JP3931808B2 - 通信システムの質問器、及び応答器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、質問器間、及び質問器と応答器間で情報の送受信を行う通信システムで利用される通信システムの質問器及び応答器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の質問器が近接して設置され、各質問器は他の質問器及びホストと有線で接続、制御され、近接する移動体（応答器に対応するもの）を検知、識別する移動体検出システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、複数の質問器及び応答器が設置される場合に、複数の質問器が所定の応答器に向けて同時に通信する場合に起こり得る干渉を防止するため、各質問器が異なる周波数を利用して応答器と通信する通信システムもよく知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−６８３３０号公報
【特許文献２】
特許第２６２４８１５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、各質問器間を有線のネットワークで接続した場合、配線が面倒であるため、設置場所が限定され、増設も容易ではなく、且つ、配線がいたるところに張り巡らされるため、配線が目立ち美的感覚に乏しいものになっていた。これを解消するため、質問器と応答器間の通信と同様に、質問器間の通信も無線で行うことが考えられるが、このような場合、質問器間の通信と、質問器間と応答器間の通信とが、互いに干渉する問題が発生することが想定される。
【０００６】
そこで、本発明は、質問器間の通信、及び質問器と応答器間の通信の両方を無線で行っても、夫々が互いに干渉することがない通信システムの質問器、及び応答器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の通信システムの質問器は、複数の質問器の何れかは応答器に対して主搬送波を送信し、応答器は受信した前記主搬送波を応答情報信号で変調して反射波として返信するとともに、各前記質問器は他の質問器へ交信波を送信する通信システムの質問器であって、他の質問器へ送信する送信情報で前記応答情報信号とは周波数帯域の異なる送信情報信号を生成する送信情報信号生成手段と、前記送信情報信号生成手段からの送信情報信号で主搬送波を変調して送信情報信号変調波を生成する主搬送波変調手段と、前記主搬送波変調手段からの前記主搬送波及び前記送信情報信号変調波を含む交信波を送信する送信手段と、前記応答器において応答情報信号で変調がなされた反射波を受信し、他の質問器からの交信波を受信する受信手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１によると、応答器によって主搬送波を変調する応答情報信号とは周波数帯域の異なる送信情報信号を生成するようにしているため、質問器間の通信、及び質問器と応答器間の通信が互いに干渉することがなくなって、両方の通信を同時に行うことが可能となる。また、質問器から他の質問器へ送る送信情報信号の変調に質問器が応答器に対して送信する主搬送波を利用する構成にしているため、質問器の装置構成が簡単になるという利点がある。
【０００９】
請求項２に記載の通信システムの質問器は、請求項１に記載の通信システムの質問器において、前記送信情報信号の周波数が前記応答情報信号の周波数より大きくなるように設定されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２によると、送信情報信号の周波数が応答情報信号の周波数より大きくなるように設定するため、送信情報信号の周波数が応答情報信号の周波数より小さくなるように設定する場合に比べ、応答情報信号の周波数を小さくすることができるので、応答器での消費電力を小さく抑えることが可能な質問器を提供できる。
【００１１】
請求項３に記載の通信システムの質問器は、請求項１又は請求項２に記載の通信システムにおいて、前記受信手段が受信した受信波を前記主搬送波変調手段からの信号により復調する受信波復調手段と、前記受信波復調手段からの信号のうち前記応答器からの応答情報信号のみを通過させる第１フィルタ手段と、前記受信波復調手段からの信号のうち前記他の質問器からの送信情報信号のみを通過させる第２フィルタ手段と、をさらに備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３によると、応答器からの応答情報信号のみを通過させる第１フィルタ手段と他の質問器からの送信情報信号のみを通過させる第２フィルタ手段とを質問器が備えているため、他の質問器からの送信情報信号変調波を取り出して、それに含まれる情報を取得することが可能であるとともに、応答器からの反射波を取り出して、それに含まれる情報を取得することが可能になる。
【００１３】
請求項４に記載の通信システムの応答器は、請求項１に記載の質問器へ送信する応答情報で前記送信情報信号とは周波数帯域の異なる応答情報信号を生成する応答情報生成手段と、前記質問器から送信される主搬送波を前記応答情報信号で変調して反射波として返信する主搬送波反射手段と、を備える応答器であって、前記応答情報信号の周波数が前記送信情報信号の周波数より小さくなるように設定されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４によると、応答情報信号の周波数が送信情報信号の周波数より小さくなるように設定するため、応答情報信号の周波数が送信情報信号の周波数より大きくなるように設定する場合に比べ、応答情報信号の周波数を小さくすることができるので、応答器での消費電力を小さく抑えることが可能になる。また、既に稼動しているバックスキャッタシステムなどに応答器を新規追加する場合など、応答器側の設定を行うだけでよく、質問器側の設定を変えずに前述した効果を得たい場合に容易に行うことができる。
【００１５】
請求項５に記載の通信システムの質問器は、複数の質問器の何れかは応答器に対して主搬送波を送信し、応答器は受信した前記主搬送波を応答情報信号で変調して反射波として返信するとともに、各前記質問器は他の質問器へ交信波を送信する通信システムの質問器であって、他の質問器へ送信する送信情報で送信情報信号を生成する送信情報信号生成手段と、前記送信情報信号生成手段からの送信情報信号で主搬送波を変調して送信情報信号変調波を生成する主搬送波変調手段と、前記主搬送波変調手段からの前記主搬送波、及び周波数領域上で当該主搬送波の両側に発生する前記送信情報信号変調波の側波帯の一方のみの側波帯を通過させるフィルタ手段と、前記フィルタ手段からの前記主搬送波及び前記側波帯を交信波として送信する送信手段と、前記応答器において変調がなされた反射波を受信し、他の質問器からの交信波を受信する受信手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項５によると、主搬送波と送信情報信号変調波の側波帯の一方のみとを通過させるフィルタ手段を備えているため、質問器間の通信、及び質問器と応答器間の通信を同時に行うことが可能になる。また、質問器から他の質問器へ送る送信情報信号の変調に質問器が応答器に対して送信する主搬送波を利用する構成にしているため、質問器の装置構成が簡単になるという利点がある。
【００１７】
請求項６に記載の通信システムの質問器は、請求項５に記載の通信システムの質問器において、前記受信手段が受信した受信波のうち前記応答器からの反射波のみを通過させる第１受信波フィルタ手段と、前記受信手段が受信した受信波のうち前記他の質問器からの交信波のみを通過させる第２受信波フィルタ手段と、をさらに備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項６によると、応答器からの反射波のみを通過させる第１受信波フィルタ手段と他の質問器からの交信波のみを通過させる第２受信波フィルタ手段とを質問器が備えているため、他の質問器からの交信波と応答器からの反射波とを同時に受信した場合であっても、夫々を確実に分離して夫々に含まれる情報を精度良く取得することが可能になる。
【００１９】
請求項７に記載の通信システムの質問器は、前記送信手段は、応答器からの反射波が他の質問器からの交信波に干渉しないように、送信する主搬送波を所定の強度に設定するようにしたことを特徴とする。
【００２０】
請求項７によると、主搬送波の強度を応答器からの反射波が他の質問器からの交信波に干渉しないような強度に設定するため、送信情報信号の周波数帯域と応答情報信号の周波数帯域とが重なるように設定してもよく、この結果、両者の周波数を小さくでき、質問器での消費電力及び応答器での消費電力の双方を小さく抑えることが可能になる。
【００２１】
請求項８に記載の通信システムの質問器は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の通信システムの質問器において、前記質問器は、他の質問器から交信波を受信しているか否かを判定する交信波受信判定手段をさらに備えており、前記送信手段は、前記交信波受信判定手段によって前記他の質問器から交信波を受信していると判定されている間、前記交信波の送信を中止することを特徴とする。
【００２２】
請求項８によると、他の質問器からの交信波を受信している間は交信波の送信を中止するので、自身が送信する交信波と、他の質問器が送信している交信波（自身が受信している交信波）とが干渉することを防止することができ、信頼性の高い通信を実現することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
《第１の実施の形態》
以下、本発明の第１の実施の形態における通信システムについて図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
まず、第１の実施の形態における通信システムのシステム構成について図１を参照しつつ説明する。図１は、通信システムのシステム構成の一例を示す図である。
【００２５】
通信システム１は、図１に示すように、質問器２ａ、２ｂと、応答器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅとを備えている。尚、図１では、２台の質問器２ａ、２ｂ、５台の応答器３ａ〜３ｅを図示しているが、夫々の台数は通信システムの規模や使用環境によって任意に設定することが可能である。
【００２６】
質問器２ａ、２ｂと応答器３ａ〜３ｅ間の通信の概略は次のようなものである。質問器２ａ、２ｂは、主搬送波及び送信情報信号変調波（送信情報から生成された送信情報信号で主搬送波を変調して生成される送信情報信号変調波）を含む交信波を送信する。応答器３ａ〜３ｅのうち交信波を受信した応答器は、交信波に含まれる主搬送波を、質問器へ応答する応答情報（例えば、受信要求、応答器を識別するための識別情報など）を含んだ応答情報信号で変調して反射波として返信する。質問器２ａ、２ｂのうち交信波を送信した質問器が応答器３ａ〜３ｅから反射波を受信すると、反射波から応答情報信号を取り出す。尚、交信波に含まれる送信情報信号変調波の成分に対しても応答情報信号で変調されて反射波として返信されるが、これは強度が小さいため質問器２ａ、２ｂでは無視される。
【００２７】
質問器２ａ、２ｂ間の通信の概略は次のようなものである。質問器２ａ、２ｂは、主搬送波及び送信情報信号変調波を含む交信波を送信する。交信波を送信した質問器２ａ、２ｂと他の質問器（交信波を送信した質問器２ａ、２ｂと通信可能エリア内にある質問器）は、交信波を受信し、受信した交信波に含まれる送信情報信号を取り出し、送信情報を取得する。
【００２８】
以下、図１に一例を示す通信システム１を構成する質問器２ａ、２ｂ、及び応答器３ａ〜３ｅの電気的構成を順に図面を参照しつつ説明する。
【００２９】
まず、質問器２ａの電気的構成について図２及び図３を参照しつつ説明する。図２は、質問器２ａの電気的構成を示すブロック図である。また、図３は、図２を構成する一部の装置から出力される信号の概略を説明するための図である。尚、質問器２の電気的構成は質問器２ａと実質的に同様であり、質問器２ａの説明が適用できるため詳細は省略する。
【００３０】
質問器２ａは、図２に示すように、副搬送波発振器２１、送信情報変調器２２、主搬送波発振器２３、主搬送波変調器２４、電力増幅器２５、サーキュレータ２６、低雑音増幅器（Low Noise Amplifier：ＬＮＡ）２７、受信波フィルタ２８、受信波復調器２９、フィルタ３０、増幅器３１、ＡＤコンバータ３２、フィルタ３３、増幅器３４、ＡＤコンバータ３５、信号処理回路３６、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）３７、コントローラ３８、及びアンテナ３９を備えている。
【００３１】
副搬送波発振器２１は、周波数ｆｓｃａの副搬送波を発振し、発振した副搬送波を送信情報変調器２２へ出力する。尚、質問器２ｂが備える副搬送波発振器が発振する副搬送波の周波数も周波数ｆｓｃａに設定している。
【００３２】
送信情報変調器２２は、送信情報（例えば、直接、応答器３ａ〜３ｅから受け取った応答情報や例えば質問器２ｂから受け取った応答器３ａ〜３ｅの応答情報、最初に応答器３ａ〜３ｃを受け取った質問器を識別するための識別情報など）で、副搬送波発振器２１から入力された副搬送波を変調して送信情報変調波（送信情報信号）を生成し、送信情報信号を主搬送波変調器２４へ出力する。この送信情報変調器２２から出力される送信情報信号４１は、図３（ａ）に概略を示すように、周波数ｆｓｃａとその両側の側波帯とからなる。尚、送信情報変調器２２が、送信情報信号生成手段に相当する。
【００３３】
主搬送波発振器２３は、周波数ｆｃの主搬送波を発振し、主搬送波変調器２４へ出力する。尚、質問器２ｂが備える主搬送波発振器が発振する主搬送波の周波数も周波数ｆｃに設定している。
【００３４】
主搬送波変調器２４は、送信信号変調器２２から入力された送信情報信号で、主搬送波発振器２３から入力された主搬送波を変調して送信情報信号変調波を生成し、主搬送波及び生成した送信情報信号変調波を電力増幅器２５及び受信波復調器２９の夫々へ出力する。
【００３５】
電力増幅器２５は、主搬送波変調器２４から入力された主搬送波及び送信情報信号変調波を電力増幅し、増幅後の主搬送波及び増幅後の送信情報信号変調波を含む交信波をサーキュレータ２６へ出力する。この電力増幅器２５から出力される交信波４２は、図３（ｂ）に概略を示すように、周波数ｆｃの主搬送波４２ａと、周波数ｆｃ＋ｆｓｃａの周囲に生成された上側波帯４２ｂと、周波数ｆｃ−ｆｓｃａの周囲に生成された下側波帯４２ｃと、を含んでいる。但し、上側波帯４２ｂと下側波帯４２ｃとが、送信情報信号変調波の成分である。
【００３６】
サーキュレータ２６は、電力増幅器２５から入力された交信波をアンテナ３９に伝え、又、アンテナ３９が受信した受信波をＬＮＡ２７に伝えるように出力と入力の分離を行う。アンテナ３９に伝えられた交信波がアンテナ３９から放射される。
【００３７】
ＬＮＡ２７は、サーキュレータ２６から入力された受信波を電力増幅し、増幅後の受信波を受信波フィルタ２８及びＲＳＳＩ３７へ出力する。このＬＮＡ２７から出力される増幅後の受信波４３に含まれることがあるのは、図３（ｃ）に概略を示すように、例えば、質問器２ｂから受信した交信波に含まれる周波数ｆｃの主搬送波４３ａと、例えば、質問器２ｂから受信した交信波に含まれる周波数ｆｃ＋ｆｓｃａの周囲に存在する上側波帯及び周波数ｆｃ−ｆｓｃａの周囲に存在する下側波帯からなる送信情報信号変調波４３ｂ、４３ｃと、送信情報信号変調波４３ｂ、４３ｃと重ならず、かつ、送信情報信号変調波４３ｂ、４３ｃより主搬送波４３ａに近い、応答器３ａ〜３ｅから受信した周波数ｆｓｃ＋ｆｓｃｂの周囲に存在する上側波帯及び周波数ｆｓｃ−ｆｓｃｂの周囲に存在する下側波帯からなる反射波４３ｄ、４３ｅと、である。尚、後述するように、他の質問器からの交信波の受信中は、交信波を送信しないように構成しているため、受信波に、自身が送信した交信波に含まれる主搬送波に対する応答器からの反射波と、他の質問器からの交信波とが同時に含まれることはない。
【００３８】
但し、送信情報信号変調波４３ｂ、４３ｃと反射波４３ｄ、４３ｅとが、重ならないように、質問器の副搬送波発振器によって発振される副搬送波の周波数ｆｓｃａと応答器の後述する副搬送波発振器が発振する副搬送波の周波数ｆｓｃｂとが設定されている。さらに、送信情報信号変調波４３ｂ、４３ｃより反射波４３ｄ、下側波帯４３ｅが主搬送波４３ａに近くなるように、つまり、送信情報信号の周波数が応答情報信号の周波数より高くなるように（言い換えると、応答情報信号の周波数が送信情報信号の周波数より小さくなるように）、質問器の副搬送波発振器が発振する副搬送波の周波数ｆｓｃａが応答器の後述する副搬送波発振器が発振する周波数ｆｓｃｂより高く設定されている。
【００３９】
受信波フィルタ２８は、バンドパスフィルタで構成されており、ＬＮＡ２７から入力された増幅後の受信波を受信波復調器２９へ通過させる。
【００４０】
受信波復調器２９は、受信波フィルタ２８を通過した受信波を主搬送波変調器２４から入力される主搬送波と送信情報信号変調波とで復調し、復調した信号（応答器からの応答情報信号、他の質問器からの送信情報信号）をフィルタ３０及びフィルタ３３へ出力する。
【００４１】
フィルタ３０は、バンドパスフィルタで構成されており、受信波復調器２９から入力された信号のうち応答情報信号のみを増幅器３１へ通過させる。
【００４２】
増幅器３１は、フィルタ３０を通過した応答情報信号を電力増幅し、増幅後の応答情報信号をＡＤコンバータ３２へ出力する。この増幅器３１から出力される応答情報信号４４は、図３（ｄ）に概略を示すように、周波数ｆｓｃｂの周囲に存在する。
【００４３】
ＡＤコンバータ３２は、増幅器３１から入力されたアナログの応答情報信号をデジタルの応答情報信号に変換し、変換後の応答情報信号を信号処理回路３６へ出力する。
【００４４】
フィルタ３３は、バンドパスフィルタで構成されており、受信波復調器２９から入力される信号のうち送信情報信号を増幅器３４へ出力する。
【００４５】
増幅器３４は、フィルタ３３を通過した送信情報信号を電力増幅し、増幅後の送信情報信号をＡＤコンバータ３５へ出力する。この増幅器３４から出力される送信情報信号４５は、図３（ｅ）に概略を示すように、周波数ｆｓｃａの周囲に存在する。
【００４６】
ＡＤコンバータ３５は、増幅器３４から入力されたアナログの送信情報信号をデジタルの送信情報信号に変換し、変換後の送信情報信号を信号処理回路３６へ出力する。
【００４７】
信号処理回路３６は、ＡＤコンバータ３２から入力されるデジタルの応答情報信号からそれに含まれる応答情報を取り出すとともに、ＡＤコンバータ３５から入力されるデジタルの送信情報信号からそれに含まれる送信情報を取り出す。そして、信号処理回路３６は、取り出した応答情報や送信情報に対して予め定められた処理などを行う。
【００４８】
ＲＳＳＩ３７は、ＬＮＡ２７から入力される受信波の強度を検知し、検知結果をコントローラ３８へ出力する。コントローラ３８は、ＲＳＳＩ３７による検知結果に基づいて、他の質問器によって送信された交信波を受信しているか否かを判断し（交信波受信判定手段）、交信波の受信中であると判断した場合には、自身から交信波が送信されないように制御を行う。
【００４９】
次に、応答器３ａの電気的構成について図４を参照しつつ説明する。図４は、応答器３ａの電気的構成を示すブロック図である。尚、応答器３ｂ〜３ｅの電気的構成は応答器３ａと実質的に同等であり、応答器３ａの説明が適用できるため詳細は省略する。
【００５０】
応答器３ａは、図４に示すように、変復調器５１と、デジタル回路部５２と、アンテナ５３と、を備えている。変復調器５１は、アンテナ５３が受信した交信波を復調して、デジタル回路部５２の後述するコントローラ５２ａへ出力する。また、変復調器５１は、デジタル回路部５２の後述する副搬送波変調器５２ｃで変調された応答情報信号でアンテナ５３が受信している交信波に含まれる主搬送波を変調し、この変調波が反射波としてアンテナ５３から送信される。
【００５１】
デジタル回路部５２は、コントローラ５２ａと、副搬送波発振器５２ｂと、副搬送波変調器５２ｃと、から構成されている。コントローラ５２ａは、応答器３ａの制御を司るものである。副搬送波発振器５２ｂは、周波数ｆｓｃｂの副搬送波を発振し、発振した副搬送波を副搬送波変調器５２ｃへ出力する。副搬送波変調器５２ｃは、コントローラ５２ａを介して入力される応答情報（例えば、受信要求、応答器を識別するための識別情報など）で副搬送波発振器５２ｂから入力された副搬送波を変調して応答情報変調波（応答情報信号）を生成し、生成した応答情報信号を変復調器５１へ出力する。図１０に示すように、複数の応答器からの反射波同士で混信しないように、応答情報信号はコントローラ５２によりランダムに選択されるタイムスロットで出力される。
【００５２】
上述した反射波は、周波数ｆｃの主搬送波と、周波数ｆｃ＋ｆｓｃｂの周囲に存在する上側波帯（図３（ｃ）の反射波４３ｄ参照）、及び周波数ｆｃ−ｆｓｃｂの周囲に存在する下側波帯（図３（ｃ）の反射波４３ｅ参照）を含んでいる。
【００５３】
以下、上述した通信システム１の質問器２ａが行う処理内容について図５を参照しつつ説明する。図５は、質問器２ａが行う処理内容の手順を示すフローチャートである。尚、質問器２ｂが行う処理内容の手順は質問器２ａと実質的に同様であり、質問器２ａの処理内容の説明が適用できるため詳細は省略する。
【００５４】
ステップＳ１０１において、他の質問器が送信している交信波を受信中であるか否かを判断する。具体的には、アンテナ３９、サーキュレータ２６、ＬＮＡ２７を介してＲＳＳＩ３７に入力された受信波の強度に基づいて、当該強度が予め定められた閾値以上であるか否かを判断し、閾値以上であれば他の質問器から交信波を受信中であると判断する。
他の質問器から交信波を受信中であると判断された場合には（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ステップＳ１１１の処理へ移行する。一方、他の質問器から交信波を受信中でないと判断した場合には（Ｓ１０１：ＮＯ）、ステップＳ１０２の処理へ移行する。
【００５５】
ステップＳ１０２において、他の質問器へ送信する送信情報があるか否かを判断する。他の質問器へ送信情報があると判断された場合には（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳ１０３の処理へ移行する。一方、他の質問器へ送信する送信情報がないと判断された場合には（Ｓ１０２：ＮＯ）、ステップＳ１０７の処理へ移行する。
【００５６】
ステップＳ１０３において、他の質問器へ送信情報を送信する。具体的には、副搬送波変調器２２によって、送信情報で副搬送波発振器２１から入力される副搬送波を変調して送信情報信号を生成する。そして、主搬送波変調器２４によって、この生成された送信情報信号で主搬送波発振器２３から入力される主搬送波を変調して送信情報信号変調波を生成する。そして、主搬送波及び生成された送信情報信号変調波を電力増幅器２５で電力増幅し、増幅後の主搬送波及び増幅後の送信情報信号変調波を含む交信波をサーキュレータ２６を介してアンテナ３９から送信する。
【００５７】
ステップＳ１０４において、応答器３ａ〜３ｅの少なくとも一台から受信要求があるか否かを判断する。この判断は、アンテナ３９によって受信された受信波が、サーキュレータ２６、ＬＮＡ２７、受信波フィルタ２８、受信波復調器２９、フィルタ３０、増幅器３１、及びＡＤコンバータ３２を介して信号処理回路３６に入力され、信号処理回路３６で応答情報信号から応答情報を取り出して、取り出した応答情報に基づいて行われる。
応答器３ａ〜３ｅの少なくとも一台から受信要求があると判断された場合には（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、ステップＳ１０５の処理へ移行する。一方、受信要求がないと判断された場合には（Ｓ１０４：ＮＯ）、ステップＳ１０６の処理へ移行する。
【００５８】
ステップＳ１０５において、他の質問器へ送信情報を送信する。具体的には、副搬送波変調器２２によって、送信情報で副搬送波発振器２１から入力される副搬送波を変調して送信情報信号を生成する。そして、主搬送波変調器２４によって、この生成された送信情報信号で主搬送波発振器２３から入力される主搬送波を変調して送信情報信号変調波を生成する。そして、主搬送波及び生成された送信情報信号変調波を電力増幅器２５で電力増幅し、増幅後の主搬送波及び増幅後の送信情報信号変調波を含む交信波をサーキュレータ２６を介してアンテナ３９から送信する。
さらに、応答器からの応答情報を受信する。具体的には、アンテナ３９によって受信した受信波が、サーキュレータ２６、ＬＮＡ２７、受信波フィルタ２８を介して受信波復調器２９に入力され、受信波復調器２９によって主搬送波変調器２４から入力される主搬送波及び送信情報信号変調波で復調を行う。復調された信号が、フィルタ３０、増幅器３１、及びＡＤコンバータ３２を介して送信処理回路３６に入力され、送信処理回路３６で応答情報信号から応答情報を取り出す。
ここで、応答情報の他にも送信情報信号変調波の成分が復調信号にもあらわれるが、周波数帯域が異なるために、フィルタ３０により分離除去されるため、結果として、反射波の受信と交信波の送信とが同時に行えるようになる。
そして、ステップＳ１０１の処理へ戻る。
【００５９】
ステップＳ１０６において、他の質問器へ送信情報を送信する。具体的には、副搬送波変調器２２によって、送信情報で副搬送波発振器２１から入力される副搬送波を変調して送信情報信号を生成する。そして、主搬送波変調器２４によって、この生成された送信情報信号で主搬送波発振器２３から入力される主搬送波を変調して送信情報信号変調波を生成する。そして、主搬送波及び生成された送信情報信号変調波を電力増幅器２５で電力増幅し、増幅後の主搬送波及び増幅後の送信情報信号変調波を含む交信波をサーキュレータ２６を介してアンテナ３９から送信する。
そして、ステップＳ１０１の処理へ戻る。
【００６０】
ステップＳ１０７において、主搬送波のみを送信する。具体的には、例えば、副搬送波発振器２１から副搬送波変調器２２へ副搬送波が入力されないように、その間に設けたスイッチング素子をオフにする。そして、主搬送波発振器２３によって発振された主搬送波を、主搬送波変調器２４、電力増幅器２５、及びサーキュレータ２６を介してアンテナ３９から送信する。
【００６１】
ステップＳ１０８において、応答器３ａ〜３ｅの少なくとも一台から受信要求があるか否かを判断する。この判断は、アンテナ３９によって受信された受信波が、サーキュレータ２６、ＬＮＡ２７、受信波フィルタ２８、受信波復調器２９、フィルタ３０、増幅器３１、及びＡＤコンバータ３２を介して送信処理回路３６に入力され、送信処理回路３６で応答情報信号から応答情報を取り出して、取り出した応答情報に基づいて行われる。
応答器３ａ〜３ｅの少なくとも一台から受信要求があると判断された場合には（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、ステップＳ１０９の処理へ移行する。一方、受信要求がないと判断された場合には（Ｓ１０８：ＮＯ）、ステップＳ１１０の処理へ移行する。
【００６２】
ステップＳ１０９において、応答器からの応答情報を受信する。具体的には、アンテナ３９によって受信した受信波が、サーキュレータ２６、ＬＮＡ２７、受信波フィルタ２８を介して受信波復調器２９に入力され、受信波復調器２９によって主搬送波変調器２４から入力される主搬送波で復調を行う。復調された信号が、フィルタ３０、増幅器３１、及びＡＤコンバータ３２を介して送信処理回路３６に入力され、送信処理回路３６で応答情報信号から応答情報を取り出す。
そして、ステップＳ１０１の処理へ戻る。
【００６３】
ステップＳ１１０において、主搬送波の送信を中止する。そして、ステップＳ１０１の処理へ戻る。
【００６４】
ステップＳ１１１において、他の質問器からの送信情報を受信する。具体的には、アンテナ３９によって受信した受信波が、サーキュレータ２６、ＬＮＡ２７、受信波フィルタ２８を介して受信波復調器２９に入力され、受信波復調器２９によって主搬送波変調器２４から入力される主搬送波で復調を行う。復調された信号が、フィルタ３３、増幅器３４、及びＡＤコンバータ３５を介して送信処理回路３６に入力され、送信処理回路３６で送信情報信号から送信情報を取り出す。
そして、ステップＳ１０１の処理へ戻る。
【００６５】
以上説明した第１の実施の形態における通信システム１によれば、質問器２ａ、２ｂの副搬送波変調器２２によって生成される送信情報信号の周波数帯域と、応答器３ａ〜３ｅの副搬送波変調器５２ｃによって生成される応答情報信号の周波数帯域が異なるように設定しているので、質問器２ａ、２ｂから他の質問器へ送信する交信波と、当該交信波に対する応答器によって変調反射された反射波とが互いに干渉することがなくなり、質問器間の通信及び質問器と応答器との通信の双方を同時に行うことが可能となる。また、質問器から他の質問器へ送る送信情報信号の変調に質問器が応答器に対して送信する主搬送波を利用する構成にしているため、質問器の装置構成が簡単になるという利点がある。
【００６６】
また、送信情報信号の周波数が応答情報信号の周波数より大きくなるように（応答情報信号の周波数が送信情報信号の周波数より小さくなるように）設定しているため、送信情報信号の周波数が応答情報信号の周波数より小さくなるように（応答情報信号の周波数が送信情報信号の周波数より大きくなるように）設定する場合に比べ、応答情報信号の周波数を小さくすることができるので、応答器での消費電力を小さく抑えることが可能になる。
【００６７】
さらに、他の質問器から送信される交信波を受信している間は、交信波を送信しないようにするため、質問器間通信で用いられる交信波同士が互いに干渉することを防ぐことができる。
【００６８】
《第２の実施の形態》
以下、本発明の第２の実施の形態における通信システムについて図面を参照しつつ説明する。
【００６９】
まず、第２の実施の形態における通信システムのシステム構成について図６を参照しつつ説明する。図６は、通信システムのシステム構成の一例を示す図である。
【００７０】
通信システム１ａは、図６に示すように、質問器６ａ、６ｂと、応答器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅとを備えている。尚、図６では、２台の質問器６ａ、６ｂ、５台の応答器３ａ〜３ｅを図示しているが、夫々の台数は通信システムの規模や使用環境によって任意に設定することが可能である。尚、応答器３ａ〜３ｃは、第１の実施の形態で説明したものが利用可能である。
【００７１】
以下、図６に一例を示す通信システム１ａを構成する質問器６ａの電気的構成について図７及び図８を参照しつつ説明する。図７は、質問器６ａの電気的構成を示すブロック図である。また、図８は、図７を構成する一部の装置から出力される信号の概略を説明するための図である。尚、質問器６ｂの電気的構成は質問器６ａと実質的に同様であり、質問器６ａの説明が適用できるため詳細は省略する。
【００７２】
質問器２ａは、図７に示すように、副搬送波発振器６１、送信情報変調器６２、主搬送波発振器６３、主搬送波変調器６４、送信波フィルタ６５、電力増幅器６６、サーキュレータ６７、ＬＮＡ６８、受信波フィルタ６９、受信波復調器７０、増幅器７１、ＡＤコンバータ７２、受信波フィルタ７３、ＲＦ（Radio Frequency）増幅器７４、受信波復調器７５、増幅器７６、ＡＤコンバータ７７、信号処理回路７８、及びアンテナ８１を備えている。
【００７３】
副搬送波発振器６１は、周波数ｆｓｃａの副搬送波を発振し、発振した副搬送波を送信情報変調器６２へ出力する。尚、質問器６ｂが備える副搬送波発振器が発振する副搬送波の周波数も周波数ｆｓｃａに設定している。
【００７４】
送信情報変調器６２は、送信情報で副搬送波発振器６１から入力された副搬送波を変調して送信情報変調波（送信情報信号）を生成し、送信情報信号を主搬送波変調器６４へ出力する。この送信情報変調器６２から出力される送信情報信号９１は、図８（ａ）に概略を示すように、周波数ｆｓｃａとその両側の側波帯とからなる。尚、送信情報変調器６２が、送信情報信号生成手段に相当する。
【００７５】
主搬送波発振器６３は、周波数ｆｃの主搬送波を発振し、主搬送波変調器６４、受信波復調器７０、及び受信波復調器７５の夫々へ出力する。尚、質問器６ｂが備える主搬送波発振器が発振する主搬送波の周波数も周波数ｆｃに設定している。
【００７６】
主搬送波変調器６４は、送信信号変調器６２から入力された送信情報信号で、主搬送波発振器６３から入力された主搬送波を変調して送信情報信号変調波を生成し、主搬送波及び生成した送信情報信号変調波を送信波フィルタ６５へ出力する。この主搬送波変調器６４から出力される信号９２は、図８（ｂ）に概略を示すように、周波数ｆｃの主搬送波９２ａと、周波数ｆｃ＋ｆｓｃａの周囲に生成された上側波帯９２ｂと、周波数ｆｃ−ｆｓｃａの周囲に生成された下側波帯９２ｃと、からなる。但し、上側波帯９２ｂと下側波帯９２ｃとが、送信情報信号変調波である。
【００７７】
送信波フィルタ６５は、バンドパスフィルタで構成されており、主搬送波変調器６４から入力された信号９２のうち、主搬送波９２ａと送信情報信号変調波の上側波帯９２ｂのみを電力増幅器６６へ通過させる。
【００７８】
電力増幅器６６は、送信波フィルタ６５から入力された主搬送波９２ａ及び送信情報信号波の上側波帯９２ｂを電力増幅し、増幅後の主搬送波及び増幅後の送信情報信号変調波の上側波帯を含む交信波をサーキュレータ６７へ出力する。この電力増幅器６６から出力される交信波９３は、図８（ｃ）に概略を示すように、周波数ｆｃの主搬送波９３ａと周波数ｆｃ＋ｆｓｃａの周囲に生成された送信情報信号変調波の上側波帯９３ｂと、からなる。
【００７９】
サーキュレータ６７は、電力増幅器６６から入力された交信波をアンテナ８１に伝え、又、アンテナ８１が受信した受信波をＬＮＡ６８に伝えるように出力と入力の分離を行う。アンテナ８１に伝えられた交信波がアンテナ８１から放射される。
【００８０】
ＬＮＡ６８は、サーキュレータ６７から入力された受信波を電力増幅し、増幅後の受信波を受信波フィルタ６９、及び受信波フィルタ７３へ出力する。このＬＮＡ６８から出力される増幅後の受信波９４は、図８（ｄ）に概略を示すように、例えば、質問器６ｂから受信した交信波に含まれる周波数ｆｃの主搬送波９４ａと、例えば、質問器６ｂから受信した交信波に含まれる周波数ｆｃ＋ｆｓｃａの周囲に存在する上側波帯からなる送信情報信号変調波９４ｂと、送信情報信号変調波９４ｂと重なっている応答器３ａ〜３ｅから受信した周波数ｆｓｃ＋ｆｓｃｂの周囲に存在する上側波帯及び周波数ｆｓｃ−ｆｓｃｂの周囲に存在する下側波帯からなる反射波９４ｃ、９４ｄと、からなる。
【００８１】
但し、送信情報信号変調波９４ｂと反射波９４ｃとが、重なるように、質問器の副搬送波発振器によって発振される副搬送波の周波数ｆｓｃａと応答器の副搬送波発振器が発振する副搬送波の周波数ｆｓｃｂとが設定されている。さらに、送信情報信号変調波９４ｂと反射波９４ｃとが重なっても、送信情報信号変調波９４ｂが反射波９４ｃの干渉を受けないように、つまり、反射波９４ｃが存在しても送信情報信号変調波からそれに含まれる送信情報を取り出すことができるように、主搬送波発振器６３が発振する主搬送波の強度が設定されている。
尚、主搬送波の強度は質問器から最も遠い応答器からの反射波が検出できて、且つ、前記質問器から最も近い応答器の反射波が交信波の復調に干渉しない所定の強度以下になるように設定される。一般的には、設定された誤り訂正の能力や変調方式などを考慮し、最も近い応答器の反射波の強度が交信波の強度より１０ｄＢ〜２０ｄＢ程度小さくなるように設定される。
もちろん、前記交信波と前記反射波の強度差を先に設定しておいて、通信速度や誤り訂正の能力や変調方式を干渉が起こらないように設定しても良いし、応答器の質問器からの設置可能な距離を干渉の起こらない範囲に限定してもよい。
上述した第２の実施の形態では、応答器の反射波と交信波とは受信性能面でトレードオフの関係にあるため、応答器の反射波の受信精度を重視すれば主搬送波の強度は強めに設定すれば良いし、交信波の受信精度を重視すれば、主搬送波は弱めに設定すればよい。
又、各応答器の反射性能などが異なる場合が考えられるが、その場合も、反射波の強度が最も弱い応答器が質問器から最も遠い場合でも十分反射波を受信でき、反射波の強度が最も強い応答器が質問器に最も近い場合でも反射波が交信波の復調に干渉しないように質問器の主搬送波の強度を設定すればよい。
【００８２】
受信波フィルタ６９は、バンドパスフィルタで構成されており、ＬＮＡ６８から入力された増幅後の受信波のうち交信波を受信波復調器７０へ通過させる。この受信波フィルタ６９から出力される信号は、図８（ｅ）に概略を示すように、例えば、質問器６ｂから受信した交信波に含まれる周波数ｆｃの主搬送波９５ａと、例えば、質問器６ｂから受信した交信波に含まれる周波数ｆｃ＋ｆｓｃａの周囲に存在する上側波帯からなる送信情報信号変調波９５ｂと、送信情報信号変調波９５ｂと重なっている応答器３ａ〜３ｅから受信した周波数ｆｓｃ＋ｆｓｃｂの周囲に存在する上側波帯からなる反射波９５ｄと、からなる。尚、この通過する信号には、応答器からの反射波に関する信号９５ｄも含まれるが、上述したように、反射波が交信波に干渉しないように主搬送波の強度が設定されているため、交信波のみを通過させていることとほぼ等価である。
【００８３】
受信波復調器７０は、受信波フィルタ６９を通過した受信波を主搬送波発振器６３から入力される主搬送波で復調し、復調した信号を増幅器７１へ出力する。
【００８４】
増幅器７１は、受信波復調器７０からの信号を電力増幅し、増幅後の信号をＡＤコンバータ７２へ出力する。この増幅器７１から出力される信号９７は、図８（ｇ）に概略を示すように、周波数ｆｓｃａの周囲に存在する送信情報信号９７ａと周波数ｆｓｃｂの周囲に存在する応答情報信号９７ｂとを含んでいる。尚、反射波が交信波に干渉しないように主搬送波の強度を設定しているため、信号９７から情報を取り出せる信号は送信情報信号９７ａのみである。
【００８５】
ＡＤコンバータ７２は、増幅器７１から入力されたアナログの信号をデジタルの信号に変換し、変換後の信号を信号処理回路７８へ出力する。
【００８６】
受信波フィルタ７３は、バンドパスフィルタで構成されており、ＬＮＡ６８から入力された増幅後の受信波のうち応答器からの反射波のみをＲＦ増幅器７４へ通過させる。この受信波フィルタ７４から出力される信号は、図８（ｆ）に概略を示すように、例えば、質問器６ｂから受信した交信波に含まれる周波数ｆｃの主搬送波９６ａと、応答器３ａ〜３ｅから受信した周波数ｆｓｃ−ｆｓｃｂの周囲に存在する下側波帯からなる反射波９６ｂと、からなる。
【００８７】
ＲＦ増幅器７４は、受信波フィルタ７３を通過した反射波を電力増幅し、増幅した反射波を受信波復調器７５へ出力する。
【００８８】
受信波復調器７５は、ＲＦ増幅器７４から入力された増幅後の反射波を主搬送波発振器６３から入力される主搬送波或いは交信波で復調し、復調した信号（応答器からの応答情報信号）を増幅器７６へ出力する。
【００８９】
増幅器７６は、受信波復調器７５からの信号を電力増幅し、増幅後の信号をＡＤコンバータ７７へ出力する。この増幅器７１から出力される信号９８は、図８（ｈ）に概略を示すように、周波数ｆｓｃｂの周囲に存在する応答情報信号を含んでいる。
【００９０】
ＡＤコンバータ７７は、増幅器７６から入力されたアナログの信号をデジタルの信号に変換し、変換後の信号を信号処理回路７８へ出力する。
【００９１】
信号処理回路７８は、ＡＤコンバータ７２から入力されるデジタルの送信情報信号からそれに含まれる送信情報を取り出す（応答情報信号の強度が小さいので、応答情報信号から応答情報を取り出すことができない。）とともに、ＡＤコンバータ７７から入力されるデジタルの応答情報信号からそれに含まれる応答情報を取り出す。そして、信号処理回路７８は、取り出した応答情報や送信情報に対して予め定められた処理などを行う。
【００９２】
以下、上述した通信システム１の質問器６ａが行う処理内容について図９を参照しつつ説明する。図９は、質問器２ａが行う処理内容の手順を示すフローチャートである。尚、質問器６ｂが行う処理内容の手順は質問器６ａと実質的に同様であり、質問器６ａの処理内容の説明が適用できるため詳細は省略する。
【００９３】
ステップＳ２０１において、質問器２ａは、常時、主搬送波を送信し、応答器３ａ〜３ｅからの応答情報を随時受信する。
具体的には、例えば、副搬送波発振器６１から副搬送波変調器６２へ副搬送波が入力されないように、その間に設けたスイッチング素子をオフにする。そして、主搬送波発振器６３によって発振された主搬送波を、主搬送波変調器６４、送信波フィルタ６５、電力増幅器６６、及びサーキュレータ６７を介してアンテナ８１から送信する。
また、アンテナ８１によって受信波が受信されると、アンテナ８１によって受信した受信波が、サーキュレータ６７、ＬＮＡ６８、受信波フィルタ７３、ＲＦ増幅器７４を介して受信波復調器７５に入力され、受信波復調器７５によって主搬送波発振器６３から入力される主搬送波で復調を行う。復調された信号が、増幅器７６、及びＡＤコンバータ７７を介して信号処理回路７８に入力され、信号処理回路７８で応答情報信号から応答情報を取り出す。
そして、ステップＳ２０２の処理へ移行する。
【００９４】
ステップＳ２０２において、他の質問器から送信されている送信情報を受信中であるか否かを判断する。具体的には、アンテナ８１によって受信した受信波が、サーキュレータ６７、ＬＮＡ６８、受信波フィルタ６９を介して受信波復調器７０に入力され、受信波復調器７０によって主搬送波発振器６３から入力される主搬送波で復調を行う。復調された信号が、増幅器７１、及びＡＤコンバータ７２を介して信号処理回路７８に入力され、ＡＤコンバータ７２から入力された信号に送信情報が含まれているか否かを判断する。
他の質問器から送信情報を受信中であると判断された場合には（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、ステップＳ２０５の処理へ移行する。一方、他の質問器から送信情報を受信中でないと判断した場合には（Ｓ２０２：ＮＯ）、ステップＳ２０３の処理へ移行する。
【００９５】
ステップＳ２０３において、他の質問器へ送信する送信情報があるか否かを判断する。他の質問器へ送信情報があると判断された場合には（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、ステップＳ２０４の処理へ移行する。一方、他の質問器へ送信する送信情報がないと判断された場合には（Ｓ２０３：ＮＯ）、ステップＳ２０５の処理へ移行する。
【００９６】
ステップＳ２０４において、他の質問器へ送信情報を送信する。具体的には、副搬送波変調器６２によって、送信情報で副搬送波発振器６１から入力される副搬送波を変調して送信情報信号を生成する。そして、主搬送波変調器６４によって、この生成された送信情報信号で主搬送波発振器６３から入力される主搬送波を変調して送信情報信号変調波を生成する。そして、主搬送波及び生成された送信情報信号変調波のうち、主搬送波及び送信情報信号変調波の上側波帯を通過させ、その後電力増幅器６６で電力増幅し、増幅後の主搬送波及び増幅後の送信情報信号変調波の上側波帯を含む交信波をサーキュレータ６７を介してアンテナ８１から送信する。
そして、ステップＳ２０２の処理へ戻る。
【００９７】
ステップＳ２０５において、他の質問器からの送信情報を受信する。具体的には、アンテナ８１によって受信した受信波が、サーキュレータ６７、ＬＮＡ６８、受信波フィルタ６９を介して受信波復調器７０に入力され、受信波復調器７０によって主搬送波発振器６３から入力される主搬送波で復調を行う。復調された信号が、増幅器７１、及びＡＤコンバータ７２を介して信号処理回路７８に入力され、信号処理回路７８で送信情報信号から送信情報を取り出す。
そして、ステップＳ２０２の処理へ戻る。
【００９８】
以上説明した第２の実施の形態における通信システム１ａによれば、質問器６ａ、６ｂは主搬送波と送信情報信号変調波の側波帯の一方のみを含んだ交信波を送信するため、質問器間の通信、及び質問器と応答器間の通信を同時に行うことが可能になる。また、質問器から他の質問器へ送る送信情報信号の変調に質問器が応答器に対して送信する主搬送波を利用する構成にしているため、質問器の装置構成が簡単になるという利点がある。
【００９９】
また、送信情報信号変調波９４ｂと反射波９４ｃとが重なっても、送信情報信号変調波９４ｂが反射波９４ｃの干渉を受けないように、主搬送波発振器６３が発振する主搬送波の強度が設定されている。このため、質問器６ａ、６ｂの副搬送波発振器６１が発振する副搬送波の周波数と、応答器３ａ〜３ｅの副搬送波発振器４２ｂが発振する副搬送波の周波数の双方を、質問器２ａ、２ｂ及び応答器３ａ〜３ｅでの消費電力を小さく抑えることが可能になる。
【０１００】
さらに、他の質問器から送信情報を受信している間は、自身から送信情報を送信しないようにするため、異なる質問器から送信される送信情報同士が互いに干渉することを防ぐことができる。
【０１０１】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、第１の実施の形態では、一般に応答器は数が多く移動し、消費電力を抑え、回路などを簡素化する必要があるため、質問器側で送信情報信号が応答情報信号の周波数より大きくなるように設定しているが、応答器側で応答情報信号の周波数が送信情報信号の周波数より小さくなるように設定してもよい。この場合、応答器側の設定を行うだけでよく、既に稼動しているバックスキャッタシステムなどに応答器を新規追加する場合など、質問器側の設定を変えずに前述した効果を得たい場合に容易に行うことができ有効である。また、応答器側の消費電力を小さく抑えることが可能になる。
【０１０２】
また、第２の実施の形態の送信波フィルタ６５は主搬送波と送信情報信号変調波の上側波帯とを通過させるものであるが、主搬送波と送信情報信号変調波の下側波帯とを通過させるようにしてもよい。尚、受信波フィルタ６９及び受信波フィルタ７３の通過帯域をそれに合わせて変更する必要がある。
応答器の応答情報信号はランダムに選択されるタイムスロットで出力されるが、発明の効果を維持できる範囲で、副搬送波発振器５２ｂの発振周波数を所定の拡散符号に従って変化させてもよい。
【０１０３】
【発明の効果】
請求項１によると、応答器によって主搬送波を変調する応答情報信号とは周波数帯域の異なる送信情報信号を生成するようにしているため、質問器間の通信、及び質問器と応答器間の通信が互いに干渉することがなくなって、両方の通信を同時に行うことが可能となる。また、質問器から他の質問器へ送る送信情報信号の変調に質問器が応答器に対して送信する主搬送波を利用する構成にしているため、質問器の装置構成が簡単になるという利点がある。
【０１０４】
請求項２によると、送信情報信号の周波数が応答情報信号の周波数より大きくなるように設定するため、送信情報信号の周波数が応答情報信号の周波数より小さくなるように設定する場合に比べ、応答情報信号の周波数を小さくすることができるので、応答器での消費電力を小さく抑えることが可能な質問器を提供できる。
【０１０５】
請求項３によると、応答器からの応答情報信号のみを通過させる第１フィルタ手段と他の質問器からの送信情報信号のみを通過させる第２フィルタ手段とを質問器が備えているため、他の質問器からの送信情報信号変調波を取り出して、それに含まれる情報を取得することが可能であるとともに、応答器からの反射波を取り出して、それに含まれる情報を取得することが可能になる。
【０１０６】
請求項４によると、応答情報信号の周波数が送信情報信号の周波数より小さくなるように設定するため、応答情報信号の周波数が送信情報信号の周波数より大きくなるように設定する場合に比べ、応答情報信号の周波数を小さくすることができるので、応答器での消費電力を小さく抑えることが可能になる。また、既に稼動しているバックスキャッタシステムなどに応答器を新規追加する場合など、応答器側の設定を行うだけでよく、質問器側の設定を変えずに前述した効果を得たい場合に容易に行うことができる。
【０１０７】
請求項５によると、主搬送波と送信情報信号変調波の側波帯の一方のみとを通過させるフィルタ手段を備えているため、質問器間の通信、及び質問器と応答器間の通信を同時に行うことが可能になる。また、質問器から他の質問器へ送る送信情報信号の変調に質問器が応答器に対して送信する主搬送波を利用する構成にしているため、質問器の装置構成が簡単になるという利点がある。
【０１０８】
請求項６によると、応答器からの反射波のみを通過させる第１受信波フィルタ手段と他の質問器からの交信波のみを通過させる第２受信波フィルタ手段とを質問器が備えているため、他の質問器からの交信波と応答器からの反射波とを同時に受信した場合であっても、夫々を確実に分離して夫々に含まれる情報を精度良く取得することが可能になる。
【０１０９】
請求項７によると、主搬送波の強度を応答器からの反射波が他の質問器からの交信波に干渉しないような強度に設定するため、送信情報信号の周波数帯域と応答情報信号の周波数帯域とが重なるように設定してもよく、この結果、両者の周波数を小さくでき、質問器での消費電力及び応答器での消費電力の双方を小さく抑えることが可能になる。
【０１１０】
請求項８によると、他の質問器からの交信波を受信している間は交信波の送信を中止するので、自身が送信する交信波と、他の質問器が送信している交信波（自身が受信している交信波）とが干渉することを防止することができ、信頼性の高い通信を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態における通信システムのシステム構成を示す図である。
【図２】図１の通信システムを構成する質問器の電気的構成を示す図である。
【図３】図１の質問器を構成する装置の一部の出力を説明するための図である。
【図４】図１の通信システムを構成する応答器の電気的構成を示す図である。
【図５】図１の通信システムを構成する質問器の処理内容の手順を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施の形態における通信システムのシステム構成を示す図である。
【図７】図６の通信システムを構成する質問器の電気的構成を示す図である。
【図８】図７の質問器を構成する装置の一部の出力を説明するための図である。
【図９】図１の通信システムを構成する質問器の処理内容の手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１の通信システムを構成する応答器が情報を挿入するタイムスロットを説明するための図である。
【符号の説明】
１ 通信システム
２ａ、２ｂ 質問器
３ａ〜３ｅ 応答器
２１ 副搬送波発振器
２２ 送信情報変調器
２３ 主搬送波発振器
２４ 主搬送波変調器
２５ 電力増幅器
２６ サーキュレータ
２７ 低雑音増幅器
２８ 受信波フィルタ
２９ 受信波復調器
３０、３３ フィルタ
３１、３４ 増幅器
３２、３５ ＡＤコンバータ
３６ 信号処理回路
３７ ＲＳＳＩ
３８ コントローラ
３９ アンテナ
【発明の属する技術分野】
本発明は、質問器間、及び質問器と応答器間で情報の送受信を行う通信システムで利用される通信システムの質問器及び応答器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の質問器が近接して設置され、各質問器は他の質問器及びホストと有線で接続、制御され、近接する移動体（応答器に対応するもの）を検知、識別する移動体検出システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、複数の質問器及び応答器が設置される場合に、複数の質問器が所定の応答器に向けて同時に通信する場合に起こり得る干渉を防止するため、各質問器が異なる周波数を利用して応答器と通信する通信システムもよく知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−６８３３０号公報
【特許文献２】
特許第２６２４８１５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、各質問器間を有線のネットワークで接続した場合、配線が面倒であるため、設置場所が限定され、増設も容易ではなく、且つ、配線がいたるところに張り巡らされるため、配線が目立ち美的感覚に乏しいものになっていた。これを解消するため、質問器と応答器間の通信と同様に、質問器間の通信も無線で行うことが考えられるが、このような場合、質問器間の通信と、質問器間と応答器間の通信とが、互いに干渉する問題が発生することが想定される。
【０００６】
そこで、本発明は、質問器間の通信、及び質問器と応答器間の通信の両方を無線で行っても、夫々が互いに干渉することがない通信システムの質問器、及び応答器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の通信システムの質問器は、複数の質問器の何れかは応答器に対して主搬送波を送信し、応答器は受信した前記主搬送波を応答情報信号で変調して反射波として返信するとともに、各前記質問器は他の質問器へ交信波を送信する通信システムの質問器であって、他の質問器へ送信する送信情報で前記応答情報信号とは周波数帯域の異なる送信情報信号を生成する送信情報信号生成手段と、前記送信情報信号生成手段からの送信情報信号で主搬送波を変調して送信情報信号変調波を生成する主搬送波変調手段と、前記主搬送波変調手段からの前記主搬送波及び前記送信情報信号変調波を含む交信波を送信する送信手段と、前記応答器において応答情報信号で変調がなされた反射波を受信し、他の質問器からの交信波を受信する受信手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１によると、応答器によって主搬送波を変調する応答情報信号とは周波数帯域の異なる送信情報信号を生成するようにしているため、質問器間の通信、及び質問器と応答器間の通信が互いに干渉することがなくなって、両方の通信を同時に行うことが可能となる。また、質問器から他の質問器へ送る送信情報信号の変調に質問器が応答器に対して送信する主搬送波を利用する構成にしているため、質問器の装置構成が簡単になるという利点がある。
【０００９】
請求項２に記載の通信システムの質問器は、請求項１に記載の通信システムの質問器において、前記送信情報信号の周波数が前記応答情報信号の周波数より大きくなるように設定されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２によると、送信情報信号の周波数が応答情報信号の周波数より大きくなるように設定するため、送信情報信号の周波数が応答情報信号の周波数より小さくなるように設定する場合に比べ、応答情報信号の周波数を小さくすることができるので、応答器での消費電力を小さく抑えることが可能な質問器を提供できる。
【００１１】
請求項３に記載の通信システムの質問器は、請求項１又は請求項２に記載の通信システムにおいて、前記受信手段が受信した受信波を前記主搬送波変調手段からの信号により復調する受信波復調手段と、前記受信波復調手段からの信号のうち前記応答器からの応答情報信号のみを通過させる第１フィルタ手段と、前記受信波復調手段からの信号のうち前記他の質問器からの送信情報信号のみを通過させる第２フィルタ手段と、をさらに備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３によると、応答器からの応答情報信号のみを通過させる第１フィルタ手段と他の質問器からの送信情報信号のみを通過させる第２フィルタ手段とを質問器が備えているため、他の質問器からの送信情報信号変調波を取り出して、それに含まれる情報を取得することが可能であるとともに、応答器からの反射波を取り出して、それに含まれる情報を取得することが可能になる。
【００１３】
請求項４に記載の通信システムの応答器は、請求項１に記載の質問器へ送信する応答情報で前記送信情報信号とは周波数帯域の異なる応答情報信号を生成する応答情報生成手段と、前記質問器から送信される主搬送波を前記応答情報信号で変調して反射波として返信する主搬送波反射手段と、を備える応答器であって、前記応答情報信号の周波数が前記送信情報信号の周波数より小さくなるように設定されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４によると、応答情報信号の周波数が送信情報信号の周波数より小さくなるように設定するため、応答情報信号の周波数が送信情報信号の周波数より大きくなるように設定する場合に比べ、応答情報信号の周波数を小さくすることができるので、応答器での消費電力を小さく抑えることが可能になる。また、既に稼動しているバックスキャッタシステムなどに応答器を新規追加する場合など、応答器側の設定を行うだけでよく、質問器側の設定を変えずに前述した効果を得たい場合に容易に行うことができる。
【００１５】
請求項５に記載の通信システムの質問器は、複数の質問器の何れかは応答器に対して主搬送波を送信し、応答器は受信した前記主搬送波を応答情報信号で変調して反射波として返信するとともに、各前記質問器は他の質問器へ交信波を送信する通信システムの質問器であって、他の質問器へ送信する送信情報で送信情報信号を生成する送信情報信号生成手段と、前記送信情報信号生成手段からの送信情報信号で主搬送波を変調して送信情報信号変調波を生成する主搬送波変調手段と、前記主搬送波変調手段からの前記主搬送波、及び周波数領域上で当該主搬送波の両側に発生する前記送信情報信号変調波の側波帯の一方のみの側波帯を通過させるフィルタ手段と、前記フィルタ手段からの前記主搬送波及び前記側波帯を交信波として送信する送信手段と、前記応答器において変調がなされた反射波を受信し、他の質問器からの交信波を受信する受信手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項５によると、主搬送波と送信情報信号変調波の側波帯の一方のみとを通過させるフィルタ手段を備えているため、質問器間の通信、及び質問器と応答器間の通信を同時に行うことが可能になる。また、質問器から他の質問器へ送る送信情報信号の変調に質問器が応答器に対して送信する主搬送波を利用する構成にしているため、質問器の装置構成が簡単になるという利点がある。
【００１７】
請求項６に記載の通信システムの質問器は、請求項５に記載の通信システムの質問器において、前記受信手段が受信した受信波のうち前記応答器からの反射波のみを通過させる第１受信波フィルタ手段と、前記受信手段が受信した受信波のうち前記他の質問器からの交信波のみを通過させる第２受信波フィルタ手段と、をさらに備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項６によると、応答器からの反射波のみを通過させる第１受信波フィルタ手段と他の質問器からの交信波のみを通過させる第２受信波フィルタ手段とを質問器が備えているため、他の質問器からの交信波と応答器からの反射波とを同時に受信した場合であっても、夫々を確実に分離して夫々に含まれる情報を精度良く取得することが可能になる。
【００１９】
請求項７に記載の通信システムの質問器は、前記送信手段は、応答器からの反射波が他の質問器からの交信波に干渉しないように、送信する主搬送波を所定の強度に設定するようにしたことを特徴とする。
【００２０】
請求項７によると、主搬送波の強度を応答器からの反射波が他の質問器からの交信波に干渉しないような強度に設定するため、送信情報信号の周波数帯域と応答情報信号の周波数帯域とが重なるように設定してもよく、この結果、両者の周波数を小さくでき、質問器での消費電力及び応答器での消費電力の双方を小さく抑えることが可能になる。
【００２１】
請求項８に記載の通信システムの質問器は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の通信システムの質問器において、前記質問器は、他の質問器から交信波を受信しているか否かを判定する交信波受信判定手段をさらに備えており、前記送信手段は、前記交信波受信判定手段によって前記他の質問器から交信波を受信していると判定されている間、前記交信波の送信を中止することを特徴とする。
【００２２】
請求項８によると、他の質問器からの交信波を受信している間は交信波の送信を中止するので、自身が送信する交信波と、他の質問器が送信している交信波（自身が受信している交信波）とが干渉することを防止することができ、信頼性の高い通信を実現することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
《第１の実施の形態》
以下、本発明の第１の実施の形態における通信システムについて図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
まず、第１の実施の形態における通信システムのシステム構成について図１を参照しつつ説明する。図１は、通信システムのシステム構成の一例を示す図である。
【００２５】
通信システム１は、図１に示すように、質問器２ａ、２ｂと、応答器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅとを備えている。尚、図１では、２台の質問器２ａ、２ｂ、５台の応答器３ａ〜３ｅを図示しているが、夫々の台数は通信システムの規模や使用環境によって任意に設定することが可能である。
【００２６】
質問器２ａ、２ｂと応答器３ａ〜３ｅ間の通信の概略は次のようなものである。質問器２ａ、２ｂは、主搬送波及び送信情報信号変調波（送信情報から生成された送信情報信号で主搬送波を変調して生成される送信情報信号変調波）を含む交信波を送信する。応答器３ａ〜３ｅのうち交信波を受信した応答器は、交信波に含まれる主搬送波を、質問器へ応答する応答情報（例えば、受信要求、応答器を識別するための識別情報など）を含んだ応答情報信号で変調して反射波として返信する。質問器２ａ、２ｂのうち交信波を送信した質問器が応答器３ａ〜３ｅから反射波を受信すると、反射波から応答情報信号を取り出す。尚、交信波に含まれる送信情報信号変調波の成分に対しても応答情報信号で変調されて反射波として返信されるが、これは強度が小さいため質問器２ａ、２ｂでは無視される。
【００２７】
質問器２ａ、２ｂ間の通信の概略は次のようなものである。質問器２ａ、２ｂは、主搬送波及び送信情報信号変調波を含む交信波を送信する。交信波を送信した質問器２ａ、２ｂと他の質問器（交信波を送信した質問器２ａ、２ｂと通信可能エリア内にある質問器）は、交信波を受信し、受信した交信波に含まれる送信情報信号を取り出し、送信情報を取得する。
【００２８】
以下、図１に一例を示す通信システム１を構成する質問器２ａ、２ｂ、及び応答器３ａ〜３ｅの電気的構成を順に図面を参照しつつ説明する。
【００２９】
まず、質問器２ａの電気的構成について図２及び図３を参照しつつ説明する。図２は、質問器２ａの電気的構成を示すブロック図である。また、図３は、図２を構成する一部の装置から出力される信号の概略を説明するための図である。尚、質問器２の電気的構成は質問器２ａと実質的に同様であり、質問器２ａの説明が適用できるため詳細は省略する。
【００３０】
質問器２ａは、図２に示すように、副搬送波発振器２１、送信情報変調器２２、主搬送波発振器２３、主搬送波変調器２４、電力増幅器２５、サーキュレータ２６、低雑音増幅器（Low Noise Amplifier：ＬＮＡ）２７、受信波フィルタ２８、受信波復調器２９、フィルタ３０、増幅器３１、ＡＤコンバータ３２、フィルタ３３、増幅器３４、ＡＤコンバータ３５、信号処理回路３６、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）３７、コントローラ３８、及びアンテナ３９を備えている。
【００３１】
副搬送波発振器２１は、周波数ｆｓｃａの副搬送波を発振し、発振した副搬送波を送信情報変調器２２へ出力する。尚、質問器２ｂが備える副搬送波発振器が発振する副搬送波の周波数も周波数ｆｓｃａに設定している。
【００３２】
送信情報変調器２２は、送信情報（例えば、直接、応答器３ａ〜３ｅから受け取った応答情報や例えば質問器２ｂから受け取った応答器３ａ〜３ｅの応答情報、最初に応答器３ａ〜３ｃを受け取った質問器を識別するための識別情報など）で、副搬送波発振器２１から入力された副搬送波を変調して送信情報変調波（送信情報信号）を生成し、送信情報信号を主搬送波変調器２４へ出力する。この送信情報変調器２２から出力される送信情報信号４１は、図３（ａ）に概略を示すように、周波数ｆｓｃａとその両側の側波帯とからなる。尚、送信情報変調器２２が、送信情報信号生成手段に相当する。
【００３３】
主搬送波発振器２３は、周波数ｆｃの主搬送波を発振し、主搬送波変調器２４へ出力する。尚、質問器２ｂが備える主搬送波発振器が発振する主搬送波の周波数も周波数ｆｃに設定している。
【００３４】
主搬送波変調器２４は、送信信号変調器２２から入力された送信情報信号で、主搬送波発振器２３から入力された主搬送波を変調して送信情報信号変調波を生成し、主搬送波及び生成した送信情報信号変調波を電力増幅器２５及び受信波復調器２９の夫々へ出力する。
【００３５】
電力増幅器２５は、主搬送波変調器２４から入力された主搬送波及び送信情報信号変調波を電力増幅し、増幅後の主搬送波及び増幅後の送信情報信号変調波を含む交信波をサーキュレータ２６へ出力する。この電力増幅器２５から出力される交信波４２は、図３（ｂ）に概略を示すように、周波数ｆｃの主搬送波４２ａと、周波数ｆｃ＋ｆｓｃａの周囲に生成された上側波帯４２ｂと、周波数ｆｃ−ｆｓｃａの周囲に生成された下側波帯４２ｃと、を含んでいる。但し、上側波帯４２ｂと下側波帯４２ｃとが、送信情報信号変調波の成分である。
【００３６】
サーキュレータ２６は、電力増幅器２５から入力された交信波をアンテナ３９に伝え、又、アンテナ３９が受信した受信波をＬＮＡ２７に伝えるように出力と入力の分離を行う。アンテナ３９に伝えられた交信波がアンテナ３９から放射される。
【００３７】
ＬＮＡ２７は、サーキュレータ２６から入力された受信波を電力増幅し、増幅後の受信波を受信波フィルタ２８及びＲＳＳＩ３７へ出力する。このＬＮＡ２７から出力される増幅後の受信波４３に含まれることがあるのは、図３（ｃ）に概略を示すように、例えば、質問器２ｂから受信した交信波に含まれる周波数ｆｃの主搬送波４３ａと、例えば、質問器２ｂから受信した交信波に含まれる周波数ｆｃ＋ｆｓｃａの周囲に存在する上側波帯及び周波数ｆｃ−ｆｓｃａの周囲に存在する下側波帯からなる送信情報信号変調波４３ｂ、４３ｃと、送信情報信号変調波４３ｂ、４３ｃと重ならず、かつ、送信情報信号変調波４３ｂ、４３ｃより主搬送波４３ａに近い、応答器３ａ〜３ｅから受信した周波数ｆｓｃ＋ｆｓｃｂの周囲に存在する上側波帯及び周波数ｆｓｃ−ｆｓｃｂの周囲に存在する下側波帯からなる反射波４３ｄ、４３ｅと、である。尚、後述するように、他の質問器からの交信波の受信中は、交信波を送信しないように構成しているため、受信波に、自身が送信した交信波に含まれる主搬送波に対する応答器からの反射波と、他の質問器からの交信波とが同時に含まれることはない。
【００３８】
但し、送信情報信号変調波４３ｂ、４３ｃと反射波４３ｄ、４３ｅとが、重ならないように、質問器の副搬送波発振器によって発振される副搬送波の周波数ｆｓｃａと応答器の後述する副搬送波発振器が発振する副搬送波の周波数ｆｓｃｂとが設定されている。さらに、送信情報信号変調波４３ｂ、４３ｃより反射波４３ｄ、下側波帯４３ｅが主搬送波４３ａに近くなるように、つまり、送信情報信号の周波数が応答情報信号の周波数より高くなるように（言い換えると、応答情報信号の周波数が送信情報信号の周波数より小さくなるように）、質問器の副搬送波発振器が発振する副搬送波の周波数ｆｓｃａが応答器の後述する副搬送波発振器が発振する周波数ｆｓｃｂより高く設定されている。
【００３９】
受信波フィルタ２８は、バンドパスフィルタで構成されており、ＬＮＡ２７から入力された増幅後の受信波を受信波復調器２９へ通過させる。
【００４０】
受信波復調器２９は、受信波フィルタ２８を通過した受信波を主搬送波変調器２４から入力される主搬送波と送信情報信号変調波とで復調し、復調した信号（応答器からの応答情報信号、他の質問器からの送信情報信号）をフィルタ３０及びフィルタ３３へ出力する。
【００４１】
フィルタ３０は、バンドパスフィルタで構成されており、受信波復調器２９から入力された信号のうち応答情報信号のみを増幅器３１へ通過させる。
【００４２】
増幅器３１は、フィルタ３０を通過した応答情報信号を電力増幅し、増幅後の応答情報信号をＡＤコンバータ３２へ出力する。この増幅器３１から出力される応答情報信号４４は、図３（ｄ）に概略を示すように、周波数ｆｓｃｂの周囲に存在する。
【００４３】
ＡＤコンバータ３２は、増幅器３１から入力されたアナログの応答情報信号をデジタルの応答情報信号に変換し、変換後の応答情報信号を信号処理回路３６へ出力する。
【００４４】
フィルタ３３は、バンドパスフィルタで構成されており、受信波復調器２９から入力される信号のうち送信情報信号を増幅器３４へ出力する。
【００４５】
増幅器３４は、フィルタ３３を通過した送信情報信号を電力増幅し、増幅後の送信情報信号をＡＤコンバータ３５へ出力する。この増幅器３４から出力される送信情報信号４５は、図３（ｅ）に概略を示すように、周波数ｆｓｃａの周囲に存在する。
【００４６】
ＡＤコンバータ３５は、増幅器３４から入力されたアナログの送信情報信号をデジタルの送信情報信号に変換し、変換後の送信情報信号を信号処理回路３６へ出力する。
【００４７】
信号処理回路３６は、ＡＤコンバータ３２から入力されるデジタルの応答情報信号からそれに含まれる応答情報を取り出すとともに、ＡＤコンバータ３５から入力されるデジタルの送信情報信号からそれに含まれる送信情報を取り出す。そして、信号処理回路３６は、取り出した応答情報や送信情報に対して予め定められた処理などを行う。
【００４８】
ＲＳＳＩ３７は、ＬＮＡ２７から入力される受信波の強度を検知し、検知結果をコントローラ３８へ出力する。コントローラ３８は、ＲＳＳＩ３７による検知結果に基づいて、他の質問器によって送信された交信波を受信しているか否かを判断し（交信波受信判定手段）、交信波の受信中であると判断した場合には、自身から交信波が送信されないように制御を行う。
【００４９】
次に、応答器３ａの電気的構成について図４を参照しつつ説明する。図４は、応答器３ａの電気的構成を示すブロック図である。尚、応答器３ｂ〜３ｅの電気的構成は応答器３ａと実質的に同等であり、応答器３ａの説明が適用できるため詳細は省略する。
【００５０】
応答器３ａは、図４に示すように、変復調器５１と、デジタル回路部５２と、アンテナ５３と、を備えている。変復調器５１は、アンテナ５３が受信した交信波を復調して、デジタル回路部５２の後述するコントローラ５２ａへ出力する。また、変復調器５１は、デジタル回路部５２の後述する副搬送波変調器５２ｃで変調された応答情報信号でアンテナ５３が受信している交信波に含まれる主搬送波を変調し、この変調波が反射波としてアンテナ５３から送信される。
【００５１】
デジタル回路部５２は、コントローラ５２ａと、副搬送波発振器５２ｂと、副搬送波変調器５２ｃと、から構成されている。コントローラ５２ａは、応答器３ａの制御を司るものである。副搬送波発振器５２ｂは、周波数ｆｓｃｂの副搬送波を発振し、発振した副搬送波を副搬送波変調器５２ｃへ出力する。副搬送波変調器５２ｃは、コントローラ５２ａを介して入力される応答情報（例えば、受信要求、応答器を識別するための識別情報など）で副搬送波発振器５２ｂから入力された副搬送波を変調して応答情報変調波（応答情報信号）を生成し、生成した応答情報信号を変復調器５１へ出力する。図１０に示すように、複数の応答器からの反射波同士で混信しないように、応答情報信号はコントローラ５２によりランダムに選択されるタイムスロットで出力される。
【００５２】
上述した反射波は、周波数ｆｃの主搬送波と、周波数ｆｃ＋ｆｓｃｂの周囲に存在する上側波帯（図３（ｃ）の反射波４３ｄ参照）、及び周波数ｆｃ−ｆｓｃｂの周囲に存在する下側波帯（図３（ｃ）の反射波４３ｅ参照）を含んでいる。
【００５３】
以下、上述した通信システム１の質問器２ａが行う処理内容について図５を参照しつつ説明する。図５は、質問器２ａが行う処理内容の手順を示すフローチャートである。尚、質問器２ｂが行う処理内容の手順は質問器２ａと実質的に同様であり、質問器２ａの処理内容の説明が適用できるため詳細は省略する。
【００５４】
ステップＳ１０１において、他の質問器が送信している交信波を受信中であるか否かを判断する。具体的には、アンテナ３９、サーキュレータ２６、ＬＮＡ２７を介してＲＳＳＩ３７に入力された受信波の強度に基づいて、当該強度が予め定められた閾値以上であるか否かを判断し、閾値以上であれば他の質問器から交信波を受信中であると判断する。
他の質問器から交信波を受信中であると判断された場合には（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、ステップＳ１１１の処理へ移行する。一方、他の質問器から交信波を受信中でないと判断した場合には（Ｓ１０１：ＮＯ）、ステップＳ１０２の処理へ移行する。
【００５５】
ステップＳ１０２において、他の質問器へ送信する送信情報があるか否かを判断する。他の質問器へ送信情報があると判断された場合には（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、ステップＳ１０３の処理へ移行する。一方、他の質問器へ送信する送信情報がないと判断された場合には（Ｓ１０２：ＮＯ）、ステップＳ１０７の処理へ移行する。
【００５６】
ステップＳ１０３において、他の質問器へ送信情報を送信する。具体的には、副搬送波変調器２２によって、送信情報で副搬送波発振器２１から入力される副搬送波を変調して送信情報信号を生成する。そして、主搬送波変調器２４によって、この生成された送信情報信号で主搬送波発振器２３から入力される主搬送波を変調して送信情報信号変調波を生成する。そして、主搬送波及び生成された送信情報信号変調波を電力増幅器２５で電力増幅し、増幅後の主搬送波及び増幅後の送信情報信号変調波を含む交信波をサーキュレータ２６を介してアンテナ３９から送信する。
【００５７】
ステップＳ１０４において、応答器３ａ〜３ｅの少なくとも一台から受信要求があるか否かを判断する。この判断は、アンテナ３９によって受信された受信波が、サーキュレータ２６、ＬＮＡ２７、受信波フィルタ２８、受信波復調器２９、フィルタ３０、増幅器３１、及びＡＤコンバータ３２を介して信号処理回路３６に入力され、信号処理回路３６で応答情報信号から応答情報を取り出して、取り出した応答情報に基づいて行われる。
応答器３ａ〜３ｅの少なくとも一台から受信要求があると判断された場合には（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、ステップＳ１０５の処理へ移行する。一方、受信要求がないと判断された場合には（Ｓ１０４：ＮＯ）、ステップＳ１０６の処理へ移行する。
【００５８】
ステップＳ１０５において、他の質問器へ送信情報を送信する。具体的には、副搬送波変調器２２によって、送信情報で副搬送波発振器２１から入力される副搬送波を変調して送信情報信号を生成する。そして、主搬送波変調器２４によって、この生成された送信情報信号で主搬送波発振器２３から入力される主搬送波を変調して送信情報信号変調波を生成する。そして、主搬送波及び生成された送信情報信号変調波を電力増幅器２５で電力増幅し、増幅後の主搬送波及び増幅後の送信情報信号変調波を含む交信波をサーキュレータ２６を介してアンテナ３９から送信する。
さらに、応答器からの応答情報を受信する。具体的には、アンテナ３９によって受信した受信波が、サーキュレータ２６、ＬＮＡ２７、受信波フィルタ２８を介して受信波復調器２９に入力され、受信波復調器２９によって主搬送波変調器２４から入力される主搬送波及び送信情報信号変調波で復調を行う。復調された信号が、フィルタ３０、増幅器３１、及びＡＤコンバータ３２を介して送信処理回路３６に入力され、送信処理回路３６で応答情報信号から応答情報を取り出す。
ここで、応答情報の他にも送信情報信号変調波の成分が復調信号にもあらわれるが、周波数帯域が異なるために、フィルタ３０により分離除去されるため、結果として、反射波の受信と交信波の送信とが同時に行えるようになる。
そして、ステップＳ１０１の処理へ戻る。
【００５９】
ステップＳ１０６において、他の質問器へ送信情報を送信する。具体的には、副搬送波変調器２２によって、送信情報で副搬送波発振器２１から入力される副搬送波を変調して送信情報信号を生成する。そして、主搬送波変調器２４によって、この生成された送信情報信号で主搬送波発振器２３から入力される主搬送波を変調して送信情報信号変調波を生成する。そして、主搬送波及び生成された送信情報信号変調波を電力増幅器２５で電力増幅し、増幅後の主搬送波及び増幅後の送信情報信号変調波を含む交信波をサーキュレータ２６を介してアンテナ３９から送信する。
そして、ステップＳ１０１の処理へ戻る。
【００６０】
ステップＳ１０７において、主搬送波のみを送信する。具体的には、例えば、副搬送波発振器２１から副搬送波変調器２２へ副搬送波が入力されないように、その間に設けたスイッチング素子をオフにする。そして、主搬送波発振器２３によって発振された主搬送波を、主搬送波変調器２４、電力増幅器２５、及びサーキュレータ２６を介してアンテナ３９から送信する。
【００６１】
ステップＳ１０８において、応答器３ａ〜３ｅの少なくとも一台から受信要求があるか否かを判断する。この判断は、アンテナ３９によって受信された受信波が、サーキュレータ２６、ＬＮＡ２７、受信波フィルタ２８、受信波復調器２９、フィルタ３０、増幅器３１、及びＡＤコンバータ３２を介して送信処理回路３６に入力され、送信処理回路３６で応答情報信号から応答情報を取り出して、取り出した応答情報に基づいて行われる。
応答器３ａ〜３ｅの少なくとも一台から受信要求があると判断された場合には（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、ステップＳ１０９の処理へ移行する。一方、受信要求がないと判断された場合には（Ｓ１０８：ＮＯ）、ステップＳ１１０の処理へ移行する。
【００６２】
ステップＳ１０９において、応答器からの応答情報を受信する。具体的には、アンテナ３９によって受信した受信波が、サーキュレータ２６、ＬＮＡ２７、受信波フィルタ２８を介して受信波復調器２９に入力され、受信波復調器２９によって主搬送波変調器２４から入力される主搬送波で復調を行う。復調された信号が、フィルタ３０、増幅器３１、及びＡＤコンバータ３２を介して送信処理回路３６に入力され、送信処理回路３６で応答情報信号から応答情報を取り出す。
そして、ステップＳ１０１の処理へ戻る。
【００６３】
ステップＳ１１０において、主搬送波の送信を中止する。そして、ステップＳ１０１の処理へ戻る。
【００６４】
ステップＳ１１１において、他の質問器からの送信情報を受信する。具体的には、アンテナ３９によって受信した受信波が、サーキュレータ２６、ＬＮＡ２７、受信波フィルタ２８を介して受信波復調器２９に入力され、受信波復調器２９によって主搬送波変調器２４から入力される主搬送波で復調を行う。復調された信号が、フィルタ３３、増幅器３４、及びＡＤコンバータ３５を介して送信処理回路３６に入力され、送信処理回路３６で送信情報信号から送信情報を取り出す。
そして、ステップＳ１０１の処理へ戻る。
【００６５】
以上説明した第１の実施の形態における通信システム１によれば、質問器２ａ、２ｂの副搬送波変調器２２によって生成される送信情報信号の周波数帯域と、応答器３ａ〜３ｅの副搬送波変調器５２ｃによって生成される応答情報信号の周波数帯域が異なるように設定しているので、質問器２ａ、２ｂから他の質問器へ送信する交信波と、当該交信波に対する応答器によって変調反射された反射波とが互いに干渉することがなくなり、質問器間の通信及び質問器と応答器との通信の双方を同時に行うことが可能となる。また、質問器から他の質問器へ送る送信情報信号の変調に質問器が応答器に対して送信する主搬送波を利用する構成にしているため、質問器の装置構成が簡単になるという利点がある。
【００６６】
また、送信情報信号の周波数が応答情報信号の周波数より大きくなるように（応答情報信号の周波数が送信情報信号の周波数より小さくなるように）設定しているため、送信情報信号の周波数が応答情報信号の周波数より小さくなるように（応答情報信号の周波数が送信情報信号の周波数より大きくなるように）設定する場合に比べ、応答情報信号の周波数を小さくすることができるので、応答器での消費電力を小さく抑えることが可能になる。
【００６７】
さらに、他の質問器から送信される交信波を受信している間は、交信波を送信しないようにするため、質問器間通信で用いられる交信波同士が互いに干渉することを防ぐことができる。
【００６８】
《第２の実施の形態》
以下、本発明の第２の実施の形態における通信システムについて図面を参照しつつ説明する。
【００６９】
まず、第２の実施の形態における通信システムのシステム構成について図６を参照しつつ説明する。図６は、通信システムのシステム構成の一例を示す図である。
【００７０】
通信システム１ａは、図６に示すように、質問器６ａ、６ｂと、応答器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅとを備えている。尚、図６では、２台の質問器６ａ、６ｂ、５台の応答器３ａ〜３ｅを図示しているが、夫々の台数は通信システムの規模や使用環境によって任意に設定することが可能である。尚、応答器３ａ〜３ｃは、第１の実施の形態で説明したものが利用可能である。
【００７１】
以下、図６に一例を示す通信システム１ａを構成する質問器６ａの電気的構成について図７及び図８を参照しつつ説明する。図７は、質問器６ａの電気的構成を示すブロック図である。また、図８は、図７を構成する一部の装置から出力される信号の概略を説明するための図である。尚、質問器６ｂの電気的構成は質問器６ａと実質的に同様であり、質問器６ａの説明が適用できるため詳細は省略する。
【００７２】
質問器２ａは、図７に示すように、副搬送波発振器６１、送信情報変調器６２、主搬送波発振器６３、主搬送波変調器６４、送信波フィルタ６５、電力増幅器６６、サーキュレータ６７、ＬＮＡ６８、受信波フィルタ６９、受信波復調器７０、増幅器７１、ＡＤコンバータ７２、受信波フィルタ７３、ＲＦ（Radio Frequency）増幅器７４、受信波復調器７５、増幅器７６、ＡＤコンバータ７７、信号処理回路７８、及びアンテナ８１を備えている。
【００７３】
副搬送波発振器６１は、周波数ｆｓｃａの副搬送波を発振し、発振した副搬送波を送信情報変調器６２へ出力する。尚、質問器６ｂが備える副搬送波発振器が発振する副搬送波の周波数も周波数ｆｓｃａに設定している。
【００７４】
送信情報変調器６２は、送信情報で副搬送波発振器６１から入力された副搬送波を変調して送信情報変調波（送信情報信号）を生成し、送信情報信号を主搬送波変調器６４へ出力する。この送信情報変調器６２から出力される送信情報信号９１は、図８（ａ）に概略を示すように、周波数ｆｓｃａとその両側の側波帯とからなる。尚、送信情報変調器６２が、送信情報信号生成手段に相当する。
【００７５】
主搬送波発振器６３は、周波数ｆｃの主搬送波を発振し、主搬送波変調器６４、受信波復調器７０、及び受信波復調器７５の夫々へ出力する。尚、質問器６ｂが備える主搬送波発振器が発振する主搬送波の周波数も周波数ｆｃに設定している。
【００７６】
主搬送波変調器６４は、送信信号変調器６２から入力された送信情報信号で、主搬送波発振器６３から入力された主搬送波を変調して送信情報信号変調波を生成し、主搬送波及び生成した送信情報信号変調波を送信波フィルタ６５へ出力する。この主搬送波変調器６４から出力される信号９２は、図８（ｂ）に概略を示すように、周波数ｆｃの主搬送波９２ａと、周波数ｆｃ＋ｆｓｃａの周囲に生成された上側波帯９２ｂと、周波数ｆｃ−ｆｓｃａの周囲に生成された下側波帯９２ｃと、からなる。但し、上側波帯９２ｂと下側波帯９２ｃとが、送信情報信号変調波である。
【００７７】
送信波フィルタ６５は、バンドパスフィルタで構成されており、主搬送波変調器６４から入力された信号９２のうち、主搬送波９２ａと送信情報信号変調波の上側波帯９２ｂのみを電力増幅器６６へ通過させる。
【００７８】
電力増幅器６６は、送信波フィルタ６５から入力された主搬送波９２ａ及び送信情報信号波の上側波帯９２ｂを電力増幅し、増幅後の主搬送波及び増幅後の送信情報信号変調波の上側波帯を含む交信波をサーキュレータ６７へ出力する。この電力増幅器６６から出力される交信波９３は、図８（ｃ）に概略を示すように、周波数ｆｃの主搬送波９３ａと周波数ｆｃ＋ｆｓｃａの周囲に生成された送信情報信号変調波の上側波帯９３ｂと、からなる。
【００７９】
サーキュレータ６７は、電力増幅器６６から入力された交信波をアンテナ８１に伝え、又、アンテナ８１が受信した受信波をＬＮＡ６８に伝えるように出力と入力の分離を行う。アンテナ８１に伝えられた交信波がアンテナ８１から放射される。
【００８０】
ＬＮＡ６８は、サーキュレータ６７から入力された受信波を電力増幅し、増幅後の受信波を受信波フィルタ６９、及び受信波フィルタ７３へ出力する。このＬＮＡ６８から出力される増幅後の受信波９４は、図８（ｄ）に概略を示すように、例えば、質問器６ｂから受信した交信波に含まれる周波数ｆｃの主搬送波９４ａと、例えば、質問器６ｂから受信した交信波に含まれる周波数ｆｃ＋ｆｓｃａの周囲に存在する上側波帯からなる送信情報信号変調波９４ｂと、送信情報信号変調波９４ｂと重なっている応答器３ａ〜３ｅから受信した周波数ｆｓｃ＋ｆｓｃｂの周囲に存在する上側波帯及び周波数ｆｓｃ−ｆｓｃｂの周囲に存在する下側波帯からなる反射波９４ｃ、９４ｄと、からなる。
【００８１】
但し、送信情報信号変調波９４ｂと反射波９４ｃとが、重なるように、質問器の副搬送波発振器によって発振される副搬送波の周波数ｆｓｃａと応答器の副搬送波発振器が発振する副搬送波の周波数ｆｓｃｂとが設定されている。さらに、送信情報信号変調波９４ｂと反射波９４ｃとが重なっても、送信情報信号変調波９４ｂが反射波９４ｃの干渉を受けないように、つまり、反射波９４ｃが存在しても送信情報信号変調波からそれに含まれる送信情報を取り出すことができるように、主搬送波発振器６３が発振する主搬送波の強度が設定されている。
尚、主搬送波の強度は質問器から最も遠い応答器からの反射波が検出できて、且つ、前記質問器から最も近い応答器の反射波が交信波の復調に干渉しない所定の強度以下になるように設定される。一般的には、設定された誤り訂正の能力や変調方式などを考慮し、最も近い応答器の反射波の強度が交信波の強度より１０ｄＢ〜２０ｄＢ程度小さくなるように設定される。
もちろん、前記交信波と前記反射波の強度差を先に設定しておいて、通信速度や誤り訂正の能力や変調方式を干渉が起こらないように設定しても良いし、応答器の質問器からの設置可能な距離を干渉の起こらない範囲に限定してもよい。
上述した第２の実施の形態では、応答器の反射波と交信波とは受信性能面でトレードオフの関係にあるため、応答器の反射波の受信精度を重視すれば主搬送波の強度は強めに設定すれば良いし、交信波の受信精度を重視すれば、主搬送波は弱めに設定すればよい。
又、各応答器の反射性能などが異なる場合が考えられるが、その場合も、反射波の強度が最も弱い応答器が質問器から最も遠い場合でも十分反射波を受信でき、反射波の強度が最も強い応答器が質問器に最も近い場合でも反射波が交信波の復調に干渉しないように質問器の主搬送波の強度を設定すればよい。
【００８２】
受信波フィルタ６９は、バンドパスフィルタで構成されており、ＬＮＡ６８から入力された増幅後の受信波のうち交信波を受信波復調器７０へ通過させる。この受信波フィルタ６９から出力される信号は、図８（ｅ）に概略を示すように、例えば、質問器６ｂから受信した交信波に含まれる周波数ｆｃの主搬送波９５ａと、例えば、質問器６ｂから受信した交信波に含まれる周波数ｆｃ＋ｆｓｃａの周囲に存在する上側波帯からなる送信情報信号変調波９５ｂと、送信情報信号変調波９５ｂと重なっている応答器３ａ〜３ｅから受信した周波数ｆｓｃ＋ｆｓｃｂの周囲に存在する上側波帯からなる反射波９５ｄと、からなる。尚、この通過する信号には、応答器からの反射波に関する信号９５ｄも含まれるが、上述したように、反射波が交信波に干渉しないように主搬送波の強度が設定されているため、交信波のみを通過させていることとほぼ等価である。
【００８３】
受信波復調器７０は、受信波フィルタ６９を通過した受信波を主搬送波発振器６３から入力される主搬送波で復調し、復調した信号を増幅器７１へ出力する。
【００８４】
増幅器７１は、受信波復調器７０からの信号を電力増幅し、増幅後の信号をＡＤコンバータ７２へ出力する。この増幅器７１から出力される信号９７は、図８（ｇ）に概略を示すように、周波数ｆｓｃａの周囲に存在する送信情報信号９７ａと周波数ｆｓｃｂの周囲に存在する応答情報信号９７ｂとを含んでいる。尚、反射波が交信波に干渉しないように主搬送波の強度を設定しているため、信号９７から情報を取り出せる信号は送信情報信号９７ａのみである。
【００８５】
ＡＤコンバータ７２は、増幅器７１から入力されたアナログの信号をデジタルの信号に変換し、変換後の信号を信号処理回路７８へ出力する。
【００８６】
受信波フィルタ７３は、バンドパスフィルタで構成されており、ＬＮＡ６８から入力された増幅後の受信波のうち応答器からの反射波のみをＲＦ増幅器７４へ通過させる。この受信波フィルタ７４から出力される信号は、図８（ｆ）に概略を示すように、例えば、質問器６ｂから受信した交信波に含まれる周波数ｆｃの主搬送波９６ａと、応答器３ａ〜３ｅから受信した周波数ｆｓｃ−ｆｓｃｂの周囲に存在する下側波帯からなる反射波９６ｂと、からなる。
【００８７】
ＲＦ増幅器７４は、受信波フィルタ７３を通過した反射波を電力増幅し、増幅した反射波を受信波復調器７５へ出力する。
【００８８】
受信波復調器７５は、ＲＦ増幅器７４から入力された増幅後の反射波を主搬送波発振器６３から入力される主搬送波或いは交信波で復調し、復調した信号（応答器からの応答情報信号）を増幅器７６へ出力する。
【００８９】
増幅器７６は、受信波復調器７５からの信号を電力増幅し、増幅後の信号をＡＤコンバータ７７へ出力する。この増幅器７１から出力される信号９８は、図８（ｈ）に概略を示すように、周波数ｆｓｃｂの周囲に存在する応答情報信号を含んでいる。
【００９０】
ＡＤコンバータ７７は、増幅器７６から入力されたアナログの信号をデジタルの信号に変換し、変換後の信号を信号処理回路７８へ出力する。
【００９１】
信号処理回路７８は、ＡＤコンバータ７２から入力されるデジタルの送信情報信号からそれに含まれる送信情報を取り出す（応答情報信号の強度が小さいので、応答情報信号から応答情報を取り出すことができない。）とともに、ＡＤコンバータ７７から入力されるデジタルの応答情報信号からそれに含まれる応答情報を取り出す。そして、信号処理回路７８は、取り出した応答情報や送信情報に対して予め定められた処理などを行う。
【００９２】
以下、上述した通信システム１の質問器６ａが行う処理内容について図９を参照しつつ説明する。図９は、質問器２ａが行う処理内容の手順を示すフローチャートである。尚、質問器６ｂが行う処理内容の手順は質問器６ａと実質的に同様であり、質問器６ａの処理内容の説明が適用できるため詳細は省略する。
【００９３】
ステップＳ２０１において、質問器２ａは、常時、主搬送波を送信し、応答器３ａ〜３ｅからの応答情報を随時受信する。
具体的には、例えば、副搬送波発振器６１から副搬送波変調器６２へ副搬送波が入力されないように、その間に設けたスイッチング素子をオフにする。そして、主搬送波発振器６３によって発振された主搬送波を、主搬送波変調器６４、送信波フィルタ６５、電力増幅器６６、及びサーキュレータ６７を介してアンテナ８１から送信する。
また、アンテナ８１によって受信波が受信されると、アンテナ８１によって受信した受信波が、サーキュレータ６７、ＬＮＡ６８、受信波フィルタ７３、ＲＦ増幅器７４を介して受信波復調器７５に入力され、受信波復調器７５によって主搬送波発振器６３から入力される主搬送波で復調を行う。復調された信号が、増幅器７６、及びＡＤコンバータ７７を介して信号処理回路７８に入力され、信号処理回路７８で応答情報信号から応答情報を取り出す。
そして、ステップＳ２０２の処理へ移行する。
【００９４】
ステップＳ２０２において、他の質問器から送信されている送信情報を受信中であるか否かを判断する。具体的には、アンテナ８１によって受信した受信波が、サーキュレータ６７、ＬＮＡ６８、受信波フィルタ６９を介して受信波復調器７０に入力され、受信波復調器７０によって主搬送波発振器６３から入力される主搬送波で復調を行う。復調された信号が、増幅器７１、及びＡＤコンバータ７２を介して信号処理回路７８に入力され、ＡＤコンバータ７２から入力された信号に送信情報が含まれているか否かを判断する。
他の質問器から送信情報を受信中であると判断された場合には（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、ステップＳ２０５の処理へ移行する。一方、他の質問器から送信情報を受信中でないと判断した場合には（Ｓ２０２：ＮＯ）、ステップＳ２０３の処理へ移行する。
【００９５】
ステップＳ２０３において、他の質問器へ送信する送信情報があるか否かを判断する。他の質問器へ送信情報があると判断された場合には（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、ステップＳ２０４の処理へ移行する。一方、他の質問器へ送信する送信情報がないと判断された場合には（Ｓ２０３：ＮＯ）、ステップＳ２０５の処理へ移行する。
【００９６】
ステップＳ２０４において、他の質問器へ送信情報を送信する。具体的には、副搬送波変調器６２によって、送信情報で副搬送波発振器６１から入力される副搬送波を変調して送信情報信号を生成する。そして、主搬送波変調器６４によって、この生成された送信情報信号で主搬送波発振器６３から入力される主搬送波を変調して送信情報信号変調波を生成する。そして、主搬送波及び生成された送信情報信号変調波のうち、主搬送波及び送信情報信号変調波の上側波帯を通過させ、その後電力増幅器６６で電力増幅し、増幅後の主搬送波及び増幅後の送信情報信号変調波の上側波帯を含む交信波をサーキュレータ６７を介してアンテナ８１から送信する。
そして、ステップＳ２０２の処理へ戻る。
【００９７】
ステップＳ２０５において、他の質問器からの送信情報を受信する。具体的には、アンテナ８１によって受信した受信波が、サーキュレータ６７、ＬＮＡ６８、受信波フィルタ６９を介して受信波復調器７０に入力され、受信波復調器７０によって主搬送波発振器６３から入力される主搬送波で復調を行う。復調された信号が、増幅器７１、及びＡＤコンバータ７２を介して信号処理回路７８に入力され、信号処理回路７８で送信情報信号から送信情報を取り出す。
そして、ステップＳ２０２の処理へ戻る。
【００９８】
以上説明した第２の実施の形態における通信システム１ａによれば、質問器６ａ、６ｂは主搬送波と送信情報信号変調波の側波帯の一方のみを含んだ交信波を送信するため、質問器間の通信、及び質問器と応答器間の通信を同時に行うことが可能になる。また、質問器から他の質問器へ送る送信情報信号の変調に質問器が応答器に対して送信する主搬送波を利用する構成にしているため、質問器の装置構成が簡単になるという利点がある。
【００９９】
また、送信情報信号変調波９４ｂと反射波９４ｃとが重なっても、送信情報信号変調波９４ｂが反射波９４ｃの干渉を受けないように、主搬送波発振器６３が発振する主搬送波の強度が設定されている。このため、質問器６ａ、６ｂの副搬送波発振器６１が発振する副搬送波の周波数と、応答器３ａ〜３ｅの副搬送波発振器４２ｂが発振する副搬送波の周波数の双方を、質問器２ａ、２ｂ及び応答器３ａ〜３ｅでの消費電力を小さく抑えることが可能になる。
【０１００】
さらに、他の質問器から送信情報を受信している間は、自身から送信情報を送信しないようにするため、異なる質問器から送信される送信情報同士が互いに干渉することを防ぐことができる。
【０１０１】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、第１の実施の形態では、一般に応答器は数が多く移動し、消費電力を抑え、回路などを簡素化する必要があるため、質問器側で送信情報信号が応答情報信号の周波数より大きくなるように設定しているが、応答器側で応答情報信号の周波数が送信情報信号の周波数より小さくなるように設定してもよい。この場合、応答器側の設定を行うだけでよく、既に稼動しているバックスキャッタシステムなどに応答器を新規追加する場合など、質問器側の設定を変えずに前述した効果を得たい場合に容易に行うことができ有効である。また、応答器側の消費電力を小さく抑えることが可能になる。
【０１０２】
また、第２の実施の形態の送信波フィルタ６５は主搬送波と送信情報信号変調波の上側波帯とを通過させるものであるが、主搬送波と送信情報信号変調波の下側波帯とを通過させるようにしてもよい。尚、受信波フィルタ６９及び受信波フィルタ７３の通過帯域をそれに合わせて変更する必要がある。
応答器の応答情報信号はランダムに選択されるタイムスロットで出力されるが、発明の効果を維持できる範囲で、副搬送波発振器５２ｂの発振周波数を所定の拡散符号に従って変化させてもよい。
【０１０３】
【発明の効果】
請求項１によると、応答器によって主搬送波を変調する応答情報信号とは周波数帯域の異なる送信情報信号を生成するようにしているため、質問器間の通信、及び質問器と応答器間の通信が互いに干渉することがなくなって、両方の通信を同時に行うことが可能となる。また、質問器から他の質問器へ送る送信情報信号の変調に質問器が応答器に対して送信する主搬送波を利用する構成にしているため、質問器の装置構成が簡単になるという利点がある。
【０１０４】
請求項２によると、送信情報信号の周波数が応答情報信号の周波数より大きくなるように設定するため、送信情報信号の周波数が応答情報信号の周波数より小さくなるように設定する場合に比べ、応答情報信号の周波数を小さくすることができるので、応答器での消費電力を小さく抑えることが可能な質問器を提供できる。
【０１０５】
請求項３によると、応答器からの応答情報信号のみを通過させる第１フィルタ手段と他の質問器からの送信情報信号のみを通過させる第２フィルタ手段とを質問器が備えているため、他の質問器からの送信情報信号変調波を取り出して、それに含まれる情報を取得することが可能であるとともに、応答器からの反射波を取り出して、それに含まれる情報を取得することが可能になる。
【０１０６】
請求項４によると、応答情報信号の周波数が送信情報信号の周波数より小さくなるように設定するため、応答情報信号の周波数が送信情報信号の周波数より大きくなるように設定する場合に比べ、応答情報信号の周波数を小さくすることができるので、応答器での消費電力を小さく抑えることが可能になる。また、既に稼動しているバックスキャッタシステムなどに応答器を新規追加する場合など、応答器側の設定を行うだけでよく、質問器側の設定を変えずに前述した効果を得たい場合に容易に行うことができる。
【０１０７】
請求項５によると、主搬送波と送信情報信号変調波の側波帯の一方のみとを通過させるフィルタ手段を備えているため、質問器間の通信、及び質問器と応答器間の通信を同時に行うことが可能になる。また、質問器から他の質問器へ送る送信情報信号の変調に質問器が応答器に対して送信する主搬送波を利用する構成にしているため、質問器の装置構成が簡単になるという利点がある。
【０１０８】
請求項６によると、応答器からの反射波のみを通過させる第１受信波フィルタ手段と他の質問器からの交信波のみを通過させる第２受信波フィルタ手段とを質問器が備えているため、他の質問器からの交信波と応答器からの反射波とを同時に受信した場合であっても、夫々を確実に分離して夫々に含まれる情報を精度良く取得することが可能になる。
【０１０９】
請求項７によると、主搬送波の強度を応答器からの反射波が他の質問器からの交信波に干渉しないような強度に設定するため、送信情報信号の周波数帯域と応答情報信号の周波数帯域とが重なるように設定してもよく、この結果、両者の周波数を小さくでき、質問器での消費電力及び応答器での消費電力の双方を小さく抑えることが可能になる。
【０１１０】
請求項８によると、他の質問器からの交信波を受信している間は交信波の送信を中止するので、自身が送信する交信波と、他の質問器が送信している交信波（自身が受信している交信波）とが干渉することを防止することができ、信頼性の高い通信を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態における通信システムのシステム構成を示す図である。
【図２】図１の通信システムを構成する質問器の電気的構成を示す図である。
【図３】図１の質問器を構成する装置の一部の出力を説明するための図である。
【図４】図１の通信システムを構成する応答器の電気的構成を示す図である。
【図５】図１の通信システムを構成する質問器の処理内容の手順を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施の形態における通信システムのシステム構成を示す図である。
【図７】図６の通信システムを構成する質問器の電気的構成を示す図である。
【図８】図７の質問器を構成する装置の一部の出力を説明するための図である。
【図９】図１の通信システムを構成する質問器の処理内容の手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１の通信システムを構成する応答器が情報を挿入するタイムスロットを説明するための図である。
【符号の説明】
１ 通信システム
２ａ、２ｂ 質問器
３ａ〜３ｅ 応答器
２１ 副搬送波発振器
２２ 送信情報変調器
２３ 主搬送波発振器
２４ 主搬送波変調器
２５ 電力増幅器
２６ サーキュレータ
２７ 低雑音増幅器
２８ 受信波フィルタ
２９ 受信波復調器
３０、３３ フィルタ
３１、３４ 増幅器
３２、３５ ＡＤコンバータ
３６ 信号処理回路
３７ ＲＳＳＩ
３８ コントローラ
３９ アンテナ
Claims (8)
- 複数の質問器の何れかは応答器に対して主搬送波を送信し、応答器は受信した前記主搬送波を応答情報信号で変調して反射波として返信するとともに、各前記質問器は他の質問器へ交信波を送信する通信システムの質問器であって、
他の質問器へ送信する送信情報で前記応答情報信号とは周波数帯域の異なる送信情報信号を生成する送信情報信号生成手段と、
前記送信情報信号生成手段からの送信情報信号で主搬送波を変調して送信情報信号変調波を生成する主搬送波変調手段と、
前記主搬送波変調手段からの前記主搬送波及び前記送信情報信号変調波を含む交信波を送信する送信手段と、
前記応答器において応答情報信号で変調がなされた反射波を受信し、他の質問器からの交信波を受信する受信手段と、
を備えたことを特徴とする通信システムの質問器。 - 前記送信情報信号の周波数が前記応答情報信号の周波数より大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の通信システムの質問器。
- 前記受信手段が受信した受信波を前記主搬送波変調手段からの信号により復調する受信波復調手段と、
前記受信波復調手段からの信号のうち前記応答器からの応答情報信号のみを通過させる第１フィルタ手段と、
前記受信波復調手段からの信号のうち前記他の質問器からの送信情報信号のみを通過させる第２フィルタ手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の通信システムの質問器。 - 請求項１に記載の質問器へ送信する応答情報で前記送信情報信号とは周波数帯域の異なる応答情報信号を生成する応答情報生成手段と、
前記質問器から送信される主搬送波を前記応答情報信号で変調して反射波として返信する主搬送波反射手段と、を備える応答器であって、
前記応答情報信号の周波数が前記送信情報信号の周波数より小さくなるように設定されていることを特徴とする通信システムの応答器。 - 複数の質問器の何れかは応答器に対して主搬送波を送信し、応答器は受信した前記主搬送波を応答情報信号で変調して反射波として返信するとともに、各前記質問器は他の質問器へ交信波を送信する通信システムの質問器であって、
他の質問器へ送信する送信情報で送信情報信号を生成する送信情報信号生成手段と、
前記送信情報信号生成手段からの送信情報信号で主搬送波を変調して送信情報信号変調波を生成する主搬送波変調手段と、
前記主搬送波変調手段からの前記主搬送波、及び周波数領域上で当該主搬送波の両側に発生する前記送信情報信号変調波の側波帯の一方のみの側波帯を通過させるフィルタ手段と、
前記フィルタ手段からの前記主搬送波及び前記側波帯を交信波として送信する送信手段と、
前記応答器において変調がなされた反射波を受信し、他の質問器からの交信波を受信する受信手段と、
を備えたことを特徴とする通信システムの質問器。 - 前記受信手段が受信した受信波のうち前記応答器からの反射波のみを通過させる第１受信波フィルタ手段と、
前記受信手段が受信した受信波のうち前記他の質問器からの交信波のみを通過させる第２受信波フィルタ手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の通信システムの質問器。 - 前記送信手段は、応答器からの反射波が他の質問器からの交信波に干渉しないように、送信する主搬送波を所定の強度に設定するようにしたことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の通信システムの質問器。
- 前記質問器は、他の質問器から交信波を受信しているか否かを判定する交信波受信判定手段をさらに備えており、
前記送信手段は、前記交信波受信判定手段によって前記他の質問器から交信波を受信していると判定されている間、前記交信波の送信を中止することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の通信システムの質問器。
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