JP2010287077A

JP2010287077A - Wireless tag reader

Info

Publication number: JP2010287077A
Application number: JP2009140699A
Authority: JP
Inventors: Eiji Muto; 英治武藤
Original assignee: Denso Wave Inc
Current assignee: Denso Wave Inc
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2010-12-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simplified and low-cost configuration that receives a reflected wave with high sensitivity by suppressing a crosstalk signal from a transmission system. <P>SOLUTION: A reader/writer 1 includes: a transmission/reception antenna 6; a transmission circuit 3 transmitting a carrier of a predetermined frequency to a wireless tag through the transmission/reception antenna 6; and a reception circuit 4 receiving a response signal from the wireless tag through the transmission/reception antenna 6. The reader/writer 1 also includes: a "frequency conversion part" converting an input signal from the antenna side into a signal of an intermediate frequency band; a "filter part" allowing a data band corresponding to the response signal to pass in the signal of the intermediate frequency band converted by the "frequency conversion part", and blocking a band corresponding to the crosstalk signal from the transmission circuit 3; and a "demodulation part" demodulating the signal of the data band having passed the "filter part". <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、無線タグリーダに関するものである。 The present invention relates to a wireless tag reader.

現在、ＲＦＩＤタグなどの無線タグに対して無線信号を送信し、その応答信号を受信することによって無線通信処理を行う無線タグリーダが提供されている。この種の無線タグリーダでは様々な通信方式が用いられており、例えば、リーダ本体から無線タグに対して無変調キャリアを送信し、この無変調キャリアを受信した無線タグが、変調処理を施した反射波を送信する方式（バックスキャッタ方式）などが採用されている。この方式は、無線タグ側でキャリア発生源を必要とせず、低消費駆動が可能であるという利点を有している。 Currently, wireless tag readers that perform wireless communication processing by transmitting a wireless signal to a wireless tag such as an RFID tag and receiving a response signal are provided. In this type of wireless tag reader, various communication methods are used. For example, a non-modulated carrier is transmitted from the reader body to the wireless tag, and the wireless tag that has received the unmodulated carrier is subjected to modulation processing. A method of transmitting waves (back scatter method) or the like is employed. This method has an advantage that low power consumption driving is possible without requiring a carrier generation source on the wireless tag side.

特開２００７−２８１６６３公報JP 2007-281663 A 特開２００７−１８９３３８公報JP 2007-189338 A

ところで、上記バックスキャッタ方式のように、無線タグに対するキャリア送信と無線タグからの反射波の受信とを同時期に行う場合、反射波を受信する受信回路に送信波の回り込み信号が混入する虞があり、このような回り込みが発生すると、無線タグ側から送信される微弱な反射波を感度良く受信できなくなるという問題がある。 By the way, when the carrier transmission to the wireless tag and the reception of the reflected wave from the wireless tag are performed at the same time as in the backscatter method, there is a possibility that the sneak signal of the transmission wave is mixed in the reception circuit that receives the reflected wave. There is a problem that when such a wraparound occurs, a weak reflected wave transmitted from the wireless tag side cannot be received with high sensitivity.

このような回り込みに対処する方法としては、受信信号を振幅情報のみで復調する包絡線検波方式を用いるのではなく、位相情報を利用したベクトル復調方式を用いることが考えられる。或いは、送信波の一部を分配し、その振幅と位相を調整することによって回り込み送信信号と同振幅で逆位相のキャンセル信号を生成し、それを受信波に加算することによって、受信波から回り込み送信信号を取り除く構成（キャリアキャンセラ回路）なども考えられる。しかしながら、これら方式は、位相器やミキサなどを必要とし、回路構成が複雑でコスト高を招きやすいという問題があった。 As a method of coping with such wraparound, it is conceivable to use a vector demodulation method using phase information, instead of using an envelope detection method that demodulates a received signal only with amplitude information. Alternatively, a part of the transmitted wave is distributed, and the amplitude and phase are adjusted to generate a cancellation signal with the same amplitude as the wraparound transmission signal and opposite in phase, and then added to the reception wave to wrap around the reception wave. A configuration for removing a transmission signal (carrier canceller circuit) is also conceivable. However, these methods require a phase shifter, a mixer, etc., and have a problem that the circuit configuration is complicated and cost is likely to increase.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、送信系からの回り込み信号を抑圧し、反射波を感度良く受信しうる構成を簡易且つ安価に実現することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to easily and inexpensively realize a configuration that can suppress a sneak signal from a transmission system and receive a reflected wave with high sensitivity.

請求項１の発明は、アンテナと、前記アンテナを介して無線タグに所定周波数のキャリアを送信する送信部と、前記無線タグからの応答信号を、前記アンテナを介して受信する受信部と、を備えた無線タグリーダであって、前記受信部が、前記アンテナからの受信ラインに接続され、前記アンテナ側からの入力信号を中間周波数の信号に変換する周波数変換部と、前記周波数変換部によって変換された前記中間周波数の信号において、前記応答信号に対応するデータ帯域を通過させ、前記送信部からの回り込み信号に対応する帯域を遮断するフィルタ部と、前記フィルタ部を通過した前記データ帯域の信号を復調する復調部と、を有することを特徴としている。 The invention of claim 1 includes an antenna, a transmission unit that transmits a carrier of a predetermined frequency to a wireless tag via the antenna, and a reception unit that receives a response signal from the wireless tag via the antenna. A radio tag reader provided, wherein the receiving unit is connected to a receiving line from the antenna, and is converted by the frequency converting unit that converts an input signal from the antenna side into a signal of an intermediate frequency. In the intermediate frequency signal, a filter unit that passes a data band corresponding to the response signal and blocks a band corresponding to a sneak signal from the transmission unit, and a signal of the data band that has passed through the filter unit And a demodulator for demodulating.

請求項２の発明は、請求項１に記載の無線タグリーダにおいて、前記復調部が、前記フィルタ部を通過した信号の包絡線検波を行う包絡線検波器を有することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the wireless tag reader according to the first aspect, the demodulating unit includes an envelope detector that performs envelope detection of a signal that has passed through the filter unit.

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の無線タグリーダにおいて、前記周波数変換部が、規定周波数の信号を出力する局部発振器と、前記アンテナ側からの前記入力信号と前記局部発振器からの前記規定周波数の信号とを混合し、前記中間周波数の信号を出力する混合器とを備えている。
そして、前記局部発振器は、前記送信部からの前記キャリアの周波数をｆｃとし、前記無線タグからの前記応答信号の周波数をｆｓとしたとき、これら周波数ｆｃ及びｆｓの和又は差が、所定の中心周波数ｆｉｆに変換されるように、前記規定周波数が設定されている。 According to a third aspect of the present invention, in the wireless tag reader according to the first or second aspect, the frequency converter outputs a local oscillator that outputs a signal of a specified frequency, the input signal from the antenna side, and the local oscillator And a mixer for mixing the signal of the specified frequency from the signal and outputting the signal of the intermediate frequency.
The local oscillator is configured such that the frequency of the carrier from the transmitter is fc and the frequency of the response signal from the wireless tag is fs, the sum or difference of these frequencies fc and fs is a predetermined center. The specified frequency is set so as to be converted into the frequency fif.

請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載無線タグリーダにおいて、前記フィルタ部が、少なくとも前記データ帯域を通過域とするバンドパスフィルタを有することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the wireless tag reader according to any one of the first to third aspects, the filter unit includes a band-pass filter having at least the data band as a pass band.

請求項５の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の無線タグリーダにおいて、前記フィルタ部が、少なくとも前記データ帯域を通過域とし、前記回り込み信号に対応する帯域を減衰域とするバンドエリミネーションフィルタを有することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the wireless tag reader according to any one of the first to third aspects, the filter unit uses at least the data band as a pass band and a band corresponding to the sneak signal as an attenuation band. And a band elimination filter.

請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の無線タグリーダにおいて、前記無線タグが、バックスキャタ方式且つサブキャリア方式で前記応答信号を出力するものであることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the invention, in the wireless tag reader according to any one of the first to fifth aspects, the wireless tag outputs the response signal by a backscatter method and a subcarrier method. Features.

請求項１の発明は、アンテナからの受信ラインに接続された周波数変換部により、アンテナ側からの入力信号を中間周波数の信号に変換しており、この中間周波数の信号をフィルタ部に入力させることで、応答信号に対応するデータ帯域を通過させ、送信部からの回り込み信号に対応する帯域を遮断している。そして、フィルタ部を通過したデータ帯域の信号を復調している。このようにすると、複雑なベクトル復調回路や複雑なキャリアキャンセラを用いることなくデータ帯域を選択的に取り出すことができ、回り込み信号を除去しうる復調回路を簡易且つ安価に構成しやすくなる。 According to the first aspect of the present invention, an input signal from the antenna side is converted into an intermediate frequency signal by a frequency conversion unit connected to a receiving line from the antenna, and the intermediate frequency signal is input to the filter unit. Thus, the data band corresponding to the response signal is allowed to pass, and the band corresponding to the sneak signal from the transmission unit is blocked. And the signal of the data band which passed the filter part is demodulated. In this way, a data band can be selectively extracted without using a complicated vector demodulation circuit or a complicated carrier canceller, and a demodulation circuit capable of removing sneak signals can be easily and inexpensively configured.

請求項２の発明は、復調部において、フィルタ部を通過した信号の包絡線検波を行う包絡線検波器が設けられている。このようにすると、抽出されたデータ帯域の信号に基づき、より簡単且つ安価な回路構成によって復調信号を生成できる。 According to a second aspect of the present invention, an envelope detector that performs envelope detection of a signal that has passed through the filter unit is provided in the demodulation unit. In this way, a demodulated signal can be generated with a simpler and cheaper circuit configuration based on the extracted data band signal.

請求項３の発明は、規定周波数の信号を出力する局部発振器が設けられており、この局部発振器からの規定周波数の信号と、アンテナ側からの入力信号とを混合器によって混合し、中間周波数の信号を出力している。更に、局部発振器は、送信部からのキャリアの周波数をｆｃとし、無線タグからの応答信号の周波数をｆｓとしたとき、これら周波数ｆｃ及びｆｓの和又は差が、所定の中心周波数ｆｉｆに変換されるように、規定周波数が設定されている。このようにすると、簡易な構成で、データ帯域の周波数を既知の中心周波数ｆｉｆを中心とする中間周波数に変換することができ、データ帯域を選択的に通過させやすくなる。 The invention of claim 3 is provided with a local oscillator that outputs a signal of a specified frequency, and the signal of the specified frequency from the local oscillator and the input signal from the antenna side are mixed by a mixer, A signal is being output. The local oscillator further converts the sum or difference of these frequencies fc and fs into a predetermined center frequency fif, where fc is the carrier frequency from the transmitter and fs is the frequency of the response signal from the wireless tag. The specified frequency is set so that In this way, the frequency of the data band can be converted to an intermediate frequency centered on the known center frequency fif with a simple configuration, and the data band can be selectively passed.

請求項４の発明は、フィルタ部において、少なくともデータ帯域を通過域とするバンドパスフィルタが設けられている。このようにすると、周波数変換部で生成された中間周波数帯の信号において回り込み信号を抑圧し、データ帯域を良好に取り出すことができる。 According to a fourth aspect of the present invention, a band pass filter having at least a data band as a pass band is provided in the filter unit. In this way, the sneak signal can be suppressed in the intermediate frequency band signal generated by the frequency conversion unit, and the data band can be extracted satisfactorily.

請求項５の発明は、フィルタ部において、少なくともデータ帯域を通過域とし、回り込み信号に対応する帯域を減衰域とするバンドエリミネーションフィルタが設けられている。このようにすると、周波数変換部で生成された中間周波数の信号において、データ帯域を選択的に取り出すことができ、回り込み信号を確実に遮断できる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the filter unit, a band elimination filter having at least a data band as a pass band and an attenuation band as a band corresponding to a wraparound signal is provided. In this way, the data band can be selectively extracted from the intermediate frequency signal generated by the frequency converter, and the sneak signal can be reliably cut off.

請求項６の発明は、バックスキャタ方式且つサブキャリア方式で応答信号を出力する無線タグを通信対象としている。このように、回り込み信号の問題がより深刻となるバックスキャタ方式且つサブキャリア方式において本発明の特徴的構成を採用すればより効果的である。 The invention of claim 6 is intended for communication with a wireless tag that outputs a response signal in the backscatter method and the subcarrier method. As described above, it is more effective if the characteristic configuration of the present invention is adopted in the backscatter method and the subcarrier method in which the problem of the sneak signal becomes more serious.

図１は、本発明の第１実施形態に係る無線タグリーダの電気的構成を概略的に例示するブロック図である。FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating an electrical configuration of the wireless tag reader according to the first embodiment of the present invention. 図２は、図１の無線タグリーダと非接触通信を行う無線タグを概略的に例示するブロック図である。FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating a wireless tag that performs non-contact communication with the wireless tag reader of FIG. 1. 図３は、アンテナ側から混合器に入力される入力信号の周波数スペクトルを概略的に説明する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram schematically illustrating the frequency spectrum of the input signal input to the mixer from the antenna side. 図４は、混合器から出力される中間周波数帯の信号の周波数スペクトルを概略的に説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram schematically illustrating the frequency spectrum of a signal in the intermediate frequency band output from the mixer.

[第１実施形態]
以下、本発明の無線タグリーダを具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
（リーダライタの全体構成）
図１に示すリーダライタ１は、「無線タグリーダ」の一例に相当するものであり、ＵＨＦ帯（例えば、周波数９５３ＭＨｚ）のキャリアを使用してＲＦＩＤタグ３０（図２：後述）と非接触通信を行う構成をなしている。このリーダライタ１は、主として、主制御部２、送信回路３、受信回路４、メモリ５、送受信アンテナ６、アンテナ共用器７などを備えている。 [First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment in which a wireless tag reader of the present invention is embodied will be described with reference to the drawings.
(Overall configuration of reader / writer)
A reader / writer 1 shown in FIG. 1 corresponds to an example of a “wireless tag reader”, and uses a UHF band (for example, frequency 953 MHz) carrier to perform non-contact communication with an RFID tag 30 (FIG. 2: described later). The structure to do is made. The reader / writer 1 mainly includes a main control unit 2, a transmission circuit 3, a reception circuit 4, a memory 5, a transmission / reception antenna 6, an antenna duplexer 7, and the like.

主制御部２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどによって構成されており、図示しないキー操作部から与えられる操作信号に応じてリーダライタ１の各種動作を制御する機能を有し、例えば、送信回路３へデータを出力する処理や、受信回路４から入力したデータの処理などを実行する機能を有している。 The main control unit 2 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and has a function of controlling various operations of the reader / writer 1 according to operation signals given from a key operation unit (not shown). For example, the transmission circuit 3 It has a function of executing a process of outputting data to, a process of data inputted from the receiving circuit 4, and the like.

メモリ５は、例えばＲＡＭ（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ等）やＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）などの半導体メモリによって構成されている。このメモリ５には、読取処理等を実行可能な所定プログラムや各ハードウェアを制御可能なシステムプログラム等が予め格納されている。また、メモリ５は、主制御部２が算術演算や論理演算等の各処理時に利用する作業領域として機能すると共に、主制御部２が扱う制御コマンドや各種データ等を記憶可能に構成されている。 The memory 5 is configured by a semiconductor memory such as a RAM (DRAM, SRAM, etc.) or a ROM (EPROM, EEPROM, etc.). The memory 5 stores in advance a predetermined program that can execute a reading process and the like, a system program that can control each hardware, and the like. The memory 5 functions as a work area used by the main control unit 2 during each processing such as arithmetic operation and logical operation, and can store control commands, various data, and the like handled by the main control unit 2. .

送信回路３は、「送信部」の一例に相当するものであり、送受信アンテナ６を介してＲＦＩＤタグ３０（無線タグ）に所定周波数のキャリアを送信するように機能するものである。図１の例では、キャリア発振器１１、符号化部１２、変調器１３、増幅器１４、送信部フィルタ１５などによって送信回路３が構成されている。 The transmission circuit 3 corresponds to an example of a “transmission unit”, and functions to transmit a carrier having a predetermined frequency to the RFID tag 30 (wireless tag) via the transmission / reception antenna 6. In the example of FIG. 1, the transmission circuit 3 includes the carrier oscillator 11, the encoding unit 12, the modulator 13, the amplifier 14, the transmission unit filter 15, and the like.

キャリア発振器１１は、規定周波数（例えば９５３ＭＨｚ）のキャリア（搬送波）を発生させ、変調器１１に出力する構成をなしており、主制御部３の制御に応じて発振動作とその停止とを切り替えるように構成されている。 The carrier oscillator 11 is configured to generate a carrier (carrier wave) having a specified frequency (for example, 953 MHz) and output the carrier (carrier wave) to the modulator 11 so as to switch between an oscillation operation and its stop according to the control of the main control unit 3. It is configured.

符号化部１２は、主制御部２から出力される送信データを符号化して変調器１３に出力している。変調器１３は、通信対象（ＲＦＩＤタグ３０）へのコマンド送信時に、キャリア発振器１１より出力される例えば周波数９５３ＭＨｚのキャリア（搬送波）に対し、符号化部１２より出力される符号化された送信符号（変調信号）によってＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調された被変調信号を生成し、増幅器１４に出力している。 The encoding unit 12 encodes transmission data output from the main control unit 2 and outputs the encoded transmission data to the modulator 13. The modulator 13 is an encoded transmission code output from the encoding unit 12 for a carrier (carrier wave) having a frequency of 953 MHz, for example, output from the carrier oscillator 11 when transmitting a command to the communication target (RFID tag 30). A modulated signal that is ASK (Amplitude Shift Keying) modulated by (modulated signal) is generated and output to the amplifier 14.

増幅器１４は、入力信号を設定されたゲインで増幅する構成をなしており、その増幅信号を送信部フィルタ１５に出力している。なお、本実施形態では、例えば、主制御部２からの指令値に応じて増幅器１４のゲインが設定されるようになっており、増幅器１４のゲインを設定変更することにより、送信電波の出力電力を調整できるようになっている。送信部フィルタ１５は、増幅器１４から出力された増幅信号のうち必要な周波数の信号だけを通過させるように機能している。 The amplifier 14 is configured to amplify the input signal with a set gain, and outputs the amplified signal to the transmitter filter 15. In the present embodiment, for example, the gain of the amplifier 14 is set according to a command value from the main control unit 2, and the output power of the transmission radio wave is changed by changing the setting of the gain of the amplifier 14. Can be adjusted. The transmitter filter 15 functions so as to pass only a signal having a necessary frequency among the amplified signals output from the amplifier 14.

アンテナ共用器６は、送信部フィルタ１５から出力された高周波信号の逆方向への流れを防止する機能を有し、送信部フィルタ１５側から入力された高周波信号を送受信アンテナ６へ出力し、送受信アンテナ６側から入力された高周波信号を受信回路４側に出力している。 The antenna duplexer 6 has a function of preventing the high-frequency signal output from the transmission unit filter 15 from flowing in the reverse direction, and outputs the high-frequency signal input from the transmission unit filter 15 side to the transmission / reception antenna 6 for transmission / reception. A high frequency signal input from the antenna 6 side is output to the receiving circuit 4 side.

送受信アンテナ６は、ＲＦＩＤタグ３０への信号送信及びＲＦＩＤタグ３０からの信号受信に兼用されるアンテナであり、送信部フィルタ１５からアンテナ共用器７を介して出力された高周波信号（送信信号）を、無線信号としてＲＦＩＤタグ３０へ送信し、また、ＲＦＩＤタグ３０から出力された応答信号（無線信号）を受信するように機能している。 The transmission / reception antenna 6 is an antenna that is used for both signal transmission to the RFID tag 30 and signal reception from the RFID tag 30, and a high-frequency signal (transmission signal) output from the transmission unit filter 15 via the antenna duplexer 7. The radio signal is transmitted to the RFID tag 30 and the response signal (radio signal) output from the RFID tag 30 is received.

受信回路４は、「受信部」の一例に相当するものであり、ＲＦＩＤタグ３０（無線タグ）からの応答信号を、送受信アンテナ６を介して受信するように機能するものである。図１の例では、局部発振器２１、混合器２２、フィルタ部２３、包絡線検波器２４、二値化処理部２５、復号化部２６などによって受信回路４が構成されている。この受信回路４は、送受信アンテナ６によって受信されたＲＦＩＤタグ３０からの応答信号を復調し、その復調信号を二値化した上で復号化する構成をなしている。なお、受信回路４の詳細構成については後述する。 The reception circuit 4 corresponds to an example of a “reception unit” and functions to receive a response signal from the RFID tag 30 (wireless tag) via the transmission / reception antenna 6. In the example of FIG. 1, the reception circuit 4 is configured by a local oscillator 21, a mixer 22, a filter unit 23, an envelope detector 24, a binarization processing unit 25, a decoding unit 26, and the like. The receiving circuit 4 is configured to demodulate a response signal from the RFID tag 30 received by the transmission / reception antenna 6, binarize the demodulated signal, and then decode it. The detailed configuration of the receiving circuit 4 will be described later.

なお、本実施形態に係るリーダライタ１は、上記要素以外にも、電池や電源回路などの電源系、液晶表示器などの表示部、各種操作キーなどの操作手段等が設けられているが、図１では、これらの図示は省略している。 In addition to the above elements, the reader / writer 1 according to the present embodiment is provided with a power supply system such as a battery and a power supply circuit, a display unit such as a liquid crystal display, and operation means such as various operation keys. In FIG. 1, these illustrations are omitted.

（タグの主な電気的構成）
図２は、リーダライタ１と非接触通信を行う無線タグの電気的構成を概略的に例示するブロック図である。
ＲＦＩＤタグ３０は、「無線タグ」の一例に相当するものであり、いわゆるパッシブタイプのタグとして構成され、リーダライタ１から送信されたキャリアを受信して動作用電源を生成する構成をなしている。また、このＲＦＩＤタグ３０は、応答信号を返すときにサブキャリアを使用するサブキャリア方式として構成されており、リーダライタ１から送信されたキャリアより抽出したクロックを分周し、キャリアとは異なる周波数の動作クロックを生成している。この方式では、リーダライタ１から送信されたコマンドを復調すると、そのコマンドに対する応答を、サブキャリアを負荷変調することで返信している。 (Main electrical configuration of the tag)
FIG. 2 is a block diagram schematically illustrating an electrical configuration of a wireless tag that performs non-contact communication with the reader / writer 1.
The RFID tag 30 corresponds to an example of a “wireless tag”, is configured as a so-called passive type tag, and has a configuration in which a carrier transmitted from the reader / writer 1 is received and an operation power source is generated. . The RFID tag 30 is configured as a subcarrier system that uses a subcarrier when returning a response signal. The RFID tag 30 divides the clock extracted from the carrier transmitted from the reader / writer 1 and has a frequency different from that of the carrier. The operation clock is generated. In this method, when a command transmitted from the reader / writer 1 is demodulated, a response to the command is returned by load modulating the subcarrier.

ＲＦＩＤタグ３０の電気的構成は、図２に示す通りであり、ＩＣチップ３１と送受信アンテナ３２とを備えると共に、ＩＣチップ３１内に、整流回路３３、復調回路３４、変調回路３５、制御回路３６、メモリ３７などが設けられている。 The electrical configuration of the RFID tag 30 is as shown in FIG. 2, and includes an IC chip 31 and a transmission / reception antenna 32, and in the IC chip 31, a rectifier circuit 33, a demodulation circuit 34, a modulation circuit 35, and a control circuit 36. A memory 37 and the like are provided.

整流回路３３は、リーダライタ１から送信された送信電波が送受信アンテナ３２を介して入力されると、その入力された送信電波の搬送波を整流して動作用電源を生成し、制御回路３６およびその他の構成要素に供給する。復調回路３４は、搬送波に重畳されている送信データを復調して制御回路３６に出力する。メモリ３７は、非接触通信に用いられる各種情報を記憶するものであり、例えば、タグ３０が取付けられている物品などに関する情報（以下、タグ情報という）、他のタグと識別するための識別情報などが書換え可能に格納されている。 When the transmission radio wave transmitted from the reader / writer 1 is input via the transmission / reception antenna 32, the rectification circuit 33 rectifies the carrier wave of the input transmission radio wave to generate an operation power supply, and the control circuit 36 and others Supply to the components. The demodulation circuit 34 demodulates the transmission data superimposed on the carrier wave and outputs it to the control circuit 36. The memory 37 stores various types of information used for non-contact communication. For example, information about an article to which the tag 30 is attached (hereinafter referred to as tag information), identification information for distinguishing from other tags. Etc. are stored in a rewritable manner.

制御回路３６は、整流回路３３から動作用電源が供給されると、例えば、メモリ３７から情報を読み出して送信データとして変調回路３５に出力する。変調回路３５は、上述のサブキャリアをメモリ３７から読み出された送信データで変調して返信電波を作成し、その返信電波を送受信アンテナ３２からリーダライタ１へ返信する。 When the operation power is supplied from the rectifier circuit 33, the control circuit 36 reads information from the memory 37 and outputs the information as transmission data to the modulation circuit 35, for example. The modulation circuit 35 modulates the above-described subcarrier with the transmission data read from the memory 37 to create a return radio wave, and returns the return radio wave from the transmission / reception antenna 32 to the reader / writer 1.

（リーダライタの特徴的構成）
次に、リーダライタ１の特徴をなす受信系について説明する。
リーダライタ１では、ＲＦＩＤタグ３０からの応答信号が送受信アンテナ６によって受信されると、アンテナ共用部７を経て受信回路４に入力されるようになっている。この受信回路４には、局部発振器２１及び混合器２２からなる「周波数変換部」が設けられており、アンテナ側からの入力信号を中間周波数の信号に変換している。更に、フィルタ部２３が設けられており、「周波数変換部」によって変換された中間周波数の信号において、ＲＦＩＤタグ３０からの応答信号に対応するデータ帯域を通過させ、送信回路３（送信部）からの回り込み信号に対応する帯域を遮断するように機能している。 (Characteristic configuration of reader / writer)
Next, a receiving system that characterizes the reader / writer 1 will be described.
In the reader / writer 1, when the response signal from the RFID tag 30 is received by the transmission / reception antenna 6, the signal is input to the reception circuit 4 through the antenna sharing unit 7. The receiving circuit 4 is provided with a “frequency conversion unit” including a local oscillator 21 and a mixer 22, and converts an input signal from the antenna side into a signal having an intermediate frequency. Further, a filter unit 23 is provided, and in the intermediate frequency signal converted by the “frequency conversion unit”, a data band corresponding to the response signal from the RFID tag 30 is passed, and the transmission circuit 3 (transmission unit) It functions to block the band corresponding to the sneak signal.

混合器２２は、アンテナ側から受信ライン８を通って入力される入力信号と、局部発振器２１からの「規定周波数」の信号とを混合し、中間周波数帯の信号をフィルタ部２３に出力している。アンテナ側からの入力信号は、例えば図３に示すような周波数スペクトルで構成され、送信回路３のキャリア周波数ｆｃ（例えば９５３ＭＨｚ）を中心に、ＲＦＩＤタグ３０からの応答に相当する信号が側波帯として現れている。 The mixer 22 mixes the input signal input from the antenna side through the reception line 8 and the “specified frequency” signal from the local oscillator 21, and outputs a signal in the intermediate frequency band to the filter unit 23. Yes. The input signal from the antenna side is composed of a frequency spectrum as shown in FIG. 3, for example, and the signal corresponding to the response from the RFID tag 30 is centered around the carrier frequency fc (for example, 953 MHz) of the transmission circuit 3. Is appearing.

本実施形態では、送信回路３（送信部）から出力されるキャリアの周波数がｆｃ（例えば９５３ＭＨｚ）に定められている。一方、ＲＦＩＤタグ３０（無線タグ）からの応答信号の周波数は、主制御部２によって指定された指定周波数ｆｓとなっている。具体的には、主制御部２により、送信回路３からＲＦＩＤタグ３０に与える送信コマンド内に、ＲＦＩＤタグ３０の応答周波数をｆｓに指定する指定コマンドを含ませており、ＲＦＩＤタグ３０は、この指定コマンドに基づき、指定周波数ｆｓで応答信号を出力するようになっている。 In the present embodiment, the frequency of the carrier output from the transmission circuit 3 (transmission unit) is set to fc (for example, 953 MHz). On the other hand, the frequency of the response signal from the RFID tag 30 (wireless tag) is the designated frequency fs designated by the main control unit 2. Specifically, a designation command for designating the response frequency of the RFID tag 30 to fs is included in the transmission command given to the RFID tag 30 from the transmission circuit 3 by the main control unit 2, and the RFID tag 30 A response signal is output at a specified frequency fs based on the specified command.

アンテナ側からの入力信号は、送受信アンテナ６が受信した応答信号（周波数ｆｓの信号）に、送信回路３からの回りこみ信号（周波数ｆｃの信号）が重畳された信号が「ＲＦＩＤタグ３０からの応答に相当する信号」として含まれており、具体的には、ｆｃとｆｓの和（ｆｃ＋ｆｓ）又は差（ｆｃ−ｆｓ）の周波数付近で「ＲＦＩＤタグ３０からの応答に相当する信号」が現れている。 The input signal from the antenna side is a signal obtained by superimposing a sneak signal (frequency fc signal) from the transmission circuit 3 on the response signal (frequency fs signal) received by the transmission / reception antenna 6 "from the RFID tag 30". Specifically, a “signal corresponding to a response from the RFID tag 30” appears in the vicinity of the frequency of the sum (fc + fs) or difference (fc−fs) of fc and fs. ing.

局部発振器２１は、「規定周波数」の高周波信号を出力するものであり、本実施形態では、局部発振器２１の「規定周波数」が、主制御部２によって指定された周波数に定められている。 The local oscillator 21 outputs a high-frequency signal having a “specified frequency”. In this embodiment, the “specified frequency” of the local oscillator 21 is set to a frequency specified by the main control unit 2.

「周波数変換部」では、回り込み信号が重畳された「ＲＦＩＤタグ３０からの応答に相当する信号」（即ち、ｆｃとｆｓの和（ｆｃ＋ｆｓ）又は差（ｆｃ−ｆｓ）の周波数付近の信号）に対し、局部発振器２１からの「規定周波数」の信号を、混合器２２によって混合し、「ＲＦＩＤタグ３０からの応答に相当する信号」を、所定の中心周波数ｆｉｆ付近の中間周波数帯の信号に変換している。 In the “frequency conversion unit”, a “signal corresponding to the response from the RFID tag 30” (that is, a signal in the vicinity of the frequency of the sum (fc + fs) or difference (fc−fs) of fc and fs) on which the sneak signal is superimposed. On the other hand, the signal of “specified frequency” from the local oscillator 21 is mixed by the mixer 22, and the “signal corresponding to the response from the RFID tag 30” is converted into a signal in an intermediate frequency band near the predetermined center frequency fif. is doing.

具体的には、「規定周波数」を、例えば、ｆｃ＋ｆｉｆ＋ｆｓ、或いはｆｃ＋ｆｉｆ−ｆｓと定め、側波帯として現れたいずれかの応答信号（即ち、ｆｃとｆｓの和（ｆｃ＋ｆｓ）又は差（ｆｃ−ｆｓ）の周波数付近の信号）を、中間周波数ｆｉｆ付近の信号に変換している。なお、主制御部２では、ｆｃ、ｆｓが既知の値であり、ｆｉｆも予め定められた既知の値であるため、主制御部２は、これらの値に基づいて局部発振器２１の周波数を
指定している。 Specifically, the “specified frequency” is defined as, for example, fc + fif + fs or fc + fif−fs, and any of the response signals appearing as sidebands (that is, the sum (fc + fs) or difference (fc−fs) of fc and fs). ) Is converted into a signal in the vicinity of the intermediate frequency fif. In the main control unit 2, since fc and fs are known values, and fif is also a predetermined known value, the main control unit 2 specifies the frequency of the local oscillator 21 based on these values. is doing.

図４は、局部発振器２１の周波数を「ｆｃ＋ｆｉｆ＋ｆｓ」とし、「ＲＦＩＤタグ３０からの応答に相当する信号」（即ち、ｆｃとｆｓの和（ｆｃ＋ｆｓ）又は差（ｆｃ−ｆｓ）の周波数付近の信号）と混合したときの中間周波数帯の周波数スペクトルを示している。この例では、上側の応答信号（周波数「ｆｃ＋ｆｓ」付近の信号）が、中心周波数ｆｉｆ付近の中間周波数帯の信号に変換されている。なお、変換後（混合後）には、中心周波数ｆｉｆ付近の周波数帯と離れた帯域で、ｆｉｆ付近の周波数帯以外の周波数帯の信号（例えば、「ｆｉｆ＋２ｆｓ」付近の周波数帯の信号）も現れることになる。 In FIG. 4, the frequency of the local oscillator 21 is “fc + fif + fs”, and “a signal corresponding to the response from the RFID tag 30” (that is, a signal in the vicinity of the frequency of the sum (fc + fs) or difference (fc−fs) of fc and fs). ) Shows the frequency spectrum of the intermediate frequency band when mixed. In this example, the upper response signal (a signal in the vicinity of the frequency “fc + fs”) is converted into an intermediate frequency band signal in the vicinity of the center frequency fif. Note that after conversion (after mixing), a signal in a frequency band other than the frequency band near fif (for example, a signal in a frequency band near “fif + 2fs”) appears in a band far from the frequency band near the center frequency fif. It will be.

混合器２２によって生成された中間周波数帯の信号は、フィルタ部２３に入力される。
フィルタ部２３は、少なくともデータ帯域（「ＲＦＩＤタグ３０からの応答に相当する信号」を、局部発振器２１及び混合器２２によって周波数変換した帯域）を通過域とするバンドパスフィルタによって構成されている。具体的には、中心周波数ｆｉｆ付近の中間周波数帯の信号を、「応答信号に対応するデータ帯域」として通過させ、送信回路３からの回り込み信号を抑圧させている。なお、図４では、フィルタ部２３（バンドパスフィルタ）によって通過させる帯域を一点鎖線にて概念的に示している。 The intermediate frequency band signal generated by the mixer 22 is input to the filter unit 23.
The filter unit 23 is configured by a band-pass filter whose pass band is at least a data band (a band obtained by frequency-converting a “signal corresponding to a response from the RFID tag 30” by the local oscillator 21 and the mixer 22). Specifically, a signal in the intermediate frequency band near the center frequency fif is passed as a “data band corresponding to the response signal”, and the sneak signal from the transmission circuit 3 is suppressed. In FIG. 4, a band that is passed by the filter unit 23 (bandpass filter) is conceptually shown by a one-dot chain line.

フィルタ部２３を通過した中間周波数帯の信号は、包絡線検波器２４の入力される。この包絡線検波器２４は、電気信号の包絡線を検出可能な公知の包絡線検波器として構成されており、フィルタ部２３から出力される中間周波数帯の信号（ｆｉｆ付近の信号）の包絡線を検出し、得られた包絡線情報を出力している。なお、包絡線検波器２４は、「復調部」の一例に相当し、フィルタ部２３を通過したデータ帯域の信号を復調するように機能する。 The signal in the intermediate frequency band that has passed through the filter unit 23 is input to the envelope detector 24. The envelope detector 24 is configured as a known envelope detector capable of detecting an envelope of an electric signal, and an envelope of an intermediate frequency band signal (a signal in the vicinity of fif) output from the filter unit 23. Is detected, and the obtained envelope information is output. The envelope detector 24 corresponds to an example of a “demodulation unit” and functions to demodulate a signal in the data band that has passed through the filter unit 23.

包絡線検波器２４によって検出された包絡線情報は、二値化処理部２５に入力される。二値化処理部２５は、公知のＡＤ変換器として構成されており、その復調された信号波形を二値化し、デジタルデータとして復号化部２６に出力している。その二値化された信号は、復号化部２６にて復号化された後、最終的に主制御部２に入力される。なお、受信回路４には、フィルタ部２３から出力される中間周波数帯の信号に基づいてキャリアセンスを行う中間周波検波回路２８も設けられている。 The envelope information detected by the envelope detector 24 is input to the binarization processing unit 25. The binarization processing unit 25 is configured as a known AD converter, binarizes the demodulated signal waveform, and outputs it to the decoding unit 26 as digital data. The binarized signal is decoded by the decoding unit 26 and finally input to the main control unit 2. The receiving circuit 4 is also provided with an intermediate frequency detection circuit 28 that performs carrier sense based on the intermediate frequency band signal output from the filter unit 23.

（本実施形態の主な効果）
本実施形態のリーダライタ１では、送受信アンテナ６らの受信ライン８に接続された「周波数変換部」により、アンテナ側からの入力信号を中間周波数帯の信号に変換しており、この中間周波数帯の信号をフィルタ部２３に入力させることで、中間周波数帯における応答信号に対応するデータ帯域を通過させ、送信回路３（送信部）からの回り込み信号に対応する帯域を抑圧している。そして、フィルタ部２３を通過したデータ帯域の信号を復調している。このようにすると、複雑なベクトル復調回路や複雑なキャリアキャンセラを用いることなくデータ帯域を選択的に取り出すことができ、回り込み信号を除去しうる復調回路を簡易且つ安価に構成しやすくなる。 (Main effects of this embodiment)
In the reader / writer 1 of the present embodiment, an input signal from the antenna side is converted into a signal of an intermediate frequency band by a “frequency conversion unit” connected to the reception line 8 of the transmission / reception antenna 6 and the like. Is input to the filter unit 23, the data band corresponding to the response signal in the intermediate frequency band is passed, and the band corresponding to the sneak signal from the transmission circuit 3 (transmission unit) is suppressed. And the signal of the data band which passed the filter part 23 is demodulated. In this way, a data band can be selectively extracted without using a complicated vector demodulation circuit or a complicated carrier canceller, and a demodulation circuit capable of removing sneak signals can be easily and inexpensively configured.

また、リーダライタ１では、フィルタ部２３を通過した信号の包絡線検波を行う包絡線検波器２４によって復調部が構成されている。このようにすると、「周波数変換部」及びフィルタ部２３によって抽出されたデータ帯域の信号に基づき、より簡単且つ安価な回路構成によって復調信号を生成できる。 Further, in the reader / writer 1, a demodulator is configured by the envelope detector 24 that performs envelope detection of the signal that has passed through the filter unit 23. In this way, a demodulated signal can be generated with a simpler and cheaper circuit configuration based on the data band signal extracted by the “frequency conversion unit” and the filter unit 23.

また、リーダライタ１では、「規定周波数」の信号を出力する局部発振器２１が設けられ、この局部発振器２１からの「規定周波数」の信号と、アンテナ側からの入力信号とを混合し、中間周波数の信号を出力している。更に、局部発振器２１は、送信回路３（送信部）からのキャリアの周波数をｆｃとし、ＲＦＩＤタグ３０（無線タグ）からの応答信号の周波数をｆｓとしたとき、これら周波数ｆｃ及びｆｓの和又は差が、所定の中心周波数ｆｉｆに変換されるように、「規定周波数」が設定されている。このようにすると、簡易な構成で、データ帯域の周波数（即ち、ＲＦＩＤタグ３０からの応答信号に、回り込み信号が重畳された周波数）を既知の中心周波数ｆｉｆ付近の中間周波数に変換することができ、データ帯域を選択的に通過させやすくなる。 Further, the reader / writer 1 is provided with a local oscillator 21 that outputs a signal of “specified frequency”, and a signal of “specified frequency” from the local oscillator 21 and an input signal from the antenna side are mixed to obtain an intermediate frequency. The signal is output. Furthermore, when the frequency of the carrier from the transmission circuit 3 (transmission unit) is fc and the frequency of the response signal from the RFID tag 30 (wireless tag) is fs, the local oscillator 21 is the sum of these frequencies fc and fs or The “specified frequency” is set so that the difference is converted into a predetermined center frequency fif. In this way, the frequency of the data band (that is, the frequency obtained by superimposing the sneak signal on the response signal from the RFID tag 30) can be converted into an intermediate frequency near the known center frequency fif with a simple configuration. , It is easy to selectively pass the data band.

また、リーダライタ１では、データ帯域を通過域とするバンドパスフィルタによってフィルタ部２３が構成されている。このようにすると、複雑な回路構成を用いることなく、「周波数変換部」で生成された中間周波数帯の信号において回り込み信号を抑圧することができ、データ帯域を良好に取り出すことができる。 Further, in the reader / writer 1, the filter unit 23 is configured by a band pass filter having a data band as a pass band. In this way, the sneak signal can be suppressed in the intermediate frequency band signal generated by the “frequency conversion unit” without using a complicated circuit configuration, and the data band can be extracted well.

また、本実施形態では、バックスキャタ方式且つサブキャリア方式で応答信号を出力するＲＦＩＤタグ３０（無線タグ）を通信対象としている。このように、回り込み信号の問題がより深刻となるバックスキャタ方式且つサブキャリア方式において本発明の特徴的構成を採用すればより効果的である。 In the present embodiment, the RFID tag 30 (wireless tag) that outputs a response signal by the backscatter method and the subcarrier method is a communication target. As described above, it is more effective if the characteristic configuration of the present invention is adopted in the backscatter method and the subcarrier method in which the problem of the sneak signal becomes more serious.

［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。 [Other Embodiments]
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

上記実施形態では、フィルタ部２３をバンドパスフィルタとして構成したが、混合器２２から出力される中間周波数の信号において、中心周波数ｆｉｆから離れた回り込み信号に対応する帯域を減衰域とし、中心周波数ｆｉｆ付近を減衰域としないバンドエリミネーションフィルタによってフィルタ部２３を構成してもよい。このようにしても、「周波数変換部」で生成された中間周波数の信号において、回り込み信号に対応する帯域を抑圧し、データ帯域を選択的に取り出すことができる。 In the above-described embodiment, the filter unit 23 is configured as a bandpass filter. However, in the intermediate frequency signal output from the mixer 22, the band corresponding to the sneak signal away from the center frequency fif is used as the attenuation region, and the center frequency fif. The filter unit 23 may be configured by a band elimination filter that does not have an attenuation region in the vicinity. Even in this case, in the intermediate frequency signal generated by the “frequency conversion unit”, the band corresponding to the sneak signal can be suppressed and the data band can be selectively extracted.

１…リーダライタ（無線タグリーダ）
２…主制御部
３…送信回路（送信部）
４…受信回路（受信部）
５…メモリ
６…送受信アンテナ（アンテナ）
７…アンテナ共用器
２１…局部発振器（周波数変換部）
２２…混合器（周波数変換部）
２３…フィルタ部
２４…包絡線検波器（復調部）
３０…ＲＦＩＤタグ（無線タグ） 1. Reader / writer (wireless tag reader)
2 ... Main control unit 3 ... Transmission circuit (transmission unit)
4. Receiving circuit (receiving unit)
5. Memory 6. Transmission / reception antenna (antenna)
7 ... Antenna duplexer 21 ... Local oscillator (frequency converter)
22 ... Mixer (frequency converter)
23 ... Filter unit 24 ... Envelope detector (demodulation unit)
30 ... RFID tag (wireless tag)

Claims

An antenna,
A transmitter for transmitting a carrier of a predetermined frequency to the wireless tag via the antenna;
A receiver for receiving a response signal from the wireless tag via the antenna;
A wireless tag reader comprising:
The receiver is
A frequency converter connected to a receiving line from the antenna and converting an input signal from the antenna side to an intermediate frequency signal;
In the intermediate frequency signal converted by the frequency conversion unit, a filter unit that passes a data band corresponding to the response signal and blocks a band corresponding to a sneak signal from the transmission unit;
A demodulator that demodulates the signal in the data band that has passed through the filter;
A wireless tag reader, comprising:

The wireless tag reader according to claim 1, wherein the demodulation unit includes an envelope detector that performs envelope detection of a signal that has passed through the filter unit.

The frequency converter is
A local oscillator that outputs a signal of a specified frequency;
A mixer that mixes the input signal from the antenna side with the signal at the specified frequency from the local oscillator, and outputs the signal at the intermediate frequency;
With
When the frequency of the carrier from the transmitter is fc and the frequency of the response signal from the wireless tag is fs, the local oscillator has a predetermined center frequency fif as the sum or difference of the frequencies fc and fs. The wireless tag reader according to claim 1, wherein the specified frequency is set so as to be converted into a wireless tag reader.

4. The wireless tag reader according to claim 1, wherein the filter unit includes a band-pass filter having at least the data band as a pass band. 5.

4. The filter unit according to claim 1, wherein the filter unit includes a band elimination filter having at least the data band as a passband and having a band corresponding to the sneak signal as an attenuation band. 5. The described wireless tag reader.

The wireless tag reader according to claim 1, wherein the wireless tag outputs the response signal by a backscatter method and a subcarrier method.