非接觸型讀寫器的制作方法

專利名稱：非接觸型讀寫器的制作方法
技術領域：
本發明涉及與諸如RF(射頻)標簽和RF卡之類的非接觸型信息存儲載體通信的非接觸型讀寫器。
背景技術：
在非接觸型讀寫器與用作非接觸型信息存儲載體的RF標簽和RF卡的通信過程中，通信環境可以視狀況而發生改變。這樣的通信環境包括非接觸型信息存儲載體的位置、速度和數量以及周圍障礙物的布置。因此，當視通信環境而定，實時優化諸如非接觸型讀寫器中發送和接收部分的參數、通信過程和通信區域之類非接觸型讀寫器的整個系統時，會得到理想的通信質量。
作為實現這種情況的第一步，需要實時識別包括非接觸型信息存儲載體的位置、速度和數量以及周圍障礙物的布置在內的詳細通信環境。
在現有技術中，已知像公開在JP-T-2002-525640(本文使用的術語“JP-T”指的是PCT專利申請的已公布日本譯文)中的那個那樣的非接觸型讀寫器可以檢測非接觸型信息存儲載體與非接觸型讀寫器之間的距離。
圖20是根據現有技術的一般非接觸型讀寫器的配置圖。在圖20中，附圖標記81表示用作非接觸型信息存儲載體的例子的RF標簽。附圖標記82表示與RF標簽81進行無線通信的非接觸型讀寫器。附圖標記83表示進行發送數據的輸出和接收數據的處理等的CPU(中央處理單元)。附圖標記84表示處理從CPU 83輸入的發送數據，從而輸出數據作為無線電波的發送部分。附圖標記85表示處理通過天線部分86接收到的無線電波，從而將接收數據輸出到CPU 83的接收部分。附圖標記86表示輸出從發送部分94輸入的發送信號作為無線電波，并將從RF標簽81接收到的無線電波輸出到接收部分85作為接收信號的天線部分。
這種非接觸型讀寫器未將新的發送和接收電路應用于距離檢測。因此，到RF標簽81的距離由CPU 83根據在與非接觸型信息存儲載體的通信過程中獲得的來自非接觸型信息存儲載體的響應時間和接收功率，通過簡單方法測量。
然而，在現有技術的非接觸型讀寫器中這樣的距離測量存在一些問題，例如，在根據來自非接觸型信息存儲載體的響應時間的計算中僅能取得不良的分辨率，并且會發生次級回波。并且，在根據來自非接觸型信息存儲載體的接收功率的計算中，也會出現一些問題，例如，由于視非接觸型信息存儲載體的取向等的變化而定，接收功率會發生改變，所以接收功率未必與距離對應。
并且，盡管到非接觸型信息存儲載體的距離是可檢測的，但不能識別諸如方向、速度和數量以及周圍障礙物的布置之類的詳細通信環境。因此，還沒有構造出視通信環境而定，實時優化的系統。

發明內容
本發明的目的是提供能夠檢測非接觸型信息存儲載體的位置、速度和數量以及周圍障礙物的布置的非接觸型讀寫器。
為了達到上述目的，根據本發明的非接觸型讀寫器包括發送部分，用于利用不同頻率的載波發送多個發送信號；接收部分，用于接收作為對發送部分發送的多個發送信號的響應的多個應答信號；相位計算部分，用于根據應答信號計算應答信號的相位數據；和距離計算部分，用于根據來自相位計算部分的相位數據計算到已經返回應答信號的對象的距離。
根據本發明的非接觸型讀寫器包括發送部分，用于利用不同頻率的載波發送多個發送信號；接收部分，用于接收作為對發送部分發送的多個發送信號的響應的多個應答信號；相位計算部分，用于根據應答信號計算應答信號的相位數據；和速度計算部分，用于根據從接收信號中獲得的基帶信號計算該基帶信號的頻率成分，從而根據該頻率成分計算已經返回應答信號的對象的行進速度。
根據本發明的非接觸型讀寫器包括發送部分，用于利用不同頻率的載波發送多個發送信號；接收部分，用于接收作為對發送部分發送的多個發送信號的響應的多個應答信號；相位計算部分，用于根據應答信號計算應答信號的相位數據；和距離計算部分，用于根據來自相位計算部分的相位數據計算到已經返回應答信號的對象的距離；其中，根據在應答信號中是否包含數據來確定對象是RF標簽還是障礙物。
根據本發明的非接觸型讀寫器包括發送部分，用于利用不同頻率的載波發送多個發送信號；接收部分，用于接收作為對發送部分發送的多個發送信號的響應的多個應答信號；相位計算部分，用于根據應答信號計算應答信號的相位數據；和速度計算部分，用于根據從接收信號中獲得的基帶信號計算該基帶信號的頻率成分，從而根據該頻率成分計算已經返回應答信號的對象的行進速度；其中，根據在應答信號中是否包含數據確定對象是RF標簽還是障礙物。
根據本發明的非接觸型讀寫器包括發送部分，用于利用不同頻率的載波發送多個發送信號；接收部分，用于接收作為對發送部分發送的多個發送信號的響應的多個應答信號；相位分離部分，用于從多個接收信號的每一個中分離出相位成分；和距離計算部分，用于根據相位分離部分分離的多個接收信號的相位成分，計算到已經返回應答信號的對象的距離。
根據本發明的非接觸型讀寫器包括發送部分，用于利用不同頻率的載波發送多個發送信號；接收部分，用于接收作為對發送部分發送的多個發送信號的響應的多個應答信號；相位分離部分，用于從多個接收信號的每一個中分離出相位成分；和速度計算部分，用于根據從接收信號中獲得的基帶信號計算該基帶信號的頻率成分，從而根據該頻率成分計算已經返回應答信號的對象的行進速度。
根據本發明的非接觸型讀寫器包括發送部分，用于利用不同頻率的載波發送多個發送信號；接收部分，用于接收作為對發送部分發送的多個發送信號的響應的多個應答信號；相位計算部分，用于根據應答信號計算應答信號的相位數據；數據提取部分，用于接收相位計算部分的輸出；和距離計算部分，用于根據相位計算部分的輸出數據和從數據提取部分輸出的相位檢測信號，計算到已經返回應答信號的對象的距離。
根據本發明的非接觸型讀寫器包括發送部分，用于利用不同頻率的載波發送多個發送信號；接收部分，用于接收作為對發送部分發送的多個發送信號的響應的多個應答信號；相位計算部分，用于根據應答信號計算應答信號的相位數據；數據提取部分，用于接收相位計算部分的輸出；和速度計算部分，用于根據從接收信號中獲得的基帶信號計算該基帶信號的頻率成分，從而根據該頻率成分計算已經返回應答信號的對象的行進速度。
根據本發明的非接觸型讀寫器包括發送部分，用于發送載波頻率隨時間連續變化的一個發送信號；接收部分，用于接收作為對發送部分發送的發送信號的響應的應答信號；和距離計算部分，用于根據從接收信號中獲得的基帶信號計算該基帶信號的頻率成分，然后根據該頻率成分計算發送信號的頻率與接收信號的頻率之間的差頻(difference frequency)，從而根據差頻成分計算到已經返回應答信號的對象的距離。
根據本發明的非接觸型讀寫器包括發送部分，用于發送載波頻率隨時間連續變化的一個發送信號；接收部分，用于接收作為對發送部分發送的發送信號的響應的應答信號；和速度計算部分，用于根據從接收信號中獲得的基帶信號計算該基帶信號的頻率成分，然后根據該頻率成分計算發送信號的頻率與接收信號的頻率之間的差頻，從而根據差頻成分計算已經返回應答信號的對象的行進速度。
如上所述，根據本發明的非接觸型讀寫器包括相位分離部分和距離計算部分或速度計算部分，從而能夠檢測對象的位置和速度。


圖1是示出根據本發明第1實施例的用于RF標簽的通信系統的示意性配置的方框圖；圖2是示出根據本發明第2實施例的用于RF標簽的通信系統的示意性配置的方框圖；圖3是示出根據本發明第3實施例的用于RF標簽的通信系統的示意性配置的方框圖；圖4是說明根據本發明第4實施例的拍頻(beat frequency)的波形圖；圖5是示出根據本發明第4實施例的用于RF標簽的通信系統的示意性配置的方框圖；圖6是示出根據本發明第5實施例的天線陣(array antenna)的例子的圖形；圖7是示出根據本發明第6實施例的天線陣的例子的圖形；圖8是示出根據本發明第7實施例的用于RF標簽的通信系統的示意性配置的圖形；圖9A是示出根據本發明第8實施例的RF標簽相對于非接觸型讀寫器的距離與來自RF標簽的接收信號功率之間的關系的圖形；圖9B是示出根據本發明第8實施例的RF標簽相對于非接觸型讀寫器的距離與發送放大器的增益之間的關系的圖形；和圖9C是示出根據本發明第8實施例的優化之后RF標簽相對于非接觸型讀寫器的距離與來自RF標簽的接收信號功率之間的關系的圖形；圖10A是示出根據本發明第9實施例的RF標簽相對于非接觸型讀寫器的距離與來自RF標簽的接收信號功率之間的關系的圖形；圖10B是示出根據本發明第9實施例的RF標簽相對于非接觸型讀寫器的距離與發送放大器的增益之間的關系的圖形；和圖10C是示出根據本發明第9實施例的優化之后RF標簽相對于非接觸型讀寫器的距離與來自RF標簽的接收信號功率之間的關系的圖形；圖11A是示出根據本發明第10實施例的RF標簽相對于非接觸型讀寫器的距離與來自RF標簽的接收信號功率之間的關系的圖形；和圖11B是示出根據本發明第10實施例的優化之后RF標簽相對于非接觸型讀寫器的距離與來自RF標簽的接收信號功率之間的關系的圖形；圖12是示出根據本發明第11實施例的在多相PSK下的位錯率的圖形；圖13是示出根據本發明第11實施例的RF標簽速度與調制方法之間的對應關系的例子的圖形；圖14是示出根據本發明第12實施例的RF標簽速度與包尺寸之間的對應關系的例子的圖形；圖15是示出PSK位錯率和當根據第13實施例對PSK進行糾錯碼編碼時獲得的位錯率的圖形；圖16是示出根據本發明第14到20實施例的用于RF標簽的通信系統的示意性配置的圖形；圖17是示出根據本發明第21實施例的用于RF標簽的通信系統的示意性配置的配置圖；圖18是示出根據本發明第21實施例的顯示單元中的顯示例子的圖形；圖19是示出根據本發明第22實施例的用于RF標簽的通信系統的示意性配置的配置圖；和圖20是根據現有技術的一般非接觸型讀寫器的配置圖。
具體實施例方式
(第1實施例)圖1是示出包括RF標簽1和與RF標簽1通信的非接觸型讀寫器3的通信系統的示意性配置的圖形。在圖1中，附圖標記1表示作用非接觸型信息存儲載體的例子的RF標簽。附圖標記2表示圍繞RF標簽1的障礙物。盡管在圖1中只示出一個障礙物，但它代表除了用作通信目標的RF標簽1之外的所有對象。附圖標記3表示與RF標簽1通信的非接觸型讀寫器。
下面描述非接觸型讀寫器3的配置。
附圖標記4表示輸出要發送到RF標簽1等的發送數據和處理來自RF標簽1等的接收數據，以及控制如后所述的發送和接收部分5的操作的CPU。附圖標記5表示處理從CPU 4輸入的發送數據然后輸出數據作為無線電波的發送和接收部分。發送和接收部分還處理從RF標簽1等接收到的無線電波，然后將接收到的數據輸出到CPU 4。附圖標記6表示根據從如后所述的配備在發送和接收部分5中的相位分離部分22輸出的數據并根據從混合器19和混合器29輸出的基帶信號，計算RF標簽1或障礙物2的距離和速度的雷達部分。這個雷達部分將結果輸出到CPU 4。順便提一下，雷達部分6包括距離計算部分23，用于計算到標簽1或障礙物2的距離；和速度計算部分24，用于計算標簽1或障礙物2的行進速度。
接著，下面描述非接觸型讀寫器3中的發送和接收部分5的配置。
附圖標記7表示編碼從CPU 4輸入的發送數據然后將數據輸出到打包部分8的編碼部分。附圖標記8表示將從編碼部分7輸入的編碼數據轉換成包然后將包輸出到調制部分9的打包部分。附圖標記9表示調制從打包部分8輸入的包數據然后將這個調制信號輸出到發送放大器10的調制部分。這個調制部分包括混合器17。可以配備兩個這樣的混合器17，以便構成正交調制器。
附圖標記10表示放大從調制部分9輸入的調制信號然后將該信號作為發送信號輸出到天線部分11的發送放大器。附圖標記11表示輸出從發送放大器10輸入的發送信號，作為朝向RF標簽1或障礙物2的無線電波的天線部分。天線部分還將從RF標簽1或障礙物2接收到的無線電波，作為接收信號輸出到接收放大器12。附圖標記12表示放大從天線部分11輸入的接收信號然后將該信號輸出到解調部分13的接收放大器。附圖標記13表示對從接收放大器12輸入的接收信號進行正交檢測和解調然后將相位數據輸出到數據提取部分14并將相變成分和基帶信號輸出到雷達部分6的解調部分。這個解調部分13包括相移器18、混合器19和20、相位計算部分21和相位分離部分22。
附圖標記14表示從解調部分13輸入的相位數據中除去包首標，從而提取數據，然后將該數據輸出到解碼部分15的數據提取部分。附圖標記15表示解碼從數據提取部分14輸入的數據然后將解碼數據作為接收數據輸出到CPU 4的解碼部分。
附圖標記16表示將CPU 4指定的頻率的載波信號輸出到調制部分9和解調部分13的振蕩器。
接著，下面詳細描述調制部分9的配置。配備在調制部分9中的混合器17將從打包部分8輸入的包數據和從振蕩器16輸入的載波信號相乘，從而對包數據進行頻率轉換，變成基帶，然后將該信號輸出到發送放大器10。
接著，下面詳細描述解調部分13的配置。相移器18將從振蕩器16輸入的載波信號相移π/2弧度。混合器19將從接收放大器12輸入的接收信號和從振蕩器16輸入的載波信號相乘，從而對接收信號進行頻率轉換，變成基帶，然后將該信號輸出到相位計算部分21和速度計算部分24。混合器20將從接收放大器12輸入的接收信號和從相移器18輸入的π/2弧度相移載波信號相乘，從而對接收信號進行頻率轉換，變成基帶，然后將該信號輸出到相位計算部分21和速度計算部分24。相位計算部分21根據從混合器19和混合器20輸出的基帶信號的同相成分和正交成分計算基帶信號的相位，然后將相位數據輸出到數據提取部分14和相位分離部分22。相位分離部分22從相位計算部分21輸入的相位數據中提取相變成分，然后將該信號輸出到雷達部分6中的距離計算部分23。
接著，下面詳細描述雷達部分6。根據從發送和接收部分5中的相位分離部分22輸出的相變成分，距離計算部分23計算從非接觸型讀寫器3到RF標簽1或障礙物2的距離。根據從混合器19和混合器20輸出的基帶信號，速度計算部分24計算RF標簽1或障礙物2的行進速度。
下面描述具有上述配置的用于RF標簽的通信系統的操作。
在非接觸型讀寫器3中，從天線部分11輸出利用頻率相互不同的載波的兩個發送信號。這兩個發送信號不是同時發送的，而是在不同時間發送的。這是因為，如果RF標簽1同時接收多個信號，那么會發生干涉，使得正常信號不能返回到非接觸型讀寫器3。
從CPU 4輸出以便發送到RF標簽1的發送數據由編碼部分7編碼。然后，編碼數據由打包部分8轉換成包，然后在調制部分9中經受通帶調制處理。當信號E1的振幅用AS1表示，相位用S1表示，并且載波角頻率用ω1表示時，并且當信號E2的振幅用AS2表示，相位用S2表示，并且載波角頻率用ω2表示時，在調制部分9中經通帶調制處理的兩個信號E1和E2用(方程1)和(方程2)表達。兩個信號是用不同載波角頻率調制的。并且，在調幅的情況下，要發送到RF標簽1的信號信息包含在AS1和AS2中，并且在調相和調頻的情況下，它包含在S1和S2中。
E1=As1cos(ω1t+s1)]]>[方程2]E2=As2cos(ω2t+s2)]]>這兩個信號E1和E2由發送放大器10放大，然后從天線部分11輻射出去。從天線部分11輻射的信號被RF標簽1或障礙物2反射。反射信號被天線部分11接收。然后，天線部分11接收到的信號由接收放大器12放大。
下面首先描述信號被RF標簽1反射的情況。
無線電波在非接觸型讀寫器3和RF標簽1之間的往返距離用Z表示。RF標簽1的運動生成的多普勒角頻率用ωd表示。對于經RF標簽1調制的兩個信號E1和E2，信號E1的振幅用AS1′表示，相位用S1′表示，并且傳播常數用k1表示，信號E2的振幅用AS2′表示，相位用S2′表示，并且傳播常數用k2表示。然后，RF標簽1反射的接收信號用(方程3)和(方程4)表達。假設RF標簽1中的調制方法是調相或幀頻。
E1=As1′cos((ω1±ωd)t-k1z+s1′)]]>[方程4]E2=As2′cos((ω2±ωd)t-k2z+s2′)]]>這里，當載波角頻率ω1和ω2的值相互非常接近時，它們的多普勒角頻率也變成幾乎相等。因此，在(方程3)和(方程4)中，將多普勒角頻率設置成ωd。接收放大器12放大的接收信號在解調部分13中經受正交檢測處理，從而被頻率轉換成基帶。這些獲得信號用(方程5)、(方程6)、(方程7)和(方程8)表達。這里，E1的同相成分用E1I表示，正交成分用E1Q表示，E2的同相成分用E2I表示，而正交成分用E2Q表示。
E1I=As1′cos(±ωdt-k1z+s1′)]]>[方程6]E1Q=As1′sin(±ωdt-k1z+s1′)]]>[方程7]E2I=As2′cos(±ωdt-k2z+s2′)]]> E2Q=As2′sin(±ωdt-k2z+s2′)]]>當相位常數用α表示和衰減系數用β表示時，傳播常數k用(方程9)表達。
k＝α-jβ為了簡單起見，這里可忽略衰減系數這一項。然后，當信號E1的相位常數用α1表示，而信號E2的相位常數用α2表示時，(方程5)、(方程6)、(方程7)和(方程8)被重寫如下。
E1I=As1′cos(±ωdt-α1z+s1′)]]>[方程11]E1Q=As1′sin(±ωdt-α1z+s1′)]]>[方程12]E2I=As2′cos(±ωdt-α2z+s2′)]]>[方程13]E2Q=As2′sin(±ωdt-α2z+s2′)]]>將基帶信號(方程10)、(方程11)、(方程12)和(方程13)輸出到相位計算部分21。相位計算部分21將基帶信號轉換到極坐標，從而計算出相位。信號E1的相位數據θ1用(方程14)表達，而信號E2的相位數據θ2用(方程15)表達。
θ1＝±ωdt-α1z+s1′[方程15]θ2＝±ωdt-α2z+s2′從(方程14)和方程(15)可以看出，RF標簽1的多普勒效應和無線電波傳播在接收信號中產生如(方程16)和方程(17)所示的相變成分。
θ1′＝±ωdt-α1z[方程17]θ2′＝±ωdt-α2z相位計算部分21將計算的相位數據輸出到數據提取部分14。數據提取部分14從相位數據θ1和θ2中提取相位數據的信號成分S1′和S2′，然后將這些數據段用作包含RF標簽1的標識信息等的相位數據進行數據提取，然后將數據輸出到解碼部分15。解碼部分15解碼輸入數據，然后將解碼數據作為接收數據輸出到CPU 4。
相位計算部分21將計算的相位數據θ1和θ2輸出到相位分離部分22。數據提取部分14將相位數據的信號成分S1′和S2′輸出到相位分離部分22。相位分離部分22從相位數據θ1和θ2中減去相位數據的信號成分S1′和S2′，從而計算出相變成分θ1′和θ2′，然后將結果輸出到雷達部分6中的距離計算部分23。
距離計算部分23計算兩個輸入相位的差值。相差像(方程18)所示。
θ1′-θ2′＝-(α1-α2)Z這里，當載波角頻率用ω表示，而無線電波的速度用c表示時，相位常數用方程(19)表示。
α=ωc]]>因此，(方程18)被重寫成如(方程20)所示。
θ1′-θ2′＝-(ω1-ω2)Z/c因此，無線電波在非接觸型讀寫器3和RF標簽1之間的往返距離Z變成如(方程21)所示。
Z=-cθ1′-θ2′ω1-ω2]]>利用(方程21)，距離計算部分23根據相差(方程18)計算距離。速度計算部分24利用快速付里葉變換等，從基帶信號(方程10)、(方程11)、(方程12)和(方程13)中計算出多普勒頻率fd。
當載波的波長用λ表示時，RF標簽1和非接觸型讀寫器3之間的相對速度像方程(22)所示。
V=fd·λ2]]>根據非接觸型讀寫器3本身的速度和多普勒頻率fd，速度計算部分24計算出RF標簽1的速度。
接著，在從非接觸型讀寫器3輻射的發送信號被障礙物2反射的情況下，將表達信號被RF標簽1反射的情況的(方程3)和(方程4)修改成(方程23)和(方程24)。
E1=As1cos((ω1±ωd)t-k1z+s1)]]>[方程24]E2=As2cos((ω2±ωd)t-k2z+s2)]]>應用于距離、速度和接收數據的計算過程與RF標簽1的情況相似。
這里，例如，在載波頻率是950MHz的情況下，兩個相變成分的差值是π/2弧度，兩個載波的頻率差是1MHz，并且多普勒頻率是100Hz，然后獲得37.5m的距離和15.7m/s的速度。
在CPU 4中，通過檢查輸入到CPU 4的接收數據是否與發送數據相同，確定非接觸型讀寫器3接收到的反射信號是由RF標簽1引起的，還是由障礙物2引起的。當這些數據段相同時，將障礙物2確定為信號源。也就是說，當信號是從RF標簽1接收到的時，在反射信號中包含RF標簽1等的標識信息。因此，來自RF標簽1的反射信號不同于發送信號。于是，當發送信號不同于反射信號時，將反射信號確定為由RF標簽1反射的。當反射信號與發送信號相同時，將反射信號確定為不是來自RF標簽1，而是來自障礙物2。
對于發送和接收利用頻率相互不同的載波的兩個信號的定時之間的差值，當差值較小時，諸如RF標簽1和障礙物2之類的目標的行進距離也較小。這就提高了距離計算的精度。
如上所述，在RF標簽1中的調制方法支持調相或調頻的情況下，當僅將相位分離部分22、距離計算部分23和速度計算部分24加入一般非接觸型讀寫器中時，沒有必要為檢測RF標簽1等的專用雷達新配備特殊天線或特殊發送和接收電路，就可以實現能夠計算到RF標簽1或障礙物2的距離和RF標簽1或障礙物2的行進速度的非接觸型讀寫器3。
并且，這里使用的信號是應用在RF標簽1和非接觸型讀寫器3之間的通信中的那些信號。因此，可以在與RF標簽1的正常通信期間計算到RF標簽1或障礙物2的距離和RF標簽1或障礙物2的行進速度。
在本實施例中，使用了應用頻率相互不同的載波的兩個信號。但是，本發明不局限于此，可以使用不止兩個信號。
(第2實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第1實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與第1實施例的不同之處在于，相位分離部分22是多余的。
下面參照圖2描述本實施例與第1實施例的不同之處。相位計算部分21將計算的相位數據θ1和θ2輸出到雷達部分6中的距離計算部分23。當從相位數據θ1和θ2中提取的相位數據的信號成分S1′和S2′具有諸如π之類的固定值時，數據提取部分14將相位檢測信號輸出到雷達部分6中的距離計算部分23。
在輸入相位檢測信號的時刻，距離計算部分23保存從相位計算部分21輸入的相位數據θ1和θ2，然后計算差值。那時，包含在相位數據θ1和θ2中的相位數據的信號成分S1′和S2′是相同的，因此，相差像(方程25)所示。
θ1-θ2＝-(α1-α2)Z這是與方程(18)相同的結果。根據相差計算距離的所用過程與第1實施例的過程相似。
計算速度和接收數據的所用過程與第1實施例的過程相似。計算障礙物2的距離和速度，以及接收數據的所用過程與RF標簽1的情況相似。
如上所述，在RF標簽1中的調制方法支持調相或調頻的情況下，當僅將距離計算部分23和速度計算部分24加入一般非接觸型讀寫器中時，沒有必要為檢測RF標簽1等的專用雷達新配備特殊天線或特殊發送和接收電路，就可以實現能夠計算到RF標簽1或障礙物2的距離和RF標簽1或障礙物2的行進速度的非接觸型讀寫器3。
并且，這里使用的信號是應用在RF標簽1和非接觸型讀寫器3之間的通信中的那些信號。因此，可以在與RF標簽1的正常通信期間計算到RF標簽1或障礙物2的距離和RF標簽1或障礙物2的行進速度。
在本實施例中，使用了應用頻率相互不同的載波的兩個信號。但是，本發明不局限于此，可以使用不止兩個信號。
(第3實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第1實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與第1實施例的不同之處在于，將調幅用作RF標簽1中的調制方法，相位分離部分22是多余的，并且用振幅和相位計算部分25取代相位計算部分21。
下面參照圖3描述本實施例與第1實施例的不同之處。
振幅和相位計算部分25根據從混合器19和混合器20輸出的基帶信號的同相成分和正交成分，計算基帶信號的振幅和相位，然后將振幅數據輸出到數據提取部分14并將相位數據輸出到距離計算部分23。
下面描述具有這種配置的用于RF標簽的通信系統的操作。
無線電波在非接觸型讀寫器3和RF標簽1之間的往返距離用Z表示。RF標簽1的運動生成的多普勒角頻率用ωd表示。對于經RF標簽1調制的兩個信號E1和E2，信號E1的振幅用AS1′表示，傳播常數用k1表示，信號E2的振幅用AS2′表示，而傳播常數用k2表示。然后，RF標簽1反射的接收信號用(方程26)和(方程27)表達。假設RF標簽1中的調制方法是調幅。
E1=As1′cos((ω1±ωd)t-k1z)]]>[方程27]E2=As2′cos((ω2±ωd)t-k2z)]]>這里，當載波角頻率ω1和ω2的值相互非常接近時，它們的多普勒角頻率也變成幾乎相等。因此，在(方程26)和(方程27)中，將多普勒角頻率設置成ωd。
接收放大器12放大的接收信號在解調部分13中經受正交檢測處理，從而被頻率轉換成基帶。這些獲得信號用(方程28)、(方程29)、(方程30)和(方程31)表達。這里，E1的同相成分用E1I表示，正交成分用E1Q表示，E2的同相成分用E2I表示，而正交成分用E2Q表示。
E1I=As1′cos(±ωdt-k1z)]]>[方程29]E1Q=As1′sin(±ωdt-k1z)]]>[方程30]E2I=As2′cos(±ωdt-k2z)]]>[方程31]E2Q=As2′sin(±ωdt-k2z)]]>當相位常數用α表示和衰減系數用β表示時，傳播常數k用(方程32)表達。
k＝α-jβ這里，為了簡單起見，可忽略衰減系數這一項。然后，當信號E1的相位常數用α1表示，而信號E2的相位常數用α2表示時，(方程28)、(方程29)、(方程30)和(方程31)被重寫如下。
E1I=As1′cos(±ωdt-α1z)]]>[方程34]E1Q=As1′sin(±ωdt-α1z)]]>[方程35]E2I=As2′cos(±ωdt-α2z)]]>[方程36]E2Q=As2′sin(±ωdt-α2z)]]>將基帶信號(方程33)、(方程34)、(方程35)和(方程36)輸出到振幅和相位計算部分25。振幅和相位計算部分25將基帶信號轉換到極坐標，從而計算出振幅和相位。信號E1的振幅是AS1′，而信號E2的振幅是AS2′。信號E1的相位θ1由(方程37)給出，而信號E2的相位θ2由(方程38)給出。
θ1＝±ωdt-α1z[方程38]θ2＝±ωdt-α2z振幅和相位計算部分25將計算的振幅數據輸出到數據提取部分14。數據提取部分14將輸入的振幅數據AS1′和AS2′用作包含RF標簽1的標識信息等的振幅數據進行數據提取，然后將數據輸出到解碼部分15。解碼部分15解碼輸入數據，然后將解碼數據作為接收數據輸出到CPU 4。
振幅和相位計算部分25將計算的相位數據輸出到雷達部分6中的距離計算部分23。
距離計算部分23計算兩個輸入相位的差值。相差像(方程39)所示。
θ1-θ2＝-(α1-α2)Z獲得與方程(18)相同的結果。根據相差計算距離的所用過程與第1實施例的過程相似。
計算速度的所用過程與第1實施例的過程相似。計算障礙物2的距離和速度，以及接收數據的所用過程與RF標簽1的情況相似。
如上所述，在RF標簽1中的調制方法支持調幅的情況下，當僅將距離計算部分23和速度計算部分24加入一般非接觸型讀寫器中時，沒有必要為檢測RF標簽1等的專用雷達新配備特殊天線或特殊發送和接收電路，就可以實現能夠計算到RF標簽1或障礙物2的距離和RF標簽1或障礙物2的行進速度的非接觸型讀寫器3。
并且，這里使用的信號是應用在RF標簽1和非接觸型讀寫器3之間的通信中的那些信號。因此，可以在與RF標簽1的正常通信期間計算到RF標簽1或障礙物2的距離和RF標簽1或障礙物2的行進速度。
在本實施例中，使用了應用頻率相互不同的載波的兩個信號。但是，本發明不局限于此，可以使用不止兩個信號。
(第4實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第1實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與第1實施例的不同之處將調幅用作RF標簽1中的調制方法；其載波頻率隨時間連續變化的一個發送信號用于計算從非接觸型讀寫器到RF標簽1和障礙物2的距離，以及RF標簽1和障礙物2的行進速度；相位分離部分22是多余的；和用振幅計算部分26取代相位計算部分21。
下面參照圖4描述本實施例。
圖4示出了發送信號和接收信號的載波頻率的時間關系，以及拍頻(發送信號和接收信號的頻率差)的例子。當如圖4所示，發送信號的載波頻率隨時間連續變化時，RF標簽1反射，然后從RF標簽1接收到的信號的載波頻率像圖4中的虛線所指那樣變化。將發送信號的頻率減去接收信號的頻率獲得的拍頻像圖4所示變化。
無線電波在非接觸型讀寫器3和RF標簽1或障礙物2之間的往返距離用Z表示。RF標簽1的運動生成的多普勒角頻率用fd表示。無線電波的速度用C表示，調制時間用T表示，而頻移寬度用Af表示。載波頻率上升時的拍頻用fup表示，而載波頻率下降時的拍頻用fdown表示。然后，像(方程40)和(方程41)所示獲得拍頻。
fup=ΔfTcZ-fd]]>[方程41]fdown=-ΔfTcZ-fd]]>當計算拍頻(方程40)和(方程41)的差值時，消去(方程40)和(方程41)的第二項。因此，像(方程42)所示獲得無線電波在非接觸型讀寫器3和RF標簽1或障礙物2之間的往返距離Z。
Z=Tc(fup-fdown)2Δf]]>當計算拍頻(方程40)和(方程41)的和值時，消去(方程40)和(方程41)的第一項。因此，根據(方程22)，像(方程43)所示獲得RF標簽1和非接觸型讀寫器3的相對速度V。
V=λ(fup+fdown)4]]>也就是說，當發送信號的載波頻率隨時間連續變化時，可以計算從非接觸型讀寫器3到RF標簽1或障礙物2的距離和RF標簽1或障礙物2的行進速度。
下面參照圖5描述本實施例與第1實施例的不同之處。
振幅計算部分26根據從混合器19和混合器20輸出的基帶信號的同相成分和正交成分，計算基帶信號的振幅，然后將振幅數據輸出到數據提取部分14。
下面描述具有這種配置的用于RF標簽的通信系統的操作。
從CPU 4輸出以便發送到RF標簽1的發送數據由編碼部分7編碼。然后，編碼數據由打包部分8轉換成包，然后在調制部分9中經受通帶調制處理。在調制部分9中經通帶調制處理的信號E用(方程44)表達。這里，它的振幅用AS表示，而載波頻率用fct表示。
E＝Ascos(2πfctt)將載波頻率信息從CPU 4輸出到振蕩器16，以便載波頻率fct隨時間連續變化。所用調制方法是調幅。要發送到RF標簽1的信號信息包含在AS中。由于載波頻率隨時間變化，不能使用調相和調頻。
這個信號由發送放大器10放大，然后通過天線部分11輻射出去。從天線部分11輻射的信號被RF標簽1或障礙物2反射。反射信號被天線部分11接收。然后，天線部分11接收到的信號由接收放大器12放大。
下面首先描述信號被RF標簽1反射的情況。
無線電波在非接觸型讀寫器3和RF標簽1之間的往返距離用Z表示。RF標簽1的運動產生的多普勒頻率用fd表示。經RF標簽1調制的信號E的振幅用AS′表示，傳播常數用k表示，而載波頻率用fcr表示。那么，RF標簽1反射的接收信號用(方程45)表達。假設RF標簽1中的調制方法是調幅。
E＝As′cos(2π(fcr±fd)t-kz)接收放大器12放大的接收信號在解調部分13中經受正交檢測處理，從而被頻率轉換成基帶。這個獲得信號用(方程46)和(方程47)表達。這里，E的同相成分用EI表示，而正交成分用EQ表示。將這些基帶信號輸出到振幅計算部分26和輸出到配備在雷達部分6中的距離計算部分23和速度計算部分24。
EI＝As′cos2π(fcr-fct±fd)t-kz)[方程47]EQ＝As′sin2π(fcr-fct±fd)t-kz)振幅計算部分26將基帶信號轉換到極坐標，從而計算出振幅數據AS′。振幅計算部分26將計算的振幅數據輸出到數據提取部分14。數據提取部分14將輸入振幅數據AS′用作包含RF標簽1的標識信息等的相位數據進行數據提取，然后將數據輸出到解碼部分15。
解碼部分15解碼輸入數據，然后將解碼數據作為接收數據輸出到CPU 4。
雷達部分6中的距離計算部分23和速度計算部分24利用快速付里葉變換等，根據基帶信號(方程46)和(方程47)提取頻率成分(方程48)。
fcr-fct±fd(方程48)代表將接收信號的頻率減去發送信號的頻率獲得的拍頻。因此，將它乘以-1，獲得拍頻fup和fdown。
距離計算部分23利用拍頻fup和fdown、根據(方程42)計算出距離Z。
速度計算部分24利用拍頻fup和fdown和非接觸型讀寫器3本身的速度、根據(方程43)計算出RF標簽1的速度。
接著，在從非接觸型讀寫器3輻射的發送信號被障礙物2反射的情況下，將表達信號被RF標簽1反射的情況的(方程45)修改成(方程49)。
E＝Ascos(2π(fcr±fd)t-kz)關于距離、速度和接收數據的所用計算過程與RF標簽1的情況相似。
在CPU 4中，通過檢查輸入到CPU 4的接收數據是否與發送數據相同，確定非接觸型讀寫器3接收到的反射信號是由RF標簽1引起的，還是由障礙物2引起的。當這些數據段相同時，將障礙物2確定為信號源。也就是說，當接收信號未被RF標簽1調制時，將反射信號確定為不是來自RF標簽1，而是來自障礙物2。
如上所述，在如上所述，RF標簽1中的調制方法支持調幅的情況下，當僅將距離計算部分23和速度計算部分24加入一般非接觸型讀寫器中時，沒有必要為檢測RF標簽1等的專用雷達新配備特殊天線或特殊發送和接收電路，就可以實現能夠計算到RF標簽1或障礙物2的距離和RF標簽1或障礙物2的行進速度的非接觸型讀寫器3。
并且，這里使用的信號是應用在RF標簽1和非接觸型讀寫器3之間的通信中的那個信號。因此，可以在與RF標簽1的正常通信期間計算到RF標簽1或障礙物2的距離和RF標簽1或障礙物2的行進速度。
(第5實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第1實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與第1實施例的不同之處在于，天線部分11是能夠電掃描輻射波(主束)的天線陣，并且CPU 4將方向信息輸出到天線部分11。這樣就實現了被檢測對象的方向的檢測。天線陣指的是每個單元的激發的振幅和相位可獨立控制的多個天線單元的布置。天線陣的例子顯示在圖6中。
在圖6中，附圖標記31表示布置了每一個都由導體組成的多個天線單元的天線陣。附圖標記32表示根據CPU 4指定的方向信息，對每個天線單元的信號進行權重指定的權重控制部分。附圖標記33表示將每個天線單元的信號乘以從權重控制部分32輸出的權重成分的乘法器。附圖標記34表示將發送信號輸出到天線單元并將來自天線的輸入信號輸出到加法器35的循環器。附圖標記35表示相加來自天線單元的輸入信號，然后將和值作為接收信號輸出到接收放大器12的加法器。
下面描述具有這種配置的天線陣的操作。
根據希望測量距離和速度的方向，CPU 4將方向信息輸出到天線部分11。為了使輻射波指向CPU 4指定的方向，乘法器33將流過每個天線單元的信號的振幅和相位乘以從權重控制部分32輸出的每個權重成分，以便加權每個天線單元。其結果是，輻射波被電掃描。加權的可應用方法包括將天線單元的方向性組合成全體天線陣31形成沿著預定方向的輻射波；和切換每一個具有明顯方向性的天線。
然后，當改變如上所述的輻射波的輻射方向進行掃描時，可以檢測出現在掃描區內的RF標簽1和障礙物2等。
如上所述，當天線部分11應用能夠電掃描輻射波的天線陣31時，除了距離和速度之外，還可以計算RF標簽1或障礙物2的方向。因此，可以根據距離和方向指定位置。
(第6實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第1到4實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與第1實施例的不同之處在于，天線部分11是其發送方向可變的驅動型天線，并且CPU 4將方向信息輸出到天線部分11。這樣就實現了被檢測對象的方向的檢測。驅動型天線的例子顯示在圖7中。
在圖7中，附圖標記41表示由導體組成和具有方向性的天線單元。附圖標記42表示根據CPU 4指定的方向信息移動天線單元41，從而機械控制輻射波的方向和仰角的畫面組陣列驅動部分。
下面描述具有這種配置的驅動型天線的操作。
根據希望測量距離和速度的方向，CPU 4將方向信息輸出到天線驅動部分42。響應來自CPU 4的信號，天線驅動部分42移動天線單元41，以便輻射波的方向應該朝向CPU 4指定的方向。其結果是，輻射波被機械掃描。
當改變如上所述的輻射波的輻射方向進行掃描時，可以檢測出現在掃描區內的RF標簽1和障礙物2等。
如上所述，當天線部分11應用天線單元41和移動天線單元41的天線驅動部分42時，可以機械掃描輻射波。其結果是，除了距離和速度之外，還可以計算RF標簽1或障礙物2的方向。因此，可以根據距離和方向指定位置。
(第7實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第1到4實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與第1到4實施例的不同之處在于，在檢測到RF標簽1之后在預定時間內跟蹤RF標簽1。
圖8示出了根據本實施例的用于RF標簽的通信系統的示意性配置。在圖8中，附圖標記51表示貼上RF標簽1的包。附圖標記52表示移動包51的傳送帶。附圖標記53表示能夠改變如第5或6實施例所示的無線電波的輻射方向的非接觸型讀寫器。
下面描述具有這種配置的用于RF標簽的通信系統的操作。
當非接觸型讀寫器53檢測RF標簽1時，在要在RF標簽1和非接觸型讀寫器53之間進行的整個通信完成之前，將天線部分11控制成輻射波總是追隨行進的RF標簽1，以便通過如下所述的方法跟蹤RF標簽1。
跟蹤方法如下。當檢測RF標簽1的位置時，以使RF標簽1的方向與從天線部分11輻射的輻射波的輻射方向之間的角度差幾乎變成零的方式，也就是說，以使RF標簽1的方向和輻射波的方向相互幾乎一致的方式，隨時改變天線部分11的輻射波的方向。然后，跟蹤RF標簽1。并且，當獲得行進RF標簽1的速度信息，然后，通過改變輻射波的方向進行RF標簽1的檢測時，可以預測行進RF標簽1的位置。這樣就提高了跟蹤RF標簽1的隨動精度。
如上所述，當按照被檢測RF標簽1的運動改變天線部分11的方向，以便將無線電波的輻射方向控制成使無線電波朝向RF標簽1輻射時，即使RF標簽正在行進，非接觸型讀寫器53也可以不間斷地進行穩定通信。
(第8實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第1到4實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與第1實施例的不同之處在于，在計算出到RF標簽1的距離之后，視距離而定，優化發送輸出。
下面參照圖9描述根據本實施例的用于RF標簽的通信系統的操作。
圖9A示出了RF標簽1相對于非接觸型讀寫器3的距離與來自RF標簽1的接收信號功率之間的關系的例子。如圖9A所示，由于接收信號功率是非接觸型讀寫器3從RF標簽1接收到的，它隨RF標簽1與非接觸型讀寫器3之間的距離增加而降低。
根據從雷達部分6獲得的RF標簽1與非接觸型讀寫器3之間的距離，CPU 4像如下所述那樣估計來自RF標簽1的接收信號功率，從而控制發送放大器10的增益，以便像發送放大器的增益特性隨RF標簽1與非接觸型讀寫器3之間的距離而變的圖9B所示，獲得與圖9A相反的特性。具體地說，CPU4將發送增益信息輸出到發送放大器10。然后，發送放大器10根據發送增益信息改變增益，以便使來自RF標簽1的接收信號功率像圖9C所示保持不變。接收信號功率的估計按如下進行。
非接觸型讀寫器3的發送功率用Pi表示。非接觸型讀寫器3的接收功率用Pr表示。RF標簽1的反射系數是γ。RF標簽1與非接觸型讀寫器3之間的距離是d。在距離d上的傳播損失是PL(d)。非接觸型讀寫器3中的發送天線絕對增益是Grw_t。非接觸型讀寫器3中的接收天線絕對增益是Grw_r。RF標簽1中的發送天線絕對增益是Gtag_r。RF標簽1的接收天線絕對增益是Gtag_r。然后，非接觸型讀寫器3的接收功率用(方程50)表達。
Pr＝(Grw_t·Gtag_r·Pi/PL(d))×γ×(Gtag_t·Grw_r/PL(d))傳播損失的值可以通過任何方法估計。可應用方法包括事先在工作環境下測量傳播損失與RF標簽1相對于非接觸型讀寫器3的距離之間的關系，以便引用該數據；使用自由空間中的傳播損失的理論公式(方程51)，它在無線電波在沒有諸如影響無線電波傳播的反射對象之類的障礙物的理想空間中傳播的情況下，計算傳播損失的理論值；和使用Okumura模型所代表的估計公式，它經驗地估計隨諸如建筑物附近和平原之類的環境而改變的損失值。
當改變自由空間中的傳播損失的理論公式中的一部分常數時，即使對于諸如建筑物附近和平原之類的、不是理想空間的環境，也可以估計損失值。然后，利用(方程50)估計接收功率。
PL(d)=(4πdλ)2]]>d傳播距離[m]；λ波長[m]。
如上所述，當視到RF標簽1的距離而定，優化非接觸型讀寫器3的發送輸出時，與RF標簽1與非接觸型讀寫器3之間的距離無關地達到穩定通信。
在現有技術的非接觸型讀寫器中，當將發送輸出設置在相當高的值上，以便擴展通信可達到距離時，會引起接收信號功率在短距離上達到飽和，使通信受到妨礙的問題。但是，在根據本實施例的非接觸型讀寫器3中，視到RF標簽1的通信距離而定，調整發送輸出，因此，這個問題可得到解決。
(第9實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第1到6實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與這些實施例的不同之處在于，當在RF標簽1與非接觸型讀寫器3之間的環境中存在反射對象時，視RF標簽1和障礙物2的位置而定，優化發送輸出。
圖10A是示出RF標簽1相對于非接觸型讀寫器3的距離與來自RF標簽1的接收信號功率之間的關系的例子的圖形。當在RF標簽1與非接觸型讀寫器3之間的環境中存在用作障礙物2的反射對象時，出現如圖10A所示的定相(phasing)。定相間距隨障礙物2的布置而變化。但是，與波長保持正比關系。例如，當反射對象出現在無線電波的發送方向時，定相間距變成0.5個波長。
根據從雷達部分6等的計算結果獲得的RF標簽1和障礙物2的位置，CPU 4通過如下所述的電磁場模擬估計來自RF標簽1的接收信號功率，從而控制發送放大器10的增益，以便像圖10B所示獲得與圖10A相反的特性。這樣，來自RF標簽1的接收信號功率像圖10C所示保持不變。接收信號功率的估計按如下進行。
用在估計接收信號功率中的電磁場模擬的方法可以是像有限元方法、FDTD方法、力矩方法和射線跟蹤方法那樣的任何一種。
關于像障礙物2的反射系數那樣的信息，當事先知道工作環境時，采用用在該空間中的障礙物2的材料信息。否則，確定最有可能使用用于RF標簽的通信系統的建筑物的基本模型，以便采用用在那里的障礙物2的材料信息。
當非接觸型讀寫器3中的CPU 4的計算能力未滿足電磁場模擬所要求的計算能力時，可以將計算機與非接觸型讀寫器3連接，以便可以在計算機中估計接收信號功率。
如上所述，當視RF標簽1和障礙物2的位置而定，優化發送輸出時，即使在存在定相的通信環境下也可以達到穩定通信。
(第10實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第9實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與第9實施例的不同之處在于，視RF標簽1和障礙物2的位置而定，優化發送信號的載波的波長。具體地說，CPU 4將載波頻率信息輸出到振蕩器16，以便振蕩器16將CPU 4指定的頻率的載波輸出到調制部分9。
下面描述具有這種配置的用于RF標簽的通信系統的操作。
如第9實施例所示，當在RF標簽1與非接觸型讀寫器3之間的環境中存在用作障礙物2的反射對象時，會出現定相，并且定相間距與波長成正比。圖11A是示出RF標簽1相對于非接觸型讀寫器3的距離與來自RF標簽1的接收信號功率之間的關系的例子的圖形。信號A和B表示每一個用波長相互不同的載波調制的兩個信號。
根據從雷達部分6等的計算結果獲得的RF標簽1和障礙物2的位置，CPU 4在電磁場模擬中估計來自RF標簽1的接收信號功率，從而視RF標簽1和障礙物2的位置而定，將載波的波長切換成使接收信號功率較高的那一個。也就是說，在本實施例中，選擇和使用信號A和B中較適合的那一個。然后，獲得如圖11B所示的特性，以避免來自RF標簽1的接收信號功率迅速下降。接收信號功率的估計通過與第9實施例相同的方法進行。
如上所述，當視RF標簽1和障礙物2的位置而定，優化載波的波長時，即使在存在定相的通信環境下，也可以避免接收功率迅速下降引起的接收性能變差。
(第11實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第9或10實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與第9或10實施例的不同之處在于，視RF標簽1和障礙物2的位置而定，優化發送信號的調制方法。具體地說，CPU4將調制方法信息輸出到調制部分9，以便調制部分9通過CPU 4指定的調制方法進行調制。
下面描述具有這種配置的用于RF標簽的通信系統的操作。
每種類型的調制方法都有優缺點，因此，最佳調制方法隨通信環境而改變。舉例來說，圖12示出了在多相PSK下的位錯率。通過增加相位數量，像2-相、4-相和8-相那樣，可以提高發送速度。不過，位錯率變差了。
根據從雷達部分6等的計算結果獲得的RF標簽1或障礙物2的位置和速度信息，CPU 4識別通信環境，從而改變調制部分9進行的調制的方法。并且，還按照調制方法的改變，改變解調部分13的檢測方法。具體地說，在像RF標簽1的行進速度高，因此位錯率特性變差，并且RF標簽1與非接觸型讀寫器3之間的通信距離長，因此接收信號功率下降，從而位錯率變差那樣的不良通信環境的情況下，將調制方法改變成具有良好位錯率特性的那一種。也就是說，較不優先考慮發送速度，而優先考慮位錯率的改善。在良好通信環境的情況下，采用具有高發送速度的調制方法，也就是說，優先考慮發送速度的提高。圖13示出了RF標簽1的速度與調制方法的對應表的例子。這樣的對應表可以根據實驗等事先制備，以便CPU 4可以根據這個表格確定調制方法。
如上所述，根據RF標簽1或障礙物2的位置和速度信息識別通信環境，然后優化調制方法。這樣就實現了發送速度的優化和位錯率的改善。
(第12實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第9到11實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與第9到11實施例的不同之處在于，視RF標簽1和障礙物2的位置而定，優化發送信號的包尺寸。具體地說，CPU4將包尺寸輸出到打包部分8，以便打包部分8利用CPU 4指定的包尺寸進行調制。
下面描述具有這種配置的用于RF標簽的通信系統的操作。
當包的總位數用n表示時，包錯率PER通過如下(方程52)用位錯率BER表示。
PER＝1-(1-BER)n也就是說，當包的總位數增加時，吞吐量提高了，而包錯率也增加了。相反，當包的總位數減少時，吞吐量降低了，而包錯率也改善了。
根據從雷達部分6等的計算結果獲得的RF標簽1或障礙物2的位置和速度信息，CPU 4識別通信環境，從而在在打包部分8中進行的打包過程中改變包尺寸。具體地說，在像RF標簽1的行進速度高，因此位錯率特性變差，并且RF標簽1與非接觸型讀寫器3之間的通信距離長，因此接收信號功率下降，從而位錯率變差那樣的不良通信環境的情況下，降低打包過程中的包尺寸，以便較不優先考慮吞吐量，而優先考慮包錯率的改善。在良好通信環境的情況下，增加打包過程中的包尺寸，以便優先考慮吞吐量的提高。
圖14示出了RF標簽1的行進速度與包尺寸的對應表的例子。這樣的對應表可以根據實驗等事先制備，以便CPU 4可以根據這個表格確定包尺寸。
如上所述，根據RF標簽1或障礙物2的位置和速度信息識別通信環境，然后優化打包過程中的包尺寸。這樣就實現了發送速度的優化和包錯率的改善。
(第13實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第9到12實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與第9到12實施例的不同之處在于，視RF標簽1和障礙物2的位置而定，優化編碼方法。具體地說，CPU 4將編碼方法信息輸出到編碼部分7，以便編碼部分7利用CPU 4指定的編碼方法進行編碼。
下面描述具有這種配置的用于RF標簽的通信系統的操作。
圖15示出了PSK下的位錯率和當對PSK進行糾錯碼編碼時的位錯率。從圖15可以看出，當應用糾錯碼編碼時，位錯率改善了。并且，編碼增益隨編碼方法而改變。一般說來，編碼增益較高的編碼方法要求計算量增加，因此，使處理速度降低，并且使功耗增加等。例如，與諸如BCH(博斯-喬赫里-霍克文黑姆碼)編碼之類的分組編碼相比，Viterbi(維特比)解碼要求折疊運算，因此，使計算復雜性增加。
根據從雷達部分6等的計算結果獲得的RF標簽1或障礙物2的位置和速度信息，CPU 4識別通信環境，從而改變在編碼部分7中進行的編碼方法。具體地說，在像RF標簽1的行進速度高，因此位錯率特性變差，并且RF標簽1與非接觸型讀寫器3之間的通信距離長，因此接收信號功率下降，從而位錯率變差那樣的不良通信環境的情況下，采用具有高編碼增益的編碼方法，以便接受較低的處理速度和較高的功耗，而優先考慮位錯率的改善。例如，將方法從BCH改變成Viterbi。在良好通信環境的情況下，采用具有較低編碼增益的編碼方法，以便優先考慮處理速度和功耗的改善。
如上所述，根據RF標簽1或障礙物2的位置和速度信息識別通信環境，然后優化編碼方法。這樣就實現了處理速度和功率的優化和位錯率的改善。
(第14實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第5或6實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與第5或6實施例的不同之處在于，非接觸型讀寫器64在非接觸型讀寫器64的通信區內檢測多個RF標簽和障礙物的位置，然后與出現在所希望區域內的RF標簽通信。
在圖16中，附圖標記61a、61b和61c表示位于傳送帶65上和被這個傳送帶65移動的包。附圖標記62a和62b表示貼上RF標簽的包。附圖標記63a和63b表示出現用于RF標簽的通信系統周圍的障礙物。例如，障礙物是使用用于RF標簽的通信系統的建筑物的墻壁；和出現在建筑物中的儀器。附圖標記64表示與如第5和6實例所示的非接觸型讀寫器相似的與RF標簽進行無線通信的非接觸型讀寫器。附圖標記65表示移動包61a、61b和61c的傳送帶。在圖16中，盡管對包62a和62b和傳送帶65指出了行進速度，但只針對這些包沒有行進的情況描述本實施例。
下面描述具有這種配置的用于RF標簽的通信系統的操作。
舉例來說，下面描述僅僅與位于傳送帶65上的三個包61a、61b和61c進行通信的情況。首先，根據在上述實施例中描述的方法，非接觸型讀寫器64檢測出現在非接觸型讀寫器64周圍的所有RF標簽的位置信息。非接觸型讀寫器64的檢測區依賴于非接觸型讀寫器64的通信可達到距離。
然后，CPU 4將出現在傳送帶65所在的區域中的和被雷達部分6檢測的包61a、61b和61c的方向信息輸出到天線部分11。然后，天線部分11使輻射波指向那個方向。這樣，當輻射波指向包61a、61b和61c所在的區域時，不與區域之外的包62進行通信。這種配置在例如僅僅將信號寫入出現在預定區域內的RF標簽中的情況下是有長處的。
這樣，可以視區域而定，控制與RF標簽的通信。這樣就防止了與不希望通信的區域內的RF標簽的錯誤通信。
并且，對出現在非接觸型讀寫器64周圍的所有RF標簽檢測位置信息。然后，僅僅核實出現在預定區域內的RF標簽的信息。核實過程的一個例子是，當獲取和處理RF標簽的標識信息時，將其它(非有效)RF標簽的信息設置成無效的。無效過程的一個特例是，僅僅獲取所希望RF標簽的信息。然后，例如，可以僅僅將必要和所希望RF標簽的信息發送到外部設備等。
(第15實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第14實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與第14實施例的不同之處在于，非接觸型讀寫器64在非接觸型讀寫器64的通信區內檢測多個RF標簽和障礙物的位置，然后，當沒有RF標簽出現在所希望通信區內時，停止非接觸型讀寫器64進行的通信。
舉例來說，下面描述僅僅與傳送帶65正在移動的三個包61a、61b和61c進行通信的情況。首先，非接觸型讀寫器64內的雷達部分6檢測出現在非接觸型讀寫器64周圍的所有RF標簽的位置信息。非接觸型讀寫器64的檢測區依賴于非接觸型讀寫器64的通信可達到距離。
然后，根據雷達部分6的檢測結果，當在傳送帶65所在的區域中沒有檢測到RF標簽時，CPU 4將操作停止信號輸出到發送和接收部分5，以便停止在發送和接收部分5中進行的發送和接收操作。這樣就降低了功耗。
如上所述，當沒有RF標簽出現在希望通信的區域內時，停止非接觸型讀寫器64進行的通信。這樣就改善了功耗。
(第16實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第14和15實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與第14和15實施例的不同之處在于，非接觸型讀寫器64檢測出現在非接觸型讀寫器64的通信區內的多個RF標簽的位置和速度，然后，僅僅與以所希望行進速度行進的RF標簽通信。
在圖16中，包61a、61b和61c位于傳送帶65上并以傳送帶65的行進速度10m/s行進。包62a和62b分別以5m/s的速度和5m/s的速度行進。
下面描述具有這種配置的用于RF標簽的通信系統的操作。
舉例來說，下面描述僅僅希望與以10m/s的速度行進的包上的RF標簽通信的情況。首先，非接觸型讀寫器64內的雷達部分6檢測出現在非接觸型讀寫器64周圍的所有RF標簽的速度信息。檢測區依賴于非接觸型讀寫器64的通信可達到距離。
在這種情況下，位于傳送帶65上的包61a、61b和61c的行進速度是10m/s。CPU 4將包61a、61b和61c的方向信息輸出到天線部分11，以便天線部分11使輻射波指向那個方向。這樣，當輻射波指向包61a、61b和61c所在的區域時，不與區域之外的諸如62a和62b的包進行通信。這種配置在，例如，僅僅將信號寫入以預定速度行進的RF標簽中的情況下是有長處的。
這樣，可以視RF標簽的速度而定，控制與RF標簽的通信。這樣就防止了與具有在預定速度范圍之外的速度的RF標簽的錯誤通信。
并且，對出現在非接觸型讀寫器64周圍的所有RF標簽檢測速度信息。然后，僅僅核實以預定速度行進的RF標簽的信息。核實過程的一個例子是，當獲取和處理RF標簽的標識信息時，將其它(非有效)RF標簽的信息設置成無效的。無效過程的一個特例是，僅僅獲取所希望RF標簽的信息。然后，例如，可以僅僅將必要和所希望RF標簽的信息發送到外部設備等。
(第17實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第16實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與第16實施例的不同之處在于，非接觸型讀寫器64檢測出現在非接觸型讀寫器64的通信區內的多個RF標簽的位置和速度，然后，當沒有RF標簽以所希望行進速度行進時，停止非接觸型讀寫器64進行的通信。
在圖16中，包61a、61b和61c以傳送帶65的行進速度10m/s行進，而包62a和62b分別以5m/s的速度和5m/s的速度行進。
下面描述具有這種配置的用于RF標簽的通信系統的操作。
舉例來說，下面描述僅僅希望與以20m/s的速度行進的包上的RF標簽通信的情況。首先，非接觸型讀寫器64內的雷達部分6檢測出現在非接觸型讀寫器64周圍的所有RF標簽的速度信息。非接觸型讀寫器64的檢測區依賴于非接觸型讀寫器64的通信可達到距離。
當雷達部分6沒有檢測到以20m/s的行進速度行進的RF標簽時，CPU 4將操作停止信號輸出到發送和接收部分5，以便發送和接收部分5響應該信號，停止發送和接收操作。這樣就降低了非接觸型讀寫器64中的功耗。
在這里所述的實施例中，當沒有RF標簽以預定速度范圍內的速度行進時停止通信。這樣就改善了功耗。
(第18實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第14或16實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與第14或16實施例的不同之處在于，非接觸型讀寫器64檢測出現在非接觸型讀寫器64的通信區內的多個RF標簽的位置和速度，然后，僅僅與出現在所希望區域內并以所希望行進速度行進的RF標簽通信。
在圖16中，包61a、61b和61c以傳送帶65的行進速度10m/s行進，而包62a和62b分別以5m/s的速度和5m/s的速度行進。
下面描述具有這種配置的用于RF標簽的通信系統的操作。
舉例來說，下面描述假設所希望區域在傳送帶65的上側和僅僅與以10m/s的速度行進的包上的RF標簽進行通信的情況。首先，非接觸型讀寫器64內的雷達部分6檢測出現在非接觸型讀寫器64周圍的所有RF標簽的位置和速度信息。非接觸型讀寫器64的檢測區依賴于非接觸型讀寫器64的通信可達到距離。
包61a、61b和61c位于傳送帶65上并以10m/s的速度行進。因此，CPU4將包61a、61b和61c的方向信息輸出到天線部分11，以便天線部分11使輻射波指向那個方向。這樣，當輻射波指向位于傳送帶65上并以10m/s的速度行進的包61a、61b和61c所在的區域時，不與區域之外的諸如62a和62b的包進行通信。這種配置在，例如，僅僅將信號寫入具有預定速度和出現在預定區域內的RF標簽中的情況下是有長處的。
這樣，可以視RF標簽的速度和區域而定，控制與RF標簽的通信。這樣就防止了與不具有預定速度和未出現在預定區域內的RF標簽的錯誤通信。
并且，對出現在非接觸型讀寫器64周圍的所有RF標簽檢測位置和速度信息。然后，僅僅核實以預定速度行進和出現在預定區域內的RF標簽的信息。核實過程的一個例子是，當獲取和處理RF標簽的標識信息時，將其它(非有效)RF標簽的信息設置成無效的。無效過程的一個特例是，舍棄該信息，以便僅僅獲取所希望RF標簽的信息。然后，例如，可以僅僅將必要和所希望RF標簽的信息發送到外部設備等。
這樣，可以視RF標簽的所希望通信區域和速度而定，控制與RF標簽的通信。因此，例如，在出現像傳送帶65的故障引起的中斷那樣的異常時，可以停止與RF標簽的通信。這進一步保證了對在視狀況而定，停止非接觸型讀寫器64的通信的第14和16實施例中描述的與RF標簽的通信的控制。
(第19實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第15或17實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與第15或17實施例的不同之處在于，非接觸型讀寫器64檢測出現在非接觸型讀寫器64的通信區內的多個RF標簽的位置和速度，以便當沒有RF標簽出現在所希望區域內，或可替代地，當沒有RF標簽以所希望行進速度行進時，停止非接觸型讀寫器64進行的通信。
在圖16中，包61a、61b和61c以傳送帶65的行進速度10m/s行進，而包62a和62b分別以5m/s的速度和5m/s的速度行進。
下面描述具有這種配置的用于RF標簽的通信系統的操作。
舉例來說，下面描述僅僅希望與出現傳送帶65上并以20m/s的速度行進的包上的RF標簽通信的情況。首先，非接觸型讀寫器64內的雷達部分6檢測出現在非接觸型讀寫器64周圍的所有RF標簽的位置和速度信息。非接觸型讀寫器64的檢測區依賴于非接觸型讀寫器64的通信可達到距離。
然后，當雷達部分6沒有檢測到傳送帶65所在的區域中的RF標簽時，或可替代地，當沒有檢測到以等于20m/s的行進速度行進的RF標簽時，CPU4將操作停止信號輸出到發送和接收部分5，以便發送和接收部分5停止發送和接收操作。這樣就降低了非接觸型讀寫器64中的功耗。
這樣，當沒有RF標簽出現在所希望通信區中，或者，當沒有RF標簽以預定速度范圍內的速度行進時，停止非接觸型讀寫器64的通信。這樣就比第15和17實施例更進一步改善了功耗。
(第20實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第14實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與第14實施例的不同之處在于，通過確定要通信的多個RF標簽的通信次序進行通信。
在圖16中，包61a、61b和61c位于傳送帶65上和出現在相互不同的位置中。
下面描述具有這種配置的用于RF標簽的通信系統的操作。
舉例來說，下面描述與傳送帶65正移動的包61a、61b和61c進行通信的情況。
首先，非接觸型讀寫器64內的雷達部分6檢測附在出現在傳送帶65上的包61a、61b和61c上的RF標簽的位置信息。非接觸型讀寫器64的檢測區依賴于非接觸型讀寫器64的通信可達到距離。
其次，根據檢測的包61a、61b和61c的位置信息，CPU 4確定指示首先應該與哪個RF標簽通信等的進行通信的次序。例如，在以從與非接觸型讀寫器64最接近的包61a開始和結束在最遠包61c上的次序進行通信，以保證從無線電波的距離衰減小的RF標簽開始通信的情況下，CPU 4首先將與非接觸型讀寫器64最接近的包61a的方向信息輸出到天線部分11。然后，天線部分11使輻射波指向那個方向，然后進行通信。當與最接近包61a的通信完成時，CPU 4將與非接觸型讀寫器64次接近的包61b的方向信息輸出到天線部分11，以便天線部分11使輻射波指向那個方向，然后進行通信。此后，重復相同的過程，直到與所有包61的通信完成為止。當與次接近包61b的通信完成時，非接觸型讀寫器64中的CPU 4輸出離天線部分11最遠的包61c的方向信息，以便天線部分11使輻射波指向那個方向，然后進行通信。
這樣，與以從多個RF標簽當中首先建立通信的那一個開始的次序進行通信的現有技術相比，根據本實施例，可以視RF標簽的位置而定，控制通信的次序。這樣就保證了通信。
(第21實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第1到6實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與第1到6實施例的不同之處在于，配備了顯示單元71，用于顯示諸如非接觸型讀寫器3計算的RF標簽1或障礙物2的位置和速度之類的信息。
圖17是示出本實施例的用于RF標簽的通信系統的示意性配置的圖形。在圖17中，附圖標記71表示顯示從CPU 4輸出的RF標簽1或障礙物2的位置信息和速度信息等的顯示單元。
下面描述具有這種配置的用于RF標簽的通信系統的操作。首先，非接觸型讀寫器3中的雷達部分6檢測出現在非接觸型讀寫器3周圍的RF標簽1或障礙物2的位置和速度信息。
然后，CPU 4將雷達部分6獲得的RF標簽1或障礙物2的位置信息和速度信息輸出到與非接觸型讀寫器3連接的顯示部分71。顯示單元71顯示這些信息段。
圖18示出了顯示單元上的顯示例子。在圖18中，在雷達圖上畫出位置信息，而用附圖標記給出行進速度信息。
這樣，當在顯示單元71上顯示RF標簽1或障礙物2的位置信息和速度信息等時，可以可視地通知操作人員等，以便看一眼就可以識別通信環境。
可以將顯示單元71內置到非接觸型讀寫器3中，或可替代地，可以將它構造成與非接觸型讀寫器3連接的外部設備。
顯示單元71的例子是液晶顯示器。
(第22實施例)在本實施例的描述中，將相同的附圖標記指定給與第1到6實施例相同的部分，因此，省略其詳細描述。與第1到6實施例的不同之處在于，配備了揚聲器72，用于將諸如非接觸型讀寫器3計算的RF標簽1或障礙物2的位置和速度之類的信息輸出成聲音。
圖19是示出本實施例的用于RF標簽的通信系統的示意性配置的圖形。在圖19中，附圖標記72表示將從CPU 4獲得的信息輸出成聲音的揚聲器。
下面描述具有這種配置的用于RF標簽的通信系統的操作。首先，非接觸型讀寫器3中的雷達部分6檢測出現在非接觸型讀寫器3周圍的RF標簽1或障礙物2的位置信息和速度信息。
然后，CPU 4通過與非接觸型讀寫器3連接的揚聲器72將雷達部分6獲得的RF標簽1或障礙物2的位置信息和速度信息輸出成聲音。
例如，當在通信區中檢測到障礙物2和預計它會影響與RF標簽1的通信時，從揚聲器72輸出嘟嘟聲。
這樣，由于RF標簽1或障礙物2的位置信息通過聲音來通知，即使操作人員離開現場，也可以通過聲音通知通信環境。
可以將揚聲器72內置到非接觸型讀寫器3中，或可替代地，可以將它構造成與非接觸型讀寫器3連接的外部設備。
由于如上所述，與出現在預定區域或距離內的RF標簽1進行通信，因此，例如，當將該系統應用于像用于列車的那種那樣的檢票機時，與出現在相對于檢票機的預定位置中的具有月票功能的車票或RF標簽1進行通信。這樣就避免了與其它RF標簽1的串擾。RF標簽1可以做成卡狀、硬幣狀、或適用使用的任何其它形狀。
本申請基于2004年4月22日提出的日本專利申請第2004-126588號，特此引用，以供參考。
工業可應用性在根據本發明的用于非接觸型信息存儲載體的讀寫器中，可以實時優化系統，因此，該系統可用作用于非接觸型信息存儲載體等的讀寫器。
權利要求
1.一種非接觸型讀寫器，包括發送部分，用于利用不同頻率的載波發送多個發送信號；接收部分，用于接收作為對發送部分發送的多個發送信號的響應的多個應答信號；相位計算部分，用于根據應答信號計算應答信號的相位數據；和距離計算部分，用于根據來自相位計算部分的相位數據計算到已經返回應答信號的對象的距離。
2.根據權利要求1所述的非接觸型讀寫器，其中，根據在應答信號中是否包含數據確定對象是RF標簽還是障礙物。
3.根據權利要求1所述的非接觸型讀寫器，其中，發送部分是天線陣。
4.根據權利要求1所述的非接觸型讀寫器，其中，發送部分包括具有方向性的天線部分和移動天線部分的天線驅動部分。
5.根據權利要求1所述的非接觸型讀寫器，進一步包括控制部分，用于控制從發送部分發送的發送信號的發送方向，其中，控制部分根據發送方向和距離計算部分的計算結果計算對象的位置，從而根據所計算出的對象的位置和來自發送部分的發送信號的發送方向，使來自發送部分的發送信號的發送方向指向對象的位置。
6.根據權利要求1所述的非接觸型讀寫器，進一步包括控制部分，用于根據距離計算部分的計算結果進行對從發送部分發送的發送信號的增益控制。
7.根據權利要求1所述的非接觸型讀寫器，進一步包括控制部分，用于控制從發送部分發送的發送信號的發送方向，其中，根據發送方向和距離計算部分的計算結果計算多個對象的位置，從而根據多個對象的位置進行對從發送部分發送的發送信號的增益控制。
8.根據權利要求1所述的非接觸型讀寫器，進一步包括控制部分，用于控制從發送部分發送的發送信號的發送方向，其中，根據發送方向和距離計算部分的計算結果計算多個對象的位置，從而根據多個對象的位置進行對從發送部分發送的發送信號的波長控制。
9.根據權利要求1所述的非接觸型讀寫器，進一步包括顯示單元，用于顯示對象的位置信息和/或速度信息。
10.根據權利要求1所述的非接觸型讀寫器，進一步包括聲音輸出部分，用于用聲音輸出對象的位置信息和/或速度信息。
11.一種非接觸型讀寫器，包括發送部分，用于利用不同頻率的載波發送多個發送信號；接收部分，用于接收作為對發送部分發送的多個發送信號的響應的多個應答信號；相位計算部分，用于根據應答信號計算應答信號的相位數據；和速度計算部分，用于根據從接收信號中獲得的基帶信號計算該基帶信號的頻率成分，從而根據該頻率成分計算已經返回應答信號的對象的行進速度。
12.根據權利要求11所述的非接觸型讀寫器，其中，根據在應答信號中是否包含數據確定對象是RF標簽還是障礙物。
13.根據權利要求11所述的非接觸型讀寫器，其中，發送部分是天線陣。
14.根據權利要求11所述的非接觸型讀寫器，其中，發送部分包括具有方向性的天線部分和移動天線部分的天線驅動部分。
15.根據權利要求11所述的非接觸型讀寫器，進一步包括顯示單元，用于顯示對象的位置信息和/或速度信息。
16.根據權利要求11所述的非接觸型讀寫器，進一步包括聲音輸出部分，用于用聲音輸出對象的位置信息和/或速度信息。
17.一種非接觸型讀寫器，包括發送部分，用于利用不同頻率的載波發送多個發送信號；接收部分，用于接收作為對發送部分發送的多個發送信號的響應的多個應答信號；相位計算部分，用于根據應答信號計算應答信號的相位數據；距離計算部分，用于根據來自相位計算部分的相位數據計算到已經返回應答信號的對象的距離，和/或速度計算部分，用于根據從接收信號中獲得的基帶信號計算該基帶信號的頻率成分，從而根據該頻率成分計算已經返回應答信號的對象的行進速度；和控制部分，用于控制從發送部分發送的發送信號的發送方向。
18.根據權利要求17所述的非接觸型讀寫器，其中，控制部分根據發送方向和距離計算部分和/或速度計算部分的計算結果計算對象的位置。
19.根據權利要求17所述的非接觸型讀寫器，其中，發送部分是天線陣。
20.根據權利要求17所述的非接觸型讀寫器，其中，發送部分包括具有方向性的天線部分和移動天線部分的天線驅動部分。
21.根據權利要求17所述的非接觸型讀寫器，其中，根據發送方向和距離計算部分的計算結果計算多個對象的位置，從而根據多個對象的位置和/或多個對象的速度改變從發送部分發送的發送信號的調制方法。
22.根據權利要求17所述的非接觸型讀寫器，其中，根據發送方向和距離計算部分的計算結果計算多個對象的位置，從而根據多個對象的位置和/或多個對象的速度改變從發送部分發送的發送信號的包尺寸。
23.根據權利要求17所述的非接觸型讀寫器，其中，根據發送方向和距離計算部分的計算結果計算多個對象的位置，從而根據多個對象的位置和/或多個對象的速度改變從發送部分發送的發送信號的編碼方法。
24.根據權利要求17所述的非接觸型讀寫器，其中，根據發送方向和距離計算部分的計算結果計算多個對象的位置，此后，將發送信號發送到所希望對象，以便與該對象進行通信。
25.根據權利要求17所述的非接觸型讀寫器，其中，根據發送方向和距離計算部分的計算結果計算多個對象的位置，從而核實來自所希望位置中的對象的應答信號。
26.根據權利要求17所述的非接觸型讀寫器，其中，根據發送方向和距離計算部分的計算結果計算多個對象的位置，從而當沒有對象出現在所希望區域內時，停止與對象的通信。
27.根據權利要求17所述的非接觸型讀寫器，其中，根據發送方向和距離計算部分的計算結果計算多個對象的位置，從而將發送信號發送到以所希望速度移動的對象，以便進行通信。
28.根據權利要求17所述的非接觸型讀寫器，其中，根據發送方向和距離計算部分的計算結果計算多個對象的位置，從而核實來自以所希望速度移動的對象的應答信號。
29.根據權利要求17所述的非接觸型讀寫器，其中，根據發送方向和距離計算部分的計算結果計算多個對象的位置，從而當沒有對象以所希望速度移動時，停止通信。
30.根據權利要求17所述的非接觸型讀寫器，其中，根據發送方向和距離計算部分的計算結果計算多個對象的位置，從而僅僅與出現在所希望區域內并以所希望速度移動的對象進行通信。
31.根據權利要求17所述的非接觸型讀寫器，其中，根據發送方向和距離計算部分的計算結果計算多個對象的位置，從而核實來自出現在所希望區域內并以所希望速度移動的對象的應答信號。
32.根據權利要求17所述的非接觸型讀寫器，其中，根據發送方向和距離計算部分的計算結果計算多個對象的位置，從而當沒有對象出現在所希望區域內或當沒有對象以所希望速度移動時，停止通信。
33.根據權利要求17所述的非接觸型讀寫器，其中，根據發送方向和距離計算部分的計算結果計算多個對象的位置，從而從多個對象當中距離最接近的那一個開始依次進行通信，或可替代地，從距離最遠的那一個開始依次進行通信。
34.根據權利要求17所述的非接觸型讀寫器，進一步包括顯示單元，用于顯示對象的位置信息和/或速度信息。
35.根據權利要求17所述的非接觸型讀寫器，進一步包括聲音輸出部分，用于用聲音輸出對象的位置信息和/或速度信息。
36.一種非接觸型讀寫器，包括發送部分，用于利用不同頻率的載波發送多個發送信號；接收部分，用于接收作為對發送部分發送的多個發送信號的響應的多個應答信號；相位分離部分，用于從多個接收信號的每一個中分離出相位成分；和距離計算部分，用于根據相位分離部分分離的多個接收信號的相位成分，計算到已經返回應答信號的對象的距離。
37.一種非接觸型讀寫器，包括發送部分，用于利用不同頻率的載波發送多個發送信號；接收部分，用于接收作為對發送部分發送的多個發送信號的響應的多個應答信號；相位分離部分，用于從多個接收信號的每一個中分離出相位成分；和速度計算部分，用于根據從接收信號中獲得的基帶信號計算該基帶信號的頻率成分，從而根據該頻率成分計算已經返回應答信號的對象的行進速度。
38.一種非接觸型讀寫器，包括發送部分，用于利用不同頻率的載波發送多個發送信號；接收部分，用于接收作為對發送部分發送的多個發送信號的響應的多個應答信號；相位計算部分，用于根據應答信號計算應答信號的相位數據；數據提取部分，用于接收相位計算部分的輸出；和距離計算部分，用于根據相位計算部分的輸出數據和從數據提取部分輸出的相位檢測信號，計算到已經返回應答信號的對象的距離。
39.一種非接觸型讀寫器，包括發送部分，用于利用不同頻率的載波發送多個發送信號；接收部分，用于接收作為對發送部分發送的多個發送信號的響應的多個應答信號；相位計算部分，用于根據應答信號計算應答信號的相位數據；數據提取部分，用于接收相位計算部分的輸出；和速度計算部分，用于根據從接收信號中獲得的基帶信號計算該基帶信號的頻率成分，從而根據該頻率成分計算已經返回應答信號的對象的行進速度。
40.一種非接觸型讀寫器，包括發送部分，用于發送載波頻率隨時間連續變化的一個發送信號；接收部分，用于接收作為對發送部分發送的發送信號的響應的應答信號；和距離計算部分，用于根據從接收信號中獲得的基帶信號計算該基帶信號的頻率成分，然后根據該頻率成分計算發送信號的頻率與接收信號的頻率之間的差頻，從而根據差頻成分計算到已經返回應答信號的對象的距離。
41.一種非接觸型讀寫器，包括發送部分，用于發送載波頻率隨時間連續變化的一個發送信號；接收部分，用于接收作為對發送部分發送的發送信號的響應的應答信號；和速度計算部分，用于根據從接收信號中獲得的基帶信號計算該基帶信號的頻率成分，然后根據該頻率成分計算發送信號的頻率與接收信號的頻率之間的差頻，從而根據差頻成分計算已經返回應答信號的對象的行進速度。
全文摘要
本發明的目的是提供非接觸型讀寫器，它包括發送部分，用于利用不同頻率的載波發送多個發送信號；接收部分，用于接收作為對發送部分發送的多個發送信號的響應的多個應答信號；相位計算部分，用于根據應答信號計算應答信號的相位數據；距離計算部分，用于根據來自相位計算部分的相位數據計算到已經返回應答信號的對象的距離，和/或速度計算部分，用于根據從接收信號中獲得的基帶信號計算該基帶信號的頻率成分，從而根據該頻率成分計算已經返回應答信號的對象的行進速度；和控制部分，用于控制從發送部分發送的發送信號的發送方向。
文檔編號G01S13/82GK1839325SQ200580000749
公開日2006年9月27日 申請日期2005年4月21日 優先權日2004年4月22日
發明者宮下功寬 申請人:松下電器產業株式會社