近场无线通信rfid标签读取器和近场无线通信系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于近场无线通信的RFID (射频识别)标签读取器以及近场无线通信系统。
【背景技术】
[0002]近年来，用于近场无线通信的技术已经快速发展，并且非接触式信息通信技术已经变得被广泛用于火车站的检票口、商店的结算、建筑物的进入和离开管理或上锁等中。
[0003]引用列表
[0004]专利文献
[0005]PTL I
[0006]日本专利特开N0.2010-156796
【发明内容】
[0007]技术问题
[0008]在近场无线通信中，用于读取RFID标签的信息的读取器与存在在其通信范围内的RFID标签交换信息。因此，在RFID标签读取器可以读取RFID标签的信息的通信范围较宽的情况下，当读取RFID标签的信息时RFID标签读取器的使用方便性更好。
[0009]本申请的发明人认识到了如下可能性:如果不仅增大可以与RFID标签通信的范围、而且还还辨识到存在着该范围中的标签的位置，那么提供利用近场无线通信的新申请可变为可能。
[0010]已经鉴于如上刚刚所述的这种问题而做出了本发明，并且本发明的目的是提供一种可以增大可以近场无线通信进行通信的范围、并且检测存在在该范围中的标签的位置的技术。
[0011]问题的解决方案
[0012]为了解决上述问题，根据本发明的特定模式的用于近场无线通信的RFID标签读取器包括发送和接收单元，其将载波发送至RFID标签并接收从RFID标签发送的载波。发送和接收单元包括:调制部分，其生成用待发送至RFID标签的数据调制的载波；以及天线选择开关，其中，以在预定范围内的广度(extent)布置将数据发送至RFID标签并从RFID标签接收数据的多个天线，并且该天线选择开关从多个天线之中选择要用于发送和接收数据的一个天线。RFID标签读取器还包括:天线转换控制部分，其转换要被天线选择开关选择的天线；以及检测部分，其当由多个天线中的任一个接收从RFID标签发送的载波时，获取指示由天线选择开关在天线转换控制部分的控制下选择的天线的信息。
[0013]本发明的另一模式是近场无线通信系统。近场无线通信系统包括用于近场无线通信的一个或多个RFID标签、用于近场无线通信的RFID标签读取器、控制RFID标签读取器的软件、以及进行耦接以用于与RFID标签读取器通信并且执行该软件的信息处理装置。RFID标签读取器包括发送和接收单元，其将载波发送至RFID标签并接收从RFID标签发送的载波。发送和接收单元包括:调制部分，其生成用待发送至RFID标签的数据调制的载波；以及天线选择开关，其中，以在预定范围内的广度布置将数据发送至一个或多个RFID标签并从一个或多个RFID标签接收数据的多个天线，并且该天线选择开关从多个天线之中选择要用于发送和接收数据的一个天线。RFID标签读取器还包括:天线转换控制部分，其转换要被天线选择开关选择的天线；以及标签检测部分，其当由多个天线中的一个接收从一个或多个RFID标签中的任一个发送的载波时，获取指示由天线选择开关在天线转换控制部分的控制下选择的天线的信息，然后检测发送载波的RFID标签的存在位置。该软件控制天线转换控制部分使得信息处理装置实施用于设置转换模式(pattern)的功能，该转换模式定义要被天线选择开关选择的天线的转换时刻。
[0014]应注意，上述组件的任意组合、以及将本发明的表示在方法、装置、系统、计算机程序、数据结构、记录介质等之间变换而获得的那些，作为本发明的模式也是有效的。
[0015]发明的有益效果
[0016]通过本发明，可以提供一种技术，其增大可以近场无线通信进行通信的范围并检测存在在该范围中的标签的位置。
【附图说明】
[0017]图1是示意性地描绘根据实施例的近场无线通信系统的一般构成的视图。
[0018]图2是示意性地描绘根据该实施例的信息处理装置以及RFID标签读取器的功能构成的视图。
[0019]图3是示意性地描绘根据该实施例的在天线中提供的线圈天线的布置示例的视图。
[0020]图4是描绘容纳根据该实施例的RFID标签读取器的外壳的顶面的视图。
[0021]图5是图示根据该实施例的在RFID标签读取器上布置多个RFID标签的方式的视图。
[0022]图6是示意性地描绘根据该实施例的由信息处理装置执行的软件所生成的游戏屏幕图像的示例的视图。
[0023]图7是图示根据该实施例的由RFID标签读取器执行的天线转换处理的流程的流程图。
[0024]图8是示意性地描绘根据该实施例的RFID标签的功能构成的视图。
[0025]图9是示意性地描绘根据对该实施例的变形例的在天线中提供的线圈天线的布置示例的视图。
[0026]图10(a)至图10(d)是示意性地描绘彼此具有不同尺寸的四个线圈天线的视图。
[0027]图11是示意性地描绘使用具有不同尺寸的线圈天线的线圈天线的布置示例的视图。
[0028]图12(a)至图12(d)是图示根据第三变形例的线圈天线的布置示例的视图。
[0029]图13是描绘根据第四变形例的天线选择开关的比较示例的视图。
[0030]图14是示意性地描绘根据第四变形例的天线选择开关的构成的视图。
[0031]图15是示意性地描绘根据第五变形例的RFID标签读取器中提供的接触传感器的示例的视图。
[0032]图16是示意性地描绘根据第五变形例的RFID标签读取器的截面与RFID标签的截面一起的视图。
[0033]图17是示意性地描绘在线圈天线与传感器模块之间的量值和位置关系的视图。
[0034]图18是示意性地描绘根据第五变形例的RFID标签读取器的功能构成的视图。
[0035]图19是示意性地描绘RFID标签读取器的顶板的外观示例的视图。
[0036]图20是描绘利用接触传感器的应用的示例的视图。
[0037]图21 (a)至图21 (c)是描绘利用接触传感器的应用的不同示例的视图。
[0038]图22是描绘当在RFID标签的顶板上放置机械按钮时的方式的视图。
[0039]图23是描绘将根据第六变形例的检测目标放置在RFID标签读取器的顶板上的方式的视图。
【具体实施方式】
[0040]描述本发明的实施例的概述。根据本发明的实施例的近场无线通信系统包括用于与RFID标签通信的多个天线，并且在于天线之间转换天线的同时与RFID标签通信。近场无线通信系统从多个天线中与RFID标签通信的天线的位置检测RFID标签的存在位置。
[0041]图1是示意性地描绘根据实施例的近场无线通信系统100的一般构成的视图。根据该实施例的近场无线通信系统100包括信息处理装置200、用于近场无线通信的RFID标签读取器300、以及用于近场无线通信系统的一个或多个RFID标签400。为了简化描述，“用于近场无线通信的RFID标签读取器300”和“用于近场无线通信的RFID标签400”在下文中分别称为“RFID标签读取器300”和“RFID标签400”。
[0042]耦接信息处理装置200用于与RFID标签读取器300通信。这可以利用例如通过已知USB(通用串行总线)线缆等的有线连接、或者通过蓝牙(注册商标)等的无线连接技术来实施。信息处理装置200包括未描绘的CPU(中央处理单元)、存储器等，并利用从RFID标签读取器300获取的RFID标签400的信息执行应用软件、或者控制RFID标签读取器300的部分功能。作为信息处理装置200的示例，例如，PC(个人计算机)、或家用安装类型的游戏机、或者诸如便携式游戏机、智能电话或平板式PC的便携式电子装置、商用的电玩游戏机、包括可以与真实世界的图像的重叠关系显示虚拟图像的眼镜类型的显示设备的可穿戴计算机是适用的。
[0043]在图1中描绘的示例中，描绘了由参考标记400a至400f表示的六个RFID标签400。然而，RFID标签400的数目不限于六个，而是可以大于或小于六个。除非不需要详细区分RFID标签400，否则每个RFID标签400在下文中称为RFID标签400。
[0044]图2是示意性地描绘根据该实施例的信息处理装置200以及RFID标签读取器300的功能构成的视图。信息处理装置200包括用于与RFID标签读取器300通信的通信单元202，并在完全控制信息处理装置200的操作系统204的控制下执行软件206。
[0045]RFID标签读取器300包括通信单元302、算术运算单元303、发送和接收单元306、以及转换模式存储单元316。图2描绘用于实施根据该实施例的信息处理装置200和RFID标签读取器300的功能构成，但是省略了其它组件。由CPU、主存储器和一些其它LSI (大规模集成)以硬件构成作为用于执行各个处理的功能块的所述组件，或者可以以加载在主存储器中的软件、程序等实施所述组件。因此，本领域技术人员认识到，可以以仅从硬件、仅从软件、或者从硬件和软件的组合的各种形式实施功能块，但是功能块不限于所述形式中的任何一个。
[0046]算术运算单元303包括检测部分314以及天线转换控制部分312。使用已知微计算机实施算术运算单元303，并且算术运算单元303执行对要发送到RFID标签400的数据或者从RFID标签400接收的数据的处理。在下文中描述算术运算单元303中的检测部分314和天线转换控制部分312。
[0047]发送和接收单元306执行信息到和从RFID标签400的发送和接收。为了实施此，根据该实施例的发送和接收单元306包括调制部分304、解调部分318、天线308、以及天线选择开关310。
[0048]调制部分304从算术运算单元303获取要发送至RFID标签的数据，并用所获取的数据调制要用于与RFID标签400通信的载波。解调部分318解调叠加在从RFID标签400接收的载波上的数据。
[0049]假设根据该实施例的调制部分304遵循用于NFC(近场通信)的通信标准而生成载波，给出以下描述。为此，天线308和RFID标签400利用电磁感应发送和接收遵循用于NFC的通信标准的频率(13.56MHz)的载波。然而，对于本领域技术人员来说显然的是，也可以在发送和接收遵循与用于NFC的通信标准不同的通信标准的情况下实现本发明。
[0050]虽然在图2中使用单个参考标记308，但是根据该实施例的发送和接收单元306包括多个线圈天线。通过在预定范围内分散而布置每个线圈天线，并且每个线圈天线具有其可以与RFID标签通信的通信范围。
[0051]图3是示意性地描绘根据该实施例的在天线308中提供的线圈天线的布置示例的视图。图3描绘发送和接收单元306包括16个线圈天线并且每个线圈天线具有矩形形状的情况下的示例。一般地，在线圈天线具有矩形形状的情况下，线圈天线可以与RFID标签4