通信装置制造方法
【专利摘要】RFID标签(1)包括：通过近场无线通信收发信号的天线线圈(111)；处理通过天线线圈(111)收发的信号的信号处理电路(121)；串联配置在天线线圈(111)和信号处理电路(121)之间的电容性元件(112)；控制电容性元件(112)的电容值的控制部(122)，其中，控制部(122)根据是否施加了来自外部电源的电压，改变电容性元件(112)的电容值。
【专利说明】通信装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用近场无线通信(near-field communication)进行通信的通
IB 目.ο
【背景技术】
[0002]以往，提出了一种利用RFID (Radio Frequency Identif ication:射频识别)等在设备之间进行近场无线通信的技术。在这样的近场无线通信中，读/写器与RFID标签的通信距离根据近场无线通信的通信规格而有所不同。近场无线通信的通信规格目前有TypeA、TypeB及Type F三种，因在各通信规格中调制方式等有所不同，所以最佳的天线匹配条件不同。
[0003]通常，读/写器与RFID标签的天线的匹配条件被预先固定。因此，当与多种通信规格对应的读/写器和RFID标签进行通信时，如果针对一种通信规格调整了匹配条件，则有可能对其他的通信规格不能充分地确保通信距离。
[0004]此外，读/写器和RFID标签的通信距离还根据是否施加有来自外部电源的电压而有所不同。并且，根据读/写器的天线种类，有时与RFID标签的天线的匹配条件不同。另夕卜，RFID标签存在制造偏差，共振频率会因该制造偏差而发生变化，从而对通信距离产生影响。
[0005]例如，专利文献I公开了，为了检测天线线圈的电流和电压的至少其中之一，并基于检测改变天线线圈的共振阻抗，对共振电路调谐系统的可变电容式元件进行调整。
[0006]在专利文献I中，利用天线线圈的电压值调整电容性元件(capacitiveelement)。然而，根据通信规格，载波的频率和数据调制信号的频率会有很大的不同，在RFID标签被施加来自外部电源的电压而动作时，RFID标签不能以来自读/写器的载波的能量动作。为此，由于RFID标签的天线的匹配调整不是以在天线线圈的电压值为最大的载波的频率下共振的方式被调整，而是以在数据调制信号的频率下共振的方式被调整，因此通信距离进一步增大的情况较多。
[0007]以往技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本专利公开公报特表2009-543442号
【发明内容】
[0010]本发明是为了解决上述问题，其目的在于提供一种能够调整成最佳通信距离的通
IB 目.ο
[0011]本发明的一个方面所涉及的通信装置，包括:通过近场无线通信收发信号的天线；处理通过所述天线所收发的信号的信号处理电路；串联配置在所述天线和所述信号处理电路之间的电容性元件；控制所述电容性元件的电容值的控制部，其中，所述控制部根据是否施加有来自外部电源的电压，改变所述电容性元件的电容值。[0012]根据该结构，天线通过近场无线通信收发信号。信号处理电路处理通过天线收发的信号。电容性元件被串联配置在天线和信号处理电路之间。控制部控制电容性元件的电容值。并且，控制部根据是否施加有来自外部电源的电压改变电容性元件的电容值。
[0013]根据本发明，因为可根据是否施加有来自外部电源的电压改变电容性元件的电容值，所以，在施加有来自外部电源的了电压时和从外部未电施加电压时，都能被调整成最佳通信距离。
[0014]本发明的目的、特征及优点，通过以下的详细说明和附图将更为显著。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明实施例的通信系统的整体结构的示意图。
[0016]图2是表示图1所示的发送接收部的详细结构的示意图。
[0017]图3是本实施例的变形例中发送接收部的详细结构的示意图。
[0018]图4是表示图1所示的发送接收部及信号处理部的输入等效电阻的示意图。
[0019]图5是表示图1所示的发送接收部的共振特性的示意图。
[0020]图6是表示通信规格为“Type F”时的波谱的图。
[0021]图7是表示通信规格为“Type B”时的波谱的图。
[0022]图8是用于说明通信规格为“Type F”，电容值被改变时的共振特性的示意图。
[0023]图9是用于说明通信规格为“Type F”，电容值和电感被改变时的共振特性的示意图。
[0024]图10是用于说明施加有来自外部电源的电压时的通信距离的天线依赖特性的示意图。
[0025]图11是用于说明未施加有来自外部电源的电压时的通信距离的天线依赖特性的示意图。
[0026]图12是用于说明本实施例的通信系统的动作的顺序图。
[0027]图13是存储器所存储的参照表的一个例子的示意图。
[0028]图14是表示电容性元件的电容值的搜索处理的一个例子的流程图。
【具体实施方式】
[0029]以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。另外，以下的实施例是将本发明具体化的一个例子，并不限定本发明的技术范围。
[0030]图1是本发明实施例的通信系统的整体结构的示意图，图2是表示图1所示的发送接收部的详细结构的示意图。图1所示的通信系统具备RFID标签I和读/写器2。另夕卜，有时也将读/写器2称为发起者(initiator)，RFID标签I称为目标(target)。
[0031]RFID标签和读/写器2，通过近场无线通信相互收发信号。
[0032]RFID标签I包括发送接收部11、信号处理部12及外部电源端子13。通过RFID标签I及读/写器2彼此的天线线圈磁通量结合，信号被传输。
[0033]发送接收部11向读/写器2发送信号并从读/写器2接收信号。另外，发送信号从信号处理部12输出到发送接收部11，接收信号从发送接收部11输出到信号处理部12。
[0034]如图2所示，发送接收部11包括天线线圈(antenna coil) 111、电容性元件(capacitive element) 112及开关113。天线线圈111包含第I天线线圈Illa和第2天线线圈Illb0
[0035]第2天线线圈Illb的电感(inductance)与第I天线线圈Illa不同。在本实施例中，作为近场无线通信，利用使用了 13.56MHz频带的HF (High Frequency)带域的RFID。天线线圈111(第I天线线圈Illa或第2天线线圈111b)接收从读/写器2发送来的信号。
[0036]电容性元件112例如是可变电容器，被串联配置在天线线圈111(第I天线线圈Illa和第2天线线圈Illb)与信号处理电路121之间。电容性元件112的电容值可根据来自控制部122的控制信号而被改变。
[0037]开关113根据来自控制部122的控制信号切换为第I天线线圈Illa和第2天线线圈Illb的其中之一，使第I天线线圈Illa和第2天线线圈Illb的其中之一与信号处理电路121连接。
[0038]信号处理部12包括信号处理电路121、控制部122、存储器123及电压监测部124。外部电源端子13是接受来自外部电源的电压的供给的端子。
[0039]电压监测部124监测是否从外部对外部电源端子13施加电压。电压监测部124制作表示是否从外部对外部电源端子13施加电压的动作模式信息，并输出到控制部122。电压监测部124监测从外部电源端子13向信号处理电路121提供的电压。电压监测部124接收来自控制部122的动作模式读取指令，并根据接收到的动作模式读取指令将动作模式信息输出到控制部122。电压监测部124在检测到电压时，判断是基于外部电源的电压供给而动作的动作模式，在未检测到电压时，判断是基于来自接收到磁场信号的发送接收部11的磁场能量而不是基于外部电源的电压供给而动作的动作模式。
[0040]信号处理电路121处理由发送接收部11发送接收来的信号。信号处理电路121将来自发送接收部11的接收信号进行模拟/数字转换，并将向接收部11发送的发送信号进行数字/模拟转换。信号处理电路121以基于外部电源的电压供给而动作的动作模式和基于来自接收到磁场信号的发送接收部11的磁场能量而动作的动作模式的其中之一的动作模式而动作。
[0041]存储器123存储将电容值及天线线圈与是否施加有来自外部电源的电压和多种通信规格对应起来的参照表。
[0042]另外，在本实施例中，存储器123存储了将电容值及天线线圈与是否施加有来自外部电源的电压和多种通信规格对应起来的参照表，但本发明并不特别限定于此。在RFID标签I只对应于一种通信规格时，存储器123可以存储将电容值及天线线圈与是否施加有来自外部电源的电压对应起来的参照表。另外，存储器123也可以存储将电容值与是否施加有来自外部电源的电压对应起来的参照表，或者也可以存储将天线线圈与是否施加有来自外部电源的电压对应起来的参照表。
[0043]控制部122将用于控制电容性元件112的电容值的控制信号输出到发送接收部
11。此外，控制部122将用于切换彼此电感不同的第I及第2天线线圈IllaUllb的控制信号输出到发送接收部11。控制部122根据是否施加有来自外部电源的电压，改变电容性元件112的电容值。控制部122根据是否施加有来自外部电源的电压，控制开关113以便切换成多个天线线圈(第I天线线圈Illa和第2天线线圈Illb)中的其中之一。
[0044]当施加有来自外部电源的了电压时，控制部122改变电容性元件112的电容值，以便使通信距离与外部电源未施加电压时相比增长。此外，当施加有来自外部电源的电压时，控制部122控制开关113切换成多个天线线圈的其中之一，以便使通信距离与未施加来自外部电源的电压时相比增长。
[0045]控制部122从参照表读取与接收到的信号中所包含的通信规格信息和由电压监测部124输出的动作模式信息相对应的电容值及天线线圈，使电容性元件112的当前的电容值变成所读取的电容值，并将当前的天线线圈切换成所读取出的天线线圈。
[0046]另外，控制部122也可以从参照表读取与由电压监测部124输出的动作模式信息相对应的电容值，使电容性元件112的当前的电容值变成所读取的电容值。此外，控制部122也可以从参照表读取与接收到的信号中所包含的通信规格信息和由电压监测部124输出的动作模式信息相对应的电容值，使电容性元件112的当前的电容值变成所读取的电容值。进一步，控制部122也可以从参照表读取与由电压监测部124输出的动作模式信息相对应的电容值及天线线圈，使电容性元件112的当前的电容值变成所读取的电容值，并将当前的天线线圈切换成读取出的天线线圈。
[0047]并且,在数据通信中途通信被中断或尽管轮询通信(polling communication)成功但数据通信还未开始的情况下，信号处理电路121在控制部122改变电容值的期间实施数据信号的接收动作，控制部122以接收到数据信号时的电容值控制电容性元件112。
[0048]读/写器2具备发送接收部21、信号处理部22及外部电源端子23。在此，因为发送接收部21、信号处理部22及外部电源端子23的结构与RFID标签I的发送接收部11、信号处理部12及外部电源端子13相同，所以省略其说明。
[0049]另外，图2所示的发送接收部11具备第I及第2天线线圈IllaUllb以及电容性元件112和开关113，但本发明并不特别限定于此。发送接收部11也可以具备一个天线线圈111和电容性元件112。图3是本实施例的变形例中发送接收部的详细结构的示意图。
[0050]如图3所示，本实施例的变形例的发送接收部11’具备天线线圈111及电容性元件112。本实施例的变形例的发送接收部11’可以变更电容性元件112的电容值，但不能切换天线线圈。
[0051]本实施例的变形例的发送接收部11’的结构，除了不能切换天线线圈以外，其他与图2所示的发送接收部11相同，所以省略其说明。
[0052]此外，本实施例的发送接收部11具备两个天线线圈，但本发明并不特别限定于此，也可以具备三个以上的天线线圈。
[0053]另外，在本实施例中，RFID标签I及读/写器2相当于通信装置的一个例子，天线线圈111相当于天线的一个例子，信号处理电路121相当于信号处理电路的一个例子，电容性元件112相当于电容性元件一个例子，控制部122相当于控制部的一个例子，第I天线线圈Illa和第2天线线圈Illb相当于多个天线线圈的一个例子，开关113相当于开关的一个例子，存储器123相当于存储部的一个例子，电压监测部124相当于电压监测部的一个例子。
[0054]其次，对图1所示的发送接收部11的共振特性进行说明。图4是表示图1所示的发送接收部及信号处理部的输入等效电阻(input equivalent resistance)的示意图，图5是表示图1所示的发送接收部的共振特性的示意图。另外，在图5中，纵轴表示电流值I，横轴表示频率。此外，图4所示的结构图，为了便于说明示出了天线线圈为I个时的情形。[0055]如图4所示,发送接收部11若用电路表示，由感应器(inductor)(电感L)、电阻(电阻值R)、电容性元件(电容C)构成，信号处理部12若用电路表示，由负载电阻(电阻值RL)构成。
[0056]此时，选择度Q值为RL (L/C) °_5，共振频率GJci为I/(LC) °5。如图5所示，如果电感L增大，共振特性陡峭，电流值峰值I增大。另一方面，如果电感L减小，共振特性平缓，电流值峰值I减小。
[0057]通常，在未施加来自外部电源的电压，而基于天线线圈的磁场能量动作时，与未施加来自外部电源的电压时相比，通信距离短。如此，通信距离根据有无来自外部电源的电压而变化，通过根据是否施加有来自外部电源的电压来改变电容性元件的电容值及天线线圈的电感,可以增大通信距离。
[0058]并且，目前，近场无线通信存在“Type A”、“Type B”及“Type F”三种通信规格。这三种通信规格各自天线的匹配条件有所不同。因此，根据是基于三种通信规格中的哪一种通信规格的近场无线通信进行通信，通过改变电容性元件的电容值及天线线圈的电感，可以增大通信距离。
[0059]图6是表示通信规格为“Type F”时的波谱的图，图7是表示通信规格为“Type B”时的波谱的图。另外，图6及图7的横轴表示频率。
[0060]如图6所示，当通信规格为“Type F”时，在13.56MHz的载波的附近存在调制信号。另外，如图7所示，当通信规格为“TypeB”时，在13.56MHz的载波的两个副载波的附近存在
调制信号。
[0061]如此，因通信规格的不同，调制信号的位置不同。
[0062]图8是用于说明通信规格为“Type F”，电容值被改变时的共振特性的示意图，图9是用于说明通信规格为“Type F”，电容值和电感被改变时的共振特性的示意图。
[0063]图8所示的共振特性201表示未施加来自外部电源的电压时的共振特性，共振特性202表示施加有来自外部电源的电压时的共振特性。另外，图9所示的共振特性203表示未施加来自外部电源的电压时的共振特性，共振特性204表示施加有来自外部电源的电压时的共振特性。
[0064]在图8中，当未施加来自外部电源的电压时，控制部122设定电容性元件112的电容值使共振特性201在载波的频率为最大，当施加有来自外部电源的电压时，控制部122设定电容性元件112的电容值使共振特性202在载波附近的调制信号的频率为最大，由此可以增大通信距离。
[0065]另外，如图9所示，当未施加来自外部电源的电压时，控制部122设定电容性元件112的电容值及天线线圈的电感，使共振特性201在载波的频率为最大且陡峭。此外，当施加有来自外部电源的电压时，控制部122设定电容性元件112的电容值及天线线圈的电感，使共振特性202在载波附近的调制信号的频率为最大且平缓。
[0066]接下来，对通信距离的天线依赖性进行说明。图10是用于说明施加有来自外部电源的电压时通信距离的天线依赖特性的示意图，图11是用于说明未施加来自外部电源的电压时通信距离的天线依赖特性的示意图。另外，在图10和图11中，纵轴表示通信距离(mm)，横轴表示共振频率(MHz)。
[0067]在图10中，天线依赖特性301表示匝数为I匝的天线线圈的天线依赖特性，天线依赖特性302表示匝数为2匝的天线线圈的天线依赖特性，天线依赖特性303表示匝数为3匝的天线线圈的天线依赖特性。
[0068]另外，在图11中，天线依赖特性311表示匝数为I匝的天线线圈的天线依赖特性，天线依赖特性312表示匝数为2匝的天线线圈的天线依赖特性。
[0069]如图10所示，当施加有来自外部电源的电压时，匝数为I匝的天线线圈的通信距离、匝数为2匝的天线线圈的通信距离以及匝数为3匝的天线线圈的通信距离，都在共振频率为13.36MHz附近时达到最大。此外，匝数为I匝的天线线圈的通信距离比匝数为2匝的天线线圈的通信距离及匝数为3匝的天线线圈的通信距离短。并且，匝数为3匝的天线线圈的天线依赖特性303与匝数为I匝的天线线圈的天线依赖特性301及匝数为2匝的天线线圈的天线依赖特性302相比，显得更平缓。
[0070]另一方面，如图11所示，当未施加来自外部电源的电压时，匝数为I匝的天线线圈的通信距离及匝数为2匝的天线线圈的通信距离，都在共振频率为13.56MHz附近时达到最大。此外，匝数为I匝的天线线圈的通信距离比匝数为2匝的天线线圈的通信距离长。并且，匝数为2匝的天线线圈的天线依赖特性312与匝数为I匝的天线线圈的天线依赖特性311相比，显得更平缓。
[0071]如此，可知，因天线线圈的匝数不同，通信距离不同，通信距离受到天线线圈的匝数、即天线线圈的电感的影响。另外，还可知通信距离根据是否施加有来自外部电源的电压而大不相同。
[0072]其次，对本实施例的通信系统的动作进行说明。图12是用于说明本实施例的通信系统的动作的顺序图。
[0073]首先，在步骤SI，读/写器2的发送接收部21向RFID标签I发送用于请求发送数据的发送许可请求。另外，发送许可请求包含表示以多种通信规格中的哪一种通信规格进行发送的规格信息。
[0074]在读/写器2对应于多种通信规格时，发送接收部21以对应于各通信规格的通信方式依次发送发送许可请求，直至接收到发送许可响应为止。即，发送接收部21例如以对应于“Type A”的通信规格的通信方式发送发送许可请求，如果接收到发送许可响应，以后则以对应于“Type A”的通信规格的通信方式发送数据。另一方面，如果没有接收到发送许可响应，则以对应于“Type B”的通信规格的通信方式发送发送许可请求。
[0075]其次，RFID标签I的发送接收部11接收由发送接收部21发送来的发送许可请求。发送接收部11将接收到的发送许可请求输出到信号处理电路121。信号处理电路121对由发送接收部11接收到的发送许可请求实施规定的信号处理。其次，信号处理电路121将接收到的发送许可请求所包含的通信规格信息输出到控制部122。
[0076]接着，在步骤S2，控制部122进行电容性元件112的电容值的变更处理及天线线圈的切换处理。
[0077]在此，对电容性元件112的电容值的变更处理及天线线圈的切换处理进行说明。
[0078]首先，控制部122将用于请求动作模式信息的动作模式读取指令输出到电压监测部124。如果电压监测部124接收到来自控制部122的动作模式读取指令，则将表示是否施加有来自外部电源的电压的动作模式信息输出到控制部122。
[0079]其次，控制部122从电压监测部124取得动作模式信息。然后，控制部122参照存储器123所存储的参照表，读出与从信号处理电路121取得的通信规格信息和从电压监测部124取得的动作模式信息相对应的电容值及天线线圈。
[0080]图13是存储器123所存储的参照表的一个例子的示意图。
[0081]如图13所示，参照表将电容值及感应器(天线线圈)与多种通信规格和是否施加有来自外部电源的电压对应起来。例如，电容值Cl及感应器LI与通信规格“Type A”及外部电源“有施加”相对应，电容值C2及感应器L2与通信规格“Type B”及外部电源“有施力口”与相对应，电容值C3及感应器L3与通信规格“Type F”及外部电源“有施加”相对应，电容值C4及感应器L4与通信规格“Type A”及外部电源“未施加”相对应，电容值C5和感应器L5与通信规格“TypeB”及外部电源“未施加”相对应，电容值C6及感应器L6与通信规格“Type F”及外部电源“未施加”相对应。
[0082]电容值Cl至C6为彼此不同的值。此外，在感应器(天线线圈)被固定时，多为电容值Cl大于电容值C4、电容值C2大于电容值C5、电容值C3大于电容值C6。S卩，在未施加来自外部电源的电压的情况下，与施加有来自外部电源的电压时相比，最好提高共振频率。为此，根据f= I/{2 π (LC)°_5}，将电容值C4设定成小于电容值Cl。据此，可以提高共振频率。
[0083]此外，感应器LI至L6表示彼此不同的感应器。控制部122选择与感应器LI至L6相对应的天线线圈。感应器LI至L6的电感具有与上述电容性元件112的电容值相同的关系。即，在电容性元件112的电容值被固定时，优选感应器LI的电感大于感应器L4的电感，感应器L2的电感大于感应器L5的电感，感应器L3的电感大于感应器L6的电感。
[0084]另外，在图13的参照表中，有六个感应器LI至L6被对应起来，但本发明并不特别限定于此。例如，在图2所示的发送接收部11具有两个天线线圈时，使两个感应器与多种通信规格和是否施加有来自外部电源的电压对应起来。
[0085]此外，在图13的参照表中，是将电容值和感应器与三种通信规格和是否施加有来自外部电源的电压对应起来，但本发明并不特别限定于此。例如，当RFID标签I只对应于一种通信规格时，也可以将电容值和感应器只与是否施加有来自外部电源的电压与相对应起来。此外，在图13的参照表中，是将电容值和感应器与多种通信规格和是否施加有来自外部电源的电压与对应起来，但本发明并不特别限定于此。例如，在不能进行感应器(天线线圈)的切换时，也可以只将电容值与多种通信规格和是否施加有来自外部电源的电压对应起来。
[0086]其次，控制部122向发送接收部11输出用于将电容性元件112的电容值变更为所读取的电容值的控制信号，并向发送接收部11输出用于切换成所读取出的天线线圈的控制信号。
[0087]其次，发送接收部11的电容性元件112基于从控制部122输出的控制信号变更电容值。发送接收部11的开关113基于从控制部122输出的控制信号切换天线线圈。
[0088]这样，电容性元件112的电容值的变更处理及天线线圈的切换处理得以进行。
[0089]接下来，在步骤S3，控制部122将用于向读/写器2发送作为对发送许可请求的响应信号的发送许可响应的控制信号输出到信号处理电路121。信号处理电路121基于从控制部122输出的控制信号，向发送接收部11输出发送许可响应。其次，发送接收部11将从信号处理电路121输出的发送许可响应发送到读/写器2。读/写器2的发送接收部21接收由RFID标签I的发送接收部11发送来的发送许可响应。接着，发送接收部21将接收到的发送许可响应输出到信号处理部22。
[0090]其次，在步骤S4，信号处理部22如果接收到发送许可响应，则以发送发送许可请求时的通信规格开始数据通信。
[0091 ] 即，信号处理部22将应该向RFID标签I发送的数据输出到发送接收部21，发送接收部21将从信号处理部22输出的数据发送到RFID标签I。RFID标签I的发送接收部11接收由读/写器2的发送接收部21发送来的数据，并将接收到的数据输出到信号处理电路121。信号处理电路121对由发送接收部11接收到的数据实施规定的信号处理。其次，信号处理电路121将接收到的数据输出到控制部122。控制部122基于从信号处理电路121输出的数据，制作应该向读/写器2发送的数据，并输出到信号处理电路121。信号处理电路121将从控制部122输出的数据输出到发送接收部11。发送接收部11将从信号处理电路121输出的数据发送到读/写器2。
[0092]如上所述，读/写器2和RFID标签I之间的数据通信得以进行。
[0093]在此，如果在读/写器2和RFID标签I之间的数据通信过程中由于某种原因通信被中断，在步骤S5，读/写器2的发送接收部21向RFID标签I发送用于进行再次数据通信的重试请求。例如，读/写器2的信号处理部22的控制部，在规定的时间经过后也无来自RFID标签I的响应时，判断通信已被中断，指示发送接收部21发送重试请求。
[0094]其次，RFID标签I的发送接收部11接收由发送接收部21发送来的重试请求。发送接收部11将接收到的重试请求输出到信号处理电路121。信号处理电路121对由发送接收部11接收到的重试请求实施规定的信号处理。接着，信号处理电路121根据接收到的重试请求向控制部122输出控制信号。
[0095]其次，在步骤S6，控制部122进行电容性元件112的电容值的搜索处理。图14是表示电容性元件的电容值的搜索处理的一个例子的流程图。
[0096]首先，在步骤S11，控制部122将变量η设定为O。
[0097]其次，在步骤S12，控制部122使变量η递增。
[0098]其次，在步骤S13，控制部122将负系数-a (a是整数)和变量η及电容值的变化量Δ c相乘，并将该乘积值与目前的电容值的设定值相加，从而计算出控制值。
[0099]其次，在步骤S14，控制部122将电容性元件112的电容值变更成计算出的电容值。即，控制部122向发送接收部11输出用于将电容性元件112的电容值变更成所计算出的电容值的控制信号。发送接收部11的电容性元件112基于从控制部122输出的控制信号变更电容值。
[0100]其次，在步骤S15，控制部122恢复数据通信。即，控制部122将未能发送到读/写器2的数据输出到信号处理电路121。信号处理电路121将从控制部122输出的数据输出到发送接收部11。发送接收部11将从信号处理电路121输出的数据发送到读/写器2。
[0101]其次，在步骤S16，控制部122判断是否可以进行数据通信。即，控制部122通过判断在发送了数据后是否接收到由读/写器2发送来的数据，来判断数据通信是否可能。控制部122如果接收到由读/写器2发送来的数据，则判断数据通信可能。另外，控制部122如果未接收到由读/写器2发送来的数据并且规定的时间也过去了，则判断数据通信不可倉泛。[0102]在此，当判断数据通信可能时(在步骤S16为是)，控制部122继续与读/写器2的数据通信，并结束电容性元件的电容值的搜索处理。
[0103]另一方面，当判断数据通信不可能时(在步骤S16为否)，在步骤S17，控制部122递增变量η。
[0104]接着，在步骤S18，控制部122将正系数+a(a是整数)和变量η及电容值的变化量Δ c相乘，并将该乘积值与目前的电容值的设定值相加，从而计算出控制值。
[0105]其次，在步骤S19，控制部122将电容性元件112的电容值变更成所计算出的电容值。即，控制部122向发送接收部11输出用于将电容性元件112的电容值变更成所计算出的电容值的控制信号。发送接收部11的电容性元件112基于从控制部122输出的控制信号变更电容值。
[0106]其次，在步骤S20，控制部122恢复数据通信。即，控制部122将未能发送到读/写器2的数据输出到信号处理电路121。信号处理电路121将从控制部122输出的数据输出到发送接收部11。发送接收部11将从信号处理电路121输出的数据发送到读/写器2。
[0107]其次，在步骤S21，控制部122判断是否可以进行数据通信。即，控制部122通过判断在发送了数据后是否接收到由读/写器2发送来的数据，来判断数据通信是否可能。控制部122如果接收到由读/写器2发送来的数据，则判断数据通信可能。另外，控制部122如果没有接收到由读/写器2发送来的数据并且规定的时间也过去了，则判断数据通信不可能。
[0108]在此，当判断数据通信可能时(在步骤S21为是)，控制部122继续与读/写器2的数据通信，并结束电容性元件的电容值的搜索处理。
[0109]另一方面，当判断数据通信不可能时(在步骤S21为否)，控制部122返回步骤S12的处理，递增变量η。
[0110]如上所述，电容性元件的电容值的搜索处理得以进行。如上所述，通过将负系数_a(a是整数)和变量η及电容值的变化量△ c相乘，并将该乘积值与目前的电容值相加，可以使共振频率相对于作为基准的载波的频率向频率减少的方向移动。另外，通过将正系数+a (a是整数)和变量η及电容值的变化量△ c相乘，并将该乘积值与目前的电容值相加，可以使共振频率相对于作为基准的载波的频率向频率增加的方向移动。因此，通过改变电容值，可以调整成最佳通信距离。
[0111]另外，在图14中，只进行电容性元件的电容值的搜索处理，但也可以进一步进行天线线圈的搜索处理。在进行天线线圈的搜索处理时，控制部122，在图14的步骤S13或S14的之后，从多个天线线圈中选择一个天线线圈，向开关113输出切换成所选择的天线线圈的控制信号。开关113基于来自控制部122的控制信号切换天线线圈。然后，在步骤S15，控制部122恢复数据通信。同样，在进行天线线圈的搜索处理时，控制部122在图14的步骤S18或S19之后，从多个天线线圈中选择一个天线线圈，向开关113输出切换成所选择的天线线圈的控制信号。
[0112]另外，电容值的变更和天线线圈的切换可以被一起进行，也可以只进行其中之一。例如，控制部122只依次变更电容值，当电容值不能变更时，切换天线线圈，再次依次变更电容值。通过反复以上的动作，进行电容值的变更和天线线圈的切换。
[0113]另外，在步骤S16或S21，当判断为通信可能时，控制部122可以将已被变更的当前的电容值与是否施加有来自外部电源的电压和通信规格对应起来存储到参照表。
[0114]返回到图12，在步骤S7，读/写器2的发送接收部21接收由RFID标签I的发送接收部11发送来的数据，并将接收到的数据输出到信号处理部22。信号处理部22接收到来自RFID标签I的数据时，恢复数据通信。
[0115]另外，在读/写器2中，也可以进行与图12的步骤S2的电容值的变更处理及天线线圈的切换处理相同的处理。即，在图12的步骤S8，读/写器2的信号处理部22的控制部进行电容性元件的电容值的变更处理及天线线圈的切换处理。读/写器2的电容性元件的电容值的变更处理及天线线圈的切换处理，因为与RFID标签I的电容性元件的电容值的变更处理及天线线圈的切换处理相同，所以省略其说明。
[0116]另外，在读/写器2中，也进行与图12的步骤S6的电容值的搜索处理(及天线线圈的搜索处理)相同的处理。即，在图12的步骤S9，读/写器2的信号处理部22的控制部进行电容值的搜索处理(及天线线圈的搜索处理)。读/写器2的电容值的搜索处理(及天线线圈的搜索处理)，因为与RFID标签I的电容值的搜索处理(及天线线圈的搜索处理)相同，所以省略其说明。
[0117]这样，在本实施例中，由于电容性元件112的电容值根据是否施加有来自外部电源的电压而被改变，因此，在施加有来自外部电源的电压时和未施加来自外部电源的电压时，都可以被调整成最佳通信距离。
[0118]另外，本实施例的RFID标签I包括:串联配置在第I及第2天线线圈llla、lllb和信号处理电路121之间的电容性元件112 ;可切换成第I及第2天线线圈IllaUllb的其中之一的开关113，但是，本发明并不特别限定于此。也可以是，电容性元件包括:串联配置在第I天线线圈Illa和信号处理电路121之间的第I电容性元件，以及电容值不同于第I电容性元件的、串联配置在第2天线线圈Illb和信号处理电路121之间的第2电容性元件，RFID标签I进一步具备切换成第I和第2电容性元件的其中之一的开关。此时，第I及第2天线线圈IllaUllb的电感可以彼此相同、也可以彼此不同。
[0119]这样，RFID标签I可以不具备可变的电容性元件，而是具备分别串联配置在多个天线线圈和信号处理电路之间、其电容值彼此不同的多个电容性元件。控制部122可以根据是否施加有来自外部电源的电压,通过切换多个电容性元件改变电容性元件的电容值。
[0120]而且，上述的具体实施例主要包含具有以下结构的发明。
[0121]本发明的一个方面所涉及的通信装置，包括:通过近场无线通信收发信号的天线；处理通过所述天线所收发的信号的信号处理电路；串联配置在所述天线和所述信号处理电路之间的电容性元件；以及控制所述电容性元件的电容值的控制部，其中，所述控制部根据是否施加有来自外部电源的电压，改变所述电容性元件的电容值。
[0122]根据此结构，天线通过近场无线通信收发信号。信号处理电路处理通过天线所收发的信号。电容性元件被串联配置在天线和信号处理电路之间。控制部控制电容性元件的电容值。并且，控制部根据是否施加有来自外部电源的电压改变电容性元件的电容值。
[0123]因此，由于根据是否施加有来自外部电源的电压来改变电容性元件的电容值，所以，在施加有来自外部电源的电压时和未施加来自外部电源的电压时，都能被调整成最佳通信距离。
[0124]另外，在上述的通信装置中，优选所述天线包含电感彼此不同的多个天线线圈；所述通信装置还包括切换成所述多个天线线圈的其中之一的开关；所述控制部根据是否施加有来自外部电源的电压，控制所述开关以便切换成所述多个天线线圈的其中之一。
[0125]根据此结构，天线包含电感彼此不同的多个天线线圈。开关可切换成多个天线线圈的其中之一。控制部根据是否施加有来自外部电源的电压，控制开关以便切换成所述多个天线线圈的其中之一。
[0126]因此，由于根据是否施加有来自外部电源的电压，切换成电感彼此不同的多个天线线圈的其中之一，因此可进一步高精度地调整通信距离
[0127]另外，上述的通信装置，优选还包括:存储将所述电容值与是否施加有来自外部电源的电压对应起来的参照表的存储部；监测是否施加有来自外部电源的电压，并输出表示是否施加有来自外部电源的电压的动作模式信息的电压监测部，其中，所述控制部从所述参照表读取与所述电压监测部输出的所述动作模式信息相对应的电容值，将所述电容性元件的当前的电容值改变为所述读取的电容值。
[0128]根据此结构，存储部存储将电容值与是否施加有来自外部电源的电压对应起来的参照表。电压监测部监测是否施加有来自外部电源的电压，输出表示是否施加有来自外部电源的电压的动作模式信息。控制部从参照表读取与电压监测部输出的动作模式信息相对应的电容值，将电容性元件的当前的电容值改变为读取的电容值。
[0129]因此，由于从参照表读取与所述电压监测部输出的动作模式信息相对应的电容值，电容性元件的当前的电容值被改变为读取的电容值，所以可容易地变更电容值。
[0130]另外，在上述的通信装置中，优选所述通信装置基于多种通信规格进行通信；所述参照表将所述电容值与是否施加有来自外部电源的电压和所述多种通信规格对应起来；所述天线接收包含用于确定通信规格的通信规格信息的从其他通信装置发送来的信号；所述控制部从所述参照表读取与接收到的所述信号中所包含的所述通信规格信息和由所述电压监测部输出的所述动作模式信息相对应的电容值，将所述电容性元件的当前的电容值改变为所述读取的电容值。
[0131]根据此结构，通信装置基于多种通信规格进行通信。参照表将电容值与是否施加有来自外部电源的电压和多种通信规格对应起来。天线接收包含用于确定通信规格的通信规格信息的从其他通信装置发送来的信号。然后，控制部从参照表读取与接收到的信号中所包含的通信规格信息和由电压监测部输出的动作模式信息相对应的电容值，将电容性兀件的当前的电容值改变为读取的电容值。
[0132]因此，可以根据是否施加有来自外部电源的电压以及近场无线通信是怎样的通信规格来变更电容值，从而进一步地调整成最佳通信距离。
[0133]另外，上述的通信装置，优选还包括:存储将所述电容值及所述天线线圈与是否施加有来自外部电源的电压对应起来的参照表的存储部；监测是否施加有来自外部电源的电压、并输出表示是否施加有来自外部电源的电压的动作模式信息的电压监测部，其中，所述控制部从所述参照表读取与所述电压监测部输出的所述动作模式信息相对应的电容值及天线线圈，将所述电容性元件的当前的电容值改变为所述读取的电容值，并将当前的天线线圈切换成所述读取出的天线线圈。
[0134]根据此结构，存储部存储将电容值及天线线圈与是否施加有来自外部电源的电压对应起来的参照表。电压监测部监测是否施加有来自外部电源的电压，并输出表示是否施加有来自外部电源的电压的动作模式信息。控制部从参照表读取与电压监测部输出的动作模式信息相对应的电容值及天线线圈，将电容性元件的当前的电容值改变为读取的电容值，并将当前的天线线圈切换成读取出的天线线圈。
[0135]因此，由于从参照表读取与电压监测部输出的动作模式信息相对应的电容值及天线线圈，将电容性元件的当前的电容值改变为读取的电容值，并将当前的天线线圈切换成读取出的天线线圈，所以可容易地变更电容值，可容易地切换天线线圈。
[0136]另外，在上述的通信装置中，优选:所述通信装置基于多种通信规格进行通信；所述参照表将所述电容值及所述天线线圈与是否施加有来自外部电源的电压和所述多种通信规格对应起来；所述天线接收包含用于确定通信规格的通信规格信息的从其他通信装置发送来的信号；所述控制部从所述参照表读取与接收到的所述信号中所包含的所述通信规格信息和由所述电压监测部输出的所述动作模式信息相对应的电容值及天线线圈，将所述电容性元件的当前的电容值改变为所述读取的电容值，并将当前的天线线圈切换成所述读取出的天线线圈。
[0137]根据此结构，通信装置基于多种通信规格进行通信。参照表将电容值及天线线圈与是否施加有来自外部电源的电压和多种通信规格对应起来。天线接收包含用于确定通信规格的通信规格信息的从其他通信装置发送来的信号。控制部从参照表读取与接收到的信号中所包含的通信规格信息和由电压监测部输出的动作模式信息相对应的电容值及天线线圈，将电容性元件的当前的电容值改变为读取的电容值，并将当前的天线线圈切换成读取出的天线线圈。
[0138]因此，根据是否施加有来自外部电源的电压以及近场无线通信是怎样的通信规格，可以变更电容值，并可以切换天线线圈，从而可进一步调整成最佳通信距离。
[0139]另外，在上述的通信装置中，优选在数据通信中途通信中断或尽管轮询通信成功但数据通信还未开始的情况下，所述信号处理电路在所述控制部改变所述电容值的期间实施数据信号的接收动作，所述控制部以接收到所述数据信号时的所述电容值控制所述电容性元件。
[0140]根据此结构，在数据通信中途通信中断或尽管轮询通信成功但数据通信还未开始的情况下，信号处理电路在控制部改变电容值的期间实施数据信号的接收动作。控制部以接收到数据信号时的电容值控制电容性元件。
[0141]因此，在数据通信中途通信中断或尽管轮询通信成功但数据通信还未开始的情况下，通过再次改变电容性元件的电容值，可以变更最佳通信距离，使数据通信重新开始。
[0142]另外，用于实施发明的方式的各项中所体现的具体的实施方式或实施例，只不过是为使本发明的技术内容明确起见，并不意味着仅限于其具体的实施例而狭义地解释，在本发明的实质和权利要求的范围内可以进行各种变更来加以实施。
[0143]产业上的可利用性
[0144]本发明所涉及的通信装置可以被调整成最佳通信距离，适用于利用近场无线通信进行通信的通信装置。
【权利要求】
1.一种通信装置，其特征在于包括: 天线，通过近场无线通信收发信号； 信号处理电路，处理通过所述天线所收发的信号； 电容性元件，串联配置在所述天线和所述信号处理电路之间；以及 控制部，控制所述电容性元件的电容值，其中， 所述控制部，根据是否施加有来自外部电源的电压，改变所述电容性元件的电容值。
2.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于: 所述天线，包含电感彼此不同的多个天线线圈； 所述通信装置还包括，切换成所述多个天线线圈的其中之一的开关； 所述控制部，根据是否施加有来自外部电源的电压，控制所述开关以便切换成所述多个天线线圈中的其中之一。
3.根据权利要求1所述的通信装置，其特征在于还包括: 存储部，存储将所述电容值与是否施加有来自外部电源的电压对应起来的参照表；电压监测部，监测是否施加有来自外部电源的电压，输出表示是否施加有来自外部电源的电压的动作模式信息 ，其中， 所述控制部，从所述参照表读取与所述电压监测部输出的所述动作模式信息相对应的电容值，将所述电容性元件的当前的电容值改变为所述读取的电容值。
4.根据权利要求3所述的通信装置，其特征在于: 所述通信装置，基于多种通信规格进行通信； 所述参照表，将所述电容值与是否施加有来自外部电源的电压和所述多种通信规格对应起来； 所述天线，接收包含用于确定通信规格的通信规格信息、从其他通信装置发送来的信号; 所述控制部，从所述参照表读取与接收到的所述信号中所包含的所述通信规格信息和由所述电压监测部输出的所述动作模式信息相对应的电容值，将所述电容性元件的当前的电容值改变为所述读取的电容值。
5.根据权利要求2所述的通信装置，其特征在于还包括: 存储部，存储将所述电容值及所述天线线圈与是否施加有来自外部电源的电压对应起来的参照表； 电压监测部，监测是否施加有来自外部电源的电压，输出表示是否施加有来自外部电源的电压的动作模式信息，其中， 所述控制部，从所述参照表读取与所述电压监测部输出的所述动作模式信息相对应的电容值及天线线圈，将所述电容性元件的当前的电容值改变为所述读取的电容值，并将当前的天线线圈切换成所述读取出的天线线圈。
6.根据权利要求5所述的通信装置，其特征在于: 所述通信装置，基于多种通信规格进行通信； 所述参照表，将所述电容值及所述天线线圈与是否施加有来自外部电源的电压和所述多种通信规格对应起来； 所述天线，接收包含用于确定通信规格的通信规格信息、从其他通信装置发送来的信号; 所述控制部，从所述参照表读取与接收到的所述信号中所包含的所述通信规格信息和由所述电压监测部输出的所述动作模式信息相对应的电容值及天线线圈，将所述电容性元件的当前的电容值改变为所述读取的电容值，并将当前的天线线圈切换成所述读取出的天线线圈。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的通信装置，其特征在于: 在数据通信中途通信中断或尽管轮询通信成功但数据通信还未开始的情况下，所述信号处理电路在所述控制部改变所述电容值的期间实施数据信号的接收动作，所述控制部以接收到所述数据信号时的所 述电容值控制所述电容性元件。
【文档编号】G06K19/07GK104025464SQ201280027374
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年7月26日 优先权日:2012年3月6日
【发明者】森本滋 申请人:松下电器产业株式会社