくとも一つの方向に平行に引いた線が第1の反射面あるいは第2の反射面の一方の反射面と交差するように配置されている。
アンテナの配置態様としては、アンテナから複数の方向に引いた線が第1の反射面あるいは第2の反射面と交差するようにアンテナを配置する配置態様や、アンテナから少なくとも一つの方向に平行に引いた線が第1の反射面あるいは第2の反射面と交差するが、他の方向に平行に引いた線の少なくとも一部は第1の反射面および第2の反射面と交差しないようにアンテナを配置する配置態様を用いることができる。
本発明では、少なくとも一つの方向に伝播する電波をアンテナで受信する際あるいはアンテナに対して少なくとも一つの方向に存在する受信部材(受信アンテナ)に電波を送信する際に、アンテナの後方に存在する物体(例えば、人体や金属)による影響を防止することができる。
本発明は、電波を受信する受信アンテナ装置あるいは電波を送信する送信アンテナ装置あるいは電波を送受信する送受信アンテナ装置として用いることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an antenna device having the structure described in claim 5.
When an object such as a human body or a metal exists behind the antenna, the object existing behind the antenna may affect the reception operation of the radio wave from the antenna or the transmission operation of the radio wave from the antenna.
In the present invention, the antenna is arranged so that a line drawn in parallel in at least one direction from the antenna intersects one of the first reflecting surface and the second reflecting surface.
As an antenna arrangement mode, the antenna is arranged such that lines drawn from the antenna in a plurality of directions intersect the first reflection surface or the second reflection surface, or parallel to at least one direction from the antenna. The drawn line intersects the first reflecting surface or the second reflecting surface, but at least a part of the line drawn parallel to the other direction does not intersect the first reflecting surface and the second reflecting surface. An arrangement mode in which an antenna is arranged can be used.
In the present invention, when the radio wave propagating in at least one direction is received by the antenna or when the radio wave is transmitted to the receiving member (reception antenna) existing in at least one direction with respect to the antenna, it exists behind the antenna. The influence by an object (for example, a human body or a metal) can be prevented.
The present invention can be used as a receiving antenna device for receiving radio waves, a transmitting antenna device for transmitting radio waves, or a transmitting / receiving antenna device for transmitting and receiving radio waves.
本発明の第6発明は、請求項6に記載された構成を備えるアンテナ装置である。
アンテナから第1の反射面に直角に引いた線(垂線)が第1の反射面と交差する場合には、アンテナから送信された電波(直接波)の一部が第1の反射面で反射し、一次反射波がアンテナ方向に伝播する。この一次反射波は、直接波と180°の位相差を有しているため、アンテナから送信される電波(直接波)の波高値が一次反射波によって小さくなり、通信可能距離が短くなる虞がある。アンテナから第2の反射面に直角に引いた線(垂線)が第2の反射面と交差する場合も、同様に、通信可能距離が短くなる虞がある。
本発明では、アンテナは、アンテナから第1の反射面に直角に引いた線が第1の反射面と交差しないとともに、アンテナから第2の反射面に直角に引いた線が第2の反射面と交差しないように配置されている。
本発明は、アンテナから送信された電波が第1の反射面あるいは第2の反射面で反射した後の一次反射波がアンテナの方向に伝播されるのを防止している。これにより、アンテナから送信される電波の波高値が一次反射波によって小さくなるのを防止することができ、通信可能距離の低下を防止することができる。
本発明は、電波を送信する送信アンテナ装置あるいは電波を送受信する送受信アンテナ装置として好適に用いることができる。
A sixth invention of the present invention is an antenna device having the configuration described in claim 6.
When a line (perpendicular line) drawn perpendicularly from the antenna to the first reflecting surface intersects the first reflecting surface, a part of the radio wave (direct wave) transmitted from the antenna is reflected by the first reflecting surface. Then, the primary reflected wave propagates in the antenna direction. Since the primary reflected wave has a phase difference of 180 ° with respect to the direct wave, the peak value of the radio wave (direct wave) transmitted from the antenna is reduced by the primary reflected wave, and the communicable distance may be shortened. is there. Similarly, when a line (perpendicular line) drawn perpendicularly from the antenna to the second reflecting surface intersects the second reflecting surface, the communicable distance may be shortened.
In the present invention, the antenna has a line drawn perpendicularly from the antenna to the first reflecting surface not intersecting the first reflecting surface, and a line drawn perpendicularly from the antenna to the second reflecting surface is the second reflecting surface. It is arranged not to intersect.
The present invention prevents the primary reflected wave after the radio wave transmitted from the antenna is reflected by the first reflecting surface or the second reflecting surface from propagating in the direction of the antenna. Thereby, it is possible to prevent the peak value of the radio wave transmitted from the antenna from being reduced by the primary reflected wave, and it is possible to prevent a decrease in the communicable distance.
The present invention can be suitably used as a transmission antenna device that transmits radio waves or a transmission / reception antenna device that transmits and receives radio waves.
本発明の第7発明は、請求項7に記載された構成を備えるアンテナ装置である。
本発明では、第1の反射面と第2の反射面が90°の接続角度で接続されている。なお、90°には、略90°(85°〜95°)が含まれる。
第1の反射面と第2の反射面を90°(略90°を含む)の接続角度で接続することにより、前述した条件が満足されるアンテナの配置領域を用意に判別することができる。これにより、反射部材に対してアンテナを配置する配置作業を容易に行うことができる。
A seventh invention of the present invention is an antenna device having the configuration described in claim 7.
In the present invention, the first reflecting surface and the second reflecting surface are connected at a connection angle of 90 °. Note that 90 ° includes substantially 90 ° (85 ° to 95 °).
By connecting the first reflection surface and the second reflection surface at a connection angle of 90 ° (including substantially 90 °), it is possible to easily determine an antenna arrangement region that satisfies the above-described conditions. Thereby, the arrangement | positioning operation | work which arrange | positions an antenna with respect to a reflection member can be performed easily.
本発明の第8発明は、請求項8に記載された構成を備える非接触型情報記憶装置である。
本発明は、処理回路と、記憶回路と、送信回路、受信回路および送受信回路のうちの少なくとも1つと、アンテナ装置を備えている。そして、アンテナ装置として前述したアンテナ装置のいずれかを用いている。
本発明では、アンテナと反射部材との間の距離を短縮しながら通信可能距離を短くすることができる。また、アンテナと反射部材との間の距離の短縮化にともなって、非接触型情報記憶装置を小型化することができる。
An eighth aspect of the present invention is a non-contact type information storage device having the configuration described in the eighth aspect.
The present invention includes a processing circuit, a memory circuit, at least one of a transmission circuit, a reception circuit, and a transmission / reception circuit, and an antenna device. One of the antenna devices described above is used as the antenna device.
In the present invention, the communicable distance can be shortened while shortening the distance between the antenna and the reflecting member. Further, as the distance between the antenna and the reflecting member is shortened, the non-contact information storage device can be reduced in size.
本発明の第9発明は、請求項9に記載された構成を備える非接触型情報記憶装置である。
本発明では、処理回路と、記憶回路と、送信回路、受信回路および送受信回路のうちの少なくとも1つと、アンテナ装置を構成するアンテナが一体成形されている。そして、一体成形された成形体に、アンテナ装置を構成する反射部材が取り付けられている。
本発明では、一体成形された成形体として市販の非接触型ICタグ、RFIDタグ、ICタグ等を用いることができる。これにより、非接触型情報記憶装置を安価に、簡単に構成することができる。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a non-contact type information storage device having the structure described in claim 9.
In the present invention, the processing circuit, the memory circuit, at least one of the transmission circuit, the reception circuit, and the transmission / reception circuit, and the antenna constituting the antenna device are integrally formed. And the reflecting member which comprises an antenna apparatus is attached to the molded object integrally molded.
In the present invention, a commercially available non-contact type IC tag, RFID tag, IC tag, or the like can be used as the integrally molded body. Thereby, a non-contact type information storage device can be easily configured at low cost.
請求項1〜7に記載のアンテナ装置を用いることにより、アンテナ素子と反射部材との間の距離を短縮しながら通信可能距離を長くすることができる。また、請求項8または9に記載の非接触型情報記憶装置を用いることにより、小型で、通信可能距離が長い非接触型情報記憶装置を得ることができる。
By using the antenna device according to any one of
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。本実施の形態は、公知の非接触型ICタグ(RFIDタグあるいはICタグ等とも呼ばれている)を用いて本発明の非接触型情報記憶装置を構成したものである。なお、以下では、非接触型ICタグ、RFIDタグ、ICタグ等を総称して「非接触型ICタグ」という。
先ず、非接触ICタグ10と非接触型情報読取装置80の一例を図1に示す。図1に示す非接触型ICタグ10と非接触型情報読取装置80は、例えば、UHF帯の電波を用いて通信を行う。
非接触型ICタグ10は、ICチップ20とアンテナ30が一体に成形されている。非接触型ICタグ10は、ラベル形状、タグ形状、カード形状等の種々の形状に成形可能である。図1に示されている非接触型ICタグ10は、ICチップ20とフィルム状のアンテナ30を樹脂によってシート状に一体成形されている。ICチップ20には、CPUにより構成される処理回路21、ROMやRAMにより構成される記憶回路、情報を含む電波をアンテナ30から送信あるいはアンテナ30で受信した電波から情報を検出(復調)するための送受信回路23が設けられている。非接触型ICタグの各回路に電源を供給する手法としては、電池等の内蔵電源から供給する手法やアンテナ30で受信した電波を電源に変換して供給する手法等を用いることができる。
非接触型情報読取装置60は、CPUにより構成される処理回路81、ROMやRAMにより構成される記憶回路82、送受信回路83、アンテナ84を備えている。
非接触型ICタグ10と非接触型情報読取装置80の動作は公知であるため、簡単に説明する。
非接触型情報読取装置80の処理回路81は、送信要求情報を含む電波をアンテナ84から送信する送信動作と、アンテナ84で受信した電波に含まれている情報を検出する受信動作を繰り返しあるいは間欠的に行う。
非接触型ICタグ10の処理回路21は、アンテナ30で受信した電波に含まれている情報を検出する受信動作を間欠的に実行する。あるいは、アンテナ30で電波を受信した場合に受信動作を実行する。非接触型ICタグ10が非接触型情報読取装置80との通信が可能な通信可能範囲内に存在すると、処理回路21は、受信した電波に送信要求情報が含まれていることを検出する。これにより、記憶回路23に書き込まれている情報(例えば、物品を識別する物品識別情報や個人を識別する個人識別情報)を含む電波をアンテナ30から送信する。
非接触型情報読取装置80の処理回路81は、アンテナ84で受信した電波に非接触型ICタグ10に書き込まれている情報が含まれていることを検出すると、検出した情報に基づいて適宜の処理を行う。例えば、物品の搬出や人の入室等を管理している管理装置に、検出した情報(物品識別情報や個人識別情報)を送信する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a non-contact type information storage device of the present invention is configured using a known non-contact type IC tag (also called an RFID tag or an IC tag). Hereinafter, the non-contact type IC tag, the RFID tag, the IC tag, and the like are collectively referred to as “non-contact type IC tag”.
First, an example of the
In the non-contact
The non-contact type
Since the operations of the non-contact
The
The
When the
前述したように、非接触型ICタグ10の後方に物体(人体や金属等)が存在すると、非接触型ICタグ10の記憶回路22に書き込まれている情報を非接触型情報読取装置80で読み取ることができる距離(通信可能距離)が短くなる。この非接触型ICタグ10の後方に存在する物体(人体や金属等)によって通信可能距離が短くなるのを防止する手法としては、非接触型ICタグ10の後方、すなわち、非接触型ICタグ10(詳しくは、非接触型ICタグ10のアンテナ30)と物体との間に反射部材を設ける手法を用いることができる。ここで、非接触型ICタグ10のアンテナ30が、アンテナ30の後方に配置されている反射部材で反射していない電波(「直接波」という)と反射部材で1回反射した後の反射波(「一次反射波」という)を受信して合成する場合には、合成波の波高値を高くして通信可能距離を短くするために、アンテナと反射部材との間の距離を[λ/4](λ:非接触型情報読取装置から送信される電波の波長)付近に調整する必要がある。この場合、アンテナと反射部材との間の距離を短縮するのに限界がある。
As described above, when an object (such as a human body or a metal) is present behind the non-contact
本発明者らは、非接触型ICタグ10の記憶回路22に書き込まれている情報を読み取ることができる距離(通信可能距離)を長くすることができるとともに、非接触型ICタグ10と非接触型ICタグ10の後方(非接触型ICタグ10と物体との間)に配置される反射部材との間の距離を短縮することができる手法について種々検討した結果、非接触型ICタグ10のアンテナ30が、反射部材で2回反射した後の反射波(「二次反射波」という)を受信するように構成することによって、通信可能距離を長くすることができるとともに、アンテナ30と反射部材との間の距離を短縮することができることを見出した。
アンテナ30が二次反射波を受信する状態を図10に示す。図10では、非接触型情報読取装置80(アンテナ84)から送信され、y軸方向に平行に伝播する電波R1、R2を例示的に示している。
図19に示されているように、直接波R2は、反射部材40の第1の反射面41Aで反射して反射波(一次反射波)R2aとなり、さらに、反射部材40の第2の反射面42Aで反射して反射波(二次反射波)R2bとなってアンテナ20の方向に伝播する。すなわち、アンテナ30は、直接波R1と、直接波R2が第1の反射面41Aと第2の反射面42Aそれぞれで反射した後の二次反射波R2bを受信する。電波を2回反射させた場合、2回の反射による位相差は、各反射による位相差の和(=180°+180°=360°)となる。これにより、アンテナ30で直接波R1と二次反射波R2bを受信する場合には、アンテナ30で直接波R1を受信した時の受信電波の位相とアンテナ30で二次反射波R2bを受信した時の受信電波の位相との位相差は、アンテナ30で受信した直接波R1の伝播距離とアンテナ30で受信した二次反射波R2bの伝播距離との伝播距離差に対応する位相差となる。直接波R1の伝播距離は、非接触型情報読取装置80のアンテナ84から送信された電波が、第1の反射面41Aおよび第2の反射面42Aを介さないでアンテナ30に到達する伝播経路の伝播距離である。二次反射波R2bの伝播距離は、非接触型情報読取装置80のアンテナ84から送信された電波が、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aを介してアンテナ30に到達する伝播経路の伝播距離である。
このように、アンテナ30で二次反射波を受信するように構成することにより、反射による位相差に起因する合成波の波高値(受信レベル)の低下を防止することができる。
また、アンテナ30で受信する直接波R1の伝播距離とアンテナ30で受信する二次反射波R2bの伝播距離との伝播距離差は、アンテナ30と反射部材40(第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42A)との間の距離に依存する。すなわち、アンテナ30で受信する直接波R1の伝播距離とアンテナ30で受信する二次反射波R2bの伝播距離との伝播距離差は、アンテナ30と反射部材40との間の距離が短いほど短くなる。このため、アンテナ30で直接波R1と二次反射波R2bを受信する場合には、アンテナ30で直接波R1を受信した時の受信電波の位相とアンテナ30で二次反射波R2bを受信した時の受信電波の位相との位相差は、非接触型ICタグ10のアンテナ30と反射部材40との間の距離が短いほど小さくなる。
ここで、15°(=360°+15°)の位相差を有する2つの電波を合成した合成波の波高値を図11に示す。図11において、破線は、第1の電波[sin(x)]の波高値を示し、一点鎖線は、第1の電波と15°の位相差を有する第2の電波[sin(x−15°)]の波高値を示し、実線は、合成波[sin(x)+sin(x−15°)]の波高値を示している。図11に示されているように、0°あるいは360°に近い位相差を有する2つの電波を合成した合成波の波高値は非常に大きい。
以上のように、アンテナで二次反射波を受信するように構成することにより、アンテナでの合成波の波高値を高め、通信可能距離を長くすることができる。また、アンテナと反射部材との間の距離も短縮することができる。
なお、アンテナで二次反射波とともに一次反射波を受信するように構成する場合には、一次反射波によって合成波の波高値が小さくなる。このため、アンテナで二次反射波を受信し、一次反射を受信しないように構成するのが好ましいが、合成波の波高値が一定値以上となるように一次反射波を受信するように構成してもよい。
The present inventors can increase the distance (communication possible distance) at which information written in the
FIG. 10 shows a state where the
As shown in FIG. 19, the direct wave R <b> 2 is reflected by the first reflecting
Thus, by configuring the
Also, the propagation distance difference between the propagation distance of the direct wave R1 received by the
Here, FIG. 11 shows a peak value of a synthesized wave obtained by synthesizing two radio waves having a phase difference of 15 ° (= 360 ° + 15 °). In FIG. 11, the broken line indicates the peak value of the first radio wave [sin (x)], and the alternate long and short dash line indicates the second radio wave [sin (x−15 °) having a phase difference of 15 ° from the first radio wave. )], And the solid line shows the peak value of the composite wave [sin (x) + sin (x−15 °)]. As shown in FIG. 11, the peak value of the synthesized wave obtained by synthesizing two radio waves having a phase difference close to 0 ° or 360 ° is very large.
As described above, by configuring the antenna to receive the secondary reflected wave, the peak value of the combined wave at the antenna can be increased and the communicable distance can be increased. Also, the distance between the antenna and the reflecting member can be shortened.
When the antenna is configured to receive the primary reflected wave together with the secondary reflected wave, the peak value of the synthesized wave is reduced by the primary reflected wave. For this reason, it is preferable to receive the secondary reflected wave with the antenna and not receive the primary reflection, but it is configured to receive the primary reflected wave so that the peak value of the combined wave becomes a certain value or more. May be.
次に、本発明の非接触型情報記憶装置の一実施の形態の概略構成を図2に示す。本実施の形態は、図1に示されている非接触型ICタグ10に、反射部材40を取り付けて構成されている。なお、説明を簡略化するために、図2では、非接触型ICタグ10のアンテナ30をロッドアンテナで表し、非接触型ICタグ10の処理回路21、記憶回路22、送受信回路23の図示は省略している。また、図2では、説明を簡略化するために、反射部材40の接続部40Aの長さ方向(アンテナ30の長さ方向)をz軸に平行とし、接続部40Aの長さ方向に直角な断面(図2のIII−III線断面)を[x軸−y軸]平面に平行な面として、左右方向をx軸に平行に設定し、上下方向をy軸に平行に設定している。そして、非接触型情報記憶装置の周囲では、y軸に平行な方向に電波が伝播するものとしている。勿論、非接触型情報読取装置80(アンテナ84)に対する非接触型情報記憶装置の配置状態(配置位置や配置角度)によって、非接触型情報記憶装置の周囲における電波の伝播方向は変化する。
非接触型ICタグ10に反射部材40を取り付けることにより、処理回路、記憶回路、送受信回路、アンテナとして、市販の非接触型ICタグ10に一体成形されている処理回路、記憶回路、送受信回路、アンテナを用いることができるため、本発明の非接触型情報記憶装置を簡単に構成することができる。また、アンテナを反射部材に取り付ける作業も容易となる。
アンテナ30は、本発明のアンテナ装置の「アンテナ」あるいは本発明の非接触型情報記憶装置の「アンテナ」に対応する。反射部材40は、本発明のアンテナ装置の「反射部材」あるいは本発明の非接触型情報記憶装置の「反射部材」に対応する。また、処理回路21、記憶回路22、送受信回路23は、それぞれ本発明の非接触型情報記憶装置の「処理回路」、「記憶回路」、「送受信回路」に対応する。
Next, FIG. 2 shows a schematic configuration of an embodiment of the non-contact information storage device of the present invention. In this embodiment, a
By attaching the
The
反射部材40は、第1の反射部材41と第2の反射部材42を有している。第1の反射部材41と第2の反射部材42は、別体に形成してもよいが、一体に形成するのが好ましい。第1の反射部材41の一方側の面には第1の反射面41Aが形成され、第2の反射部材42の一方側の面には第2の反射面42Aが形成される。第1の反射面41Aおよび第2の反射面42Aは、平面形状に形成されている。本実施の形態では、第1の反射面41Aおよび第2の反射面42Aは、アンテナ30の長さ方向(長手方向)に長い長方形に形成されている。図2では、第1の反射面41Aは、長辺の長さ(z軸方向の長さ)がL、短辺の長さがMであり、第2の反射面42Aは、長辺の長さがL、短辺の長さがNである。本実施の形態では、(M<N)に設定されている。勿論、第1の反射面41Aおよび第2の反射面42Aの大きさや形状は適宜選択することができる。なお、第1の反射面41Aの短辺のx軸方向およびy軸方向の長さはMxおよびMyで表し、第2の反射面42Aの短辺のx軸方向及びy軸方向の長さはNxおよびNyで表している(例えば、図3参照)
また、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aは、接続部40Aを中心に接続角度θで接続されている。本実施の形態では、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aは、直線状の接続部40Aで接続されている。第1の反射面41Aと第2の反射面42Aの接続角度θは、180°以下の範囲内の角度に設定される。すなわち、接続部材40の第1の反射面41Aと第2の反射面42Aは、接続部40Aの長さ方向に直角な断面(例えば、図2のIII−III線矢視図である図3)で見て、V字状に接続されている。
第1の反射面41Aと第2の反射面42Aは、電波を反射可能な種々の材料によって形成される。また、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aの形成方法としては、種々の方法を用いることができる。例えば、銀、アルミニウム、銅等の金属によって板状(あるいはシート状)に形成され、接続角度θで接続されている第1および第2の金属板(あるいは金属シート)の互いに対向する面を、第1の反射面41Aおよび第2の反射面42Aとして用いることができる。あるいは、樹脂によって板状(あるいはシート状)に形成され、接続角度θで接続されている第1及び第2の樹脂板(あるいは樹脂シート)の互いに対向する面に銀、アルミニウム、銅等の金属被膜を形成し、形成した金属被膜それぞれの表面を第1の反射面41Aおよび第2の反射面42Aとして用いることができる。
なお、「平面形状の反射面」は、部材の加工精度や被膜成形精度等によって定まる面粗度を有する平らな反射面を意味する。
The
Further, the
The first reflecting
The “planar reflecting surface” means a flat reflecting surface having a surface roughness determined by the processing accuracy of the member, the coating forming accuracy, and the like.
アンテナ30(あるいは非接触型ICタグ10)は、反射部材40の第1の反射面41Aおよび第2の反射面42Aに対向する側(第1の反射面41Aと第2の反射面42Aで挟まれる側)に配置される。なお、図2には図示を省略しているが、アンテナ30(非接触型ICタグ10)を反射部材40に取り付ける取り付け部材が設けられている。アンテナ30(非接触型ICタグ10)を反射部材40に取り付ける取り付け部材としては、種々の構成の取り付け部材を用いることができる。本実施の形態の非接触型情報記憶装置は、アンテナ30と物体(人体や金属)との間に反射部材40が配置されるように、人が携帯し、あるいは、物品に取り付けられる。
前述したように、アンテナ30の後方に物体(人体や金属等)が存在すると、アンテナの後方に存在する物体の影響によって通信可能距離が短くなる虞がある。また、本実施の形態では、少なくとも、x軸に平行な方向に電波が伝播する時に、アンテナで直接波と二次反射波を受信するように構成している。したがって、少なくとも、y軸方向に平行に見た時に、アンテナ30と物体の間が反射部材40で遮蔽されるように(すなわち、アンテナ30からy軸方向に平行に引いた線が第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aと交差するように)、反射部材40の大きさや、アンテナ30(非接触型ICタグ10)に対する反射部材40の配置状態が設定される。例えば、反射部材40のz軸方向の長さ(接続部40Aの長さ方向の長さ方向の一方側の端部40aと他方側の端部40bの間の長さ)Lが、アンテナ30のz軸方向の長さ(長さ方向の一方側の端部30aと他方側の端部30bの間の長さ)Kより大きくなり、反射部材40のx軸方向の長さ(=Mx+Ny)が、アンテナ30のx軸方向の長さJより大きくなるように、反射部材40が形成されている。
The antenna 30 (or non-contact type IC tag 10) is sandwiched between the first reflecting
As described above, when an object (such as a human body or a metal) is present behind the
以上のような構成を備える本実施の形態の非接触型情報記憶装置において、非接触型情報読取装置80(アンテナ84)から送信された電波をアンテナ30で受信する際に、アンテナ30が二次反射波を受信し、一次反射波を受信しない領域について説明する。
先ず、アンテナ30が一次反射波を受信しない領域について、図3〜図5を用いて説明する。図3〜図5は、図2のIII−III線断面図(x軸-y軸平面に平行な断面図)である。また、図3〜図5では、アンテナ30の周囲では、y軸に平行な方向に電波が伝播するものとしている。また、図3〜図5では、説明を簡略化するために、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aの接続部40Aを座標(0,0)に設定し、また、送信部材(送信アンテナ)から送信される電波がy軸に平行に伝播するものとしている。後述する他の図面も同様に設定されている。
なお、以下で説明する、y軸に平行な伝播方向が本発明の「少なくとも一つの方向」に対応する。
図3では、接続角度θが、[90°<θ<180°]の範囲内に設定され、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aの接続部40Aからy軸に平行に引いた線p1と第1の反射面41Aおよび第2の反射面42Aとの間の角度θ1およびθ2が、[0°<θ1<90°]、[0°<θ2<90°]の範囲内に設定されている。図4では、接続角度θが90°に設定され、角度θ1およびθ2が45°に設定されている。図5では、接続角度θが、[0°<θ<90°]の範囲内に設定されている。
In the contactless information storage device of the present embodiment having the above-described configuration, when the
First, the area | region where the
In addition, the propagation direction parallel to the y-axis described below corresponds to “at least one direction” of the present invention.
In FIG. 3, the connection angle θ is set within the range of [90 ° <θ <180 °], and is drawn in parallel to the y-axis from the
接続部40Aの長さ方向に直角な断面で見て、図3に示す形状を有する反射部材40を使用する場合には、第1の反射面41Aで反射した後の一次反射波と第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信する領域が存在する。
第1の反射面41Aで反射した後の一次反射波を受信する領域の第1の境界は、電波A1が第1の反射面41Aの端部41aで反射した後の反射波A2の伝播方向である。第1の反射面41Aで反射した後の一次反射波を受信する領域の第2の境界は、電波P1が第1の反射面41Aの接続部40Aで反射した後の反射波P2の伝播方向である。すなわち、第1の反射面41Aで反射した後の一次反射波を受信しない領域は、yの座標値が、反射波A2の伝播方向である線a2より大きい領域と、反射波P2の伝播方向である線p2より小さい領域である。
第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信する領域の第1の境界は、電波B1が第2の反射面42Aの端部42aで反射した後の反射波B2の伝播方向である。第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信する領域の第2の境界は、電波P1が第2の反射面41Aの接続部40Aで反射した後の反射波P3の伝播方向である。すなわち、第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信しない領域は、yの座標値が、反射波B2の伝播方向である線b2より大きい領域と、反射波P3の伝播方向である線p3より小さい領域である。
なお、前述したように、本実施の形態では、少なくとも、y軸方向に平行に見た時に、アンテナ30と人体や金属等の物体との間が反射部材40で遮蔽されるように、アンテナ30が反射部材40に対して配置される。すなわち、アンテナ30は、第1の反射面41Aの端部41aからy軸に平行に引いた線a1と、第2の反射面42Aからy軸に平行に引いた線b1の間の領域に配置される。すなわち、xの座標値が、(Mx=M・sinθ1)より小さく、(Nx=N・sinθ2)より大きい領域に配置される。
したがって、図3に示す反射部材40を使用する場合には、第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信しない領域は、線a1、a2、b1、b2により囲まれる領域Q1と、線a1、a2、p3により囲まれる領域Q2と、線b1、b2、p2により囲まれる領域Q3である。
When the reflecting
The first boundary of the region that receives the primary reflected wave after being reflected by the first reflecting
The first boundary of the region that receives the primary reflected wave after being reflected by the second reflecting
As described above, in the present embodiment, at least when viewed in parallel with the y-axis direction, the
Therefore, when the reflecting
なお、図3に示す各線は、以下のように表される。
電波A1の伝播方向を示す線a1は、[1式]で表される。
反射波A2の伝播方向を示す線a2は、[2式]で表される。
電波B1の伝播方向を示す線b1は、[3式]で表される。
反射波B2の伝播方向を示す線b2は、[4式]で表される。
反射波P2の伝播方向を示す線p2は、[5式]で表される。
反射波P3の伝播方向を示す線p3は、[6式]で表される。
A line a1 indicating the propagation direction of the radio wave A1 is expressed by [Expression 1].
A line a2 indicating the propagation direction of the reflected wave A2 is expressed by [Expression 2].
A line b1 indicating the propagation direction of the radio wave B1 is expressed by [Expression 3].
A line b2 indicating the propagation direction of the reflected wave B2 is expressed by [Expression 4].
A line p2 indicating the propagation direction of the reflected wave P2 is expressed by [Expression 5].
A line p3 indicating the propagation direction of the reflected wave P3 is expressed by [Expression 6].
接続部40Aの長さ方向に直角な断面で見て、図4に示す形状を有する反射部材40を使用する場合には、第1の反射面41Aで反射した後の一次反射波と第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信する領域が存在する。
第1の反射面41Aで反射した後の一次反射波を受信する領域の境界は、電波A1が第1の反射面41Aの端部41aで反射した後の反射波A2の伝播方向である。すなわち、第1の反射面41Aで反射した後の一次反射波を受信しない領域は、yの座標値が、反射波A2の伝播方向である線a2より大きい領域である。
第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信する領域の境界は、電波B1が第2の反射面42Aの端部42aで反射した後の反射波B2の伝播方向である。すなわち、第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信しない領域は、yの座標値が、反射波B2の伝播方向である線b2より大きい領域である。
したがって、図4に示す反射部材40を使用する場合には、第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信しない領域は、線a1、b1、b2により囲まれる領域Q1である。
なお、図4に示す各線は、以下のように表される。
電波A1の伝播方向を示す線a1は、[7式]で表される。
電波B1の伝播方向を示す線b1は、[8式]で表される。
反射波B2の伝播方向を示す線b2は、[9式]で表される。
The boundary of the region that receives the primary reflected wave after being reflected by the first reflecting
The boundary of the region that receives the primary reflected wave after being reflected by the second reflecting
Therefore, when the reflecting
Each line shown in FIG. 4 is expressed as follows.
A line a1 indicating the propagation direction of the radio wave A1 is expressed by [Expression 7].
A line b1 indicating the propagation direction of the radio wave B1 is expressed by [Equation 8].
A line b2 indicating the propagation direction of the reflected wave B2 is expressed by [Equation 9].
接続部40Aの長さ方向に直角な断面で見て、図5に示す形状を有する反射部材40を使用する場合には、第1の反射面41Aで反射した後の一次反射波と第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信する領域が存在する。
第1の反射面41Aで反射した後の一次反射波を受信する領域の境界は、電波A1が第1の反射面41Aの端部41aで反射した後の反射波A2の伝播方向である。すなわち、第1の反射面41Aで反射した後の一次反射波を受信しない領域は、yの座標値が、反射波A2の伝播方向である線a2より大きい領域である。
第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信する領域の境界は、電波B1が第2の反射面42Aの端部42aで反射した後の反射波B2の伝播方向である。すなわち、第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信しない領域は、yの座標値が、反射波B2の伝播方向である線b2より大きい領域である。
したがって、図5に示す反射部材40を使用する場合には、第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信しない領域は、線a1、a2、b1、b2により囲まれる領域Q1である。
なお、図5に示す各線は、以下のように表される。
電波A1の伝播方向を示す線a1は[1式]で表され、電波B1の伝播方向を示す線b1は[3式]で表される。
反射波A2の伝播方向を示す線a2は、[10式]で表される。
反射波B2の伝播方向を示す線b2は、[11式]で表される。
The boundary of the region that receives the primary reflected wave after being reflected by the first reflecting
The boundary of the region that receives the primary reflected wave after being reflected by the second reflecting
Therefore, when the reflecting
Each line shown in FIG. 5 is expressed as follows.
A line a1 indicating the propagation direction of the radio wave A1 is expressed by [Expression 1], and a line b1 indicating the propagation direction of the radio wave B1 is expressed by [Expression 3].
A line a2 indicating the propagation direction of the reflected wave A2 is expressed by [Expression 10].
A line b2 indicating the propagation direction of the reflected wave B2 is represented by [Expression 11].
次に、アンテナ30が二次反射を受信する領域について、図6により説明する。
y軸に平行に伝播する電波A1が第1の反射面41Aで反射した後の反射波A2の傾きは、−(2・θ1−90°)である。y軸に平行に伝播する電波が第1の反射面41Aと第2の反射面42Aそれぞれで反射するためには、y軸に平行に伝播する電波が第1の反射面41Aで反射した後の反射波の伝播方向を示す線が第2の反射面と交差する必要がある。ここで、第2の反射面42Aの傾きは、−(90°−θ2)で表される。したがって、y軸に平行に伝播する電波が第1の反射面41Aで反射し、さらに第2の反射面42Aで反射するためには、[(90°−θ2)>(2・θ1−90°)]を満足する必要がある。
同様に、y軸に平行に伝播する電波が第2の反射面42Aで反射し、さらに第1の反射面41Aで反射するためには、[(90°−θ1)>(2・θ2−90°)]を満足する必要がある。
Next, a region where the
The inclination of the reflected wave A2 after the radio wave A1 propagating parallel to the y-axis is reflected by the first reflecting
Similarly, in order for a radio wave propagating parallel to the y-axis to be reflected by the second reflecting
図6に示す反射部材40において、y軸に平行に伝播する電波が第1の反射面41Aで反射し、さらに第2の反射面42Aで反射した後の二次反射波を受信する領域の第1の境界は、電波C1が第1の反射面41Aで反射した後の反射波C2が第2の反射面42Aの端部42aで反射した後の反射波C3の伝播方向である。y軸に平行に伝播する電波が第1の反射面41Aで反射し、さらに第2の反射面42Aで反射した後の二次反射波を受信する領域の第2の境界は、電波P1が第1の反射面41Aの接続部40Aおよび第2の反射面42Aの接続部40Aで反射した後の反射波P2の伝播方向である。反射波P2の伝播方向は、反射波C3の伝播方向と平行である。すなわち、第1の反射面41Aで反射した、さらに第2の反射面42Aで反射した後の二次反射波を受信する領域は、yの座標値が、反射波P2の伝播方向である線p2より小さく、且つ、反射波C3の伝播方向である線c3より大きい領域である。
また、y軸に平行に伝播する電波が第2の反射面42Aで反射し、さらに第1の反射面41Aで反射した後の二次反射波を受信する領域の第1の境界は、電波D1が第2の反射面42Aで反射した後の反射波D2が第1の反射面41Aの端部41aで反射した後の反射波D3の伝播方向である。y軸に平行に伝播する電波が第2の反射面42Aで反射し、さらに第1の反射面41Aで反射した後の二次反射波を受信する領域の第2の境界は、電波P1が第2の反射面42Aの接続部40Aおよび第1の反射面41Aの接続部40Aで反射した後の反射波P3の伝播方向である。反射波P3の伝播方向は、反射波D3の伝播方向と平行である。すなわち、第2の反射面42Aで反射し、さらに第1の反射面41Aで反射した後の二次反射波を受信する領域は、yの座標値が、反射波P3の伝播方向である線p3より小さく、且つ、反射波D3の伝播方向である線d3より大きい領域である。
したがって、図6に示す反射部材40を使用する場合には、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aそれぞれで反射した後の二次反射波を受信する領域は、線b1、p2、第2の反射面42Aを表す線42qにより囲まれる領域R1と、線a1、p3、第1の反射面41Aを表す線41qにより囲まれる領域R2である。
In the reflecting
In addition, the first boundary of the region where the radio wave propagating parallel to the y-axis is reflected by the second reflecting
Therefore, when the reflecting
なお、図6に示す各線は、以下のように表される。
電波A1の伝播方向を示す線a1は[1式]で表され、電波B1の伝播方向を示す線bは[3式]で表される。
反射波P2の伝播方向を示す線p2は、[12式]で表される。
反射波P3の伝播方向を示す線p3は、[13式]で表される。
第1の反射面41Aを示す線41qは、[14式]で表される。
第2の反射面42Aを示す線42qは、[15式]で表される。
A line a1 indicating the propagation direction of the radio wave A1 is expressed by [Expression 1], and a line b indicating the propagation direction of the radio wave B1 is expressed by [Expression 3].
A line p2 indicating the propagation direction of the reflected wave P2 is expressed by [Expression 12].
A line p3 indicating the propagation direction of the reflected wave P3 is expressed by [Equation 13].
A
A
本実施の形態の非接触型情報記憶装置において、非接触型情報読取装置80(アンテナ84)から送信された電波をアンテナ30で受信する際に、アンテナ30が二次反射波を受信し、一次反射波を受信しない領域は、前述した、アンテナ30が一次反射波を受信しない領域とアンテナ30が二次反射波を受信する領域が重なっている領域である。
アンテナ30が二次反射を受信し、一次反射波を受信しない領域について、図7〜図9を用いて説明する。
図7では、接続角度θが、[90°<θ<180°]の範囲内に設定され、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aの接続部40Aからy軸に平行に引いた線p1と第1の反射面41Aおよび第2の反射面42Aとの間の角度θ1およびθ2が、[0°<θ1<90°]、[0°<θ2<90°]の範囲内に設定されている。図8では、接続角度θが90°に設定され、角度θ1およびθ2が45°に設定されている。図9では、接続角度θが、[0°<θ<90°]の範囲内に設定されている。
In the contactless information storage device of the present embodiment, when the
A region where the
In FIG. 7, the connection angle θ is set within a range of [90 ° <θ <180 °], and is drawn in parallel to the y-axis from the
図7に示す反射部材40を使用する場合、y軸に平行に伝播する電波が第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信しない領域は、第1の反射面41Aで反射した後の一次反射波を受信する領域の境界と、第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信する領域の境界と、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aの配置領域の境界によって定まる。第1の反射面41Aで反射した後の一次反射波を受信する領域の境界は、電波A1が第1の反射面41Aの端部41aで反射した後の反射波A2の伝播方向を示す線a2である。第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信する領域の境界は、電波B1が第2の反射面42Aの端部42aで反射した後の反射波B2の伝播方向を示す線b2である。第1の反射面41Aと第2の反射面42Aの配置領域の境界は、第1の反射面41Aの端部41aからy軸に平行に引いた線a1と、第2の反射面42Aからy軸に平行に引いた線b1である。すなわち、第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信しない領域は、yの座標値が、反射波A2の伝播方向を示す線a2および反射波B2の伝播方向を示す線b2より大きく、xの座標値が、線a1より小さく、線b1より大きい領域Q1である。
また、y軸に平行に伝播する電波が第1の反射面41Aと第2の反射面42Aそれぞれで反射した後の二次反射波を受信する領域は、第1の反射面41Aで反射し、さらに第2の反射面42Aで反射した後の二次反射波を受信する領域の境界と、第2の反射面42Aで反射し、さらに第1の反射面41Aで反射した後の二次反射を受信する領域の境界と、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aの配置領域の境界によって定まる。第1の反射面41Aで反射し、さらに第2の反射面42Aで反射した後の二次反射を受信する領域の境界は、電波P1が第1の反射面41Aの接続部40Aおよび第2の反射面42Aの接続部40Aで反射した後の反射波P2の伝播方向を示す線p2である。線p2は、第1の反射面41Aで反射し、さらに第2の反射面42Aで反射した後の反射波の伝播方向を示す線(例えば、反射波C3の伝播方向を示す線c2)と平行である。第2の反射面42Aで反射し、さらに第1の反射面41Aで反射した後の二次反射を受信する領域の境界は、電波P1が第2の反射面42Aの接続部40Aおよび第1の反射面41Aの接続部40Aで反射した後の反射波P3の伝播方向を示す線p3である。線p3は、第2の反射面42Aで反射し、さらに第1の反射面41Aで反射した後の反射波の伝播方向を示す線(例えば、反射波D3の伝播方向を示す線d2)と平行である。すなわち、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aそれぞれで反射した後の二次反射波を受信する領域は、yの座標値が、反射波P2の伝播方向を示す線p2より小さく、xの座標値が、線b1より大きい領域R1と、yの座標値が、反射波P3の伝播方向を示す線p3より小さく、xの座標値が、線a1より小さい領域R2である。
したがって、図7に示す反射部材40を使用する場合、二次反射波を受信し、一次反射はを受信しない領域は、領域Q1と領域R1が重なっている領域W1である。領域W1は、線a2、b2、p2、b1で囲まれている。
なお、図7に示す各線を表す式は、前述したとおりである。
When the reflecting
In addition, the region that receives the secondary reflected wave after the radio wave propagating parallel to the y-axis is reflected by the first reflecting
Therefore, when the reflecting
In addition, the formula showing each line shown in FIG. 7 is as described above.
図8に示す反射部材40を使用する場合、y軸に平行に伝播する電波が第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信しない領域は、端部41a、42aのうちyの座標値が大きい(物体からの距離が長い)方の端部で反射した後の反射波の伝播方向を示す線(図8に示す反射部材40では、第2の反射面42Aの端部42aで反射した後の反射波B2の伝播方向を示す線b2)と、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aの配置領域の境界を示す線a1、b1によって定まる。すなわち、第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信しない領域は、yの座標値が、反射波B2の伝播方向を示す線b2より大きく、xの座標値が、線a1より小さく、線b1より大きい領域Q1である。
また、y軸に平行に伝播する電波が第1の反射面41Aと第2の反射面42Aそれぞれで反射した後の二次反射波を受信する領域は、端部41a、42aのうちyの座標値が小さい(物体からの距離が短い)方の端部で反射した後の反射波(一次反射)の伝播方向を示す線と、この反射波がさらに反射した後の反射波(二次反射波)の伝播方向を示す線(図8に示す反射部材40では、第1の反射面41Aの端部41aで反射した反射波A2の伝播方向を示す線a2と、反射波A2がさらに第2の反射面42Aで反射した後の反射波A3の伝播方向を示す線b2)と、端部41a、42aのうちyの座標値が小さい方の端部の配置位置を示す線(図8に示す反射部材40では、第1の反射面41Aの端部41aの配置位置を示す線a1)によって定まる。すなわち、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aそれぞれで反射した後の二次反射波を受信する領域は、yの座標値が、反射波A2の伝播方向を示す線a2より大きく、xの座標値が、線a1より小さく、反射波A3の伝播方向を示す線a3より大きい領域R1である。
したがって、図8に示す反射部材40を使用する場合、二次反射波を受信し、一次反射を受信しない領域は、領域Q1と領域R1が重なっている領域W1である。領域W1は、線a1、a3、b2で囲まれている。
なお、図8に示す線a2は、[16式]で表される。
線a3は、[17式]で表される。
線a1、b1、b2を表す式は、前述したとおりである。
When the reflecting
Further, the region that receives the secondary reflected wave after the radio wave propagating in parallel to the y-axis is reflected by the first reflecting
Therefore, when the reflecting
In addition, the line a2 shown in FIG. 8 is expressed by [Expression 16].
The line a3 is expressed by [Expression 17].
The expressions representing the lines a1, b1, and b2 are as described above.
図9に示す反射部材40を使用する場合、y軸に平行に伝播する電波が第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信しない領域は、第1の反射面41Aで反射した後の一次反射波を受信する領域の境界と、第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信する領域の境界と、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aの配置領域の境界によって定まる。第1の反射面41Aで反射した後の一次反射波を受信する領域の境界は、電波A1が第1の反射面41Aの端部41aで反射した後の反射波A2の伝播方向を示す線a2である。第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信する領域の境界は、電波B1が第2の反射面42Aの端部42aで反射した後の反射波B2の伝播方向を示す線b2である。すなわち、第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信しない領域は、yの座標値が、反射波A2の伝播方向を示す線a2および反射波B2の伝播方向を示す線b2より大きく、xの座標値が、線a1より小さく、線b1より大きい領域Q1である。
When the reflecting
また、y軸に平行に伝播する電波が第1の反射面41Aと第2の反射面42Aそれぞれで反射した後の二次反射波を受信する領域は、第1の反射面41Aで反射し、さらに第2の反射面42Aで反射した後の二次反射波を受信する領域の境界と、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aそれぞれで反射し、さらに第1の反射面41Aで反射した後の反射波(三次反射波)を受信する領域の境界と、第2の反射面42Aで反射し、さらに第1の反射面41Aで反射した後の二次反射を受信する領域の境界と、第2の反射面42Aと第1の反射面41Aそれぞれで反射し、さらに第2の反射面で反射した後の反射波(三次反射波)を受信する領域の境界と、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aの配置領域の境界によって定まる。
第1の反射面41Aで反射し、さらに第2の反射面42Aで反射した後の二次反射を受信する領域の境界は、電波A1が第1の反射面41Aの接続部40aで反射し(反射波A2)、さらに第2の反射面42Aで反射した後の反射波A3の伝播方向を示す線a3である。第1の反射面41Aと第2の反射面42Aそれぞれで反射し、さらに第1の反射面41Aで反射した後の三次反射波(3回反射した反射波)を受信する領域の境界は、電波E1が第1の反射面41Aで反射した後(反射波E2)第2の反射面42Aで反射し(反射波E3)、さらに第1の反射面41Aの端部41aで反射した後の反射波E4の伝播方向を示す線e4と平行であり、第1の反射面41Aの接続部40Aを通る線e5である。第2の反射面42Aで反射し、さらに第1の反射面41Aで反射した後の二次反射を受信する領域の境界は、電波B1が第2の反射面42Aの接続部40bで反射し(反射波B2)、さらに第1の反射面41Aで反射した後の反射波B3の伝播方向を示す線b3である。第2の反射面42Aと第1の反射面41Aそれぞれで反射し、さらに第2の反射面42Aで反射した後の三次反射波を受信する領域の境界は、電波F1が第2の反射面42Aで反射した後(反射波F2)第1の反射面41Aで反射し(反射波F3)、さらに第2の反射面42Aの端部42aで反射した後の反射波F4の伝播方向を示す線f4と平行であり、第2の反射面42Aの接続部40Aを通る線f5である。すなわち、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aそれぞれで反射した後の二次反射波を受信する領域は、yの座標値が、反射波A3の伝播方向を示す線a3および反射波B3の伝播方向を示す線b3より小さく、線e5および線f5より大きく、xの座標値が、a1より小さく、線b1より大きい領域R1である。
したがって、図9に示す反射部材40を使用する場合、二次反射波を受信し、一次反射を受信しない領域は、領域Q1と領域R1が重なっている領域W1である。領域W1は、線a1、a2、a3、b1、b2、b3、e5、f5で囲まれている。
なお、図9に示す線a3は、[18式]で表される。
線b3は、[19式]で表される。
線e5は、[20式]で表される。
線f5は、[21式]で表される。
線a1、a2、b1、b2を表す式は、前述したとおりである。
In addition, the region that receives the secondary reflected wave after the radio wave propagating parallel to the y-axis is reflected by the first reflecting
At the boundary between the regions that receive the secondary reflection after being reflected by the first reflecting
Therefore, when the reflecting
A line a3 illustrated in FIG. 9 is expressed by [18 formulas].
The line b3 is expressed by [Equation 19].
The line e5 is expressed by [Expression 20].
The line f5 is expressed by [Expression 21].
The expressions representing the lines a1, a2, b1, and b2 are as described above.
以上のようにして定めた領域W1にアンテナ30を配置することにより、y軸に平行に伝播する電波(少なくとも一つの方向に伝播する電波)が第1の反射面41Aと第2の反射面42Aそれぞれで反射した後の二次反射波を受信し、第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信しないようにアンテナを配置することができる。
例えば、図10に示すようにアンテナ30を配置する。この場合、伝播経路b1に沿って伝播する電波R1(直接波)は、第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射することなくアンテナ30で受信される。また、伝播経路a1に沿って伝播する電波r2(直接波)は、第1の反射面41Aで反射した後一次反射波R2aとして伝播する。そして、一次反射波R2aは、第2の反射面42Aで反射した後二次反射波R2bとして伝播し、アンテナ30で受信される。2回の反射による位相差は360°であるため、アンテナ30で受信した直接波R1と二次反射波R2bを合成した合成波の波高値は、アンテナ30で受信した直接波R1と二次反射波R2bの伝播距離差に依存する。
By arranging the
For example, the
ここで、アンテナ30で受信する直接波と二次反射波の伝播経路を図12により説明する。図12では、アンテナ30は、直接波R1と、直接波R2が第1の反射面41Aと第2の反射面42Aそれぞれで反射した後の二次反射波R2(3)を受信する。また、図12では、接続角度θが[90°<θ<180°]の範囲内に設定され、角度θ1およびθ2が、[0°<θ1<90°]、[0°<θ2<90°]の範囲内に設定されている。
いま、y軸に平行に伝播する電波R1、R2は同じ伝播経路を伝播してくるものとし、アンテナ30の中心点をz0(x0,y0)、電波R2が伝播する伝播経路上の、点z0とy座標が同じである点をz1(x1,y0)、第1の反射面41A上の反射点をz2(x1,y2)、第2の反射面42A上の反射点をz3(x3,y3)とする。
この場合、アンテナ30で受信する直接波R1と二次反射波R2(3)の伝播距離差は、点z1と点z2の間の伝播経路1の伝播距離1、点z2とz3の間の伝播経路2の伝播距離2、点z2と点z0の間の伝播経路3の伝播距離3の和である。なお、図7で説明したように、伝播経路1の傾きは[−tan(2・θ1−90°)]であり、伝播経路3の傾きは[−tan(90°−θ4)=−tan(2・θ1+2・θ2−270°)]である。
伝播経路1〜伝播経路3の伝播距離1〜伝播距離3は、点z0〜z3の座標を用いて以下のように表される。
そこで、アンテナで合成される合成波の波高値を適切な範囲内とすることができる有効伝播距離差について検討する。
Here, the propagation path of the direct wave and the secondary reflected wave received by the
Now, it is assumed that the radio waves R1 and R2 propagating parallel to the y-axis propagate along the same propagation path, the center point of the
In this case, the propagation distance difference between the direct wave R1 and the secondary reflected wave R2 (3) received by the
Therefore, the effective propagation distance difference that can keep the peak value of the synthesized wave synthesized by the antenna within an appropriate range is examined.
位相差△θを有する2つの電波を合成した合成波は、以下のように表される。
一般的に、有効限界は、[−3db](=1/2)を基準に設定される。本実施の形態では、合成波の波高値が、直接波の波高値の最大値から最大値の半分(1/2)の半分(1/2)低下した値に近い値であって、三角関数で扱い易い値、
すなわち、
なお、伝播距離は、電波の波長λを用いて、以下の式により位相角(ラジアン)で表すことができる。
以上のことから、アンテナ30で受信する直接波と二次反射波の位相差が90°以内となるように[−90°≦位相差≦90°]、あるいは、アンテナで受信する直接波と二次反射の伝播距離差が(λ/4)以内、すなわち、
Generally, the effective limit is set based on [−3 db] (= ½). In the present embodiment, the peak value of the synthesized wave is a value close to a value that is half (1/2) lower than the maximum value of the peak value of the direct wave, and is a trigonometric function. Easy to handle,
That is,
The propagation distance can be expressed by a phase angle (radian) by the following formula using the wavelength λ of the radio wave.
From the above, the phase difference between the direct wave received by the
以上では、アンテナ30で電波を受信する受信アンテナとして用いた場合について説明したが、本実施の形態のアンテナ3は、電波を送信する送信アンテナとして用いることもできる。
以下に、アンテナ30から電波を送信する場合について、図13により説明する。
アンテナ30の後方に、180度以下の接続角度で接続されている第1の反射面41Aと第2の反射面42Aを有する反射部材40に配置することにより、アンテナ30から送信された電波が第1の反射面と第2の反射面それぞれで反射した後の二次反射波のうちの少なくとも一つの二次反射波の伝播方向を、アンテナから送信される電波の伝播方向の少なくとも一つの方向と平行に設定することができる。
例えば、図13に示されているように、アンテナ30から送信された電波S2が、第2の反射面42Aに入射し、一次反射波S2aとして伝播する。そして、一次反射波S2aが、第1の反射面41Aに入射し、二次反射波S2bとしてy軸に平行な方向に伝播する。この場合、アンテナ30に対してy軸方向に存在する受信部材(例えば、非接触型情報読取装置80アンテナ84)はアンテナ30から送信された電波のうちy軸方向に伝播する電波S1(直接波)と、電波S2が第1の反射面41Aと第2の反射面42Aそれぞれで反射した後y軸方向に伝播する二次反射波S2bを受信し、受信した直接波S1と二次反射波S2bを合成する。二次反射波の反射により位相差は360°であるため、合成波の波高値は、直接波S1のみを受信する時より高くなる。したがって、通信可能距離が長くなる。
Although the case where the
Hereinafter, a case where radio waves are transmitted from the
By arranging the first reflecting
For example, as shown in FIG. 13, the radio wave S2 transmitted from the
ここで、アンテナ30が反射部材40に対して図17に示されているように配置されている場合を考える。図17では、アンテナ30から第1の反射面41Aに直角に引いた線(垂線)が第1の反射面41Aと交差し、また、アンテナ30から第2の反射面42Aに直角に引いた線(垂線)が第2の反射面42Aと交差するように、アンテナ30が反射部材40に対して配置されている。
このような配置状態でアンテナ30から電波が送信されると、アンテナ30から送信される電波のうち、第1の反射面41Aに直角な方向に平行に伝播する電波T2が第1の反射面41Aで反射する。この時、電波T2は、第1の反射面41Aに対して直角(入射角度=0°)に入射するため、反射波(一次反射波)は、第1の反射面41Aに直角な方向、すなわち、アンテナ30の方向に伝播する。アンテナ30から送信される電波のうち、第2の反射面42Aに直角な方向に平行に伝播する電波T3についても同様に、一次反射波が、第2の反射面42Aに直角な方向、すなわち、アンテナ30の方向に伝播する。前述したように、一次反射波は、反射による位相差が180°である。このため、アンテナ30から送信される電波T1の波高値が、第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波によって小さくなり、通信可能距離が短くなる。
Here, consider a case where the
When a radio wave is transmitted from the
そこで、本実施の形態では、図13に示すように、アンテナ30から第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aに直角に引いた線(垂線)が第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aと交差しないようにアンテナ30を配置している。
すなわち、アンテナ30から送信された電波が第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波がアンテナ30の方向に伝播しない領域にアンテナ30を配置している。アンテナ30から送信された電波が第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波がアンテナ30の方向に伝播しない領域は、アンテナ30から送信された電波が第1の反射面41Aで反射した後の一次反射波がアンテナ30の方向に伝播しない領域と、アンテナ30から送信された電波が第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波がアンテナ30の方向に伝播しない領域を有している。アンテナ30から送信された電波が第1の反射面41Aで反射した後の一次反射波がアンテナ30の方向にう伝播しない領域の境界は、第1の反射面41Aの端部41aから、第1の反射面41Aに直角に引いたい線g1によって決定される。また、アンテナ30から送信された電波が第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波がアンテナ30の方向に伝播しない領域の境界は、第2の反射面42Aの端部42aから、第2の反射面42Aに直角に引いた線h1によって決定される。すなわち、アンテナ30から送信された電波が第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波がアンテナ30の方向に伝播しない領域は、yの座標値が、線gおよび線h1より高い領域V1である。
このように、アンテナ30から送信された電波が第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波がアンテナ30の方向に伝播しない領域にアンテナ30を配置した場合、非接触型情報記憶装置から、少なくとも一つの方向に平行に直接波と二次反射波が伝播する。例えば、図17に示すように、アンテナ30から送信された電波の一部T2は、y軸の方向に平行に伝播する。また、アンテナ30から送信された電波のうちの一部T2は、第2の反射面42Aと第2の反射面41Aそれぞれで反射された後に二次反射波T2bとしてy軸の方向に平行に伝播する。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 13, a line (perpendicular line) drawn perpendicularly from the
That is, the
As described above, when the
本実施の形態のアンテナ30を受信アンテナおよび送信アンテナとして用いる場合の、アンテナ30の反射部材40に対する配置領域について図14〜図16を用いて説明する。図14〜図16では、アンテナ30で電波を受信する際に、アンテナ30が一次反射波を受信しないで二次反射波を受信し、アンテナ30から電波を送信する際に、一次反射波を受信しない領域にアンテナ30を配置している。すなわち、アンテナ30が電波を受信する際に、アンテナ30が一次反射を受信しない領域と、アンテナ30が二次反射を受信する領域と、アンテナ30が電波を送信する際に、アンテナ30が一次反射を受信しない域が重なった領域にアンテナを配置している。
図14では、接続角度θが、[90°<θ<180°]の範囲内に設定され、角度θ1およびθ2が、[0°<θ1<90°]、[0°<θ2<90°]の範囲内に設定されている。図15では、接続角度θが90°に設定され、角度θ1およびθ2が45°に設定されている。図16では、接続角度θが、[0°<θ<90°]の範囲内に設定されている。
An arrangement region of the
In FIG. 14, the connection angle θ is set in the range of [90 ° <θ <180 °], and the angles θ1 and θ2 are [0 ° <θ1 <90 °] and [0 ° <θ2 <90 °]. It is set within the range. In FIG. 15, the connection angle θ is set to 90 °, and the angles θ1 and θ2 are set to 45 °. In FIG. 16, the connection angle θ is set within the range of [0 ° <θ <90 °].
図14に示す反射部材40を使用してアンテナ30で電波を受信する場合には、前述したように、第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信しない領域は、yの座標値が、反射波A2の伝播方向を示す線a2および反射波B2の伝播方向を示す線b2より大きく、xの座標値が、線a1より小さく、線b1より大きい領域Q1である。また、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aそれぞれで反射した後の二次反射波を受信する領域は、yの座標値が、反射波P2の伝播方向を示す線p2より小さく、xの座標値が、線b1より大きい領域R1と、yの座標値が、反射波P3の伝播方向を示す線p3より小さく、xの座標値が、線a1より小さい領域R2である。
一方、図14に示す反射部材40を使用してアンテナ30から電波を送信する場合、アンテナ30から送信された電波が第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波がアンテナ30の方向に伝播しない領域は、第1の反射面41Aの端部41aから、第1の反射面41Aに直角に引いたい線g1と、第1の反射面41Aの接続部40Aから、第1の反射面41Aに直角に引いた線g2と、第2の反射面42Aの端部42aから、第2の反射面42Aに直角に引いた線h1と、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aの配置領域を示す線a1、b1によって決定される。すなわち、アンテナ30から送信された電波が第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波がアンテナ30の方向に伝播しない領域は、yの座標値が、線g1および線h1より高い領域V1と、yの座標値が、線g2より小さく、線h1より大きく、xの座標値が、線bより大きい領域V2である。
したがって、図14に示す反射部材40を使用する場合、受信時に、一次反射波を受信しないで、二次反射波を受信し、送信時に、一次反射波を受信しない領域は、領域Q1と領域R1と領域V2が重なっている領域W1である。領域W1は、線a2、b1、g2、h1で囲まれている。
When the radio wave is received by the
On the other hand, when the radio wave is transmitted from the
Therefore, when the reflecting
図15に示す反射部材40を使用してアンテナ30で電波を受信する場合には、前述したように、第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信しない領域は、yの座標値が、反射波B2の伝播方向を示す線b2より大きく、xの座標値が、線a1より小さく、線b1より大きい領域Q1である。また、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aそれぞれで反射した後の二次反射波を受信する領域は、yの座標値が、反射波A2の伝播方向を示す線a2より大きく、xの座標値が、線a1より小さく、反射波A3の伝播方向を示す線a3より大きい領域R1である。
一方、図15に示す反射部材40を使用してアンテナ30から電波を送信する場合、アンテナ30から送信された電波が第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波がアンテナ30の方向に伝播しない領域は、第1の反射面41Aの端部41aから、第1の反射面41Aに直角に引いたい線g1と、第2の反射面42Aの端部42aから、第2の反射面42Aに直角に引いた線h1と、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aの配置領域を示す線a1、b1によって決定される。すなわち、アンテナ30から送信された電波が第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波がアンテナ30の方向に伝播しない領域は、yの座標値が、線g1および線h1より高い領域V1V2である。
したがって、図15に示す反射部材40を使用する場合、受信時に、一次反射波を受信しないで、二次反射波を受信し、送信時に、一次反射波を受信しない領域は、領域Q1と領域R1と領域V1が重なっている領域W1である。領域W1は、線a3、g1、h1で囲まれている。
When the
On the other hand, when the radio wave is transmitted from the
Therefore, when the reflecting
図16に示す反射部材40を使用してアンテナ30で電波を受信する場合には、前述したように、第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波を受信しない領域は、yの座標値が、反射波A2の伝播方向を示す線a2および反射波B2の伝播方向を示す線b2より大きく、xの座標値が、線a1より小さく、線b1より大きい領域Q1である。また、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aそれぞれで反射した後の二次反射波を受信する領域は、yの座標値が、反射波A3の伝播方向を示す線a3および反射波B3の伝播方向を示す線b3より小さく、線e5および線f5より大きく、xの座標値が、a1より小さく、線b1より大きい領域R1である。
一方、図16に示す反射部材40を使用してアンテナ30から電波を送信する場合、アンテナ30から送信された電波が第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波がアンテナ30の方向に伝播しない領域は、第1の反射面41Aの端部41aから、第1の反射面41Aに直角に引いたい線g1と、第2の反射面42Aの端部42aから、第2の反射面42Aに直角に引いた線h1と、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aの配置領域を示す線a1、b1によって決定される。すなわち、アンテナ30から送信された電波が第1の反射面41Aあるいは第2の反射面42Aで反射した後の一次反射波がアンテナ30の方向に伝播しない領域は、yの座標値が、線g1および線h1より高い領域V1である。
したがって、図16に示す反射部材40を使用する場合、受信時に、一次反射波を受信しないで、二次反射波を受信し、送信時に、一次反射波を受信しない領域は、領域Q1と領域R1と領域V1が重なっている領域W1である。領域W1は、線b1、b3、g1、h1で囲まれている。
When the radio wave is received by the
On the other hand, when the radio wave is transmitted from the
Therefore, when the reflecting
以上では、非接触型情報読取装置から送信された、送信要求情報を含む電波(情報を書き込む場合には、非接触型情報書込装置から送信された、書き込み要求情報を含む電波)を受信し、また、記憶回路に書き込まれている情報を含む電波を送信する、アンテナと反射部材により構成されるアンテナ装置を有する非接触型情報記憶装置について説明したが、本発明は、アンテナと反射部材により構成されるアンテナ装置として構成することもできる。
例えば、電波を送信および受信するアンテナ装置(送受信用のアンテナ装置)として構成することができる。この場合には、電波の受信時には、送信部材(例えば、送信側アンテナ)から送信された電波が、アンテナに対して少なくとも一つの方向に伝播する時に、直接波と、第1の反射面と第2の反射面それぞれで反射した後の二次反射波がアンテナで受信され、電波の送信時には、アンテナから送信された電波が第1の反射面と第2の反射面の一方で反射した後の一次反射波をアンテナで受信せず、また、アンテナから送信された電波が第1の反射面と第2の反射面それぞれで反射した後の二次反射波の伝播方向が、アンテナから送信された電波の伝播方向のうちの少なくとも一つの伝播方向と同じになるように構成する。なお、電波の受信時には、アンテナで合成される合成波の波高値が適切な範囲内となるように構成すればよいが、アンテナが、直接波と二次反射波を受信し、一次反射波を受信しないように(最適には、奇数次反射波を受信しないように)構成するのが好ましい。また、電波の送信時には、アンテナに対して少なくとも一つの方向に位置する受信部材(例えば、受信アンテナ)で合成される合成波の波高値が適切な範囲内となるように構成すればよいが、アンテナに対して少なくとも一つの方向に位置する受信部材が、アンテナから送信された電波(直接波)と二次反射波を受信し、一次反射波(最適には、奇数次反射波)を受信しないように構成するのが好ましい。
あるいは、電波を受信するアンテナ装置(受信用のアンテナ装置)として構成することができる。この場合には、送信部材(例えば、送信側アンテナ)から送信された電波が、アンテナに対して少なくとも一つの方向に伝播する時に、直接波と、第1の反射面と第2の反射面それぞれで反射した後の二次反射波がアンテナで受信されるように構成する。なお、アンテナで合成される合成波の波高値が適切な範囲内となるように構成すればよいが、アンテナが、直接波と二次反射波を受信し、一次反射波を受信しないように(最適には、奇数次反射波を受信しないように)構成するのが好ましい。
あるいは、電波を送信するアンテナ装置(送信用のアンテナ装置)として構成することができる。この場合には、アンテナから送信された電波が第1の反射面と第2の反射面の一方で反射した後の一次反射波をアンテナで受信せず、また、アンテナから送信された電波が第1の反射面と第2の反射面それぞれで反射した後の二次反射波の伝播方向が、アンテナから送信された電波の伝播方向のうちの少なくとも一つの伝播方向と同じになるように構成する。なお、アンテナに対して少なくとも一つの方向に位置する受信部材(例えば、受信アンテナ)で合成される合成波の波高値が適切な範囲内となるように構成すればよいが、アンテナに対して少なくとも一つの方向に位置する受信部材が、アンテナから送信された電波(直接波)と二次反射波を受信し、一次反射波(最適には、奇数次反射波)を受信しないように構成するのが好ましい。
なお、前述した、アンテナ(あるいは受信部材)で合成される合成波の波高値の低下を防止するための、アンテナと反射部材との間の距離を設定する手法も適宜組み合わせて用いることができる。
このように構成されたアンテナ装置は、送信回路や受信回路等の種々の回路に接続される。
In the above, the radio wave including the transmission request information transmitted from the non-contact type information reading device (in the case of writing information, the radio wave including the write request information transmitted from the non-contact type information writing device) is received. In addition, a non-contact type information storage device having an antenna device including an antenna and a reflection member that transmits radio waves including information written in the storage circuit has been described. It can also be configured as a configured antenna device.
For example, it can be configured as an antenna device that transmits and receives radio waves (antenna device for transmission and reception). In this case, when the radio wave is received, when the radio wave transmitted from the transmitting member (for example, the transmitting antenna) propagates in at least one direction with respect to the antenna, the direct wave, the first reflecting surface, and the first reflecting surface The secondary reflected wave after being reflected by each of the two reflecting surfaces is received by the antenna, and when the radio wave is transmitted, the radio wave transmitted from the antenna is reflected by one of the first reflecting surface and the second reflecting surface. The primary reflected wave is not received by the antenna, and the propagation direction of the secondary reflected wave after the radio wave transmitted from the antenna is reflected by the first reflecting surface and the second reflecting surface is transmitted from the antenna. It is configured to be the same as at least one of the propagation directions of radio waves. Note that when receiving radio waves, the peak value of the synthesized wave synthesized by the antenna may be within an appropriate range, but the antenna receives the direct wave and the secondary reflected wave, and the primary reflected wave is received. It is preferable to configure such that it does not receive (optimally, it does not receive odd-order reflected waves). In addition, when transmitting radio waves, it may be configured so that the peak value of the combined wave synthesized by a receiving member (for example, a receiving antenna) located in at least one direction with respect to the antenna falls within an appropriate range. A receiving member located in at least one direction with respect to the antenna receives radio waves (direct waves) and secondary reflected waves transmitted from the antenna, and does not receive primary reflected waves (optimally, odd-order reflected waves). It is preferable to configure as described above.
Alternatively, it can be configured as an antenna device (receiving antenna device) that receives radio waves. In this case, when the radio wave transmitted from the transmitting member (for example, the transmitting antenna) propagates in at least one direction with respect to the antenna, the direct wave, the first reflecting surface, and the second reflecting surface, respectively. The secondary reflected wave after being reflected at is received by the antenna. Note that the peak value of the synthesized wave synthesized by the antenna may be configured within an appropriate range, but the antenna receives the direct wave and the secondary reflected wave and does not receive the primary reflected wave ( Optimally, it is preferable to configure such that odd-order reflected waves are not received.
Alternatively, it can be configured as an antenna device (transmitting antenna device) that transmits radio waves. In this case, the primary reflected wave after the radio wave transmitted from the antenna is reflected by one of the first reflection surface and the second reflection surface is not received by the antenna, and the radio wave transmitted from the antenna is not received by the first reflection surface. The propagation direction of the secondary reflected wave after being reflected by each of the first reflecting surface and the second reflecting surface is configured to be the same as at least one of the propagation directions of the radio wave transmitted from the antenna. . Note that the peak value of the combined wave synthesized by the receiving member (for example, the receiving antenna) positioned in at least one direction with respect to the antenna may be configured to be within an appropriate range. A receiving member located in one direction receives radio waves (direct waves) and secondary reflected waves transmitted from an antenna, and does not receive primary reflected waves (optimally, odd-order reflected waves). Is preferred.
Note that the above-described method for setting the distance between the antenna and the reflecting member for preventing a decrease in the peak value of the combined wave synthesized by the antenna (or the receiving member) can be used in appropriate combination.
The antenna device configured as described above is connected to various circuits such as a transmission circuit and a reception circuit.
本発明は、実施の形態で説明した構成に限定されない、
非接触型ICタグ10に反射部材40を取り付けて本発明の非接触型情報記憶装置を構成したが、本発明の非接触型情報記憶装置を構成する方法はこれに限定されない。例えば、別体に形成されている処理回路、記憶回路、送受信回路、アンテナ、反射部材を組み付けて構成することもできる。
本発明の非接触型情報記憶装置で用いるアンテナとしては、種々の構成や形状のアンテナを用いることができる。
本発明の非接触型情報紀記憶装置で用いる電波は、適宜の帯域の周波数を有する電波を用いることができる。
本発明の非接触型情報記憶装置に用いる反射部材の形状や構成は、適宜変更可能である。例えば、第1の反射面や第2の反射面の形状や大きさ、第1の反射面と第2の反射面の接続角度は適宜変更可能である。
実施の形態で説明した各領域(例えば、受信時に一次反射波を受信しない領域、受信時に二次反射を受信する領域、受信時に三次反射波を受信する領域、送信時に一次反射を受信しない領域等)や各領域の境界を示す線を表す式等、第1の反射面41Aと第2の反射面42Aの形状や接続角度θ(あるいは、θ1とθ2)、少なくとも一つの伝播方向等の種々の条件によって決定される。
実施の形態で説明した各構成は、単独で用いることもできるし、適宜選択した複数の構成を組み合わせて用いることもできる。
反射部材に対するアンテナの配置状態(配置位置や配置角度等)は、電波を受信する時には、アンテナに対して少なくとも一つの方向に平行に電波が伝播する場合にアンテナで直接波と二次反射を受信することができ、電波を送信する時には、アンテナに対して少なくとも一つの方向に平行に直接波と二次反射波が伝播すればよい。勿論、反射部材に対してアンテナが配置された状態で、アンテナに対して複数の方向に平行に電波が伝播する場合にアンテナで直接波と二次反射波を受信してもよいし、また、アンテナに対して複数の方向に平行に直接波と二次反射波が伝播してもよい。
アンテナに対して少なくとも一つの方向に電波が伝播する場合に、一次反射波を受信しないで、直接反射波と二次反射波を受信するようにアンテナを反射部材に対して配置する配置態様を用いたが、アンテナを反射部材に対して配置する配置態様としては、アンテナで合成される合成波の波高値を適切な範囲内(例えば、直接波の波高値の約70%以上)に設定することができればこの配置態様に限定されない。例えば、一次反射波等の他の反射波の受信を許容する配置態様を用いてもよいし、直接波と一次反射波や二次反射波との伝播距離差(アンテナと反射部材との間の距離)と一次反射波の受信を適切に組み合わせる配置態様を用いてもよい。
The present invention is not limited to the configuration described in the embodiment.
Although the non-contact type information storage device of the present invention is configured by attaching the reflecting
As an antenna used in the non-contact information storage device of the present invention, antennas having various configurations and shapes can be used.
The radio wave used in the non-contact type information storage device of the present invention can be a radio wave having an appropriate frequency band.
The shape and configuration of the reflecting member used in the non-contact information storage device of the present invention can be changed as appropriate. For example, the shape and size of the first reflecting surface and the second reflecting surface, and the connection angle between the first reflecting surface and the second reflecting surface can be changed as appropriate.
Each region described in the embodiment (for example, a region that does not receive a primary reflected wave at the time of reception, a region that receives a secondary reflection at the time of reception, a region that receives a tertiary reflected wave at the time of reception, a region that does not receive a primary reflection at the time of transmission, etc. ) And expressions representing the boundaries of each region, such as the shape of the first reflecting
Each configuration described in the embodiment can be used alone or in combination with a plurality of appropriately selected configurations.
As for the arrangement state (arrangement position, arrangement angle, etc.) of the antenna with respect to the reflecting member, when receiving radio waves, the antenna receives direct waves and secondary reflections when the radio waves propagate in parallel to at least one direction. When transmitting radio waves, it is sufficient that the direct wave and the secondary reflected wave propagate in parallel to at least one direction with respect to the antenna. Of course, when a radio wave propagates in parallel to a plurality of directions with respect to the antenna in a state where the antenna is arranged with respect to the reflecting member, the antenna may receive a direct wave and a secondary reflected wave, Direct waves and secondary reflected waves may propagate in parallel to the antenna in a plurality of directions.
When the radio wave propagates in at least one direction with respect to the antenna, the antenna is arranged with respect to the reflecting member so as to receive the direct reflected wave and the secondary reflected wave without receiving the primary reflected wave. However, as an arrangement mode in which the antenna is arranged with respect to the reflecting member, the peak value of the synthesized wave synthesized by the antenna is set within an appropriate range (for example, about 70% or more of the peak value of the direct wave). If possible, it is not limited to this arrangement mode. For example, an arrangement mode that allows reception of other reflected waves such as a primary reflected wave may be used, or a propagation distance difference between the direct wave and the primary reflected wave or the secondary reflected wave (between the antenna and the reflecting member). An arrangement mode in which the distance) and the reception of the primary reflected wave are appropriately combined may be used.
10 非接触型ICタグ
20 ICチップ
21、81 処理回路(CPU)
22、82 記憶回路
23、83 送受信回路
30、84 アンテナ
30a、30b アンテナの長さ方向の端部
40 反射部材
40A 接続部
40a、40b 接続部の長さ方向の端部
41 第1の反射部材
41A 第1の反射面
41a 第1の反射面の端部
42 第2の反射部材
42A 第2の反射面
42a 第2の反射面の端部
80 非接触型情報読取装置
10 Non-contact
22, 82
Claims (9)
前記反射部材は、180度以下の接続角度で接続されている、平面形状の第1および第2の反射面を有し、
前記アンテナは、少なくとも一つの方向に平行に伝播する電波と、前記少なくとも一つの方向に平行に伝播する電波が前記第1の反射面と前記第2の反射面それぞれで反射した後の二次反射波を受信するように配置されていることを特徴とするアンテナ装置。 An antenna device comprising an antenna and a reflecting member,
The reflective member has first and second reflective surfaces having a planar shape connected at a connection angle of 180 degrees or less,
The antenna has a secondary reflection after the radio wave propagating in at least one direction and the radio wave propagating in the at least one direction are reflected by the first reflecting surface and the second reflecting surface, respectively. An antenna device, wherein the antenna device is arranged to receive a wave.
前記反射部材は、180度以下の接続角度で接続されている、平面形状の第1および第2の反射面を有し、
前記アンテナは、前記アンテナから送信された電波が前記第1の反射面と前記第2の反射面それぞれで反射した後の二次反射波のうちの少なくとも一つの二次反射波の伝播方向が、前記アンテナから電波を送信可能な方向のうちの少なくとも一つの方向と平行になるように配置されていることを特徴とするアンテナ装置。 An antenna device comprising an antenna and a reflective member,
The reflective member has first and second reflective surfaces having a planar shape connected at a connection angle of 180 degrees or less,
The antenna has a propagation direction of at least one secondary reflected wave among secondary reflected waves after the radio wave transmitted from the antenna is reflected by the first reflecting surface and the second reflecting surface, respectively. An antenna device, wherein the antenna device is arranged so as to be parallel to at least one of directions in which radio waves can be transmitted from the antenna.
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