JP2008199411A - 周波数切替装置装置及びこれを利用したｒｆｉｄシステム、距離測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な機器構成で送信周波数の高速切替えと、位相雑音の少ない通信とを同時に達成しうる周波数切替装置とＲＦＩＤシステムを提供する。
【解決手段】直交ミキサ１４において周波数（ｆ０）の搬送波をＩ信号、Ｑ信号で変調し、この変調後の信号を送信するＲＦＩＤリーダライタ１において、その送信周波数を切り替えるのにあたり、上記Ｉ信号、Ｑ信号としてＳｉｎ（２πｆ１・ｔ）、Ｃｏｓ（２πｆ１・ｔ）という周波数（ｆ１）の直交信号を用い、該直交信号の周波数を制御することにより搬送波の周波数（ｆ０）を変更し、ＲＦＩＤリーダライタ１の送信周波数を切替えるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＰＳＫ（Phase shift keying）変調のように、搬送波をＩ相、Ｑ相のベースバンド信号で変調し、変調後の信号を送信する無線通信機において、その送信周波数を切替える周波数切替装置、及びこれを利用したＲＦＩＤシステム、距離測定装置に関する。

無線通信機の一種であるＲＦＩＤリーダライタとＲＦＩＤタグとの間で通信を行うＲＦＩＤシステムが広く利用されている。ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムでは、電波干渉を防止するため、送信周波数を一定の規則に従い高速に切替えて通信を行う、いわゆる周波数ホッピングの採用が必要とされる。

周波数ホッピングの実現のため、従来のＲＦＩＤリーダライタでは、その内部発信機としてＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路を用い、ＰＬＬ回路の周波数設定値を変更することによって送信周波数の切替えを行うようにしている（例えば、特許文献１参照）。

図１３はＰＬＬ回路を用いた従来のＲＦＩＤリーダライタの送信回路の説明図であり、図１４はＰＬＬ回路の一般的な回路構成図である。

図１３の送信回路５０において、ＰＬＬ回路５１（図１４参照）はＶＣＯ(Voltage Control Oscillator)により発信周波数を可変に設定でき、設定された周波数の搬送波を出力する。ベースバンド信号生成部５２はデジタルデータ列からＩＱ平面におけるＩ相とＱ相のベースバンド信号（以下、Ｉ相のベースバンド信号を「Ｉ信号」、Ｑ相のベースバンド信号を「Ｑ信号」という）を生成する。

電池レスのＲＦＩＤタグを使用したＲＦＩＤシステムの場合、上記ベースバンド信号生成部５２で生成されるＩ信号、Ｑ信号は、ＲＦＩＤリーダライタとＲＦＩＤタグとの通信のプロトコルに従って変化する。

すなわち、ＲＦＩＤタグに対して応答信号（以下「タグ応答信号」という）の送信を要求するときは、例えば“００１０１１…”のようなＲ／Ｗ要求信号のデジタルデータ列からＩ信号、Ｑ信号を生成する。この一方、ＲＦＩＤタグからのタグ応答信号を受信するときは、ＲＦＩＤタグへの電力供給のみとなるため、連続搬送波のＣＷ信号を形成するための“１１１１１１”というデジタルデータ列からＩ信号、Ｑ信号を生成する。つまり、タグ応答信号の受信時にベースバンド信号生成部５２で生成されるＩ信号、Ｑ信号は、いずれも全て１（ALL 1）となる。

そして、ＰＬＬ回路５１から出力された搬送波は直交ミキサ５５に入力される。またベースバンド信号生成部５２で生成されたＩ信号、Ｑ信号は、ＤＡ変換器５３Ａ、５３Ｂでアナログ変換された後、ローパスフィルタ５４Ａ、５４Ｂを通して直交ミキサ５５に入力される。

直交ミキサ５５では、搬送波をＩ信号、Ｑ信号で変調し、この変調後の信号がアンプ５６とバンドパスフィルタ５７を介して送信アンテナ５８から送信される。

上記構成からなる従来のＲＦＩＤリーダライタ５０において、送信信号の周波数（送信周波数）を切替える場合は、ＰＬＬ回路５１のＶＣＯ（図１４参照）で発信周波数の設定を変更する。これによりＰＬＬ回路５１から出力される搬送波の周波数が変更され、送信周波数がその変更後の周波数に切替わる。

ところで、ＰＬＬ回路５１はその発信周波数をデジタル的に設定できるという利点がある。しかしながら、ＰＬＬ回路５１は図１４のようにＶＣＯ、分周器、位相比較器、ループフィルタを含む帰還回路によって実現されているため、ＰＬＬ回路５１を用いた従来のＲＦＩＤリーダライタ５０によると、送信周波数の安定に時間がかかるという問題点（図１５（ｂ）参照）と、位相雑音が発生するという問題点（図１５（ａ）参照）とがトレードオフの関係で存在し、周波数ホッピングのために送信周波数を高速に切替えるという目的と、位相雑音の少ない通信を行うという目的を同時に達成することはできない。

すなわち、図１４に示したＰＬＬ回路５１において、ループフィルタの時定数を大きくすれば位相雑音は小さくなるが、ループ時間が長くなるため送信周波数の安定のための安定時間が長くかかり、高速に送信周波数を切替えることができない。逆に、ループフィルタの時定数を小さくすればループ時間が短くなるため送信周波数の高速切替えは可能となるが、位相雑音が大となり、位相雑音の少ない通信を行うことができないというものである。

ところで、上記のような位相雑音を低減する手段として位相雑音のキャンセル回路を用いる方法も考えられるが、この方法によるとキャンセル回路の分だけ回路構成が複雑になるという問題点がある。

ＷＯ ２００６／０９５４６３

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、簡単な機器構成で送信周波数の高速切替えと、位相雑音の少ない通信とを同時に達成しうる周波数切替装置及びこれを利用したＲＦＩＤシステム、距離測定装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の周波数切替装置は、搬送波をＩ信号、Ｑ信号で変調し、変調後の信号を送信する無線通信機の周波数切替装置であって、上記周波数切替装置は、上記Ｉ信号、Ｑ信号としてＳｉｎ信号、Ｃｏｓ信号などの直交信号を用い、該直交信号の周波数を制御することにより上記搬送波の周波数を変更し、上記無線通信機の送信周波数を切替えるようにしたことを特徴とする。

本発明のＲＦＩＤシステムは、上記周波数切替装置によって送信周波数を切替え、周波数ホッピングを行うことを特徴とする。

本発明のＲＦＩＤシステムは、上記周波数切替装置によって送信周波数を第１と第２の周波数に切替えてＲＦＩＤタグまでの距離の測定を行うＲＦＩＤシステムであって、本ＲＦＩＤシステムは、上記第１の周波数の信号に関するＲＦＩＤタグからの返信信号の位相変化量を求める手段と、前記第２の周波数の信号に関するＲＦＩＤタグからの返信信号の位相変化量を求める手段と、これらの位相変化量と上記各周波数の値とからＲＦＩＤタグとの距離を求める手段とを含むことを特徴とする。尚、その距離は後述する数８の式によって求められる。また、上記各位相変化量は後述する数６、数７の式によってそれぞれ求められる。

また、上記周波数切替装置において、上記送信周波数の切替えは、１つの通信フレーム内で行われるように構成してもよい。

上記周波数切替装置は、周波数の異なるＩ信号、Ｑ信号を生成するときに必要なＩ信号データ、Ｑ信号データを、それぞれの周波数ごとに格納したＩＱ信号テーブルを備え、そのＩＱ信号テーブルを制御信号により切替えることによって、上記搬送波の周波数を変更し、上記無線通信機の送信周波数を切替えるように構成してもよい。

上記周波数切替装置は、Ｉ信号テーブル、Ｑ信号テーブルとして、Ｓｉｎ信号、Ｃｏｓ信号を出力するためのＳｉｎ信号テーブル、Ｃｏｓ信号テーブルを備え、そのサンプリング周波数を切替えることによって、上記搬送波の周波数を変更し、上記無線通信機の送信周波数を切替えるように構成してもよい。

上記サンプリング周波数の生成と切替えは低周波のＰＬＬ回路によって行われるように構成することができる。

上記サンプリング周波数の生成と切替えは分周回路によって行われるように構成してもよい。

本発明の距離測定装置は、上記周波数切替装置によって送信周波数を第１と第２の周波数に切替えてＲＦＩＤタグまでの距離の測定を行う距離測定装置であって、本距離測定装置は、上記第１の周波数の信号に関するＲＦＩＤタグからの返信信号の位相変化量を求める手段と、前記第２の周波数の信号に関するＲＦＩＤタグからの返信信号の位相変化量を求める手段と、これらの位相変化量と上記各周波数の値とからＲＦＩＤタグとの距離を求める手段とを含むことを特徴とする。尚、その距離は後述する数８の式によって求められる。また、上記各位相変化量は後述する数６、数７の式によってそれぞれ求められる。

前記「Ｉ信号、Ｑ信号」とは、ベースバンド信号をＩＱ平面におけるＩ相とＱ相のベースバンド信号に分けたものである。

前記「無線通信機」の中には、ＲＦＩＤリーダライタ、ＲＦＩＤリーダ、ＲＦＩＤライタその他の無線通信機が含まれる。

前記「Ｉ信号、Ｑ信号」として用いられる「直交信号」の中には、＋Ｓｉｎ（２πｆ１・ｔ）、＋Ｃｏｓ（２πｆ１・ｔ）の組み合わせ、−Ｓｉｎ（２πｆ１・ｔ）、＋Ｃｏｓ（２πｆ１・ｔ）の組み合わせが含まれる。ここで、前記「ｆ１」は周波数、「ｔ」は時刻である。

前記「搬送波をＩ信号、Ｑ信号で変調し」とは、少なくとも下記（Ａ）（Ｂ）の内容を含む。

（Ａ） 搬送波の周波数を（ｆ０）とし、直交信号として上記＋Ｓｉｎ（２πｆ１・ｔ）、＋Ｃｏｓ（２πｆ１・ｔ）の組み合わせを用いた場合は、下記式１左辺の演算によって直交信号による搬送波の変調が行われ、その演算結果として下記式１右辺のような周波数（ｆ０＋ｆ１）の搬送波が得られ、その周波数（ｆ０＋ｆ１）の送信信号が出力される。

（Ｂ） 搬送波の周波数を（ｆ０）とし、直交信号として上記−Ｓｉｎ（２πｆ１・ｔ）、＋Ｃｏｓ（２πｆ１・ｔ）の組み合わせを用いた場合は、下記式２左辺の演算によって直交信号による搬送波の変調が行われ、その演算結果として下記式２右辺のような周波数（ｆ０−ｆ１）の搬送波が得られ、その周波数（ｆ０−ｆ１）の送信信号が出力される。

本発明によると、上記の如く、送信周波数の切替えに用いられていたＰＬＬ回路を廃止し、Ｉ信号、Ｑ信号としてＳｉｎ信号、Ｃｏｓ信号などの直交信号を用い、該直交信号の周波数を制御することにより搬送波の周波数を変更し、無線通信機の送信周波数を切替える構成を採用した。このため、送信周波数の高速切換えを行っても、ＰＬＬ回路のように位相雑音が増大することはなく、よって、送信周波数の高速切替えと位相雑音の少ない通信とを同時に達成しうる周波数切替装置とＲＦＩＤシステムを提供することができ、また、位相雑音のキャンセル回路も不要であり、機器構成の簡略化も図れる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明を適用したＲＦＩＤシステムの構成図であり、同図のＲＦＩＤシステムは無線通信機としてのＲＦＩＤリーダライタ１とＲＦＩＤタグ２との間でデータの送受信を行うシステムである。

ＲＦＩＤタグ２は、無線通信用ＩＣ、記憶部、およびＲＦＩＤリーダライタとの間で電波を介して無線通信を行うためのアンテナなどを備えて構成される。この種のＲＦＩＤタグ２としては、電池などの電源を有しておらず、ＲＦＩＤリーダライタ１から電波で送電された電力によって回路が動作し、ＲＦＩＤリーダライタ１と無線通信を行うパッシブタイプのものが使用される。

ＲＦＩＤリーダライタ１は、通信制御手段３、通信手段４、距離測定手段５を含んで構成される。

通信制御手段３は、ベースバンド信号生成部６と周波数制御部７を備えるとともに、距離測定手段５への処理開始の指令を実行する図示しないハードウェア資源、ソフトウエア資源を備える。

ベースバンド信号生成部６は、Ｉ信号、Ｑ信号（ＩＱ平面におけるＩ相とＱ相のベースバンド信号）を生成し送信部８へ出力する。出力されるＩ信号、Ｑ信号は、ＲＦＩＤリーダライタ１とＲＦＩＤタグ２との通信のプロトコルに従って変化する。

すなわち、ＲＦＩＤタグ２に対してタグ応答信号の送信を要求する時は、例えば“００１０１１…”のようなＲ／Ｗ要求信号のデジタルデータ列からＩ信号、Ｑ信号を生成し出力する。この一方、ＲＦＩＤタグ２からのタグ応答信号を受信する時は、ＲＦＩＤタグ２への電力供給を目的として連続搬送波のＣＷ信号を送信するために、Ｉ信号、Ｑ信号としてＳｉｎ信号、Ｃｏｓ信号などの直交信号を生成し出力する。このような直交信号の一例として、本実施形態においてはＳｉｎ（２πｆ１・ｔ）、Ｃｏｓ（２πｆ１・ｔ）を採用したが、これに限定されることはない。

周波数制御部７は、上記のような直交信号の周波数（ｆ１）を設定したり、その設定を変更するなど、周波数の制御を行う。

通信手段４は、ＲＦＩＤタグ２に対して電波を送信する送信部８と、ＲＦＩＤタグ２からの電波を受信する受信部９を含んで構成される。

送信部８は、発信器１１、ＤＡ変換器１２Ａ、１２Ｂ、ローパスフィルタ１３Ａ、１３Ｂ、直交ミキサ１４、アンプ１５、バンドパスフィルタ１６からなる送信回路を備え、図７（ａ）に示す処理、Ｉ信号、Ｑ信号で搬送波を変調する処理、変調後の信号を増幅し送信アンテナか１０から出力する処理を行う。

発信器１１は周波数（ｆ０）の搬送波を出力する。この搬送波の周波数（ｆ０）は図２に示したように、ＲＦＩＤシステムで使用可能なチャンネルの周波数ｆ０である。

発信器１１から出力された周波数（ｆ０）の搬送波は直交ミキサ１４に入力される。ベースバンド信号生成部６で生成し出力されたＩ信号、Ｑ信号も、ＤＡ変換器１２Ａ、１２Ｂでアナログ変換された後、ローパスフィルタ１３Ａ、１３Ｂを通して直交ミキサ１４に入力される。

直交ミキサ１４は、周波数（ｆ０）の搬送波をＩ信号、Ｑ信号で変調し、変調後の信号がアンプ１５とバンドパスフィルタ１６を介して送信アンテナ１０から送信される。

直交ミキサ１４での変調は、Ｉ信号とＱ信号のそれぞれに周波数（ｆ０）の搬送波を乗算し、その乗算結果を加算するという演算処理を行うものであり、このような変調の演算処理は、例えば図３に示す機器構成の直交ミキサ１４によって実現することができる。

図３の直交ミキサ１４において、これを構成する位相調整器１４Ａは発信器１１から出力された周波数（ｆ０）の搬送波の位相を９０°シフトする。また、第１の乗算器１４Ｂは発信器１１から出力された周波数（ｆ０）の搬送波とＩ信号とを乗算する。第２の乗算器１４Ｃは上記のように位相調整器１４Ａで位相を調整した周波数（ｆ０）の搬送波とＱ信号とを乗算する。加算器１４Ｄは各乗算器１４Ｂ、１４Ｃからの乗算結果を加算する。

上記のような機器構成の直交ミキサ１４において、Ｉ信号、Ｑ信号として、例えばＳｉｎ（２πｆ１・ｔ）、Ｃｏｓ（２πｆ１・ｔ）という周波数（ｆ１）の直交信号が入力された場合は、下記式１の左辺の演算が行われ、その演算結果として、下記式１の右辺のように周波数（ｆ０＋ｆ１）のＳｉｎ信号が直交ミキサ１４で作られる。

また、Ｉ信号、Ｑ信号として、例えば−Ｓｉｎ（２πｆ１・ｔ）、Ｃｏｓ（２πｆ１・ｔ）という周波数（ｆ１）の直交信号が入力された場合には、下記式２の左辺の演算が行われ、その演算結果として、下記式２の右辺のように周波数（ｆ０−ｆ１）のＳｉｎ信号が直交ミキサ１４で作られる。

要するに、本実施形態のＲＦＩＤリーダライタ１は、Ｉ信号、Ｑ信号としてＳｉｎ（２πｆ１・ｔ）、Ｃｏｓ（２πｆ１・ｔ）又は−Ｓｉｎ（２πｆ１・ｔ）、Ｃｏｓ（２πｆ１・ｔ）のような周波数（ｆ１）の直交信号を直交ミキサ６に入力すると、そのＩ信号、Ｑ信号によって周波数（ｆ０）の搬送波を変調し、変調後の信号として周波数（ｆ０＋ｆ１）又は（ｆ０−ｆ１）の搬送波が得られ、その周波数（ｆ０＋ｆ１）又は（ｆ０−ｆ１）の送信信号が送信アンテナ１０から出力されるというものである。このときのＲＦＩＤリーダライタ１の送信周波数は（ｆ０＋ｆ１）又は（ｆ０−ｆ１）であり、上記直交信号の周波数（ｆ１）の設定を周波数制御部７が変更することによって、ＲＦＩＤリーダライタ１の送信周波数が別の送信周波数に切り替わる。

本実施形態のＲＦＩＤリーダライタ１を例えば日本国内で使用する場合には、国内の電波法との関係から、発信器１１の周波数（ｆ０）を９５３．１ＭＨｚに固定し、かつ、Ｉ信号、Ｑ信号として入力される直交信号の周波数（ｆ１）として、周波数制御部７が２００ｋＨｚ、４００ｋＨｚ、６００ｋＨｚ、又は８００ｋＨｚのいずれか一つを選択して順番に設定するように構成される。

そのように構成すれば、図２のようにＲＦＩＤシステムで使用可能な送信周波数を生成することができるとともに、ＲＦＩＤリーダライタ１の送信周波数を高速に切替える周波数ホッピングを容易に実現することができ、その実現にＰＬＬ回路は必要としない。尚、本ＲＦＩＤシステムを外国で使用する場合は、当該国の電波法との関係から、発信器１１の周波数（ｆ０）と直交信号の周波数（ｆ１）は適宜変更される。

受信部９は、２組のアンプ１８Ａ、１８Ｂとミキサ１９Ａ、１９Ｂからなる受信回路を備え、受信アンテナ１７で受信した受信信号、すなわちタグ応答信号の増幅、復調などの処理を行うほか、タグ応答信号のプレアンブル部を検出する機能なども備える。

受信アンテナ１７で受信したタグ応答信号は２つの経路に分岐し、各アンプ１８Ａ、１８Ｂを介して各ミキサ１９Ａ、１９Ｂにそれぞれ入力される。

そして、一方のミキサ１９Ａにおいては、発信器１１からの周波数（ｆ０）の搬送波も入力され、この搬送波とアンプ１８Ａからのタグ応答信号（受信信号）とを掛け合わせることによって、Ｉ相の受信信号（以下「受信・Ｉ信号」という）を生成し、距離測定手段５へ出力する。

他方のミキサ１９Ｂにおいては、発信器１１から出力された周波数（ｆ０）の搬送波の位相を位相シフト部２０で９０°ずらしたものも入力され、この９０°位相のずれた搬送波とアンプ１８Ｂからのタグ応答信号（受信信号）とを掛け合わせることによって、Ｑ相の受信信号（以下「受信・Ｑ信号」という）を生成し、距離測定手段５へ出力する。

また、距離測定手段５は、ＲＦＩＤタグ２から受信したタグ応答信号（受信信号）に基づいて、ＲＦＩＤリーダライタ１からＲＦＩＤタグ２までの距離を算出する処理を行うものであって、本実施形態では上記２つのミキサ１９Ａ、１９Ｂから入力された受信・Ｉ信号と受信・Ｑ信号に基づいて当該距離を算出する。距離の算出は具体的には以下のように行われる。

（距離の算出の具体例）
本具体例においては、ＲＦＩＤリーダ１は、図４（ａ）のようにＲ／Ｗ要求信号とその後に続くＣＷ信号とからなる通信フレームＦを用いて、ＲＦＩＤタグ２との間で通信を行うものとする。

また、ＲＦＩＤリーダライタ１は、通信フレームＦを使用してＲ／Ｗ要求信号を２回送信し、それぞれのＲ／Ｗ要求信号の後に続くＣＷ信号の送信周波数をｆ_１、ｆ_２のように異ならせるものとする。

すなわち、ＲＦＩＤリーダライタ１は、１回目のＲ／Ｗ要求信号の送信時には第１の送信周波数ｆ_１でその後に続くＣＷ信号を送信し、２回目のＲ／Ｗ要求信号の送信時には第１の周波数ｆ_１とは異なる第２の送信周波数ｆ_２でその後に続くＣＷ信号を送信するものとする。

そして、ＲＦＩＤタグ２においては、１回目のＲ／Ｗ要求信号を受信したときはその後に続いて受信するＣＷ信号の周波数、すなわち第１の送信周波数ｆ_１にて図４（ｂ）のタグ応答信号を返信し、また、２回目のＲ／Ｗ要求信号を受信したときはその後に続いて受信するＣＷ信号の周波数、すなわち第２の送信周波数ｆ_２にて同図（ｂ）のタグ応答信号を返信するものとする。タグ応答信号は同図（ｂ）のようにプレアンブル部とデータ部とにより構成される。

以上の前提条件の下、ＲＦＩＤリーダライタ１の受信アンテナ１７からＲＦＩＤタグ２までの往復距離を２ｒとした場合、この２ｒの往復距離を伝搬して受信アンテナ１７で受信される信号、すなわちＲＦＩＤタグ２からの返信信号（タグ応答信号）は、第１の送信周波数をｆ_１とすると、次式で表される。

上式において、ｔは時間、ｓ_１（ｔ）は第１の送信周波数であるｆ_１によって伝送される信号、Ｄ（ｔ）はベースバンド信号、Ａは搬送信号自体の振幅、φ_１は上記２ｒの往復距離を信号が伝搬することによる位相の変化量を、それぞれ示している。

そして、第１のミキサ１９Ａで生成される受信・Ｉ信号をＩ_１（ｔ）とし、第２のミキサ１９Ｂで生成される受信・Ｑ信号をＱ_１（ｔ）とすると、Ｉ_１（ｔ）とＱ_１（ｔ）はそれぞれ次式で表される。

以上より、受信・Ｉ信号と受信・Ｑ信号に基づいて、第１の送信周波数ｆ_１の信号の位相変化量φ_１は、次の式で求められる。

同様に、受信・Ｉ信号と受信・Ｑ信号に基づいて、第２の送信周波数ｆ_２の信号の位相変化量φ_２は、次の式で求められる。

以上のようにして、距離測定手段５は、受信・Ｉ信号と受信・Ｑ信号からそれぞれの送信周波数ｆ_１、ｆ_２の信号の位相変化量φ_１、φ_２を取得する。距離測定手段５は、その位相変化量φ_１、φ_２に基づいて、ＲＦＩＤリーダライタ１の受信アンテナ１７からＲＦＩＤタグ２までの距離ｒを次の式によって算出する。

図５は、図４（ａ）の通信フレームＦを使用してＲ／Ｗ要求信号を２回送信し、それぞれのＲ／Ｗ要求信号の後に続くＣＷ信号の送信周波数をｆ_１、ｆ_２のように異ならせる方式によって、距離の測定を行うときの処理動作のフローチャート図であり、以下、このフローチャート図を基に本方式による距離測定の処理動作を説明する。

尚、以下の処理動作説明においては、説明の便宜上、ベースバンド信号生成部６で生成される直交信号の周波数ｆ１には、（ｆ１１）と（ｆ１２）という異なる２つの周波数があるものとする。

また、第１の送信周波数ｆ_１は、発信器１１の周波数（ｆ０）と直交信号の周波数（ｆ１１）とを加算したもの（ｆ０＋ｆ１１）とし、第２の送信周波数ｆ_２は、発信器１１の周波数（ｆ０）と、直交信号の周波数（ｆ１２）とを加算したもの（ｆ０＋ｆ１２）とする。

本方式による距離測定処理が開始されると、初めに、周波数制御部７がベースバンド信号生成部６に（ｆ１１）という直交信号の周波数を設定する（ステップ４０）。

次に、ベースバンド信号生成部６がＲ／Ｗ要求信号のデジタルデータ列からＩ信号、Ｑ信号を生成し、生成されたＩ信号、Ｑ信号がＤＡ変換器１２Ａ、１２Ｂとローパスフィルタ１３Ａ、１３Ｂを介して直交ミキサ１４に入力される。そして、入力されたＩ信号、Ｑ信号で搬送波を変調した後の信号、すなわちＲ／Ｗ要求信号が、直交ミキサ１４からアンプ１５とバンドパスフィルタ１６を介して送信アンテナ１０より外部へ送信される（ステップ４１）。

これに続いて、ベースバンド信号生成部６がＳｉｎ（２πｆ１１・ｔ）、Ｃｏｓ（２πｆ１１・ｔ）という設定された周波数（ｆ１１）の直交信号を生成し、その周波数（ｆ１１）の直交信号がＩ信号、Ｑ信号として同様に直交ミキサ１４に入力される。そして、入力されたＩ信号、Ｑ信号で周波数（ｆ０）の搬送波を変調した後の信号、すなわち（ｆ０＋ｆ１１）という第１の送信周波数のＣＷ信号が、同様に送信アンテナ１０より外部へ送信される（ステップ４２）。

以上のように送信されたＲ／Ｗ要求信号をＲＦＩＤタグ２が受信し、ＲＦＩＤタグ２はその後に続いて受信するＣＷ信号の送信周波数（ｆ０＋ｆ１１）にてタグ応答信号を返信する。

一方、ＲＦＩＤリーダライタ１では、第１の送信周波数（ｆ０＋ｆ１１）のタグ応答信号を受信アンテナ１７で受信し、そのタグ応答信号が受信部９に入力され、受信部９はその入力されたタグ応答信号（受信信号）から受信・Ｉ信号と受信Ｑ信号を生成する（ステップ４３）。

そして、距離測定手段５が、その受信・Ｉ信号と受信・Ｑ信号、並びに上記数６の式を使用して、第１の送信周波数（ｆ０＋ｆ１１）の信号の位相変化量φ_１を取得する（ステップ４４）。

その後、ＲＦＩＤリーダライタ１では、タグ応答信号の受信処理を終了し（ステップ４５）、位相変化量の取得処理を終了した後（ステップ４６）、第１の送信周波数（ｆ０＋ｆ１１）でのＣＷ信号の送信を停止し（ステップ４７）、一つの通信フレームによる通信を終了する。

次に、通信制御手段３が、受信すべき全ての周波数のタグ応答信号、すなわち本例においては（ｆ０＋ｆ１１）および（ｆ０＋ｆ１２）という２つの周波数のタグ応答信号を全て受信したか否かを判定する（ステップ４８）。

上記ステップ４８において、全て受信していると判定した場合は、通信制御手段３からの処理開始の指令により、距離測定手段５が、前記数７の式と、第１の送信周波数（ｆ０＋ｆ１１）の信号の位相変化量φ_１および第２の送信周波数（ｆ０＋ｆ１２）の信号の位相変化量φ_２とから、距離ｒを算出する（ステップ４８のＹ、ステップ４９）。

この一方、上記ステップ４８において、全て受信していないと判定した場合は、上記数７の式による距離ｒの算出に必要な位相変化量を全て取得していないから、ステップ４０の処理に戻り（ステップ４８のＮ）、足りない位相変化量を取得する。

すなわち、ステップ４８から戻ったステップ４０では、周波数制御部７が、受信していないタグ応答信号の周波数をベースバンド信号生成部６に設定する。以上の処理動作においては周波数（ｆ１１）のタグ応答信号は受信しているが、周波数（ｆ１２）のタグ応答信号は受信していないから、その周波数（ｆ１２）がベースバンド信号生成部６に設定され、その周波数（ｆ１２）の直交信号が直交ミキサ１４に入力される。このため、その入力されたＩ信号、Ｑ信号で周波数（ｆ０）の搬送波を変調した後の信号の周波数は、（ｆ０＋ｆ１２）という第２の周波数になる。

従って、ＲＦＩＤリーダライタ１の送信アンテナ１０からは、ステップ４１で送信される２回目のＲ／Ｗ要求信号に続けて、ステップ４２で上記のような第２の送信周波数（ｆ０＋ｆ１２）のＣＷ信号を送信することになる。また、この第２の送信周波数（ｆ０＋ｆ１２）のＣＷ信号を受信したＲＦＩＤタグ２は、第２の送信周波数（ｆ０＋ｆ１２）にてタグ応答信号を返信する。

そして、第２の送信周波数（ｆ０＋ｆ１２）のタグ応答信号を受信したＲＦＩＤリーダライタ１は、ステップ４４でそのタグ応答信号（受信信号）から受信・Ｉ信号と受信Ｑ信号を生成し、その受信・Ｉ信号と受信・Ｑ信号並びに上記数６の式を使用して、第２の送信周波数（ｆ０＋ｆ１２）の信号の位相変化量φ_２を取得する。

以上の説明においては、図４（ａ）の通信フレームを使用してＲ／Ｗ要求信号を２回送信し、それぞれのＲ／Ｗ要求信号の後に続くＣＷ信号の送信周波数を（ｆ０＋ｆ１１）や（ｆ０＋ｆ１２）のように異なる周波数とすることによって、距離の測定を行うようにしたが、Ｒ／Ｗ要求信号とＣＷ信号とからなる1つの通信フレーム内でＣＷ信号の送信周波数を（ｆ０＋ｆ１１）や（ｆ０＋ｆ１２）のように異なる周波数に切替え変更する構成を採用することもできる。

このような構成によると、１つの通信フレーム内で送信周波数の切替えがあるから、１つの通信フレームを１回送信するだけで上記のような距離の測定が可能となる。

図６は、１つの通信フレーム内で送信周波数を切り替える方式によって距離の測定を行うときの処理動作のフローチャート図であり、以下、このフローチャート図を基に本方式による距離測定の処理動作を説明する。

尚、以下の処理動作説明においても、説明の便宜上、ベースバンド信号生成部６で生成される直交信号の周波数ｆ１には、（ｆ１１）と（ｆ１２）という異なる２つの周波数があるものとし、また、第１の送信周波数ｆ_１は、発信器１１の周波数（ｆ０）と直交信号の周波数（ｆ１１）とを加算したもの（ｆ０＋ｆ１１）とし、第２の送信周波数ｆ_２は、発信器１１の周波数（ｆ０）と、直交信号の周波数（ｆ１２）とを加算したもの（ｆ０＋ｆ１２）とする。

本方式による距離測定処理が開始されると、初めに、周波数制御部７がベースバンド信号生成部６に（ｆ１１）および（ｆ１２）という直交信号の周波数をその順に設定する（ステップ５０）。

次に、ベースバンド信号生成部６がＲ／Ｗ要求信号のデジタルデータ列からＩ信号、Ｑ信号を生成し、生成されたＩ信号、Ｑ信号がＤＡ変換器１２Ａ、１２Ｂとローパスフィルタ１３Ａ、１３Ｂを介して直交ミキサ１４に入力される。そして、入力されたＩ信号、Ｑ信号で搬送波を変調した後の信号、すなわちＲ／Ｗ要求信号が、直交ミキサ１４からアンプ１５とバンドパスフィルタ１６を介して送信アンテナ１０より外部へ送信される（ステップ５１）。

これに続いて、ベースバンド信号生成部６が、設定された最初の周波数の直交信号、すなわちＳｉｎ（２πｆ１１・ｔ）、Ｃｏｓ（２πｆ１１・ｔ）という最初の周波数（ｆ１１）の直交信号を生成し、周波数（ｆ１１）の直交信号がＩ信号、Ｑ信号として同様に直交ミキサ１４に入力される。そして、この入力されたＩ信号、Ｑ信号で周波数（ｆ０）の搬送波を変調した後の信号、すなわち（ｆ０＋ｆ１１）という第１の送信周波数のＣＷ信号が、同様に送信アンテナ１０より外部へ送信される（ステップ５２）。

以上のように送信されたＲ／Ｗ要求信号をＲＦＩＤタグ２が受信し、ＲＦＩＤタグ２はその後に続いて受信するＣＷ信号の送信周波数（ｆ０＋ｆ１１）にてタグ応答信号を返信する。

一方、ＲＦＩＤリーダライタ１では、第１の送信周波数（ｆ０＋ｆ１１）のタグ応答信号を受信アンテナ１７で受信し、そのタグ応答信号が受信部９に入力される。そして、受信部９はその入力されたタグ応答信号のプレアンブル部を検出してタグ応答信号の受信処理を開始し、タグ応答信号（受信信号）から受信・Ｉ信号と受信Ｑ信号を生成する（ステップ５３）。

そして、距離測定部５が、その受信・Ｉ信号と受信・Ｑ信号、並びに上記数６の式を使用して、第１の送信周波数（ｆ０＋ｆ１１）の信号の位相変化量φ_１を取得する（ステップ５４）。

次に、第１の送信周波数（ｆ０＋ｆ１）のＣＷ信号を送信してから一定時間後、ベースバンド信号生成部６が、設定された次の周波数の直交信号、すなわちＳｉｎ（２πｆ１２・ｔ）、Ｃｏｓ（２πｆ１２・ｔ）という次の周波数（ｆ１２）の直交信号を生成し、周波数（ｆ１２）の直交信号がＩ信号、Ｑ信号として同様に直交ミキサ１４に入力される。そして、この入力されたＩ信号、Ｑ信号で周波数（ｆ０）の搬送波を変調した後の信号、すなわち（ｆ０＋ｆ１２）という第２の送信周波数のＣＷ信号が、同様に送信アンテナ１０より外部へ送信される（ステップ５５）。

以上のように第２の送信周波数（ｆ０＋ｆ１２）で送信されたＣＷ信号をＲＦＩＤタグ２が受信すると、ＲＦＩＤタグ２はその第２の送信周波数（ｆ０＋ｆ１２）にてタグ応答信号を返信する。

一方、ＲＦＩＤリーダライタ１では、第２の送信周波数（ｆ０＋ｆ１２）のタグ応答信号を受信アンテナ１７で受信し、そのタグ応答信号が受信部９に入力され、受信部９はその入力されたタグ応答信号（受信信号）から受信・Ｉ信号と受信Ｑ信号を生成する（ステップ５６）。

そして、距離測定部５が、その受信・Ｉ信号と受信・Ｑ信号並びに上記数６の式を使用して、第２の送信周波数（ｆ０＋ｆ１２）の信号の位相変化量φ_２を取得する（ステップ５７）。

その後、ＲＦＩＤリーダライタ１では、タグ応答信号の受信処理を終了し（ステップ５８）、ＣＷ信号の送信を停止し（ステップ５９）、一つの通信フレームによる通信を終了する。そして、距離測定手段５が、上記のように取得した２つの位相変化量φ_１、φ_２と、上記数７の式とを使用して、距離ｒを計算し（ステップ６０）、この一連の距離測定処理を終了する。

図７（ａ）は上記ＲＦＩＤリーダライタ１の送信部８における処理の流れを示したフローチャート図、同図（ｂ）は上記ＲＦＩＤリーダライタ１の受信部９における処理の流れを示したフローチャート図である。

本実施形態のＲＦＩＤリーダライタ１は、例えばその電源スイッチがＯＮになると、図７（ａ）の処理を開始し、最初に、キャリアセンスを行い（ステップ１０）、使用チャンネルを決定する（ステップ１１）。そして、決定した使用チャンネルがＬＳＢかどうかを判定する（ステップ１２）。

上記ステップ１２において、ＬＳＢであると判定した場合には、ベースバンド信号生成部６において、後述する図９の一連の処理が行われることにより、Ｉ信号、Ｑ信号として−Ｓｉｎ（２πｆ１・ｔ）、＋Ｃｏｓ（２πｆ１・ｔ）という周波数（ｆ１）の直交信号を生成、出力し、その周波数（ｆ１）の直交信号がＩ信号、Ｑ信号としてＤＡ変換器１２Ａ、１２Ｂとローパスフィルタ１３Ａ、１３Ｂを介して直交ミキサ１４に出力される（ステップ１３）。

一方、上記ステップ１２において、ＬＳＢでないと判定した場合、つまり、ＵＳＢである場合には、ベースバンド信号生成部６において、後述する図９の一連の処理が行われることにより、Ｉ信号、Ｑ信号として＋Ｓｉｎ（２πｆ１・ｔ）、＋Ｃｏｓ（２πｆ１・ｔ）という周波数（ｆ１）の直交信号を生成、出力し、その周波数（ｆ１）の直交信号がＩ信号、Ｑ信号として同様に直交ミキサ１４に出力される（ステップ１４）。

その後、受信処理の終了かどうかを判定し、受信処理が終了している場合には、この図７（ａ）の処理を終了するが、受信処理が終了していない場合には、ステップ１２の処理へ戻り、受信処理の終了まで上記のようなＩ信号、Ｑ信号の生成と出力を継続する（ステップ１２〜１５）。

上記ステップ１４において出力された−Ｓｉｎ（２πｆ１・ｔ）、＋Ｃｏｓ（２πｆ１・ｔ）がＩ信号、Ｑ信号として直交ミキサ１４に入力されると、そのＩ信号、Ｑ信号によって発信器１１からの周波数（ｆ０）の搬送波が変調され、変調後の信号として周波数（ｆ０−ｆ１）の搬送波が得られ、周波数（ｆ０−ｆ１）の送信信号が送信アンテナ１０から出力される。

一方、上記ステップ１４において出力された＋Ｓｉｎ（２πｆ１・ｔ）、＋Ｃｏｓ（２πｆ１・ｔ）がＩ信号、Ｑ信号として直交ミキサ１４に入力された場合は、変調後の信号として周波数（ｆ０＋ｆ１）の搬送波が得られ、周波数（ｆ０＋ｆ１）の送信信号が送信アンテナ１０から出力される。

以上のようにＲＦＩＤリーダライタ１から周波数（ｆ０−ｆ１）又は（ｆ０＋ｆ１）の送信信号が出力されると、ＲＦＩＤタグ２に電力が供給され、ＲＦＩＤタグ２はタグ応答信号の送信が可能となる。一方、ＲＦＩＤリーダライタ１は、ＲＦＩＤタグ２から送信されたタグ応答信号を受信アンテナ１７で受信し、その送信部９で図７（ｂ）に示す処理を行う。すなわち、受信したタグ応答信号からプリアンブル部を検出し（ステップ３０）、タグ応答信号の復調処理を行った後（ステップ３１）、受信完了かどうかを判定し（ステップ３１）、受信完了であると判定した場合にはこの図７（ｂ）の処理を終了するが、受信完了でないと判定した場合にはステップ３１の処理に戻る。

図８（ａ）は、ベースバンド信号生成部６において、Ｉ信号、Ｑ信号を生成、出力するときに利用されるＩＱ信号テーブルの一例の説明図である。

同図（ａ）に示したＩＱ信号テーブルＴａは、２００ｋＨｚ、４００ｋＨｚ、６００ｋＨｚ、８００ＫＨｚという周波数ごとに設けられるとともに、その各周波数のＩ信号、Ｑ信号を生成するときに必要となるＩ信号データＤＩ、Ｑ信号データＤＱを格納したものであって、これらのＩＱ信号テーブルＴａは、例えばベースバンド信号生成部６の図示しない記憶部に設けられる。

上記ＩＱ信号テーブルＴａ内のＩ信号データＤＩ、Ｑ信号データＤＱは、図８（ｂ）のようなＳｉｎ波形Ｗ１、Ｃｏｓ波形Ｗ２を所定のサンプリング周波数によって規定されるサンプリング間隔Ｆｓでサンプリングしたものである。例えば、ＩＱ信号テーブルＴａのＴ_Ｎｏ＝１に格納されているＳｉｎ（２πｆ１＊ｔ０）、Ｃｏｓ（２πｆ１＊ｔ０）というＩ信号データ、Ｑ信号データは、周波数ｆ１（ｆ１＝２００ｋＨｚ、４００ｋＨｚ、６００ｋＨｚ、８００ＫＨｚ）のＳｉｎ波形とＣｏｓ波形をｔ０時にサンプリングしたときの振幅である。

そして、図９の一連の処理は、上述した図８（ａ）のＩＱ信号テーブルを使用してＳｉｎ（２πｆ１・ｔ）、Ｃｏｓ（２πｆ１・ｔ）という周波数（ｆ１）の直交信号からなるＩ信号、Ｑ信号を生成するときの処理を示したものである。

図９の一連の処理によると、例えば、２００ｋＨｚのＩ信号、Ｑ信号を生成する場合には、最初にｆ１＝２００ｋＨｚのＩＱ信号テーブルＴａを選択し、そのＩＱ信号テーブルＴａのＴ_Ｎｏ＝１に格納されているＩ信号データ、Ｑ信号データをＤＡ変換器１２Ａ、１２Ｂへ出力する（ステップ２０）。

次に、そのＴ_Ｎｏ＝１に１を加算してＴ_Ｎｏ＝２とし（ステップ２１）、Ｔ_Ｎｏ＝ｎであるかどうかを判定する（ステップ２２）。

上記ステップ２２において、Ｔ_Ｎｏ＝ｎであると判定した場合には、それを１で初期化する、すなわちＴ_Ｎｏ＝１としてから（ステップ２３）、この図９の一連の処理を終了する。一方、Ｔ_Ｎｏ＝ｎでないと判定した場合は、同様に図９の一連の処理を終了する。そして、この図９の一連の処理が終了した後は、図７のステップ１５の処理に移行する。

したがって、この図９の一連の処理（ステップ２０〜２３）は、図７のステップ１５において受信終了と判定されるまで、同図のステップ１３または１４のサブルーチンとして繰り返し実行される。

これにより、ＲＦＩＤタグ２からのタグ応答信号を受信する時には、ベースバンド信号生成部６からＤＡ変換器１２Ａ、１２Ｂに対して、ＩＱ信号テーブルＴａ内のＩ信号データＤＡ、Ｑ信号データＤＱがＴ_Ｎｏ＝１、２…ｎの順に出力され、Ｓｉｎ（２πｆ１・ｔ）、Ｃｏｓ（２πｆ１・ｔ）という周波数（ｆ１）の直交信号からなるＩ信号、Ｑ信号が生成される。

また、前記ステップ２０におけるＩＱ信号テーブルＴａの選択は周波数制御部７からの制御信号によって行われる。例えば、上記例のように２００ｋＨｚのＩ信号、Ｑ信号を生成し出力する場合には、周波数制御部７からベースバンド信号生成部６に対する制御信号として２００ｋＨｚという設定値が出力される。これにより、ｆ１＝２００ｋＨｚのＩＱ信号テーブルＴａが選択され、２００ｋＨｚのＩ信号、Ｑ信号が生成、出力される。

この場合、発信器１１の周波数（ｆ０）を９５３．１ＭＨｚとすれば、ＲＦＩＤリーダライタ１の送信アンテナ１０から出力される送信信号の周波数（送信周波数）は、上記式（１）または式（２）より９５３．３ＭＨｚまたは９５２．９ＭＨｚになる。

ＲＦＩＤリーダライタ１の送信周波数の切替時には、周波数制御部７からベースバンド信号生成部６に対する制御信号として、所定のタイミングで周波数（ｆ１）の設定値（本実施形態において２００ｋＨｚ、４００ｋＨｚ、６００ｋＨｚ、８００ＫＨｚのうち選択された一つ）が出力される。例えば、かかる制御信号として４００ｋＨｚの周波数設定値が出力された場合、送信周波数は上述の式（１）または式（２）より９５３．５ＭＨｚまたは９５２．７ＭＨに切替わる。

また、送信周波数を切替える他の方式としては、図１０（ａ）のＩ信号テーブル、Ｑ信号テーブルとして、Ｓｉｎ信号、Ｃｏｓ信号を出力するためのＳｉｎ信号テーブル、Ｃｏｓ信号テーブルを使用し、そのサンプリング周波数を切替え変更する方式を採用することもできる。

この方式は、図１０（ｂ）、（ｃ）のように、サンプリング周波数の切替え変更によってＳｉｎ信号、Ｃｏｓ信号のサンプリング間隔Ｆｓを短縮又は延長し、図１０（ｂ）のような８００ｋＨｚのＳｉｎ信号Ｗ１、Ｃｏｓ信号Ｗ２や、同図（ｃ）のような４００ｋＨｚのＳｉｎ信号Ｗ１、Ｃｏｓ信号Ｗ２を生成するものである。

サンプリング周波数の切替え変更によって、例えば、図１０（ｂ）のような８００ｋＨｚのＳｉｎ信号Ｗ１、Ｃｏｓ信号Ｗ２がＩ信号、Ｑ信号としてＤＡ変換器１２Ａ、１２Ｂとローパスフィルタ１３Ａ、１３Ｂを介して直交ミキサ１４に入力された場合には、上記式（１）より９５３.１ＭＨｚの送信周波数が得られる。また、サンプリング周波数の切替え変更によって、図１０（ｃ）のような４００ｋＨｚのＳｉｎ信号Ｗ１、Ｃｏｓ信号Ｗ２がＩ信号、Ｑ信号として同様に直交ミキサ１４に入力された場合、上記式（１）より送信周波数は９５２．７ＭＨに切り替わる。

上記のようなサンプリング周波数の生成と切替えについては、例えば図１１のように低周波のＰＬＬ回路を使用する方式や、図１２のように分周回路を用いる方式を採用することができるが、これらの方式に限定されることはない。

本発明を適用したＲＦＩＤシステムの構成図。 ＵＨＦ帯ＲＦＩＤシステムで使用可能なチャンネルの周波数の説明図。 直交ミキサの機器構成図。 （ａ）は通信フレームの説明図、（ｂ）はタグ応答信号の説明図。 図４（ａ）の通信フレームを使用してＲ／Ｗ要求信号を２回送信し、それぞれのＲ／Ｗ要求信号の後に続くＣＷ信号の送信周波数を異ならせる方式によって、距離の測定を行うときの処理動作のフローチャート図。 １つの通信フレーム内で送信周波数を切り替える方式によって距離の測定を行うときの処理動作のフローチャート図。 （ａ）はＲＦＩＤリーダライタの送信部における処理の流れを示したフローチャート図、（ｂ）はその受信部における処理の流れを示したフローチャート図。 （ａ）はＩＱ信号テーブルの一例の説明図、（ｂ）はＳｉｎ波形、Ｃｏｓ波形を所定のサンプリング周波数でサンプリングした状態の説明図。 図８（ａ）のＩＱ信号テーブルを使用してＳｉｎ（２πｆ１・ｔ）、Ｃｏｓ（２πｆ１・ｔ）という周波数（ｆ１）の直交信号からなるＩ信号、Ｑ信号を生成するときの一連の処理を示したフローチャート図。 （ａ）はＳｉｎ信号、Ｃｏｓ信号を出力するためのＳｉｎ信号テーブル、Ｃｏｓ信号テーブルを使用し、そのサンプリング周波数を切替える方式の説明図、（ｂ）はＳｉｎ信号、Ｃｏｓ信号を所定のサンプリング周波数でサンプリング状態の説明図、（ｃ）は（ｂ）とは異なるサンプリング周波数でＳｉｎ信号、Ｃｏｓ信号をサンプリングした状態の説明図。 低周波のＰＬＬ回路を使用してサンプリング周波数の生成と切替えを行う方式の説明図。 分周回路を使用してサンプリング周波数の生成と切替えを行う方式の説明図。 従来のＲＦＩＤリーダライタの送信回路の説明図。 ＰＬＬ回路の一般的な回路構成図。 位相雑音と送信周波数の安定時間の関係の説明図。

符号の説明

１ ＲＦＩＤリーダライタ
２ ＲＦＩＤタグ
３ 通信制御手段
４ 通信手段
５ 距離測定手段
６ ベースバンド信号生成部
７ 周波数制御部
８ 送信部
９ 受信部
１０ 送信アンテナ
１１ 発信器
１２Ａ、１２Ｂ ＤＡ変換器
１３Ａ、１３Ｂ ローパスフィルタ
１４ 直交ミキサ
１４Ａ 位相調整器
１４Ｂ、１４Ｃ 乗算器
１４Ｄ 加算器
１５ アンプ
１６ バンドパスフィルタ
１７ 受信アンテナ
１８Ａ、１８Ｂ アンプ
１９Ａ、１９Ｂ ミキサ
２０ 位相シフト部

Claims (9)

1. 搬送波をＩ信号、Ｑ信号で変調し、変調後の信号を送信する無線通信機の周波数切替装置であって、
   上記周波数切替装置は、
   上記Ｉ信号、Ｑ信号としてＳｉｎ信号、Ｃｏｓ信号などの直交信号を用い、該直交信号の周波数を制御することにより上記搬送波の周波数を変更し、上記無線通信機の送信周波数を切替えるようにしたこと
   を特徴とする周波数切替装置。
2. 請求項１に記載の周波数切替装置によって送信周波数を切替え、周波数ホッピングを行うことを特徴とするＲＦＩＤシステム。
3. 請求項１に記載の周波数切替装置によって送信周波数を第１と第２の周波数に切替えてＲＦＩＤタグまでの距離の測定を行うＲＦＩＤシステムであって、
   上記ＲＦＩＤシステムは、
   上記第１の周波数の信号に関するＲＦＩＤタグからの返信信号の位相変化量を求める手段と、
   前記第２の周波数の信号に関するＲＦＩＤタグからの返信信号の位相変化量を求める手段と、
   これらの位相変化量と上記各周波数の値とからＲＦＩＤタグとの距離を求める手段とを含む
   ことを特徴とするＲＦＩＤシステム。
4. 上記送信周波数の切替えは、１つの通信フレーム内で行われることを特徴とする請求項１に記載の周波数切替装置。
5. 上記周波数切替装置は、周波数の異なるＩ信号、Ｑ信号を生成するときに必要なＩ信号データ、Ｑ信号データを、それぞれの周波数ごとに格納したＩＱ信号テーブルを備え、そのＩＱ信号テーブルを制御信号により切替えることによって、上記搬送波の周波数を変更し、上記無線通信機の送信周波数を切替えることを特徴とする請求項１に記載の周波数切替装置。
6. 上記周波数切替装置は、Ｉ信号テーブル、Ｑ信号テーブルとして、Ｓｉｎ信号、Ｃｏｓ信号を出力するためのＳｉｎ信号テーブル、Ｃｏｓ信号テーブルを備え、そのサンプリング周波数を切替えることによって、上記搬送波の周波数を変更し、上記無線通信機の送信周波数を切替えることを特徴とする請求項１に記載の周波数切替装置。
7. 上記サンプリング周波数の生成と切替えは低周波のＰＬＬ回路によって行われることを特徴とする請求項６に記載の周波数切替装置。
8. 上記サンプリング周波数の生成と切替えは分周回路によって行われることを特徴とする請求項６に記載の周波数切替装置。
9. 請求項１に記載の周波数切替装置によって送信周波数を第１と第２の周波数に切替えてＲＦＩＤタグまでの距離の測定を行う距離測定装置であって、
   上記距離測定装置は、
   上記第１の周波数の信号に関するＲＦＩＤタグからの返信信号の位相変化量を求める手段と、
   前記第２の周波数の信号に関するＲＦＩＤタグからの返信信号の位相変化量を求める手段と、
   これらの位相変化量と上記各周波数の値とからＲＦＩＤタグとの距離を求める手段とを含む
   ことを特徴とする距離測定装置。

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