JP2011097389A - 通信装置、および通信制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｑ値制御による良好な通信を可能とする通信装置を実現する。
【解決手段】無線通信による受信信号から受信情報の検出処理を実行する構成において、受信信号処理部が生成するゲイン制御信号に基づいて受信信号のＳＮ比を算出し、算出したＳＮ比に応じてデータ受信部のＱ値（クオリティファクタ）を調整する。具体的にはパケットのプリアンブル部に対応するＡＧＣ制御信号とパケット非受信期間のノイズ信号受信期間におけるＡＧＣ制御信号との比率に応じてＳＮ比を算出し、算出したＳＮ比に応じてＱ値を低下または上昇させるＱ値調整処理を実行する。この構成により、所定のＳＮ比を維持しながらＱ値制御による波形歪みの解消が行われ良好な通信が可能となる。
【選択図】図５

Description

本発明は、通信装置、および通信制御方法に関する。例えばＩＣカードなどにおいて実行される近接通信に利用可能な通信装置、および通信制御方法に関する。

近年、近接通信機能を持つＩＣカードや携帯電話等の携帯端末が多く利用されている。例えばソニー株式会社の開発したＩＣカードであるＦｅｌｉＣａ（登録商標）が知られている。近接通信の通信規格としては、例えばソニーとＰｈｉｌｉｐｓ社の開発した短距離無線通信規格であるＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）規格がある。

近接通信では、例えば１３．５６ＭＨｚのキャリア周波数が用いられ、送受信間距離を密着（０ｍｍ）から約１００ｍｍ程度の範囲とした通信が行われる。この通信の概略について図１と図２を参照して説明する。この距離では送信・受信のアンテナをコイルとする磁気結合と考えてよい。一対のトランスである。

図１は、リーダライタ１０から例えばＩＣカードなどのトランスポンダ２０に対するデータ送信処理を示す図である。図２はトランスポンダ２０からリーダライタ１０に対するデータ送信処理を示す図である。

図１を参照して、リーダライタ１０から例えばＩＣカードなどのトランスポンダ２０に対するデータ送信処理について説明する。図１（ａ）に示すようにリーダライタ１０は、２１２ｋｂｐｓの送信情報（信号Ｓ１ｂ）を１３．５６ＭＨｚのキャリア信号（信号Ｓ１ａ）に載せた変調信号（信号Ｓ１ｃ）を送信アンプからコイルを介してトランスポンダ２０に送信している。トランスポンダ２０はコイルを介して受信信号（信号Ｓ１ｄ）を受信する。

図１（ｂ）には、
キャリア信号波形（信号Ｓ１ａ）
送信情報波形（信号Ｓ１ｂ）
送信信号波形（信号Ｓ１ｃ）
受信信号波形（信号Ｓ１ｄ）
これら信号Ｓ１ａ〜Ｓ１ｄの信号波形を示している。
なお、変調方式としてはＡＳＫ変調（振幅偏移変調：Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式を採用している。

図２を参照して、ＩＣカードなどのトランスポンダ２０からリーダライタ１０に対するデータ送信処理について説明する。図２（ａ）に示すようにリーダライタ１０は、１３．５６ＭＨｚのキャリア信号（信号Ｓ２ａ）を送信アンプからコイルを介してトランスポンダ２０に送信する。トランスポンダ２０は、２１２ｋｂｐｓの送信情報（信号Ｓ２ｂ）を変調して生成した送信信号（信号Ｓ２ｃ）をリーダライタ１０に送信する。リーダライタ１０はコイルを介して受信信号（信号Ｓ２ｄ）を受信する。

図２（ｂ）には、
キャリア信号波形（信号Ｓ２ａ）
送信情報波形（信号Ｓ２ｂ）
送信信号波形（信号Ｓ２ｃ）
受信信号波形（信号Ｓ２ｄ）
これら信号Ｓ２ａ〜Ｓ２ｄの信号波形を示している。

図１、図２に示すリーダライタ１０とトランスポンダ２０との間では、送受信間距離を密着（０）から１０数ｃｍの範囲とした通信が行われる。この距離では送信・受信のアンテナをコイルとする磁気結合がなされると考えてよい。一対のトランスである。

前述のように、例えば、ソニーの開発したＩＣカードであるＦｅｌｉＣａ（登録商標）等の適用するＮＦＣ規格の非接触通信では１３．５６ＭＨｚのキャリアを用い、送受信間距離を密着（０ｍｍ）から１００ｍｍ程度とした通信が行われる。従って、Ｒ／Ｗとカードのアンテナ間隔が比較的遠い場合や、通信中にアンテナ位置関係が大きく変化するような状況でも安定して通信を行う必要がある。

この要求を満足させるため十分な無電源カード駆動電力および変調信号強度が得られる様、双方のアンテナはキャリア周波数（１３．５６ＭＨｚ）近傍において急峻な共振周波数特性を持つように設計されている。具体的には、特性曲線の共振の鋭さを示す値であるＱ値（クオリティファクタ）を高くするように設計されている。

しかし、共振した２つのコイルが近づき相互干渉すると、伝送信号の周波数特性は２つに分かれ平坦ではなくなる。図３に、コイルによって構成されるアンテナ間の距離＝０．５〜１００ｍｍの各々の場合においてデータ送受信を行った場合の周波数と受信アンテナレベルとの対応関係、すなわち伝送信号の周波数特性を示す。

例えばアンテナ間距離がやや離れた５０ｍｍ、１００ｍｍでは１３．５６ＭＨｚのキャリア周波数近傍にピークを持つ１つの山のみが出現しているが、アンテナ間距離が近づき、３０ｍｍ、６ｍｍ、０．５ｍｍとなると、共振の山が２つに別れてくる。これは、共振した２つのコイルが近づいて相互干渉することによる波形歪みである。このように、アンテナ間距離が近い場合は、１３．５６ＭＨｚのキャリア周波数近傍は２つの山の谷間になってしまう。これは、２つのコイルの共振周波数が、コイル間の距離によって変化することに起因する。結果として、受信感度が極端に悪くなってしまう場合が発生する。

送受信装置のアンテナがキャリア周波数（１３．５６ＭＨｚ）近傍において急峻な共振周波数特性を持つようにＱ値（クオリティファクタ）を高くすると、このような波形歪みの問題が発生する。一方、Ｑ値を小さくすると周波数特性はフラットに近づき、波形歪みは改善される可能性が高いが、キャリアのレベルが落ちＳＮの悪化につながる。すなわちＱ値を落としてしまうと結合度が高い部分では波形歪みが改善される可能性があるが、最大通信距離が短くなってしまう。

図４は、特性曲線の共振の鋭さを示す値であるＱ値（クオリティファクタ）＝０〜１００の各値における周波数帯域（１０．１７ＭＨｚ〜１６．９５ＭＨｚ）とゲインの関係を示す図である。図４から理解されるように、Ｑ値を高く（例えばＱ＝１００）すれば共振が鋭く急峻な周波数特性となる。Ｑ値を低く（例えばＱ＝５）すれば周波数特性はフラットに近づく。

図４に示すように、Ｑ値を高くすれば共振が鋭く急峻な周波数特性となるが、図３を参照して説明した波形歪みが発生しやすくなるという問題が発生する。一方、Ｑ値を低くすれば周波数特性はフラットに近づき、波形歪みは改善される。しかし、キャリアのレベルが落ちＳＮの悪化につながる。

最適なＱ値の下に通信を行うことが通信の改善に結びつくであろうことは推測されるが、最適なＱ値制御をどのように実現するかの課題については未だ解決されていないのが現状である。

なお、Ｑ値制御構成を開示した従来技術として例えば特許文献１（特開２００５−１１００９号公報）がある。この特許文献１は、通信装置に備えた温度検知手段の検出温度に応じてＱ値を変更する構成を開示している。この特許文献は、共振回路の共振周波数の切り換え制御による負荷（ＩＣチップ）の消費電流や温度上昇によるチップの故障や損傷を防止するためにＱ値を変更する構成を開示している。

この特許文献１に開示されているＱ値制御は、あくまで、ＩＣチップの損傷や故障を防止することを目的とするためのＱ値制御であり、最適な通信状況の設定のための最適なＱ値制御について開示するものではなく、通信状況に応じた最適なＱ値設定による通信データの品質改善を実現するものとはなっていない。

特開２００５−１１００９号公報

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、通信状況に応じてＱ値（クオリティファクタ）を適応的に変更し、最適なＱ値設定による通信を行うことでエラーの少ない通信を行うことを可能とする通信装置、および通信制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、例えば、通信処理を実行する受信装置側のゲイン制御信号を利用して受信データのＳＮ比を算出し、算出したＳＮ比に応じてＱ値（クオリティファクタ）を適応的に変更し、最適なＱ値設定による通信を実行することでエラーの少ない通信を可能とした通信装置、および通信制御方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の側面は、
無線通信によるデータ受信を行う共振回路を有するデータ受信部と、
前記データ受信部の受信信号を解析して受信データを取得する受信信号処理部と、
前記受信信号処理部が受信信号レベルに応じて生成するゲイン制御信号を入力し、該ゲイン制御信号に応じて受信信号のＳＮ比を算出し、算出ＳＮ比と予め設定した閾値との比較処理を行ない、比較結果に応じて前記データ受信部の共振回路のＱ値（クオリティファクタ）を調整するＱ値調整部と、
を有する通信装置にある。

さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記Ｑ値調整部は、前記受信信号処理部から入力するパケット受信期間のゲイン制御信号と、パケット非受信期間のゲイン制御信号との信号レベルの比率に基づいて、受信信号のＳＮ比を算出する。

さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記Ｑ値調整部は、前記パケット受信期間のゲイン制御信号を、パケットの構成部であるプリアンブル部のゲイン制御信号から取得する。

さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記Ｑ値調整部は、予め保持したＳＮ比とＱ値との対応関係データを適用して、算出ＳＮ値から調整目標としてのＱ値を決定する。

さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記Ｑ値調整部は、前記算出ＳＮ比と予め保持したＳＮ比閾値とを比較し、算出ＳＮ比が前記ＳＮ比閾値より大きい場合は、Ｑ値を小さくするＱ値調整処理を実行し、算出ＳＮ比が前記ＳＮ比閾値以下の場合は、Ｑ値を大きくするＱ値調整処理を実行する。

さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記Ｑ値調整部は、前記算出ＳＮ比が、予め設定したＳＮ比許容範囲内にあるか否かを判定し、算出ＳＮ比がＳＮ比許容範囲内にない場合に、Ｑ値を変更するＱ値調整処理を実行する。

さらに、本発明の通信装置の一実施態様において、前記通信装置は、さらに、前記Ｑ値調整部によるＱ値調整後に受信データのエラーが検出された場合、エラー対応処理を実行する制御部を有する。

さらに、本発明の第２の側面は、
通信装置において実行する通信制御方法であり、
共振回路を有するデータ受信部が、無線通信によるデータ受信を行うデータ受信ステップと、
受信信号処理部が、前記データ受信部の受信信号を解析して受信データを取得する受信信号処理ステップと、
Ｑ値調整部が、前記受信信号処理部が受信信号レベルに応じて生成するゲイン制御信号を入力するステップと、
前記Ｑ値調整部が、前記ゲイン制御信号に応じて受信信号のＳＮ比を算出し、算出ＳＮ比と予め設定した閾値との比較処理を行ない、比較結果に応じて前記データ受信部の共振回路のＱ値（クオリティファクタ）を調整するＱ値調整ステップと、
を有する通信装置制御方法にある。

本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。

本発明の一実施例構成によれば、無線通信による受信信号から受信情報の検出処理を実行する構成において、受信信号処理部が生成するゲイン制御信号に基づいて受信信号のＳＮ比を算出し、算出したＳＮ比に応じてデータ受信部のＱ値（クオリティファクタ）を調整する。具体的にはパケットのプリアンブル部に対応するＡＧＣ制御信号とパケット非受信期間のノイズ信号受信期間におけるＡＧＣ制御信号との比率に応じてＳＮ比を算出し、算出したＳＮ比に応じてＱ値を低下または上昇させるＱ値調整処理を実行する。この構成により、所定のＳＮ比を維持しながらＱ値制御による波形歪みの解消が行われ良好な通信が可能となる。

近接通信を行う通信装置の一般的な構成、および通信処理における送受信信号の処理例について説明する図である。 近接通信を行う通信装置の一般的な構成、および通信処理における送受信信号の処理例について説明する図である。 共振した２つのコイルが近づき相互干渉と、伝送信号の周波数特性について説明する図である。 Ｑ値（クオリティファクタ）について説明する図である。 本発明の一実施例に係る通信装置の構成例について説明する図である。 受信信号波形とＡＧＣ制御信号波形の対応について説明する図である。 パケット構成について説明する図である。 受信信号波形とＡＧＣ制御信号波形の対応について説明する図である。 Ｑ値（クオリティファクタ）の制御構成について説明する図である。 Ｑ値（クオリティファクタ）の制御構成について説明する図である。 Ｑ値（クオリティファクタ）の制御構成について説明する図である。 Ｑ値（クオリティファクタ）の制御構成について説明する図である。 Ｑ値（クオリティファクタ）の制御アルゴリズムの一例について説明する図である。 Ｑ値（クオリティファクタ）の制御アルゴリズムの一例について説明する図である。 Ｑ値（クオリティファクタ）の制御アルゴリズムの一例について説明する図である。 Ｑ値（クオリティファクタ）の制御アルゴリズムの一例について説明する図である。 Ｑ値（クオリティファクタ）の制御アルゴリズムの一例について説明する図である。

以下、図面を参照しながら本発明の通信装置、および通信制御方法の詳細について説明する。
以下、本発明について以下の各項目に従って、順次説明する。
１．通信装置の構成例について
２．Ｑ値調整部の処理の詳細について
３．Ｑ値（クオリティファクタ）の具体的調整例について
４．具体的なＱ値調整アルゴリズムについて
４−１．Ｑ値調整アルゴリズム例１
４−２．Ｑ値調整アルゴリズム例２
４−３．Ｑ値調整アルゴリズム例３
４−４．Ｑ値調整アルゴリズム例４
４−５．Ｑ値調整アルゴリズム例５

［１．通信装置の構成例について］
まず、本発明の通信装置の一実施例の構成について図５を参照して説明する。図５に示す通信装置は、先に図１、図２を参照して説明したと同様の近接通信を行う通信装置の一構成例を示す図である。例えば図１、図２を参照して説明したリーダライタ、またはＩＣカードなどのトランスポンダいずれかに対応する通信装置であり、近接無線通信によるデータ送信およびデータ受信処理を行う。

通信装置は、図５に示すように、データ送受信部１１０、送信信号生成部１２０、受信信号処理部１４０、Ｑ値調整部１５１、制御部１７１、メモリ１７２を有する。

データ送受信部１１０は、アンテナコイル（Ｌ）１１１と、共振コンデンサ（Ｃ）１１２と、抵抗（Ｒ）１１３を有する共振回路によって構成される。抵抗（Ｒ）１１３は、抵抗値を変更可能な構成を有し、Ｑ値制御部１５１からの制御信号に応じて抵抗値等が変更される。例えば抵抗値の変更によりデータ送受信部１１０の共振回路のＱ値（クオリティファクタ）が変更される。

送信信号生成部１２０では、例えばメモリ１７２に格納された送信データを変調部１２１において変調しミキサ１２３においてキャリア信号１２２に重畳する。送信データがキャリア信号に重畳された信号がデータ送受信部１１０を介して送信される。なお、変調部１２１における変調処理は例えばＡＳＫ変調処理、キャリア信号１２２は、１３．５６ＭＨｚのキャリア信号であり、ＮＦＣ規格に従った非接触通信が行われる。

一方、データ送受信部１１０を介して受信した信号は、受信信号処理部１４０において処理が行われる。受信信号は、まず検波部１４１に入力され、受信信号の振幅情報を抽出する検波処理が行われる。検波部１４１はキャリア信号に重畳された受信情報を入力してキャリア信号の包絡線変化を解析して受信情報を含む検波信号を生成する。

検波部１４１の生成した検波信号は、増幅部（ＶＣＡ：Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｍｐｒｉｆｉｒｅ）１４２に入力される。増幅部１４２は復調部１４４のＡＧＣ（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）信号をフィードバック信号として入力し、入力ＡＧＣ信号に応じて増幅率を決定して検波信号の増幅処理を実行する。

復調部１４４は、受信信号レベルが小さい（振幅が小さい）場合は、増幅率を大きくさせるＡＧＣ制御信号をフィードバック信号として増幅部１４２に出力する。
増幅部１４２において信号レベルの調整された信号は、Ａ／Ｄ変換部１４３に入力され、予め設定された閾値によって［１，０］信号に切り分けられ、デジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換部１４３において生成されたデジタル信号は、復調部１４４において復調処理が行われる。復調処理によって取得された受信データは、例えばメモリ１７２に格納される。
なお、制御部１７１は、データ送受信において各構成部の制御を実行する。

前述のように、復調部１４４は、復調処理に際して、受信信号レベルが小さい（振幅が小さい）場合は、増幅率を大きくさせるＡＧＣ制御信号をフィードバック信号として増幅部１４２に出力する。

本発明の通信装置では、さらにＡＧＣ制御信号をＱ値調整部１５１に入力する。Ｑ値調整部１５１は、復調部１４４から入力したＡＧＣ制御信号に応じて、Ｑ値調整信号を生成してデータ送受信部１１０に出力する。Ｑ値調整部１５１の出力するＱ値調整信号は、例えばデータ送受信部１１０の抵抗（Ｒ）１１３の抵抗値を調整する抵抗値設定信号である。このＱ値調整部１５１の出力するＱ値調整信号により、データ送受信部１１０の抵抗Ｒ１１３の抵抗値が変更され、その結果、データ送受信部１１０の共振回路のＱ値（クオリティファクタ）が変更されることになる。

本発明の通信装置は、このようにＡＧＣ制御信号をＱ値調整部１５１に入力し、Ｑ値調整部１５１がＡＧＣ制御信号に応じてＱ値調整信号を生成してデータ送受信部１１０のＱ値を調整する構成を有する。このＱ値調整処理によって、受信データのエラー率を低減させて良好な通信を実現する。

非接触通信におけるエラー原因は大別すると以下の２つの要因からなる。
１．ＳＮ比が不足していることによるエラー（キャリアが拾えない等も含む）
２．波形品質の劣化によるエラー
エラーになってしまうＳＮ比の限界はシステムによって一意に決まっているため、エラーが検出された際、ＳＮ比が十分足りていればエラーの要因は波形歪みであると推測できる。先に図３を参照して説明したキャリア信号周波数（１３．５６ＭＨｚ）近傍でのへこみ等の波形歪みである。

この波形歪みは、先に図４を参照して説明したように、Ｑ値を小さくすれば改善される。ただし、前述したうようにＱ値を小さくしすぎるとＳＮ比を悪化させることになる。従って、ＳＮ比を許容範囲に保持した上でＱ値を小さくする制御を行えば、波形歪みが改善され、エラーが解消される可能性が高い。本発明の通信装置は、このような処理を行う。

なお、本発明においてＳＮ比は、受信パケットを（Ｓ：Ｓｉｇｎａｌ）、受信ノイズを（Ｎ：Ｎｏｉｓｅ）としたＳＮ比である。ＳＮ比は受信パケット入力時の出力レベルに対する受信パケット非入力時の出力レベル（ノイズレベル）に対してｄＢで表す。値が大きいほどノイズが少ないことを意味する。

［２．Ｑ値調整部の処理の詳細について］
次に、Ｑ値調整部１５１の処理の詳細について説明する。
図５の通信装置の構成図に示すように、Ｑ値調整部１５１は、復調部１４４の生成するＡＧＣ制御信号を入力する。Ｑ値調整部１５１は、このＡＧＣ制御信号を利用して受信信号のＳＮ比を算出する。さらに算出したＳＮ比に応じて、データ送受信部１１０にＱ値調整信号を出力してデータ送受信部１１０のＱ値調整を実行する。なお、Ｑ値調整信号は、具体的には、例えば抵抗（Ｒ）１１３の抵抗値調整信号である。Ｑ値調整の具体的構成例については後述する。

Ｑ値調整部１５１におけるＡＧＣ制御信号に基づくＳＮ比算出処理について、図６以下を参照して説明する。
図６には以下の信号波形の一例を示している。
（ａ）受信信号波形
（ｂ）ＡＧＣ制御信号波形
なお、左から右に時間が経過するものとする。

（ａ）受信信号波形は、図５における検波部１４１からの出力信号に相当する。すなわち、増幅部１４２に対する入力信号である。
（ｂ）ＡＧＣ制御信号は、復調部１４４から増幅部１４２、およびＱ値調整部１５１に供給される信号である。

（ａ）受信信号波形は、図６に示すように、
パケット受信領域２０１
ノイズ受信領域２０２、
これらの領域に区分される。

パケット受信領域２０１は、データ送受信部１１０を介して通信パケットを受信している期間である。
ノイズ受信領域２０２は、通信パケットの受信が途絶え、ノイズのみを受信している期間である。

（ｂ）ＡＧＣ制御信号において、図から理解されるように、ノイズ領域２０２に対応する期間において、信号レベルが大きくなっている。
図６に示すように、受信パケット対応ゲイン制御信号２１１の信号レベルに比較して、ノイズ対応ゲイン制御信号２１２は大きな信号となっている。
これは、パケット受信領域２０１において正常にパケットが受信されている場合は、受信信号レベルが大きいため、ゲインを大きくする必要がないが、ノイズ受信領域２０２ではパケット受信が途絶え、受信信号レベルを大きくしようとする制御が働くためにＡＧＣ制御信号が大きくなることに起因する。

Ｑ値制御部１５１は、図６に示す以下の信号レベル、すなわち、
受信パケット対応ゲイン制御信号２１１と、
ノイズ対応ゲイン制御信号２１２の信号、
これらの信号に基づいて、受信信号のＳＮ比を算出する。

Ｑ値調整部１５１が、復調部１４４から入力するＡＧＣ制御信号は、入力信号のレベルの大小にかかわらず，出力を常に一定に保つための信号である。
ここでＡＧＣ制御による受信信号の目標レベルをＶｏ、
パケット受信領域の入力信号レベルをＶｓ（＝図６（ａ）の領域２０１）、
パケット受信時のＡＧＣゲインをαｓ（＝図６（ｂ）の領域２１１），
ノイズ受信領域の入力信号レベルをＶｎ（＝図６（ａ）の領域２０２）、
ノイズ入力時のＡＧＣゲインをαｎ（＝図６（ｂ）の領域２１２）、
とする。なお、パケット受信領域の入力信号レベルをＶｓには、ノイズ受信領域の入力信号レベルをＶｎも含まれている。
ＡＧＣの特性により以下の式が成り立つ。
パケット入力時：Ｖｓ×αｓ＝Ｖｏ
ノイズ入力時：Ｖｎ×αｎ＝Ｖｏ

上記式から、
Ｖｓ×αｓ＝Ｖｎ×αｎ
上記式が成立し、さらに、
（Ｖｓ／Ｖｎ）＝（αｎ／αｓ）・・・（式１）
上記式（式１）が成立する。
この（式１）から、ＡＧＣ制御信号のパケット入力時とノイズ入力時のゲイン比が、入力信号のＳＮ比、すなわちパケット入力時の信号レベル（Ｓ）とノイズ入力時の信号レベル（Ｎ）のレベル比（＝ＳＮ比）と等化であることがわかる。

Ｑ値調整部１５１は、復調部１４４から入力するＡＧＣ制御信号、すなわち、図６（ｂ）に示すＡＧＣ制御信号の信号レベルの変化を観察し、
パケット受信時のＡＧＣゲインをαｓ（＝図６（ｂ）の領域２１１），
ノイズ入力時のＡＧＣゲインをαｎ（＝図６（ｂ）の領域２１２）、
これらの信号レベルの比（αｎ／αｓ）を取得し、上記式（式１）に従って、（Ｖｓ／Ｖｎ）、すなわち、パケット入力時の信号レベル（Ｓ）とノイズ入力時の信号レベルのレベル比（＝ＳＮ比）を算出する。

なお、Ｑ値調整部１５１は、パケット受信時のＡＧＣ制御信号と、ノイズ受信時のＡＧＣ制御信号との比に基づいてＳＮ比を算出するが、パケット受信時のＡＧＣ制御信号は、パケットの入力時の信号全体ではなく、パケット開始位置にあるプリアンブル部分のＡＧＣ制御信号を利用する。

受信パケットの構成例を図７に示す。
図７に示すように、パケットには、４８ビットのプリアンブル（Ｐｒｅ−ａｍｂｌｅ）、同期信号（ＳＹＮＣ）、パケット長（Ｌｅｎｇｔｈ）、データ（ペイロード（Ｐａｙｌｏａｄ））、エラー訂正用コード（ＣＲＣ）が含まれる。各データは以下のようなデータである。

プリアンブル（Ｐｒｅ−ａｍｂｌｅ）
パケット先頭から４８ビットの区間に設定され、通常、単一波長の繰り返しといった単純なパターン。パケットの受信が始まったことを認識するためや、受信回路のクロック同期を取るために使用される。
同期信号（ＳＹＮＣ）
同期処理に利用される既知パターン、受信部では、ＳＹＮＣパターン専用の比較回路があり、データが１クロック更新されるごとに、ＳＹＮＣパターンと一致してないか比較する。一致すれば、パケット先頭と判断できる。
パケット長（Ｌｅｎｇｔｈ）
パケット長を表すデータ、この数字は重要で、誤ると続くデータが正常にデコードできなくなることが多く、Ｌｅｎｇｔｈエリア内にＬｅｎｇｔｈ情報に対するエラー検出・訂正のパリティを入れて訂正能力を持たせて守ることもある。
データ（ペイロード（Ｐａｙｌｏａｄ））
通信したい情報、通信したい情報の主体。Ｄａｔａに対するエラー検出・訂正のパリティを含めることも多い
エラー訂正用コード（ＣＲＣ）
エラー訂正のためのコード

このようなパケット構成において、プリアンブル（Ｐｒｅ−ａｍｂｌｅ）部は、通常、単一波長の繰り返しといった単純なパターンによって構成される。すなわち、他の部分より安定した信号パターンであることが保証された領域である。例えばデータ（ペイロード（Ｐａｙｌｏａｄ））領域では、通信データに応じた様々なパターンの信号が設定され、通信データに応じてＡＧＣ制御信号も不安定になる可能性がある。一方、プリアンブル（Ｐｒｅ−ａｍｂｌｅ）部は、固定パターンであり、ＡＧＣ制御信号のレベルも安定することが規定される領域である。従って、プリアンプル区間のＡＧＣ制御信号をパケット対応のＡＧＣ制御信号として採用する。

具体的には、例えば、パケット受信時のＡＧＣ制御信号レベルは以下の（ａ）〜（ｃ）いずれかの処理によって算出する。
（ａ）プリアンブル部の先頭で信号が検出されたタイミングから４８ビット分のＡＧＣ制御信号をサンプリングデータとして取得し平均化する。
（ｂ）プリアンブル部の先頭が検出されたタイミングからＸビット（例えば４０ビット）分後ろ（ＡＧＣ制御信号が安定してから（ＡＧＣ回路性能依存））で１ポイントのサンプリングボイントを設定して、そのサンプノングポイントにおれるＡＧＣ逝去信号レベルを取得する。
（ｃ）プリアンブル部の先頭が検出されたタイミングからＸビット（例えば４０ビット）分後ろから、４８ビットのプリアンブル部が終了する位置まで、ＡＧＣ制御信号を全ポイントサンプリングして平均化する。
例えば、上記（ａ）〜（ｃ）のいずれかの手法を適用して、パケット受信時のＡＧＣ制御信号レベルを算出する。

図８に図６の信号レベル遷移を模式化した図を示す。
（ａ）パケットの伝送シーケンス、
（ｂ）ＡＧＣ制御信号
これらのデータを示している。

図８（ａ）パケットの伝送シーケンスに示すように、パケットは一定間隔をあけてデータ送信側から受信される。パケットの間にはノイズの受信領域が設定される。このように、パケット間には衝突をさけるため一定の無変調期間、すなわちノイズ受信領域が設定される。

なお、例えばパケットの先頭はプリアンブル領域の検出によって識別可能である。また、パケットの終わりはＣＲＣ領域の検出によって確認可能となる。
受信パケットのないノイズ受信領域は、受信パケットの終わりと判断された部分（ＣＲＣ部分）から，次の受信パケットのプリアンブルが検出されるまでの区間として識別可能である。このパケット区間のＡＧＣ信号レベルがノイズ受信領域のＡＧＣ制御信号レベルとして取得できる。
具体的なノイズ受信領域のＡＧＣ制御信号レベルの取得手法としては、以下の（ａ）〜（ｃ）のいずれかの手法を適用する。
（ａ）パケット終了〜パケット開始までのパケット間の全区間のＡＧＣ制御信号を取得し平均化する。
（ｂ）パケット終了後Ｘビット分後ろから１ポイントをサンプリングポイントとしてＡＧＣ制御信号を取得する。
（ｃ）パケット終了後Ｘビット分後ろからＹポイントをサンプリングポイントとしてＡＧＣ制御信号を取得し平均化する。
例えば、上記（ａ）〜（ｃ）のいずれかの手法を適用して、ノイズ受信時のＡＧＣ制御信号レベルを算出する。

図８に示すように、パケット受信区間では、所定の強度の信号レベルを持つデータが受信されるが、パケットが受信されないノイズ受信領域では受信信号レベルは低下する。
しかし、受信信号処理部１４０では、ＡＧＣ制御信号によって、パケット受信区間もノイズ信号受信区間も信号レベルを一定に保持しようとする。そのためノイズ受信期間においてゲインを上げるための大きなＡＧＣ制御信号を出力する。
Ｑ値調整部１５１は、復調部１４４から入力するＡＧＣ制御信号に基づいて、各ＡＧＣ制御信号の比を算出して、前述の（式１）に従って、パケット入力時の信号レベル（Ｓ）とノイズ入力時の信号レベルのレベル比（＝ＳＮ比）を算出する。

Ｑ値調整部１５１は、算出したＳＮ比に基づいてＱ値調整信号を生成してデータ送受信部１１０に出力する。Ｑ値調整部１５１の出力するＱ値調整信号は、例えばデータ送受信部１１０の抵抗（Ｒ）１１３の抵抗値を調整する抵抗値設定信号等である。このＱ値調整部１５１の出力するＱ値調整信号により、データ送受信部１１０の抵抗Ｒ１１３の抵抗値が変更され、その結果、データ送受信部１１０のＱ値（クオリティファクタ）が変更されることになる。

本発明の通信装置は、このようにＡＧＣ制御信号をＱ値調整部１５１に入力し、Ｑ値調整部１５１がＡＧＣ制御信号に応じてＱ値調整信号を生成してデータ送受信部１１０のＱ値を調整する構成を有する。このＱ値調整処理によって、受信データのエラー率を低減させて良好な通信を実現する。

［３．Ｑ値（クオリティファクタ）の具体的調整例について］
次に、Ｑ値（クオリティファクタ）の具体的調整例について説明する。
図９に、データ送受信部１１０の構成を示す。
データ送受信部１１０は、アンテナコイル（Ｌ）１１１と、共振コンデンサ（Ｃ）１１２と、抵抗（Ｒ）１１３を有する。
インダクタンスＬは、アンテナコイル（Ｌ）１１１の径や巻き数によって決定される。キャパシタンスＣ、抵抗ＲについてはＬの寄生容量・抵抗値を含む。

このデータ送受信部１１０の回路において、
アンテナの共振周波数は、下式（式２）によって表すことができる。

・・・（式２）

上記式（式２）において、Ｌはアンテナコイル（Ｌ）１１１によって一意に決まるため，Ｃの値を変えることによって共振周波数ｆ_０を決定する。前述のようにキャリア周波数を１３．５６ＭＨｚとした通信を行うため、ｆ_０＝１３．５６ＭＨｚに調整する。すなわちＬとＣは一つの設計値に決定する。

図９に示すデータ操受信部１１０の回路において、Ｑ値（クオリティファクタ）は、下式（式３）により計算できる。

・・・（式３）

Ｌはアンテナコイル（Ｌ）１１１によって決定しており，ｆ_０も例えば前述のように１３．５６ＭＨｚなどと決定していることから、キャパシタンスＣ、または抵抗Ｒを変化させることによりＱ値（クオリティファクタ）が調整可能となる。

例えば、Ｑ＝２０に調整したい場合は、上記式（式３）に、Ｑ＝２０を代入して、
Ｒ＝（１／１０）πｆ_０Ｌ
として算出されたＲ値を抵抗（Ｒ）１１３の抵抗値として設定すればよい。

抵抗の調整の具体的な回路構成例としては、例えば図１０に示すような構成がある。すなわち、図１０に示すデータ送受信部１１０のＡＢ区間にトランジスタ３２１を抵抗１１３に直列接続する構成である。

Ｑ値調整部１５１は、前述したＡＧＣ制御信号に基づいてＳＮ比を算出し、さらに、予め規定したアルゴリズムに従って算出ＳＮ比に基づいてＱ値の設定値を決定する。このアルゴリズムについては後述する。

さらに、決定したＱ値を実現するための抵抗値Ｒｘを前述の式（式３）に従って算出する。その後、図１０に示すデータ送受信部１１０のＡＢ区間の抵抗値を算出抵抗値Ｒｘとなるようにトランジスタ３２１に対する制御信号を生成して、これをＱ値調整信号としてＱ値調整部１５１から出力する。
このようにして、データ送受信部１１０のＱ値の制御が行われる。

なお、データ送受信部のＱ値制御構成としては、図１０に示すような構成に限らず、様々な構成が可能である。
例えば図１１に示すように、データ送受信部１１０に、複数の異なる抵抗値（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）を持つ抵抗３３１，３３２，３３３と、これらの抵抗に直列接続したスイッチ３４１，３４２，３４３を設定する。すなわち、データ送受信部１１０を抵抗の選択切り替え回路を持つ構成とする。

このデータ送受信部１１０構成に対して、Ｑ値調整部１５１はスイッチ３４１〜３４３の開閉処理を行うための制御信号を出力する。この制御により、データ送受信部１１０の抵抗Ｒの値を変更してＱ値調整を行うことができる。

さらに、前述したようにＱ値制御のためには抵抗ＲのみならずキャパシタンスＣの変更も有効である。
従って、図１２に示すように、抵抗の選択切り替え回路にさらに、コンデンサの切り替え回路を持つ構成としてもよい。
図１２に示すように、データ送受信部１１０に、異なるキャパシタンスＣ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）を持つ複数のコンデンサ３５１，３５２，３５３と、これらのコンデンサに直列接続したスイッチ３６１，３６２，３６３を設定する。

このデータ送受信部１１０構成に対して、Ｑ値調整部１５１はスイッチ３４１〜３４３、スイッチ３６１〜３６３の開閉処理を行うための制御信号を出力する。この制御により、データ送受信部１１０の抵抗ＲとコンデンサＣの値を変更してＱ値調整を行うことができる。

［４．具体的なＱ値調整アルゴリズムについて］
次に、図１３以下を参照して、本発明の通信装置が実行する具体的なＱ値調整アルゴリズムについて説明する。
なお、以下に説明するＱ値調整アルゴリズムは、例えば図５に示す通信装置の制御部１７１が予めメモリ１７２に格納されたプログラムに従ってＱ値制御部１５１等の制御を行って実行する。

（４−１．Ｑ値調整アルゴリズム例１）
まず、図１３を参照して、算出したＳＮ比に応じて段階的にＱ値を変更するアルゴリズムについて説明する。
Ｑ値調整部１５１は、例えば図１３に示すテーブルに従ったＱ値調整処理を実行する。図１３に示すテーブルは、ＳＮ比とＱ値の対応テーブルである。例えばメモリ１７２に格納されている。
ＳＮ比は、Ｑ値調整部１５１が、入力ＡＧＣ制御信号に応じて算出したＳＮ比である。
Ｑ値は、算出したＳＮヒに応じてデータ送受信部１１０に設定するＱ値を示している。

図１３に示すテーブルは、以下のＳＮ比とＱ値の対応データを持つ。
（１）ＳＮ比：（設定Ａ）≦ＳＮ比＜（設定Ａ＋１０ｄＢ）→Ｑ値：４０
（２）ＳＮ比：（設定Ａ＋１０ｄＢ）≦ＳＮ比＜（設定Ａ＋２０ｄＢ）→Ｑ値：３０
（３）ＳＮ比：（設定Ａ＋２０ｄＢ）≦ＳＮ比＜（設定Ａ＋３０ｄＢ）→Ｑ値：２０
（４）ＳＮ比：（設定Ａ＋３０ｄＢ）≦ＳＮ比→Ｑ値：１０
なお、設定Ａは、例えばシステムのＳＮ比許容最小値である。

Ｑ値調整部１５１は、復調部１４４が受信信号に応じて生成したＡＧＣ制御信号を入力し、前述した処理に従って受信信号のＳＮ比を算出する。
算出したＳＮ比が図１３に示すテーブルの（１）〜（４）のいずれに該当するかを判定し、該当するエントリに設定されたＱ値を目標Ｑ値として設定し、その目標Ｑ値に調整するためのＱ値調整信号を生成してデータ送受信部１１０に出力する。Ｑ値調整信号は、先に図９〜図１２を参照して説明したように例えば抵抗ＲやキャパシタンスＣの調整信号である。

例えば、ＳＮ比が、
（２）ＳＮ比：（設定Ａ＋１０ｄＢ）≦ＳＮ比＜（設定Ａ＋２０ｄＢ）
この範囲にある場合は、
Ｑ値＝３０とするためのＱ値調整信号を生成してデータ送受信部１１０に出力する。
その後、ＳＮ比が、
（１）ＳＮ比：（設定Ａ）≦ＳＮ比＜（設定Ａ＋１０ｄＢ）
この範囲の値に変化した場合は、
Ｑ値＝４０とするためのＱ値調整信号を生成してデータ送受信部１１０に出力する。
このように、Ｑ値調整部１５１は、予め設定されたＳＮ比とＱ値対応データに従って、算出したＳＮ比に応じて段階的にＱ値を調整する。

先に図３、図４を参照して説明したように、Ｑ値を高くすれば共振が鋭く急峻な周波数特性となるが、図３のような波形歪みが発生しやすくなるという問題が発生する。一方、Ｑ値を低くすれば周波数特性はフラットに近づき、波形歪みは改善される。しかし、キャリアのレベルが落ちＳＮの悪化につながる。

図１３に示すテーブルにおいて、例えば、
（１）ＳＮ比：（設定Ａ）≦ＳＮ比＜（設定Ａ＋１０ｄＢ）
このエントリは、システムの許容する最小のＳＮ比（設定Ａ）以上であるが、（設定Ａ＋１０ｄＢ）未満のＳＮ比であり、決して良好なＳＮ比ではない状態である。このようなＳＮ比の状態の場合は、Ｑ値を高く（Ｑ＝４０）として、共振を鋭くして急峻な周波数特性が得られる設定とする。

一方、図１３に示すテーブルにおいて、例えば、
（４）ＳＮ比：（設定Ａ＋３０ｄＢ）≦ＳＮ比→Ｑ値：１０
このエントリは、良好なＳＮ比が得られている状態である。このようなＳＮ比の状態の場合は、Ｑ値を低く（Ｑ＝１０）として、周波数特性をフラットにして波形歪みを少なくする設定とする。

このようにＱ値をＳＮ比に応じて段階的に変更することで、通信状態を最適に保持して良好な通信を行うことが可能となる。
なお、図１３に示すテーブルのエントリ（１）に示す設定Ａ未満のＳＮ比が計測された場合は、通信エラー状態と判定され警告、あるいはパケット再送信要求の送信処理などのエラー対応が実行されることになる。

（４−２．Ｑ値調整アルゴリズム例２）
次に、図１４を参照して、図１３に示すテーブルとは異なる設定のテーブルを利用した例について説明する。この例も、算出ＳＮ比に応じて段階的にＱ値を変更するアルゴリズムである。

Ｑ値調整部１５１は、図１４に示すテーブルに従ったＱ値調整処理を実行する。図１４に示すテーブルは、ＳＮ比とＱ値の対応テーブルである。例えばメモリ１７２に格納されている。
ＳＮ比は、Ｑ値調整部１５１が、入力ＡＧＣ制御信号に応じて算出したＳＮ比である。
Ｑ値は、算出したＳＮヒに応じてデータ送受信部１１０に設定するＱ値を示している。

図１４に示すテーブルは、以下のＳＮ比とＱ値の対応データを持つ。
（１）ＳＮ比：（設定Ｂ−２０ｄＢ）≦ＳＮ比＜（設定Ｂ−１０ｄＢ）→Ｑ値：設定Ｃ＋１０
（２）ＳＮ比：（設定Ｂ−１０ｄＢ）≦ＳＮ比＜（設定Ｂ）→Ｑ値：設定Ｃ＋５
（３）ＳＮ比：（設定Ｂ）≦ＳＮ比＜（設定Ｂ＋１０ｄＢ）→Ｑ値：設定Ｃ
（４）ＳＮ比：（設定Ｂ＋１０ｄＢ）≦ＳＮ比＜（設定Ｂ＋２０ｄＢ）→Ｑ値：設定Ｃ−５
（５）ＳＮ比：（設定Ｂ＋２０ｄＢ）≦ＳＮ比→Ｑ値：設定Ｃ−１０
なお、設定Ｂは、例えばシステムのＳＮ比初期計測値、
設定Ｃはシステムの初期設定Ｑ値である。

Ｑ値調整部１５１は、復調部１４４が受信信号に応じて生成したＡＧＣ制御信号を入力し、前述した処理に従って受信信号のＳＮ比を算出する。
算出したＳＮ比が図１３に示すテーブルの（１）〜（５）のいずれに該当するかを判定し、該当するエントリに設定されたＱ値を目標Ｑ値として設定し、その目標Ｑ値に調整するためのＱ値調整信号を生成してデータ送受信部１１０に出力する。Ｑ値調整信号は、先に図９〜図１２を参照して説明したように例えば抵抗ＲやキャパシタンスＣの調整信号である。

例えば、ＳＮ比が、
（２）ＳＮ比：（設定Ｂ−１０ｄＢ）≦ＳＮ比＜（設定Ｂ）
この範囲にある場合は、
Ｑ値＝Ｃ＋５とするためのＱ値調整信号を生成してデータ送受信部１１０に出力する。
その後、ＳＮ比が、
（１）ＳＮ比：（設定Ｂ−２０ｄＢ）≦ＳＮ比＜（設定Ｂ−１０ｄＢ）
この範囲の値に変化した場合は、
Ｑ値＝Ｃ＋１０とするためのＱ値調整信号を生成してデータ送受信部１１０に出力する。
このように、Ｑ値調整部１５１は、予め設定されたＳＮ比とＱ値対応データに従って、算出したＳＮ比に応じて段階的にＱ値を調整する。

このようにＱ値をＳＮ比に応じて段階的に変更することで、通信状態を最適に保持して良好な通信を行うことが可能となる。
なお、図１４に示すテーブルのエントリ（１）に示す設定Ｃ−２０ｄＢ未満のＳＮ比が計測された場合は、通信エラー状態と判定され警告、あるいはパケット再送信要求の送信処理などのエラー対応が実行されることになる。

（４−３．Ｑ値調整アルゴリズム例３）
次に、図１５に示すフローチャートを参照して、１つのＳＮ比閾値（Ｐ）を適用して、ＳＮ比閾値（Ｐ）より大きいＳＮ比が得られている場合とＳＮ比閾値（Ｐ）未満のＳＮ比が得られている場合とで異なるＱ値制御を行うアルゴリズムについて説明する。

図１５に示すフローチャートは、例えば図５に示す通信装置の制御部１７１が予めメモリ１７２に格納されたプログラムに従ってＱ値制御部１５１等の制御を行って実行する処理である。

まず、ステップＳ１０１において、パケットを受信する。このステップは、図５に示す通信装置のデータ送受信部１１０を介して受信されたパケットが、受信信号処理部１４０において処理されるステップである。

次に、ステップＳ１０２において、ＳＮ比の算出処理を実行する。これは、Ｑ値調整部１５１の処理である。Ｑ値調整部１５１は、復調部１４４が受信信号に応じて生成したＡＧＣ制御信号を入力し、前述した処理に従って受信信号のＳＮ比を算出する。

次に、ステップＳ１０３において、Ｑ値調整部１５１は、算出したＳＮ比と予め設定したＳＮ比閾値（Ｐ）との比較を行う。ＳＮ比閾値（Ｐ）は、例えばシステムのＳＮ比許容最小値＋２０ｄＢ程度のＳＮ比である。
ＳＮ比＞閾値Ｐ
上記式が成立する場合は、ステップＳ１０４に進み、上記式が成立しない場合は、ステップＳ１０５に進む。

ステップＳ１０３の判定処理において、
ＳＮ比＞閾値Ｐ
上記式が成立すると判定した場合は、比較的良好な通信状態にあることを意味する。この場合は、ステップＳ１０４に進み、Ｑ値を予め決定した規定値Ｘだけ小さくする処理を実行する。具体的には先に図９〜図１２を参照して説明したようにデータ送受信部１１０の抵抗の抵抗値Ｒ、またはコンデンサのキャパシタンスＣを変更する処理を実行してデータ送受信部１１０のＱ値をＸだけ小さくする。Ｘは例えば５ｄＢ、１０ｄＢ等の予め規定した値である。
この処理により、波形歪みを改善することが可能となる。

一方、ステップＳ１０３の判定処理において、
ＳＮ比＞閾値Ｐ
上記式が成立しないと判定した場合は、比較的、状況の悪い通信状態にあることを意味する。この場合は、ステップＳ１０５に進み、Ｑ値を予め決定した規定値Ｘだけ大きくする処理を実行する。具体的には先に図９〜図１２を参照して説明したようにデータ送受信部１１０の抵抗の抵抗値Ｒ、またはコンデンサのキャパシタンスＣを変更する処理を実行してデータ送受信部１１０のＱ値をＸだけ大きくする。
この処理により、共振を鋭くして急峻な周波数特性が得られる設定となりＳＮの改善が期待できる。

ステップＳ１０４またはステップＳ１０５のＱ値調整処理が完了するとステップＳ１０６に進み、Ｑ値の値要請を完了する。その後は、通信終了まで、ステップＳ１０１〜Ｓ１０６の処理を繰り返す。
通信過程においてＳＮ比は随時変化するため、その変化に応じて、ステップＳ１０４のＱ値のアップ処理、または、ステップＳ１０５のＱ値のダウン処理が実行されることになる。

この処理を継続的に実行することで、ＳＮ比は、ＳＮ比閾値（Ｐ）近傍で制御されることになる。ＳＮ比閾値（Ｐ）は前述したように、例えばシステムのＳＮ比許容値＋２０ｄＢ程度のＳＮ比であり、通信エラーの発生可能性が低い良好な通信が得られる状態が維持されることになる。

（４−４．Ｑ値調整アルゴリズム例４）
次に、図１６に示すフローチャートを参照して、１つのＳＮ比閾値（α）を適用して、ＳＮ比閾値（α）より大きいＳＮ比が得られている場合とＳＮ比閾値（α）未満のＳＮ比が得られている場合とで異なるＱ値制御を行い、かつ、エラー検出がなされた場合に通信不能通知等のエラー対応処理実行するアルゴリズムについて説明する。

図１６に示すフローチャートは、例えば図５に示す通信装置の制御部１７１が予めメモリ１７２に格納されたプログラムに従ってＱ値制御部１５１等の制御を行って実行する処理である。

まず、ステップＳ２０１において、パケットを受信する。このステップは、図５に示す通信装置のデータ送受信部１１０を介して受信されたパケットが、受信信号処理部１４０において処理されるステップである。

次に、ステップＳ２０２において、復調部１４４における受信データの解析によるエラーの有無を判定する。エラーが検出されない場合はＱ値調整を実行する必要がないと判断し処理を終了する。

エラーが検出された場合はステップＳ２０３に進む。
ステップＳ２０３では、Ｑ値調整部１５１において、復調部１４４からＡＧＣ制御信号を入力し、前述した処理に従って受信信号のＳＮ比を算出し、算出したＳＮ比と予め設定したＳＮ比閾値（α）との比較を行う。ＳＮ比閾値（α）は、例えばシステムのＳＮ比許容最小値である。
ＳＮ比＞閾値α
上記式が成立する場合は、ステップＳ２０４に進み、上記式が成立しない場合は、ステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０３の判定処理において、
ＳＮ比＞閾値α
上記式が成立すると判定した場合は、比較的良好な通信状態にあることを意味する。この場合は、ステップＳ２０４に進み、Ｑ値を予め決定した規定値Ｘだけ小さくする処理を実行する。具体的には先に図９〜図１２を参照して説明したようにデータ送受信部１１０の抵抗の抵抗値Ｒ、またはコンデンサのキャパシタンスＣを変更する処理を実行してデータ送受信部１１０のＱ値をＸだけ小さくする。
この処理により、波形歪みを改善することが可能となる。

さらに、ステップＳ２０５において受信データのエラーの有無を検証する。
エラーが検出されない場合は、良好な通信が実行されていることを意味し、Ｑ値調整処理を終了する。
一方、エラーが検出された場合は、ステップＳ２０６に進む。
ステップＳ２０６では、再度、ＳＮ比と予め設定したＳＮ比閾値（α）との比較を行う。
ＳＮ比＞閾値α
上記式が成立している場合は、波形歪みを改善するに十分なＱ値の低減がなされなかったことによりエラーが発生したと推定される。この場合は、ステップＳ２０４に戻り、再度、Ｑ値をＸだけ小さくし、ステップＳ２０４以下の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ２０６において、
ＳＮ比＞閾値α
上記式が成立しないと判定した場合は、Ｑ値制御には直接関係しない原因でエラーが発生したと考えられる。この場合は、ステップＳ２０７に進む。
ステップＳ２０７では、エラー状態と判定し、警告、あるいはパケット再送信要求の送信処理などのエラー対応が実行されることになる。

ステップＳ２０３の判定処理において、
ＳＮ比＞閾値α
上記式が成立しないと判定した場合は、比較的、状況の悪い通信状態にあることを意味する。この場合は、ステップＳ２０８に進み、Ｑ値を予め決定した規定値Ｘだけ大きくする処理を実行する。具体的には先に図９〜図１２を参照して説明したようにデータ送受信部１１０の抵抗の抵抗値Ｒ、またはコンデンサのキャパシタンスＣを変更する処理を実行してデータ送受信部１１０のＱ値をＸだけ大きくする。
この処理により、共振を鋭くして急峻な周波数特性が得られる設定となりＳＮの改善が期待できる。

さらに、ステップＳ２０９において、再度、
ＳＮ比＞閾値α
上記式の成立の有無を判定する。上記式が成立しないと判定した場合は、再度ステップＳ２０８に進み、Ｑ値を予め決定した規定値Ｘだけ大きくする処理を実行する。
ステップＳ２０８〜Ｓ２０９は、
ＳＮ比＞閾値α
上記式が成立するまで繰り返される。

ステップＳ２０９において、
ＳＮ比＞閾値α
上記式が成立したと判定すると、さらに、ステップＳ２１０において受信データのエラーの有無を検証する。
エラーが検出されない場合は、良好な通信が実行されていることを意味し、Ｑ値調整処理を終了する。
一方、エラーが検出された場合は、ステップＳ２０７に進む。
ステップＳ２０７では、エラー状態と判定し、警告、あるいはパケット再送信要求の送信処理などのエラー対応が実行されることになる。

本処理例は、Ｑ値調整処理後にエラーの有無の判定を実行し、エラーが発生しておりＱ値調整によりエラー解消が期待される場合は、再度Ｑ値調整を実行し、Ｑ値調整によるエラー解消が期待されない場合は、Ｑ値調整を終了してエラー対応処理、例えば警告の通知やパケットの再送要求などの処理を行うものである。

（４−５．Ｑ値調整アルゴリズム例５）
次に、図１７に示すフローチャートを参照して、２つのＳＮ比閾値（Ｕ，Ｖ）を適用して、算出された現状のＳＮ比が、
Ｕ＜ＳＮ比＜Ｖ
上記式を満足する場合は、Ｑ値調整を実行せず、上記式を満たさない場合にＱ値調整を行うアルゴリズムについて説明する。

図１７に示すフローチャートは、例えば図５に示す通信装置の制御部１７１が予めメモリ１７２に格納されたプログラムに従ってＱ値制御部１５１等の制御を行って実行する処理である。

まず、ステップＳ３０１において、パケットを受信する。このステップは、図５に示す通信装置のデータ送受信部１１０を介して受信されたパケットが、受信信号処理部１４０において処理されるステップである。

次に、ステップＳ３０２において、ＳＮ比の算出処理を実行する。これは、Ｑ値調整部１５１の処理である。Ｑ値調整部１５１は、復調部１４４が受信信号に応じて生成したＡＧＣ制御信号を入力し、前述した処理に従って受信信号のＳＮ比を算出する。

次に、ステップＳ３０３において、Ｑ値調整部１５１は、算出したＳＮ比と予め設定したＳＮ比閾値（Ｕ，Ｖ）との比較を行う。ＳＮ比閾値（Ｕ，Ｖ）によって規定されるＳＮ比＝Ｕ〜Ｖは、例えばシステムのＳＮ比許容範囲を示す。
閾値Ｕ＜ＳＮ比＜閾値Ｖ
上記式が成立する場合は、ステップＳ３０５に進み、上記式が成立しない場合は、ステップＳ３０４に進む。

ステップＳ３０３の判定処理において、
ＳＮ比＞閾値Ｐ
上記式が成立すると判定した場合は、良好な通信状態にあることを意味する。この場合は、ステップＳ３０５に進み、Ｑ値一次調整を終了する。

一方、ステップＳ３０３の判定処理において、
ＳＮ比＞閾値Ｐ
上記式が成立しないと判定した場合は、比較的、状況の悪い通信状態にあることを意味する。この場合は、ステップＳ３０４に進み、Ｑ値の一次調整処理を実行する。例えば前述のアルゴリズム１〜３（図１３〜図１５）に従ったＱ値調整をＱ値一次調整処理として実行し、ステップＳ３０５に進み、Ｑ値一次調整を終了する。

ステップＳ３０５のＱ値一次調整完了後は、ステップＳ３０６において受信データのエラー監視処理を行う。
ステップＳ３０６において、エラーが検出されない場合は処理を終了する。
ステップＳ３０６において、エラーが検出された場合は、ステップＳ３０７に進む。

ステップＳ３０７では、Ｑ値二次調整処理を実行する。このＱ値二次調整処理は、前述のアルゴリズム４（図１６）を適用した処理として実行する。この処理を最終処理として実行して処理を終了する。

このフローに従えば、計測したＳＮ比が、予め設定したＳＮ比許容範囲Ｕ〜Ｖに設定されている場合は、Ｑ値調整を実行せず、ＳＮ比許容範囲Ｕ〜Ｖに該当していない場合にのみＱ値一次調整（ステップＳ３０４）が行われる。このＱ値一次調整は、エラーの有無を考慮しないＱ値調整である。
その後、エラーが検出された場合にのみ二次的なＱ値調整がステップＳ３０７において実行される。
この二段階のＱ値調整においてもエラーが解消しない場合は、エラー対応処理（図１６のフローのステップＳ２０７）が実行されることになる。

以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。

また、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。

以上、説明したように、本発明の一実施例構成によれば、無線通信による受信信号から受信情報の検出処理を実行する構成において、受信信号処理部が生成するゲイン制御信号に基づいて受信信号のＳＮ比を算出し、算出したＳＮ比に応じてデータ受信部のＱ値（クオリティファクタ）を調整する。具体的にはパケットのプリアンブル部に対応するＡＧＣ制御信号とパケット非受信期間のノイズ信号受信期間におけるＡＧＣ制御信号との比率に応じてＳＮ比を算出し、算出したＳＮ比に応じてＱ値を低下または上昇させるＱ値調整処理を実行する。この構成により、所定のＳＮ比を維持しながらＱ値制御による波形歪みの解消が行われ良好な通信が可能となる。

１０ リーダライタ
１１ 検出回路
２０ トランスポンダ
２１ 検出回路
１１０ データ送受信部
１１１ アンテナコイル
１１２ 共振コンデンサ
１１３ 抵抗
１２０ 送信信号生成部
１２１ 変調部
１２２ キャリア信号
１２３ ミキサ
１２４ 送信アンプ
１４０ 受信信号処理部
１４１ 検波部
１４２ 増幅部
１４３ Ａ／Ｄ変換部
１４４ 復調部
１５１ Ｑ値調整部
１７１ 制御部
１７２ メモリ
２０１ パケット受信領域
２０２ ノイズ受信領域
２１１ 受信パケット対応ゲイン制御信号
２１２ ノイズ対応ゲイン制御信号
３２１ トランジスタ
３３１〜３３３ 抵抗
３４１〜３４３ スイッチ
３５１〜３５３ コンデンサ
３６１〜３６３ スイッチ

Claims (8)

1. 無線通信によるデータ受信を行う共振回路を有するデータ受信部と、
   前記データ受信部の受信信号を解析して受信データを取得する受信信号処理部と、
   前記受信信号処理部が受信信号レベルに応じて生成するゲイン制御信号を入力し、該ゲイン制御信号に応じて受信信号のＳＮ比を算出し、算出ＳＮ比と予め設定した閾値との比較処理を行ない、比較結果に応じて前記データ受信部の共振回路のＱ値（クオリティファクタ）を調整するＱ値調整部と、
   を有する通信装置。
2. 前記Ｑ値調整部は、
   前記受信信号処理部から入力するパケット受信期間のゲイン制御信号と、パケット非受信期間のゲイン制御信号との信号レベルの比率に基づいて、受信信号のＳＮ比を算出する請求項１に記載の通信装置。
3. 前記Ｑ値調整部は、
   前記パケット受信期間のゲイン制御信号を、パケットの構成部であるプリアンブル部のゲイン制御信号から取得する請求項２に記載の通信装置。
4. 前記Ｑ値調整部は、
   予め保持したＳＮ比とＱ値との対応関係データを適用して、算出ＳＮ値から調整目標としてのＱ値を決定する請求項１に記載の通信装置。
5. 前記Ｑ値調整部は、
   前記算出ＳＮ比と予め保持したＳＮ比閾値とを比較し、
   算出ＳＮ比が前記ＳＮ比閾値より大きい場合は、Ｑ値を小さくするＱ値調整処理を実行し、
   算出ＳＮ比が前記ＳＮ比閾値以下の場合は、Ｑ値を大きくするＱ値調整処理を実行する請求項１に記載の通信装置。
6. 前記Ｑ値調整部は、
   前記算出ＳＮ比が、予め設定したＳＮ比許容範囲内にあるか否かを判定し、
   算出ＳＮ比がＳＮ比許容範囲内にない場合に、Ｑ値を変更するＱ値調整処理を実行する請求項１に記載の通信装置。
7. 前記通信装置は、さらに、
   前記Ｑ値調整部によるＱ値調整後に受信データのエラーが検出された場合、エラー対応処理を実行する制御部を有する請求項１〜６いずれかに記載の通信装置。
8. 通信装置において実行する通信制御方法であり、
   共振回路を有するデータ受信部が、無線通信によるデータ受信を行うデータ受信ステップと、
   受信信号処理部が、前記データ受信部の受信信号を解析して受信データを取得する受信信号処理ステップと、
   Ｑ値調整部が、前記受信信号処理部が受信信号レベルに応じて生成するゲイン制御信号を入力するステップと、
   前記Ｑ値調整部が、前記ゲイン制御信号に応じて受信信号のＳＮ比を算出し、算出ＳＮ比と予め設定した閾値との比較処理を行ない、比較結果に応じて前記データ受信部の共振回路のＱ値（クオリティファクタ）を調整するＱ値調整ステップと、
   を有する通信装置制御方法。