WO2004056001A1 - 通信システム、通信システムの質問器、及び応答器 - Google Patents

通信システム、通信システムの質問器、及び応答器 Download PDF

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WO2004056001A1
WO2004056001A1 PCT/JP2003/015827 JP0315827W WO2004056001A1 WO 2004056001 A1 WO2004056001 A1 WO 2004056001A1 JP 0315827 W JP0315827 W JP 0315827W WO 2004056001 A1 WO2004056001 A1 WO 2004056001A1
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wave
communication
interrogator
frequency
information signal
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Kazunari Taki
Tsuyoshi Ohashi
Takuya Nagai
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Brother Kogyo Kabushiki Kaisha
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    • G06K7/00Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
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    • H04L27/265Fourier transform demodulators, e.g. fast Fourier transform [FFT] or discrete Fourier transform [DFT] demodulators
    • H04L27/2652Fourier transform demodulators, e.g. fast Fourier transform [FFT] or discrete Fourier transform [DFT] demodulators with polyphase implementation

Definitions

  • the present invention relates to a communication system for transmitting and receiving information between interrogators or between an interrogator and a transponder, an interrogator of the communication system, and a transponder.
  • each interrogator is connected and controlled by another interrogator and a host through a wire, and detects and identifies a moving object in proximity (for example, see Reference 1.)
  • each interrogator uses a different frequency to prevent possible interference when multiple interrogators communicate simultaneously for a given transponder.
  • Communication systems that communicate with transponders are also well known (for example, see Reference 2).
  • a communication method such as an FM (Frequency Modulation) method, an AM (Amplitude Modulation) method, an FSK (Frequency Shift Keying) method, and an ASK (Amplitude Shift Keying) method is often used.
  • FM Frequency Modulation
  • AM Amplitude Modulation
  • FSK Frequency Shift Keying
  • ASK Amplitude Shift Keying
  • a first object of the present invention is to provide a communication system which is easy to change or add to the arrangement of the interrogator, and which has an excellent appearance, and an interrogator for the communication system.
  • a second object of the present invention is to provide an interrogator and a transponder of a communication system that do not interfere with each other even if both the communication between the interrogator and the communication between the interrogator and the transponder are performed wirelessly.
  • the communication system wherein in the communication system including a plurality of interrogators and a transponder, an interrogator is provided between each of the interrogators and the transponders.
  • the communication is performed by the transponder having transmitted and receiving the interrogation wave returning a reflected wave obtained by performing a predetermined modulation on the interrogation wave to the interrogator, and using a communication wave between the interrogators.
  • Wireless communication since the communication between the interrogators is performed wirelessly, it is easy to change or increase the arrangement of the interrogators, and there is no wiring and the appearance is excellent.
  • the communication system according to claim 2 wherein in the communication system according to claim 1, a frequency band of the reflected wave and a frequency band of the communication wave are separated, and The frequency band of the reflected wave is closer to the frequency of the interrogation wave than the band.
  • the frequency band of the reflected wave reflected by the transponder and the frequency band of the communication wave used for communication between the interrogators are separated, the reflected wave And communication waves can be prevented from interfering with each other.
  • the frequency band of the reflected wave is set closer to the frequency of the interrogation wave than the frequency band of the communication wave, the power consumed by the transponder can be reduced.
  • the difference between the frequency of the interrogation wave closest to the frequency of the interrogation wave and the frequency of the interrogation wave is the most distant from the interrogation wave frequency of the reflection wave frequency band and the interrogation frequency. It is characterized in that the difference from the frequency of the wave is substantially twice or more. According to the invention of claim 3, even when the communication wave used in the communication between the interrogators is reflected by the transponder, the frequency band of the reflected wave for the interrogation wave and the The frequency band of the reflected wave does not overlap.
  • a frequency of an interrogation wave transmitted by each of two interrogators that wirelessly communicate with each other among the plurality of interrogators Is a value obtained by adding the frequency bandwidth of the communication wave and four times the difference between the frequency of the interrogation wave and the frequency farthest from the frequency of the interrogation wave in the frequency band of the reflected wave. Is substantially equal to or greater than.
  • the reflected wave of the transponder to the interrogator transmitted by each interrogator, the reflected wave of the transponder to the communication wave, and the communication wave do not overlap each other. It becomes possible to do.
  • the difference between the frequencies of the interrogation waves sent by each of the two interrogators is four times the difference between the frequency of the interrogation wave and the frequency that is farthest from the interrogation wave frequency in the reflected wave frequency band, and the frequency of the communication wave If the value obtained by adding the bandwidth is substantially equal to the value obtained, the frequency use efficiency of each interrogator can be maximized.
  • a frequency band of the communication wave having the same information is a frequency band of the interrogation wave. It is characterized by being present in both frequency domains. According to the invention of claim 5, since a communication wave having the same information exists on both sides of the interrogation wave, there is no need to switch the transmission of the communication wave, and two adjacent (or more) communication waves are transmitted. It is also possible to transmit to the interrogator at the same time, and efficient communication can be performed. 7.
  • the communication wave is modulated by a 0 FDM system in the communication system according to any one of claims 1 to 5. And According to the invention of claim 6, since the 0 FDM system is used as the modulation system, the frequency band can be used more effectively than the modulation system using a carrier of one frequency.
  • the interrogator is an OFDM signal generation unit that generates an OFDM signal
  • the interrogator is generated by the OFDM signal generation unit.
  • Mixer means for up-converting the 0 FDM signal with a main carrier wave to obtain the communication wave; andmodulating the communication wave from the mixer means and the main carrier wave or the interrogation wave obtained without modulation.
  • Synthesizing means for synthesizing a transmitted wave, detecting means for detecting a received wave received by the interrogator, AD converting means for converting the received wave detected by the detecting means into a digital signal, and AD converting means
  • Receiving wave separating means for separating the received wave converted in step 2 into the reflected wave and the communication wave from the other interrogator; and a reflected wave demodulating means for demodulating the reflected wave separated by the received wave separating means.
  • stage, and a communication wave demodulating means for demodulating the communication wave from isolated the other question unit by the receiving wave separating means, characterized by comprising.
  • the interrogation wave and the communication wave can be transmitted at the same time, and the reflected wave and the communication wave can be separated and demodulated. And an interrogator that can simultaneously receive communication waves.
  • An interrogator according to claim 9 is for configuring the communication system according to any one of claims 1 to 8. That is, the interrogator constituting the communication system may be provided alone.
  • Each interrogator is an interrogator of a communication system that transmits a communication wave to another interrogator, and the response information is transmission information to be transmitted to another interrogator.
  • Transmission information signal generation means for generating a transmission information signal having a frequency band different from that of a signal; main carrier modulation for modulating a main carrier with the transmission information signal from the transmission information signal generation means to generate a transmission information signal modulation wave Means, a transmission means for transmitting a communication wave including the main carrier wave and the transmission information signal modulation wave from the main carrier modulation means, and receiving a reflected wave modulated by a response information signal in the transponder; Receiving means for receiving a communication wave from another interrogator.
  • the transmission information signal having a frequency band different from that of the response information signal that modulates the main carrier by the transponder is generated, the communication between the interrogators is performed.
  • the interrogator uses the main carrier transmitted to the transponder to modulate the transmission information signal sent from the interrogator to other interrogators, the advantage that the interrogator device configuration is simplified is provided. is there.
  • Receiving wave demodulating means for demodulating with the signal from the first wave; first filtering means for passing only the response information signal from the transponder among the signals from the receiving wave demodulating means; and Second filter means for passing only the transmission information signal from the other interrogator is further provided.
  • only the response information signal from the transponder is passed. Since the interrogator has the first filter means for passing the signal and the second filter means for passing only the transmission information signal from the other interrogator, the transmission information signal modulated wave from the other interrogator is extracted. As a result, it is possible to acquire the information contained therein, and to extract the reflected wave from the transponder and acquire the information contained therein.
  • the frequency of the response information signal since the frequency of the response information signal is set to be lower than the frequency of the transmission information signal, the frequency of the response information signal becomes higher than the frequency of the transmission information signal.
  • the frequency of the response information signal can be reduced as compared with the case of setting as described above, the power consumption in the transponder can be reduced. Also, when adding a new transponder to an already operating back-scan system, etc., it is only necessary to make settings on the transponder side, and if you want to obtain the effects described above without changing the settings on the interrogator side It can be done easily.
  • any of the plurality of interrogators transmits a main carrier to a transponder, and the transponder modulates the received main carrier with a response information signal.
  • Each interrogator is an interrogator of a communication system that transmits a communication wave to another interrogator, and generates a transmission information signal based on transmission information transmitted to the other interrogator.
  • Transmission information signal generation means main carrier modulation means for modulating a main carrier with a transmission information signal from the transmission information signal generation means to generate a transmission information signal modulated wave, and the main carrier from the main carrier modulation means And a filter means for passing only one sideband of the transmission information signal modulated wave generated on both sides of the main carrier in the frequency domain, and the main carrier from the filter means and the The sideband
  • This the transmitting means for transmitting a signal wave, receives a reflected wave modulation is made in the transponder, and receiving means for receiving communication waves from another interrogator, comprising the And features.
  • filter means for passing only the main carrier and one of the sidebands of the transmission information signal modulated wave, communication between interrogators and interrogation are provided. It is possible to perform simultaneous communication between the transponder and the transponder.
  • the interrogator uses the main carrier transmitted to the transponder to modulate the transmission information signal sent from the interrogator to other interrogators, it has the advantage that the configuration of the interrogator is simplified. is there.
  • the first received wave filter means for passing only the reflected wave from the transponder and the second received wave filter means for passing only the communication wave from another interrogator are provided.
  • the interrogator is equipped with an interrogator, even if a communication wave from another interrogator and a reflected wave from the transponder are received at the same time, each is reliably separated and the information contained in each is accurately detected. It becomes possible to acquire.
  • the interrogator of the communication system according to claim 16 wherein the interrogator of the communication system according to claim 14 or 15, wherein the transmitting unit is configured to generate a reflected wave from a transponder.
  • the main carrier to be transmitted is set to a predetermined strength so as not to interfere with the communication wave from another interrogator.
  • the transmission information signal since the intensity of the main carrier is set so that the reflected wave from the transponder does not interfere with the communication wave from another interrogator, the transmission information signal
  • the frequency band and the frequency band of the response information signal may be set so as to overlap with each other.As a result, both frequencies can be reduced, and both the power consumption of the interrogator and the power consumption of the transponder are reduced. This will be possible.
  • the transmission of the communication wave is stopped while it is determined that the communication wave is being received from the device.
  • the transmission of the communication wave is stopped while the communication wave from the other interrogator is being received, so that the communication wave transmitted by itself and the other interrogator are transmitted. It is possible to prevent interference with the communication wave that is being transmitted (the communication wave that is being received by itself), and to realize highly reliable communication.
  • the communication system wherein the communication system according to any one of claims 1 to 8, wherein at least one of the plurality of interrogators is a predetermined interrogator. It is connected to a management server via a communication line, and can communicate information with each other. According to the invention as set forth in claim 18, the information sent from the interrogator connected to the communication line can be managed by the management server, including the interrogator connected to the communication line. Communication systems can be centrally managed.
  • the interrogator connected to the communication line includes information about communication between the plurality of interrogators.
  • communication information transmitting means for transmitting information on communication between each of the interrogators and the responder to the management server via the communication line, wherein the management server is connected to the communication line. It is characterized by having communication information management means for receiving information sent from the interrogator and managing the information in a centralized manner.
  • the information related to communication in the plurality of communication systems is transmitted to the management server from the interrogator connected to the communication line included in each communication system, thereby managing the management server. Multiple communication systems can be centrally managed by the server.
  • each communication system Information about communication in the communication system can be efficiently collected by an interrogator connected to a communication line included in the communication system.
  • the communication system according to claim 21 is the communication system according to claim 19 or 20, wherein the plurality of interrogators are respectively installed in predetermined stores.
  • the information on the communication is store information on a store where the plurality of interrogators are installed.
  • the store information on the store can be suitably managed by the communication system formed in each store.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of an interrogator configuring the communication system of FIG.
  • FIG. 3 is a block diagram for explaining details of a part of the DSP shown in FIG.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of a transponder constituting the communication system of FIG.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the frequency allocation of radio waves used in the communication system of FIG.
  • FIG. 6 is a diagram showing a system configuration of a communication system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an electrical configuration of an interrogator included in the communication system of FIG.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an output of a part of the device constituting the interrogator of FIG.
  • FIG. 9 is a diagram showing an electrical configuration of a transponder constituting the communication system of FIG.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the procedure of the processing contents of the interrogator constituting the communication system of FIG.
  • FIG. 11 is a diagram showing a system configuration of a communication system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an electrical configuration of an interrogator included in the communication system of FIG.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the output of a part of the device constituting the interrogator of FIG.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a procedure of processing contents of the interrogator constituting the communication system of FIG.
  • FIG. 15 is a diagram for explaining a time slot in which the transponder constituting the communication system of FIG. 6 inserts information.
  • FIG. 16 is a diagram showing a system configuration of a communication system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an electrical configuration of an interrogator included in the communication system of FIG.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating the configuration of the DSP provided in the interrogator of FIG.
  • FIG. 19 is a diagram showing the electrical configuration of the management server that configures the communication system of FIG.
  • FIG. 20 is a flowchart showing the procedure of the processing performed by the interrogator of FIG.
  • FIG. 21 is a flowchart illustrating a procedure of processing contents performed by the management server in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to the first embodiment.
  • the communication system 1 includes five interrogators 2a to 2e and three transponders 3a to 3c.
  • the interrogator 2a connected to the network has a processing function of performing various service processes, and the interrogator 2a receives information such as a command addressed to at least one or more predetermined interrogators from the interrogator 2a. Or information such as the predetermined response information obtained by the interrogator is transmitted to interrogator 2a via the adjacent interrogator.
  • Various service processes are performed.
  • five interrogators 2a to 2e and three transponders 3a to 3c are shown. Can be set.
  • the interrogator 2a does not have a service processing function, and the collected information may be sent to another device on the network (not shown) via the interrogator to perform the service processing there. No. This service processing will be described in detail in a fourth embodiment described later.
  • Communication between the interrogators 2a to 2e and the transponders 3a to 3c is performed by transmitting an interrogator whose main carrier is modulated with predetermined information from the interrogators 2a to 2e.
  • the transponders 3a to 3c which received the response signals, modulate the received interrogation wave with predetermined information (for example, the transponder identification number (transponder ID) assigned to identify the transponder). This is done by returning a reflected wave (this reflected wave is the response wave).
  • communication between the interrogators 2a to 2e is performed wirelessly, and the transmitting side transmits transmission information (for example, a transponder ID obtained directly from the transponder and an identification number for identifying its own interrogator).
  • the radio wave is transmitted, and the receiving side receives this communication wave.
  • the interrogators 2a to 2e may transmit the main carrier as an interrogation wave without modulation.
  • FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of the interrogator 2a. Note that the electrical configuration of the interrogators 2b to 2e is substantially the same as that of the interrogator 2a.
  • the interrogator 2a includes a DSP (digital signal processing unit) 21, an oscillator 22, a DA comparator 23, an up comparator 24, and a modulator 25. And a power combiner 26, a power amplifier 27, a circulator 28, a low noise amplifier (LNA) 29, a homodyne detector 30, an AD converter 31, and an antenna 32.
  • the DSP 21 includes an OFDM signal generator 21a, a BS signal generator 21b, a separator 21c, an OFDM demodulator 21d, a BS demodulator 21e, and the like. Have.
  • the OFDM signal generation section 21a functions as a 0 FDM signal generation means for generating an ⁇ FDM signal, and receives information received from a transponder or another interrogator to OFDM (or thogonal frequency division).
  • the modulation method is used to generate an OFDM signal, and the generated OFDM signal is output to the DA converter 23.
  • a plurality of carriers having different frequencies are used, and the frequencies of the plurality of carriers used in the first embodiment are respectively represented by frequencies fs1, fs2, ..., fsn (fs 1 ⁇ fs 2 (... fsn).
  • fs1, fs2, ..., fsn frequencies 1 ⁇ fs 2 (... fsn).
  • the frequencies of the carriers of the interrogators 2a to 2e may be set differently.
  • the BS signal generator 21b functions as a BS signal generator for generating a BS signal, and transmits information such as the ID number of the interrogator 2 itself and the hopping timing or hopping pattern of the subcarrier in the transponder described later. It generates a BS (back scatter) signal including the signal and outputs the generated BS signal to the modulator 25.
  • the separation unit 21c separates the received wave from the AD converter 31 into reflected waves from the transponders 3a, 3b, and 3c with respect to the interrogation wave from the predetermined interrogator and communication waves from other interrogators.
  • a signal corresponding to the communication wave from the adjacent interrogator and the response from the transponder to the digital signal (radio wave received by the antenna 32) from the AD converter 31 The signal corresponding to the communication wave is output to the OFDM demodulation unit 21d, and the signal corresponding to the response wave is output to the BS demodulation unit 21e.
  • the OFDM demodulation unit 2 Id functions as communication wave demodulation means for demodulating communication waves from other interrogators 2 c and 2 d, etc.
  • the demodulation unit 216 functions as a reflected wave demodulation unit that demodulates the reflected waves from the transponders 3a, 3b, and 3c, and demodulates the signal from the separation unit 21c to respond to the Extract information from a, 3b, 3c.
  • Oscillator 22 operates at a frequency such as 900 MHz, 2.4 GHz, or 5 GHz. Oscillates the main carrier and outputs the oscillated main carrier to the upconverter 24, modulator 25, and homodyne detector 30. However, the frequencies at which the oscillators of the interrogators 2a to 2e oscillate are different from each other. Note that the frequencies of the main carriers oscillated by the interrogators 2a, 2b, 2c, 2d, and 2e are frequencies fca, fcb, fee, fed, and fce, respectively.
  • the DA converter 23 converts the digitized 0 FDM signal input from the OFDM signal generation section 21 a of the DSP 21 into an analog signal and outputs it to the up-converter 24.
  • the up-converter 24 functions as a mixer means or a mixer section which converts the digitized OFDM signal into a communication wave by up-converting the digitalized OFDM signal with a main carrier wave, and the OF converter converted into an analog signal by the DA converter 23.
  • the DM signal is up-converted by the main carrier oscillated by the oscillator 22 and output to the multiplexer 26.
  • the frequency of the signal output from the upconverter 24 of the interrogator 2a is, as shown in FIG. 5, the frequencies fca—fsn,..., Fca—fs2, fca—fsl, fca + fs1, fc a + fs 2, ..., fca + fsn.
  • fca—fsn 1, fca ⁇ fs2, fca ⁇ fs1 are omitted.
  • the frequency of the signal output from the upconverter of the interrogator 2b is the frequency fcb-fsn, '', fcb-fs2, fcb-fsl, fcb + fsl, fcb + fs2, ⁇ ⁇ ⁇ , fcb + fsn.
  • the frequency of the signal output from the upconverter of interrogator 2c is the frequency fcc-fsn, ..., fee-fs2, fee-fsl, fcc + fsl, fcc + fs2, "', fcc +
  • the frequency of the signal output from the upconverter of the interrogator 2d is the frequency fed—fsn, '", fcd-fs2, fed—fsl, fcd + fs1, fcd + fs2,. ⁇ , fcd + fsn.
  • the frequency of the signal output from the upcomer of the interrogator 2 e is the frequency fce-fsn, ..., fee-fs2, fee-fsl, fce + fs1> fce + fs2, ... ⁇ , Fce + fsn.
  • the modulator 25 functions as a BS signal modulating means or a BS signal modulating unit for amplitude-modulating a BS signal as an interrogation wave, and modulates a BS signal inputted from the BS signal generating unit 21 b of the DSP 21. Modulate (amplitude shift keying: ASK) As a result, the main carrier inputted from the oscillator 22 is modulated and outputted to the multiplexer 26.
  • the multiplexer 26 functions as a synthesizing means or a signal synthesizing unit for synthesizing the communication wave and the interrogation wave, and multiplexes the signal from the up-converter 24 and the signal from the modulator 25. And outputs the result to the power amplifier 27.
  • the power amplifier 27 power-amplifies the signal from the multiplexer 26 and outputs the amplified signal to the circuit 28.
  • the circuit 28 supplies the signal input from the power amplifier 27 to the antenna 32 and supplies the radio wave received by the antenna 32 to the LNA 29, thereby separating the output signal and the input signal. .
  • the signal transmitted to the antenna 32 via the sunshine 28 is radiated from the antenna 32 into the air as radio waves.
  • radio wave radiated from the antenna 32 from the OFDM signal generator 21a of the DSP 21 via the DA converter 23, up-converter 24, multiplexer 26, power amplifier 27, and solar amplifier 28 A communication wave used for communication between devices.
  • radio waves radiated from the antenna 32 from the BS signal generator 21b of the DSP 21 via the modulator 25, the multiplexer 26, the power amplifier 27, and the circuit 28 are interrogators 2a. This is an interrogation wave transmitted from the interrogator 2a to the responders 3a to 3c to be used for communication between the interrogator 2a and the transponders 3a to 3c.
  • the frequency band (hereinafter abbreviated as “band”) of the communication wave transmitted by each interrogator to the adjacent interrogator exists on both sides of the frequency of the interrogation wave.
  • the bandwidth of the communication wave is frequency fca-fsn ⁇ ; fca-fs1, fca + fsl ⁇ fca + fsn, and the frequency of the interrogation wave is frequency fca.
  • the bandwidth of the communication wave is frequency fcb-fsn-fcb-is1, fcb + isl-fcb + fsn, and the frequency of the interrogation wave is frequency fcb.
  • the bandwidth of the communication wave is frequency fcc-fsn ⁇ ; fee one fsl, fcc + fsl ⁇ fcc + fsn, and the frequency of the interrogation wave is frequency fee.
  • the bandwidth of the communication wave is frequency fcd-fsn ⁇ : fcd-fsl,: fc d + fsl ⁇ ; fc d + fsn, and the frequency of the interrogation wave is frequency fcd.
  • the bandwidth of the communication wave is frequency fce-fsn-fce-fsl, fce + fsl-fce + fsn. The number ⁇ ce.
  • the LNA 29 amplifies the received signal from the interrogator or transponder received by the antenna 32 input from the circuit 28 and outputs the amplified signal to the homodyne detector 30.
  • the homodyne detector 30 mixes the received signal amplified by the LNA 29 with the main carrier input from the oscillator 22, performs homodyne detection, and outputs it to the AD converter 31.
  • the AD converter 31 converts an analog signal input from the homodyne detector 30 into a digital signal, and outputs the digital signal to the separation unit 21c of the DSP 21.
  • the received communication wave is transmitted to the circuit section of the circuit, the LNA 29, the homodyne detector 30, the AD converter 31, and the separation section 21 of the DSP 21.
  • the signal is output to the OFDM demodulation unit 2 Id of the DSP 21 via c and demodulated in the OFDM demodulation unit 21 d.
  • the response wave from the transponders 3 a to 3 c is received by the antenna 32, the received response wave is converted into a signal, a signal, an LNA 29, a homodyne detector 30, an AD converter 31, and a DSP.
  • the signal is output to the BS demodulation section 21 e of the DSP 21 via the 21 separation section 21 c and demodulated in the BS demodulation section 21 e.
  • the homodyne detector 30 functions as a detection unit or a detection unit that detects the reception wave received by the interrogator 2a.
  • the AD converter 31 converts the reception wave into a digital signal. Functions as a department.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration for describing an example of details of the demultiplexing unit 21c, OFDM demodulation unit 21d, and BS demodulation unit 21e.
  • FIG. 3 An example of the details of the demultiplexing unit 21c, the OFDM demodulation unit 21d, and the BS demodulation unit 21e in FIG. 2 is as shown in FIG. 3, which includes an FIR filter 33, a decimation unit 34, a polyphase filter 35, a buffer 36, It comprises a buffer 37, an FFT section 38, and switches 39a and 39b.
  • the output of the AD converter 31 is input to an FIR (finite impulse response) filter 33 and also input to a buffer 37, where the output value of the AD converter 31 is directly stored in a buffer 37. And, as appropriate, switch 39a
  • the buffer 37 is connected to the FFT unit 38, and the signal stored in the buffer 37 is output to the FFT unit 38.
  • the communication wave is removed by the FIR filter 33, the sampling rate is reduced by the decimation unit 34, and the polyphase filter (poly) used for the filter bank is used. After passing through the (phase filter) 35, it is accumulated in the buffer 36. Then, the buffer 36 and the FFT unit 38 are appropriately connected by the switch 39a, and the signal stored in the buffer 36 is output to the FFT unit 38 as appropriate.
  • the FFT section 38 functions as a Fourier transform means or a Fourier transform section, in which the data from the buffer 37, that is, the time axis signal shown on the time axis because it is a time function, is subjected to a fast Fourier transform ( Since it is a function of frequency, the OFDM demodulated signal is obtained by converting it to a frequency axis signal shown on the frequency axis.
  • the signal is output to the signal processing unit in the illustrated DSP 21 and analyzed by the signal processing unit.
  • the transponders 2a, 2b, and 2c respond using any one of the subcarrier frequencies f1 to fh of the bands Ba and Bb.
  • the reflected wave hops at frequencies of ⁇ c b —: f h ⁇ : fc b f f 1 and fc b + f 1 to fc b + f h.
  • the FFT unit 38 performs a fast Fourier transform of the data from the buffer 36, that is, the filter bank can be configured by the polyphase filter 35 and the FFT unit 38.
  • a BS demodulated signal obtained at the same time is output to a signal processing unit (not shown) in the DSP 21 via the switch 39b, and analyzed by the signal processing unit.
  • the BS demodulated signal analyzed by the signal processing unit is separated into appropriate frames, sorted for each transponder, and further connected to each transponder to demodulate and extract information from the transponder.
  • the demodulation rate of the BS demodulated signal is lower than that of the OFDM demodulated signal, and the data amount and accumulation speed of the buffer 36 are also reduced by thinning.
  • the rate of performing FFT is much smaller than the rate of performing FFT at the time of OFDM demodulation. Both demodulation processes can be performed at a sufficient speed. Sharing the FFT section 38 simplifies the system configuration and improves processing efficiency.
  • a reflected wave portion occurs in a low frequency portion due to the FFT, but the signal level is low. Therefore, it is only necessary to ignore this component and extract only a component corresponding to the carrier frequency of the OFDM as a demodulated signal. Further, a filter for removing the frequency component of the reflected wave may be added before the buffer 37.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of the transponder 3a. Note that the electrical configuration of the transponders 3b and 3c is substantially the same as that of the transponder 3a, and the description of the transponder 3a can be applied.
  • the transponder 3a includes a modem 41, a digital circuit section 42, and an antenna 43.
  • the radio wave received by the antenna 43 (the interrogator 2a to 2e interrogation wave) is demodulated and output to the controller 42a of the digital circuit section 42, which will be described later.
  • the modulator / demodulator 41 the interrogation wave is modulated by a subcarrier modulated by a subcarrier modulator 42c described later in the digital circuit section 42, and the modulated wave is transmitted from the antenna 43 as a reflected wave. You. This reflected wave becomes the response wave.
  • the digital circuit section 42 includes a controller 42 a, a sub-carrier oscillator 42 b, and a sub-carrier modulator 42.
  • the controller 42a controls the transponder 4a.
  • the sub-carrier oscillator 42b oscillates the sub-carrier and outputs the oscillated sub-carrier to the sub-carrier modulator 42c.
  • the subcarrier modulator 42c is controlled by the controller 42a to perform phase shift keying (PSK) using an information signal (eg, transponder ID) as necessary.
  • PSK phase shift keying
  • the subcarrier input from the subcarrier oscillator 42 b is modulated, and the modulated subcarrier is output to the modem 41.
  • the frequency of the sub-carrier oscillated by the sub-carrier oscillator 42b is frequency hopping, and the lowest hopping frequency is frequency f1 and the highest hopping frequency is frequency fh.
  • the sub-carrier oscillator 42b and the sub-carrier modulator 42c may be configured as software using the clock of the controller 42a, and the sub-carrier may be modulated. , Besides phase modulation, Amplitude modulation (Amplitude Shift Keying: ASK) or frequency modulation (Frequency Shift Keying: FSK) may be used. Further, the sub-carrier oscillator 42b and the sub-carrier modulator 42c may be provided in the controller 42a to form one chip.
  • the interrogators 2a to 2e received at the antenna 43 are demodulated by the modem 41 and then output to the controller 42a of the digital circuit 42.
  • the controller 42a detects that the interrogation wave is being received.
  • the sub-carrier modulator 42c modulates the sub-carrier input from the sub-carrier oscillator 42b with the response information signal under the control of the controller 42a, and modulates.
  • the obtained subcarrier is output to the modulator / demodulator 41.
  • the interrogation wave being received is modulated using the subcarrier modulated by the subcarrier modulator 42c, and transmitted as a response wave from the antenna 43.
  • the frequency band (hereinafter abbreviated as “band”) of the response wave transmitted by the transponders 3 a to 3 c that have received the interrogator from the interrogator 2 a is from frequency fc a-fh to frequency fc a- And frequency fca + f1 to frequency fca + fh.
  • the response waves transmitted by the transponders 3a to 3c that have received the interrogation wave from the interrogator 2b have the following bands: fcb_fh; fcb—f1, and fcb + fl to fcb + fh.
  • the response waves transmitted by the transponders 3a to 3c that have received the interrogation wave from the interrogator 2c are: fcc-1 fh to fcc-f1, and fcc + f1 to: fcc + fh. .
  • the response waves transmitted by the transponders 3a to 3c that have received the interrogation wave from the interrogator 2d have the following bands: fcd—fh to fcd—f and fcd + fl to fcd + fh.
  • the response waves transmitted by the transponders 3a to 3c that have received the interrogation wave from the interrogator 2e are fce-fh to fce-f1, and the frequency fce + f1 to the frequency fce + fh. Become.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the frequency allocations of the waves used in the communication system 1.
  • Band A (frequency f c a) indicates the frequency of the interrogator transmitted by interrogator 2 a.
  • Band A a (frequency fc a- fh to frequency fc a- f 1) and band Ab (frequency fc a + f 1 to frequency fca + fh) are interrogator 2 a by transponders 3 a to 3 c. 5 shows the band of the response wave transmitted after being modulated and reflected by the interrogation wave transmitted from the communication device.
  • Band AB (frequency fcb-fsn to frequency fcb-fs1: frequency fca + fs1 to frequency fca + fsn) determines the bandwidth of the communication wave used for communication between interrogator 2a and interrogator 2b. Is shown.
  • Band B (frequency f cb) indicates the frequency of the interrogator transmitted by interrogator 2b.
  • the band B a (frequency fcb-fh to frequency fcb-f 1) and the band B b (frequency fcb + f 1 to frequency fcb + fh) are the questions transmitted from the interrogator 2 b by the transponders 3 a to 3 c.
  • the band of the response wave transmitted by modulating and reflecting the wave is shown.
  • Band BC (frequency fcb + fs1 to frequency fcb + fsn: frequency fcc1: f511 to frequency (: (:-si)) is used for communication between interrogator 2b and interrogator 2c
  • the band of the communication wave is shown.
  • Band C (frequency f e e) indicates the frequency of the interrogator transmitted by interrogator 2c.
  • Band C a (frequency fcc-fh to frequency fcc-f I) and band C b (frequency fcc + f 1 to frequency fcc + fh) are interrogated by interrogators 2 c by transponders 3 a to 3 c. It shows the band of the response wave that is transmitted after the wave is modulated and reflected.
  • the interrogator 2a and the interrogator 2b communicate with each other alternately instead of simultaneously, they can share the band of the communication wave.
  • the frequency of the interrogator 2a interrogation wave fca, the frequency of the interrogator 2b interrogation wave fcb, and the lowest carrier so that the band of the communication wave transmitted by the interrogator 2a and the band of the communication wave transmitted by the interrogator 2a overlap.
  • the frequency fs1 and the highest carrier frequency fsn are set.
  • each frequency is set so that communication waves transmitted by adjacent interrogators used for communication between adjacent interrogators 2b to 2e overlap each other.
  • the transponders 3 a to 3 c modulate and reflect the interrogator wave transmitted from the interrogator 2 a and transmit the response wave (A b in the figure).
  • the minimum carrier frequency fs1, the maximum carrier frequency fsn, and the frequency band (AB in the figure) of the communication wave used in the communication between the interrogator 2a and the interrogator 2b do not overlap.
  • the minimum hopping frequency f 1 and the maximum hopping frequency fh are set.
  • the response wave bands of the transponders 3 a to 3 c for the interrogators 2 b, 2 c, 2 d, and 2 e and the communication wave band transmitted by the interrogator that transmitted the interrogator The minimum carrier frequency fs1, the maximum carrier frequency fsn, the minimum hobbing frequency f1, and the maximum hobbing frequency fh are set so that they do not overlap.
  • the band of the communication wave and the band of the response wave do not overlap, that is, by separating them, the communication wave and the response wave do not interfere with each other. Communication at the same time.
  • the response wave band (A b in the figure) is obtained by modulating and reflecting the interrogator wave transmitted from the interrogator 2 a by the transponders 3 a to 3 c.
  • the lowest carrier frequency fs1, the highest carrier frequency fsn, and the lowest carrier frequency fca are closer to the frequency fca than the communication wave band (AB in the figure) used for communication between the interrogator 2a and the interrogator 2b.
  • the hobbing frequency f 1 and the maximum hobbing frequency fh are set.
  • the response wave bands of the transponders 3 a to 3 c for the interrogators 2 b, 2 c, 2 d, and 2 e are greater than the bandwidth of the communication wave transmitted by the interrogator that transmitted the interrogator.
  • the lowest carrier frequency fs1, the highest carrier frequency fsn, the lowest hopping frequency f1, and the highest hopping frequency fh are set to be close to the frequency of the interrogator transmitted by the interrogator.
  • the frequency of the subcarrier oscillated by the subcarrier oscillator 42b of the transponders 3a to 3c can be kept low, so that the power consumed by the transponders 3a to 3c Can be kept low.
  • a large number of transponders are installed and move frequently, and when there is no other power supply by rectifying the interrogation wave from the interrogator 2a etc. to provide a power supply, there is no need for a small
  • the frequency setting described above is also effective.
  • the band of the communication wave not only does not overlap with the band of the response wave, but also the band of the unnecessary reflected wave generated by the communication wave transmitted with the interrogation wave being modulated and reflected by the transponder. Need to be set so that they do not overlap.
  • the transponder indicated by the dotted line asks each carrier at the frequency fs1 to fsn of the communication wave. To generate a reflected wave with the same bandwidth as the
  • Unwanted reflected waves in the band from 1 fh to frequency fsn + f1 are generated for each communication wave.
  • the difference between the farthest frequency from the interrogation wave and the frequency of the interrogation wave of the reflected wave of which the interrogation wave is modulated and reflected by the transponder It can be seen that the difference between and and the frequency closest to the communication wave is the same (that is, fh).
  • the lowest frequency of the communication wave band (AB in the figure) used for communication between interrogator 2a and interrogator 2b (the The difference (fsi) between fca + fs1 and the frequency fca of the interrogator 2a transmitted by the interrogator 2a is modulated and reflected by the transponders 3a to 3c.
  • the difference (fh) between fca + fh, the frequency farthest from the interrogation wave transmitted by 2a, and the frequency fca of the interrogation wave, transmitted by the interrogator 2a, is substantially twice or more (fs1 ⁇ 2 X fh), minimum carrier frequency fs 1 and maximum hopping frequency fh.
  • the frequency of the band of the communication wave transmitted from the interrogator that is closest to the interrogation wave transmitted from the interrogator and the frequency of the interrogation wave transmitted from the interrogator are The difference is substantially the difference between the frequency of the interrogation wave transmitted by the interrogator and the frequency of the interrogation wave farthest from the interrogation wave in the band of the reflected wave modulated and reflected by the transponders 3a to 3c.
  • the lowest carrier frequency fs1 and the highest hobbing frequency fh are set so that they are twice or more.
  • the frequency fca of the interrogation wave transmitted by the interrogator 2a and Difference from frequency fcb of interrogation wave transmitted by interrogator 2 b is the bandwidth of the response wave (Ab; Ba in the figure) of the interrogator 2a; the interrogation wave transmitted from the interrogator 2a is modulated and reflected by the transponders 3a to 3c and transmitted.
  • the interrogation wave transmitted from the interrogator is the difference between the frequency of the interrogation wave and the frequency farthest from the interrogation wave in the band of the reflected wave modulated and reflected by the transponder.
  • the frequency of the interrogator interrogation wave, the lowest carrier frequency fs1, and the frequency of the adjacent interrogator are set so that the four times the difference and the bandwidth of the communication wave are substantially equal to or larger than the value obtained by adding them.
  • the maximum carrier frequency fsn and the maximum hobbing frequency fh are set.
  • the communication between the interrogators 2a to 2e since the communication between the interrogators 2a to 2e is performed wirelessly, it is easy to change the arrangement of the interrogators 2a to 2e or to increase the number of the interrogators 2a to 2e. Also excellent in aesthetics. Also, by setting each frequency as described above, the communication wave used for communication between the interrogators 2a to 2e, the reflected wave (response wave) for the interrogation wave, and the reflected wave for the communication wave are generated. There is no interference with each other, and communication reliability is high. In addition, the limited frequency band can be used effectively.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a system configuration of the communication system.
  • the communication system 101 includes interrogators 102a and 102b, and responders 103a, 103b, 103c, 103d, and 103e.
  • interrogators 102a and 102b and responders 103a, 103b, 103c, 103d, and 103e.
  • two interrogators 102a and 102b and five transponders 103a to 103e are shown, but the number of each is set arbitrarily according to the scale of the communication system and the usage environment. It is possible to do.
  • the outline of the communication between the interrogators 102a and 102b and the transponders 103a to 103e is as follows.
  • the interrogators 102a and 102b transmit a communication wave including a main carrier and a transmission information signal modulation wave (a transmission information signal modulation wave generated by modulating the main carrier with a transmission information signal generated from transmission information).
  • Send the transponders 103a to 103e, the transponder that has received the communication wave transmits the main carrier included in the communication wave to the response information that responds to the interrogator (for example, reception request, identification information for identifying the transponder). ) And return as a reflected wave.
  • the interrogator that transmitted the communication wave among the interrogators 102a and 102b receives the reflected wave from the transponders 103a to 103e, it extracts a response information signal from the reflected wave. Note that the component of the transmission information signal modulated wave included in the communication wave is also modulated by the response information signal and returned as a reflected wave, but this is ignored by the interrogators 102a and 102b because of its low intensity. .
  • Interrogator 1 An outline of communication between the interrogators 102a and 102b is as follows. Interrogator 1
  • the interrogators 102a and 102b that transmitted the communication wave and the other interrogators receive and receive the communication wave.
  • the transmission information signal included in the communication wave obtained is extracted, and the transmission information is obtained.
  • the electrical configuration of the interrogators 102a and 102, and the transponders 103a to 103e, which constitute the communication system 1 whose example is shown in FIG. 6, will be described in order with reference to the drawings.
  • the electrical configuration of the interrogator 102a will be described with reference to FIGS. FIG.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an electrical configuration of the interrogator 102a.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an outline of signals output from some devices included in FIG. The values shown on the frequency axis (horizontal axis) of (a), (b), (c), (d), and (e) in FIG. 8 are mutually common (coincident) in position. Further, the electrical configuration of the interrogator 102b is substantially the same as that of the interrogator 102a.
  • the interrogator 102a includes a sub-carrier oscillator 121, a transmission information modulator 122, a main carrier oscillator 123, a main carrier modulator 124, a power amplifier 125, a circuit block 126, a low-noise amplifier (Low Noise Amplifier: LNA) 127, received wave filter 128, received wave demodulator 129, filter 130, amplifier 131, AD converter 132, filter 133, amplifier 134, AD converter 135, signal processing circuit 136, RSSI (Received Signal Strength) Indicator) 137, controller 1 38, and antenna 139.
  • LNA Low Noise Amplifier
  • the subcarrier oscillator 121 oscillates a subcarrier having a frequency sca and outputs the oscillated subcarrier to the transmission information modulator 122.
  • the frequency of the subcarrier oscillated by the subcarrier oscillator included in the interrogator 102b is also set to the frequency fsca.
  • the transmission information modulator 122 transmits the transmission information (e.g., directly, the response information received from the transponders 103a to 103e or the response information received from the interrogator 102b, e.g., The transponders 103a to 103c modulate the subcarrier input from the subcarrier oscillator 121 to convert the transmission information modulated wave (transmission information signal). Generate and output the transmission information signal to the main carrier modulator 124.
  • the transmission information signal 141 output from the transmission information modulator 122 includes a frequency fsea and sidebands on both sides thereof, as schematically shown in FIG.
  • the transmission information modulator 122 is a transmission signal to be transmitted to another interrogator, and the response information signal contained in the reflected waves from the transponders 103 a to 103 c is in a frequency band. Different (high frequency) transmission information modulated wave That is, it functions as a transmission information signal generation unit or a transmission information signal generation unit that generates a transmission information signal.
  • the main carrier oscillator 1 2 3 oscillates the main carrier of frequency fc, and the main carrier modulator 1
  • the main carrier modulator 124 functions as main carrier modulating means or a main carrier modulating unit for modulating the main carrier with the transmission information signal to generate a transmission information signal modulation wave.
  • 22 modulates the main carrier wave input from the main carrier oscillator 1 2 3 with the transmission information signal input from 2 to generate a transmission information signal modulation wave, and converts the main carrier wave and the generated transmission information signal modulation wave. Output to the power amplifier 125 and the received wave demodulator 129, respectively.
  • the power amplifier 125 amplifies the power of the main carrier and the transmission information signal modulated wave input from the main carrier modulator 124 and converts the communication wave including the amplified main carrier and the amplified transmission information signal modulation wave.
  • the communication wave 142 output from the power amplifier 125 is generated around the main carrier 144a at frequency fc and around the frequency fc + fsca, as schematically shown in Fig. 8 (b).
  • the upper sideband 142b generated and the lower sideband 142c generated around the frequency fc-fsca are included.
  • the upper sideband 1442b and the lower sideband 1442c are components of the transmission information signal modulated wave.
  • the circuit is connected to the antenna 1339 to transmit the communication wave input from the power amplifier 125, and to the LNA 127 to transmit the reception wave received by the antenna 1339 to the LNA 127. Separation of The communication wave transmitted to antenna 1 3 9 is antenna 1
  • the power amplifier 125, the circuit element 126, the antenna 139, and the like serve as transmission means or a transmission unit for transmitting a communication wave including the main carrier wave and the transmission information signal modulation wave.
  • the antennas 1 3 9, 1 2 6, 1 2 6, 1 2 7, and LNA 1 2 7 receive the reflected wave from the transponder and receive the communication wave from the other interrogator. Alternatively, it functions as a receiving unit.
  • the LNA 127 amplifies the power of the received wave input from the circuit
  • the amplified reception wave is output to reception wave filter 1 28 and RSSI 13 7.
  • what may be included in the amplified received wave 144 output from the NA 127 is, for example, the signal received from the interrogator 102 b.
  • the upper carrier and frequency fc-1 fsca existing around the frequency fc included in the communication wave and the upper frequency band fc + fsca included in the communication wave received from the interrogator 102b The transmission information signal modulated waves 1 4 3 b and 1 4 3 c consisting of the lower sideband existing around the transmission information signal modulation waves 1 4 3 b and 1 4 3 c do not overlap, and the transmission information Upper frequency band present around the frequency fsc + fscb, which is closer to the main carrier 14 3 a than the Frequency fsc—reflected waves composed of the lower sideband existing around fscb, 144 d and 144 e.
  • the sca and the frequency fscb of a subcarrier oscillated by a subcarrier oscillator described later of the transponder are set.
  • the transmission information signal modulated wave 14 4 b and 14 3 c are set so that the reflected wave 14 3 d and the lower side band 14 3 e are closer to the main carrier 14 3 a than the transmission information signal, that is, the transmission information signal.
  • the reception wave filter 128 is composed of a band-pass filter, and passes the amplified reception wave input from the LNA 127 to the reception wave demodulator 128.
  • the reception wave demodulator 129 demodulates the reception wave that has passed through the reception wave filter 128 based on a signal from the main carrier modulation device 124 that functions as the main carrier modulation unit or the main carrier modulation unit. It functions as reception wave demodulation means or reception wave demodulation unit, and receives the reception wave that passed through reception wave filter 128 from main carrier modulator 124
  • the demodulated signal (the response information signal from the transponder and the transmission information signal from the other interrogator) is demodulated with the main carrier wave and the transmission information signal modulated wave to the filter 130 and the filter 13 Output.
  • the filter 130 functions as first filter means or a first filter unit that passes only a response information signal from the signal demodulated by the received wave demodulator 125, and is configured by a band-pass filter. Only the response information signal among the signals input from the reception wave demodulator 12 9 is passed to the amplifier 13 1.
  • the amplifier 1331 power-amplifies the response information signal that has passed through the filter 130, and outputs the amplified response information signal to the AD converter 1332.
  • the response information signal 144 output from the amplifier 1331 exists around the frequency f s c b, as schematically shown in FIG.
  • the AD converter 1332 converts the analog response information signal input from the amplifier 31 into a digital response information signal, and outputs the converted response information signal to the signal processing circuit 1336.
  • the filter 133 functions as a second filter means or a second filter which passes only a transmission information signal from another interrogator from the signal demodulated by the received wave demodulator 1229. It consists of a bandpass filter, and outputs a transmission information signal to the amplifier 1334 among the signals input from the reception wave demodulator 1229.
  • the amplifier 1334 power-amplifies the transmission information signal that has passed through the filter 1333, and outputs the amplified transmission information signal to the AD converter 135.
  • the transmission information signal 144 output from the amplifier 134 exists around the frequency fsca, as schematically shown in FIG. 8 (e).
  • the AD converter 135 converts the analog transmission information signal input from the amplifier 134 into a digital transmission information signal, and outputs the converted transmission information signal to the signal processing circuit 136.
  • the signal processing circuit 13 6 extracts the response information included in the digital response information signal input from the AD converter 13 2 and includes the response information included in the digital transmission information signal input from the AD converter 13 5. Retrieve transmission information You. Then, the signal processing circuit 136 performs a predetermined process on the extracted response information or transmission information.
  • RS S 137 detects the intensity of the received wave input from LNA 127 and outputs the detection result to controller 138.
  • the controller 138 determines whether or not a communication wave transmitted by another interrogator is being received based on the detection result of the RSSI 137 (communication wave reception determination means, communication wave reception determination unit). ), And if it is determined that the communication wave is being received, control is performed so that the communication wave is not transmitted from itself.
  • FIG. 9 is a block diagram showing an electrical configuration of the transponder 103a. Note that the electrical configuration of the transponders 103b to 103e is substantially the same as that of the transponder 103a, and the description of the transponder 103a can be applied, so that the details are omitted.
  • the transponder 103a includes a modem 151, a digital circuit section 152, and an antenna 153.
  • the modem 151 demodulates the communication wave received by the antenna 153 and outputs the demodulated wave to the controller 152 a in the digital circuit section 152.
  • the modulator / demodulator 151 modulates a main carrier wave included in a communication wave received by the antenna 153 with a response information signal modulated by a subcarrier modulator 152c of the digital circuit section 152, which will be described later.
  • the wave is transmitted from antenna 153 as a reflected wave. That is, the modulator / demodulator 151 functions as a main carrier reflection unit or a main carrier reflection unit that modulates the main carrier transmitted from the interrogator with the response information signal and returns the reflected wave.
  • the digital circuit section 152 includes a controller 152a, a sub-carrier oscillator 152b, and a sub-carrier modulator 152c.
  • the controller 152a controls the transponder 103a.
  • the subcarrier oscillator 1 52b oscillates a subcarrier having a frequency fscb in a frequency band sufficiently lower than the transmission information signal, which is a frequency in a band around the frequency sca, so as not to overlap, and oscillates the subcarrier. Is output to the subcarrier modulator 1 52c.
  • the subcarrier modulator 152c includes a response information signal generating means or a response information signal that includes response information to be transmitted to the interrogator and generates a response information signal set to have a lower frequency band than the transmission information signal.
  • the sub-carrier generator 152b functions as a generating unit, and receives response information (for example, a reception request, identification information for identifying a transponder, etc.) input via the controller 152a, and outputs the response information input from the sub-carrier oscillator 152b.
  • the carrier is modulated to generate a response information modulated wave (response information signal), and the generated response information signal is output to the modem 151.
  • the response information signal is output at a time slot selected at random by the controller 152a so as to prevent interference between reflected waves from a plurality of transponders.
  • the reflected wave described above consists of the main carrier at frequency fc, the upper waveband around frequency fc + fscb (see reflected wave 143d in Fig. 8 (c)), and the lower carrier around frequency fc-fscb. Includes sidebands (see reflected wave 143e in Fig. 8 (c)).
  • FIG. 10 is a flowchart showing the procedure of the processing performed by the controller 138 of the interrogator 102a. Note that the procedure of the processing performed by the interrogator 102b is substantially the same as that of the interrogator 102a, and the description of the processing performed by the interrogator 102a is applicable.
  • a step corresponding to the communication wave reception determination means or the communication wave reception determination unit (hereinafter, the step is omitted)
  • S102 it is determined whether there is transmission information to be transmitted to another interrogator.
  • S102: YES transmission information to another interrogator
  • the process proceeds to SI03.
  • S102: NO transmission information is transmitted to another interrogator.
  • a subcarrier modulator 122 modulates a subcarrier input from subcarrier oscillator 121 with transmission information to generate a transmission information signal.
  • the main carrier modulator 124 modulates the main carrier input from the main carrier oscillator 123 with the generated transmission information signal to generate a transmission information signal modulated wave.
  • the main carrier and the generated transmission information signal modulated wave are power-amplified by the power amplifier 125, and the communication wave including the amplified main carrier and the amplified transmission information signal modulated wave is transmitted through the circuit. Transmit from antenna 1 39 via
  • S104 it is determined whether or not there is a reception request from at least one of the transponders 103a to 103e. This judgment is based on the fact that the received wave received by antenna 1339 is circulated 12 6, LNA 12 7, received wave filter 12 28, received wave demodulator 12 9, filter 13 30, amplifier 1 31, and input to the signal processing circuit 1336 via the AD converter 1332, the signal processing circuit 1336 extracts response information from the response information signal, and performs the processing based on the extracted response information.
  • the transmission information is transmitted to another interrogator.
  • a subcarrier modulator 122 modulates a subcarrier input from subcarrier oscillator 121 with transmission information to generate a transmission information signal.
  • the main carrier modulator 124 modulates the main carrier input from the main carrier oscillator 123 with the generated transmission information signal to generate a transmission information signal modulated wave.
  • the main carrier wave and the generated transmission information signal modulated wave are power-amplified by the power amplifier 125, and the communication wave including the amplified main carrier wave and the amplified transmission information signal modulated wave is transmitted to the power amplifier 125. Transmit from antenna 1 39 via 6.
  • the reception wave received by the antenna 1339 is input to the reception wave demodulator 1229 via the circuit 1256, the LNA 127, and the reception filter 128, Demodulation is performed by the received carrier demodulator 1 29 with the main carrier input from the main carrier modulator 124 and the transmission information signal modulated wave.
  • the demodulated signal is input to the transmission processing circuit 13 6 via the filter 130, the amplifier 13 1, and the AD converter 13 2, and the transmission processing circuit 13 6 Take out.
  • the component of the transmission information signal modulated wave also appears in the demodulated signal.
  • the component is separated and removed by the filter 130. As a result, the reception of the reflected wave And transmission of a communication wave can be performed simultaneously.
  • transmission information is transmitted to another interrogator.
  • a subcarrier modulator 122 modulates a subcarrier input from subcarrier oscillator 121 with transmission information to generate a transmission information signal.
  • the main carrier modulator 124 modulates the main carrier input from the main carrier oscillator 123 with the generated transmission information signal to generate a transmission information signal modulated wave.
  • the main carrier and the generated transmission information signal modulated wave are power-amplified by the power amplifier 125, and the communication wave including the amplified main carrier and the amplified transmission information signal modulated wave is transmitted through the circuit. Transmit from antenna 1 39 via Then, the process returns to S101.
  • only the main carrier is transmitted. Specifically, for example, the oscillation of the subcarrier oscillator 122 is stopped so that the subcarrier is not input from the subcarrier oscillator 122 to the subcarrier modulator 122. Then, the main carrier oscillated by the main carrier oscillator 123 is transmitted from the antenna 139 via the main carrier modulator 124, the power amplifier 125, and the circulator 126. .
  • S108 it is determined whether there is a reception request from at least one of the transponders 103a to 103e. This judgment is based on the fact that the received waves received by the antenna 13 9 are received by the antenna 1 2 6, the LNA 1 2 7, the received wave filter 1 2 8, the received wave demodulator 1 2 9, and the filter 1 3 0, input to the transmission processing circuit 1336 through the amplifier 131, and the AD converter 1332, the transmission processing circuit 1336 extracts response information from the response information signal, and based on the extracted response information, Done.
  • the received wave received by the antenna 139 is input to the received wave demodulator 129 via the circuit 126, the LNA 127, and the received wave filter 128, and the received wave demodulator 129 causes the main carrier modulator 124 Demodulation is performed on the main carrier input from
  • the demodulated signal is input to the transmission processing circuit 136 via the filter 130, the amplifier 131, and the AD converter 132, and the transmission processing circuit 136 extracts response information from the response information signal. Then, the process returns to S101.
  • reception wave received by the antenna 139 is input to the reception wave demodulator 129 via the receiver 126, the LNA 127, and the reception wave filter 128, and the reception wave demodulator 129 mainly outputs the reception wave.
  • Demodulation is performed on the main carrier input from the carrier modulator 124.
  • the demodulated signal is input to the transmission processing circuit 136 via the filter 133, the amplifier 134, and the A / D converter 135, and the transmission processing circuit 136 extracts transmission information from the transmission information signal. Then, the process returns to S101.
  • the frequency band of the transmission information signal generated by the subcarrier modulator 122 of the interrogators 102a and 102b and the transponders 103a to 103e Since the frequency band of the response information signal generated by the subcarrier modulator 152c is set to be different from each other, a communication wave transmitted from the interrogators 102a and 102b to another interrogator and the communication The reflected wave modulated and reflected by the transponder for the wave does not interfere with each other, and it is possible to simultaneously perform both communication between the interrogators and communication between the interrogator and the transponder.
  • the interrogator since the interrogator uses the main carrier transmitted to the transponder to modulate the transmission information signal sent from the interrogator to another interrogator, the interrogator has an advantage that the configuration of the interrogator is simplified. is there.
  • the frequency of the transmission information signal is set so that the frequency of the transmission information signal is higher than the frequency of the response information signal (the frequency of the response information signal is lower than the frequency of the transmission information signal). So that it is lower than the frequency of the response information signal. Since the frequency of the response information signal can be reduced compared to when it is set (so that the frequency of the response information signal is higher than the frequency of the transmission information signal), the power consumption of the transponder can be reduced. become.
  • the communication wave is not transmitted while the communication wave transmitted from another interrogator is being received, it is possible to prevent the communication waves used in inter-interrogator communication from interfering with each other. .
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a system configuration of the communication system 101a.
  • the communication system 101a includes interrogators 106a and 106b and transponders 103a, 103, 103c, 103d, and 103e.
  • interrogators 106a and 106b and transponders 103a, 103, 103c, 103d, and 103e In Fig. 11, two interrogators 106a and 106b and five transponders 103a to 103e are shown, but the number of each is set arbitrarily according to the scale of the communication system and the usage environment. It is possible to do.
  • the transponders 103a to 103c can be the ones described in the second embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram showing an electrical configuration of the interrogator 106a.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining an outline of signals output from some devices included in FIG. Note that the electrical configuration of the interrogator 106b is substantially the same as that of the interrogator 106a, and the description of the interrogator 106a is applicable.
  • the interrogator 106a includes, as shown in FIG. 12, a sub-carrier oscillator 161, a transmission information modulator 162, a main carrier oscillator 163, a main carrier modulator 164, a transmission filter 165, a power amplifier 166, and a circuit 167.
  • LNA 168 received wave filter 169, received wave demodulator 170, amplifier 171, AD converter 172, received wave filter 173, RF (Radio Frequency) amplifier 174, received wave demodulator 175, It comprises an amplifier 176, an AD converter 177, a signal processing circuit 178, and an antenna 181.
  • the sub-carrier oscillator 161 oscillates a sub-carrier having the frequency fsca and outputs the oscillated sub-carrier to the transmission information modulator 162.
  • the frequency of the subcarrier oscillated by the subcarrier oscillator included in the interrogator 106b is also set to the frequency fsca.
  • the transmission information modulator 16 2 modulates the sub-carrier input from the sub-carrier oscillator 16 1 with the transmission information to generate a transmission information modulation wave (transmission information signal), and converts the transmission information signal to the main carrier modulator 1. 6 Output to 4.
  • the transmission information signal 1991 output from the transmission information modulator 162 has a frequency fsca and sidebands on both sides, as schematically shown in FIG. 13 (a).
  • the transmission information modulator 162 generates transmission information signal generation means or transmission information signal generation unit for generating a transmission information modulated wave (transmission information signal) with transmission information to be transmitted to another interrogator. Functioning as
  • the main carrier oscillator 163 oscillates a main carrier having a frequency ⁇ c, and outputs the main carrier to the main carrier modulator 164, the received wave demodulator 170, and the received wave demodulator 175.
  • the frequency of the main carrier oscillated by the main carrier oscillator included in the interrogator 106b is also set to the frequency fc.
  • the main carrier modulator 164 functions as a main carrier modulating means or a main carrier modulating section for modulating the main carrier with the transmission information signal to generate a transmission information signal modulation wave.
  • 6 modulates the main carrier wave input from the main carrier oscillator 1 63 with the transmission information signal input from 2 to generate a transmission information signal modulation wave, and converts the main transmission wave and the generated transmission information signal modulation wave.
  • the signal 1992 output from the main carrier modulator 1664 is generated around the main carrier 1992a of frequency fc and the frequency fc + fsca, as schematically shown in Fig. 13 (b).
  • the lower sideband 1992 c generated around the frequency fc-fsca. Note that the upper sideband 1992b and the lower sideband 1992c are transmission information signal modulated waves.
  • the transmission wave filter 165 includes only the main carrier from the main carrier modulator 164 and the side of the sideband of the transmission information signal modulated wave generated on both sides of the main carrier in the frequency domain. Function as a filter or a filter to pass the sideband of It consists of a bandpass filter, and of the signal 192 input from the main carrier modulator 16 4, the main carrier 19 2 a and the upper band 1 9 of the transmission information signal modulation wave Only 2 b is passed to power amplifier 1 6 6.
  • the power amplifier 1666 amplifies the power of the main carrier 1992a and the upper sideband 1992b of the transmission information signal wave input from the transmission wave filter 1655, and amplifies the main carrier and amplification.
  • the communication wave including the upper sideband of the later modulated signal of the transmission information signal is output to Circuit Yule 1667.
  • the communication wave 1993 output from the power amplifier 1666 is generated around the main carrier 1993a of the frequency fc and the frequency fc + fsca, as schematically shown in Fig. 13 (c). And the upper waveband 1993b of the transmission information signal modulated wave.
  • Circuit Yule 1667 allows the communication wave input from the power amplifier 1666 to pass exclusively to the antenna 181, and also allows the reception wave received by the antenna 181 to pass exclusively to the LNA 168 Output and input are separated as follows.
  • the communication wave transmitted to antenna 18 1 is radiated from antenna 18 1 by radio waves.
  • the LNA 168 power-amplifies the received wave input from the circuit 167, and outputs the amplified received wave to the received wave filter 169 and the received wave filter 173.
  • the power amplifier 166, the antenna 167, the antenna 181 and the like transmit transmission means for transmitting a communication wave including the main carrier wave and a transmission information signal modulation wave.
  • it functions as a transmitter, and antennas 181, 1617, LNA 168, etc. receive reflected waves from the transponders and transmit communication waves from other interrogators. It functions as a receiving means or a receiving unit for receiving.
  • the amplified reception wave 1994 output from the LNA 168 is included in the communication wave received from the interrogator 106b, for example, as schematically shown in Fig. 13 (d).
  • a transmission information signal modulator consisting of a main carrier 1994a having a frequency fc and, for example, an upper sideband existing around a frequency fc + ⁇ sca contained in a communication wave received from an interrogator 106b.
  • the upper sideband and frequency fsc ⁇ fscb existing around the frequency fsc + fscb received from the transponders 1003a to 103e that overlap with the transmission signal modulation wave 1994b.
  • reflected waves 1994c and 1994d consisting of the lower sideband existing around.
  • the quality is such that the transmission information signal modulated wave 1994b and the reflected wave 1994c overlap.
  • the frequency fsca of the subcarrier oscillated by the subcarrier oscillator of the interrogator and the frequency fscb of the subcarrier oscillated by the subcarrier oscillator of the transponder are set.
  • the transmission information signal modulated wave 1994b and the reflected wave 1994c overlap, the transmission information signal modulated wave 1994b is not affected by the reflected wave 1994c. That is, the intensity of the main carrier wave oscillated by the main carrier oscillator 163 is set so that the transmission information contained in the transmission information signal modulated wave can be extracted even if the reflected wave 1994 c exists. I have.
  • the intensity of the main carrier is below a predetermined intensity at which a reflected wave from the transponder farthest from the interrogator can be detected and the reflected wave from the transponder closest to the interrogator does not interfere with demodulation of the communication wave. It is set as follows. Generally, in consideration of the set error correction capability and modulation method, the intensity of the reflected wave of the nearest transponder is set to be about 10 dB to 20 dB smaller than the intensity of the communication wave. Is done.
  • the intensity difference between the communication wave and the reflected wave may be set first, and the communication speed, error correction capability, and modulation method may be set so as not to cause interference.
  • the distance that can be installed from the camera may be limited to a range where collision does not occur.
  • the strength of the main carrier is increased if importance is placed on the receiving accuracy of the reflected wave of the transponder. , Or if the reception accuracy of the communication wave is emphasized, the main carrier may be set slightly lower.
  • the response performance of each transponder is different.In this case, even if the transponder with the weakest reflected wave is farthest from the interrogator, the reflected wave can be sufficiently received and the reflected wave intensity can be obtained. Even if the transponder with the strongest response is closest to the interrogator, the main carrier intensity of the interrogator should be set so that the reflected wave does not interfere with the demodulation of the communication wave.
  • the reception wave filter 169 functions as a second reception wave filter means or a second reception wave filter section for passing only a communication wave from another interrogator among reception waves received by the reception means. It comprises a band-pass filter, and passes a communication wave out of the amplified reception wave input from the LNA 168 to the reception wave demodulator 170.
  • the signal output from the received wave filter 169 has, for example, the frequency f included in the communication wave received from the interrogator 106b as shown in FIG. 13 (e).
  • the passing signal includes the signal 195 d related to the reflected wave from the transponder, but as described above, the intensity of the main carrier is set so that the reflected wave does not interfere with the communication wave. Therefore, it is almost equivalent to passing only the communication wave.
  • the received wave demodulator 170 demodulates the received wave passing through the received wave filter 169 with the main carrier input from the main carrier oscillator 163, and outputs the demodulated signal to the amplifier 171 I do.
  • the amplifier 171 power-amplifies the signal from the received wave demodulator 170, and outputs the amplified signal to the AD converter 172.
  • Response information signal 197 b Since the main carrier intensity is set so that the reflected wave does not interfere with the communication wave by adjusting the gain of the power amplifier 166, for example, the signal from which the information can be extracted from the signal 197 is the transmission information signal. Only 197a.
  • the A / D converter 172 converts the analog signal input from the amplifier 71 into a digital signal, and outputs the converted signal to the signal processing circuit 178.
  • the reception wave filter 173 functions as a first reception wave filter means or a first reception wave filter unit that passes only a reflection wave from the transponder among reception waves received by the reception means. It consists of a bandpass filter, and passes only the reflected wave from the transponder among the amplified received waves input from the LNA 168 to the RF amplifier 174. As shown schematically in FIG. 13 (f), the signal output from the received wave filter 174 is, for example, a main carrier having a frequency fc included in a communication wave received from the interrogator 106b.
  • the RF amplifier 174 power-amplifies the reflected wave that has passed through the received wave filter 173, and outputs the amplified reflected wave to the received wave demodulator 175.
  • the received wave demodulator 175 demodulates the amplified reflected wave input from the RF amplifier 174 with the main carrier or communication wave input from the main carrier oscillator 163, and demodulates the signal (responder). To the amplifier 1 76.
  • the amplifier 176 power-amplifies the signal from the received wave demodulator 175 and outputs the amplified signal to the A / D converter 177.
  • the signal 198 output from the amplifier 171 includes a response information signal existing around the frequency f s c b, as schematically shown in FIG. 13 (h).
  • the A / D converter 177 converts the analog signal input from the amplifier 176 into a digital signal, and outputs the converted signal to the signal processing circuit 178.
  • the signal processing circuit 178 extracts the transmission information included in the digital transmission information signal input from the AD converter 172. (Since the strength of the response information signal is low, the response information can be extracted from the response information signal. At the same time, the response information contained in the digital response information signal input from the AD converter 1 ⁇ 7 is extracted. Then, the signal processing circuit 178 performs a predetermined process on the extracted response information or transmission information.
  • FIG. 14 is a flowchart showing the procedure of the processing performed by the interrogator 102a. Note that the procedure of the processing performed by the interrogator 106b is substantially the same as that of the interrogator 106a, and the description of the processing performed by the interrogator 106a is applicable.
  • the interrogator 102a always transmits the main carrier and receives response information from the transponders 103a to 103e as needed.
  • the switching element provided therebetween is turned off so that the sub-carrier is not input from the sub-carrier oscillator 161 to the sub-carrier modulator 162.
  • the main carrier oscillated by the main carrier oscillator 163 is passed through the main carrier modulator 164, the transmission wave filter 165, the power amplifier 166, and the circuit 167. Transmit from antenna 18 1.
  • the reception wave received by the antenna 181 is transmitted to the reception wave demodulator 175 via the circuit 167, the LNA 168, the reception wave filter 173, and the RF amplifier 174. And demodulated by the received carrier demodulator 175 with the main carrier inputted from the main carrier oscillator 163.
  • the demodulated signal is input to the signal processing circuit 178 via the amplifier 176 and the AD converter 177, and the signal processing circuit 178 extracts response information from the response information signal. Then, the process proceeds to S202 corresponding to the communication wave reception determination unit or the communication wave reception determination unit.
  • the received wave received by the antenna 181 is input to the received wave demodulator 170 via the circuit 167, the LNA 168, and the received wave filter 169, and the main carrier oscillator 163 is received by the received wave demodulator 170.
  • the demodulation is performed on the main carrier input from.
  • the demodulated signal is input to the signal processing circuit 178 via the amplifier 171 and the AD converter 172, and it is determined whether or not the signal input from the AD converter 172 includes transmission information.
  • S203 it is determined whether there is transmission information to be transmitted to another interrogator. If it is determined that there is transmission information to another interrogator (S203: YES), the process proceeds to S204. On the other hand, when it is determined that there is no transmission information to be transmitted to another interrogator (S203: NO), the process proceeds to S205.
  • the transmission information is transmitted to another interrogator. More specifically, the subcarrier modulator 162 modulates the subcarrier input from the subcarrier oscillator 161 with the transmission information to generate a transmission information signal.
  • the main carrier modulator 164 modulates the main carrier input from the main carrier oscillator 163 with the generated transmission information signal to generate a transmission information signal modulated wave. Then, of the main carrier wave and the generated transmission information signal modulated wave, the signal passes through the upper sideband of the main carrier wave and the transmission information signal modulation wave, and thereafter, the power is amplified by the power amplifier 166, and the amplified main carrier wave and the amplified Transmission information A communication wave including the upper waveband of the signal modulation wave is transmitted from the antenna 18 1 via the circuit 167. Then, the process returns to S202.
  • S205 executed when transmission information is being received from another interrogator 106b, for example, by controlling the transmission means, the communication wave from the predetermined interrogator 106a is controlled. Transmission is stopped, and transmission information from another interrogator is received. Specifically, the reception wave received by the antenna 181 is input to the reception wave demodulator 170 through the circuit 167, the LNA 168, and the reception wave filter 169, and received. The demodulator 170 performs demodulation on the main carrier input from the main carrier oscillator 163. The demodulated signal is input to the signal processing circuit 178 via the amplifier 171 and the A / D converter 172, and the signal processing circuit 178 extracts transmission information from the transmission information signal. Then, the process returns to S202.
  • the interrogators 106a and 106b communicate with each other including only one of the main carrier and the sideband of the transmission information signal modulated wave. Since the waves are transmitted, it becomes possible to simultaneously perform communication between the interrogator and communication between the interrogator and the transponder. In addition, because the interrogator uses the main carrier transmitted to the transponder to modulate the transmission information signal sent from the interrogator to another interrogator, the interrogator device configuration is simplified. There is.
  • the transmission information signal modulated wave 1994b and the reflected wave 1994c overlap, the transmission information signal modulated wave 1994b is not affected by the reflected wave 194c.
  • the intensity of the main carrier oscillated by the carrier oscillator 163 is set. Therefore, the frequency of the subcarrier oscillated by the subcarrier oscillator 161 of the interrogators 106a and 106b and the subcarrier oscillator 144b of the transponders 103a to 103e are The power consumption of the interrogators 102a and 102b and the transponders 103a to 103e can be reduced for both the frequencies of the oscillating subcarriers.
  • the fourth embodiment is an application example of the above-described first to third embodiments, and in particular is an example in which the communication system 1 in the first embodiment is applied.
  • the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof will be omitted.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a system configuration of the communication system 201.
  • the communication system 201 has stores 202 A, 202 B, and 202 C provided with the interrogators 2 a to 21 and the transponders 3 a to 3 c, respectively. , ... ', 202N, ...-, 202Nmax (hereinafter referred to as store 202 unless otherwise specified), management server 203, terminal 204, A network 205, which is a wired or wireless communication line for connecting them to each other, is provided.
  • the network 205 includes at least one interrogator out of the plurality of interrogators 2 a to 21 provided in the management server 203, the terminal 204, and the stores 202.
  • the devices 2a are interconnected, and information can be communicated between them.
  • each store 202 such as a supermarket / convenience store where a customer can walk around each sales floor corner of a facility while watching a product
  • the communication system 1 (FIG. 1) of the first embodiment is provided.
  • Interrogators 2f to 21) are included in addition to the configurations of the interrogators 2a to 21 installed in the store, and the interrogators 2a to 21
  • the above-mentioned information is transmitted and received between the transponders 3a to 3c incorporated in the merchandise placed in the store or the member card carried by the customer, the point card, and the like.
  • FIG. 16 only the interrogators 2a to 21 are illustrated in the store 202A, and the transponders 3a to 3c are omitted.
  • each of the numbers can be arbitrarily set depending on the scale of the communication system and the use environment, as in the case of the first embodiment shown in FIGS.
  • FIG. 17 is a block diagram showing an example of the electrical configuration of the interrogator 2a.
  • FIG. 18 is an example of the configuration of the DSP 21 provided in the interrogator 2a.
  • FIG. The electrical configurations of the interrogators 2b to 21 and the transponders 3a to 3c in the fourth embodiment are the same as those in the first embodiment described above, and the description can be applied. Omitted.
  • the DSP 21 provided in the interrogator 2a includes a central processing unit CPU 21g, ROM (Read Only Memory) 21h, RAM (Random Access Memory) 21i, and the like. This is a so-called microphone computer system that performs signal processing in accordance with a program stored in the ROM 21h while using the temporary storage function of the RAM 21i.
  • the DSP 21 has an input / output interface 21f, and is connected to the network 205 via the input / output interface 21f. It is possible to exchange information with the management server 203, the terminal 204, the interrogator 2a provided in each store 202, and the like.
  • the interrogator 2a is preferably provided corresponding to a register 20A arranged on a passage connecting the inside of the store 202 and the outside of the facility, as shown in FIG.
  • the communication information collecting means 206 and the communication information transmitting means 207 shown in FIG. 18 are both control functions provided in the CPU 21 g. May be done.
  • the interrogator 2a sequentially interrogates the plurality of interrogators 2b to 21 adjacent to each other in the communication system 1 configured in the store 202, and includes the plurality of interrogators 2a to 2 including the interrogator 2a.
  • Communication information collecting means 206 or communication information which is a part for collecting information on communication between each other and information on communication between each of the interrogators 2a to 21 and the responders 3a to 3c. It has a collection unit.
  • the information related to the communication includes, for example, the number of customers at each store 202 at a predetermined time, the number of customers and sales at each sales floor at a predetermined time, or the store 202 such as a customer's travel route and time spent at a sales floor corner.
  • Store information Preferably, a predetermined transmission command is transferred to the adjacent interrogator 2b by the communication information collecting means 206 of the interrogator 2a, and the interrogator 2b transmits the predetermined transmission command to the adjacent interrogator 2c.
  • the transmission command is sequentially transferred from the interrogator 2d to the adjacent interrogator 2d, and when it reaches the terminal interrogator 21, the interrogator 2 1 transmits to the adjacent interrogator 2k, and the interrogator 2k transmits the adjacent interrogator.
  • Store information detected on 2 j reaches interrogator 2 a Until they are sent back.
  • the operation of the interrogator receiving the information adding its own information and transferring it to the adjacent interrogator is sequentially repeated in a relay format, so that the information related to the communication in the communication system 1, that is, to the store 202.
  • Store information about the store is efficiently collected by the interrogator 2a and stored in the buffers 36 and 37 provided in the DSP 21.
  • the communication information transmitting unit 207 transmits the information collected by the communication information collecting unit 206 and stored in the buffers 36 and 37 secured in the RAM 21 i to the management server 203 via the network 205.
  • FIG. 19 is a block diagram illustrating an example of an electrical configuration of the management server 203.
  • the management server 203 is a so-called microcomputer system that performs signal processing according to a program pre-stored in the ROM 209 while using the temporary storage function of the RAM 210 by the CPU 208 as a central processing unit.
  • a video display device 212 such as a CRT controlled by a CRT controller 211
  • a keyboard 214 as an input device connected via an interface 213
  • a storage device 215 such as a hard disk
  • a CPU 208 are connected to a network. It has a terminal adapter 216 that connects to 205.
  • the storage device 2 15 is provided with a communication information database 217 so that information can be stored for each communication system 1 or each interrogator 2 included in each store 202. Has become.
  • the terminal 204 connected via the network 205 functions as an operation terminal of the management server 203, and the terminal 204 can also operate the management server 203.
  • the communication information management means 218 shown in FIG. 19 is a control function provided in the CPU 208, but this control function may be configured as hardware separately from the CPU 208.
  • the management server 203 includes a communication information management unit 218 or a communication information management unit that receives information sent from the interrogator 2a via the network 205 and integrally manages the information.
  • the store information about each store 202 collected by the communication information collection means 206 of the device 2a and transmitted by the communication information transmission means 207 is received, and the communication system 1 or the communication system After summarizing the store information for each interrogator 2 included in the The information is stored in the communication information database 217 provided in 15.
  • FIG. 20 is a flowchart showing the procedure of the processing performed by the CPU 21g of the interrogator 2a.
  • S302 information on communication between the plurality of interrogators 2a to 21 and information on communication between each of the interrogators 2a to 21 and the responders 3a to 3c, for example, a predetermined time
  • S305 it is determined whether or not the time counted by the internal timer has passed a predetermined time. When this determination is affirmed (S305: YES), the process proceeds to S306, but when denied (S305: N :), the processes of S302 and thereafter are executed again.
  • S307 after the store information on the store 202 sequentially transferred by the communication between the adjacent interrogators is received, the process proceeds to S308.
  • S308 the store information on the store 202 received in S307 is added and stored in the buffers 36 and 37, and then the processes from S301 onward are executed again.
  • S306 to S308 correspond to the communication information collecting means 206.
  • FIG. 21 is a flowchart showing the procedure of the processing performed by the CPU 208 of the management server 203.
  • S402 it is determined whether or not there is a transmission request of the response processing total data from the terminal 204, that is, whether or not there is a terminal inquiry.
  • this determination is affirmed (S402: YES)
  • the process proceeds to S403, but when denied (S402: NO), the process proceeds to S404.
  • S404 information on communication in the communication system 1 configured in the store N (that is, the store 202N), for example, the number of customers in the store N for each predetermined time, the number of customers and sales in each sales floor for each predetermined time, or
  • the transmission command which is a command for collecting store information about the store N such as the travel route of the store and the time spent at the sales floor corner
  • the processing of S405 is performed. Move to.
  • S407 it is determined whether or not the value of N is larger than the maximum value, that is, Nmax which is the total number of stores N. If this determination is affirmed (S407: YE S), the process proceeds to S408, but if denied (S407: N407), the processes of S402 and below are executed again. .
  • the store information on the store N received in S405 is tabulated for each communication system 1 or each interrogator formed in the store N, for example. Thereafter, the flow shifts to the processing of S409.
  • S409 the store information on the store N tabulated in S408 is stored (stored) in the communication information database 217 provided in the storage device 215. 0 1 and the following processes are executed again.
  • S401 to S409 correspond to the communication information management means 218.
  • the communication system 201 in the fourth embodiment described above at least one of the plurality of interrogators 2a to 21 is connected to the management server 203 via the network 205.
  • the network is connected to the network and information can be exchanged with each other, so that the information sent from the interrogator 2a connected to the network 205 can be managed by the management server 203.
  • the communication system 1 and the like in the first embodiment can be centrally managed.
  • unnecessary wiring can be omitted, and the in-store This has the advantage that the aesthetics of the user can be maintained.
  • the interrogator 2a connected to the network 205 provides information on communication between the plurality of interrogators 2a to 21 and the communication between each of the interrogators 2a to 21 and the responders 3a to 3c.
  • Communication information transmission means 207 for transmitting information related to communications in the network 205 to the management server 203 via the network 205, and the management server 203 is connected to the network 205. Since it has communication information management means 218 for receiving information sent from the interrogator 2a and centrally managing the information, it relates to communication in a plurality of communication systems 1 respectively configured in each store N. By transmitting information from the interrogator 2a included in each communication system 1 to the management server 203, the management server 203 can centrally manage a plurality of communication systems 1. .
  • the interrogator 2a connected to the network 205 sequentially asks a plurality of interrogators 2b to 21 adjacent to each other, and obtains information regarding communication between the plurality of interrogators 2a to 21 and Communication information collecting means 206 for collecting information on communication between each of the interrogators 2a to 21 and the responders 3a to 3c, and the communication information transmitting means 200 Since the information collected by the communication information collecting means 206 is transmitted to the management server 203 via the network 205, each communication system 1 Information about communication in the communication system 1 can be efficiently collected by the interrogator 2a included in the communication system 1.
  • the plurality of interrogators 2 a to 21 are respectively installed in predetermined stores 202, and the information on the communication is provided by the plurality of interrogators 2 a to 21. Since the store information is related to the established store 202, the store information related to the store 202 can be appropriately managed by the communication system 1 formed in each store 202.
  • each transponder has a different band in which the reflected wave modulated and reflected with respect to the interrogation wave has different bands.
  • the interrogator is included in the frequency of the reflected wave.
  • Each frequency may be set so as to satisfy the frequency arrangement described in the first embodiment by using the frequency farthest from the frequency.
  • the OFDM system is used for the communication wave.
  • the frequencies of the communication wave and the interrogation wave are set so as to satisfy the requirements of the present invention as described above.
  • various modulation (transmission) methods such as FM (FSK) and spread spectrum communication (frequency hopping method) may be used.
  • the interrogation frequency fca, fcb, fcc, fcd, fce, the lowest carrier frequency fs1, the highest carrier frequency fsn, the lowest hopping frequency f1, and the highest hopping frequency fh are related as described in the above embodiment. However, it is only necessary that the frequency relationship described in the claims be satisfied.
  • the number of transponders generally moves in a large number, and it is necessary to suppress power consumption and simplify the circuit and the like.
  • the transponder may set so that the frequency of the response information signal is lower than the frequency of the transmission information signal. In this case, it is only necessary to make settings on the transponder side. If you want to obtain the above-mentioned effects without changing the settings on the interrogator side, such as when adding a new transponder to an already operating back-scanning system, etc. It is easy and effective. Also, the power consumption on the transponder side It becomes possible to keep it small.
  • the transmission wave filter 1 65 of the third embodiment passes the main carrier and the upper sideband of the transmission information signal modulation wave, but the main carrier and the lower sideband of the transmission information signal modulation wave. May be passed. It is necessary to change the pass band of the received wave filter 169 and the received wave filter 173 in accordance with it.
  • the response information signal of the transponder is output at a randomly selected time slot, but the oscillation frequency of the subcarrier oscillator 152b is changed according to a predetermined spreading code within a range that can maintain the effect of the invention. Is also good.
  • the communication system 201 in which the information regarding the communication in the communication system 1 of the first embodiment is integrally managed by the management server 203 has been described.
  • information regarding communication in the communication system 101 of the embodiment or the communication system 101a of the third embodiment may be integrally managed.
  • at least one of the plurality of interrogators included in each of the communication systems 101 and 101a, for example, the interrogators 102a and 106a are connected via the network 205. It is connected to the management server 203, and information is exchanged with each other.
  • a single management server 203 connected to the network 205 collectively collects information on communication in a plurality of communication systems 1 included in the communication system 201.
  • a communication system that collects and manages information in a pluralistic manner using two or more management servers may be used.

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Abstract

質問器2a~2e間通信を無線で行う。そして、質問器2a~2e間の通信に用いられる電波(交信波)の周波数帯域と、質問器2a~2eから応答器3a~3cに対して送信される質問波を変調して反射される応答波の周波数帯域とを分離し、応答波の周波数帯域が交信波の周波数帯域より質問波の周波数に近くなるようにする。質問器2a~2eの配置の変更や増設が容易で、美的感覚に優れた通信システムが提供される。

Description

明細書 通信システム、 通信システムの質問器、 及び応答器 技術分野
本発明は、 質問器間や質問器と応答器の間で情報の送信、 受信を行う通信シス テム、 その通信システムの質問器、 及び応答器に関する。 背景技術
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、 文献 1参照。)。 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、 文献 2参照。)。 さらに、 無線基地局 間通信としては、 FM (Frequency Modulation) 方式、 AM (Amplitude Modula tion) 方式、 或いは、 F SK (Frequency Shift Keying) 方式、 ASK (Amplit ude Shift Keying) 方式などの通信方式がよく使われるが、 最近、 周波数利用効 率の良い通信方式として、 複数のサブキヤリャに分散させてデータを伝送するマ ルチキヤリャ方式である OFDM (直交周波数分割多重変調: Orthogonal Frequ ency Division Multiplex ) 方式が脚光を浴び、 利用されつつある (例えば、 文 献 3参照。)。
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、 配線が目立ち美観に乏しいものになっていた。 これを解 消するために、 前記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 行おうとすると、 質問器間の通信と、 質問器と応答器間の通信とが互いに干渉す るという問題の発生が想定される。 また、 上記 OF DM方式は周波数の利用効率 の優れた有望な方式であることから、 高速デジタル通信分野では実用化が進んで いるが、 他のシステムとの処理の共用化など、 システム全体の効率化は未だ進ん でいない。
[文献 1 ] 特開平 6— 6 8 3 3 0号公報
[文献 2 ] 特許第 2 6 2 4 8 1 5号公報
[文献 3 ] 特開平 1 1一 2 9 8 4 3 8号公報
そこで、 本発明は、 質問器の配置の変更や増設が容易で、 美観に優れた通信シ ステム、 及び通信システムの質問器を提供することを第 1の目的とする。 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第 2の 目的とする。 発明の開示
請求の範囲第 1項に記載の通信システムは、 複数の質問器と、 応答器とを備え た通信システムにおいて、 各前記質問器と前記応答器との間では、 各前記質問器 から質問波を送信し、 前記質問波を受信した応答器が前記質問波に所定の変調を 行った反射波を前記質問器に返信することによって通信が行われ、 前記質問器間 では、 交信波を利用することによって無線で通信が行われることを特徵とする。 この請求の範囲第 1項に係る発明によると、 質問器間の通信を無線で行うため、 質問器の配置の変更や増設が容易で、 且つ、 配線がなく美観にも優れている。 請求の範囲第 2項に記載の通信システムは、 前記第 1項に記載の通信システム において、 前記反射波の周波数帯域と前記交信波の周波数帯域とが分離され、 且 つ、 前記交信波の周波数帯域より前記反射波の周波数帯域が前記質問波の周波数 に近いことを特徴とする。 この請求の範囲第 2項に係る発明によると、 応答器に よって反射される反射波の周波数帯域と、 質問器間の通信に用いられる交信波の 周波数帯域とが分離されているため、 反射波と交信波とが干渉することを防ぐこ とができる。 さらに、 交信波の周波数帯域より反射波の周波数帯域が質問波の周 波数に近くなるようにしているため、 応答器が消費する電力を小さく抑えること ができる。
請求の範囲第 3項に記載の通信システムは、 前記第 2項に記載の通信システム において、 前記交信波の周波数帯域の最も前記質問波の周波数に近い周波数と前 記質問波の周波数との差が、 前記反射波の周波数帯域の最も前記質問波の周波数 から離れた周波数と前記質問波の周波数との差の、 実質的に 2倍以上であること を特徴とする。 この請求の範囲第 3項に係る発明によると、 質問器間の通信で利 用される交信波が応答器で反射された場合であっても、 質問波に対する反射波の 周波数帯域と交信波に対する反射波の周波数帯域とが重なることがなくなる。 こ の結果、 質問器と応答器との間の干渉を抑圧できるため通信の信頼性が高いもの となるとともに、 質問器と応答器との間の通信と、 質問器間の通信とを同時に且 つ周波数の利用効率良く行うことが可能になる。
請求の範囲第 4項に記載の通信システムは、 前記第 2項に記載の通信システム において、 前記複数の質問器のうち互いに無線で通信を行う 2つの質問器の夫々 が送出する質問波の周波数の差が、 前記反射波の周波数帯域の最も前記質問波の 周波数から離れた周波数と前記質問波の周波数との差の 4倍と前記交信波の周波 数帯域幅とを加算して得られる値と実質的に等しいかそれより大きいことを特徴 とする。 この請求の範囲第 4項に係る発明によると、 夫々の質問器が送出した質 問波に対する応答器における反射波と、交信波に対する応答器における反射波と、 交信波とが互いに重ならないようにすることが可能になる。 この結果、 質問器と 応答器との間の干渉を抑圧できるため通信及び質問器間の通信の信頼性が高いも のになる。 また、 2つの質問器の夫々が送出する質問波の周波数の差が、 反射波 の周波数帯域の最も質問波の周波数から離れた周波数と質問波の周波数との差の 4倍と交信波の周波数帯域幅とを加算して得られる値と実質的に等しくすると、 各質問器の周波数の利用効率を最も高くできる。
請求の範囲第 5項に記載の通信システムは、 前記第 1項から第 4項のいずれか 1項に記載の通信システムにおいて、 同じ情報を有する前記交信波の周波数帯域 が前記質問波の周波数の両側の周波数領域に存在することを特徴とする。 この請 求の範囲第 5項に係る発明によると、 同じ情報を有する交信波が質問波の両側に 存在するため、 交信波の送信に関して切り換えが不要になり、 隣接する 2つ (以 上) の質問器に対して同時に送信することも可能となり、 効率の良い通信ができ る。 請求の範囲第 6項に記載の通信システムは、 第 1項から第 5項のいずれか 1項 に記載の通信システムにおいて、 前記交信波が 0 F D M方式による変調がなされ たものであることを特徵とする。 この請求の範囲第 6項に係る発明によると、 変 調方式として 0 F D M方式を使用するため、 一つの周波数の搬送波を利用する変 調方式に比べて、 周波数帯域の有効活用が図られる。
請求の範囲第 7項に記載の通信システムは、 前記第 6項に記載の通信システム において、 前記質問器は、 O F D M信号を生成する O F D M信号生成手段と、 前 記 O F D M信号生成手段によって生成された前記 0 F D M信号を主搬送波でァッ プコンバートして前記交信波とするミキサ手段と、 前記ミキサ手段からの前記交 信波と前記主搬送波を変調、 或いは変調しないで得られる前記質問波とを合成し て送信波とする合成手段と、当該質問器が受信した受信波を検波する検波手段と、 前記検波手段により検波された受信波をデジタル信号に変換する A D変換手段 と、 前記 AD変換手段で変換された受信波を前記反射波と前記他の質問器からの 交信波とに分離する受信波分離手段と、 前記受信波分離手段で分離された前記反 射波を復調する反射波復調手段と、 前記受信波分離手段で分離された前記他の質 問器からの交信波を復調する交信波復調手段とを、 備えたことを特徴とする。 こ の請求の範囲第 7項に係る発明によると、 質問波と交信波を同時に送信すること が可能であるとともに、 反射波と交信波とを分離して復調することが可能である ため反射波と交信波を同時に受信できる質問器を実現できる。
請求の範囲第 8項に記載の通信システムは、 前記第 7項に記載の通信システム において、 前記反射波復調手段と前記交信波復調手段は、 フーリエ変換手段を共 用していることを特徴とする。 この請求の範囲第 8項に係る発明によると、 フー リエ変換手段を共用することによって効率のよい復調が可能となり質問器の構成 を簡単にすることが可能になる。
請求の範囲第 9項に記載の質問器は、 前記第 1項から第 8項のいずれか 1項に 記載の通信システムを構成するためのものである。 すなわち、 その通信システム を構成する質問器を単体で提供するようにしてもよい。
請求の範囲第 1 0項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。 この請 求の範囲第 1 0項に係る発明によれば、 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つ 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。
請求の範囲第 1 1項に記載の通信システムの質問器は、 前記第 1 0項に記載の 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。 この請求の範 囲第 1 1項に係る発明によると、 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。
請求の範囲第 1 2項に記載の通信システムの質問器は、 前記第 1 0項又は第 1 1項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フィルダ 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フィル夕手段とを、 さらに備えたことを特徴とする。 こ の請求の範囲第 1 2項に係る発明によると、 応答器からの応答情報信号のみを通 過させる第 1フィル夕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フィル夕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。
請求の範囲第 1 3項に記載の通信システムの応答器は、 前記第 1 0項に記載の 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。 この請求の範囲第 1 3項に係る 発明によると、 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 ているバックスキヤッ夕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。
請求の範囲第 1 4項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夕手段と、 前記フィル夕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。 この請求の範囲第 1 4項に係る発明によると、 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。
請求の範囲第 1 5項に記載の通信システムの質問器は、 前記第 1 4項に記載の 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受信波フィル夕手段と、 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 ィル夕手段とを、 さらに備えたことを特徴とする。 この請求の範囲第 1 5項によ ると、 応答器からの反射波のみを通過させる第 1受信波フィル夕手段と他の質問 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。
請求の範囲第 1 6項に記載の通信システムの質問器は、 前記第 1 4項又は第 1 5項に記載の通信システムの質問器において、 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。 この請求の範囲第 1 6項に係る発 明によると、 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。
請求の範囲第 1 7項に記載の通信システムの質問器は、 前記第 1 0項から第 1 6項のいずれか 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。 この請求の範囲第 1 7項に係る発明によると、 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 干渉するの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。 請求の範囲第 1 8項に記載の通信システムは、 前記第 1項から第 8項のいずれ か 1項に記載の通信システムにおいて、 前記複数の質問器のうち少なくとも 1つ の質問器が所定の通信回線を介して管理サーバに接続されており、 相互に情報の 通信が可能とされていることを特徴とする。 この請求の範囲第 1 8項に係る発明 によると、 通信回線に接続された質問器から送られてくる情報を管理サーバによ つて管理することができ、 通信回線に接続された質問器を含む通信システムを一 元管理することができる。
請求の範囲第 1 9項に記載の通信システムは、 前記第 1 8項に記載の通信シス テムにおいて、 前記通信回線に接続された質問器は、 前記複数の質問器間におけ る通信に関する情報及び各前記質問器と前記応答器との間における通信に関する 情報を前記通信回線を介して前記管理サーバに送信する通信情報送信手段を備え たものであり、 前記管理サーバは、 前記通信回線に接続された質問器から送られ てくる情報を受信して一元的に管理する通信情報管理手段を備えたものであるこ とを特徴とする。 この請求の範囲第 1 8項に係る発明によると、 複数の通信シス テムにおける通信に関する情報を夫々の通信システムに含まれる通信回線に接続 された質問器から管理サーバに送信することで、 その管理サーバによって複数の 通信システムを一元的に管理することができる。
請求の範囲第 2 0項に記載の通信システムは、 前記第 1 8項又は第 1 9項に記 載の通信システムにおいて、 前記通信回線に接続された質問器は、 隣接する前記 複数の質問器に順次質問してそれら複数の質問器間における通信に関する情報及 び各前記質問器と前記応答器との間における通信に関する情報を収集する通信情 報収集手段を備えたものであり、 前記通信情報送信手段は、 前記通信情報収集手 段により収集された情報を前記通信回線を介して前記管理サーバに送信すること を特徴とする。 この請求の範囲第 2 0項に係る発明によると、 各通信システムに おける通信に関する情報をその通信システムに含まれる通信回線に接続された質 問器によって効率的に収集することができる。
請求の範囲第 2 1項に記載の通信システムは、 前記第 1 9項又は第 2 0項に記 載の通信システムにおいて、 前記複数の質問器は、 それぞれ所定の店舗内に設置 されたものであり、 前記通信に関する情報は、 それら複数の質問器が設置された 店舗に関する店舗情報であることを特徴とする。 この請求の範囲第 2 1項に係る 発明によると、 各店舗内に形成された通信システムによりその店舗に関する店舗 情報を好適に管理することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の実施の形態に係る通信システムの構成例を示す図である。 図 2は、 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ブロック図 である。
図 3は、図 2に示した D S Pの一部の詳細を説明するためのプロック図である。 図 4は、 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ブロック図 である。
図 5は、 図 1の通信システムに利用される電波の周波数配置を説明するための 説明図である。
図 6は、 本発明の他の実施形態に係る通信システムのシステム構成を示す図で ある。
図 7は、 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は、図 6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は、 図 6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 1 0は、 図 6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 一チヤ一トである。
図 1 1は、 本発明の他の実施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 1 2は、 図 1 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 1 3は、 図 1 2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 1 4は、 図 6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 —チヤ一卜である。
図 1 5は、 図 6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口 ットを説明するための図である。
図 1 6は、 本発明の他の実施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 1 7は、 図 1 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 1 8は、 図 1 7の質問器に備えられた D S Pの構成を説明する図である。 図 1 9は、 図 1 6の通信システムを構成する管理サーバの電気的構成を示す図 である。
図 2 0は、図 1 8の質問器が行う処理内容の手順を示すフローチャートである。 図 2 1は、 図 1 9の管理サーバが行う処理内容の手順を示すフローチャートで ある。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明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。
[第 1の実施形態]
まず、 本発明の第 1の実施形態における通信システムの構成について図 1を参 照しつつ説明する。 図 1は、 本第 1の実施形態における通信システムの構成例を 示す図である。
通信システム 1は、 5台の質問器 2 a〜 2 eと、 3台の応答器 3 a〜 3 cとを 備えている。 ネットワークに接続された質問器 2 aは種々のサービス処理を実施 する処理機能を備えており、 質問器 2 aから少なくとも 1つ以上の所定の質問器 に宛てた指令などの情報が隣接する質問器を経由して伝達されたり、 質問器が得 た所定の応答情報などの情報が隣接する質問器を経由して質問器 2 aにまで伝達 されたりなどして、 様々なサービス処理が実施される。 尚、 図 1では、 5台の質 問器 2 a〜2 eと 3台の応答器 3 a〜3 cとが図示されているが、 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され得る。 また、 質問器 2 a はサービス処理機能を備えず、 収集した情報を質問器間を経由して (図示はして いない) ネットワーク上の他の機器に送ってそこでサービス処理が行われても良 い。 このサービス処理は後述する第 4の実施形態において詳しく説明する。
質問器 2 a〜2 e及び応答器 3 a〜3 cとの間の通信は、 質問器 2 a〜2 eか ら主搬送波が所定の情報で変調された質問波を送信し、 この質問波を受信した応 答器 3 a〜3 cは、 受信した質問波を所定の情報 (例えば、 応答器を識別するた めに付与された当該応答器の識別番号 (応答器 I D)) で変調した反射波 (この 反射波が応答波である。) を返信することによって行われる。 また、 質問器 2 a 〜2 e間の通信は、 無線で行われ、 送信側は、 送信情報 (例えば、 応答器から直 接取得した応答器 I Dと自身の質問器を識別するための識別番号(質問器 I D)、 隣接する質問器から受け取った応答器 I Dと応答器から応答器 I Dを受け取った 質問器の質問器 I Dなど) を含んだ交信波 (質問器間の無線通信で送受信される 電波) を送信し、 受信側は、 この交信波を受信することによって行われる。 尚、 質問器 2 a〜2 eは、 主搬送波を変調せずにそのまま質問波として送信するよう にしてもよい。
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 2 a〜2 e、 及び応 答器 3 a〜3 cの電気的構成を順に図面を参照しつつ説明する。
まず、 質問器 2 aの電気的構成について図 2を参照しつつ説明する。 図 2は、 質問器 2 aの電気的構成を示すブロック図である。 尚、 質問器 2 b~2 eの電気 的構成は質問器 2 aと実質的に同様であり、 質問器 2 aの説明が適用できるため 詳細は省略する。
質問器 2 aは、 図 2に示すように、 DSP (デジタル信号演算処理装置: digi tal signal processor) 21と、 発振器 22と、 DAコンパ一夕 23と、 アップ コンパ一夕 24と、 変調器 25と、 合波器 26と、 電力増幅器 27と、 サーキュ レー夕 28と、 低雑音増幅器 (low noise amplifier : LNA) 29と、 ホモダ ィン検波器 30と、 ADコンバータ 31と、アンテナ 32とから構成されている。 DSP 21は、 本第 1の実施形態では、 OF DM信号発生部 21 aと、 BS信 号発生部 21 bと、 分離部 21 cと、 OFDM復調部 21 dと、 B S復調部 21 eなどを備えている。
OF DM信号発生部 21 aは、 〇 F DM信号を発生させる 0 F DM信号発生手 段として機能するものであって、 応答器や他の質問器から受け取った情報を OF DM (or thogonal frequency division mul t iplexing:直父周波数分害' J多重 )変調 方式で変調して OF DM信号を生成し、 生成した OF DM信号を D Aコンバータ 23へ出力する。 この OFDM変調方式では、 周波数の異なる複数のキャリアが 用いられ、 本第 1の実施形態で利用される複数のキャリアの周波数を、 夫々、 周 波数 f s 1、 f s 2、 ···、 f s n ( f s 1< f s 2く…く f s n) とする。 伹し、 質問器 2 b〜 2 eにおいても同様の周波数を利用するものとする。 尚、 質問器 2 a〜2 eの夫々のキヤリアの周波数を異なるように設定してもよい。
BS信号発生部 21 bは、 BS信号を発生させる BS信号発生手段として機能 するものであって、 質問器 2自身の I D番号や後述する応答器における副搬送波 のホッピングタイミング或いはホッピングパターン等の情報を含んだ BS (back scatter ) 信号を生成し、 生成した B S信号を変調器 25へ出力する。
分離部 21 cは、 上記 ADコンバータ 31からの受信波を所定の質問器からの 質問波に対する応答器 3 a、 3 b、 3 cからの反射波と他の質問器からの交信波 とに分離する受信波分離手段として機能するものであって、 ADコンバータ 31 からのデジタル信号 (アンテナ 32で受信された電波) に対して隣接する質問器 からの交信波に相当する信号と応答器からの応答波に相当する信号とに分離し、 交信波に相当する信号を OF DM復調部 21 dへ、 応答波に相当する信号を BS 復調部 21 eへ出力する。 OFDM復調部 2 I dは、 他の質問器 2 c、 2 dなど からの交信波を復調する交信波復調手段として機能するものであって、 分離部 2 1 cからの信号を復調して隣接する質問器からの交信波に含まれる情報を取り出 す。 83復調部216は、 応答器 3 a、 3 b、 3 cからの反射波を復調する反射 波復調手段として機能するものであって、 分離部 21 cからの信号を復調して応 答器 3 a、 3 b、 3 cからの情報を取り出す。
発振器 22は、 900MHz、 2. 4 GH z、 或いは 5 GH zなどの周波数の 主搬送波を発振し、 発振した主搬送波をアップコンバータ 24、 変調器 25、 及 びホモダイン検波器 30へ出力する。 但し、 質問器 2 a〜 2 eの発振器が発振す る周波数は、 夫々、 相互に異なっている。 尚、 質問器 2 a、 2 b、 2 c、 2 d, 2 eの発振器によって発振される主搬送波の周波数を、 夫々、 周波数 f c a、 f c b、 f e e, f e d, f c eとする。
DAコンバータ 23は、 DS P 21の OFDM信号発生部 21 aから入力され るデジ夕ル化された 0 F D M信号をアナ口グ信号に変換し、 アップコンバータ 2 4へ出力する。 アップコンバータ 24は、 そのデジタル化された OF DM信号を 主搬送波でァップコンバ一トして交信波とするミキサ手段或いはミキサ部として 機能するものであって、 D Aコンバータ 23でアナログ信号に変換された OF D M信号を発振器 22で発振された主搬送波でアップコンバートし、 合波器 26へ 出力する。
質問器 2 aのアップコンバータ 24から出力される信号の周波数は、 図 5に示 すように、 周波数 f c a— f s n、 ···、 f c a— f s 2、 f c a— f s l、 f c a + f s 1 , f c a+ f s 2, ···, f c a + f s nとなる。 但し、 図 5では f c a— f s n、 一、 f c a - f s 2, f c a - f s 1は省略している。
但し、 質問器 2 bのアップコンバータから出力される信号の周波数は、 周波数 f c b— f s n、 ''、 f c b— f s 2、 f c b— f s l、 f c b+ f s l、 f c b + f s 2、 ·■·、 f c b + f s nとなる。 また、 質問器 2 cのアップコンバータ から出力される信号の周波数は、 周波数 f c c— f s n、 ···、 f e e— f s 2、 f e e— f s l、 f c c + f s l、 f c c + f s 2、 "'、 f c c+ f s nとなる。 さらに、 質問器 2 dのアップコンバータから出力される信号の周波数は、 周波数 f e d— f s n、 '"、 f c d - f s 2 , f e d— f s l、 f c d + f s 1 , f c d + f s 2、 ···、 f c d + f s nとなる。 さらに、 質問器 2 eのアップコンパ一 夕から出力される信号の周波数は、周波数 f c e— f s n、 ···、 f e e— f s 2、 f e e— f s l、 f c e + f s 1 > f c e + f s 2 , ···、 f c e + f s nとなる。 変調器 25は、 質問波である BS信号を振幅変調する BS信号変調手段或いは B S信号変調部として機能するものであって、 DSP 21の BS信号発生部 2 1 bから入力される B S信号を振幅変調 (amplitude shift keying: ASK) する ことにより、 発振器 22から入力された主搬送波を変調し、 合波器 26へ出力す る。
合波器 26は、 上記交信波と質問波とを合成する合成手段或いは信号合成部と して機能するものであって、 上記アップコンバータ 24からの信号と変調器 25 からの信号とを合波し、 電力増幅器 27へ出力する。 電力増幅器 27は、 合波器 26からの信号を電力増幅し、 サ一キユレ一夕 28へ出力する。 サーキユレ一夕 28は、 電力増幅器 27から入力された信号をアンテナ 32へ供給し、 又、 アン テナ 32が受信した電波を LNA 29に供給することにより、 出力信号と入力信 号との分離を行う。 サ一キユレ一夕 28を介してアンテナ 32に伝えられた信号 はそのアンテナ 32から空中へ電波として放射される。
D S P 21の OFDM信号発生部 21 aから DAコンバータ 23、 アップコン バー夕 24、 合波器 26、 電力増幅器 27、 サ一キユレ一夕 28を介して、 アン テナ 32から放射される電波が、 質問器間の通信に用いられる交信波である。 ま た、 DS P 21の BS信号発生部 21 bから変調器 25、 合波器 26、 電力増幅 器 27、 サーキユレ一夕 28を介して、 アンテナ 32から放射される電波が、 質 問器 2 aと応答器 3 a〜3 cとの間の通信に用いられるための質問器 2 aから応 答器 3 a〜3 cへ送信される質問波である。
以上のことから分かるように、 各質問器が隣接する質問器に対して送信する交 信波の周波数帯域 (以下、 帯域と略す。) は、 質問波の周波数の両側に存在し、 質問器 2 aでは交信波の帯域は周波数 f c a— f s n〜; f c a— f s 1、 f c a + f s l〜f c a+ f s nで、 質問波の周波数は周波数 f c aとなる。
同様に、 質問器 2 bでは交信波の帯域は周波数 f c b— f s n〜f c b— i s 1、 f c b+ i s l~f c b+ f s nとなり、 質問波の周波数は周波数 f c bと なる。 また、 質問器 2 cでは交信波の帯域は周波数 f c c— f s n〜; f e e一 f s l、 f c c + f s l〜f c c + f s nとなり、 質問波の周波数は周波数 f e e となる。 さらに, 質問器 2 dでは交信波の帯域は周波数 f c d— f s n〜: f c d 一 f s l、 : f c d+ f s l〜; f c d+ f s nとなり、 質問波の周波数は周波数 f c dとなる。 さらに、 質問器 2 eでは交信波の帯域は周波数 f c e— f s n〜f c e— f s l、 f c e + f s l〜f c e + f s nとなり、 質問波の周波数は周波 数 ί c eとなる。
LNA29は、 サーキユレ一夕 28から入力されるアンテナ 32が受信した質 問器或いは応答器からの受信信号を増幅し、 ホモダイン検波器 30へ出力する。 ホモダイン検波器 30は、 LNA29で増幅された受信信号を発振器 22から入 力される主搬送波とミキシングしてホモダイン検波し、 ADコンパ一夕 31へ出 力する。 ADコンバータ 3 1は、 ホモダイン検波器 30から入力されるアナログ の信号をデジタル信号に変換し、 DS P 21の分離部 2 1 cへ出力する。
アンテナ 32により隣接する質問器からの交信波が受信されると、 受信された 交信波は、 サーキユレ一夕 28、 LNA29、 ホモダイン検波器 30、 ADコン バー夕 31、 DS P 2 1の分離部 21 cを介して DS P 21の OFDM復調部 2 I dへ出力され、 その OFDM復調部 21 dにおいて復調される。 また、 アンテ ナ 32により応答器 3 a〜3 cからの応答波が受信されると、 受信された応答波 は、 サ一キユレ一夕 28、 LNA29、 ホモダイン検波器 30、 ADコンバータ 31、 及び D S P 21の分離部 21 cを介して D S P 2 1の B S復調部 21 eへ 出力され、 その B S復調部 21 eにおいて復調される。 上記ホモダイン検波器 3 0は、 質問器 2 aが受信した受信波を検波する検波手段或いは検波部として機能 し、 上記 ADコンバータ 31は、 その受信波をデジタル信号に変換する AD変換 手段或いは AD変換部として機能している。
ここで、 図 2の分離部 2 1 c、 OF DM復調部 21 d、 及び BS復調部 21 e の詳細の一例について図 3を参照しつつ説明する。 図 3は、 分離部 21 c、 OF DM復調部 21 d、 及び BS復調部 21 eの詳細の一例を説明するための電気的 構成を示すブロック図である。
図 2の分離部 21 c、 OFDM復調部 21 d、 及び B S復調部 21 eの詳細の 一例は、 図 3に示すような、 F I Rフィルタ 33、 間引き器 34、 ポリフェーズ フィルタ 35、 ノ ッファ 36、 バッファ 37、 F FT部 38、 及びスィッチ 39 a、 39 bから構成されている。
ADコンバータ 31の出力は、 F I R(finite impulse response)フィルタ 3 3に入力されるとともに、 ノ ッファ 37に入力され、 バッファ 37で ADコンパ 一夕 3 1の出力の値が直接蓄積される。 そして、 適宜、 スィッチ 39 aによりバ ッファ 37と F FT部 38とが接続されて、 バッファ 37に蓄積された信号が F FT部 38へ出力される。
F I Rフィル夕 33に入力された ADコンバータ 31の出力は、 F I Rフィル タ 33で交信波が除去され、 間引き器 34によりサンプリングレートを低くし、 フィルタバンク (filterbank) に用いられるポリフェーズフィル夕 (poly phase filter) 35を通過した後、 バッファ 36に蓄積される。 そして、 適宜、 スィ ツチ 39 aによりバッファ 36と F FT部 38とが接続されて、 バッファ 36に 蓄積された信号が適宜 F FT部 38へ出力される。
F F T部 38はフィーリェ変換手段或いはフィ一リェ変換部として機能するも のであり、 そこにおいては、 バッファ 37からのデータすなわち時間関数である ために時間軸上に示される時間軸信号を高速フーリエ変換 (FastFourier Trans f er: FFT) して周波数の関数であるために周波数軸上に示される周波数軸信号 に変換することにより OFD M復調信号が得られ、 〇 F D M復調信号がスイッチ 39 bを介して不図示の DSP 21内の信号処理部へ出力され、 信号処理部で解 析される。 また、 図 5において、 応答器 2 a、 2 b、 2 cは、 帯域 B a、 Bbの うち何れかの副搬送波周波数 f 1〜 f hを用いて応答する。 ここで、 さらに副搬 送波はホッピングさせられるので、 反射波は、 ί c b—: f h〜: f c b— f 1及び f c b + f 1〜 f c b + f hの周波数をホッビングする。 また、 F FT部 38に おいて、 バッファ 36からのデータを高速フーリエ変換することにより、 すなわ ち、 ポリフェーズフィルタ 35と F FT部 38とでフィルタバンクを構成できる ので、 BS復調信号が各副搬送波ホッピング周波数に対し、 同時に得られ、 BS 復調信号がスィツチ 39 bを介して不図示の DS P 21内の信号処理部へ出力さ れ、 信号処理部で解析される。
前記信号処理部で解析された B S復調信号を適切なフレームに分離して応答器 ごとに仕分けし、 さらに、 応答器ごとに連結することによって、 復調し、 応答器 からの情報を取り出す。 ここで、 B S復調信号は OFDM復調信号に比べてデ一 夕レートが低く ッファ 36のデータ量や蓄積速度も間引きにより小さくなる。 これにより F FTを行う割合は OF DM復調時の F FTを行う割合より非常に小 さぐ、 F FT部 38を共用し切り換えて使用しても、 BS復調処理及び OFDM 復調処理の双方を十分な速度で行うことができる。 F F T部 3 8の共用によりシ ステムの構成が簡単となり、 処理の効率化が向上する。 尚、 O F D M復調時には F F Tにより周波数の低い部分に反射波部分が生じるが信号レベルが低いので、 ここは無視して O F D Mのキヤリア周波数に相当する成分のみ復調信号として取 り出せばよい。 また、 バッファ 3 7の前に反射波の周波数成分を除去するフィル タを追加してもよい。
次に、 応答器 3 a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 3 aの電気的構成を示すブロック図である。 尚、 応答器 3 b、 3 cの電気 的構成は応答器 3 aと実質的に同等であり、 応答器 3 aの説明が適用できるため 詳細は省略する。
応答器 3 aは、 図 4に示すように、 変復調器 4 1と、 デジタル回路部 4 2と、 アンテナ 4 3とを備えている。 変復調器 4 1では、 アンテナ 4 3が受信した電波 (質問器 2 a〜 2 eの質問波) が復調されて、 デジタル回路部 4 2の後述するコ ントローラ 4 2 aへ出力される。 また、 変復調器 4 1では、 デジタル回路部 4 2 の後述する副搬送波変調器 4 2 cで変調された副搬送波により質問波が変調さ れ、 その変調波が反射波としてアンテナ 4 3から送信される。 この反射波が応答 波になる。
デジタル回路部 4 2は、 コントローラ 4 2 aと、 副搬送波発振器 4 2 bと、 副 搬送波変調器 4 2じと、 から構成されている。 コントローラ 4 2 aは、 応答器 4 aの制御を司るものである。 副搬送波発振器 4 2 bでは、 副搬送波が発振され、 発振された副搬送波が副搬送波変調器 4 2 cへ出力される。 副搬送波変調器 4 2 cでは、 コントローラ 4 2 aに制御されることにより、 必要に応じて、 情報信号 (例えば、 応答器 I D) 等を用いた位相変調 (Phase Sh i f t Keying: P S K) に より、 副搬送波発振器 4 2 bから入力された副搬送波が変調され、 変調された副 搬送波が変復調器 4 1へ出力される。 但し、 副搬送波発振器 4 2 bによって発振 される副搬送波の周波数は周波数ホッピングされており、 最低ホッビング周波数 を周波数 f 1とし、 最高ホッピング周波数を周波数 f hとする。 尚、 副搬送波発 振器 4 2 b及び副搬送波変調器 4 2 cは、 コントローラ 4 2 aのクロックを 9利 用して、 ソフト的に構成しても良レ^ また、 副搬送波の変調は、位相変調以外に、 振幅変調 (Amplitude Shift Keying: ASK) 或いは周波数変調 (Frequency Sh ift Keying: FSK) としても良い。 また、 副搬送波発振器 42 b及び副搬送波 変調器 42 cは、 コントローラ 42 a内に設けて 1チップ化しても良い。
アンテナ 43において受信された質問器 2 a〜2 eからの質問波は、 変復調器 41にて復調された後、デジタル回路部 42のコントローラ 42 aへ出力される。 これにより、 コントローラ 42 aでは質問波を受信中であることが検知される。 質問波が受信中であることが検知されると、 コントローラ 42 aにおける制御に より、 副搬送波変調器 42 cでは応答情報信号によって副搬送波発振器 42 bか ら入力された副搬送波が変調され、 変調された副搬送波は変復調器 41へ出力さ れる。 変復調器 41では、 副搬送波変調器 42 cにおいて変調された副搬送波を 用いて受信中の質問波が変調され、 アンテナ 43から応答波として送信される。 但し、 質問器 2 aから質問波を受信した応答器 3 a〜3 cが送信する応答波の 周波数帯域 (以下、 帯域と略す。) は、 周波数 f c a- f h〜周波数 f c a- f 1、 及び周波数 f c a + f 1〜周波数 f c a+ f hとなる。 また、 質問器 2 bか ら質問波を受信した応答器 3 a〜3 cが送信する応答波の帯域は、 f c b_ f h 〜; f c b— f 1、 及び f c b+ f l〜f c b+ f hとなる。 また、 質問器 2 cか ら質問波を受信した応答器 3 a〜3 cが送信する応答波の帯域は、 f c c一 f h 〜 f c c— f 1、 及び f c c + f 1〜: f c c + f hとなる。 また、 質問器 2 dか ら質問波を受信した応答器 3 a〜3 cが送信する応答波の帯域は、 f c d— f h 〜 f c d— f し 及び f c d+ f l〜f c d + f hとなる。 また、 質問器 2 eか ら質問波を受信した応答器 3 a〜 3 cが送信する応答波の帯域は、 f c e— f h 〜 f c e— f 1、 及び周波数 f c e + f 1〜周波数 f c e + f hとなる。
以下、 通信システム 1において通信に利用される電波の周波数配置の関係につ いて図 5を参照しつつ説明する。 図 5は、 通信システム 1において利用される電 波の周波数配置の関係を説明するための説明図である。
帯域 A (周波数 f c a) は、 質問器 2 aによって送信される質問波の周波数を 示している。
帯域 A a (周波数 f c a- f h〜周波数 f c a- f 1 ) 及び帯域 Ab (周波数 f c a+ f 1〜周波数 f c a + f h) は、 応答器 3 a〜3 cによって質問器 2 a から送信される質問波が変調反射されて送信される応答波の帯域を示している。 帯域 A B (周波数 f c b— f s n〜周波数 f c b - f s 1 :周波数 f c a + f s 1〜周波数 f c a + f s n ) は、 質問器 2 aと質問器 2 bとの間の通信で利用 される交信波の帯域を示している。
帯域 B (周波数 f c b ) は、 質問器 2 bによって送信される質問波の周波数を 示している。
帯域 B a (周波数 f c b - f h〜周波数 f c b - f 1 ) 及び帯域 B b (周波数 f c b + f 1〜周波数 f c b + f h ) は、 応答器 3 a〜3 cによって質問器 2 b から送信される質問波が変調反射されて送信される応答波の帯域を示している。 帯域 B C (周波数 f c b + f s 1〜周波数 f c b + f s n :周波数 f c c一 : f 5 11〜周波数 (:(:ー s i ) は、 質問器 2 bと質問器 2 cとの間の通信で利用 される交信波の帯域を示している。
帯域 C (周波数 f e e ) は、 質問器 2 cによって送信される質問波の周波数を 示している。
帯域 C a (周波数 f c c一 f h〜周波数 f c c— f I ) 及び帯域 C b (周波数 f c c + f 1〜周波数 f c c + f h ) は、 応答器 3 a〜3 cによって質問器 2 c から送信される質問波が変調且つ反射されて送信される応答波の帯域を示してい る。
帯域 A Bから分かるように、 隣接する質問器 2 aと質問器 2 bとが同時に通信 しないで交互に通信するなどして通信する場合は、 交信波の帯域を共用できるた め、 質問器 2 bが送信する交信波の帯域と、 質問器 2 aが送信する交信波の帯域 が重なるように、 質問器 2 aの質問波の周波数 f c a、 質問器 2 bの質問波の周 波数 f c b、 最低キャリア周波数 f s 1、 及び最高キャリア周波数 f s nを設定 している。 同様に、 隣接する質問器 2 b〜2 e間の通信に用いられる隣接する質 問器が送信する交信波が互いに重なるように、 各周波数が設定されている。
帯域 A bと帯域 A Bから分かるように、 応答器 3 a〜3 cによって質問器 2 a から送信される質問波が変調反射されて送信される応答波の帯域(図中 A b ) と、 質問器 2 aと質問器 2 bとの間の通信で利用される交信波の帯域 (図中 A B ) と が重ならないように、 最低キャリア周波数 f s 1、 最高キャリア周波数 f s n、 最低ホッビング周波数 f 1、 及び最高ホッピング周波数 f hが設定されている。 同様に、 質問器 2 b、 2 c、 2 d、 2 eの質問波に対する応答器 3 a〜 3 cの応 答波の帯域と、 その質問波を送信した質問器が送信する交信波の帯域とが重なら ないように、 最低キャリア周波数 f s 1、 最高キャリア周波数 f s n、 最低ホッ ビング周波数 f 1、 及び最高ホッビング周波数 f hが設定されている。
このように交信波の帯域と応答波の帯域とが重ならない、 つまり、 分離するこ とによって、 交信波と応答波とが互いに干渉することがなくなり、 質問器間通信 と質問器と応答器との間の通信を同時にすることが可能になる。
また、 帯域 A bと帯域 A Bから分かるように、 応答器 3 a〜3 cによって質問 器 2 aから送信される質問波が変調反射されて送信される応答波の帯域 (図中 A b ) が、 質問器 2 aと質問器 2 bとの間の通信で利用される交信波の帯域 (図中 A B ) より周波数 f c aに近くなるように、 最低キャリア周波数 f s 1、 最高キ ャリァ周波数 f s n、 最低ホッビング周波数 f 1、 及び最高ホッビング周波数 f hが設定されている。 同様に、 質問器 2 b、 2 c、 2 d、 2 eの質問波に対する 応答器 3 a〜 3 cの応答波の帯域が、 質問波を送信した質問器が送信する交信波 の帯域より、 当該質問器が送信する質問波の周波数に近くなるように、 最低キヤ リア周波数 f s 1、 最高キャリア周波数 f s n、 最低ホッピング周波数 f 1、 及 び最高ホッピング周波数 f hが設定されている。
このように設定することによって、 応答器 3 a〜3 cの副搬送波発振器 4 2 b によって発振される副搬送波の周波数を低く抑えることができるので、 応答器 3 a〜3 cで消費される電力を低く抑えることができる。 また、 一般に、 応答器は 数多く設置され、 移動するものが多く、 質問器 2 a等からの質問波を整流して電 源とすることで他の電源を有しない場合や、 容量の少ない小型の電池などで駆動 される場合が多いなど、 給電に苦労する場合が多いため、 質問器より消費電力を 小さく抑えることが望ましく、 その点でも上述した周波数設定は効果的である。 より干渉の少ない通信を行うためには、 交信波の帯域は応答波の帯域と重なら ないだけでなく、 質問波と共に送信される交信波が応答器によって変調反射され 生じる不要な反射波の帯域とも重ならないように設定される必要がある。そして、 点線で示す応答器は交信波の周波数 f s 1〜 f s nの各キヤリアに対しても質問 波に対するのと同一の帯域幅を有した反射波を発生してしまうため、 周波数 S
1一 f hから周波数 f s n + f 1までの帯域の不要な反射波が各交信波毎に発生 することになる。 つまり、 質問波が応答器によって変調反射される反射波の当該 質問波から最も遠い周波数と当該質問波の周波数との差が、 交信波に対する応答 器における反射波の当該交信波から最も離れた周波数と当該交信波に最も近い周 波数と、 の差とが同一 (つまり f h ) となることがわかる。
以上の点を踏まえ、 質問器 2 aと質問器 2 bとの間の通信で利用される交信波 の帯域 (図中 A B ) の最低の周波数 (質問器 2 aによって送信される質問波に最 も近い周波数) f c a + f s 1と質問器 2 aが送信する質問波の周波数 f c aと の差 (f s i ) が、 応答器 3 a〜3 cによって質問器 2 aから送信される質問波 が変調反射されて送信される応答波の帯域 (図中 A b ) の最高の周波数 (質問器
2 aによって送信される質問波から最も離れた周波数) f c a + f hと質問器 2 aが送信する質問波の周波数 f c aとの差 ( f h ) の実質的に 2倍以上になるよ うに (f s 1≥2 X f h )、 最低キャリア周波数 f s 1と、 最高ホッピング周波 数 f hが設定されている。 同様に、 各質問器及び各応答器において、 質問器から 送信される交信波の帯域の当該質問器から送信される質問波に最も近い周波数と 当該質問器から送信される質問波の周波数との差が、 当該質問器が送信する質問 波が応答器 3 a〜3 cによって変調反射される反射波の帯域の当該質問波から最 も遠い周波数と当該質問波の周波数との差の実質的に 2倍以上になるように、 最 低キヤリァ周波数 f s 1、 最高ホッビング周波数 f hが設定されている。
このように設定することによって、 質問器間の通信で利用される交信波が応答 器で反射された場合であっても、 質問波に対する反射波の帯域と交信波に対する 反射波の帯域との重なりがなくなり、 この結果、 質問器と応答器との間の通信の 信頼性が高いものとなるとともに、 質問器と応答器との間の通信と、 質問器間の 通信とを同時に行うことが可能になる。 尚、 周波数効率を高める観点からは 2倍 にする (実際は可能な限り 2倍に近づける) ことが好ましい。
隣接する質問器が同じ周波数のキャリアを利用して交信波を生成して送信し、 且つ、 各応答器の反射波の帯域が同じ場合、 質問器 2 aによって送信される質問 波の周波数 f c aと質問器 2 bによって送信される質問波の周波数 f c bとの差 (f c b- f c a) が、 質問器 2 a ; 2 bから送信される質問波が応答器 3 a〜 3 cによって変調反射されて送信される応答波の帯域 (図中 Ab ; B a) の最も 質問器 2 a ; 2 bから送信される質問波から最も離れた周波数 f c a+ f h ; f c b- f hと質問器 2 a ; 2 bから送信される質問波の周波数 f c a ; f c bと の差 (f h= ( f c a+ f h) - f h ; f h= f c b— ( f c b - f )) の 4 倍と、 質問器 2 aと質問器 2 bとの間の通信に利用される交信波の帯域 (図中 A B) の幅 ( f s n— f s 1) との和 (4X f h+ ( f s n- f s 1)) に等しい かそれより大きくなるように( f c .b- f c a≥4X f h+ (f s n- f s 1))、 質問器 2 aの質問波の周波数 f c a、 質問器 2 bの質問波の周波数 f c b、 最低 キャリア周波数 f s l、 最高キャリア周波数 f s n、 及び最高ホッピング周波数 f hが設定されている。 同様に、 各質問器及び各応答器において、 質問器から送 信される質問波が応答器によって変調反射される反射波の帯域の当該質問波から 最も離れた周波数と当該質問波の周波数との差の 4倍と、 交信波の帯域幅とを、 加算して得られる値に実質的に等しいかそれより大きくなるように, 隣接する質 問器の質問波の周波数、最低キャリア周波数 f s 1、最高キャリア周波数 f s n、 及び最高ホッビング周波数 f hが設定される。
このように周波数を設定することによって、 夫々の質問器が送出した質問波に 対する反射波と、 交信波に対する反射波と、 交信波とが互い干渉することを防ぐ ことでき、 この結果、 質問器と応答器との間の通信及び質問器間の通信の信頼性 が高いものになる。 尚、 周波数効率の観点からは、 f c b— f c a = 4X f h + (f s n- f s 1) になる (実際には可能な限り近づける) ように各周波数を設 定することが好ましい。 他の場合においても同様である。
以上説明した第 1の実施形態における通信システムは、 質問器 2 a〜2 e間の 通信を無線で行うため、 質問器 2 a〜 2 eの配置の変更や増設が容易で、 且つ、 配線がなく美観にも優れている。 また、 上述したように各周波数が設定されるこ とによって、 質問器間 2 a〜2 e間の通信に利用される交信波、 質問波に対する 反射波 (応答波)、 交信波に対する反射波が互いに干渉することがなく、 通信の 信頼性が高いものとなる。 また、 限られた周波数帯域を有効に利用することがで ぎる。 また、 サービス処理機能を有する質問器と離れた位置にある質問器からサ一ビ ス処理機能を有する質問器へ情報を転送する場合、 その間にある賁問器を経由し て転送することが可能であるため、 交信波に必要な電力を小さくすることができ る。
[第 2の実施形態]
次に、 本発明の第 2の実施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。
通信システム 101は、 図 6に示すように、 質問器 102 a、 102 bと、 応 答器 1 03 a、 103 b, 103 c, 103 d, 103 eとを備えている。 尚、 図 6では、 2台の質問器 102 a、 102 bと、 5台の応答器 103 a〜 103 e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。
質問器 102 a、 102 bと応答器 1 03 a〜 103 e間の通信の概略は次の ようなものである。 質問器 102 a、 102 b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 103 a~103 e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 102 a、 102 bのうち 交信波を送信した質問器が応答器 103 a〜l 03 e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 102 a、 102 bでは無視される。
質問器 102 a、 102 b間の通信の概略は次のようなものである。 質問器 1
02 a, 102 b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 102 a、 102 bと他の質問器 (交信波を送信した質 問器 102 a、 102 b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。 以下、図 6に一例を示す通信システム 1を構成する質問器 102 a、 102 , 及び応答器 1 03 a〜l 03 eの電気的構成を順に図面を参照しつつ説明する。 まず、 質問器 102 a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 102 a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、 図 8の (a)、 (b)、 (c)、 (d)、 (e) の周波数軸 (横軸) が示す 値は位置的に相互に共通 (一致) とされている。 また、 質問器 102 bの電気的 構成は質問器 102 aと実質的に同様であり、 質問器 102 aの説明が適用でき るため詳細は省略する。
質問器 102 aは、 図 7に示すように、 副搬送波発振器 121、 送信情報変調 器 1 22、 主搬送波発振器 123、 主搬送波変調器 124、 電力増幅器 125、 サーキユレ一夕 126、低雑音増幅器(Low Noise Amplifier : LNA) 127、 受信波フィル夕 128、 受信波復調器 129、 フィルタ 130、 増幅器 131、 ADコンバータ 132、 フィル夕 133、増幅器 134、 ADコンバータ 135、 信号処理回路 136、 R S S I (Received Signal Strength Indicator) 137、 コントローラ 1 38、 及びアンテナ 139を備えている。
副搬送波発振器 12 1は、 周波数 s c a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 122へ出力する。 尚、 質問器 102 b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 f s c aに設定している。
送信情報変調器 122は、 送信情報 (例えば、 直接、 応答器 103 a〜l 03 eから受け取った応答情報や例えば質問器 102 bから受け取った応答器 103 a〜l 03 eからの応答情報、 最初に応答器 103 a〜l 03 cが受け取った質 問器を識別するための識別情報など) で、 副搬送波発振器 121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 124へ出力する。 この送信情報変調器 122から出力される送 信情報信号 141は、 図 8 (a) に概略示されるように、 周波数 f s e aとその 両側の側波帯とからなる。 本実施例では、 上記送信情報変調器 122が、 他の質 問器へ送信する送信信号であって前記応答器 103 a〜l 03 cからの反射波に 含まれる応答情報信号とは周波数帯域の異なる (周波数の高い) 送信情報変調波 すなわち送信情報信号を生成する送信情報信号生成手段或いは送信情報信号生成 部として機能している。
主搬送波発振器 1 2 3は、 周波数 f cの主搬送波を発振し、 主搬送波変調器 1
2 4へ出力する。 尚、 質問器 1 0 2 b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 f Cに設定されている。
主搬送波変調器 1 2 4は、 送信情報信号により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或いは主搬送波変調部として機能するもの であって、 送信信号変調器 1 2 2から入力された送信情報信号で、 主搬送波発振 器 1 2 3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 1 2 5及び受信波復調器 1 2 9の夫々へ出力する。
電力増幅器 1 2 5は、 主搬送波変調器 1 2 4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ユレ一夕 1 2 6へ出力する。 この電力増幅器 1 2 5から 出力される交信波 1 4 2は、 図 8 ( b ) に概略を示すように、 周波数 f cの主搬 送波 1 4 2 aと、周波数 f c + f s c aの周囲に生成された上側波帯 1 4 2 bと、 周波数 f c一 f s c aの周囲に生成された下側波帯 1 4 2 cとを、 含んでいる。 但し、 上側波帯 1 4 2 bと下側波帯 1 4 2 cとが、 送信情報信号変調波の成分で ある。
サーキユレ一夕 1 2 6は、 電力増幅器 1 2 5から入力された交信波をアンテナ 1 3 9に伝え、 又、 アンテナ 1 3 9が受信した受信波を L N A 1 2 7に伝えるよ うに出力と入力の分離を行う。 アンテナ 1 3 9に伝えられた交信波がアンテナ 1
3 9から放射される。 本実施例では、 上記電力増幅器 1 2 5、 サーキユレ一夕 1 2 6、 アンテナ 1 3 9などが、 前記主搬送波及び送信情報信号変調波を含む交信 波を送信するための送信手段或いは送信部として機能し、 アンテナ 1 3 9、 サー キユレ一夕 1 2 6、 L NA 1 2 7などが、 応答器からの反射波を受信するととも に他の質問器からの交信波を受信するための受信手段或いは受信部として機能し ている。
L N A 1 2 7は、 サーキユレ一夕 1 2 6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夕 1 2 8及び R S S I 1 3 7へ出力する。 このし N A 1 2 7から出力される増幅後の受信波 1 4 3に含まれることがあるのは、 図 8 ( c ) に概略を示すように、 例えば、 質問器 1 0 2 bから受信した交信波に含 まれる周波数 f cの主搬送波 1 4 3 aと、 例えば、 質問器 1 0 2 bから受信した 交信波に含まれる周波数 f c + f s c aの周囲に存在する上側波帯及び周波数 f c一 f s c a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 1 4 3 b、 1 4 3 cと、 送信情報信号変調波 1 4 3 b、 1 4 3 cと重ならず、 かつ、 送信情 報信号変調波 1 4 3 b、 1 4 3 cより主搬送波 1 4 3 aに近い、 応答器 1 0 3 a 〜 1 0 3 eから受信した周波数 f s c + f s c bの周囲に存在する上側波帯及び 周波数 f s c— f s c bの周囲に存在する下側波帯からなる反射波 1 4 3 d、 1 4 3 e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されているため、 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。
但し、 送信情報信号変調波 1 4 3 b、 1 4 3 cと反射波 1 4 3 d、 1 4 3 e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 s c a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 f s c bとが設定されている。 さらに、 送信情報信号変調波 1 4 3 b、 1 4 3 c より反射波 1 4 3 d、 下側波帯 1 4 3 eが主搬送波 1 4 3 a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 f s c aが応答器の 後述する副搬送波発振器が発振する周波数 f s c bより高く設定されている。 受信波フィル夕 1 2 8は、 バンドパスフィル夕で構成されており、 L N A 1 2 7から入力された増幅後の受信波を受信波復調器 1 2 9へ通過させる。
受信波復調器 1 2 9は、 前記主搬送波変調手段或いは主搬送波変調部として機 能する主搬送波変調器 1 2 4からの信号により上記受信波フィル夕 1 2 8を通過 した受信波を復調する受信波復調手段或いは受信波復調部として機能するもので あり、 受信波フィル夕 1 2 8を通過した受信波を主搬送波変調器 1 2 4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) をフィル夕 1 3 0及びフィル夕 1 3 3へ出力する。
フィルタ 1 3 0は、 上記受信波復調器 1 2 9により復調された信号から応答情 報信号のみを通過させる第 1フィルタ手段或いは第 1フィルタ部として機能する ものであって、 バンドパスフィルタで構成されており、 受信波復調器 1 2 9から 入力された信号のうち応答情報信号のみを増幅器 1 3 1へ通過させる。
増幅器 1 3 1は、 フィルタ 1 3 0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 1 3 2へ出力する。 この増幅器 1 3 1から出 力される応答情報信号 1 4 4は、 図 8 ( d ) に概略を示すように、 周波数 f s c bの周囲に存在する。
A Dコンバータ 1 3 2は、 増幅器 3 1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 1 3 6へ出力する。
フィル夕 1 3 3は、 上記受信波復調器 1 2 9により復調された信号から他の質 問器からの送信情報信号のみを通過させる第 2フィルタ手段或いは第 2フィル夕 部として機能するものであって、 バンドパスフィル夕で構成されており、 受信波 復調器 1 2 9から入力される信号のうち送信情報信号を増幅器 1 3 4へ出力す る。
増幅器 1 3 4は、 フィル夕 1 3 3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 A Dコンバータ 1 3 5へ出力する。 この増幅器 1 3 4から出 力される送信情報信号 1 4 5は、 図 8 ( e ) に概略を示すように、 周波数 f s c aの周囲に存在する。
ADコンバータ 1 3 5は、 増幅器 1 3 4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 1 3 6へ出力する。
信号処理回路 1 3 6は、 ADコンバータ 1 3 2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 1 3 5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 136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。
RS S I 137は、 LNA 127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 1 38へ出力する。 コントローラ 1 38は、 RSS I 137 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 るか否かを判断する部分 (交信波受信判定手段、 交信波受信判定手部) を備え、 そこで交信波の受信中であると判断された場合には、 自身から交信波が送信され ないように制御を行う。
次に、 応答器 103 aの電気的構成について図 9を参照しつつ説明する。 図 9 は、 応答器 103 aの電気的構成を示すブロック図である。 尚、 応答器 103 b 〜 103 eの電気的構成は応答器 103 aと実質的に同等であり、 応答器 103 aの説明が適用できるため詳細は省略する。
応答器 103 aは、 図 9に示すように、 変復調器 15 1と、 デジタル回路部 1 52と、 アンテナ 153とを、 備えている。 変復調器 1 51は、 アンテナ 153 が受信した交信波を復調して、 デジタル回路部 152内のコントローラ 1 52 a へ出力する。 また、 変復調器 151は、 デジタル回路部 152の後述する副搬送 波変調器 152 cで変調された応答情報信号でアンテナ 153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 1 53か ら送信される。 すなわち、 この変復調器 151は、 質問器から送信された主搬送 波を上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或いは 主搬送波反射部として機能している。
デジタル回路部 152は、 コントローラ 152 aと、 副搬送波発振器 1 52 b と、副搬送波変調器 152 cと、から構成されている。コントローラ 152 aは、 応答器 103 aの制御を司るものである。 副搬送波発振器 1 52 bは、 周波数 s c aの周囲の帯域の周波数である送信情報信号とは重複しないようにそれより も十分に低い周波数帯域の周波数 f s c b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 1 52 cへ出力する。 副搬送波変調器 152 cは、 質問器へ 送信する応答情報を含み且つ前記送信情報信号よりも低い周波数帯域となるよう に設定された応答情報信号を生成する応答情報信号生成手段或いは応答情報信号 生成部として機能するものであって、 コントローラ 152 a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 152 b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 151へ出力する。 図 15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 152 aによりランダムに選択されるタイムスロッ卜で出力され る。
上述した反射波は、 周波数 f cの主搬送波と、 周波数 f c + f s c bの周囲に 存在する上側波帯 (図 8 (c) の反射波 143 d参照)、 及び周波数 f c一 f s c bの周囲に存在する下側波帯 (図 8 (c) の反射波 143 e参照) を含んでい る。
以下、 上述した通信システム 1の質問器 102 aが行う処理内容について図 1 0を参照しつつ説明する。 図 10は、 質問器 102 aのコントローラ 138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 102 bが行う処理 内容の手順は質問器 102 aと実質的に同様であり、 質問器 102 aの処理内容 の説明が適用できるため詳細は省略する。
先ず、交信波受信判定手段或いは交信波受信判定部に対応するステップ(以下、 ステップを省略する) S 1 01において、 他の質問器が送信している交信波を受 信中であるか否かが判断される。 具体的には、 アンテナ 139、 サーキユレ一夕 126、 LNA 127を介して RS S I 137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が判断され、 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される。
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 (S 101 : YE S)、 S 1 1 1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 (S 1 01 : NO), S 102の処理へ移行する。
S 1 02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 (S 1 02 : YES)、 S I 03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 (S 102 : NO)、 S 107の処理へ移行する。 S 1 0 3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 1 2 2によって、 送信情報で副搬送波発振器 1 2 1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 1 2 4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 1 2 3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 1 2 5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ユレ一夕 1 2 6を介してアンテナ 1 3 9から送信する。
S 1 0 4において、 応答器 1 0 3 a〜 l 0 3 eの少なくとも 1つから受信要求 があるか否かを判断する。 この判断は、 アンテナ 1 3 9によって受信された受信 波が、 サーキュレー夕 1 2 6、 L N A 1 2 7、 受信波フィルタ 1 2 8、 受信波復 調器 1 2 9、 フィルタ 1 3 0、 増幅器 1 3 1、 及び A Dコンバータ 1 3 2を介し て信号処理回路 1 3 6に入力され、 信号処理回路 1 3 6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 1 0 3 a〜 1 0 3 eの少なくとも 1つから受信要求があると判断された 場合には (S 1 0 4 : Y E S )、 S 1 0 5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 (S 1 0 4 : N O)、 S 1 0 6の処理へ移行する。
S 1 0 5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 1 2 2によって、 送信情報で副搬送波発振器 1 2 1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 1 2 4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 1 2 3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 1 2 5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一キユレ一夕 1 2 6を介してアンテナ 1 3 9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 1 3 9によ つて受信した受信波が、 サーキユレ一夕 1 2 6、 L N A 1 2 7、 受信波フィルタ 1 2 8を介して受信波復調器 1 2 9に入力され、 受信波復調器 1 2 9によって主 搬送波変調器 1 2 4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、 フィル夕 1 3 0、 増幅器 1 3 1、 及び A Dコンバータ 1 3 2を介して送信処理回路 1 3 6に入力され、 送信処理回路 1 3 6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 1 3 0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、 S 1 0 1の処理へ戻る。
S 1 0 6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 1 2 2によって、 送信情報で副搬送波発振器 1 2 1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 1 2 4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 1 2 3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 1 2 5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ユレ一夕 1 2 6を介してアンテナ 1 3 9から送信する。 そして、 S 1 0 1の処理へ戻る。
S 1 0 7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 1 2 1から副搬送波変調器 1 2 2へ副搬送波が入力されないように、 その 副搬送波発振器 1 2 1の発振を停止させる。 そして、 主搬送波発振器 1 2 3によ つて発振された主搬送波を、 主搬送波変調器 1 2 4、 電力増幅器 1 2 5、 及びサ ーキユレ一タ 1 2 6を介してアンテナ 1 3 9から送信する。
S 1 0 8において、 応答器 1 0 3 a〜 l 0 3 eの少なくとも 1つから受信要求 があるか否かを判断する。 この判断は、 アンテナ 1 3 9によって受信された受信 波が、 サ一キユレ一夕 1 2 6、 L N A 1 2 7 , 受信波フィルタ 1 2 8、 受信波復 調器 1 2 9、 フィル夕 1 3 0、 増幅器 1 3 1、 及び A Dコンバータ 1 3 2を介し て送信処理回路 1 3 6に入力され、 送信処理回路 1 3 6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 1 0 3 a〜 l 0 3 eの少なくとも 1つから受信要求があると判断された 場合には (S 1 0 8 : Y E S )、 S 1 0 9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 (S 1 0 8 : N O)、 S 1 1 0の処理へ移行する。 S I 09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 139によって受信した受信波が、 サーキユレ一夕 126、 LNA 127, 受信 波フィル夕 128を介して受信波復調器 129に入力され、 受信波復調器 129 によって主搬送波変調器 124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、 フィル夕 130、 増幅器 131、 及び ADコンバータ 132を介して 送信処理回路 136に入力され、 送信処理回路 136で応答情報信号から応答情 報を取り出す。 そして、 S 101の処理へ戻る。
S 1 10において、 主搬送波の送信を中止する。 そして、 S 101の処理へ戻 る。
S 1 1 1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 1 39によって受信した受信波が、 サ一キユレ一夕 126、 LNA 127, 受信波フィルタ 128を介して受信波復調器 129に入力され、 受信波復調器 1 29によって主搬送波変調器 124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 133、 増幅器 134、 及び A Dコンバータ 135を介 して送信処理回路 136に入力され、 送信処理回路 136で送信情報信号から送 信情報を取り出す。 そして、 S 101の処理へ戻る。
以上説明した第 2の実施形態における通信システム 1によれば、 質問器 102 a、 102 bの副搬送波変調器 122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 103 a〜l 03 eの副搬送波変調器 152 cによって生成され る応答情報信号の周波数帯域とが相互に異なるように設定されているので、 質問 器 102 a、 102 b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千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。
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) 設定されて 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) 設定さ れる場合に比べ、 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。
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。
[第 3の実施形態]
以下、 本発明の第 3の実施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。
まず、 第 3の実施形態における通信システム 101 aのシステム構成について 図 1 1を参照しつつ説明する。 図 1 1は、 通信システム 101 aのシステム構成 の一例を示す図である。
通信システム 101 aは、 図 11に示すように、質問器 106 a、 106 bと、 応答器 1 03 a、 103 , 103 c, 103 d、 103 eとを備えている。 尚、 図 1 1では、 2台の質問器 106 a、 106 b, 5台の応答器 103 a〜 103 e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 103 a〜l 03 cは、 第 2の実施形 態で説明したものが利用可能である。
以下、 図 1 1に一例を示す通信システム 101 aを構成する質問器 106 aの 電気的構成について図 12及び図 13を参照しつつ説明する。 図 12は、 質問器 106 aの電気的構成を示すブロック図である。 また、 図 13は、 図 12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 106 bの電気的構成は質問器 106 aと実質的に同様であり、 質問器 106 aの説明が適用できるため詳細は省略する。
質問器 106 aは、 図 12に示すように、 副搬送波発振器 161、 送信情報変 調器 162、 主搬送波発振器 163、 主搬送波変調器 164、 送信波フィルタ 1 65、 電力増幅器 166、 サーキユレ一夕 167、 LNA 168、 受信波フィル 夕 169、 受信波復調器 170、 増幅器 171、 ADコンバ一夕 172、 受信波 フィル夕 173、 RF (Radio Frequency )増幅器 174、 受信波復調器 175、 増幅器 1 7 6、 ADコンバータ 1 7 7、 信号処理回路 1 7 8、 及びアンテナ 1 8 1を備えている。
副搬送波発振器 1 6 1は、 周波数 f s c a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 1 6 2へ出力する。 尚、 質問器 1 0 6 b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 f s c aに設定している。
送信情報変調器 1 6 2は、 送信情報で副搬送波発振器 1 6 1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 1 6 4へ出力する。 この送信情報変調器 1 6 2から出力される送信 情報信号 1 9 1は、 図 1 3 ( a ) に概略を示すように、 周波数 f s c aとその両 側の側波帯とからなる。 本実施例では、 上記送信情報変調器 1 6 2が、 他の質問 器へ送信するための送信情報で送信情報変調波 (送信情報信号) を生成する送信 情報信号生成手段或いは送信情報信号生成部として機能している。
主搬送波発振器 1 6 3は、 周波数 ί cの主搬送波を発振し、 主搬送波変調器 1 6 4、 受信波復調器 1 7 0、 及び受信波復調器 1 7 5の夫々へ出力する。 尚、 質 問器 1 0 6 b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 f c に設定している。
主搬送波変調器 1 6 4は、 送信情報信号により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或いは主搬送波変調部として機能するもの であって、 送信信号変調器 1 6 2から入力された送信情報信号で、 主搬送波発振 器 1 6 3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 1 6 5へ出力する。 この 主搬送波変調器 1 6 4から出力される信号 1 9 2は、 図 1 3 ( b ) に概略を示す ように、 周波数 f cの主搬送波 1 9 2 aと、 周波数 f c + f s c aの周囲に生成 された上側波帯 1 9 2 bと、 周波数 f c - f s c aの周囲に生成された下側波帯 1 9 2 cと、 からなる。 但し、 上側波帯 1 9 2 bと下側波帯 1 9 2 cとが、 送信 情報信号変調波である。
送信波フィル夕 1 6 5は、 上記主搬送波変調器 1 6 4からの主搬送波、 及び周 波数領域上でその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 —方のみの側波帯を通過させるフィル夕手段或いはフィル夕部として機能するも のであって、 バンドパスフィル夕で構成されており、 主搬送波変調器 1 6 4から 入力された信号 1 9 2のうち、 主搬送波 1 9 2 aと送信情報信号変調波の上側波 帯 1 9 2 bのみを電力増幅器 1 6 6へ通過させる。
電力増幅器 1 6 6は、 送信波フィル夕 1 6 5から入力された主搬送波 1 9 2 a 及び送信情報信号波の上側波帯 1 9 2 b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ユレ一夕 1 6 7へ出 力する。 この電力増幅器 1 6 6から出力される交信波 1 9 3は、 図 1 3 ( c ) に 概略を示すように、 周波数 f cの主搬送波 1 9 3 aと周波数 f c + f s c aの周 囲に生成された送信情報信号変調波の上側波帯 1 9 3 bと、 からなる。
サーキユレ一夕 1 6 7は、 電力増幅器 1 6 6から入力された交信波をアンテナ 1 8 1へ専ら通過させ、 又、 アンテナ 1 8 1が受信した受信波を L NA 1 6 8へ 専ら通過させるように出力と入力の分離を行う。 アンテナ 1 8 1に伝えられた交 信波がアンテナ 1 8 1から電波により放射される。 L N A 1 6 8は、 サーキユレ 一夕 1 6 7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 夕 1 6 9、 及び受信波フィルタ 1 7 3へ出力する。 本実施例では、 上記電力増幅 器 1 6 6、 サ一キユレ一夕 1 6 7、 アンテナ 1 8 1などが、 前記主搬送波及び送 信情報信号変調波を含む交信波を送信するための送信手段或いは送信部として機 能し、 アンテナ 1 8 1、 サ一キユレ一夕 1 6 7、 L NA 1 6 8などが、 応答器か らの反射波を受信するとともに他の質問器からの交信波を受信するための受信手 段或いは受信部として機能している。
上記の L NA 1 6 8から出力される増幅後の受信波 1 9 4は、 図 1 3 ( d ) に 概略を示すように、 例えば、 質問器 1 0 6 bから受信した交信波に含まれる周波 数 f cの主搬送波 1 9 4 aと、 例えば、 質問器 1 0 6 bから受信した交信波に含 まれる周波数 f c + ί s c a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 1 9 4 と、 送信情報信号変調波 1 9 4 bと重なっている応答器 1 0 3 a〜 1 0 3 eから受信した周波数 f s c + f s c bの周囲に存在する上側波帯及び周 波数 f s c— f s c bの周囲に存在する下側波帯からなる反射波 1 9 4 c、 1 9 4 dと、 からなる。
但し、 送信情報信号変調波 1 9 4 bと反射波 1 9 4 cと力 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 f s c a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 f s c bとが設定されている。 さら に、 送信情報信号変調波 1 9 4 bと反射波 1 9 4 cとが重なっても、 送信情報信 号変調波 1 9 4 bが反射波 1 9 4 cの干渉を受けないように、 つまり、 反射波 1 9 4 c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 1 6 3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 1 0 d B〜2 0 d B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千渉の起こらない範囲に限定してもよい。 上述した第 3の実施形態では、 応答器の反射波と交信波とは受信性能面でトレ 一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。
受信波フィルタ 1 6 9は、 前記受信手段が受信した受信波のうち他の質問器か らの交信波のみを通過させる第 2受信波フィル夕手段或いは第 2受信波フィル夕 部として機能するものであって、 バンドパスフィル夕で構成されており、 L N A 1 6 8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 1 7 0へ通過 させる。 この受信波フィル夕 1 6 9から出力される信号は、 図 1 3 ( e ) に概略 を示すように、 例えば、 質問器 1 0 6 bから受信した交信波に含まれる周波数 f cの主搬送波 1 9 5 aと、 例えば、 質問器 1 0 6 bから受信した交信波に含まれ る周波数 f c + f s c a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 1 9 5 bと、 送信情報信号変調波 1 9 5 bと重なっている応答器 1 0 3 a〜 1 0 3 eから受信した周波数 f s c + f s c bの周囲に存在する上側波帯からなる反 射波 1 9 5 d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 1 9 5 d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。
受信波復調器 1 7 0は、 受信波フィルタ 1 6 9を通過した受信波を主搬送波発 振器 1 6 3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 1 7 1へ出 力する。
増幅器 1 7 1は、 受信波復調器 1 7 0からの信号を電力増幅し、 増幅後の信号 を A Dコンバータ 1 7 2へ出力する。 この増幅器 1 7 1から出力される信号 1 9 7は、 図 1 3 ( g ) に概略を示すように、 周波数 f s c aの周囲に存在する送信 情報信号 1 9 7 aと周波数 f s c bの周囲に存在する応答情報信号 1 9 7 bとを 含んでいる。 尚、 たとえば電力増幅器 1 6 6のゲインを調節するなどによって、 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、 信号 1 9 7から情報を取り出せる信号は送信情報信号 1 9 7 aのみである。
A Dコンバータ 1 7 2は、 増幅器 7 1から入力されたアナログの信号をデジ夕 ルの信号に変換し、 変換後の信号を信号処理回路 1 7 8へ出力する。
受信波フィルタ 1 7 3は、 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或いは第 1受信波フィルタ 部として機能するものであって、 バンドパスフィル夕で構成されており、 L N A 1 6 8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 R F増幅 器 1 7 4へ通過させる。 この受信波フィル夕 1 7 4から出力される信号は、 図 1 3 ( f ) に概略を示すように、 例えば、 質問器 1 0 6 bから受信した交信波に含 まれる周波数 f cの主搬送波 1 9 6 aと、 応答器 1 0 3 a〜l 0 3 eから受信し た周波数 f s c— f s c bの周囲に存在する下側波帯からなる反射波 1 9 6 b と、 からなる。 R F増幅器 1 7 4は、 受信波フィル夕 1 7 3を通過した反射波を電力増幅し、 増幅レた反射波を受信波復調器 1 7 5へ出力する。
受信波復調器 1 7 5は、 R F増幅器 1 7 4から入力された増幅後の反射波を主 搬送波発振器 1 6 3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 1 7 6へ出力する。
増幅器 1 7 6は、 受信波復調器 1 7 5からの信号を電力増幅し、 増幅後の信号 を A Dコンバータ 1 7 7へ出力する。 この増幅器 1 7 1から出力される信号 1 9 8は、 図 1 3 ( h ) に概略を示すように、 周波数 f s c bの周囲に存在する応答 情報信号を含んでいる。
A Dコンバータ 1 7 7は、 増幅器 1 7 6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 1 7 8へ出力する。
信号処理回路 1 7 8は、 A Dコンバータ 1 7 2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、 A D コンバータ 1 Ί 7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 1 7 8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。
以下、 上述した通信システム 1 0 1の質問器 1 0 6 aが行う処理内容について 図 1 4を参照しつつ説明する。 図 1 4は、 質問器 1 0 2 a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 1 0 6 bが行う処理内容の手順は質問 器 1 0 6 aと実質的に同様であり、 質問器 1 0 6 aの処理内容の説明が適用でき るため詳細は省略する。
S 2 0 1において、 質問器 1 0 2 aは、 常時、 主搬送波を送信し、 応答器 1 0 3 a〜l 0 3 e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 1 6 1から副搬送波変調器 1 6 2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 1 6 3によって発振された主搬送波を、 主搬送波変調器 1 6 4、 送信波フィル夕 1 6 5、 電力増幅器 1 6 6、 及びサーキユレ一夕 1 6 7を 介してアンテナ 1 8 1から送信する。 また、 アンテナ 181によって受信波が受信されると、 アンテナ 18 1によつ て受信した受信波が、 サーキユレ一夕 167、 LNA168、 受信波フィルタ 1 73、 RF増幅器 174を介して受信波復調器 175に入力され、 受信波復調器 175によって主搬送波発振器 163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 176、 及び ADコンバータ 177を介して信号処理回 路 1 78に入力され、 信号処理回路 178で応答情報信号から応答情報を取り出 す。 そして、 交信波受信判定手段或いは交信波受信判定部に対応する S 202の 処理へ移行する。
S 202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 181によって受信した受信波が、 サー キユレ一夕 167、 LNA 168、 受信波フィル夕 169を介して受信波復調器 170に入力され、 受信波復調器 170によって主搬送波発振器 163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 171、 及び ADコン バー夕 1 72を介して信号処理回路 178に入力され、 ADコンバータ 172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 (S 202 : Y ES)、 S 205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 (S 202 : N〇)、 S 203の処理へ移行する。
S 203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 (S 203 : YES), S 2 04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 (S 203 : N〇)、 S 205の処理へ移行する。
S 204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 162によって、 送信情報で副搬送波発振器 161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 164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 163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 166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ユレ一夕 1 6 7を介してアンテナ 1 8 1から送信する。 そして、 S 2 0 2の処理へ戻る。
他の質問器 1 0 6 bから送信情報を受信中である場合に実行される S 2 0 5で は、 たとえば送信手段が制御されることにより所定の質問器 1 0 6 aからの交信 波の送信が中止されるとともに、 他の質問器からの送信情報が受信される。 具体 的には、 アンテナ 1 8 1によって受信した受信波が、 サーキユレ一夕 1 6 7、 L N A 1 6 8 , 受信波フィル夕 1 6 9を介して受信波復調器 1 7 0に入力され、 受 信波復調器 1 7 0によって主搬送波発振器 1 6 3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 1 7 1、 及び A Dコンバータ 1 7 2を介して 信号処理回路 1 7 8に入力され、 信号処理回路 1 7 8で送信情報信号から送信情 報を取り出す。 そして、 S 2 0 2の処理へ戻る。
以上説明した第 3の実施形態における通信システム 1 0 1 aによれば、 質問器 1 0 6 a、 1 0 6 b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。
また、 送信情報信号変調波 1 9 4 bと反射波 1 9 4 cとが重なっても、 送信情 報信号変調波 1 9 4 bが反射波 1 9 4 cの干渉を受けないように、 主搬送波発振 器 1 6 3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 1 0 6 a、 1 0 6 bの副搬送波発振器 1 6 1が発振する副搬送波の周波数と、 応答器 1 0 3 a〜 1 0 3 eの副搬送波発振器 1 4 2 bが発振する副搬送波の周波数の双方 を、 質問器 1 0 2 a、 1 0 2 b及び応答器 1 0 3 a〜 1 0 3 eでの消費電力を小 さく抑えることが可能になる。
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。
[第 4の実施形態]
以下、 本発明の第 4の実施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。 尚、 本第 4の実施形態は、 前述した第 1乃至第 3の実施形態の応用 例であり、 特に第 1の実施形態における通信システム 1を適用した例である。 以 下の説明に関して、 前述した第 1の実施形態と重複する部分については、 図面に 同一の符号を付してその説明を省略する。
まず、 第 4の実施形態における通信システム 2 0 1のシステム構成について図 1 6を参照しつつ説明する。 図 1 6は、 通信システム 2 0 1のシステム構成の一 例を示す図である。
通信システム 2 0 1は、 図 1 6に示すように、 前記質問器 2 a〜2 1及び応答 器 3 a〜3 cを夫々備えた店舗 2 0 2 A、 2 0 2 B、 2 0 2 C、 ■·'、 2 0 2 N、 ··-、 2 0 2 Nm a x (以下、 特に区別しない場合には店舗 2 0 2と称する) と、 管理サーバ 2 0 3と、 端末 2 0 4と、 それ等を相互に接続するための有線或いは 無線による通信回線であるネットワーク 2 0 5とを備えて構成されている。 この ネットヮ一ク 2 0 5は、 管理サーバ 2 0 3、 端末 2 0 4、 及び各店舗 2 0 2内に 備えられた前記複数の質問器 2 a〜 2 1のうち少なくとも 1つの質問器たとえば 質問器 2 aを相互に接続するものであり、 それらの間で相互に情報の通信が可能 とされている。
たとえば、 顧客が施設内の各売り場コーナ一を商品を見ながら歩き回れるよう なスーパ一マ一ケットゃコンビニエンスストァ等の各店舗 2 0 2内には、 第 1の 実施形態における通信システム 1 (図 1の構成に加えて質問器 2 f 〜2 1を含む) 等が構成されており、 その店舗内に設置された質問器 2 a〜2 1相互間や、 それ ら質問器 2 a〜2 1とその店舗内に置かれた商品或いは顧客が携帯するメンバー カードゃボイントカード等に組み込まれた応答器 3 a〜 3 cとの間で前述した情 報の送受信が行われるようになつている。 尚、 図 1 6では、 店舗 2 0 2 Aに質問 器 2 a〜 2 1のみを例示しており、 応答器 3 a〜 3 cは省略している。 また、 夫 々の台数が通信システムの規模や使用環境によって任意に設定され得ることは第 1の実施形態の図 2乃至図 4に示すものと同様である。
次に、 本第 4の実施形態における質問器 2 aの電気的構成について図 1 7及び 図 1 8を参照しつつ説明する。 図 1 7は、 質問器 2 aの電気的構成の一例を示す ブロック図であり、 図 1 8は、 質問器 2 aに備えられた D S P 2 1の構成の一例 を説明する図である。 尚、 本第 4の実施形態における質問器 2 b〜 2 1及び応答 器 3 a〜3 cの電気的構成は前述した第 1の実施形態と同様でありその説明が適 用できるため、 詳細は省略する。
質問器 2 aに備えられた DSP 21は、 図 18に示すように、 中央演算処理装 置である CPU 21 g、 ROM (Read Only Memory) 21 h、 及び RAM (Rand om Access Memory) 21 i等から成り、 RAM 21 iの一時記憶機能を利用しつ つ ROM 21 hに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う所謂マイク 口コンピュータシステムである。 また、 DS P 21は、 図 17及び図 18に示す ように、 入出力イン夕一フェイス 21 f を備えており、 その入出力インタ一フエ イス 21 f を介してネットワーク 205に接続されることで、管理サーバ 203、 端末 204、 及び各店舗 202に備えられた質問器 2 a等との間で情報のやりと りが可能とされている。 この質問器 2 aは、 好適には、 図 16に示すように、 店 舗 202の施設内と施設外とを結ぶ通路上に配置されたレジスタ 20Aに対応し て設けられている。
図 18に示す通信情報収集手段 206及び通信情報送信手段 207は、 何れも CPU 2 1 gに備えられた制御機能であるが、 これらの制御機能は、 CPU21 gとは別体としてハード的に構成されてもよい。 質問器 2 aは、 店舗 202内に 構成された通信システム 1において隣接する前記複数の質問器 2 b〜2 1に順次 質問して、 質問器 2 aを含むそれら複数の質問器 2 a〜2 1相互間における通信 に関する情報及び各前記質問器 2 a〜2 1と前記応答器 3 a〜3 cとの間におけ る通信に関する情報を収集する部分である通信情報収集手段 206或いは通信情 報収集部を備えている。 この通信に関する情報とは、 たとえば、 各店舗 202に おける所定時間毎の来客数、 所定時間毎の各売り場の来客数及び売上げ、 或いは 顧客の移動経路や売り場コーナーに滞在した時間等の店舗 202に関する店舗情 報である。 好適には、 質問器 2 aの通信情報収集手段 206により所定の送信コ マンドが隣接する質問器 2 bへと転送され、 その質問器 2 bから隣接する質問器 2 cへ、 質問器 2 cから隣接する質問器 2 dへと送信コマンドが順次転送されて ゆき、末端の質問器 2 1まで達したらその質問器 2 1から隣接する質問器 2 kへ、 質問器 2 kから隣接する質問器 2 jへと検出された店舗情報が質問器 2 aに達す るまで順次送り返される。 このように、 情報を受信した質問器が自身の情報を付 加して隣接する質問器に転送するという動作がリレー形式で順次繰り返されるこ とにより、 通信システム 1における通信に関する情報すなわち店舗 202に関す る店舗情報が質問器 2 aにより効率的に収集されて DSP 21に備えられたバッ ファ 36、 37に記憶される。 通信情報送信手段 207は、 通信情報収集手段 2 06により収集されて RAM 21 iに確保されたバッファ 36、 37に記憶され た情報をネッ卜ワーク 205を介して管理サーバ 203に送信する。
次に、 管理サーバ 203の電気的構成について図 19を参照しつつ説明する。 図 19は、 管理サーバ 203の電気的構成の一例を示すブロック図である。 管理サーバ 203は、 図 19に示すように、 中央演算処理装置である CPU 2 08により RAM 210の一時記憶機能を利用しつつ ROM 209に予め記憶さ れたプログラムに従って信号処理を行う所謂マイクロコンピュータシステムを備 えている。 また、 CRTコントローラ 21 1により制御される CRT等の映像表 示装置 212、 インターフェイス 213を介して接続される入力装置であるキー ボード 2 14、 ハードディスク等の記憶装置 215、 及び CPU 208等をネッ トワーク 205に接続するターミナルアダプタ 216を備えている。 記憶装置 2 1 5には、 通信情報データベース 217が設けられており、 各店舗 202に構成 された通信システム 1毎乃至はその通信システムに含まれる各質問器 2毎に情報 が記憶されるようになっている。 尚、 ネットワーク 205を介して接続された端 末 204は、 管理サーバ 203の操作端末として機能するものであり、 その端末 204によっても管理サーバ 203の操作を行い得るようになつている。
図 19に示す通信情報管理手段 218は、 CPU208に備えられた制御機能 であるが、 この制御機能は、 CPU208とは別体としてハード的に構成されて もよい。 管理サーバ 203は、 ネットワーク 205を介して質問器 2 aから送ら れてくる情報を受信して一元的に管理する部分である通信情報管理手段 218或 いは通信情報管理部を備えており、 質問器 2 aの通信情報収集手段 206により 収集され且つ通信情報送信手段 207により送信された各店舗 202に関する店 舗情報を受信して、 各店舗 202に構成された通信システム 1毎乃至はその通信 システムに含まれる各質問器 2毎にその店舗情報を集計処理した後、 記憶装置 2 15に設けられた通信情報データベース 217に記憶する。
以下、 上述した通信システム 201の貪問器 2 a及び管理サーバ 203が行う 処理内容について図 20及び図 21を夫々参照しつつ説明する。 図 20は、 質問 器 2 aの CPU21 gが行う処理内容の手順を示すフローチヤ一トである。
先ず、 S 301において、 内部タイマがリセット (初期化) された後、 S 30 2の処理へ移行する。
S 302において、 複数の質問器 2 a〜2 1相互間における通信に関する情報 及び各前記質問器 2 a〜2 1と前記応答器 3 a〜3 cとの間における通信に関す る情報たとえば所定時間毎の来客数、所定時間毎の各売り場の来客数及び売上げ、 或いは顧客の移動経路や売り場コーナーに滞在した時間等の店舗 202に関する 店舗情報を管理サーバ 203へ送信するためのコマンドであるサーバコマンドが 有るか否かが判断される。 この判断が肯定された場合には(S 302 : YES), S 303の処理へ移行するが、 否定された場合には (S 302 : N〇)、 S 30 5の処理へ移行する。
通信情報送信手段 207に対応する S 303において、 DSP 21に備えられ たバッファ 36、 37の記憶内容 (バッファメモリデータ) すなわち店舗 202 に関する店舗情報が管理サーバ 203へ送信された後、 S 304の処理へ移行す る。
S 304において、 バッファ 36、 37の記憶内容がクリァ (初期化) された 後、 S 302以下の処理が再び実行される。
S 305において、 内部夕イマによりカウントされる時間が所定時間経過した か否かが判断される。 この判断が肯定された場合には (S 305 : YES)、 S 306の処理へ移行するが、 否定された場合には (S 305 : N〇)、 S 302 以下の処理が再び実行される。
S 306において、 店舗 202に関する店舗情報を収集するためのコマンドで ある送信コマンドが隣接する質問器 2 bへ転送された後、 S 307の処理へ移行 する。
S 307において、 隣接する各質問器間の通信により順次転送された店舗 20 2に関する店舗情報が受信された後、 S 308の処理へ移行する。 S 308において、 S 307にて受信された店舗 202に関する店舗情報がバ ッファ 36、 37に追加 ·保存された後、 S 301以下の処理が再び実行される。 以上の制御において、 S 306〜S 308が通信情報収集手段 206に対応する。 図 21は、 管理サーバ 203の CPU208が行う処理内容の手順を示すフロ —チャートである。
先ず、 S 401において、 Nの値が初期値すなわち 1とされた後、 S 402の 処理へ移行する。
S 402において、 端末 204からの応答処理集計デ一夕の送信要請すなわち 端末問い合わせが有るか否かが判断される。 この判断が肯定された場合には (S 402 : YES)、 S 403の処理へ移行するが、 否定された場合には (S 40 2 : NO), S 404の処理へ移行する。
S 403において、 記憶装置 215に設けられた通信情報デ一夕ベース 217 から S 402の要請に係る応答処理集計データが読み出されて端末 204へ送信 された後、 S 402以下の処理が再び実行される。
S 404において、 店舗 N (すなわち店舗 202 N) に構成された通信システ ム 1における通信に関する情報たとえば店舗 Nにおける所定時間毎の来客数、 所 定時間毎の各売り場の来客数及び売上げ、 或いは顧客の移動経路や売り場コーナ —に滞在した時間等の店舗 Nに関する店舗情報を収集するためのコマンドである 送信コマンドがその店舗 Nに含まれる質問器 2 aへ転送された後、 S 405の処 理へ移行する。
S 405において、 店舗 Nの通信システム 1に含まれる質問器 2 aから送られ てきたその店舗 Nに関する店舗情報が受信された後、 S 406の処理へ移行する。
S 406において、 Nの値に 1が加算された後、 S 407の処理へ移行する。
S 407において、 Nの値が最大値すなわち店舗 Nの総数である Nma Xより も大きいか否かが判断される。 この判断が肯定された場合には (S 407 : YE S)、 S 408の処理へ移行するが、 否定された場合には (S 407 : N〇)、 S 402以下の処理が再び実行される。
S 408において, S 405にて受信された店舗 Nに関する店舗情報がたとえ ばその店舗 Nに形成された通信システム 1毎乃至は質問器毎に集計処理された 後、 S 4 0 9の処理へ移行する。
S 4 0 9において、 S 4 0 8にて集計処理された店舗 Nに関する店舗情報が記 憶装置 2 1 5に設けられた通信情報データベース 2 1 7に記憶 (保存処理) され た後、 S 4 0 1以下の処理が再び実行される。 以上の制御において、 S 4 0 1〜 S 4 0 9が通信情報管理手段 2 1 8に対応する。
以上説明した第 4の実施形態における通信システム 2 0 1によれば、 前記複数 の質問器 2 a〜 2 1のうち少なくとも 1つの質問器 2 aがネットワーク 2 0 5を 介して管理サーバ 2 0 3に接続されており、 相互に情報の通信が可能とされてい るため、 ネットワーク 2 0 5に接続された質問器 2 aから送られてくる情報を管 理サーバ 2 0 3によって管理することができ、 第 1の実施形態における通信シス テム 1等を一元管理することができる。 また、 店舗 2 0 2に備えられた複数の質 問器のうち所定の質問器 2 aのみをネットワーク 2 0 5に接続する構成とするこ とで、 余計な配線を省くことができ、 店舗内の美観を損なわずに済むという利点 がある。
また、 ネットワーク 2 0 5に接続された質問器 2 aは、 複数の質問器 2 a〜 2 1間における通信に関する情報及び各質問器 2 a〜2 1 と応答器 3 a〜3 cとの 間における通信に関する情報をネットワーク 2 0 5を介して管理サーバ 2 0 3に 送信する通信情報送信手段 2 0 7を備えたものであり、 管理サーバ 2 0 3は、 ネ ットワーク 2 0 5に接続された質問器 2 aから送られてくる情報を受信して一元 的に管理する通信情報管理手段 2 1 8を備えたものであるため、 各店舗 Nに夫々 構成された複数の通信システム 1における通信に関する情報を夫々の通信システ ム 1に含まれる質問器 2 aから管理サーバ 2 0 3に送信することで、 その管理サ ーバ 2 0 3によって複数の通信システム 1を一元的に管理することができる。 また、 ネットワーク 2 0 5に接続された質問器 2 aは、 隣接する複数の質問器 2 b〜2 1に順次質問してそれら複数の質問器 2 a〜2 1間における通信に関す る情報及び各質問器 2 a〜2 1と応答器 3 a〜3 cとの間における通信に関する 情報を収集する通信情報収集手段 2 0 6を備えたものであり、 前記通信情報送信 手段 2 0 7は、 通信情報収集手段 2 0 6により収集された情報をネットワーク 2 0 5を介して管理サーバ 2 0 3に送信するものであるため、 各通信システム 1に おける通信に関する情報をその通信システム 1に含まれる質問器 2 aによって効 率的に収集することができる。
また、 前記複数の質問器 2 a〜 2 1は、 それぞれ所定の店舗 2 0 2内に設置さ れたものであり、 前記通信に関する情報は、 それら複数の質問器 2 a〜 2 1が設 置された店舗 2 0 2に関する店舗情報であるため、 各店舗 2 0 2内に形成された 通信システム 1によりその店舗 2 0 2に関する店舗情報を好適に管理することが できる。
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、 各応答器が質問波に対して変調反射する反射 波が異なる帯域を持つ場合も考えられるが、 その場合も、 前記反射波の周波数の 中で前記質問器から最も周波数の離れた周波数を利用して、 上記第 1の実施形態 で説明した周波数配置が満たされるように、 各周波数を設定すればよい。 また、 上記実施の形態では、 交信波には O F D M方式を用いた例で説明しているが、 交 信波や質問波の各周波数が前述したような本発明の要件を満たすように設定すれ ば、 F M ( F S K) やスペクトラム拡散通信 (周波数ホッピング方式) など、 種 々の変調 (伝送) 方式を用いてもよいことはいうまでもない。 さらに、 質問波の 周波数 f c a、 f c b、 f c c、 f c d , f c e、 最低キャリア周波数 f s 1、 最高キャリア周波数 f s n、 最低ホッピング周波数 f 1、 及び最高ホッピング周 波数 f hが上記実施の形態で説明したような関係でなくても、 特許請求の範囲に 記載したような周波数の関係が満たされるものであればよい。
また、 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ヤッ夕システム 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。
また、 第 3の実施形態の送信波フィルタ 1 6 5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、 受信波フィル夕 1 6 9及び受信波 フィル夕 1 7 3の通過帯域をそれに合わせて変更する必要がある。
また、 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卜で出力さ れるが、 発明の効果を維持できる範囲で、 副搬送波発振器 1 5 2 b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。
また、 第 4の実施形態では、 第 1の実施形態の通信システム 1における通信に 関する情報を管理サーバ 2 0 3によって一元的に管理する通信システム 2 0 1に ついて説明したが、 第 2の実施形態の通信システム 1 0 1や第 3の実施形態の通 信システム 1 0 1 aにおける通信に関する情報を一元的に管理するものであって も当然に構わない。 この場合においては、 通信システム 1 0 1、 1 0 1 a夫々に 含まれる複数の質問器のうち少なくとも 1つの質問器たとえば質問器 1 0 2 a、 1 0 6 aがネットワーク 2 0 5を介して管理サーバ 2 0 3に接続され、 相互に情 報の通信が行われる。
また、 第 4の実施形態では、 ネットワーク 2 0 5に接続された単一の管理サー ノ 2 0 3が通信システム 2 0 1に含まれる複数の通信システム 1における通信に 関する情報を一元的に収集 ·管理するものであつたが、 2つ乃至は複数の管理サ ーバにより多元的に情報を収集 ·管理する通信システムであっても当然に構わな い。

Claims

請求の範囲
1 . 複数の質問器と、 応答器とを備えた通信システムにおいて、
各前記質問器と前記応答器との間では、 各前記質問器から質問波を送信し、 前 記質問波を受信した応答器が前記質問波に所定の変調を行った反射波を前記質問 器に返信することによって通信が行われ、
前記質問器間では、 交信波を利用することによって無線で通信が行われること を特徴とする通信システム。
2 . 前記反射波の周波数帯域と前記交信波の周波数帯域とが分離され、 且つ、 前 記交信波の周波数帯域より前記反射波の周波数帯域が前記質問波の周波数に近い ことを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の通信システム。
3 . 前記交信波の周波数帯域の最も前記質問波の周波数に近い周波数と前記質問 波の周波数との差が、 前記反射波の周波数帯域の最も前記質問波の周波数から離 れた周波数と前記質問波の周波数との差の、 実質的に 2倍以上であることを特徴 とする請求の範囲第 2項に記載の通信システム。
4 . 前記複数の質問器のうち互いに無線で通信を行う 2つの質問器の夫々が送出 する質問波の周波数の差が、 前記反射波の周波数帯域の最も前記質問波の周波数 から離れた周波数と前記質問波の周波数との差の 4倍と前記交信波の周波数帯域 幅とを加算して得られる値と実質的に等しいかそれより大きいことを特徴とする 請求の範囲第 2項に記載の通信システム。
5 . 同じ情報を有する前記交信波の周波数帯域が前記質問波の周波数の両側の周 波数領域に存在することを特徴とする請求の範囲第 1項から第 4項のいずれか 1 項に記載の通信システム。
6 . 前記交信波が O F D M方式による変調がなされたものであることを特徴とす る請求の範囲第 1項から第 5項のいずれか 1項に記載の通信システム。
7 . 前記質問器は、
O F D M信号を生成する〇 F D M信号生成手段と、
前記 O F D M信号生成手段によって生成された前記 O F D M信号を主搬送波で アップコンバートして前記交信波とするミキサ手段と、 前記ミキサ手段からの前記交信波と前記主搬送波を変調、 或いは変調しないで 得られる前記質問波とを合成して送信波とする合成手段と、
当該質問器が受信した受信波を検波する検波手段と、
前記検波手段により検波された受信波をデジタル信号に変換する AD変換手段 と、
前記 A D変換手段で変換された受信波を前記反射波と前記他の質問器からの交 信波とに分離する受信波分離手段と、
前記受信波分離手段で分離された前記反射波を復調する反射波復調手段と、 前記受信波分離手段で分離された前記他の質問器からの交信波を復調する交信 波復調手段とを、 備えたことを特徴とする請求の範囲第 6項に記載の通信システ ム。
8 . 前記反射波復調手段と前記交信波復調手段は、 フーリエ変換手段を共用して いることを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の通信システム。
9 .請求の範囲第 1項から第 8項のいずれか 1項に記載の通信システムの質問器。
1 0 . 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。
1 1 . 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の範囲第 1 0項に記載の通信システ ムの質問器。
1 2 . 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フィル夕手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求の範囲第 1 0項又は第 1 1項に記載の通 信システムの質問器。
1 3 . 請求の範囲第 1項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。
1 4 . 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。 O 2004/056001
1 5 . 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の範囲第 1 4項に記載の通信システムの 質問器。
1 6 . 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徵 とする請求の範囲第 1 4項又は第 1 5項に記載の通信システムの質問器。
1 7 . 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 する請求の範囲第 1 0項から第 1 3項のいずれか 1項に記載の通信システムの質 問器。
1 8 . 前記複数の質問器のうち少なくとも 1つの質問器が所定の通信回線を介し て管理サーバに接続されており、 相互に情報の通信が可能とされていることを特 徴とする請求の範囲第 1項から第 8項のいずれか 1項に記載の通信システム。
1 9 . 前記通信回線に接続された質問器は、 前記複数の質問器間における通信に 関する情報及び各前記質問器と前記応答器との間における通信に関する情報を前 記通信回線を介して前記管理サーバに送信する通信情報送信手段を備えたもので あり、 前記管理サーバは、 前記通信回線に接続された質問器から送られてくる情 報を受信して一元的に管理する通信情報管理手段を備えたものであることを特徴 とする請求の範囲第 1 8項に記載の通信システム。
2 0 . 前記通信回線に接続された質問器は、 隣接する前記複数の質問器に順次質 問してそれら複数の質問器間における通信に関する情報及び各前記質問器と前記 応答器との間における通信に関する情報を収集する通信情報収集手段を備えたも のであり、 前記通信情報送信手段は、 前記通信情報収集手段により収集された情 報を前記通信回線を介して前記管理サーバに送信することを特徴とする請求の範 囲第 1 8項又は第 1 9項に記載の通信システム。
2 1 . 前記複数の質問器は、 それぞれ所定の店舗内に設置されたものであり、 前 記通信に関する情報は、 それら複数の質問器が設置された店舗に関する店舗情報 であることを特徴とする請求の範囲第 1 9項又は第 2 0項に記載の通信システ ム。
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