專利名稱:無線射頻識別用的通訊中繼裝置及通訊處理裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種與內置有半導體存儲器的RFID(Radio FrequencyIdentification無線射頻識別)標簽進行非接觸的通訊，將保存在上述半導體存儲器中的信息讀出，或將規(guī)定的信息寫入到半導體存儲器中的技術。
背景技術：
用于向電磁耦合方式或者電磁感應方式的RFID標簽(以下僅稱為“標簽”)進行讀寫處理的天線裝置通常具備利用天線線圈向標簽發(fā)送包含指令或電力的電磁波的功能，和解調從標簽接收的信號，提取針對上述指令的應答信息的功能。
作成對標簽的指令或對上述應答信息的處理，通常在個人計算機或PLC等的上位設備進行。由此，在現(xiàn)有的RFID系統(tǒng)中，通常在上述天線裝置和上位設備之間設置具備與雙方的通信功能的控制器，或者使用組入了與上位設備進行通信的功能的天線裝置。此外，在下面，以天線裝置和控制器分別單獨設置為前提進行說明。
如上所述，為了進行對標簽的通訊，需要天線裝置和控制器。進而，在與位于天線裝置的可通訊區(qū)域以外的多個標簽進行通訊時，如圖11所示，針對每個標簽4都需要設置天線裝置100以及控制器2。
各控制器2的動作通過一臺上位設備3來進行控制。各控制器2將從上位設備3接收的指令信號供給到天線裝置100并使之發(fā)送到標簽4。還有，接收被天線裝置100解調的來自標簽4的應答信號，并轉送到上位設備3。
此外，在上位設備3中，以對各標簽的通訊不引起沖突的方式，對各標簽4分配單獨的處理時間(時隙)，以對各標簽4的通訊處理在各自的處理時間內進行的方式來控制。
但是，如圖11這樣的系統(tǒng)結構中，由于每個標簽4就需要設置天線裝置100以及控制器2，所以出現(xiàn)成本增大這樣的問題。
作為防止這樣的問題的方法，考慮到以下方法使天線裝置100為一臺，在該天線裝置100和各標簽4之間分別安裝中繼裝置。
在這方面，下述的專利文獻1公開有這樣結構的中繼裝置(天線轉接器裝置)將與天線裝置的線圈電磁耦合的一次線圈，和與標簽側的線圈電磁耦合的二次線圈通過共振用的電容器連接在一起。
專利文獻1JP特開2004-94532號公報。
另外，下述的專利文獻2公開有設置這樣結構的中繼裝置對于用于通過高頻檢測出金屬制的被檢測物的遠距離傳感器，在被檢測物以及具有高頻振蕩電路的輸出部之間，通過電纜連接一對中繼天線部(在專利文獻2中記載為檢出部、傳送部)。
專利文獻2JP實用新案登錄第2528386號公報。
在專利文獻2的檢出部包括有高頻振蕩電路和檢波電路。傳送部在將來自檢出部的檢波電路的輸出信號變換為數(shù)字信號的基礎上，將包含該數(shù)字信號的電波發(fā)送到輸出部。還有，傳送部包括有用于生成檢出部的動作所需要的電力的電源電路。
專利文獻1中，天線裝置和標簽之間的線圈直徑之差較大，所以為了消除通訊的不穩(wěn)定，中間安裝對應于各自的線圈直徑的中繼用線圈，而向讀出器記錄器的可通訊區(qū)域的外側傳送電磁波這樣的技術思想完全沒有公開。
假設若使上述專利文獻1的結構適用于上述圖11的系統(tǒng)，則認為形成如圖12所示的結構。即，成為在天線裝置100和標簽4之間設置通過共振電路201連接一對線圈LA、LB的結構的中繼裝置200。
但是，在該結構中，由于僅通過共振電路201連接線圈LA、LB(也考慮未設置共振電路的情況)，所以用于將電磁波中繼到遠方的用途很困難。
下面，若將專利文獻2的被檢測物置換為標簽4、輸出部置換為天線裝置100，使引用文獻2的結構適用于上述圖11的系統(tǒng)時，認為形成如圖13所示的結構。該系統(tǒng)的中繼裝置200成為在一對線圈LA、LB上分別連接信號處理電路202、203、而這些信號處理電路202、203通過電纜204連接的結構。此外，各信號處理電路202、203在共振電路之外，還包含用于數(shù)字變換處理的電路。還有，若對應專利文獻2的結構，則認為信號處理電路202、203的至少一方包括電源電路。認為該電源電路生成用于使上述數(shù)字變換處理用的電路工作的DC電源。
根據(jù)圖13的結構，通過調整電纜204的長度，天線裝置100可以與可通訊區(qū)域外側的標簽通訊。但是，在該結構中，在信號處理電路202、203中，將輸送到電纜204之前的信號變換為數(shù)字信號，所以不能解決信號處理電路202、203的構成變復雜、降低成本這樣的問題。另外，在圖13的結構中，由于在信號處理電路需要電力，所以也有發(fā)生電力消耗這樣的問題。

發(fā)明內容本發(fā)明是著眼于上述的問題而做出的，其目的在于提供一種以簡單的結構使在天線裝置和標簽之間所交換的信號可以穩(wěn)定中繼的通訊中繼裝置，從而能夠大幅削減與多個標簽通訊時的成本。
本發(fā)明的RFID用通訊中繼裝置是被安裝在具備有半導體存儲器的標簽、和與該標簽進行非接觸的通訊的天線裝置之間，用于對在兩者間所交換的信號進行中繼的裝置，至少包括一個由包含有線圈的一對中繼天線部和同軸電纜構成的天線單元。上述天線單元的各中繼天線部的線圈通過上述同軸電纜相互連接，一方的中繼天線部被配置在與來自上述天線裝置的磁通進行感應的位置，另一方的中繼天線部被設置在能夠感應標簽內的線圈的位置。
在上述中，天線裝置，與以往相同，具備為單獨進行對標簽的非接觸通訊所必要的結構。即，在天線線圈之外，至少需要包括用于生成含有載波的高頻信號的調制電路，和提取來自標簽的應答信號的解調電路。進而在該天線裝置中也可以組入用于與上位設備進行通信的功能。
另一方面，天線單元的一對中繼天線部具備最低限度的線圈即可。但是若同軸電纜變長，則在高頻信號傳送時有可能產(chǎn)生反射，由此為了避免上述問題，包括阻抗匹配用的電容器為最佳。進而，在各中繼天線部也可以按照需要包括電阻。
由此，可以以簡單的結構穩(wěn)定對發(fā)送接收信號進行中繼。還有，通過調整電纜的長度或方向，從而能夠靈活應對標簽放置之處。
在被配置在與來自天線裝置的磁通進行感應的位置的中繼天線部(以下，根據(jù)后述的實施例稱為“輔助天線”)的線圈，因來自天線裝置的磁通而產(chǎn)生電動勢。由此，輔助天線和另一方的標簽側的中繼天線部(這也根據(jù)實施例稱為“標簽側天線”)通過同軸電纜成為導通狀態(tài)，在標簽側天線也產(chǎn)生磁場。
由此，在天線裝置中，若將含有載波或指令的高頻信號變化為電磁波送出，則通過該電磁波在輔助天線的線圈感應高頻信號，通過同軸電纜傳送到標簽側天線的線圈。進而，從標簽側天線的線圈，送出與從天線裝置送出的同一內容的電磁波。其結果，在標簽內部的線圈產(chǎn)生電動勢的同時，通過上述電磁波再次感應高頻信號，在標簽側的電路進行信號解調處理或應答處理。再然后，如果維持住天線裝置以及標簽與上述天線單元之間的磁場，就能夠通過天線單元將來自標簽的應答信號傳送到天線裝置。
這樣一來，天線裝置和標簽通過天線單元成為可以進行信號的交換的狀態(tài)，因此即使在上述標簽沒有包括在天線裝置的可通訊區(qū)域內時，也可以無障礙進行通訊。
進而，在通訊中繼裝置設置有多個天線單元時，即使是任意的天線單元，都可以如上所述對天線裝置和標簽之間的通訊進行中繼。由此，如圖11所示，即使不是每個標簽設置天線裝置和控制器，以一臺天線裝置就能夠與各標簽進行通訊。還有如上所述，由于能夠將天線單元變?yōu)闃O其簡單的結構，所以能夠大幅降低系統(tǒng)構成所需成本。
在上述的通訊中繼裝置的優(yōu)選的一個方式中，上述各天線單元設置有多個，各天線單元的天線裝置側的中繼天線部(輔助天線)，分別在使上述線圈的軸向與天線裝置的線圈的軸向對應的狀態(tài)下，沿該軸向并列配置。
此外，輔助天線可以分別相互接觸，也可以隔開間隙配置。前頭的輔助天線和天線裝置之間的關系也是同樣。
在上述方式中，還可以將各輔助天線構成為分別在線圈的內側設置磁芯的結構。根據(jù)上述的輔助天線的配置，從天線裝置傳送到各輔助天線的磁通是輔助天線離天線裝置越遠越弱，但是如果有磁芯，則能夠在該磁芯集中磁通，能夠使磁通更平衡化。
作為應對磁通的衰減的其他方式，各輔助天線中，使得離天線裝置越遠則上述線圈的Q值越大也可以。例如，也可以調整線圈的截面面積、卷數(shù)、電阻值的任意一個。通過增大Q值，能夠使共振的峰值變尖，因此即使磁通衰減，也能夠提高與共振頻率對應的信號(載波)的接收強度，可以無障礙進行信號的中繼處理。
設置多個天線單元時的其他的優(yōu)選方式中，各天線單元的輔助天線分別具有比上述天線裝置的線圈截面面積小的線圈的同時，這些線圈的軸向與上述天線裝置的線圈的軸向對應，且各軸的位置不重疊，而與天線裝置的磁通的射出面相向配置。
例如，將天線裝置以其磁通射出面朝上而配置，在磁通射出面上配置各輔助天線?；蛘?，也可以在從天線裝置的磁通射出面隔開規(guī)定的距離的位置上設置各輔助天線。
此外，各輔助天線和天線裝置的磁通射出面的距離均勻即可，但是不僅限于此，如果能夠使輔助天線側的線圈產(chǎn)生電動勢即可，即使上述距離有偏差也沒有問題。例如，可以是輔助天線側的線圈從天線裝置側的線圈的中心越遠離，輔助天線和天線裝置的距離就越小。
進而，本發(fā)明的RFID用通訊處理裝置具備對標簽進行非接觸的通訊的天線裝置，和上述結構的通訊中繼裝置。上述的各種方式都可以適用于通訊中繼裝置。
此外，在任意的結構中，天線裝置能夠通過通訊中繼裝置的各天線單元與標簽進行通訊，但是在此之外對天線裝置的可通訊區(qū)域中所包含的標簽也可以進行直接通訊。
根據(jù)本發(fā)明，將與天線裝置的可通訊區(qū)域中沒有包含的標簽的通訊利用簡單結構的通訊中繼裝置能夠穩(wěn)定進行。由此，通訊對象的標簽有多個，即使這些標簽不能同時包含在上述天線裝置的可通訊區(qū)域時，代替增加天線裝置配置通訊中繼裝置即可，從而能夠大幅削減成本。
圖1是表示導入了本發(fā)明的通訊處理裝置的RFID系統(tǒng)的構成例的說明圖。
圖2是表示RFID系統(tǒng)的電氣結構的框圖以及表示天線單元的結構的電路圖。
圖3是表示主天線以及標簽的結構的框圖。
圖4是表示指令發(fā)送以及應答信號的生成/解調的信號處理的時序圖。
圖5是表示RFID系統(tǒng)的其他例子的說明圖。
圖6是圖5的系統(tǒng)所用的輔助天線的剖視圖。
圖7是表示RFID系統(tǒng)的其它例子的說明圖。
圖8是表示RFID系統(tǒng)的其它例子的說明圖。
圖9是表示RFID系統(tǒng)的其它例子的說明圖。
圖10是表示RFID系統(tǒng)的其它例子的說明圖。
圖11是表示現(xiàn)有的RFID系統(tǒng)的結構的框圖。
圖12是適用了專利文獻1所公開的技術的RFID系統(tǒng)的框圖。
圖13是適用了專利文獻2所公開的技術的RFID系統(tǒng)的框圖。
具體實施方式圖1表示導入了本發(fā)明的RFID用通訊處理裝置的RFID系統(tǒng)的構成例。
該實施例的通訊處理裝置1由主天線10和多個天線單元15構成。主天線10由于與上述圖11所示的現(xiàn)有的天線裝置10具有同樣的功能，所以在控制器2的控制下能夠分別與多個標簽4通訊。
各天線單元15是通過同軸電纜13連接一對中繼天線部11、12的結構。各中繼天線部11、12分別包括發(fā)送接收用的線圈L1、L2。一方的中繼天線部11被設置在與來自上述主天線10的磁通感應的位置(以下，將該中繼天線部11稱為“輔助天線11”)。另一方的中繼天線部12以通過該中繼天線部12產(chǎn)生的磁通而能夠使標簽4感應的方式，被設置在上述標簽4的附近位置(以下，將該中繼天線部12稱為“標簽側天線12”)。
上述主天線10、輔助天線11、標簽側天線12都是在樹脂制的外殼構成的本體部內組入了包括線圈的電路的結構。
在該實施例中，將各天線單元15的輔助天線11的外形與主天線10形成為同樣形狀(薄形的長方體)的同時，使線圈L1的直徑與主天線10的線圈L0(如圖3所示)相等。而且，主天線10以及各輔助天線11成為對齊各自的線圈L0、L1的軸中心且使之相互接觸的狀態(tài)，使主天線10在前頭而沿上述線圈的軸向排列配置。
此外，為了使上述的配置狀態(tài)穩(wěn)定，例如在各天線10、11的底面設置突條部的同時，準備一連串形成多個對應于上述突條部的形狀的孔部的基臺，將各天線10、11的突條部依次插入上述孔部即可?；蛘撸梢杂寐?lián)結構件連接各天線10、11之間?；蛘撸诟魈炀€10、11的背面分別形成凹部的同時，在各輔助天線11的前面分別形成凸部，通過將各凸部嵌合在前方的天線的凹部上的方法，從而可以使主天線10以及各輔助天線11一體化。
另一方面，各標簽側天線12分別單獨配置在與各自的通訊對象的標簽對應的位置。標簽側天線12的形狀可以與主天線10或輔助天線11同樣形狀，也可以按照設置位置等適當變更。
圖2(1)表示對于上述RFID系統(tǒng)，多個天線單元15之中的一個單元涉及的電結構。另外，在圖2(2)中，表示上述天線單元15的詳細的結構。
如圖2(1)所示，主天線10與上述控制器2電連接的同時，處于與天線單元15的輔助天線11可電磁耦合的狀態(tài)。還有天線單元15的標簽側天線12處于與上述標簽4內的線圈LT(如圖3所示)可電磁耦合的狀態(tài)。
如圖2(2)所示，輔助天線11以及標簽側天線12分別包括上述線圈L1、L2之外，還包括利用電容器C1、C2的匹配電路MC。各線圈L1、L2分別通過匹配電路MC與上述同軸電纜13連接。
根據(jù)上述結構，通過來自主天線10的磁通，輔助天線11的線圈L1進行感應產(chǎn)生感應電流。其結果，將輔助天線11的線圈L1和標簽側天線12的線圈之間接通，在輔助天線11的線圈L2也產(chǎn)生磁場，該線圈L2和標簽4內的線圈LT電磁耦合。因此，主天線10和標簽4通過天線單元15成為間接電磁耦合的狀態(tài)，即使標簽4不包含在天線裝置10的可通訊區(qū)域內，也可以進行通訊。
還有，在上述輔助天線或標簽側天線12組入匹配電路MC，得到線圈L1、L2之間的阻抗匹配，因此即使同軸電纜13變長，也能夠防止高頻信號的反射。
此外，在輔助天線11或標簽側天線12，可以按照需要組入電阻，但是不需要組入調制電路或解調電路等的復雜電路。如下所述，為了將來自天線裝置的磁通所含的高頻信號復原并傳送到標簽側，最低限度，有一對線圈和同軸電纜就足夠。
因此，由于能夠將天線單元15的結構變得極其簡單，所以相比每個標簽4設置專用的讀出器記錄器的現(xiàn)有的結構，能夠降低成本。
此外，各輔助天線11如上所述，在使各線圈L1的軸對位的狀態(tài)下配置為最佳，但是不限于此，只要是來自主天線10的磁通的范圍內即可，各線圈L1間的軸的位置可以有稍許偏移。還有，各輔助天線11的線圈L1的軸向或輔助天線11的并列方向與主天線10的線圈的軸向平行為最佳，但是不僅限于此，也可以有稍許角度偏移。
圖3表示上述主天線10以及標簽4的詳細的結構。
上述主天線10在線圈L0之外，還組入有利用微型計算機的控制部101、調制電路102、解調電路103、匹配電路104以及對上述控制器2的接口(I/F)電路105或輸入輸出(I/O)電路106等。
此外，調制電路102包括用于生成載波的振蕩電路或匹配電路等。還有，解調電路103為了從上述載波檢測出標簽4側的指令信號，包括檢波電路或低通濾波器等。
在上述標簽4組入包括信號處理電路41或半導體存儲器42的IC40之外，為了與主天線10進行通訊，還組入線圈LT、電容器43、負載開關44(在該實施例中使用帶觸點的電阻)等。此外，信號處理電路41包括微型計算機、用于調制解調處理的電路、將在線圈產(chǎn)生的交流電流變換為直流的電路等。
在上述結構中，在主天線10的線圈L0和標簽的線圈L1之間配備上述天線單元15。
在主天線10中，將包含上述載波或指令信號的發(fā)送信號變換為電磁波并發(fā)送出。該電磁波通過天線單元15傳導到標簽4，從而在標簽4側產(chǎn)生動作所需要的電力，變?yōu)榕c主天線10可通訊的狀態(tài)。
在標簽4的信號處理電路41中，根據(jù)通過上述天線單元15接收的信號對指令信號進行解調，實行對應于該指令內容的處理(從上述存儲器42讀出信息，或者向存儲器42寫入信息)。進而，當該處理結束時，向主天線10送回應答信號。
此外，該應答信號的送回利用根據(jù)上述負載開關44的開/關的切換使標簽4的阻抗變換的方法進行。通過標簽4側的阻抗變換，上述天線單元15以及主天線10的阻抗也進行變化，從而在各線圈L2、L1、L0流動的電流變化。主天線10的解調電路103根據(jù)該電流的變化，對上述指令信號進行解調。
圖4(1)表示在上述主天線10進行的接收信號的生成處理的具體例子。還有圖(2)表示對上述發(fā)送信號的標簽側的應答信號的生成以及主天線10中的應答信號的解調處理的具體例。
在圖4(1)中，(a)為上述的載波，(b)為向標簽4的指令信號(二值信號)。在上述主天線10的解調電路103中，通過該指令信號將載波進行振幅調制(ASK調制)，生成如(c)所示的發(fā)送信號。
在標簽4的信號處理電路41中，當解調上述發(fā)送信號識別指令的內容時，實行按照該指令的處理的同時，生成多個比特結構的應答信號。在該處理中，如圖4(2)的(d)、(e)所示，對構成應答信號的各比特的信號設定規(guī)定長度的發(fā)送期間，依次發(fā)送各信號。具體地說，發(fā)送“0”的信號時，在上述期間的前半段多次進行負載開關44的開/關的切換之后，在期間的后半段將上述負載開關44置為關狀態(tài)。在發(fā)送“1”的信號，與上述相反，在期間的前半段將負載開關44置為關狀態(tài)，在后半段進行開/關的切換。
通過上述的負載開關44的切換動作，主天線10的上述解調電路103提取如圖4(2)的(f)所示的信號。進而解調電路103通過規(guī)定的閾值將該信號二值化，從而如圖4(2)的(g)所示，解調反映上述負載開關44的切換動作的信號。進而，將該信號按照每個上述1比特份的期間劃分，識別各期間內的信號變化的圖案，由此，如圖4(2)的(h)所示，解調上述應答信號。
在該實施例中，在每個天線單元15設定有如上述圖2(1)所示的關系，所以主天線10對于任意的標簽4，都通過與該標簽4對應的天線單元15，能夠進行上述圖4的(c)、(f)的信號的交換。
由此，在主天線10中，各標簽4位于主天線10的可通訊區(qū)域內時能夠根據(jù)同樣的順序進行通訊處理。
此外，在上述控制器2中，與以往同樣，根據(jù)來自上位設備3的指示，對各標簽4分配單獨的處理時間而與主天線10進行通訊處理，所以能夠防止引起通訊沖突。因此，不用擔心各標簽4錯誤地按照對其他的標簽4的指令進行處理，或使在控制器2或上位設備3的應答信號的識別產(chǎn)生混淆。
另外根據(jù)圖1的結構，需要將各輔助天線11設置在主天線10的磁通達到的范圍內，但是該磁通離主天線10越遠就越弱。因此，若天線單元15的數(shù)量增加，則對從主天線10遠離的輔助天線11不能達到充分量的磁通，所以有可能信號的中繼處理變得不穩(wěn)定。
下面的圖5～圖8所示的實施例以能夠與上述的問題對應的方式在圖1的結構的輔助天線11中追加了稍許變更(根據(jù)實施例，也有在主天線10增加同樣的變更的情況)。以下，對每個實施例所變更的部分進行說明。
在圖5、6的實施例中，在輔助天線11的線圈L1的內側設置有鐵氧體磁芯16。該鐵氧體磁芯16在將輔助天線11的本體部進行模具成型時，與本體部一體形成，如圖6所示，在本體部的橫幅方向上設置。還有，由于在輔助天線11間將鐵氧體磁芯16的形成位置或直徑統(tǒng)一，所以通過使輔助天線11彼此接觸，從而能夠變?yōu)楦鞔判?6相連的狀態(tài)。此外，雖然未圖示，但是在主天線10也設置同樣的鐵氧體磁芯16。
根據(jù)上述的結構，在一連串并列的鐵氧體磁芯集中來自主天線10的磁通，由此能夠使磁通更平衡化，從而在從主天線10遠離的輔助天線11也能夠作用電磁感應所需要量的磁通，可以進行穩(wěn)定的中繼處理。
下面圖7的實施例也通過設置鐵氧體磁芯使磁通更平衡化。在該實施例中，在主天線10以及各輔助天線11的線圈的內側分別形成向寬度方向貫通的孔部17的同時，準備具有對應于上述孔部17的直徑的鐵氧體棒18，該鐵氧體棒18將各天線10、11在上述孔部17的位置插通。
根據(jù)上述結構，各天線10、11成為通過鐵氧體棒18相連接的狀態(tài)，所以不需要利用上述的聯(lián)結構件或嵌合部進行連接。
下面的圖8的例子中，取代設置鐵氧體磁芯的方法，將輔助天線11的線圈L1的截面面積對應于離主天線10的距離進行調整。具體來說，如圖8(A)的框內所示，對齊各線圈L1的軸中心，且以離主天線10的距離越大，線圈L1的直徑越大的方式進行調整。
根據(jù)上述結構，由于各輔助天線11的線圈L1的直徑，離主天線10越遠就越大，所以提高電感。其結果，Q值被提高，共振的波峰變尖，并且提高載波的接收強度，因此即使作用于線圈L1的磁通變弱，也可以無障礙進行信號的中繼。
此外，代替調整線圈L1的直徑的方法，可以在線圈L1連接電阻，使該電阻值進行變化。即，離主天線10越遠電阻值越小，從而提高Q值，因此與圖8的實施例同樣，能夠應對磁通的衰減?；蛘咄ㄟ^改變線圈L1的卷數(shù)，從而使線圈L1的Q值變化。
此外，在之前的實施例中，將主天線10和輔助天線11形成為同樣形狀，將各天線10、11沿線圈的軸向排列配置，但是各天線10、11的結構不僅限于此。例如，如圖9、10所示，將主天線10形成為大于輔助天線11，在與該磁通射出面對置的位置將各輔助天線11配置為面狀。
圖9的實施例的主天線10以磁通射出面(與線圈L0的軸向垂直的面)成為輔助天線11的對應部位的數(shù)倍的方式形成。主天線10將該磁通的射出面向上方，設置在未圖示的水平面上。還有，主天線10的線圈L0(在該實施例中為長方形)也以成為輔助天線11側的線圈L1的多倍大小的方式配置。
各輔助天線11在使各自的線圈L的軸向與主天線10的線圈L0的軸向平行的狀態(tài)下，在上述主天線10的上表面沿上述線圈L的纏繞方向配置。此外，雖然在此未圖示，但是最好輔助天線11和主天線10通過上述的凸部和凹部等的嵌合構件連接。
圖10的實施例的主天線10也以相對于輔助天線11，線圈L0或磁通射出面的面積成為多倍的方式形成。
另一方面，輔助天線11的結構與圖9所示的結構相同，但是在該實施例中，將各輔助天線11設置在從主天線10的上表面隔開規(guī)定距離的地點。例如，設置具有規(guī)定長度的足部的樹脂制的基臺，在該基臺的下方設置主天線10，通過在基臺的上表面設置各輔助天線11，從而能夠使圖10的設置狀態(tài)實現(xiàn)。
在這樣的設置狀態(tài)下，如果將各輔助天線11設置在與來自主天線10的磁通感應的位置，則通過由該磁通產(chǎn)生的感應電流，導通輔助天線11和標簽側天線12，由此可以無障礙進行在主天線10和標簽4之間的信號中繼處理。
此外，在上述的實施例中，都針對天線單元15，將中繼對象的標簽4一一分配，但是如果能夠在標簽側天線12的磁通到達的范圍含有多個標簽4，對于這些標簽4，由通用的天線單元15進行信號的中繼處理。還有，在具有主天線10的可通訊區(qū)域所包含的標簽4時，主天線10可以相對于該標簽4，不通過天線單元15而直接進行通訊。
還有，在所有的實施例中，都在主天線10組入了控制器2的功能，在上位設備3直接連接主天線10。
權利要求
1.一種無線射頻識別用的通訊中繼裝置，其安裝于具有半導體存儲器的無線射頻識別標簽、及與該無線射頻識別標簽進行非接觸的通訊的天線裝置之間，用于對在兩者間交換的信號進行中繼，其特征在于，至少包括一個天線單元，該天線單元由含有線圈的一對中繼天線部和同軸電纜構成，上述天線單元的各中繼天線部的線圈通過上述同軸電纜相互連接，一方的中繼天線部設置在與來自天線裝置的磁通進行感應的位置，另一方的中繼天線部設置在能夠使無線射頻識別標簽內的線圈感應的位置。
2.如權利要求
1所記載的無線射頻識別用的通訊中繼裝置，其特征在于，上述天線單元設置有多個，各天線單元的天線裝置側的中繼天線部，在分別使上述線圈的軸向與天線裝置的線圈的軸向對應的狀態(tài)下，沿該軸向并列配置。
3.如權利要求
2所記載的無線射頻識別用的通訊中繼裝置，其特征在于，在上述各天線單元的天線裝置側的中繼天線部，分別在上述線圈的內側設置有磁芯。
4.如權利要求
2所記載的無線射頻識別用的通訊中繼裝置，其特征在于，在上述各天線單元的天線裝置側的中繼天線部，離天線裝置越遠，則上述線圈的Q值越大。
5.如權利要求
2所記載的無線射頻識別用的通訊中繼裝置，其特征在于，在上述各天線單元的天線裝置側的中繼天線部，離天線裝置越遠，則上述線圈的截面面積越大。
6.如權利要求
2所記載的無線射頻識別用的通訊中繼裝置，其特征在于，在上述各天線單元的天線裝置側的中繼天線部，離天線裝置越遠，則上述線圈的卷數(shù)越大。
7.如權利要求
1所記載的無線射頻識別用的通訊中繼裝置，其特征在于，上述天線單元設置有多個，各天線單元的天線裝置側的中繼天線部，分別具有比上述天線裝置的線圈的截面面積小的線圈的同時，這些線圈的軸向與上述天線裝置的線圈的軸向對應，且各線圈的軸不重疊，從而與上述天線裝置的磁通的射出面相對向配置。
8.一種無線射頻識別用的通訊處理裝置，具有與包含有半導體存儲器的無線射頻識別標簽進行非接觸的通訊的天線裝置；設置于該天線裝置和上述無線射頻識別標簽之間、對在兩者間交換的信號進行中繼的通訊中繼裝置，其特征在于，上述通訊中繼裝置至少包括一個天線單元，該天線單元由含有線圈的一對中繼天線部和同軸電纜構成，上述天線單元的各中繼天線部的線圈通過上述同軸電纜相互連接，一方的中繼天線部設置在與來自天線裝置的磁通進行感應的位置，另一方的中繼天線部設置在能夠使無線射頻識別標簽內的線圈感應的位置。
9.如權利要求
1所記載的無線射頻識別用的通訊中繼裝置，其特征在于，上述無線射頻識別用的通訊中繼裝置還包括第一被動匹配電路，其對上述中繼天線部和上述同軸電纜進行匹配；第二被動匹配電路，其對上述另一方的中繼天線部和上述同軸電纜進行匹配，且，該無線射頻識別用的通訊中繼裝置不包含有源元件。
10.如權利要求
9所記載的無線射頻識別用的通訊中繼裝置，其特征在于，上述中繼天線部和上述第一被動匹配電路的特性阻抗與上述同軸電纜的特性阻抗實質上相同，且，上述另一方的中繼天線部和上述第二被動匹配電路的特性阻抗與上述同軸電纜的特性阻抗實質上相同。
11.如權利要求
10所記載的無線射頻識別用的通訊中繼裝置，其特征在于，上述第一被動匹配電路僅由一個以上的電容器構成，上述第二被動匹配電路僅由一個以上的電容器構成。
專利摘要
一種RFID用的通訊中繼裝置及通訊處理裝置，能夠大幅削減與多個標簽進行通訊時的成本。為了與多個RFID標簽(4)進行通訊，在主天線(10)和各標簽(4)之間，分別配備天線單元(15)。天線單元(15)是以同軸電纜連接輔助天線(11)和標簽側天線(12)的結構。主天線(10)和各輔助天線(11)在對齊各自的線圈的軸中心的狀態(tài)下使主天線(10)在前頭而沿線圈的軸向排列配置。另一方面，各標簽側天線(12)配置在每個標簽(4)的附近位置。
文檔編號H01Q21/28GK1996349SQ200610170119
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月22日
發(fā)明者有吉智規(guī), 尾崎公洋 申請人:歐姆龍株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan