JP2004282522A - Ｒｆ−ｉｄタグ送受信回路、および該送受信回路のデータ読取ユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】多重受信機能を有するＲＦ−ＩＤタグ送受信回路において、受信レベル検出回路を用いない構成により高い回線品質を有するＲＦ−ＩＤタグ送受信回路を提供することである。
【解決手段】本発明のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０の復号回路２４は、複数の受信アンテナ２８を介して受信され、復調された複数の符号化データ１０８１〜１０８ｍを用いて、ＲＦ−ＩＤタグ１０から返信されたデータに対する復号を行っている。すなわち、複数の受信アンテナで受信した各無線信号につき、各受信レベルを比較して最も感度の良いものに対してのみ復号を行うという処理を行ってはいないので、受信レベル検出回路が不要となる。また、復号回路２４による復号は、複数の符号化データ１０８１〜１０８ｍに基づいて行われるので、高い回線品質を併せて確保することができる。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０の復号回路２４は、複数の受信アンテナ２８を介して受信され、復調された複数の符号化データ１０８１〜１０８ｍを用いて、ＲＦ−ＩＤタグ１０から返信されたデータに対する復号を行っている。すなわち、複数の受信アンテナで受信した各無線信号につき、各受信レベルを比較して最も感度の良いものに対してのみ復号を行うという処理を行ってはいないので、受信レベル検出回路が不要となる。また、復号回路２４による復号は、複数の符号化データ１０８１〜１０８ｍに基づいて行われるので、高い回線品質を併せて確保することができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＦ−ＩＤタグ上のデータを読み取るために無線信号を送受信するＲＦ−ＩＤタグ送受信回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、品物や部品などの対象物に対し、識別番号などのその対象物に関する各種情報を示すＲＦ−ＩＤタグ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤ タグ）を用いて、それら対象物の管理を行っている。そして、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路により、無線信号を送受信することで、そのＲＦ−ＩＤタグ上のデータを読み取っている。
【０００３】
図６に、そのような従来のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路と、ＲＦ−ＩＤタグとを用いたタグ情報読み取りシステムの構成例を示す。
図６において、ＲＦ−ＩＤタグ１０は、復調回路１１、変調回路１２、アンテナ１４から構成される。また、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０は、変調回路２１、復調回路２２、アンテナ２９から構成される。
【０００４】
以下、図６の従来のシステムの動作について説明する。まず、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０の変調回路２１において、ＲＦ−ＩＤタグ１０へ送信するデータ１０１を変調し、その変調されたデータ１０２をアンテナ２９を介して送信する。
【０００５】
アンテナ２９から送信されたデータ１０２は、ＲＦ−ＩＤタグ１０のアンテナ１４を介して受信され、復調回路１１で復調され、復調データ１０３が得られる。そして、変調回路１２においてＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０へ送信するデータ１１１を変調し、その変調されたデータ１１２をアンテナ１４を介して送信する。
【０００６】
送信されたデータ１１２は、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０のアンテナ２９を介して受信され、復調回路２２で復調され、復調データ１１３が得られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示すタグ情報読み取りシステムにおいては、無線伝送の経路の途中に障害物４１がある場合には、無線信号１０２と１１２とが減衰し、復調データ１０３と１１３とが誤り易くなるという問題がある。そして、このことにより、ＲＦ−ＩＤタグ１０とＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０との距離を大きくできないという問題がさらに生じる。
【０００８】
そこで、障害物４１による無線信号１０２と１１２との受信レベルの減衰による劣化を少なくするため、下記特許文献１に記載されるような複数のアンテナを有する（多重受信機能を有する）ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路も提案されている。
【０００９】
すなわち、図７に示すように、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０の変調回路２１において、ＲＦ−ＩＤタグ１０へ送信するデータ１０１を変調し、その変調されたデータ１０２を切り替えスイッチ２３に接続された複数（ｎ個）のアンテナ２９を介して送信する。
【００１０】
ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０の複数のアンテナ２９のいずれか１つから送信されたデータ１０２は、ＲＦ−ＩＤタグ１０のアンテナ１４を介して受信され、復調回路１１で復調され、復調データ１０３が得られる。そして、変調回路１２においてＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０へ送信するデータ１１１を変調し、その変調されたデータ１１２をアンテナ１４を介して送信する。
【００１１】
送信されたデータ１１２は、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０の複数のアンテナ２９を介して受信される。この際、ＲＦ−ＩＤタグ１０とＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０との相対的な位置の関係から各アンテナ２９がそれぞれ受信した無線信号１１２１、１１２２、・・・、１１２ｎの受信レベルは通常、異なっている。各アンテナごとに備えられる受信レベル検出回路３２は、無線信号１１２１、１１２２、・・・、１１２ｎの受信レベルを検出して、切り替え制御回路３１に通知する。切り替え制御回路３１では、通知された各無線信号のレベルから最も伝播条件のよく受信したアンテナを感知し、そのアンテナに切り替えるように、切り替えスイッチ２３に制御信号を出す。そして、この切り替えスイッチ２３によって切り替えられたアンテナが受信した信号に対してのみ、復調回路２２は復調を行い、復調データ１１３が得られる。
【００１２】
この複数のアンテナを備える従来例においては、常に伝播条件のよい回線を選択できるが、上記したように、最も伝播条件のよく受信したアンテナを選択するために、各受信アンテナごとに受信レベル検出回路３２を設ける必要がある。
【００１３】
本発明の課題は、多重受信機能を有するＲＦ−ＩＤタグ送受信回路において、受信レベル検出回路を設けない構成により高い回線品質を有するＲＦ−ＩＤタグ送受信回路を提供することである。
【００１４】
本発明の別の課題は、多重受信機能を有するＲＦ−ＩＤタグ送受信回路において、受信レベル検出回路を設けることなく、双方向の回線品質が高いＲＦ−ＩＤタグ送受信回路を提供することである。
【００１５】
【特許文献１】
特開２０００−３４１１７０「ＲＦ−ＩＤを利用したファイル類保管管理システムにおけるアンテナ切替え方式」
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、下記のような構成を採用した。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路は、無線信号を送受信することによって、ＲＦ−ＩＤタグ上のデータを読み取るＲＦ−ＩＤタグ送受信回路において、ＲＦ−ＩＤタグへ無線信号を送信する１つの送信アンテナと、上記ＲＦ−ＩＤタグへの無線信号に基づいて、上記ＲＦ−ＩＤタグから符号化され返信される無線信号を受信する複数の受信アンテナと、上記複数の受信アンテナを介して受信された複数の符号化データを用いて、上記ＲＦ−ＩＤタグから返信されたデータを復号する復号部とを備えることを特徴とするＲＦ−ＩＤタグ送受信回路である。
【００１７】
ここで、上記復号部は、上記複数の受信アンテナを介して受信された複数の符号化データを用いて、上記ＲＦ−ＩＤタグから返信されたデータに対する復号を行っている。すなわち、複数の受信アンテナで受信した各無線信号につき、各受信レベルを比較して最も感度の良いものに対してのみ復号を行うという処理を行ってはいないので、従来例のような受信レベル検出回路が不要となる。また、上記復号部による復号は、複数の符号化データに基づいて行われるので、高い回線品質を併せて確保することが可能である。
【００１８】
また、本発明の別態様によれば、本発明のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路は、無線信号を送受信することによって、ＲＦ−ＩＤタグ上のデータを読み取るＲＦ−ＩＤタグ送受信回路において、ＲＦ−ＩＤタグへ無線信号を選択的に送信し、かつ、上記ＲＦ−ＩＤタグへの無線信号に基づいて、上記ＲＦ−ＩＤタグから符号化され返信される無線信号を受信する複数の送受信アンテナと、上記複数の送受信アンテナを介して受信された複数の符号化データを用いて、上記ＲＦ−ＩＤタグから返信されたデータを復号する復号部と、上記複数の符号化データの尤度に基づいて、上記複数の送受信アンテナのいずれか１つを、ＲＦ−ＩＤタグへ無線信号を送信するアンテナとして選択する送信アンテナ選択部とを備えることを特徴とするＲＦ−ＩＤタグ送受信回路である。
【００１９】
ここで、上記復号部は、上記複数の送受信アンテナを介して受信された複数の符号化データを用いて、上記ＲＦ−ＩＤタグから返信されたデータに対する復号を行っている。すなわち、複数の受信アンテナで受信した各無線信号につき、各受信レベルを比較して最も感度の良いものに対してのみ復号を行うという処理を行ってはいないので、従来例のような受信レベル検出回路が不要となる。また、上記復号部による復号は、複数の符号化データに基づいて行われるので、高い回線品質を併せて確保することが可能である。またさらに、送信アンテナ選択部により、上記複数の符号化データの尤度に基づいて、送信アンテナを決定しているので、双方向の回線品質を高くすることが可能である。
【００２０】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
極小ゾーンで実現される通信では、障害物によるマルチパスフェージングの影響が非常に大きく、これを補償することは重要な課題である。以下、このような通信の１つとして、特に、ＲＦ−ＩＤタグを用いたタグ情報読み取りシステムを考える。このタグ情報読み取りシステムにおいては、ＲＦ−ＩＤタグが設けられた管理対象物が、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路に対して相対的に位置移動することで、上記したマルチパスフェージングが生じている。
【００２１】
本発明の一実施形態では、上記タグ情報読み取りシステムにおけるマルチパスフェージングを補償する方法として、合成ダイバーシティを用いて信号を複数の受信機で受信する多重受信最尤復号において、その受信信号の受信レベルを推定し最大比合成を行ってから、最尤復号するのではなく、受信信号を複数の受信機で復調した後に、これら復調信号を１つの誤り訂正回路（復号回路）で復号する点にある。これにより、次隣接ゾーンからの干渉波の影響が大きい伝送系において、受信信号のレベルとＳ／Ｎ比とが一致しない場合であっても、遅延補償などの調整回路を付加することのない簡素な構成により、最大比合成に近い特性で合成し復号することが可能となる。また、本発明の別実施形態では、上記複数の受信機が送信機の機能を兼用する場合において、上記複数の送受信機が受信した各信号の尤度に基づいて、ＲＦ−ＩＤタグに対してデータを送信する送信機を上記複数の送受信機から選択する構成となっており、双方向の回線品質を向上させることができる。
【００２２】
図１に、本発明の一実施形態のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路と、ＲＦ−ＩＤタグとを用いたタグ情報読み取りシステムの構成図を示す。
図１において、ＲＦ−ＩＤタグ１０は、復調回路１１、変調回路１２、符号化回路１３、アンテナ１４から構成される。また、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０は、変調回路２１、複数（ｍ個）の復調回路２２、送信アンテナ２７、複数（ｍ個）の受信アンテナ２８、復号回路（誤り訂正回路）２４とから構成される。なお、複数の受信アンテナ２８は互いに異なる位置に設けられる。
【００２３】
また、図１のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０は、１つの送信アンテナ２７と複数の受信アンテナ２８とを備えるが、これは図１のシステムでは、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０からＲＦ−ＩＤタグ１０に送信される無線信号は障害物４１によって減衰されることがなく（すなわち、障害物４１の影響を受けず）、ＲＦ−ＩＤタグ１０からＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０に返信される無線信号は障害物４１によって減衰される場合を想定している。
【００２４】
また、図１のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０において、変調回路２１、複数の復調回路２２、復号回路２４をデータ読み取りユニットとして一体化（１チップ化）することができる。
【００２５】
以下、図１のシステムの動作について説明する。まず、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０の変調回路２１において、ＲＦ−ＩＤタグ１０へ送信するデータ１０１を変調し、その変調されたデータ（無線信号）１０２をアンテナ２７を介して送信する。
【００２６】
送信されたデータ１０２は、ＲＦ−ＩＤタグ１０のアンテナ１４を介して受信され、復調回路１１で復調データ１０３に復調される。この際、ＲＦ−ＩＤタグ１０において、その受信した無線信号１０２からエネルギーを抽出する。
【００２７】
次に、ＲＦ−ＩＤタグ１０において、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０へ送信するデータ１０５に対して、所定の符号化を符号化回路１３で行い、その符号化されたデータ１０６を変調回路１２で変調する。変調されたデータ１０７は、アンテナ１４を介してＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０に対して送信される。なお、上記符号化回路１３で行われる符号化は、復号回路２４で行われる最尤復号に合わせた符号化である。
【００２８】
ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０では、ｍ（ｍは２以上）個の受信アンテナ２８を介して変調されたデータ１０７を受信する。この際、ＲＦ−ＩＤタグ１０とＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０との相対的な位置の関係からｍ個の受信アンテナに受信された無線信号１０７１、・・・、１０７ｍはそれぞれ例えば位相などが異なっている。
【００２９】
本実施形態においては、これら位相などが異なったｍ個の信号１０７１、・・・、１０７ｍに対し、従来例のように受信レベルなどの各種情報を検出することなく、そのままｍ個の復調回路２２により復調している。すなわち、複数の受信アンテナで受信した各無線信号につき、各受信レベルを比較して最も感度の良いものに対してのみ復号を行うという処理を行ってはいないので、従来例のような受信レベル検出回路が不要となる。
【００３０】
そして、その復調されたｍ個の（ディジタル）信号１０８１、・・・、１０８ｍに基づいて（すなわち、それらｍ個の信号を合成して）、復号回路２４において、復号（誤り訂正）を行い、その結果としてデータ１１０を得る。
【００３１】
なお、上記信号１０８１、・・・、１０８ｍとして、シンボルごとに尤度を付加した“１”、“０”の確からしさを示す軟判定ディジタル信号を用いれば、フェージングの結果生じるレベル変動を復号に持ち込むことから大きな改善特性が得られる。特に、受信Ｓ／Ｎの高いシンボルはパスの選択に大きく作用することから、復号の確度に与える影響が大きくなる。上記信号１０８１、・・・、１０８ｍとして、軟判定データを用いない場合は、高いＳ／Ｎのシンボルに対しても常に硬判定を行うことになるので、“０”，“１”の値しかとり得なくなり、有効な情報を捨てることになる。
【００３２】
以下、復号回路２４において行われる復号処理について、図２、図３を参照しつつ説明する。なお、以下に説明する復号アルゴリズムは、本願の発明者による論文「郡 武治：移動通信におけるマルチパスフェージングを補償する多重受信最ゆう復号法、電子情報通信学会Ｃ，１１１巻１１号、ｐ５８９−５９４、平成３年」に開示されている。
【００３３】
なお、以下の説明は、伝送能率１／２、拘束長３の畳み込み符号化について行う。この伝送能率１／２、拘束長３の畳み込み符号化においては、１つのデータに対し、２系統の符号化した信号（Ｘ２＋Ｘ＋１，Ｘ２＋１）が生成される。ここでは、この２系統の信号を２つのアンテナで受信した場合を例にとって、以下の説明を行う。
【００３４】
図２は、符号器による状態遷移を格子状に表現した図であり、（ａ）は一般的な最尤復号の場合に、また、（ｂ）は、多重受信最尤復号の場合に、それぞれ対応する図である。
【００３５】
まず、１つのアンテナで符号化した信号を受信する一般的な最尤復号を考える。この場合、図２（ａ）に示すように、状態“００”には、その前の状態“００”と状態“０１”からの遷移が考えられるが、それらのパスの内、尤度の大きいパスが選択される。したがって、各パスの持つ尤度ａ，ｂにそれぞれ受信信号の持つ尤度ｒ１１，ｒ１２を加算し、下記（１）（２）式に基づいて、新たなパスの尤度ｃ，ｄを求め、そのｃ，ｄの内で尤度が大きい方のパスを選択する。なお、ｒｉｊの添字の内、ｉはアンテナの番号を示し、ｊは、上記２系統の信号のいずれかを示している。
ｃ＝ａ＋ｒ１１（“００”から“００”へのパス）・・・（１）
ｄ＝ｂ＋ｒ１２（“０１”から“００”へのパス）・・・（２）
これに対し、複数（この場合、２つ）のアンテナで符号化した信号を受信する多重受信最尤復号の場合、各受信信号ごとに尤度の演算を行うと共に、尤度の大きい最適なパスの選択をＳ／Ｎの推定値による重み付けによって行う。
【００３６】
すなわち、各受信信号のＳ／Ｎを（Ｓ／Ｎ）１、（Ｓ／Ｎ）２とした場合、最大比合成は、ｒ１１・（Ｓ／Ｎ）１＋ｒ２１・（Ｓ／Ｎ）２、または、ｒ１２・（Ｓ／Ｎ）１＋ｒ２２・（Ｓ／Ｎ）２で表すことができる。そして、この（Ｓ／Ｎ）１、（Ｓ／Ｎ）２をパスの尤度ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２（ａｉ，ｂｉの添字ｉはアンテナの番号を示す）を用いて下記（３）（４）式に示すように重み付けすることで新たなパスの尤度Ｒ１，Ｒ２を生成する。そして、この２つの尤度Ｒ１，Ｒ２を比較し最尤パスを選択する。
このように、多重受信最尤復号では、受信信号のＳ／Ｎの推定を、受信レベルによってではなく、尤度により行っている。したがって、干渉波のある無線伝送系のように、受信レベルと受信信号Ｓ／Ｎとが比例しない場合でも、理想的な最大比合成を行うことが可能となる。
【００３７】
また、上記（３）（４）式では、各系統（この場合、２系統）の尤度を各アンテナが受信した信号の重み付き平均により求めている。これにより、（１）（２）式のように１つのアンテナで受信した場合には受信感度が良くないような場合であっても、（３）（４）式のように複数のアンテナで受信して重み付き平均をとることで、受信感度が良い方に修正されることが多い。
【００３８】
図３は、本実施形態の復号回路の主要部の構成を具体的に示す図であり、図２（ｂ）の多重受信最尤復号法を実現するための回路の構成例である。
図３において、復号回路はＡＣＳ（Ａｄｄ Ｃｏｍｐａｒｅ Ｓｅｌｅｃｔ）回路５１、尤度メモリ５４、パスメモリ５５とから構成される。
【００３９】
ＡＣＳ回路５１の重み付け加算部５２は、各状態ごとに各パスのこれまでの尤度（ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２）を尤度メモリ５４から取得すると共に、受信信号の尤度（ｒ１１，ｒ１２，ｒ２１，ｒ２２）も併せて取得し、上記（３）（４）式に基づいて重み付け加算を行い新たなパスの尤度Ｒ１，Ｒ２を求め、その新たに求められたパスの尤度の内で、比較部５３により尤度の大きい生き残りパスが選択される。また、パスメモリ５５は、各パスのこれまでの履歴を記憶している。そして、ＡＣＳ回路５１から上記選択に基づく遷移情報がパスメモリ５５に送られ、パスメモリ５５において復号データ（図１の信号１１０に相当）が取り出される。なお、算出された新たなパスの尤度Ｒ１，Ｒ２は、尤度メモリ５４に書き込まれる。
【００４０】
このように、受信信号の尤度とパスの尤度とを単に加算するのではなく、重み付け加算する点と、尤度メモリをアンテナの数だけ設ける必要がある点が一般的な最尤復号と比較した場合の多重受信最尤復号の特徴である。
【００４１】
図４に、本発明の別実施形態のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路と、ＲＦ−ＩＤタグとを用いたタグ情報読み取りシステムの構成図を示す。
図４において、ＲＦ−ＩＤタグ１０は、復調回路１１、変調回路１２、符号化回路１３、アンテナ１４から構成される。また、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０は、複数（ｎ個）の変調回路２１、複数（ｎ個）の復調回路２２、複数（ｎ個）の送受信アンテナ２９、復号回路（誤り訂正回路）２５、切り替えスイッチ２６とから構成される。なお、複数の送受信アンテナ２９は互いに異なる位置に設けられる。
【００４２】
また、図４のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０において、複数の変調回路２１、複数の復調回路２２、復号回路２５をデータ読み取りユニットとして一体化（１チップ化）することができる。
【００４３】
以下、図４のシステムの動作について説明する。
まず、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０において、ＲＦ−ＩＤタグ１０へ送信するデータ１０１は、切り替えスイッチ２６を介して、その切り替えスイッチ２６が接続しているアンテナ２９に設けられた変調回路２１で変調され、その変調されたデータ（無線信号）１０２をアンテナ２９を介して送信する。
【００４４】
送信されたデータ１０２は、ＲＦ−ＩＤタグ１０のアンテナ１４を介して受信され、復調回路１１で復調データ１０３に復調される。この際、ＲＦ−ＩＤタグ１０において、その受信した無線信号１０２からエネルギーを抽出する。
【００４５】
次に、ＲＦ−ＩＤタグ１０において、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０へ送信するデータ１０５に対して、所定の符号化を符号化回路１３で行い、その符号化されたデータ１０６を変調回路１２で変調する。変調されたデータ１０７は、アンテナ１４を介してＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０に対して送信される。
【００４６】
ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０では、ｎ（ｎは２以上）個の送受信アンテナ２９を介して変調されたデータ１０７を受信する。この際、ＲＦ−ＩＤタグ１０とＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０との相対的な位置の関係からｎ個の送受信アンテナに受信された無線信号１０７１、・・・、１０７ｎはそれぞれ例えば位相などが異なっている。
【００４７】
本実施形態においては、これら位相などが異なったｍ個の信号１０７１、・・・、１０７ｎに対し、従来例のように受信レベルなどの各種情報を検出することなく、そのままｎ個の復調回路２２により復調している。すなわち、複数の受信アンテナで受信した各無線信号につき、各受信レベルを比較して最も感度の良いものに対してのみ復号を行うという処理を行ってはいないので、従来例のような受信レベル検出回路が不要となる。
【００４８】
そして、その復調されたｎ個の信号１０８１、・・・、１０８ｎに基づいて（すなわち、それらｎ個の信号を合成して）、復号回路２５において、復号（誤り訂正）を行い、その結果としてデータ１１０を得る。なお、復号回路２５における復号方法については上記した通りである。
【００４９】
本発明の別実施形態においては、ＲＦ−ＩＤタグに対してデータの送信を行うアンテナをｎ個の送受信アンテナ２９の中から択一的に選択する構成であるが、その選択処理を図５のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００５０】
図５において、ステップＳ１で、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０の送受信アンテナ２９のいずれか１つから無線信号を発射すると、ステップＳ２で、ＲＦ−ＩＤタグ１０はその無線信号を受信する。そして、ステップＳ３で、ＲＦ−ＩＤタグ１０は受信した無線信号（データ）を復調すると共に、エネルギーを抽出する。そして、ステップＳ４において、ＲＦ−ＩＤタグ１０内でデータを（畳み込み）符号化し、ステップＳ５で、その符号化信号を変調し、アンテナ１４を介して無線信号として送出する。
【００５１】
ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０側では、ステップＳ５において、ＲＦ−ＩＤタグ１０から送出された無線信号を複数の送受信アンテナ２９により受信し、復調する（ステップＳ６）。そして、ステップＳ７で、復調された信号を（ディジタル合成）復号回路２５に入力し、上述した方法により復号を行う。その際、ステップＳ８で、復号時に得られる各復調信号の尤度（図３の場合、受信信号１および受信信号２であり、図４では１０９１、・・・、１０９ｎである）を切り替えスイッチ２６に送る。切り替えスイッチ２６では、これら復調信号の尤度に基づいて、尤度の値が最も大きい復調信号を復調した送受信アンテナ２９にスイッチを切り替える（ステップＳ９）。そして、ステップＳ１０で、この切り替えられた送受信アンテナ２９からＲＦ−ＩＤタグ１０へ無線信号（データ）を送る。ステップＳ１０が終了すると、ステップＳ２に戻り、上記Ｓ２〜Ｓ１０の処理が繰り返される。
【００５２】
このように、送信アンテナ選択部（切り替えスイッチ２６）により、複数の符号化データの尤度に基づいて、送信アンテナを決定しているので、双方向の回線品質を高くすることが可能である。
【００５３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、本発明のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路の復号回路は、複数の受信アンテナを介して受信され、復調された複数の符号化データを用いて、ＲＦ−ＩＤタグから返信されたデータに対する復号を行っている。すなわち、複数の受信アンテナで受信した各無線信号につき、各受信レベルを比較して最も感度の良いものに対してのみ復号を行うという処理を行ってはいないので、従来例のような受信レベル検出回路が不要となる。また、復号回路による復号は、複数の符号化データに基づいて行われるので、高い回線品質を併せて確保することができる。
【００５４】
また、本発明によれば、本発明のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路の復号回路は、複数の送受信アンテナを介して受信され、復調された複数の符号化データを用いて、ＲＦ−ＩＤタグから返信されたデータに対する復号を行っている。すなわち、複数の受信アンテナで受信した各無線信号につき、各受信レベルを比較して最も感度の良いものに対してのみ復号を行うという処理を行ってはいないので、従来例のような受信レベル検出回路が不要となる。また、復号回路による復号は、複数の符号化データに基づいて行われるので、高い回線品質を併せて確保することが可能である。またさらに、送信アンテナ選択部により、複数の符号化データの尤度に基づいて、送信アンテナを決定しているので、双方向の回線品質を高くすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路と、ＲＦ−ＩＤタグとを用いたタグ情報読み取りシステムの構成図を示す図である。
【図２】符号器による状態遷移を格子状に表現した図であり、（ａ）は一般的な最尤復号の場合に、また、（ｂ）は、本実施形態の最尤復号の場合に、それぞれ対応する図である。
【図３】本実施形態の復号回路の主要部の構成を具体的に示す図である。
【図４】本発明の別実施形態のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路と、ＲＦ−ＩＤタグとを用いたタグ情報読み取りシステムの構成図を示す図である。
【図５】本発明の別実施形態のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路における送信アンテナを選択する処理のフローチャートである。
【図６】従来のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路と、ＲＦ−ＩＤタグとを用いたタグ情報読み取りシステムの構成例を示す図（その１）である。
【図７】従来のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路と、ＲＦ−ＩＤタグとを用いたタグ情報読み取りシステムの構成例を示す図（その２）である。
【符号の説明】
１０ ＲＦ−ＩＤタグ
１１ 復調回路
１２ 変調回路
１３ 符号化回路
１４，２７，２８，２９ アンテナ
２０ ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路
２１ 変調回路
２２ 復調回路
２３，２６ 切り替えスイッチ
２４，２５ 復号回路
３１ 切り替え制御回路
３２ 受信レベル検出回路
４１ 障害物
５１ ＡＣＳ回路
５２ 重み付け加算部
５３ 比較部
５４ 尤度メモリ
５５ パスメモリ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＦ−ＩＤタグ上のデータを読み取るために無線信号を送受信するＲＦ−ＩＤタグ送受信回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、品物や部品などの対象物に対し、識別番号などのその対象物に関する各種情報を示すＲＦ−ＩＤタグ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤ タグ）を用いて、それら対象物の管理を行っている。そして、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路により、無線信号を送受信することで、そのＲＦ−ＩＤタグ上のデータを読み取っている。
【０００３】
図６に、そのような従来のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路と、ＲＦ−ＩＤタグとを用いたタグ情報読み取りシステムの構成例を示す。
図６において、ＲＦ−ＩＤタグ１０は、復調回路１１、変調回路１２、アンテナ１４から構成される。また、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０は、変調回路２１、復調回路２２、アンテナ２９から構成される。
【０００４】
以下、図６の従来のシステムの動作について説明する。まず、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０の変調回路２１において、ＲＦ−ＩＤタグ１０へ送信するデータ１０１を変調し、その変調されたデータ１０２をアンテナ２９を介して送信する。
【０００５】
アンテナ２９から送信されたデータ１０２は、ＲＦ−ＩＤタグ１０のアンテナ１４を介して受信され、復調回路１１で復調され、復調データ１０３が得られる。そして、変調回路１２においてＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０へ送信するデータ１１１を変調し、その変調されたデータ１１２をアンテナ１４を介して送信する。
【０００６】
送信されたデータ１１２は、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０のアンテナ２９を介して受信され、復調回路２２で復調され、復調データ１１３が得られる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示すタグ情報読み取りシステムにおいては、無線伝送の経路の途中に障害物４１がある場合には、無線信号１０２と１１２とが減衰し、復調データ１０３と１１３とが誤り易くなるという問題がある。そして、このことにより、ＲＦ−ＩＤタグ１０とＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０との距離を大きくできないという問題がさらに生じる。
【０００８】
そこで、障害物４１による無線信号１０２と１１２との受信レベルの減衰による劣化を少なくするため、下記特許文献１に記載されるような複数のアンテナを有する（多重受信機能を有する）ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路も提案されている。
【０００９】
すなわち、図７に示すように、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０の変調回路２１において、ＲＦ−ＩＤタグ１０へ送信するデータ１０１を変調し、その変調されたデータ１０２を切り替えスイッチ２３に接続された複数（ｎ個）のアンテナ２９を介して送信する。
【００１０】
ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０の複数のアンテナ２９のいずれか１つから送信されたデータ１０２は、ＲＦ−ＩＤタグ１０のアンテナ１４を介して受信され、復調回路１１で復調され、復調データ１０３が得られる。そして、変調回路１２においてＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０へ送信するデータ１１１を変調し、その変調されたデータ１１２をアンテナ１４を介して送信する。
【００１１】
送信されたデータ１１２は、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０の複数のアンテナ２９を介して受信される。この際、ＲＦ−ＩＤタグ１０とＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０との相対的な位置の関係から各アンテナ２９がそれぞれ受信した無線信号１１２１、１１２２、・・・、１１２ｎの受信レベルは通常、異なっている。各アンテナごとに備えられる受信レベル検出回路３２は、無線信号１１２１、１１２２、・・・、１１２ｎの受信レベルを検出して、切り替え制御回路３１に通知する。切り替え制御回路３１では、通知された各無線信号のレベルから最も伝播条件のよく受信したアンテナを感知し、そのアンテナに切り替えるように、切り替えスイッチ２３に制御信号を出す。そして、この切り替えスイッチ２３によって切り替えられたアンテナが受信した信号に対してのみ、復調回路２２は復調を行い、復調データ１１３が得られる。
【００１２】
この複数のアンテナを備える従来例においては、常に伝播条件のよい回線を選択できるが、上記したように、最も伝播条件のよく受信したアンテナを選択するために、各受信アンテナごとに受信レベル検出回路３２を設ける必要がある。
【００１３】
本発明の課題は、多重受信機能を有するＲＦ−ＩＤタグ送受信回路において、受信レベル検出回路を設けない構成により高い回線品質を有するＲＦ−ＩＤタグ送受信回路を提供することである。
【００１４】
本発明の別の課題は、多重受信機能を有するＲＦ−ＩＤタグ送受信回路において、受信レベル検出回路を設けることなく、双方向の回線品質が高いＲＦ−ＩＤタグ送受信回路を提供することである。
【００１５】
【特許文献１】
特開２０００−３４１１７０「ＲＦ−ＩＤを利用したファイル類保管管理システムにおけるアンテナ切替え方式」
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、下記のような構成を採用した。
すなわち、本発明の一態様によれば、本発明のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路は、無線信号を送受信することによって、ＲＦ−ＩＤタグ上のデータを読み取るＲＦ−ＩＤタグ送受信回路において、ＲＦ−ＩＤタグへ無線信号を送信する１つの送信アンテナと、上記ＲＦ−ＩＤタグへの無線信号に基づいて、上記ＲＦ−ＩＤタグから符号化され返信される無線信号を受信する複数の受信アンテナと、上記複数の受信アンテナを介して受信された複数の符号化データを用いて、上記ＲＦ−ＩＤタグから返信されたデータを復号する復号部とを備えることを特徴とするＲＦ−ＩＤタグ送受信回路である。
【００１７】
ここで、上記復号部は、上記複数の受信アンテナを介して受信された複数の符号化データを用いて、上記ＲＦ−ＩＤタグから返信されたデータに対する復号を行っている。すなわち、複数の受信アンテナで受信した各無線信号につき、各受信レベルを比較して最も感度の良いものに対してのみ復号を行うという処理を行ってはいないので、従来例のような受信レベル検出回路が不要となる。また、上記復号部による復号は、複数の符号化データに基づいて行われるので、高い回線品質を併せて確保することが可能である。
【００１８】
また、本発明の別態様によれば、本発明のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路は、無線信号を送受信することによって、ＲＦ−ＩＤタグ上のデータを読み取るＲＦ−ＩＤタグ送受信回路において、ＲＦ−ＩＤタグへ無線信号を選択的に送信し、かつ、上記ＲＦ−ＩＤタグへの無線信号に基づいて、上記ＲＦ−ＩＤタグから符号化され返信される無線信号を受信する複数の送受信アンテナと、上記複数の送受信アンテナを介して受信された複数の符号化データを用いて、上記ＲＦ−ＩＤタグから返信されたデータを復号する復号部と、上記複数の符号化データの尤度に基づいて、上記複数の送受信アンテナのいずれか１つを、ＲＦ−ＩＤタグへ無線信号を送信するアンテナとして選択する送信アンテナ選択部とを備えることを特徴とするＲＦ−ＩＤタグ送受信回路である。
【００１９】
ここで、上記復号部は、上記複数の送受信アンテナを介して受信された複数の符号化データを用いて、上記ＲＦ−ＩＤタグから返信されたデータに対する復号を行っている。すなわち、複数の受信アンテナで受信した各無線信号につき、各受信レベルを比較して最も感度の良いものに対してのみ復号を行うという処理を行ってはいないので、従来例のような受信レベル検出回路が不要となる。また、上記復号部による復号は、複数の符号化データに基づいて行われるので、高い回線品質を併せて確保することが可能である。またさらに、送信アンテナ選択部により、上記複数の符号化データの尤度に基づいて、送信アンテナを決定しているので、双方向の回線品質を高くすることが可能である。
【００２０】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
極小ゾーンで実現される通信では、障害物によるマルチパスフェージングの影響が非常に大きく、これを補償することは重要な課題である。以下、このような通信の１つとして、特に、ＲＦ−ＩＤタグを用いたタグ情報読み取りシステムを考える。このタグ情報読み取りシステムにおいては、ＲＦ−ＩＤタグが設けられた管理対象物が、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路に対して相対的に位置移動することで、上記したマルチパスフェージングが生じている。
【００２１】
本発明の一実施形態では、上記タグ情報読み取りシステムにおけるマルチパスフェージングを補償する方法として、合成ダイバーシティを用いて信号を複数の受信機で受信する多重受信最尤復号において、その受信信号の受信レベルを推定し最大比合成を行ってから、最尤復号するのではなく、受信信号を複数の受信機で復調した後に、これら復調信号を１つの誤り訂正回路（復号回路）で復号する点にある。これにより、次隣接ゾーンからの干渉波の影響が大きい伝送系において、受信信号のレベルとＳ／Ｎ比とが一致しない場合であっても、遅延補償などの調整回路を付加することのない簡素な構成により、最大比合成に近い特性で合成し復号することが可能となる。また、本発明の別実施形態では、上記複数の受信機が送信機の機能を兼用する場合において、上記複数の送受信機が受信した各信号の尤度に基づいて、ＲＦ−ＩＤタグに対してデータを送信する送信機を上記複数の送受信機から選択する構成となっており、双方向の回線品質を向上させることができる。
【００２２】
図１に、本発明の一実施形態のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路と、ＲＦ−ＩＤタグとを用いたタグ情報読み取りシステムの構成図を示す。
図１において、ＲＦ−ＩＤタグ１０は、復調回路１１、変調回路１２、符号化回路１３、アンテナ１４から構成される。また、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０は、変調回路２１、複数（ｍ個）の復調回路２２、送信アンテナ２７、複数（ｍ個）の受信アンテナ２８、復号回路（誤り訂正回路）２４とから構成される。なお、複数の受信アンテナ２８は互いに異なる位置に設けられる。
【００２３】
また、図１のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０は、１つの送信アンテナ２７と複数の受信アンテナ２８とを備えるが、これは図１のシステムでは、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０からＲＦ−ＩＤタグ１０に送信される無線信号は障害物４１によって減衰されることがなく（すなわち、障害物４１の影響を受けず）、ＲＦ−ＩＤタグ１０からＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０に返信される無線信号は障害物４１によって減衰される場合を想定している。
【００２４】
また、図１のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０において、変調回路２１、複数の復調回路２２、復号回路２４をデータ読み取りユニットとして一体化（１チップ化）することができる。
【００２５】
以下、図１のシステムの動作について説明する。まず、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０の変調回路２１において、ＲＦ−ＩＤタグ１０へ送信するデータ１０１を変調し、その変調されたデータ（無線信号）１０２をアンテナ２７を介して送信する。
【００２６】
送信されたデータ１０２は、ＲＦ−ＩＤタグ１０のアンテナ１４を介して受信され、復調回路１１で復調データ１０３に復調される。この際、ＲＦ−ＩＤタグ１０において、その受信した無線信号１０２からエネルギーを抽出する。
【００２７】
次に、ＲＦ−ＩＤタグ１０において、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０へ送信するデータ１０５に対して、所定の符号化を符号化回路１３で行い、その符号化されたデータ１０６を変調回路１２で変調する。変調されたデータ１０７は、アンテナ１４を介してＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０に対して送信される。なお、上記符号化回路１３で行われる符号化は、復号回路２４で行われる最尤復号に合わせた符号化である。
【００２８】
ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０では、ｍ（ｍは２以上）個の受信アンテナ２８を介して変調されたデータ１０７を受信する。この際、ＲＦ−ＩＤタグ１０とＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０との相対的な位置の関係からｍ個の受信アンテナに受信された無線信号１０７１、・・・、１０７ｍはそれぞれ例えば位相などが異なっている。
【００２９】
本実施形態においては、これら位相などが異なったｍ個の信号１０７１、・・・、１０７ｍに対し、従来例のように受信レベルなどの各種情報を検出することなく、そのままｍ個の復調回路２２により復調している。すなわち、複数の受信アンテナで受信した各無線信号につき、各受信レベルを比較して最も感度の良いものに対してのみ復号を行うという処理を行ってはいないので、従来例のような受信レベル検出回路が不要となる。
【００３０】
そして、その復調されたｍ個の（ディジタル）信号１０８１、・・・、１０８ｍに基づいて（すなわち、それらｍ個の信号を合成して）、復号回路２４において、復号（誤り訂正）を行い、その結果としてデータ１１０を得る。
【００３１】
なお、上記信号１０８１、・・・、１０８ｍとして、シンボルごとに尤度を付加した“１”、“０”の確からしさを示す軟判定ディジタル信号を用いれば、フェージングの結果生じるレベル変動を復号に持ち込むことから大きな改善特性が得られる。特に、受信Ｓ／Ｎの高いシンボルはパスの選択に大きく作用することから、復号の確度に与える影響が大きくなる。上記信号１０８１、・・・、１０８ｍとして、軟判定データを用いない場合は、高いＳ／Ｎのシンボルに対しても常に硬判定を行うことになるので、“０”，“１”の値しかとり得なくなり、有効な情報を捨てることになる。
【００３２】
以下、復号回路２４において行われる復号処理について、図２、図３を参照しつつ説明する。なお、以下に説明する復号アルゴリズムは、本願の発明者による論文「郡 武治：移動通信におけるマルチパスフェージングを補償する多重受信最ゆう復号法、電子情報通信学会Ｃ，１１１巻１１号、ｐ５８９−５９４、平成３年」に開示されている。
【００３３】
なお、以下の説明は、伝送能率１／２、拘束長３の畳み込み符号化について行う。この伝送能率１／２、拘束長３の畳み込み符号化においては、１つのデータに対し、２系統の符号化した信号（Ｘ２＋Ｘ＋１，Ｘ２＋１）が生成される。ここでは、この２系統の信号を２つのアンテナで受信した場合を例にとって、以下の説明を行う。
【００３４】
図２は、符号器による状態遷移を格子状に表現した図であり、（ａ）は一般的な最尤復号の場合に、また、（ｂ）は、多重受信最尤復号の場合に、それぞれ対応する図である。
【００３５】
まず、１つのアンテナで符号化した信号を受信する一般的な最尤復号を考える。この場合、図２（ａ）に示すように、状態“００”には、その前の状態“００”と状態“０１”からの遷移が考えられるが、それらのパスの内、尤度の大きいパスが選択される。したがって、各パスの持つ尤度ａ，ｂにそれぞれ受信信号の持つ尤度ｒ１１，ｒ１２を加算し、下記（１）（２）式に基づいて、新たなパスの尤度ｃ，ｄを求め、そのｃ，ｄの内で尤度が大きい方のパスを選択する。なお、ｒｉｊの添字の内、ｉはアンテナの番号を示し、ｊは、上記２系統の信号のいずれかを示している。
ｃ＝ａ＋ｒ１１（“００”から“００”へのパス）・・・（１）
ｄ＝ｂ＋ｒ１２（“０１”から“００”へのパス）・・・（２）
これに対し、複数（この場合、２つ）のアンテナで符号化した信号を受信する多重受信最尤復号の場合、各受信信号ごとに尤度の演算を行うと共に、尤度の大きい最適なパスの選択をＳ／Ｎの推定値による重み付けによって行う。
【００３６】
すなわち、各受信信号のＳ／Ｎを（Ｓ／Ｎ）１、（Ｓ／Ｎ）２とした場合、最大比合成は、ｒ１１・（Ｓ／Ｎ）１＋ｒ２１・（Ｓ／Ｎ）２、または、ｒ１２・（Ｓ／Ｎ）１＋ｒ２２・（Ｓ／Ｎ）２で表すことができる。そして、この（Ｓ／Ｎ）１、（Ｓ／Ｎ）２をパスの尤度ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２（ａｉ，ｂｉの添字ｉはアンテナの番号を示す）を用いて下記（３）（４）式に示すように重み付けすることで新たなパスの尤度Ｒ１，Ｒ２を生成する。そして、この２つの尤度Ｒ１，Ｒ２を比較し最尤パスを選択する。
【００３７】
また、上記（３）（４）式では、各系統（この場合、２系統）の尤度を各アンテナが受信した信号の重み付き平均により求めている。これにより、（１）（２）式のように１つのアンテナで受信した場合には受信感度が良くないような場合であっても、（３）（４）式のように複数のアンテナで受信して重み付き平均をとることで、受信感度が良い方に修正されることが多い。
【００３８】
図３は、本実施形態の復号回路の主要部の構成を具体的に示す図であり、図２（ｂ）の多重受信最尤復号法を実現するための回路の構成例である。
図３において、復号回路はＡＣＳ（Ａｄｄ Ｃｏｍｐａｒｅ Ｓｅｌｅｃｔ）回路５１、尤度メモリ５４、パスメモリ５５とから構成される。
【００３９】
ＡＣＳ回路５１の重み付け加算部５２は、各状態ごとに各パスのこれまでの尤度（ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２）を尤度メモリ５４から取得すると共に、受信信号の尤度（ｒ１１，ｒ１２，ｒ２１，ｒ２２）も併せて取得し、上記（３）（４）式に基づいて重み付け加算を行い新たなパスの尤度Ｒ１，Ｒ２を求め、その新たに求められたパスの尤度の内で、比較部５３により尤度の大きい生き残りパスが選択される。また、パスメモリ５５は、各パスのこれまでの履歴を記憶している。そして、ＡＣＳ回路５１から上記選択に基づく遷移情報がパスメモリ５５に送られ、パスメモリ５５において復号データ（図１の信号１１０に相当）が取り出される。なお、算出された新たなパスの尤度Ｒ１，Ｒ２は、尤度メモリ５４に書き込まれる。
【００４０】
このように、受信信号の尤度とパスの尤度とを単に加算するのではなく、重み付け加算する点と、尤度メモリをアンテナの数だけ設ける必要がある点が一般的な最尤復号と比較した場合の多重受信最尤復号の特徴である。
【００４１】
図４に、本発明の別実施形態のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路と、ＲＦ−ＩＤタグとを用いたタグ情報読み取りシステムの構成図を示す。
図４において、ＲＦ−ＩＤタグ１０は、復調回路１１、変調回路１２、符号化回路１３、アンテナ１４から構成される。また、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０は、複数（ｎ個）の変調回路２１、複数（ｎ個）の復調回路２２、複数（ｎ個）の送受信アンテナ２９、復号回路（誤り訂正回路）２５、切り替えスイッチ２６とから構成される。なお、複数の送受信アンテナ２９は互いに異なる位置に設けられる。
【００４２】
また、図４のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０において、複数の変調回路２１、複数の復調回路２２、復号回路２５をデータ読み取りユニットとして一体化（１チップ化）することができる。
【００４３】
以下、図４のシステムの動作について説明する。
まず、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０において、ＲＦ−ＩＤタグ１０へ送信するデータ１０１は、切り替えスイッチ２６を介して、その切り替えスイッチ２６が接続しているアンテナ２９に設けられた変調回路２１で変調され、その変調されたデータ（無線信号）１０２をアンテナ２９を介して送信する。
【００４４】
送信されたデータ１０２は、ＲＦ−ＩＤタグ１０のアンテナ１４を介して受信され、復調回路１１で復調データ１０３に復調される。この際、ＲＦ−ＩＤタグ１０において、その受信した無線信号１０２からエネルギーを抽出する。
【００４５】
次に、ＲＦ−ＩＤタグ１０において、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０へ送信するデータ１０５に対して、所定の符号化を符号化回路１３で行い、その符号化されたデータ１０６を変調回路１２で変調する。変調されたデータ１０７は、アンテナ１４を介してＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０に対して送信される。
【００４６】
ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０では、ｎ（ｎは２以上）個の送受信アンテナ２９を介して変調されたデータ１０７を受信する。この際、ＲＦ−ＩＤタグ１０とＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０との相対的な位置の関係からｎ個の送受信アンテナに受信された無線信号１０７１、・・・、１０７ｎはそれぞれ例えば位相などが異なっている。
【００４７】
本実施形態においては、これら位相などが異なったｍ個の信号１０７１、・・・、１０７ｎに対し、従来例のように受信レベルなどの各種情報を検出することなく、そのままｎ個の復調回路２２により復調している。すなわち、複数の受信アンテナで受信した各無線信号につき、各受信レベルを比較して最も感度の良いものに対してのみ復号を行うという処理を行ってはいないので、従来例のような受信レベル検出回路が不要となる。
【００４８】
そして、その復調されたｎ個の信号１０８１、・・・、１０８ｎに基づいて（すなわち、それらｎ個の信号を合成して）、復号回路２５において、復号（誤り訂正）を行い、その結果としてデータ１１０を得る。なお、復号回路２５における復号方法については上記した通りである。
【００４９】
本発明の別実施形態においては、ＲＦ−ＩＤタグに対してデータの送信を行うアンテナをｎ個の送受信アンテナ２９の中から択一的に選択する構成であるが、その選択処理を図５のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００５０】
図５において、ステップＳ１で、ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０の送受信アンテナ２９のいずれか１つから無線信号を発射すると、ステップＳ２で、ＲＦ−ＩＤタグ１０はその無線信号を受信する。そして、ステップＳ３で、ＲＦ−ＩＤタグ１０は受信した無線信号（データ）を復調すると共に、エネルギーを抽出する。そして、ステップＳ４において、ＲＦ−ＩＤタグ１０内でデータを（畳み込み）符号化し、ステップＳ５で、その符号化信号を変調し、アンテナ１４を介して無線信号として送出する。
【００５１】
ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路２０側では、ステップＳ５において、ＲＦ−ＩＤタグ１０から送出された無線信号を複数の送受信アンテナ２９により受信し、復調する（ステップＳ６）。そして、ステップＳ７で、復調された信号を（ディジタル合成）復号回路２５に入力し、上述した方法により復号を行う。その際、ステップＳ８で、復号時に得られる各復調信号の尤度（図３の場合、受信信号１および受信信号２であり、図４では１０９１、・・・、１０９ｎである）を切り替えスイッチ２６に送る。切り替えスイッチ２６では、これら復調信号の尤度に基づいて、尤度の値が最も大きい復調信号を復調した送受信アンテナ２９にスイッチを切り替える（ステップＳ９）。そして、ステップＳ１０で、この切り替えられた送受信アンテナ２９からＲＦ−ＩＤタグ１０へ無線信号（データ）を送る。ステップＳ１０が終了すると、ステップＳ２に戻り、上記Ｓ２〜Ｓ１０の処理が繰り返される。
【００５２】
このように、送信アンテナ選択部（切り替えスイッチ２６）により、複数の符号化データの尤度に基づいて、送信アンテナを決定しているので、双方向の回線品質を高くすることが可能である。
【００５３】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、本発明のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路の復号回路は、複数の受信アンテナを介して受信され、復調された複数の符号化データを用いて、ＲＦ−ＩＤタグから返信されたデータに対する復号を行っている。すなわち、複数の受信アンテナで受信した各無線信号につき、各受信レベルを比較して最も感度の良いものに対してのみ復号を行うという処理を行ってはいないので、従来例のような受信レベル検出回路が不要となる。また、復号回路による復号は、複数の符号化データに基づいて行われるので、高い回線品質を併せて確保することができる。
【００５４】
また、本発明によれば、本発明のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路の復号回路は、複数の送受信アンテナを介して受信され、復調された複数の符号化データを用いて、ＲＦ−ＩＤタグから返信されたデータに対する復号を行っている。すなわち、複数の受信アンテナで受信した各無線信号につき、各受信レベルを比較して最も感度の良いものに対してのみ復号を行うという処理を行ってはいないので、従来例のような受信レベル検出回路が不要となる。また、復号回路による復号は、複数の符号化データに基づいて行われるので、高い回線品質を併せて確保することが可能である。またさらに、送信アンテナ選択部により、複数の符号化データの尤度に基づいて、送信アンテナを決定しているので、双方向の回線品質を高くすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路と、ＲＦ−ＩＤタグとを用いたタグ情報読み取りシステムの構成図を示す図である。
【図２】符号器による状態遷移を格子状に表現した図であり、（ａ）は一般的な最尤復号の場合に、また、（ｂ）は、本実施形態の最尤復号の場合に、それぞれ対応する図である。
【図３】本実施形態の復号回路の主要部の構成を具体的に示す図である。
【図４】本発明の別実施形態のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路と、ＲＦ−ＩＤタグとを用いたタグ情報読み取りシステムの構成図を示す図である。
【図５】本発明の別実施形態のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路における送信アンテナを選択する処理のフローチャートである。
【図６】従来のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路と、ＲＦ−ＩＤタグとを用いたタグ情報読み取りシステムの構成例を示す図（その１）である。
【図７】従来のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路と、ＲＦ−ＩＤタグとを用いたタグ情報読み取りシステムの構成例を示す図（その２）である。
【符号の説明】
１０ ＲＦ−ＩＤタグ
１１ 復調回路
１２ 変調回路
１３ 符号化回路
１４，２７，２８，２９ アンテナ
２０ ＲＦ−ＩＤタグ送受信回路
２１ 変調回路
２２ 復調回路
２３，２６ 切り替えスイッチ
２４，２５ 復号回路
３１ 切り替え制御回路
３２ 受信レベル検出回路
４１ 障害物
５１ ＡＣＳ回路
５２ 重み付け加算部
５３ 比較部
５４ 尤度メモリ
５５ パスメモリ
Claims (10)
- 無線信号を送受信することによって、ＲＦ−ＩＤタグ上のデータを読み取るＲＦ−ＩＤタグ送受信回路において、
ＲＦ−ＩＤタグへ無線信号を送信する１つの送信アンテナと、
前記ＲＦ−ＩＤタグへの無線信号に基づいて、前記ＲＦ−ＩＤタグから符号化され返信される無線信号を受信する複数の受信アンテナと、
前記複数の受信アンテナを介して受信された複数の符号化データを用いて、前記ＲＦ−ＩＤタグから返信されたデータを復号する復号部とを備えることを特徴とするＲＦ−ＩＤタグ送受信回路。 - 前記複数の符号化データの尤度に基づいて、前記送信アンテナを前記複数の受信アンテナの中から選択することを特徴とする請求項１記載のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路。
- 無線信号を送受信することによって、ＲＦ−ＩＤタグ上のデータを読み取るＲＦ−ＩＤタグ送受信回路において、
ＲＦ−ＩＤタグへ無線信号を選択的に送信し、かつ、前記ＲＦ−ＩＤタグへの無線信号に基づいて、前記ＲＦ−ＩＤタグから符号化され返信される無線信号を受信する複数の送受信アンテナと、
前記複数の送受信アンテナを介して受信された複数の符号化データを用いて、前記ＲＦ−ＩＤタグから返信されたデータを復号する復号部と、
前記複数の符号化データの尤度に基づいて、前記複数の送受信アンテナのいずれか１つを、ＲＦ−ＩＤタグへ無線信号を送信するアンテナとして選択する送信アンテナ選択部とを備えることを特徴とするＲＦ−ＩＤタグ送受信回路。 - 前記復号部は、前記複数の符号化データの尤度に基づいて、データを最尤復号することを特徴とする請求項１、または３記載のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路。
- ＲＦ−ＩＤタグへ無線信号を送信する際に変調を行う変調回路と、
前記ＲＦ−ＩＤタグから符号化され返信された無線信号を前記複数の受信アンテナを介して受信した際に復調を行う復調回路とを更に備えることを特徴とする請求項１、または３記載のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路。 - 前記変調回路は送信アンテナに対応して、該送信アンテナごとに備えられ、前記復調回路は受信アンテナに対応して、該受信アンテナごとに備えられることを特徴とする請求項１、または３記載のＲＦ−ＩＤタグ送受信回路。
- 複数の受信アンテナを有し、かつ、無線信号を送受信することによって、ＲＦ−ＩＤタグ上のデータを読み取るＲＦ−ＩＤタグ送受信回路に備えられた、該データの読み取りを行うデータ読取ユニットにおいて、
ＲＦ−ＩＤタグへ無線信号を送信する際に変調を行う変調回路と、
前記ＲＦ−ＩＤタグから符号化され返信された無線信号を前記複数の受信アンテナを介して受信した際に復調を行う復調回路と、
前記復調回路により復調された複数の符号化データを用いて、前記ＲＦ−ＩＤタグから返信されたデータを復号する復号部とを備えることを特徴とするデータ読取ユニット。 - 前記変調回路は送信アンテナに対応して、該送信アンテナごとに備えられ、前記復調回路は受信アンテナに対応して、該受信アンテナごとに備えられることを特徴とする請求項７記載のデータ読取ユニット。
- 無線信号を送受信することによって、ＲＦ−ＩＤタグ上のデータを読み取るＲＦ−ＩＤタグ送受信回路が行う送信アンテナの選択方法において、
前記ＲＦ−ＩＤタグへの無線信号に基づいて、前記ＲＦ−ＩＤタグから符号化され返信される無線信号を複数の受信アンテナを介して受信し複数の符号化データを得、
該複数の符号化データの尤度に基づいて、前記複数の受信アンテナの中から送信アンテナを択一的に選択することを特徴とする送信アンテナの選択方法。 - 無線信号を送受信することによって、ＲＦ−ＩＤタグ上のデータを読み取るＲＦ−ＩＤタグ送受信回路が行うデータの送受信方法において、
前記ＲＦ−ＩＤタグへの無線信号に基づいて、前記ＲＦ−ＩＤタグから符号化され返信される無線信号を複数の受信アンテナを介して受信し複数の符号化データを得、
該複数の符号化データの尤度に基づいて、前記複数の受信アンテナの中から送信アンテナを択一的に選択し、かつ、該選択された送信アンテナを介してデータを送信することを特徴とするＲＦ−ＩＤタグ送受信回路が行うデータの送受信方法。
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| JP2003072774A JP2004282522A (ja) | 2003-03-17 | 2003-03-17 | Ｒｆ−ｉｄタグ送受信回路、および該送受信回路のデータ読取ユニット |
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