JPWO2007099610A1 - Reader device - Google Patents
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Abstract
制御部118は、キャリアセンス時は、ローカル発振器117のローカル信号の発振周波数をΔfずつシフトさせることによって検出対象周波数の受信周波数変換後の周波数をΔfずらして受信系100BのHPF109,110及びLPF111,112の信号通過帯域内にいれ、この受信電力をキャリアセンス区間毎に平均化し、この平均化電力を規定電力と比較して、平均化電力が規定電力より大きい場合に通信周波数を設定する。At the time of carrier sense, the control unit 118 shifts the oscillation frequency of the local signal of the local oscillator 117 by Δf to shift the frequency after the reception frequency conversion of the detection target frequency by Δf to shift the HPFs 109 and 110 and the LPFs 111, 112, the received power is averaged for each carrier sense interval, and the averaged power is compared with the specified power. When the averaged power is larger than the specified power, the communication frequency is set.
Description
本発明はリーダ装置に関し、特にRFタグの情報を読み取るリーダ装置に関する。 The present invention relates to a reader device, and more particularly to a reader device that reads information from an RF tag.
近時、無線通信を利用する機器が多く存在し、その利用する無線周波数帯域も狭帯域かつ隣接する周波数帯域を利用する機器が増加する傾向にある。このような無線周波数帯域を利用する機器として、例えば、無線LANを利用する機器や、アンテナとICチップを内蔵した電子タグを使用するRFID(Radio Frequency Identification)タグシステム等がある。 In recent years, there are many devices that use wireless communication, and the number of devices that use a narrow frequency band and an adjacent frequency band tends to increase. As a device using such a radio frequency band, for example, there are a device using a wireless LAN, an RFID (Radio Frequency Identification) tag system using an electronic tag incorporating an antenna and an IC chip, and the like.
無線LAN機器やRFIDタグシステムでは、例えば、UHF(Ultra High Frequency)帯等の高周波の無線電波を使用し、比較的小電力で近距離に存在する同種の機器と連携して動作する利用形態のものが多く、機器間で送受信する電波の利用効率を高める技術が望まれている。 Wireless LAN devices and RFID tag systems use, for example, high-frequency radio waves such as UHF (Ultra High Frequency) band and operate in cooperation with similar devices that exist at a short distance with relatively low power. There are many things, and there is a demand for a technology that improves the utilization efficiency of radio waves transmitted and received between devices.
このような技術として、例えば、特許文献1に記載されたダイレクトコンバージョン方式の受信機がある。この受信機は、キャリアセンス多重接続方式のパケット無線通信システムに対応するものであり、無線周波数からベースバンド帯域周波数に変換された受信信号に対して狭帯域ローパスフィルタを挿入して電界強度検出を行い、当該検出結果からキャリアセンス判定を行い、当該判定結果からキャリアと認定された場合に前記ベースバンド帯域周波数に変換された受信信号に対して広帯域ローパスフィルタを挿入して復調することにより、隣接する複数の周波数セル境界領域近傍付近に存在する各セルにそれぞれ個別に帰属した複数の端末間で互いの受信隣接チャネル干渉特性を改善している。 As such a technique, for example, there is a direct conversion type receiver described in Patent Document 1. This receiver is compatible with a packet radio communication system of a carrier sense multiple access system, and a narrowband lowpass filter is inserted into a received signal converted from a radio frequency to a baseband frequency to detect electric field strength. Performing carrier sense determination from the detection result, and inserting a broadband low-pass filter into the received signal converted to the baseband frequency when the carrier is determined from the determination result, and demodulating it. The reception adjacent channel interference characteristics are improved between a plurality of terminals individually belonging to each cell existing in the vicinity of a plurality of frequency cell boundary regions.
また、特許文献2に記載された無線タグシステムがある。この無線タグシステムでは、汎用電波送信源としての携帯電話機からの送信電波を無線タグに受信させ、その送信電波を動作電源として無線タグを動作可能状態におき、当該送信電波をリーダライタに受信させて、その送信電波が受信されている間に無線タグに対するデータの書込、または無線タグからのデータの読出が行われるようにして、無線タグの動作源がリーダライタ以外の送信電波から容易、且つ経済的に確保可能としている。
しかしながら、上記従来の特許文献1の受信機や特許文献2のリーダライタでは、ダイレクトコンバージョン方式が用いられているが、これらの受信機やリーダライタにキャリアセンス機能を設けた場合に、以下のような問題がある。
However, although the direct conversion method is used in the conventional receiver of Patent Document 1 and the reader / writer of
無線タグは、リーダ装置により送出されるRF信号を検波・整流して起電力とし、またリーダ装置により送出される図1に示すCW(Carrier Wave)信号に対して負荷変調をかけて応答する。また、リーダ装置は無線タグに対してコマンドを送出する際はASK(Amplitude Shift Keying)変調等をかけて図2に示すようなスペクトル信号を送出する。 The wireless tag detects and rectifies the RF signal transmitted from the reader device to generate an electromotive force, and responds to the CW (Carrier Wave) signal shown in FIG. In addition, when sending a command to the wireless tag, the reader device performs ASK (Amplitude Shift Keying) modulation and sends a spectrum signal as shown in FIG.
リーダ装置では、送信周波数と受信周波数が同一であるため、CW信号を送信する場合はダイレクトコンバージョン方式による周波数変換後は0HzつまりDCとなり、このDC成分が受信系へ干渉する。リーダ装置では、このDC成分を除去するため、周波数変換後にHPF(High-Pass Filter )またはDCカット用コンデンサによってDC成分をカットするようにしている。 In the reader device, since the transmission frequency and the reception frequency are the same, when transmitting a CW signal, the frequency becomes 0 Hz, that is, DC after frequency conversion by the direct conversion method, and this DC component interferes with the reception system. In the reader device, in order to remove this DC component, the DC component is cut by HPF (High-Pass Filter) or DC cut capacitor after frequency conversion.
しかしながら、リーダ装置にキャリアセンス機能を設けて、自局以外の信号電力を検出しようとした場合、その検出対象がCW信号である場合は、図3に示すようにHPFによるDC成分の除去とともに遮断されるため、CW信号の電力検出を正しく行うことができないという問題が発生する。また、図4に示すように、変調したスペクトル信号(変調信号)の場合においても、そのスペクトル信号のエネルギーの多くはf0付近にあるため、HPFによるDC成分の除去とともに遮断されて、スペクトル信号の電力検出を正しく行うことはできない。However, if the reader device is provided with a carrier sense function and attempts to detect signal power other than its own station, if the detection target is a CW signal, the DCF is removed along with the removal of the DC component as shown in FIG. Therefore, there arises a problem that power detection of the CW signal cannot be performed correctly. Also, as shown in FIG. 4, even in the case of a modulated spectrum signal (modulated signal), most of the energy of the spectrum signal is in the vicinity of f 0 , so that the spectrum signal is cut off together with the removal of the DC component by HPF. The power detection cannot be performed correctly.
本発明の目的は、キャリアセンス時はローカル信号の発振周波数を受信系に用いられるフィルタの信号通過帯域の範囲内でシフトさせて、CW信号又はスペクトル信号の受信電力を正しく検出するリーダ装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a reader device that correctly detects the reception power of a CW signal or a spectrum signal by shifting the oscillation frequency of a local signal within the range of a signal pass band of a filter used in a reception system during carrier sensing. It is to be.
本発明のリーダ装置は、無線通信により無線タグから情報を読み取るリーダ装置であって、通信チャネル設定に応じたローカル信号を発振する発振手段と、前記無線タグから受信する受信信号を前記ローカル信号により復調する復調手段と、前記復調された復調信号をフィルタリングして所定の周波数帯域信号を抽出するフィルタ手段と、前記無線タグとの間の通信チャネルをスキャンするキャリアセンス時に、前記発振手段に設定する通信チャネルを前記フィルタ手段の信号通過帯域内でシフトさせる制御信号を前記発振手段に供給する制御手段と、を具備する構成を採る。 The reader device of the present invention is a reader device that reads information from a wireless tag by wireless communication, and includes an oscillating unit that oscillates a local signal corresponding to a communication channel setting, and a received signal received from the wireless tag by the local signal. Demodulating means for demodulating, filtering means for filtering the demodulated demodulated signal to extract a predetermined frequency band signal, and setting for the oscillating means at the time of carrier sensing for scanning a communication channel between the wireless tag And a control means for supplying the oscillation means with a control signal for shifting the communication channel within the signal pass band of the filter means.
本発明によれば、キャリアセンス時はローカル信号の発振周波数を受信系に用いられるフィルタの信号通過帯域の範囲内でシフトさせて、CW信号又はスペクトル信号の受信電力を正しく検出することができる。 According to the present invention, at the time of carrier sensing, the reception power of a CW signal or a spectrum signal can be correctly detected by shifting the oscillation frequency of the local signal within the signal pass band of the filter used in the reception system.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図5は、本発明を適用した一実施の形態のリーダ装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a reader device according to an embodiment to which the present invention is applied.
図5において、リーダ装置100は、アンテナ101と、結合器102と、LPF103、ミキサ104、アンプ105及びBPF(Band Pass Filter)106から構成される送信系100Aと、BPF107、直交復調部108、HPF109,110、LPF(Low Pass Filter )111,112、アンプ113,114及びA/D変換器115,116から構成される受信系100Bと、ローカル発振器117と、制御部118と、から構成される。
In FIG. 5, a
本実施の形態のリーダ装置100は、上記送信系100A及び受信系100Bの構成によりダイレクトコンバージョン方式の通信機能を有する。
The
アンテナ101は、結合器102から送出される上記CW信号及び変調信号を無線タグ200に無線送信するとともに、無線タグ200から受信する受信信号を結合器102に出力する。
The
結合器102は、アンテナ接続端子120に接続されるアンテナ101とインピーダンス整合を行い、上記送信系100Aから入力される送信信号をアンテナ101から送出し、アンテナ101から受信される受信信号を上記受信系100Bに出力する。
The
送信系100AのLPF103は、制御部118から入力される送信データの高周波ノイズ成分を除去してミキサ104に出力する。
The
ミキサ104は、LPF103から入力される送信データを、ローカル発振器117から入力されるローカル信号で変調し、その変調信号をアンプ105に出力する。
The
アンプ105は、ミキサ104から入力される変調信号を増幅してBPF106に出力する。BPF106は、アンプ105から入力される変調信号から必要な周波数帯の信号を抽出して結合器102に出力する。
The
受信系100BのBPF107は、結合器102から入力される受信信号から必要な周波数帯の信号を抽出して直交復調部108に出力する。
The
直交復調部108は、移相器108aと、ミキサ108b,108cから構成される。移相器108aは、ローカル発振器117から入力されるローカル信号の0°〜90°で移相させて、0°のローカル信号をミキサ108bに供給するとともに、90°のローカル信号をミキサ108cに供給する。ミキサ108bは、移相器108aから入力される0°のローカル信号によりBPF107から入力される受信信号をベースバンド信号に復調し、復調したI(実数部)信号をHPF109に出力する。また、ミキサ108cは、移相器108aから入力される90°のローカル信号によりBPF107から入力される受信信号をベースバンド信号に復調し、復調したQ(虚数部)信号をHPF110に出力する。
The
HPF109及びLPF111は、直交復調部108から入力されるI信号から必要な周波数帯域の信号を抽出してアンプ113に出力する。HPF110及びLPF112は、直交復調部108から入力されるQ信号から必要な周波数帯域の信号を抽出してアンプ114に出力する。
The HPF 109 and the
アンプ113は、LPF111から入力されるI信号を増幅してA/D変換器115に出力する。アンプ114は、LPF112から入力されるI信号を増幅してA/D変換器116に出力する。
The
A/D変換器115は、アンプ113から入力されるI信号をA/D変換し、変換したデジタル信号を制御部118に出力する。A/D変換器116は、アンプ114から入力されるQ信号をA/D変換し、変換したデジタル信号を制御部118に出力する。
The A / D converter 115 A / D converts the I signal input from the
ローカル発振器117は、PLL(Phase Locked Loop )回路117aと、VCO(Voltage Controlled Oscillator )117bと、から構成される。
The
PLL回路117aは、発振周波数制御信号(電圧信号)をVCO117bに出力するとともに、制御部118から入力されるローカルシフト制御信号によりVCO117bから発振されるローカル信号の周波数をシフトさせるシフト制御信号(電圧信号)をVCO117bに出力する。
The
VCO117bは、PLL回路117a入力される発振周波数制御信号(電圧信号)により発振周波数を決定してローカル信号をミキサ104と移相器108aに供給するとともに、PLL回路117aに入力されるシフト制御信号(電圧信号)によりローカル信号の発振周波数をシフトする。
The
制御部118は、通常のデータ通信時に、上記送信系100Aに対して送出する送信データを生成するとともに、上記受信系100BのA/D変換器115,116から各々入力されるデジタル信号からデータを抽出するデータ処理機能と、キャリアセンス時に、ローカル信号の発振周波数をシフトするローカルシフト制御信号をローカル発振器117に供給するローカル発振制御機能とを有する。
The
図5において、無線タグ200は、アンテナ201と、リーダ装置100との間で通信を行う通信部及びデータを記憶する不揮発性メモリ等から構成されるタグ本体202と、から構成される。
In FIG. 5, the
リーダ装置100は、通常のデータ通信時及びキャリアセンス時の基本動作として、無線タグ200に対して、まず、電力供給のための上記CW信号を送信し、この電力供給により無線タグ200から送信されるデータを含む応答信号を受信する。この信号の送受信に際して、送信信号及び受信信号の周波数は共に周波数はf0と同一である。As a basic operation during normal data communication and carrier sense, the
このため、リーダ装置100内では、図1に示すように、信号送信時に、送信信号TXの一部が結合器102を介して受信系に回り込むとともに、アンテナ101との不整合等により送信信号TXの反射波が結合器102を介して受信系にリークして干渉し、タグの信号受信時に感度劣化を発生させる恐れがある。特に送信信号がCW信号である時は同時にタグの信号を受信可能であることが必要であるため、ミキサ108b,108cの出力にHPF109,110を挿入し、自局のCW送信信号によるDC成分をカットしてアンプ113,114およびA/D変換器115,116が抑圧することを防止する。
For this reason, in the
しかしキャリアセンス機能において自局以外のCW信号を受信しようとした場合、DC成分がHPF109,110でカットされて、CW信号の電力検出を正しく行うことができないという問題があった。
However, when trying to receive a CW signal other than the own station in the carrier sense function, there is a problem that the DC component is cut by the
そこで、本実施の形態のリーダ装置100では、制御部118が、キャリアセンス時は、ローカル信号の周波数をHPF及びLPFの周波数帯域内でシフトさせるようにローカル発振器108を制御することに特徴がある。
Therefore, the
このリーダ装置100の制御部118におけるキャリアセンス時の動作について、以下に図を参照しながら説明する。
The operation at the time of carrier sensing in the
図6は、ローカル信号の周波数をシフトさせる動作の原理を説明するための図である。キャリアセンス時は、ローカル信号の発振周波数をΔfずつシフトさせることによって検出対象周波数の受信周波数変換後の周波数をΔfずらして受信系100BのHPF109,110及びLPF111,112の信号通過帯域内にいれ、この受信電力をキャリアセンス区間毎に測定する。受信周波数変換器である直交復調器108では、受信電力はsqrt(I∧2+Q∧2)で算出する。FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of the operation of shifting the frequency of the local signal. At the time of carrier sense, by shifting the oscillation frequency of the local signal by Δf, the frequency after the reception frequency conversion of the detection target frequency is shifted by Δf to be within the signal pass band of the
図6の例では、200kHzのチャネル幅に対してローカル信号の周波数を−50kHzずらすことで他局のCW信号電力を検出する動作を示すものである。この場合、自局の送信信号のリークによる受信系100Bへの干渉は、送信信号の周波数と受信ローカル信号の周波数が完全に等しいため0Hz(DC)となり、HPF109,110で除去することができる。
In the example of FIG. 6, the operation of detecting the CW signal power of the other station by shifting the frequency of the local signal by −50 kHz with respect to the channel width of 200 kHz is shown. In this case, the interference to the
次に、キャリアセンス時に他局から受信する信号が変調信号の例を図7に示す。この例では、100kHzのシフトで変調波電力の大半は検出できるものの、受信系100BのHPF109,110及びLPF111,112の帯域外となる部分があり、受信電力を正確に受信できない。この場合は、ローカル信号の発振周波数のシフト幅を細かくし、そのシフト時に検出される最大電力を該当チャネルの電力として扱うことで、周波数帯域の広い変調波であっても正確な電力検出が可能となる。
Next, FIG. 7 shows an example in which a signal received from another station at the time of carrier sense is a modulated signal. In this example, most of the modulated wave power can be detected with a shift of 100 kHz, but there are portions outside the bands of the
次に、キャリアセンス時のローカル信号の周波数設定に関して、図8及び図9を参照して説明する。 Next, the frequency setting of the local signal at the time of carrier sense will be described with reference to FIGS.
図5の受信系100BにおけるHPF109,110とLPF111,112の特性を図8に示す。図8において、f_hp はHPF109,110のハイカット周波数であり、f_lp はLPF111,112のローカット周波数であり、これらf_hp 〜f_lp の範囲が受信信号を処理するベースバンドフィルタの通過帯域である。
FIG. 8 shows the characteristics of the
図1に示したように、無線タグ200との通信時のローカル信号の周波数をf0 に設定し、キャリアセンス時はローカル信号の周波数設定範囲は、図8のHPF109,110とLPF111,112の信号通過帯域の範囲内、つまり、図9に示すように、f0−f_lp 〜f0 −f_hp またはf0 +f_lp 〜f0+f_hp となる。As shown in FIG. 1, the frequency of the local signal at the time of communication with the
その結果、受信系100Bにおいて、ミキサ108b,108cから出力される信号の周波数はf_lp 〜f_hp の範囲となり、図8のベースバンドフィルタの通過帯域であるため、キャリアセンス時に受信電力を正確に求めることが可能となる。
As a result, in the
次に、制御部118における制御動作について、図10に示すフローチャートを参照して説明する。
Next, the control operation in the
図10において、リーダ装置100の制御部118は、キャリアセンスモードを開始すると、送信コマンドを生成し(ステップS101)、生成した送信コマンドを送信するチャネル(周波数)を設定する(ステップS102)。この時、チャネルは次の式(1)により設定するものとする。図11にチャネル配置の一例を示す。
fch=fch_1+k×ch_step・・・・(1)
k:0〜n−1(nは設定可能なチャネル数)
ch_step:周波数シフト幅10, when the carrier sense mode is started, the
fch = fch_1 + k × ch_step (1)
k: 0 to n-1 (n is the number of settable channels)
ch_step: Frequency shift width
次に、制御部118は、ステップS102のチャネル設定に基づいてローカル信号の周波数のオフセット設定fcsを「fcs=fch−Δf、又は、fcs=fch+Δf」により設定し(ステップS103)、このオフセット設定に対応するローカルシフト制御信号をローカル発振器117に供給する。
Next, the
この時、ローカル発振器117では、供給されたローカルシフト制御信号により「fcs=fch−Δf、又は、fcs=fch+Δf」のローカル信号が発振される。
At this time, the
次いで、制御部118は、供給したローカルシフト制御信号に対するローカル発振器117内のPLL回路117aが所望の周波数に安定するまでのロックウェイト処理を行う(ステップS104)。そして、受信系100Bに自局以外から送信される信号が受信され、A/D変換器115,116によりADCデータ(I,Qデータ)が取り込まれると(ステップS105)、制御部118は、その電力をキャリアセンス区間t(ms)で平均化し(ステップS106)、その平均化電力Ptを予め設定した規定電力Psと比較して、平均化電力Ptが規定電力Psより大きいか否かを判定する(ステップS107)。
Next, the
制御部118は、平均化電力Psが規定電力Ptより小さいと判定した場合は(ステップS107:YES)、ステップS102で設定したチャネル設定に対応する周波数をローカル発振器117に設定して(ステップS108)、無線タグ200に対する送信処理を開始して(ステップS109)、本処理を終了する。
When determining that the averaged power Ps is smaller than the specified power Pt (step S107: YES), the
また、制御部118は、平均化電力Psが規定電力Ptより以上と判定した場合は(ステップS107:NO)、ステップS102で設定したチャネル設定fchが設定可能なチャネル数n以上か否かを判定する(ステップS110)。
In addition, when determining that the average power Ps is greater than or equal to the specified power Pt (step S107: NO), the
制御部118は、チャネル設定fchが設定可能なチャネル数n未満であれば(ステップS110:NO)、ステップS102に戻り、次のチャネル設定を行って、上記ステップS103〜ステップS107の処理を繰り返し実行する。
If the channel setting fch is less than the number n of channels that can be set (step S110: NO), the
また、制御部118は、チャネル設定fchが設定可能なチャネル数n以上であれば(ステップS110:YES)、送信不可として(ステップS111)、本処理を終了する。
If the channel setting fch is equal to or greater than the number of channels n that can be set (step S110: YES), the
以上のキャリアセンス処理におけるチャネルスキャン動作の具体例を図12に示して説明する。 A specific example of the channel scan operation in the above carrier sense processing will be described with reference to FIG.
この場合、チャネルch_1,ch_2,〜,ch_kの受信電力を各々測定し、各キャリアセンス区間t(ms)において、他局の受信電力が規定電力Ps以下である場合は、ローカル信号の発振周波数を変更してチャネルスキャンを繰り返し実行することにより、使用可能なチャネルを確認する。チャネルスキャンにおいて、チャネル設定変更後に電力を測定する際は、PLL回路117aの周波数が安定するまでウェイト区間(上記ロックウェイト)を設定している。
In this case, the received power of each of the channels ch_1, ch_2,..., Ch_k is measured, and when the received power of the other station is less than or equal to the specified power Ps in each carrier sense section t (ms), the oscillation frequency of the local signal is set. Confirm the available channels by changing and repeating the channel scan. In the channel scan, when measuring the power after changing the channel setting, the wait period (the lock weight) is set until the frequency of the
また、図13に他の動作例を示す。図13において、(A)はキャリアセンス時の各チャネルの受信電力を示す図、(B)は送信動作状態を示す図である。図13(A)に示すキャリアセンスの例では、チャネルch_1,ch_2における他局の受信電力Psは規定電力Pt以上であり(Pt≦Ps)、同図(B)において自局であるリーダ装置100の送信を行うことはできないが(TX OFF)、同図(A)においてチャネルch_3においては他局の受信電力Psは規定電力Ptより小さいため(Pt>Ps)、同図(B)において自局であるリーダ装置100の送信が可能(TX ON)となる。
FIG. 13 shows another operation example. In FIG. 13, (A) is a diagram showing received power of each channel at the time of carrier sense, and (B) is a diagram showing a transmission operation state. In the carrier sense example shown in FIG. 13A, the received power Ps of other stations in the channels ch_1 and ch_2 is equal to or higher than the specified power Pt (Pt ≦ Ps), and the
次に、各チャネルの電力検出区間を複数に分割する場合の動作について図14を参照して説明する。図14において、(A)はキャリアセンス時の各チャネルの受信電力検出区間を示す図、(B)は送信動作状態を示す図である。 Next, the operation when dividing the power detection section of each channel into a plurality will be described with reference to FIG. 14A is a diagram showing a reception power detection section of each channel at the time of carrier sense, and FIG. 14B is a diagram showing a transmission operation state.
図14(B)に示すように、キャリアセンス時に各チャネルの受信電力検出区間を複数に分割することにより、各チャネルの全区間の電力検出が終了する前に規定電力Pt以上になった場合は、直ちに次のチャネルの電力検出に移行するように制御部118により制御することにより、キャリアセンス動作の高速化を図ることが可能となる。
As shown in FIG. 14B, when the received power detection section of each channel is divided into a plurality of times at the time of carrier sensing, when the power detection exceeds the specified power Pt before the power detection of all sections of each channel is completed. By controlling the
以上のように、本実施の形態のリーダ装置によれば、キャリアセンス時にローカル信号の発振周波数をHPFとLPFの周波数帯域内でシフトさせるように制御することによって、装置構成を変更又は追加することなく、CW信号又はスペクトル信号の受信電力を正しく測定することができる。 As described above, according to the reader device of the present embodiment, the device configuration is changed or added by controlling the oscillation frequency of the local signal to be shifted within the frequency band of HPF and LPF during carrier sensing. In addition, the received power of the CW signal or spectrum signal can be measured correctly.
本発明のリーダ装置の第1の態様は、無線通信により無線タグから情報を読み取るリーダ装置であって、通信チャネル設定に応じたローカル信号を発振する発振手段と、前記無線タグから受信する受信信号を前記ローカル信号により復調する復調手段と、前記復調された復調信号をフィルタリングして所定の周波数帯域信号を抽出するフィルタ手段と、前記無線タグとの間の通信チャネルをスキャンするキャリアセンス時に、前記発振手段に設定する通信チャネルを前記フィルタ手段の信号通過帯域内でシフトさせる制御信号を前記発振手段に供給する制御手段と、を具備する構成を採る。 A first aspect of the reader device of the present invention is a reader device that reads information from a wireless tag by wireless communication, and includes an oscillating means that oscillates a local signal according to a communication channel setting, and a received signal received from the wireless tag. At the time of carrier sensing for scanning a communication channel between the wireless tag and a demodulating means for demodulating the local demodulated signal, a filter means for filtering the demodulated demodulated signal to extract a predetermined frequency band signal, And a control means for supplying the oscillation means with a control signal for shifting a communication channel set in the oscillation means within a signal pass band of the filter means.
この構成によれば、キャリアセンス時はローカル信号の発振周波数を受信系に用いられるフィルタの信号通過帯域の範囲内でシフトさせて、CW信号又はスペクトル信号の受信電力を正しく検出することができる。 According to this configuration, at the time of carrier sensing, the reception power of the CW signal or spectrum signal can be detected correctly by shifting the oscillation frequency of the local signal within the signal pass band of the filter used in the reception system.
本発明のリーダ装置の第2の態様は、第1の態様のリーダ装置において、前記制御手段は、前記周波数帯域信号の受信電力をキャリアセンス区間毎に検出し、該キャリアセンス区間内の平均電力値と規定電力値とを比較した結果に基づいて、前記通信チャネルの設定を変更する構成を採る。 According to a second aspect of the reader apparatus of the present invention, in the reader apparatus according to the first aspect, the control unit detects the reception power of the frequency band signal for each carrier sense section, and average power in the carrier sense section A configuration is adopted in which the setting of the communication channel is changed based on the result of comparing the value and the specified power value.
この構成によれば、リーダ装置の構成を変更又は追加することなく、他局で使用される通信チャネルを確実に検出することができる。 According to this configuration, it is possible to reliably detect a communication channel used in another station without changing or adding the configuration of the reader device.
本発明のリーダ装置の第3の態様は、第2の態様のリーダ装置において、前記制御手段は、前記平均電力値が前記規定電力値より小さい場合は、前記通信チャネルの設定を変更し、前記平均電力値が前記規定電力値より大きい場合は、現在の通信チャネル設定に対応する通信周波数を前記発振手段に設定する構成を採る。 According to a third aspect of the reader apparatus of the present invention, in the reader apparatus according to the second aspect, when the average power value is smaller than the specified power value, the control unit changes the setting of the communication channel, When the average power value is larger than the specified power value, the communication frequency corresponding to the current communication channel setting is set in the oscillation means.
この構成によれば、リーダ装置の構成を変更又は追加することなく、他局で使用される通信チャネルに応じて通信を開始することができる。 According to this configuration, communication can be started according to the communication channel used in another station without changing or adding the configuration of the reader device.
本発明のリーダ装置の第4の態様は、第3の態様のリーダ装置において、前記制御手段は、前記キャリアセンス区間を複数に分割し、該分割した全期間で電力検出が終了する前に前記平均電力値が前記規定電力値以上になった場合は、前記通信チャネルの設定を変更する構成を採る。 According to a fourth aspect of the reader apparatus of the present invention, in the reader apparatus according to the third aspect, the control unit divides the carrier sense section into a plurality of parts, and before the power detection ends in the divided whole period, A configuration is adopted in which the setting of the communication channel is changed when the average power value is equal to or greater than the specified power value.
この構成によれば、キャリアセンス動作の高速化を図ることが可能になる。 According to this configuration, it is possible to increase the speed of the carrier sense operation.
本発明は、キャリアセンス時はローカル信号の発振周波数を受信系に用いられるフィルタの信号通過帯域の範囲内でシフトさせて、CW信号又はスペクトル信号の受信電力を正しく検出することを可能にする点で無線タグシステム等に有用である。 The present invention makes it possible to correctly detect the reception power of a CW signal or a spectrum signal by shifting the oscillation frequency of a local signal within the range of the signal pass band of a filter used in the reception system during carrier sensing. It is useful for wireless tag systems.
本発明はリーダ装置に関し、特にRFタグの情報を読み取るリーダ装置に関する。 The present invention relates to a reader device, and more particularly to a reader device that reads information from an RF tag.
近時、無線通信を利用する機器が多く存在し、その利用する無線周波数帯域も狭帯域かつ隣接する周波数帯域を利用する機器が増加する傾向にある。このような無線周波数帯域を利用する機器として、例えば、無線LANを利用する機器や、アンテナとICチップを内蔵した電子タグを使用するRFID(Radio Frequency Identification)タグシステム等がある。 In recent years, there are many devices that use wireless communication, and the number of devices that use a narrow frequency band and an adjacent frequency band tends to increase. As a device using such a radio frequency band, for example, there are a device using a wireless LAN, an RFID (Radio Frequency Identification) tag system using an electronic tag incorporating an antenna and an IC chip, and the like.
無線LAN機器やRFIDタグシステムでは、例えば、UHF(Ultra High Frequency)帯等の高周波の無線電波を使用し、比較的小電力で近距離に存在する同種の機器と連携して動作する利用形態のものが多く、機器間で送受信する電波の利用効率を高める技術が望まれている。 Wireless LAN devices and RFID tag systems use, for example, high-frequency radio waves such as UHF (Ultra High Frequency) band and operate in cooperation with similar devices that exist at a short distance with relatively low power. There are many things, and there is a demand for a technology that improves the utilization efficiency of radio waves transmitted and received between devices.
このような技術として、例えば、特許文献1に記載されたダイレクトコンバージョン方式の受信機がある。この受信機は、キャリアセンス多重接続方式のパケット無線通信システムに対応するものであり、無線周波数からベースバンド帯域周波数に変換された受信信号に対して狭帯域ローパスフィルタを挿入して電界強度検出を行い、当該検出結果からキャリアセンス判定を行い、当該判定結果からキャリアと認定された場合に前記ベースバンド帯域周波数に変換された受信信号に対して広帯域ローパスフィルタを挿入して復調することにより、隣接する複数の周波数セル境界領域近傍付近に存在する各セルにそれぞれ個別に帰属した複数の端末間で互いの受信隣接チャネル干渉特性を改善している。 As such a technique, for example, there is a direct conversion type receiver described in Patent Document 1. This receiver is compatible with a packet radio communication system of a carrier sense multiple access system, and a narrowband lowpass filter is inserted into a received signal converted from a radio frequency to a baseband frequency to detect electric field strength. Performing carrier sense determination from the detection result, and inserting a broadband low-pass filter into the received signal converted to the baseband frequency when the carrier is determined from the determination result, and demodulating it. The reception adjacent channel interference characteristics are improved between a plurality of terminals individually belonging to each cell existing in the vicinity of a plurality of frequency cell boundary regions.
また、特許文献2に記載された無線タグシステムがある。この無線タグシステムでは、汎用電波送信源としての携帯電話機からの送信電波を無線タグに受信させ、その送信電波を動作電源として無線タグを動作可能状態におき、当該送信電波をリーダライタに受信させて、その送信電波が受信されている間に無線タグに対するデータの書込、または無線タグからのデータの読出が行われるようにして、無線タグの動作源がリーダライタ以外の送信電波から容易、且つ経済的に確保可能としている。
しかしながら、上記従来の特許文献1の受信機や特許文献2のリーダライタでは、ダイレクトコンバージョン方式が用いられているが、これらの受信機やリーダライタにキャリアセンス機能を設けた場合に、以下のような問題がある。
However, although the direct conversion method is used in the conventional receiver of Patent Document 1 and the reader / writer of
無線タグは、リーダ装置により送出されるRF信号を検波・整流して起電力とし、またリーダ装置により送出される図1に示すCW(Carrier Wave)信号に対して負荷変調をかけて応答する。また、リーダ装置は無線タグに対してコマンドを送出する際はASK(Amplitude Shift Keying)変調等をかけて図2に示すようなスペクトル信号を送出する。 The wireless tag detects and rectifies the RF signal transmitted from the reader device to generate an electromotive force, and responds to the CW (Carrier Wave) signal shown in FIG. In addition, when sending a command to the wireless tag, the reader device performs ASK (Amplitude Shift Keying) modulation and sends a spectrum signal as shown in FIG.
リーダ装置では、送信周波数と受信周波数が同一であるため、CW信号を送信する場合はダイレクトコンバージョン方式による周波数変換後は0HzつまりDCとなり、このDC成分が受信系へ干渉する。リーダ装置では、このDC成分を除去するため、周波数変換後にHPF(High-Pass Filter )またはDCカット用コンデンサによってDC成分をカットするようにしている。 In the reader device, since the transmission frequency and the reception frequency are the same, when transmitting a CW signal, the frequency becomes 0 Hz, that is, DC after frequency conversion by the direct conversion method, and this DC component interferes with the reception system. In the reader device, in order to remove this DC component, the DC component is cut by HPF (High-Pass Filter) or DC cut capacitor after frequency conversion.
しかしながら、リーダ装置にキャリアセンス機能を設けて、自局以外の信号電力を検出しようとした場合、その検出対象がCW信号である場合は、図3に示すようにHPFによるDC成分の除去とともに遮断されるため、CW信号の電力検出を正しく行うことができないという問題が発生する。また、図4に示すように、変調したスペクトル信号(変調信号)の場合においても、そのスペクトル信号のエネルギーの多くはf0付近にあるため、HPFによるDC成分の除去とともに遮断されて、スペクトル信号の電力検出を正しく行うことはできない。 However, if the reader device is provided with a carrier sense function and attempts to detect signal power other than its own station, if the detection target is a CW signal, the DCF is removed along with the removal of the DC component as shown in FIG. Therefore, there arises a problem that power detection of the CW signal cannot be performed correctly. Also, as shown in FIG. 4, even in the case of a modulated spectrum signal (modulated signal), most of the energy of the spectrum signal is in the vicinity of f 0 , so that the spectrum signal is cut off together with the removal of the DC component by HPF. The power detection cannot be performed correctly.
本発明の目的は、キャリアセンス時はローカル信号の発振周波数を受信系に用いられるフィルタの信号通過帯域の範囲内でシフトさせて、CW信号又はスペクトル信号の受信電力を正しく検出するリーダ装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a reader device that correctly detects the reception power of a CW signal or a spectrum signal by shifting the oscillation frequency of a local signal within the range of a signal pass band of a filter used in a reception system during carrier sensing. It is to be.
本発明のリーダ装置は、無線通信により無線タグから情報を読み取るリーダ装置であって、通信チャネル設定に応じたローカル信号を発振する発振手段と、前記無線タグから受信する受信信号を前記ローカル信号により復調する復調手段と、前記復調された復調信号をフィルタリングして所定の周波数帯域信号を抽出するフィルタ手段と、前記無線タグとの間の通信チャネルをスキャンするキャリアセンス時に、前記発振手段に設定する通信チャネルを前記フィルタ手段の信号通過帯域内でシフトさせる制御信号を前記発振手段に供給する制御手段と、を具備する構成を採る。 The reader device of the present invention is a reader device that reads information from a wireless tag by wireless communication, and includes an oscillating unit that oscillates a local signal corresponding to a communication channel setting, and a received signal received from the wireless tag by the local signal. Demodulating means for demodulating, filtering means for filtering the demodulated demodulated signal to extract a predetermined frequency band signal, and setting for the oscillating means at the time of carrier sensing for scanning a communication channel between the wireless tag And a control means for supplying the oscillation means with a control signal for shifting the communication channel within the signal pass band of the filter means.
本発明によれば、キャリアセンス時はローカル信号の発振周波数を受信系に用いられるフィルタの信号通過帯域の範囲内でシフトさせて、CW信号又はスペクトル信号の受信電力を正しく検出することができる。 According to the present invention, at the time of carrier sensing, the reception power of a CW signal or a spectrum signal can be correctly detected by shifting the oscillation frequency of the local signal within the signal pass band of the filter used in the reception system.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図5は、本発明を適用した一実施の形態のリーダ装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a reader device according to an embodiment to which the present invention is applied.
図5において、リーダ装置100は、アンテナ101と、結合器102と、LPF103、ミキサ104、アンプ105及びBPF(Band Pass Filter)106から構成される送信系100Aと、BPF107、直交復調部108、HPF109,110、LPF(Low Pass Filter )111,112、アンプ113,114及びA/D変換器115,116から構成される受信系100Bと、ローカル発振器117と、制御部118と、から構成される。
In FIG. 5, a
本実施の形態のリーダ装置100は、上記送信系100A及び受信系100Bの構成によりダイレクトコンバージョン方式の通信機能を有する。
The
アンテナ101は、結合器102から送出される上記CW信号及び変調信号を無線タグ200に無線送信するとともに、無線タグ200から受信する受信信号を結合器102に出力する。
The
結合器102は、アンテナ接続端子120に接続されるアンテナ101とインピーダンス整合を行い、上記送信系100Aから入力される送信信号をアンテナ101から送出し、アンテナ101から受信される受信信号を上記受信系100Bに出力する。
The
送信系100AのLPF103は、制御部118から入力される送信データの高周波ノイズ成分を除去してミキサ104に出力する。
The
ミキサ104は、LPF103から入力される送信データを、ローカル発振器117から入力されるローカル信号で変調し、その変調信号をアンプ105に出力する。
The
アンプ105は、ミキサ104から入力される変調信号を増幅してBPF106に出力する。BPF106は、アンプ105から入力される変調信号から必要な周波数帯の信号を抽出して結合器102に出力する。
The
受信系100BのBPF107は、結合器102から入力される受信信号から必要な周波数帯の信号を抽出して直交復調部108に出力する。
The
直交復調部108は、移相器108aと、ミキサ108b,108cから構成される。移相器108aは、ローカル発振器117から入力されるローカル信号の0°〜90°で移相させて、0°のローカル信号をミキサ108bに供給するとともに、90°のローカル信号をミキサ108cに供給する。ミキサ108bは、移相器108aから入力される0°のローカル信号によりBPF107から入力される受信信号をベースバンド信号に復調し、復調したI(実数部)信号をHPF109に出力する。また、ミキサ108cは、移相器108aから入力される90°のローカル信号によりBPF107から入力される受信信号をベースバンド信号に復調し、復調したQ(虚数部)信号をHPF110に出力する。
The
HPF109及びLPF111は、直交復調部108から入力されるI信号から必要な周波数帯域の信号を抽出してアンプ113に出力する。HPF110及びLPF112は、直交復調部108から入力されるQ信号から必要な周波数帯域の信号を抽出してアンプ114に出力する。
The
アンプ113は、LPF111から入力されるI信号を増幅してA/D変換器115に出力する。アンプ114は、LPF112から入力されるI信号を増幅してA/D変換器116に出力する。
The
A/D変換器115は、アンプ113から入力されるI信号をA/D変換し、変換したデジタル信号を制御部118に出力する。A/D変換器116は、アンプ114から入力されるQ信号をA/D変換し、変換したデジタル信号を制御部118に出力する。
The A / D converter 115 A / D converts the I signal input from the
ローカル発振器117は、PLL(Phase Locked Loop )回路117aと、VCO(Voltage Controlled Oscillator )117bと、から構成される。
The
PLL回路117aは、発振周波数制御信号(電圧信号)をVCO117bに出力するとともに、制御部118から入力されるローカルシフト制御信号によりVCO117bから発振されるローカル信号の周波数をシフトさせるシフト制御信号(電圧信号)をVCO117bに出力する。
The
VCO117bは、PLL回路117a入力される発振周波数制御信号(電圧信号)により発振周波数を決定してローカル信号をミキサ104と移相器108aに供給するとともに、PLL回路117aに入力されるシフト制御信号(電圧信号)によりローカル信号の発振周波数をシフトする。
The
制御部118は、通常のデータ通信時に、上記送信系100Aに対して送出する送信データを生成するとともに、上記受信系100BのA/D変換器115,116から各々入力されるデジタル信号からデータを抽出するデータ処理機能と、キャリアセンス時に、ローカル信号の発振周波数をシフトするローカルシフト制御信号をローカル発振器117に供給するローカル発振制御機能とを有する。
The
図5において、無線タグ200は、アンテナ201と、リーダ装置100との間で通信を行う通信部及びデータを記憶する不揮発性メモリ等から構成されるタグ本体202と、から構成される。
In FIG. 5, the
リーダ装置100は、通常のデータ通信時及びキャリアセンス時の基本動作として、無線タグ200に対して、まず、電力供給のための上記CW信号を送信し、この電力供給により無線タグ200から送信されるデータを含む応答信号を受信する。この信号の送受信に際して、送信信号及び受信信号の周波数は共に周波数はf0と同一である。
As a basic operation during normal data communication and carrier sense, the
このため、リーダ装置100内では、図1に示すように、信号送信時に、送信信号TXの一部が結合器102を介して受信系に回り込むとともに、アンテナ101との不整合等により送信信号TXの反射波が結合器102を介して受信系にリークして干渉し、タグの信号受信時に感度劣化を発生させる恐れがある。特に送信信号がCW信号である時は同時にタグの信号を受信可能であることが必要であるため、ミキサ108b,108cの出力にHPF109,110を挿入し、自局のCW送信信号によるDC成分をカットしてアンプ113,114およびA/D変換器115,116が抑圧することを防止する。
For this reason, in the
しかしキャリアセンス機能において自局以外のCW信号を受信しようとした場合、DC成分がHPF109,110でカットされて、CW信号の電力検出を正しく行うことができないという問題があった。
However, when trying to receive a CW signal other than the own station in the carrier sense function, there is a problem that the DC component is cut by the
そこで、本実施の形態のリーダ装置100では、制御部118が、キャリアセンス時は、ローカル信号の周波数をHPF及びLPFの周波数帯域内でシフトさせるようにローカル発振器108を制御することに特徴がある。
Therefore, the
このリーダ装置100の制御部118におけるキャリアセンス時の動作について、以下に図を参照しながら説明する。
The operation at the time of carrier sensing in the
図6は、ローカル信号の周波数をシフトさせる動作の原理を説明するための図である。キャリアセンス時は、ローカル信号の発振周波数をΔfずつシフトさせることによって検出対象周波数の受信周波数変換後の周波数をΔfずらして受信系100BのHPF109,110及びLPF111,112の信号通過帯域内にいれ、この受信電力をキャリアセンス区間毎に測定する。受信周波数変換器である直交復調器108では、受信電力はsqrt(I∧2+Q∧2)で算出する。
FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of the operation of shifting the frequency of the local signal. At the time of carrier sense, by shifting the oscillation frequency of the local signal by Δf, the frequency after the reception frequency conversion of the detection target frequency is shifted by Δf to be within the signal pass band of the
図6の例では、200kHzのチャネル幅に対してローカル信号の周波数を−50kHzずらすことで他局のCW信号電力を検出する動作を示すものである。この場合、自局の送信信号のリークによる受信系100Bへの干渉は、送信信号の周波数と受信ローカル信号の周波数が完全に等しいため0Hz(DC)となり、HPF109,110で除去することができる。
In the example of FIG. 6, the operation of detecting the CW signal power of the other station by shifting the frequency of the local signal by −50 kHz with respect to the channel width of 200 kHz is shown. In this case, the interference to the
次に、キャリアセンス時に他局から受信する信号が変調信号の例を図7に示す。この例では、100kHzのシフトで変調波電力の大半は検出できるものの、受信系100BのHPF109,110及びLPF111,112の帯域外となる部分があり、受信電力を正確に受信できない。この場合は、ローカル信号の発振周波数のシフト幅を細かくし、そのシフト時に検出される最大電力を該当チャネルの電力として扱うことで、周波数帯域の広い変調波であっても正確な電力検出が可能となる。
Next, FIG. 7 shows an example in which a signal received from another station at the time of carrier sense is a modulated signal. In this example, most of the modulated wave power can be detected with a shift of 100 kHz, but there are portions outside the bands of the
次に、キャリアセンス時のローカル信号の周波数設定に関して、図8及び図9を参照して説明する。 Next, the frequency setting of the local signal at the time of carrier sense will be described with reference to FIGS.
図5の受信系100BにおけるHPF109,110とLPF111,112の特性を図8に示す。図8において、f_hp はHPF109,110のハイカット周波数であり、f_lp はLPF111,112のローカット周波数であり、これらf_hp 〜f_lp の範囲が受信信号を処理するベースバンドフィルタの通過帯域である。
FIG. 8 shows the characteristics of the
図1に示したように、無線タグ200との通信時のローカル信号の周波数をf0 に設定し、キャリアセンス時はローカル信号の周波数設定範囲は、図8のHPF109,110とLPF111,112の信号通過帯域の範囲内、つまり、図9に示すように、f0−f_lp 〜f0 −f_hp またはf0 +f_lp〜f0 +f_hp となる。
As shown in FIG. 1, the frequency of the local signal at the time of communication with the
その結果、受信系100Bにおいて、ミキサ108b,108cから出力される信号の周波数はf_lp 〜f_hp の範囲となり、図8のベースバンドフィルタの通過帯域であるため、キャリアセンス時に受信電力を正確に求めることが可能となる。
As a result, in the
次に、制御部118における制御動作について、図10に示すフローチャートを参照して説明する。
Next, the control operation in the
図10において、リーダ装置100の制御部118は、キャリアセンスモードを開始すると、送信コマンドを生成し(ステップS101)、生成した送信コマンドを送信するチャネル(周波数)を設定する(ステップS102)。この時、チャネルは次の式(1)により設定するものとする。図11にチャネル配置の一例を示す。
fch=fch_1+k×ch_step・・・・(1)
k:0〜n−1(nは設定可能なチャネル数)
ch_step:周波数シフト幅
10, when the carrier sense mode is started, the
fch = fch_1 + k × ch_step (1)
k: 0 to n-1 (n is the number of settable channels)
ch_step: Frequency shift width
次に、制御部118は、ステップS102のチャネル設定に基づいてローカル信号の周波数のオフセット設定fcsを「fcs=fch−Δf、又は、fcs=fch+Δf」により設定し(ステップS103)、このオフセット設定に対応するローカルシフト制御信号をローカル発振器117に供給する。
Next, the
この時、ローカル発振器117では、供給されたローカルシフト制御信号により「fcs=fch−Δf、又は、fcs=fch+Δf」のローカル信号が発振される。
At this time, the
次いで、制御部118は、供給したローカルシフト制御信号に対するローカル発振器117内のPLL回路117aが所望の周波数に安定するまでのロックウェイト処理を行う(ステップS104)。そして、受信系100Bに自局以外から送信される信号が受信され、A/D変換器115,116によりADCデータ(I,Qデータ)が取り込まれると(ステップS105)、制御部118は、その電力をキャリアセンス区間t(ms)で平均化し(ステップS106)、その平均化電力Ptを予め設定した規定電力Psと比較して、平均化電力Ptが規定電力Psより大きいか否かを判定する(ステップS107)。
Next, the
制御部118は、平均化電力Psが規定電力Ptより小さいと判定した場合は(ステップS107:YES)、ステップS102で設定したチャネル設定に対応する周波数をローカル発振器117に設定して(ステップS108)、無線タグ200に対する送信処理を開始して(ステップS109)、本処理を終了する。
When determining that the averaged power Ps is smaller than the specified power Pt (step S107: YES), the
また、制御部118は、平均化電力Psが規定電力Ptより以上と判定した場合は(ステップS107:NO)、ステップS102で設定したチャネル設定fchが設定可能なチャネル数n以上か否かを判定する(ステップS110)。
In addition, when determining that the average power Ps is greater than or equal to the specified power Pt (step S107: NO), the
制御部118は、チャネル設定fchが設定可能なチャネル数n未満であれば(ステップS110:NO)、ステップS102に戻り、次のチャネル設定を行って、上記ステップS103〜ステップS107の処理を繰り返し実行する。
If the channel setting fch is less than the number n of channels that can be set (step S110: NO), the
また、制御部118は、チャネル設定fchが設定可能なチャネル数n以上であれば(ステップS110:YES)、送信不可として(ステップS111)、本処理を終了する。
If the channel setting fch is equal to or greater than the number of channels n that can be set (step S110: YES), the
以上のキャリアセンス処理におけるチャネルスキャン動作の具体例を図12に示して説明する。 A specific example of the channel scan operation in the above carrier sense processing will be described with reference to FIG.
この場合、チャネルch_1,ch_2,〜,ch_kの受信電力を各々測定し、各キャリアセンス区間t(ms)において、他局の受信電力が規定電力Ps以下である場合は、ローカル信号の発振周波数を変更してチャネルスキャンを繰り返し実行することにより、使用可能なチャネルを確認する。チャネルスキャンにおいて、チャネル設定変更後に電力を測定する際は、PLL回路117aの周波数が安定するまでウェイト区間(上記ロックウェイト)を設定している。
In this case, the received power of each of the channels ch_1, ch_2,..., Ch_k is measured, and when the received power of the other station is less than or equal to the specified power Ps in each carrier sense section t (ms), the oscillation frequency of the local signal is set. Confirm the available channels by changing and repeating the channel scan. In the channel scan, when measuring the power after changing the channel setting, the wait period (the lock weight) is set until the frequency of the
また、図13に他の動作例を示す。図13において、(A)はキャリアセンス時の各チャネルの受信電力を示す図、(B)は送信動作状態を示す図である。図13(A)に示すキャリアセンスの例では、チャネルch_1,ch_2における他局の受信電力Psは規定電力Pt以上であり(Pt≦Ps)、同図(B)において自局であるリーダ装置100の送信を行うことはできないが(TX OFF)、同図(A)においてチャネルch_3においては他局の受信電力Psは規定電力Ptより小さいため(Pt>Ps)、同図(B)において自局であるリーダ装置100の送信が可能(TX ON)となる。
FIG. 13 shows another operation example. In FIG. 13, (A) shows the received power of each channel at the time of carrier sense, and (B) shows the transmission operation state. In the carrier sense example shown in FIG. 13A, the received power Ps of other stations in the channels ch_1 and ch_2 is equal to or higher than the specified power Pt (Pt ≦ Ps), and the
次に、各チャネルの電力検出区間を複数に分割する場合の動作について図14を参照して説明する。図14において、(A)はキャリアセンス時の各チャネルの受信電力検出区間を示す図、(B)は送信動作状態を示す図である。 Next, the operation when dividing the power detection section of each channel into a plurality will be described with reference to FIG. 14A is a diagram showing a reception power detection section of each channel at the time of carrier sense, and FIG. 14B is a diagram showing a transmission operation state.
図14(B)に示すように、キャリアセンス時に各チャネルの受信電力検出区間を複数に分割することにより、各チャネルの全区間の電力検出が終了する前に規定電力Pt以上になった場合は、直ちに次のチャネルの電力検出に移行するように制御部118により制御することにより、キャリアセンス動作の高速化を図ることが可能となる。
As shown in FIG. 14B, when the received power detection section of each channel is divided into a plurality of times at the time of carrier sensing, when the power detection exceeds the specified power Pt before the power detection of all sections of each channel is completed. By controlling the
以上のように、本実施の形態のリーダ装置によれば、キャリアセンス時にローカル信号の発振周波数をHPFとLPFの周波数帯域内でシフトさせるように制御することによって、装置構成を変更又は追加することなく、CW信号又はスペクトル信号の受信電力を正しく測定することができる。 As described above, according to the reader device of the present embodiment, the device configuration is changed or added by controlling the oscillation frequency of the local signal to be shifted within the frequency band of HPF and LPF during carrier sensing. In addition, the received power of the CW signal or spectrum signal can be measured correctly.
本発明のリーダ装置の第1の態様は、無線通信により無線タグから情報を読み取るリーダ装置であって、通信チャネル設定に応じたローカル信号を発振する発振手段と、前記無線タグから受信する受信信号を前記ローカル信号により復調する復調手段と、前記復調された復調信号をフィルタリングして所定の周波数帯域信号を抽出するフィルタ手段と、前記無線タグとの間の通信チャネルをスキャンするキャリアセンス時に、前記発振手段に設定する通信チャネルを前記フィルタ手段の信号通過帯域内でシフトさせる制御信号を前記発振手段に供給する制御手段と、を具備する構成を採る。 A first aspect of the reader device of the present invention is a reader device that reads information from a wireless tag by wireless communication, and includes an oscillating means that oscillates a local signal according to a communication channel setting, and a received signal received from the wireless tag. At the time of carrier sensing for scanning a communication channel between the wireless tag and a demodulating means for demodulating the local demodulated signal, a filter means for filtering the demodulated demodulated signal to extract a predetermined frequency band signal, And a control means for supplying the oscillation means with a control signal for shifting a communication channel set in the oscillation means within a signal pass band of the filter means.
この構成によれば、キャリアセンス時はローカル信号の発振周波数を受信系に用いられるフィルタの信号通過帯域の範囲内でシフトさせて、CW信号又はスペクトル信号の受信電力を正しく検出することができる。 According to this configuration, at the time of carrier sensing, the reception power of the CW signal or spectrum signal can be detected correctly by shifting the oscillation frequency of the local signal within the signal pass band of the filter used in the reception system.
本発明のリーダ装置の第2の態様は、第1の態様のリーダ装置において、前記制御手段は、前記周波数帯域信号の受信電力をキャリアセンス区間毎に検出し、該キャリアセンス区間内の平均電力値と規定電力値とを比較した結果に基づいて、前記通信チャネルの設定を変更する構成を採る。 According to a second aspect of the reader apparatus of the present invention, in the reader apparatus according to the first aspect, the control unit detects the reception power of the frequency band signal for each carrier sense section, and average power in the carrier sense section A configuration is adopted in which the setting of the communication channel is changed based on the result of comparing the value and the specified power value.
この構成によれば、リーダ装置の構成を変更又は追加することなく、他局で使用される通信チャネルを確実に検出することができる。 According to this configuration, it is possible to reliably detect a communication channel used in another station without changing or adding the configuration of the reader device.
本発明のリーダ装置の第3の態様は、第2の態様のリーダ装置において、前記制御手段は、前記平均電力値が前記規定電力値より小さい場合は、前記通信チャネルの設定を変更し、前記平均電力値が前記規定電力値より大きい場合は、現在の通信チャネル設定に対応する通信周波数を前記発振手段に設定する構成を採る。 According to a third aspect of the reader apparatus of the present invention, in the reader apparatus according to the second aspect, when the average power value is smaller than the specified power value, the control unit changes the setting of the communication channel, When the average power value is larger than the specified power value, the communication frequency corresponding to the current communication channel setting is set in the oscillation means.
この構成によれば、リーダ装置の構成を変更又は追加することなく、他局で使用される通信チャネルに応じて通信を開始することができる。 According to this configuration, communication can be started according to the communication channel used in another station without changing or adding the configuration of the reader device.
本発明のリーダ装置の第4の態様は、第3の態様のリーダ装置において、前記制御手段は、前記キャリアセンス区間を複数に分割し、該分割した全期間で電力検出が終了する前に前記平均電力値が前記規定電力値以上になった場合は、前記通信チャネルの設定を変更する構成を採る。 According to a fourth aspect of the reader apparatus of the present invention, in the reader apparatus according to the third aspect, the control unit divides the carrier sense section into a plurality of parts, and before the power detection ends in the divided whole period, A configuration is adopted in which the setting of the communication channel is changed when the average power value is equal to or greater than the specified power value.
この構成によれば、キャリアセンス動作の高速化を図ることが可能になる。 According to this configuration, it is possible to increase the speed of the carrier sense operation.
本発明は、キャリアセンス時はローカル信号の発振周波数を受信系に用いられるフィルタの信号通過帯域の範囲内でシフトさせて、CW信号又はスペクトル信号の受信電力を正しく検出することを可能にする点で無線タグシステム等に有用である。 The present invention makes it possible to correctly detect the reception power of a CW signal or a spectrum signal by shifting the oscillation frequency of a local signal within the range of the signal pass band of a filter used in the reception system during carrier sensing. It is useful for wireless tag systems.
Claims (4)
通信チャネル設定に応じたローカル信号を発振する発振手段と、
前記無線タグから受信する受信信号を前記ローカル信号により復調する復調手段と、
前記復調された復調信号をフィルタリングして所定の周波数帯域信号を抽出するフィルタ手段と、
前記無線タグとの間の通信チャネルをスキャンするキャリアセンス時に、前記発振手段に設定する通信チャネルを前記フィルタ手段の信号通過帯域内でシフトさせる制御信号を前記発振手段に供給する制御手段と、を具備するリーダ装置。A reader device that reads information from a wireless tag by wireless communication,
An oscillating means for oscillating a local signal according to the communication channel setting;
Demodulation means for demodulating a received signal received from the wireless tag with the local signal;
Filter means for filtering the demodulated demodulated signal to extract a predetermined frequency band signal;
Control means for supplying a control signal to the oscillating means for shifting the communication channel set in the oscillating means within the signal pass band of the filter means at the time of carrier sense for scanning the communication channel with the wireless tag; A reader device provided.
The control unit divides the carrier sense section into a plurality for each communication channel, and when the average power value is equal to or higher than the specified power value before the power detection is completed in all the divided periods, 4. The reader device according to claim 3, wherein the communication channel setting is changed.
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