JP5688044B2 - リーダライタ装置およびキャリアセンス制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグとの間で通信を行う際に高品質の通信が可能な空きチャネルの探索を行うキャリアセンス制御方法を用いたリーダライタ装置およびそのキャリアセンス制御方法に関する。

リーダライタ装置は、ＲＦＩＤタグに向けてキャリア信号を送信し、ＲＦＩＤタグから反射（バックスキャタ）されるキャリア信号を受信し、反射キャリア信号に含まれる変調信号成分をＲＦＩＤタグからの情報データとして処理する。一方、リーダライタ装置からのキャリア信号を受信したＲＦＩＤタグは、そのキャリア信号に含まれるコマンドに従って製品などの固有の識別データを書き込む処理をしたり、書き込まれた識別データを読み出し、反射キャリア信号として出力する処理をしたりする。

リーダライタ装置およびＲＦＩＤタグを含むＲＦＩＤシステムでは、ＲＦＩＤタグとの通信に用いる周波数帯を他のリーダライタ装置または他の通信装置と共用して使うため、通信の衝突が発生する可能性がある。そのような衝突を避けるため、リーダライタ装置は、送信前に他のシステムが自身の使用予定周波数を使用していないことを確認する必要があり、これをキャリアセンスという。キャリアセンスは、送信準備中のリーダライタ装置が送信に先立って、既にＲＦＩＤタグと通信中である他のリーダライタ装置の存否をリーダライタ装置とＲＦＩＤタグとの間で送受しているキャリア信号の有無を検知することによって判定する。

リーダライタ装置の構成において、キャリアセンスは、送信回路からの送信出力を止めている間に、他のリーダライタ装置が自身の使用予定（チャネル）周波数を使用していないことを確認する。このとき、受信回路に局部発振回路から出力される局部発振周波数に対応する使用予定周波数のキャリア信号が受信されると、受信復調信号が制御処理回路に入力される。制御処理回路は、受信回路からの受信復調信号を受け、キャリア信号が既に存在するチャネルは使用不可として、空きチャネルを探索できるまで局部発振回路から出力する局部発振信号の周波数を順次シフトする。

このようにして、リーダライタ装置は、他のリーダライタ装置または他の通信装置が使用していない空きチャネルが探索されると、ＲＦＩＤタグとの間で、探索された空きチャネルのキャリア周波数により通信を行う。

ただし、空きチャネルが探索されたとしても、その隣接チャネルを他のリーダライタ装置が既に使用している場合、リーダライタ装置が探索された空きチャネルを使用するときに、既に通信している信号がノイズとなり、通信劣化を招く可能性がある。

これを受けて、使用チャネルを選択するときに、隣接チャネルの空き状況を考慮して隣接チャネルとの干渉を回避することが行われている（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１では、すべてのチャネルに対してキャリアセンスを行い、低周波数側の隣接チャネルと高周波数側の隣接チャネルとが空いているチャネルを選択し、チャネル単位で測定した受信電力強度に応じた通信速度で通信を行うようにしている。

特開２００８−１４８２１５号公報

しかしながら、従来のリーダライタ装置では、全チャネルに対しそれぞれ規定された所定時間をかけてキャリアセンスを行わなければならないため、すべてのキャリアセンスを行うのにかかる総時間が長く、使用チャネルによる送信が開始されるまでに長い時間がかかるという問題点があった。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、使用チャネルが選択されて送信が開始されるまでのキャリアセンスにかかる総時間を短縮できるようにしたリーダライタ装置およびキャリアセンス制御方法を提供することを目的とする。

本発明では上記の課題を解決するために、送信前に送信に使用するチャネルが空いているか否かを確認する機能を有するリーダライタ装置において、すべてのチャネルに対して簡易的な予備キャリアセンスを行う予備キャリアセンス実施部と、前記予備キャリアセンスの結果であるキャリア信号の受信レベルを格納する予備キャリアセンス結果格納部と、格納された前記予備キャリアセンスの結果から任意の１つの使用予定チャネルおよびこれに隣接する隣接チャネルを選択するチャネル選択部と、キャリアセンスの結果を判断する正規の第１規定レベルおよび前記隣接チャネルに対する前記予備キャリアセンスの結果を判断する第２規定レベルを格納する規定レベル格納部と、前記隣接チャネルの前記キャリア信号の受信レベルが前記第２規定レベルより低いことを確認する隣接チャネル受信レベル確認部と、前記キャリア信号の受信レベルが前記第２規定レベルより低いことを確認された前記隣接チャネルに隣接する前記使用予定チャネルに対してキャリアセンスを行うキャリアセンス実施部と、前記キャリアセンスの結果である前記キャリア信号の受信レベルが前記第１規定レベルより低いことを確認して前記使用予定チャネルを送信に使用するチャネルとして選択する使用チャネル選択部と、を備えていることを特徴とするリーダライタ装置が提供される。

また、本発明では、送信前に送信に使用するチャネルのキャリア信号の有無を検知して前記チャネルが空いているか否かを確認するキャリアセンス制御方法において、すべてのチャネルに対して予備キャリアセンスを行い、前記予備キャリアセンスの結果である前記キャリア信号の受信レベルを格納し、格納された前記予備キャリアセンスの結果から使用予定チャネルおよびこれに隣接する隣接チャネルを選択し、前記隣接チャネルの前記キャリア信号の受信レベルが所定の第２規定レベルより低いことを確認し、前記使用予定チャネルに対してキャリアセンスを行い、前記キャリアセンスの結果である前記キャリア信号の受信レベルが正規の第１規定レベルより低いことを確認して前記使用予定チャネルを送信に使用するチャネルとして選択する、ことを特徴とするキャリアセンス制御方法が提供される。

このようなリーダライタ装置およびキャリアセンス制御方法によれば、予備キャリアセンスにより、あらかじめ全チャネルのノイズの状況を把握し、使用予定チャネルに隣接するチャネルのノイズの有無の判断に予備キャリアセンスの結果を使用する。これにより、隣接チャネルのノイズの状況を時間のかかるキャリアセンスにて確認する場合に比較し、短時間で使用予定チャネルの選択が可能になる。

上記構成のリーダライタ装置およびキャリアセンス制御方法は、キャリアセンスを行うまでの送信休止期間の間に全チャネルに簡易的な予備キャリアセンスを実施し、その結果で使用予定チャネルに隣接するチャネルのノイズの有無を判断するようにした。これにより、隣接チャネルのノイズの状況を考慮して送信に使用するチャネルを決める場合に、隣接チャネルに関しては、時間のかかるキャリアセンスの結果を使わないので、送信に使用するチャネルが決まるまでの送信待ちの時間を短縮できるという利点がある。

リーダライタ装置の構成を示すブロック図である。 制御処理回路のキャリアセンス制御に関する機能ブロック図である。 第１の実施の形態におけるキャリアセンス制御を説明する図である。 第１の実施の形態におけるキャリアセンス制御の処理の流れを示すフローチャート（その１）である。 第１の実施の形態におけるキャリアセンス制御の処理の流れを示すフローチャート（その２）である。 第２の実施の形態におけるキャリアセンス制御を説明する図である。 第２の実施の形態における予備キャリアセンス実施後のキャリアセンス制御処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１はリーダライタ装置の構成を示すブロック図である。
リーダライタ装置は、制御処理回路１１と、送信部１２と、受信部１３と、局部発振部１４と、アンテナ１５とを備えている。制御処理回路１１は、このリーダライタ装置を制御する上位装置に接続されている。上位装置は、たとえばパーソナルコンピュータとすることができ、リーダライタ装置を介して、図示しないＲＦＩＤタグとの間でデータ通信を行う。制御処理回路１１は、中央処理装置、メモリなどを含むＭＰＵ（Micro-Processing Unit）を有し、この装置全体の制御演算を司っている。

リーダライタ装置は、送信側でＰＩＥ（Pulse Interval Encoding）符号が使用され、受信側では、ＦＭ０（Frequency Modulation 0）符号が使用されている。そのため、送信部１２は、ＰＩＥ符号化部１６およびＡＭ（Amplitude Modulation）変調部１７を有している。また、受信部１３は、ＡＭ復調部１８、タグ応答検出部１９およびＦＭ０復号化部２０を有している。

送信部１２は、入力がＡＭ変調部１７の出力に接続されたフィルタ２１、このフィルタ２１の出力と局部発振部１４の出力とを乗算するミキサ２２およびこのミキサ２２の出力を増幅するアンプ２３を有している。アンプ２３の出力は、アンテナ１５に接続されている。

受信部１３は、アンテナ１５の出力を増幅するアンプ２４、このアンプ２４の出力と局部発振部１４の出力とを乗算するミキサ２５および入力がミキサ２５の出力に接続されたフィルタ２６を有している。フィルタ２６の出力は、ＡＭ復調部１８およびタグ応答検出部１９に接続されている。

このリーダライタ装置は、上位装置から何らかのコマンドを受けると、制御処理回路１１がそのコマンドを解析し、送信部１２にコマンド発行の指令を出す。そのコマンドは、ＰＩＥ符号化部１６にてＰＩＥ符号化され、さらにＡＭ変調部１７にてＡＭ変調される。ＡＭ変調されたコマンドは、フィルタ２１にて不要な帯域周波数がカットされ、ミキサ２２にてＲＦＩＤタグの通信に割り当てられている周波数帯（たとえば、９５０ＭＨｚ帯）に周波数変換され、アンプ２３にて増幅され、アンテナ１５より送信される。

アンテナ１５より送信された電波がＲＦＩＤタグに到達すると、ＲＦＩＤタグは、その電波のエネルギを電力にして起動し、受信したコマンドを解析処理し、そのコマンドに応じた応答を返信する。

アンテナ１５がタグ返信を受けると、その受信信号は、受信部１３に進み、アンプ２４で増幅され、ミキサ２５により周波数変換されてベースバンド信号の周波数帯に落とされ、フィルタ２６によって不要な帯域周波数がカットされる。フィルタ２６を出た信号は、受信部１３のタグ応答検出部１９に入力され、タグ応答検出部１９にてタグ応答が受信されているかどうかが判断される。タグ応答が受信されている場合には、受信部１３に入力された応答信号は、ＡＭ復調部１８にてＡＭ復調され、ＦＭ０復号化部２０にてＦＭ０復号化が行われ、制御処理回路１１に戻される。制御処理回路１１は、復号化された応答信号を解析し、上位装置に送る。

制御処理回路１１は、ＲＦＩＤタグに向けて送信する前に、送信に使用するチャネルが他のリーダライタ装置によって使用されていない空きチャネルであることを確認するキャリアセンスを行う。このとき、制御処理回路１１は、キャリアセンスの結果、得られた受信レベルを規定レベルと比較し、受信レベルが規定レベルより高い場合は、そのチャネルはノイズが多く、通信に適さないと判断し、チャネルを変更して再度キャリアセンスを行うことになる。このときの規定レベルとしては、ＲＦＩＤシステムでは、リーダライタ装置が構内無線局（出力が１０ミリワットを超える無線機）の場合は、−７４ｄＢｍ、特定小電力無線局（出力が１０ミリワット以下の無線機）の場合は、−６４ｄＢｍと定められている。以下の説明では、この規定レベルは、「第１規定レベル」とする。

また、この制御処理回路１１は、キャリアセンスを行うチャネルの選択のために、送信を休止している期間に全チャネルに対して簡易的な予備キャリアセンスを行っている。この簡易的な予備キャリアセンスとは、正式なキャリアセンスがＲＦＩＤシステムで定められた５ミリ秒（ｍｓ）の時間をかけて実施しているのに対し、たとえば、２ｍｓ程度の短い時間で簡易的に実施する。この予備キャリアセンスを全チャネルに対して行うことで、全チャネルのノイズの状況をあらかじめ把握することができ、キャリアセンスを行うチャネルの選択を容易にしている。この予備キャリアセンスの結果に対しても、制御処理回路１１は、各チャネルのノイズの状況を判断するために規定レベルと比較するが、このときの規定レベルは、以下では、「第２規定レベル」として説明する。

図２は制御処理回路のキャリアセンス制御に関する機能ブロック図である。
制御処理回路１１は、予備キャリアセンス実施部３１と、予備キャリアセンス結果格納部３２と、チャネル選択部３３と、規定レベル格納部３４と、隣接チャネル受信レベル確認部３５と、キャリアセンス実施部３６と、使用チャネル選択部３７とを備えている。

予備キャリアセンス実施部３１は、すべてのチャネルに対して簡易的な予備キャリアセンスを行う。すなわち、あるチャネルのキャリアの受信レベルをたとえば２ｍｓで計測することを、キャリアの周波数を切り換えながらすべてのチャネルで実施し、すべてのチャネルの予備キャリアセンスが終了すると、また、最初のチャネルから同様に繰り返していく。

予備キャリアセンス結果格納部３２は、予備キャリアセンスの結果であるキャリア信号の受信レベルを格納する。予備キャリアセンス結果格納部３２は、チャネル分の格納領域を有し、予備キャリアセンス実施部３１が予備キャリアセンスを実施する都度、チャネルに対応する領域にそのチャネルの受信レベルが格納されていく。再度、同じチャネルの予備キャリアセンスが行われたときは、その受信レベルが対応する格納領域に上書きされていき、常に、最新のデータが記憶されている。

チャネル選択部３３は、予備キャリアセンス結果格納部３２に格納された予備キャリアセンスの結果から任意の１つの使用予定チャネルおよびこれに隣接する隣接チャネルを選択する。具体的には、このチャネル選択部３３は、予備キャリアセンスの結果から、まず、受信レベルが低かった順または予備キャリアセンスの実施順に使用予定チャネルを選択し、その後、その使用予定チャネルに隣接する隣接チャネルを選択する。

規定レベル格納部３４は、キャリアセンスの結果に対して空きチャネルであるかどうかを判断する第１規定レベルと、予備キャリアセンスの結果に対してノイズの少ないチャネルであるかどうかを判断する第２規定レベルとを格納している。第１規定レベルは、ＲＦＩＤシステムで定められた正規の規定レベルであり、第２規定レベルは、任意であって、キャリアセンスの判断の場合のように厳密に判断しなくてよいので第１規定レベルよりは高くてよい。

隣接チャネル受信レベル確認部３５は、隣接チャネルの予備キャリアセンスの結果と規定レベル格納部３４の第２規定レベルとを比較し、使用予定チャネルに隣接した隣接チャネルのキャリア信号の受信レベルが第２規定レベルより低いかどうかを判断する。もし、隣接チャネルの予備キャリアセンスの結果が第２規定レベルより低いことが確認されない場合は、チャネル選択部３３による別の使用予定チャネルおよび隣接チャネルの選択をする。

キャリアセンス実施部３６は、予備キャリアセンスの結果が第２規定レベルより低いことが確認された隣接チャネルに挟まれた使用予定チャネルに対してキャリアセンスを実施する。

使用チャネル選択部３７は、使用予定チャネルのキャリアセンスの結果と規定レベル格納部３４の第１規定レベルとを比較し、使用予定チャネルのキャリア信号の受信レベルが第１規定レベルより低いかどうかを判断する。使用予定チャネルのキャリア信号の受信レベルが第１規定レベルより低い場合、使用チャネル選択部３７は、使用予定チャネルを使用チャネルとして選択する。一方、使用予定チャネルのキャリア信号の受信レベルが第１規定レベルより高い場合、送信に使用するチャネルとして使用できないので、チャネル選択部３３による別の使用予定チャネルおよび隣接チャネルの選択が行われる。

図３は第１の実施の形態におけるキャリアセンス制御を説明する図、図４は第１の実施の形態におけるキャリアセンス制御の処理の流れを示すフローチャート（その１）、図５は第１の実施の形態におけるキャリアセンス制御の処理の流れを示すフローチャート（その２）である。

ＲＦＩＤシステムでは、リーダライタ装置がキャリアセンスを行うことによって送信に使用するチャネルが空いていることを確認し、その確認されたチャネルを使って送信を行い、構内無線局では４秒後、特定小電力無線局では１秒後には送信を休止することが定められている。また、送信を休止してから、次に送信を開始するまでに少なくとも構内無線局では５０ミリ秒（ｍｓ）、特定小電力無線局では１００ｍｓの送信休止期間が定められており、その送信休止期間の間に構内無線局では５ｍｓ、特定小電力無線局では１０ｍｓの時間を使ってキャリアセンスが行われる。そのキャリアセンスで送信に使用するチャネルが決まらない場合は、別のチャネルに対して同じく５ｍｓまたは１０ｍｓの時間を使ってキャリアセンスが行われる。つまり、それぞれのキャリアセンスで送信に使用するチャネルが決まらない場合は、５０ｍｓまたは１００ｍｓの送信休止期間がキャリアセンスを行うごとに５ｍｓまたは１０ｍｓずつ長くなっていくことになる。

制御処理回路１１では、図３に示したように、送信休止期間の最後（送信開始直前）の５ｍｓでキャリアセンス（ＣＳ）を行うが、その前の期間において全チャネルに対し簡易的な予備キャリアセンスを行う。この予備キャリアセンスは、正式なキャリアセンスよりも短いたとえば２ｍｓの時間で簡易的に行われる。また、図示の例では、９個のチャネルＣＨ１〜ＣＨ９があるとし、キャリアセンス直前の期間にチャネルＣＨ１からチャネルＣＨ９まで順次予備キャリアセンスを行い、チャネルＣＨ９の次は、チャネルＣＨ１に戻って、また、チャネルＣＨ１から繰り返す。

予備キャリアセンスの結果であるキャリア信号の受信レベルは、予備キャリアセンス結果格納部３２に設定された予備キャリアセンス結果テーブル３２ａに格納される。第１の実施の形態では、チャネル選択部３３は、使用予定チャネルをノイズの少ないチャネルの順に選択する。そのため、予備キャリアセンス結果格納部３２には、キャリアセンス順番テーブル３２ｂが用意され、予備キャリアセンス結果テーブル３２ａの値をノイズの少ない順にソートした結果を格納する。

また、規定レベル格納部３４には、規定レベルテーブル３４ａが設定されており、第１規定レベルおよび第２規定レベルがあらかじめ格納されている。図示の例では、第１規定レベルとして、構内無線局の場合の規定レベルとして定められた「−７４ｄＢｍ」が格納され、第２規定レベルとしては、「−７０ｄＢｍ」が格納されている。

次に、図４および図５を参照し、キャリアセンス制御の処理について説明する。このキャリアセンス制御の処理は、リーダライタ装置が新たに送信を開始しようとするとき、または、送信を休止した直後に開始される。

制御処理回路１１は、まず、初期化処理にてｎを１に設定し（ステップＳ１）、タイマを起動し（ステップＳ２）、時間ｔが所定時間のたとえば４５ｍｓ以上かどうかを判断する（ステップＳ３）。

時間ｔが４５ｍｓに達していない場合、予備キャリアセンス実施部３１がチャネルＣＨｎに対して予備キャリアセンスを実施する（ステップＳ４）。次に、予備キャリアセンス実施部３１は、予備キャリアセンスの結果を予備キャリアセンス結果テーブル３２ａの対応するチャネルの位置に格納する（ステップＳ５）。

次に、予備キャリアセンス実施部３１は、予備キャリアセンスを実施したチャネルがチャネルＣＨ９であるかどうかを判断し（ステップＳ６）、チャネルＣＨ９でない場合には、ｎを１だけインクリメントし（ステップＳ７）、ステップＳ３に戻る。予備キャリアセンスを実施したチャネルがチャネルＣＨ９である場合、ｎを０に設定して（ステップＳ８）、ステップＳ７に進む。

このようにして、予備キャリアセンス実施部３１は、キャリアセンスを実施するまでの間、チャネルＣＨ１〜ＣＨ９に対して予備キャリアセンスを繰り返し実施し、その予備キャリアセンスの結果を予備キャリアセンス結果テーブル３２ａに格納していく。

ステップＳ３の判断において、時間ｔが４５ｍｓ以上の場合、チャネル選択部３３は、予備キャリアセンス結果テーブル３２ａを受信レベル（ノイズ）の小さい順にソートし（ステップＳ９）、キャリアセンス順番テーブル３２ｂに格納する（ステップＳ１０）。次に、チャネル選択部３３は、キャリアセンス順番テーブル３２ｂのｍ番目のチャネルを使用予定チャネルＣＨｍとして選択する（ステップＳ１１）。ここで、ｍは、ｍ＝１〜９であり、キャリアセンス順番テーブル３２ｂにチャネルが受信レベルの小さい順に格納されている順番である。したがって、最初は、キャリアセンス順番テーブル３２ｂの１番目のチャネルが使用予定チャネルＣＨｍとして選択されることになる。チャネル選択部３３は、また、先に選択された使用予定チャネルＣＨｍに隣接するチャネルＣＨｍ−１，ＣＨｍ＋１を予備キャリアセンス結果テーブル３２ａから選択する。次に、チャネル選択部３３は、選択された使用予定チャネルＣＨｍより低周波数側の隣接チャネルＣＨｍ−１が存在するかどうかを判断する（ステップＳ１２）。隣接チャネルＣＨｍ−１が存在する場合、チャネル選択部３３は、その隣接チャネルＣＨｍ−１の予備キャリアセンス結果が第２規定レベル以下であるかどうかを判断する（ステップＳ１３）。ここで、隣接チャネルＣＨｍ−１の予備キャリアセンス結果が第２規定レベルより高い場合、チャネル選択部３３は、ステップＳ１１に戻って、別のチャネルの選択を行う。この第１の実施の形態では、別のチャネルは、チャネルＣＨｍの次にノイズの少なかったチャネルが選択される。なお、ステップＳ１１において、キャリアセンス順番テーブル３２ｂのｍ番目のチャネルがチャネルＣＨ１として選択された場合、その低周波数側に隣接するチャネルは存在しないので、このステップＳ１３の処理は、スキップされることになる。

ステップＳ１３において、隣接チャネルＣＨｍ−１の予備キャリアセンス結果が第２規定レベル以下と判断された場合、チャネル選択部３３は、使用予定チャネルＣＨｍより高周波数側の隣接チャネルＣＨｍ＋１が存在するかどうかを判断する（ステップＳ１４）。隣接チャネルＣＨｍ＋１が存在する場合、チャネル選択部３３は、その隣接チャネルＣＨｍ＋１の予備キャリアセンス結果が第２規定レベル以下であるかどうかを判断する（ステップＳ１５）。ここで、隣接チャネルＣＨｍ＋１の予備キャリアセンス結果が第２規定レベルより高い場合、チャネル選択部３３は、ステップＳ１１に戻って、別のチャネルの選択を行う。なお、ステップＳ１１において、キャリアセンス順番テーブル３２ｂのｍ番目のチャネルがチャネルＣＨ９として選択された場合、その高周波数側に隣接するチャネルは存在しないので、このステップＳ１５の処理は、スキップされることになる。

ステップＳ１５において、隣接チャネルＣＨｍ＋１の予備キャリアセンス結果が第２規定レベル以下の場合、キャリアセンス実施部３６は、チャネル選択部３３によって選択された使用予定チャネルＣＨｍに対してキャリアセンスを実施する（ステップＳ１６）。そして、使用チャネル選択部３７は、チャネルＣＨｍのキャリアセンス結果が第１規定レベル以下であるかどうかを判断する（ステップＳ１７）。ここで、チャネルＣＨｍのキャリアセンス結果が第１規定レベル以下と判断された場合、このキャリアセンス制御の処理は終了し、リーダライタ装置は、チャネルＣＨｍを使った送信処理を行うことになる。チャネルＣＨｍのキャリアセンス結果が第１規定レベルより高いと判断された場合、このチャネルは通信に使用できないので、ステップＳ１１のチャネルの選択に戻る。

したがって、この第１の実施の形態においては、図３に示したような予備キャリアセンス結果であった場合、制御処理回路１１は、具体的には以下のようにしてキャリアセンスを行うチャネルを選択する。

すなわち、キャリアセンス順番テーブル３２ｂの１番目のチャネルＣＨ２が使用予定チャネルとして選択された場合、それに隣接するチャネルＣＨ１が第２規定レベルを超えているので、次に、使用予定チャネルとして、２番目のチャネルＣＨ７が選択される。

チャネルＣＨ７に隣接するチャネルＣＨ６については、予備キャリアセンス結果が第２規定レベル以下であるが、隣接するチャネルＣＨ８については、第２規定レベルを超えているので、使用予定チャネルは、３番目のチャネルＣＨ３に変更される。

チャネルＣＨ３に隣接するチャネルＣＨ２については、予備キャリアセンス結果が第２規定レベル以下であるが、隣接するチャネルＣＨ４については、第２規定レベルを超えているので、使用予定チャネルは、４番目のチャネルＣＨ５に変更される。

チャネルＣＨ５に隣接するチャネルＣＨ４については、予備キャリアセンス結果が第２規定レベルを超えているので、使用予定チャネルは、５番目のチャネルＣＨ６に変更される。

選択されたチャネルＣＨ６に隣接するチャネルＣＨ５，ＣＨ７については、予備キャリアセンス結果がいずれも第２規定レベル以下であるので、チャネルＣＨ６がキャリアセンスで使用するチャネルとして選択されることになる。

次に、第２の実施の形態について説明する。
図６は第２の実施の形態におけるキャリアセンス制御を説明する図、図７は第２の実施の形態における予備キャリアセンス実施後のキャリアセンス制御処理の流れを示すフローチャートである。なお、図７において、予備キャリアセンスの実施については、図４に示した処理の流れと同じであるので記載は省略する。

この第２の実施の形態では、チャネル選択部３３は、予備キャリアセンス結果テーブル３２ａのチャネルＣＨ１から順に使用予定チャネルを選択する。したがって、図４に示す予備キャリアセンスが終了すると、チャネル選択部３３は、予備キャリアセンス結果テーブル３２ａのｎ（ｎ＝１〜９）番目のチャネルを使用予定チャネルＣＨｎとして選択する（ステップＳ２１）。

次に、チャネル選択部３３は、選択された使用予定チャネルＣＨｎより低周波数側の隣接チャネルＣＨｎ−１が存在するかどうかを判断する（ステップＳ２２）。隣接チャネルＣＨｎ−１が存在する場合、チャネル選択部３３は、その隣接チャネルＣＨｎ−１の予備キャリアセンス結果が第２規定レベル以下であるかどうかを判断する（ステップＳ２３）。ここで、隣接チャネルＣＨｎ−１の予備キャリアセンス結果が第２規定レベルより高い場合、チャネル選択部３３は、ステップＳ２１に戻って、別のチャネルの選択を行う。また、ステップＳ２２において、隣接チャネルＣＨｎ−１が存在しない場合、ステップＳ２３の処理は、スキップされる。

ステップＳ２３において、隣接チャネルＣＨｎ−１の予備キャリアセンス結果が第２規定レベル以下と判断された場合、チャネル選択部３３は、使用予定チャネルＣＨｎより高周波数側の隣接チャネルＣＨｎ＋１が存在するかどうかを判断する（ステップＳ２４）。隣接チャネルＣＨｎ＋１が存在する場合、チャネル選択部３３は、その隣接チャネルＣＨｎ＋１の予備キャリアセンス結果が第２規定レベル以下であるかどうかを判断する（ステップＳ２５）。ここで、隣接チャネルＣＨｎ＋１の予備キャリアセンス結果が第２規定レベルより高い場合、チャネル選択部３３は、ステップＳ２１に戻って、別のチャネルの選択を行う。また、ステップＳ２４において、隣接チャネルＣＨｎ＋１が存在しない場合、ステップＳ２５の処理は、スキップされる。

ステップＳ２５において、隣接チャネルＣＨｎ＋１の予備キャリアセンス結果が第２規定レベル以下の場合、キャリアセンス実施部３６は、チャネル選択部３３によって選択された使用予定チャネルＣＨｎに対してキャリアセンスを実施する（ステップＳ２６）。そして、使用チャネル選択部３７は、チャネルＣＨｎのキャリアセンス結果が第１規定レベル以下であるかどうかを判断する（ステップＳ２７）。ここで、チャネルＣＨｎのキャリアセンス結果が第１規定レベル以下と判断された場合、このキャリアセンス制御の処理は終了し、リーダライタ装置は、チャネルＣＨｎを使った送信処理を行うことになる。チャネルＣＨｎのキャリアセンス結果が第１規定レベルより高いと判断された場合、このチャネルは通信に使用できないので、ステップＳ２１に戻る。

したがって、この第２の実施の形態においては、図６に示したような予備キャリアセンス結果であった場合、制御処理回路１１は、具体的には以下のようにしてキャリアセンスを行うチャネルを選択する。

すなわち、まず、予備キャリアセンス結果テーブル３２ａの１番目のチャネルＣＨ１が使用予定チャネルとして選択される。この場合、チャネルＣＨ１の低周波数側に隣接するチャネルは存在しないので、予備キャリアセンス結果の確認処理はスキップされる。また、チャネルＣＨ１に隣接するチャネルＣＨ２は、第２規定レベルを超えているので、次のチャネル選択に移る。

２番目のチャネルＣＨ２が選択された場合、これに隣接するチャネルＣＨ１については、予備キャリアセンス結果が第２規定レベルを超えているので、次のチャネル選択に移る。

３番目のチャネルＣＨ３が選択された場合、これに隣接するチャネルＣＨ２については、予備キャリアセンス結果が第２規定レベルを超えているので、次のチャネル選択に移る。

４番目のチャネルＣＨ４が選択された場合、これに隣接するチャネルＣＨ３，ＣＨ５については、予備キャリアセンス結果がいずれも第２規定レベル以下であるので、チャネルＣＨ４がキャリアセンスで使用するチャネルとして選択されることになる。

次に、第３の実施の形態について説明する。
この第３の実施の形態では、チャネル選択部３３は、予備キャリアセンス結果テーブル３２ａのチャネルＣＨ１から１個飛ばしで奇数番目のチャネルを順に使用予定チャネルとして選択する方法を採用している。

したがって、この第３の実施の形態においては、図６に示したような予備キャリアセンス結果であった場合、制御処理回路１１は、具体的には以下のようにしてキャリアセンスを行うチャネルを選択する。

すなわち、まず、予備キャリアセンス結果テーブル３２ａの１番目のチャネルＣＨ１が使用予定チャネルとして選択される。この場合、チャネルＣＨ１の低周波数側に隣接するチャネルは存在しないので、予備キャリアセンス結果の確認処理はスキップされる。また、チャネルＣＨ１に隣接するチャネルＣＨ２は、第２規定レベルを超えているので、次のチャネル選択に移る。チャネルＣＨ１の次は、１個飛ばして３番目のチャネルＣＨ３が選択される。

チャネルＣＨ３が選択された場合、これに隣接するチャネルＣＨ２については、第２規定レベルを超えているので、次のチャネル選択に移る。チャネルＣＨ３の次は、５番目のチャネルＣＨ５が選択される。

チャネルＣＨ５が選択された場合、これに隣接するチャネルＣＨ４については、第２規定レベルを超えているので、次のチャネル選択に移る。チャネルＣＨ５の次は、７番目のチャネルＣＨ７が選択される。

チャネルＣＨ７が選択された場合、これに隣接するチャネルＣＨ６は、第２規定レベル以下であり、高周波数側に隣接するチャネルＣＨ８も、第２規定レベル以下であるので、このチャネルＣＨ７がキャリアセンスで使用するチャネルとして選択される。

次に、第４の実施の形態について説明する。
この第４の実施の形態では、チャネル選択部３３は、予備キャリアセンス結果テーブル３２ａのチャネルＣＨ１から２個飛ばしでチャネルを順に使用予定チャネルとして選択する方法を採用している。

したがって、この第４の実施の形態においては、図６に示したような予備キャリアセンス結果であった場合、制御処理回路１１は、具体的には以下のようにしてキャリアセンスを行うチャネルを選択する。

すなわち、まず、予備キャリアセンス結果テーブル３２ａの１番目のチャネルＣＨ１が使用予定チャネルとして選択される。この場合、チャネルＣＨ１の低周波数側に隣接するチャネルは存在しないので、予備キャリアセンス結果の確認処理はスキップされる。また、チャネルＣＨ１に隣接するチャネルＣＨ２は、第２規定レベルを超えているので、次のチャネル選択に移る。チャネルＣＨ１の次は、２個飛ばして４番目のチャネルＣＨ４が選択される。

チャネルＣＨ４が選択された場合、これに隣接するチャネルＣＨ３，ＣＨ５は、いずれも第２規定レベル以下であるので、このチャネルＣＨ４がキャリアセンスで使用するチャネルとして選択される。

１１ 制御処理回路
１２ 送信部
１３ 受信部
１４ 局部発振部
１５ アンテナ
１６ ＰＩＥ符号化部
１７ ＡＭ変調部
１８ ＡＭ復調部
１９ タグ応答検出部
２０ ＦＭ０復号化部
２１ フィルタ
２２ ミキサ
２３，２４ アンプ
２５ ミキサ
２６ フィルタ
３１ 予備キャリアセンス実施部
３２ 予備キャリアセンス結果格納部
３２ａ 予備キャリアセンス結果テーブル
３２ｂ キャリアセンス順番テーブル
３３ チャネル選択部
３４ 規定レベル格納部
３４ａ 規定レベルテーブル
３５ 隣接チャネル受信レベル確認部
３６ キャリアセンス実施部
３７ 使用チャネル選択部

Claims (13)

1. 送信前に送信に使用するチャネルが空いているか否かを確認する機能を有するリーダライタ装置において、
   すべてのチャネルに対して簡易的な予備キャリアセンスを行う予備キャリアセンス実施部と、
   前記予備キャリアセンスの結果であるキャリア信号の受信レベルを格納する予備キャリアセンス結果格納部と、
   格納された前記予備キャリアセンスの結果から任意の１つの使用予定チャネルおよびこれに隣接する隣接チャネルを選択するチャネル選択部と、
   キャリアセンスの結果を判断する正規の第１規定レベルおよび前記隣接チャネルに対する前記予備キャリアセンスの結果を判断する第２規定レベルを格納する規定レベル格納部と、
   前記隣接チャネルの前記キャリア信号の受信レベルが前記第２規定レベルより低いことを確認する隣接チャネル受信レベル確認部と、
   前記キャリア信号の受信レベルが前記第２規定レベルより低いことを確認された前記隣接チャネルに隣接する前記使用予定チャネルに対してキャリアセンスを行うキャリアセンス実施部と、
   前記キャリアセンスの結果である前記キャリア信号の受信レベルが前記第１規定レベルより低いことを確認して前記使用予定チャネルを送信に使用するチャネルとして選択する使用チャネル選択部と、
   を備えていることを特徴とするリーダライタ装置。
2. 前記隣接チャネル受信レベル確認部が前記第２規定レベルより低い前記隣接チャネルの前記キャリア信号の受信レベルを確認できないとき、前記チャネル選択部が別の前記使用予定チャネルおよび前記隣接チャネルを選択することを特徴とする請求項１記載のリーダライタ装置。
3. 前記使用チャネル選択部が前記第１規定レベルより低い前記使用予定チャネルの前記キャリア信号の受信レベルを確認できないとき、前記チャネル選択部が別の前記使用予定チャネルおよび前記隣接チャネルを選択することを特徴とする請求項１記載のリーダライタ装置。
4. 送信前に送信に使用するチャネルのキャリア信号の有無を検知して前記チャネルが空いているか否かを確認するキャリアセンス制御方法において、
   すべてのチャネルに対して予備キャリアセンスを行い、
   前記予備キャリアセンスの結果である前記キャリア信号の受信レベルを格納し、
   格納された前記予備キャリアセンスの結果から使用予定チャネルおよびこれに隣接する隣接チャネルを選択し、
   前記隣接チャネルの前記キャリア信号の受信レベルが所定の第２規定レベルより低いことを確認し、
   前記使用予定チャネルに対してキャリアセンスを行い、
   前記キャリアセンスの結果である前記キャリア信号の受信レベルが正規の第１規定レベルより低いことを確認して前記使用予定チャネルを送信に使用するチャネルとして選択する、
   ことを特徴とするキャリアセンス制御方法。
5. 前記予備キャリアセンスの結果から使用予定チャネルを選択するとき、前記キャリア信号の受信レベルの小さい順に選択していくことを特徴とする請求項４記載のキャリアセンス制御方法。
6. 前記予備キャリアセンスの結果から使用予定チャネルを選択するとき、前記予備キャリアセンスを行った順に選択していくことを特徴とする請求項４記載のキャリアセンス制御方法。
7. 前記隣接チャネルの前記キャリア信号の受信レベルが前記第２規定レベルより高いとき、前記予備キャリアセンスの済んだ前記隣接チャネルに高周波数側に隣接した新たなチャネルを使用予定チャネルとして選択することを特徴とする請求項６記載のキャリアセンス制御方法。
8. 前記隣接チャネルの前記キャリア信号の受信レベルが前記第２規定レベルより高いとき、高周波数側の前記隣接チャネルを含めて高周波数側に２チャネル分離れた新たなチャネルを使用予定チャネルとして選択することを特徴とする請求項６記載のキャリアセンス制御方法。
9. 低周波数側に前記隣接チャネルが存在しないとき、低周波数側の前記隣接チャネルの前記キャリア信号の受信レベルと前記第２規定レベルとの比較はスキップすることを特徴とする請求項４ないし８のいずれか１項に記載のキャリアセンス制御方法。
10. 高周波数側に前記隣接チャネルが存在しないとき、高周波数側の前記隣接チャネルの前記キャリア信号の受信レベルと前記第２規定レベルとの比較はスキップすることを特徴とする請求項４ないし８のいずれか１項に記載のキャリアセンス制御方法。
11. 前記予備キャリアセンスは、前記キャリアセンスを行う正規の時間よりも短い時間で行うことを特徴とする請求項４記載のキャリアセンス制御方法。
12. 前記第２規定レベルは、前記第１規定レベルより高く設定されていることを特徴とする請求項４記載のキャリアセンス制御方法。
13. 前記予備キャリアセンスは、前記キャリアセンスを行うまでの間、すべてのチャネルに対して順番にかつ繰り返し行うことを特徴とする請求項４記載のキャリアセンス制御方法。

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