特許 6871127 ＲＦＩＤタグリーダライタ装置、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置の受信方法およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6871127

(24)【登録日】2021年4月19日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】ＲＦＩＤタグリーダライタ装置、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置の受信方法およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04B 1/26 20060101AFI20210426BHJP

   G06K 7/10 20060101ALI20210426BHJP

   H04B 1/59 20060101ALI20210426BHJP

   H04L 27/38 20060101ALI20210426BHJP

【ＦＩ】

   H04B1/26 Z

   G06K7/10 100

   H04B1/59

   H04L27/38

【請求項の数】9

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2017-194625(P2017-194625)

(22)【出願日】2017年10月4日

(65)【公開番号】特開2019-68367(P2019-68367A)

(43)【公開日】2019年4月25日

【審査請求日】2019年12月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237639

【氏名又は名称】富士通フロンテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100074099

【弁理士】

【氏名又は名称】大菅 義之

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(72)【発明者】

【氏名】川▲崎▼ 雄介

(72)【発明者】

【氏名】杉村 吉康

(72)【発明者】

【氏名】宮澤 秀夫

【審査官】 前田 典之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１７５６２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２５３９１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５０４６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３２２３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０６２１６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８２３３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ １／２６

Ｇ０６Ｋ ７／１０

Ｈ０４Ｂ １／５９

Ｈ０４Ｌ ２７／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＲＦＩＤタグから送信される応答信号を受信するＲＦＩＤタグリーダライタ装置であって、
所定の発振周波数の局発信号を出力する局発部と、
前記局発部から出力される局発信号の位相を任意の位相制御量に変更する移相器と、
前記応答信号に対して前記移相器により位相が変更された局発信号を掛け合わせてダウンコンバートする受信ミキサと、
前記移相器の位相制御量を制御して、前記受信ミキサによりダウンコンバートされた出力信号が最大となる振幅に基づいて前記位相制御量を探索する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記移相器の位相制御量を１／２波長まで掃引するよう制御して、前記出力信号の２乗が最大となる振幅に基づいて前記位相制御量を探索し、又は、
前記移相器の位相制御量を１／４波長まで掃引するよう制御して、前記出力信号の２乗が最大、もしくは最小となる振幅に基づいて前記位相制御量を探索し、
前記制御部は、
前記局発信号の位相制御量を、段階的に連続して増加し、
前記位相制御量を増加前の第１の出力信号の振幅と、前記位相制御量を増加後の第２の出力信号の振幅と、の差分が減少、もしくは増加に転じる変曲点に基づいて、前記出力信号が最大、もしくは最小となる振幅に基づいて前記位相制御量を探索する
ことを特徴とするＲＦＩＤタグリーダライタ装置。

【請求項2】

前記出力信号の振幅が前記変曲点を超えた場合には、前記制御部は前記位相制御量の探索を終了する
ことを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグリーダライタ装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記、請求項１または請求項２を用いて位相制御量を決定した後、
前記局発信号の位相制御量を、＋方向に段階的に連続して増加または−方向に段階的に連続して減少して変更させ、
前記位相制御量を変更前の第３の出力信号の振幅と、前記位相制御量を変更後の第４の出力信号の振幅と、の差分に基づいて、前記出力信号の振幅が最大となる位相制御量が＋方向に変動したか、または、−方向に変動したかを判定し、
前記出力信号の振幅が最大となる位相制御量が＋方向に変動したと判定した場合には、位相制御量を＋方向に増加して変更させ前記出力信号が最大となる振幅に基づいて前記位相制御量を探索し、
前記出力信号の振幅が最大となる位相制御量が−方向に変動したと判定した場合には、位相制御量を−方向に減少して変更させ前記出力信号が最大となる振幅に基づいて前記位相制御量を探索する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＲＦＩＤタグリーダライタ装置。

【請求項4】

前記ＲＦＩＤタグからの応答信号のＲＳＳＩ値と、前記ＲＦＩＤタグリーダライタ装置と前記ＲＦＩＤタグとの距離と、の関係を示す情報を格納する記憶部を更に備え、
前記制御部は、
前記ＲＦＩＤタグからの応答信号を利用してＲＳＳＩ値を測定し、
前記記憶部に記憶された前記ＲＦＩＤタグリーダライタ装置と前記ＲＦＩＤタグとの距離と、の関係を示す情報から、前記測定したＲＳＳＩ値に対応する距離を参照し、
参照した距離が複数ある場合には、前記探索した出力信号が最大となる振幅の位相制御量に基づき、前記ＲＦＩＤタグリーダライタ装置と前記ＲＦＩＤタグとの距離を算出する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグリーダライタ装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記測定したＲＳＳＩ値に対応する距離が複数ある場合には、前記探索した出力信号が最大となる振幅の位相制御量の変動方向に基づき、前記ＲＦＩＤタグリーダライタ装置と前記ＲＦＩＤタグとの距離を算出する、
ことを特徴とする請求項４に記載のＲＦＩＤタグリーダライタ装置。

【請求項6】

前記制御部は、更に、前記出力信号が最大となる振幅の大きさに合わせて、設定したレベルをスライスレベルとして、前記出力信号が立ち上がったか、立ち下がったかを検出することで復調する
ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグリーダライタ装置。

【請求項7】

前記局発部は、前記ＲＦＩＤタグリーダライタの送信回路の変調用の局発部と兼用である
ことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグリーダライタ装置。

【請求項8】

ＲＦＩＤタグから送信される応答信号を受信するＲＦＩＤタグリーダライタ装置の受信方法であって、
所定の発振周波数の局発信号を出力し、
前記出力された局発信号の位相を任意の位相制御量に変更し、
前記応答信号に対して前記位相が変更された局発信号を掛け合わせてダウンコンバートし、
前記ダウンコンバートされた出力信号が最大となる振幅に基づいて前記位相制御量を探索し、
前記探索では、
前記位相制御量を１／２波長まで掃引するよう制御して、前記出力信号の２乗が最大となる振幅に基づいて前記位相制御量を探索し、又は、
前記位相制御量を１／４波長まで掃引するよう制御して、前記出力信号の２乗が最大、もしくは最小となる振幅に基づいて前記位相制御量を探索し、
前記探索では、
前記位相制御量を、段階的に連続して増加し、
前記位相制御量を増加前の第１の出力信号の振幅と、前記位相制御量を増加後の第２の出力信号の振幅と、の差分が減少、もしくは増加に転じる変曲点に基づいて、前記出力信号が最大、もしくは最小となる振幅に基づいて前記位相制御量を探索する
ことを特徴とするＲＦＩＤタグリーダライタ装置の受信方法。

【請求項9】

ＲＦＩＤタグから送信される応答信号を受信するＲＦＩＤタグリーダライタ装置のコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
所定の発振周波数の局発信号を出力する処理と、
前記出力された局発信号の位相を任意の位相制御量に変更する処理と、
前記応答信号に対して前記位相が変更された局発信号を掛け合わせてダウンコンバートする処理と、
前記ダウンコンバートされた出力信号が最大となる振幅に基づいて前記位相制御量を探索する処理と、
を行い、
前記探索する処理では、
前記位相制御量を１／２波長まで掃引するよう制御して、前記出力信号の２乗が最大となる振幅に基づいて前記位相制御量を探索し、又は、
前記位相制御量を１／４波長まで掃引するよう制御して、前記出力信号の２乗が最大、もしくは最小となる振幅に基づいて前記位相制御量を探索し、
前記探索する処理では、
前記位相制御量を、段階的に連続して増加し、
前記位相制御量を増加前の第１の出力信号の振幅と、前記位相制御量を増加後の第２の出力信号の振幅と、の差分が減少、もしくは増加に転じる変曲点に基づいて、前記出力信号が最大、もしくは最小となる振幅に基づいて前記位相制御量を探索する
ことを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線周波数識別（Radio Frequency Identification：以下、「ＲＦＩＤ」と称する）タグリーダライタ装置、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置の受信方法およびプログラムに係わる。

【背景技術】

【0002】

従来、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置がＲＦＩＤタグから送信される応答信号を受信する場合は、９０°の位相差を持ったＩ相とＱ相の直交波形によるＩＱ直交復調を行っている。（以下、Ｉ相キャリア伝送系を「Ｉチャネル（I-ch）」と称する。また、Ｑ相キャリア伝送系を「Ｑチャネル（Q-ch）」と称する）。

【0003】

直交復調を行うために、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置は、局発部から出力された発振周波数の局発信号に基づいて、９０°ハイブリッドにより９０°位相がずれた局発信号をI,Q-ch用にそれぞれ生成する。アンテナを通じて受信した応答信号が、分配器によりそれぞれI,Q-ch用に分配される。そして、I-ch用のミキサと、Q-ch用のミキサは、I,Q-ch用にそれぞれ分配された応答信号に対し、I,Q-ch用に生成された局発信号をそれぞれ掛け合わせて、各応答信号をベースバンド帯域にダウンコンバートする。I-ch用受信ベースバンド処理回路、Q-ch用受信ベースバンド処理回路は、I-ch用のミキサ、Q-ch用のミキサでそれぞれダウンコンバートされた応答信号を増幅し、I,Q-ch用のベースバンド信号に変換する。

【0004】

そして、I-ch用Ａ／Ｄコンバータ（Analog-to-digital converter：以下、「ＡＤＣ」と称する。）と、Q-ch用ＡＤＣは、I,Q-ch用にそれぞれ設けられた受信ベースバンド処理回路で信号処理されたアナログのベースバンド信号をそれぞれI,Q-ch用のデジタル信号に変換し、ＣＰＵに送出する。

【0005】

このように、I-ch、Q-chに分離して出力する同期検波方式を採用することにより、アンテナとＲＦＩＤタグ間の距離等により位相が変わった場合であっても、アンテナにより受信されるＲＦＩＤタグからの応答信号を安定して受信することができる。位相変更回路に９０°ハイブリッドカプラを備えることで、受信信号の位相を９０°変更させて受信ミキサへ入力させると共に、受信信号の位相を変更させずに受信ミキサへ入力させる無線タグ通信装置の技術として、例えば、特許文献１の技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００９−１３０６０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

直交復調により受信を行う場合には、I-ch用と、Q-ch用の２系統分の部品がそれぞれ必要となるため、回路規模が大きくなるとともに、コストが大きくなっていた。また、ＲＦＩＤタグから送信される応答信号は微弱であるため、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置は、応答信号を数十dBに増幅する必要がある。増幅された結果、I-ch応答信号と、Q-ch応答信号との間で、オフセットの違いが大きく生じることとなり、復調ミスが生じるおそれがある。

【0008】

本発明の１つの側面に係わる目的は、回路規模の簡素化および復調精度の向上を実現できるＲＦＩＤタグリーダライタ装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の１つの態様のＲＦＩＤタグリーダライタ装置は、ＲＦＩＤタグから送信される応答信号を受信するＲＦＩＤタグリーダライタ装置であって、所定の発振周波数の局発信号を出力する局発部と、前記局発部から出力される局発信号の位相を任意の位相制御量変更する移相器と、前記応答信号に対して前記移相器により位相が変更された局発信号を掛け合わせてダウンコンバートする受信ミキサと、前記移相器の位相制御量を制御して、前記受信ミキサによりダウンコンバートされた出力信号が最大となる振幅に基づいて前記位相制御量を探索する制御部と、を備え、前記制御部は、前記移相器の位相制御量を１／２波長まで掃引するよう制御して、前記出力信号の２乗が最大となる振幅に基づいて前記位相制御量を探索し、又は、前記移相器の位相制御量を１／４波長まで掃引するよう制御して、前記出力信号の２乗が最大、もしくは最小となる振幅に基づいて前記位相制御量を探索し、前記制御部は、前記局発信号の位相制御量を、段階的に連続して増加し、前記位相制御量を増加前の第１の出力信号の振幅と、前記位相制御量を増加後の第２の出力信号の振幅と、の差分が減少、もしくは増加に転じる変曲点に基づいて、前記出力信号が最大、もしくは最小となる振幅に基づいて前記位相制御量を探索する。

【発明の効果】

【0010】

上述の態様によれば、回路規模の簡素化および復調精度の向上を実現できるＲＦＩＤタグリーダライタ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１の実施形態のＲＦＩＤタグリーダライタシステムの一例を示す図である。

【図2】ＲＦＩＤタグリーダライタ装置の例を示す回路図である。

【図3】ＲＦＩＤタグからの応答信号、移相器の位相制御量、ＡＤＣから出力の関係の例を示す図である。

【図4】第１の実施形態のタグ応答受信処理の例を示すフローチャートである。

【図5】第１の実施形態の位相制御量探索処理の例を示すフローチャートである。

【図6】第１の実施形態のタグ応答振幅および位相制御量と、時間との関係の例を示すグラフである。

【図7】第２の実施形態の位相制御量探索処理の例を示すフローチャートである。

【図8】第２の実施形態のタグ応答振幅および位相制御量と、時間との関係の例を示すグラフである。

【図9】第３の実施形態の位相制御量探索処理の例を示すフローチャートである。

【図10】第３の実施形態のタグ応答振幅Ａおよび位相制御量と、時間との関係の例を示すグラフである。

【図11】ＲＳＳＩ値および位相制御量と、距離との関係の例を示すグラフである。

【図12】第４の実施形態の距離算出処理の例を示すフローチャートである。

【図13】ＲＦＩＤタグリーダライタ装置におけるＡＤＣ出力とスライスレベルとの関係の例を示す図である。

【図14】第５の実施形態のＲＦＩＤタグリーダライタ装置におけるＡＤＣ出力とスライスレベルとの関係の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態のＲＦＩＤタグリーダライタシステム１の一例を示す図である。ＲＦＩＤタグリーダライタシステム１は、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０と、複数の物品９０に貼付された複数のＲＦＩＤタグ９１により構成されている。第１の実施形態においては、物品９０に貼付されたＲＦＩＤタグ９１は、ベルトコンベア１００上を搬送方向（図１の右方）に搬送されている。

【0013】

ＲＦＩＤタグ９１は、識別・管理の対象の物品９０に貼付される識別タグであり、アンテナ９１ａを含んでいる。アンテナ９１ａは、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０から送信される送信信号の周波数に整合するように形成され、例えば、アルミ箔によるアンテナパターンで作られた、ダイポールアンテナ等である。ＲＦＩＤタグ９１は、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０から送信される送信信号を受け、バックスキャッタ方式にてＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０へ応答信号を返送する。そして、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０は、ＲＦＩＤタグ９１からの応答信号を受信し、復調することで、ＲＦＩＤタグ９１との間で情報の通信が行われる。第１の実施形態に係るＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０は、例えば、ＰＣ（Personal Computer）２００からの指示に基づいて、ＲＦＩＤタグ９１の読取動作等を行う。

【0014】

図２は、図１中のＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０の例を示す回路図である。
ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０は、全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）（制御部）２０と、送信回路３０と、局発部４０と、カップラ５０と、アンテナ６０と、受信回路７０と、記憶部８０と、を有している。

【0015】

ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０は、ＰＣ２００から読取コマンド発行の指示を受けると、ＣＰＵ２０がそのコマンドを解析し、送信回路３０に読取コマンド発行の指令である送信信号を出力する。

【0016】

局発部４０は、所定の発振周波数の局発信号を出力する。
送信回路３０は、ＤＡＣ（Digital to analog converter：デジタルアナログ変換回路）３１と、送信ベースバンド処理回路３２と、送信ミキサ３３と、送信アンプ３４と、を有する。

【0017】

ＤＡＣ３１は、ＣＰＵ２０で生成されたデジタルの送信信号をアナログ信号に変換して送信ベースバンド処理回路３２へ出力する。

【0018】

送信ベースバンド処理回路３２は、ＤＡＣ３１から出力された送信信号から不要な周波数成分の除去等の波形整形処理を行う。

【0019】

送信ミキサ３３は、送信ベースバンド処理回路３２によって波形整形された送信信号に対して局発部４０から出力される局発信号を掛け合わせる。この結果、送信信号は局発部４０から出力される局発信号の周波数にアップコンバートされる。

【0020】

送信アンプ３４は、アップコンバートされた送信信号を所定の送信電力に増幅してカップラ５０へ出力する。

【0021】

カップラ５０は、送信アンプ３４により増幅された高周波の送信信号をアンテナ６０へ導き、アンテナ６０を介して送信信号が出力される。このようにして、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０からＲＦＩＤタグ９１へ情報読み出しのための読取コマンド発行の指令である送信信号が発行される。

【0022】

一方、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０がＲＦＩＤタグ９１から応答信号である反射波をアンテナ６０に受けると、カップラ５０は、アンテナ６０から入力されるＲＦＩＤタグ９１からの応答信号である反射波を、受信回路７０へ導く。

【0023】

受信回路７０は、移相器７１と、受信ミキサ７２と、受信ベースバンド処理回路７３と、ＡＤＣ７４と、を有する。

【0024】

移相器７１は、局発部４０から出力される局発信号の位相を任意の位相制御量θに変更する。具体的には、ＣＰＵ２０の制御に基づき、移相器７１は、位相制御量θが指示されると、局発信号からの信号の移相をθ（０〜３６０°）に変更する。移相器７１には、局発部４０から出力される局発信号が供給され、受信ミキサ７２には、局発部４０からの局発信号を任意に移相した局発信号が供給される。

【0025】

受信ミキサ７２は、カップラ５０から導かれた応答信号に対して移相器７１により位相が変更された局発信号を掛け合わせる。第１の実施形態においては、アンテナ６０を介して受信される応答信号が受信ミキサ７２に導かれるものとする。応答信号は局発部４０から出力される局発信号の周波数に周波数変換され、ベースバンド帯域にダウンコンバートされる。応答信号に掛け合わせるのに使用される局発信号の周波数は、送信ミキサ３３で送信信号を掛け合わせるのに使用される周波数と同じである。

【0026】

受信ベースバンド処理回路７３は、受信ミキサ７２から出力された応答信号から不要な周波数成分を除去等を行う。

【0027】

ＡＤＣ７４は、受信ベースバンド処理回路７３で処理されたアナログ信号の応答信号をデジタル信号に変換してＣＰＵ２０へ出力する。この場合、ＣＰＵ２０は、デジタル信号に変換された応答信号の振幅が最大となるように移相器７１の位相を制御する制御部として機能する。移相器７１により位相を制御する詳細については後述する。そして、ＣＰＵ２０は、復号された応答信号のコマンドおよび制御メッセージに基づきＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０を制御する。またＣＰＵ２０は、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０のプログラムやアプリケーションプログラムを読み込み、読み込んだプログラムに従って処理を実行して、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０全体を統括的に制御する。記憶部８０は、ＣＰＵ２０による処理に必要な各種データ、ＣＰＵ２０に実行させるプログラム、アプリケーションプログラム等が格納される。

【0028】

ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０から送信される応答信号は、既存の無線通信規格（例えば、ISO/IEC JTC1/SC31 ）によって定められている。次に、既存の無線通信規格により定められているＲＦＩＤタグ９１からの応答信号の構成について説明する。図３は、ＲＦＩＤタグ９１からの応答信号、移相器７１の位相制御量、ＡＤＣ７４から出力の関係の例を示す図である。図３（ａ）は、ＲＦＩＤタグ９１からの応答信号の構成、図３（ｂ）は、移相器７１の位相制御量、図３（ｃ）は、ＡＤＣ７４から出力されるＲＦＩＤタグ９１の応答信号（以下、「ＡＤＣ出力」と称する」をそれぞれ示している。

【0029】

第１の実施形態においては、図３（ａ）に示すように、ＲＦＩＤタグ９１からの応答信号は、読取コマンドおよび制御メッセージを含むタグ応答データ（tag response）Ｔ１と、タグ応答データＴ１の前に設けられたパイロットトーン（pilot tone）Ｐ１と、プリアンブル（preamble）Ｐ２と、を含む。従って、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０は、ＲＦＩＤタグ９１からの応答信号を、パイロットトーン（pilot tone）Ｐ１、プリアンブル（preamble）Ｐ２、タグ応答データ（tag response）Ｔ１の順で受信する。

【0030】

パイロットトーンＰ１は、同期信号を生成するためのものである。具体的には、パイロットトーンＰ１には、論理“０”が配列されており、クロック再生回路におけるＰＬＬロックのために用いられる。

【0031】

プリアンブルＰ２は、フレーム同期のために設けられている。具体的には、プリアンブルＰ２は、パイロットトーンＰ１の最後尾、即ちタグ応答データＴ１の直前に設けられており、データのスタートビットの判別のために用いられる。ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０は、ＲＦＩＤタグ９１からの応答信号と同期を取り、タグ応答データＴ１を含む応答信号を復調する。

【0032】

送信回路３０において生成される信号と、受信回路７０においてダウンコンバートされる信号と、は同一の発振器（局発部４０）の出力信号を使用して生成される。即ち、送信回路３０の局発部４０と、受信回路７０の局発部４０は、兼用である。よって、送信回路で生成される信号と、受信回路で受信される信号の周波数偏差は実質的に同じと考えることができる。

【0033】

ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０は、後述のタグ応答受信処理において、ＲＦＩＤタグ９１の応答信号に含まれるパイロットトーンＰ１を検出すると、位相制御量探索処理を行う。詳細については後述するが、位相制御量探索処理では、ＡＤＣ出力に含まれるパイロットトーンＰ１の振幅Ａ_(θ)（以下、「タグ応答振幅Ａ_(θ)」と称する）が最大となる位相制御量θ_A=maxを探索する処理が行われる。

【0034】

そして、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０は、位相制御量探索処理において、移相器７１の位相制御量を変更することで、パイロットトーンＰ１のＡＤＣ出力が最大となる検出最大振幅Ａ_maxを検出する。図３（ｂ）（ｃ）に示すように、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０は、１波長λ分、即ち、０〜３６０°まで局発信号の信号の位相を変更して、検出最大振幅Ａ_maxにおける位相制御量θ_A=maxを探索する。そして、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０は、探索した位相制御量θ_A=maxでプリアンブルＰ２やタグ応答データＴ１の復調を行う。以降、タグ応答受信処理および位相制御量探索処理の詳細について説明する。

【0035】

図３（ｃ）の例では、スライスレベルＳＬが設定される。ＣＰＵ２０は、受信信号が、スライスレベルＳＬより大きくなったか（立ち上がり）、小さくなったか（立ち下がり）を判定することで、受信信号のビット判定を行っている。第１の実施形態においては、スライスレベルＳＬは固定されている。

【0036】

図４は、第１の実施形態のタグ応答受信処理の例を示すフローチャートである。はじめに、ＣＰＵ２０は、ＰＣ２００から読取コマンド発行の指示を受けると、ＲＦＩＤタグ９１に対し、読取コマンド発行の指令である送信信号を出力し（ステップＳ１１）、ＲＦＩＤタグ９１から応答が戻ってきたらその応答信号を受信する（ステップＳ１２）。

【0037】

ＣＰＵ２０は、応答信号に含まれるパイロットトーンＰ１を検出したか否かを判定する（ステップＳ１３）。パイロットトーンＰ１を検出していない場合（ステップＳ１３のＮＯ）には、ＣＰＵ２０は、パイロットトーンＰ１を検出するまでの間待機する。パイロットトーンＰ１を検出した場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）には、ＣＰＵ２０は、位相制御量探索処理を行う（ステップＳ１４）。位相制御量探索処理においては、ＣＰＵ２０は、ＡＤＣ出力のタグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxを探索する処理を行う。位相制御量探索処理の詳細については、後述する。

【0038】

位相制御量探索処理が終わると、ＣＰＵ２０は、応答信号に含まれるプリアンブルＰ２を検出したか否かを判定する（ステップＳ１５）。プリアンブルＰ２を検出していない場合（ステップＳ１５のＮＯ）には、ＣＰＵ２０は、プリアンブルＰ２を検出するまでの間待機する。プリアンブルＰ２を検出した場合（ステップＳ１５のＹＥＳ）には、ＣＰＵ２０は、位相制御量探索処理において探索した位相制御量θ_A=maxでタグ応答データＴ１を復調する（ステップＳ１６）。ＣＰＵ２０は終了か否かを判定する（ステップＳ１７）。例えば、ＲＦＩＤタグからのタグ応答データＴ１で受信完了している、もしくは、利用者の操作に基づき、ＣＰＵ２０に対しタグ応答受信処理を終了する旨の指示を受け付けたか否かを判定する。受信完了や終了指示を受け付けていない場合（ステップＳ１７のＮＯ）には、処理はステップＳ１１に戻り、次のコマンド発行を行い、ステップＳ１１〜ステップＳ１７の処理が繰り返し実行される。これに対し、ＲＦＩＤタグからのタグ応答データＴ１で受信完了していたり、終了指示を受け付けた場合（ステップＳ１７のＹＥＳ）には、タグ応答受信処理は終了となる。

【0039】

次に、図５および図６を参照して第１の実施形態の位相制御量探索処理について説明する。図５は、第１の実施形態の位相制御量探索処理の例を示すフローチャートである。図６は、第１の実施形態のタグ応答振幅Ａ_(θ)および位相制御量θと、時間ｔとの関係の例を示すグラフである。

【0040】

はじめに、ＣＰＵ２０は、移相器７１の位相制御量θおよび検出最大振幅Ａ_maxを初期化する（ステップＳ２１）。この処理では、例えば、ＣＰＵ２０は、記憶部８０に格納されている位相制御量θの値および検出最大振幅Ａ_maxの値を０にリセットする。

【0041】

位相制御量θとは、局発部４０から出力される局発信号の位相の制御量である。
検出最大振幅Ａ_maxとは、ＣＰＵ２０により検出される応答信号の振幅のうち、振幅が最大となる振幅をいう。即ち、検出最大振幅Ａ_maxとは、タグ応答振幅Ａ_(θ)のうち、振幅が最大となる振幅をいう。図６（ａ）（ｂ）に示すように、タグ応答振幅Ａ_(θ)は、位相制御量θに応じて変化する。そして、タグ応答振幅Ａ_(θ)の変曲点ｆ１における位相制御量θが、タグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxとなる。

【0042】

ＣＰＵ２０は、移相器７１を制御して、局発部４０から出力される局発信号の位相を任意に変更する。例えば、ＣＰＵ２０は、移相器７１を制御して、局発部４０から出力される局発信号の位相制御量を、図６（ａ）に示すように、波長λ分（０〜３６０°）まで段階的に連続して変更する。

【0043】

ＣＰＵ２０は、ＡＤＣ出力のタグ応答振幅Ａ_(θ)を検出する（ステップＳ２２）。ＣＰＵ２０は、ステップＳ２２で検出したタグ応答振幅Ａ_(θ)が、今まで検出した検出最大振幅Ａ_max以上であるか否か、即ち、タグ応答振幅Ａ_(θ)が、後述のステップＳ２４において記憶部８０に格納される今まで検出した検出最大振幅Ａ_maxを越したか否かを判定する（ステップＳ２３）。

【0044】

タグ応答振幅Ａ_(θ)が、今まで検出した検出最大振幅Ａ_max以上である（ステップＳ２３のＹＥＳ）場合、即ち、タグ応答振幅Ａ_(θ)が、記憶部８０に格納されている今まで検出した検出最大振幅Ａ_maxを含み最大である場合には、ＣＰＵ２０は、ステップＳ２２で検出したタグ応答振幅Ａ_(θ)を検出最大振幅Ａ_maxとして記憶部８０に格納する。そして、ＣＰＵ２０は、タグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxを位相制御量θとして記憶部８０に格納する（ステップＳ２４）。

【0045】

これに対し、タグ応答振幅Ａ_(θ)が、今まで検出した検出最大振幅Ａ_maxより小さい（ステップＳ２３のＮＯ）場合、即ち、タグ応答振幅Ａ_(θ)が、今まで検出した検出最大振幅Ａ_maxを越えていない場合には、ステップＳ２４の処理をスキップし、処理はステップＳ２５に移る。

【0046】

ＣＰＵ２０は、移相器７１の位相制御量θを、予め定めた増加分Δθだけ増加する（ステップＳ２５）。例えば、図６（ａ）に示すように、ＣＰＵ２０は、位相制御量θを、θ_(ｎ−１)からθ_(ｎ)に増加する。また、位相制御量θがθ_(ｎ−１)からθ_(ｎ)に増加したことに対応して、タグ応答振幅Ａ_(θ)もＡ_{(θ(n−１))}からＡ_(θ(n))へ変化する。増加分Δθの増加量の値は、任意に変更することができる。

【0047】

例えば、図６（ｂ）に示すように、前回（ｎ−１回目）検出したタグ応答振幅Ａ_(θ(n-1))が検出最大振幅Ａ_maxとなっている場合において、今回（ｎ回目）タグ応答振幅Ａ_(θ(n))を検出した場合について説明する。この場合、今回（ｎ回目）検出したタグ応答振幅Ａ_(θ(n))は、現時点で検出最大振幅Ａ_maxとなっている前回（ｎ−１回目）検出したタグ応答振幅Ａ_(θ(n-1))以上であるため、ＣＰＵ２０は、今回（ｎ回目）検出したタグ応答振幅Ａ_(θ(n))を検出最大振幅Ａ_maxとして記憶部８０に格納する。そして、ＣＰＵ２０は、タグ応答振幅Ａ_(θ(n))を検出最大振幅Ａ_maxとした時、即ち、タグ応答振幅Ａ_(θ)が最大である場合の位相制御量θ_A=maxを記憶部８０に格納する。

【0048】

これに対し、例えば、前回（ｎ回目）検出したタグ応答振幅Ａ_(θ(n))が検出最大振幅Ａ_maxとなっている場合において、今回（ｎ＋１回目）タグ応答振幅Ａ_{(θ(n＋１))}を検出した場合について説明する。この場合、今回（ｎ＋１回目）検出したタグ応答振幅Ａ_{(θ(n＋１))}は、現時点で検出最大振幅Ａ_maxとなっている前回（ｎ回目）検出したタグ応答振幅Ａ_(θ(n))より小さいため、ＣＰＵ２０は、今回（ｎ＋１回目）検出したタグ応答振幅Ａ_(θ(n))を検出最大振幅Ａ_maxとせずに、前回（ｎ回目）検出したタグ応答振幅Ａ_(θ(n))を検出最大振幅Ａ_maxとしたままとする。

【0049】

図５に戻り、ＣＰＵ２０は、位相制御量θが波長λ（変数）以上であるか否か、即ち、位相制御量θを増加分Δθずつ増加して、０〜３６０°まで位相が掃引されたか否かを判定する（ステップＳ２６）。位相制御量θが波長λ未満の場合、即ち、位相制御量θが波長λに達していない場合（ステップＳ２６のＮＯ）には、処理はステップＳ２２に戻り、位相制御量θが１波長λに達するまで、ステップＳ２２〜Ｓ２６の処理が繰り返し実行される。これに対し、位相制御量θが波長λ以上である場合、即ち、位相制御量θが波長λに達していた場合（ステップＳ２６のＹＥＳ）には、ＣＰＵ２０は、位相制御量θをタグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxとして記憶部８０に格納する（ステップＳ２７）。この処理が終了すると、ＣＰＵ２０は、タグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxの探索処理を終了して、図４のタグ応答受信処理に戻る。

【0050】

従来は、I-ch用と、Q-ch用の２系統分の部品を用いて直交復調により受信を行っていたのに対して、第１の実施形態では、移相器７１により位相を変更することで１系統分の部品のみで構成することができる。これにより、回路規模を簡素化でき、装置全体のコストダウンおよび装置の小型化を図ることができる。

【0051】

また、従来は、ＲＦＩＤタグ９１からの微弱な応答信号を直交復調によりI-ch側と、Q-ch側とでそれぞれ数十dB増幅した結果、I-ch側と、Q-ch側との間で増幅度の偏差やオフセットが大きく生じ、その結果復調ミスが生じていた。これに対し、第１の実施形態では、chの相違による増幅度の偏差やオフセットの発生を解消し、復調ミスが生じるのを抑制し復調精度の向上を図ることができる。

【0052】

更に、従来は応答信号を直交復調によりI-ch側と、Q-ch側と、の２系統分の処理を行わなければならなかったのに対して、第１の実施形態では、移相器７１により位相を変更することで、１系統分だけで処理を行うことができる。これによりＣＰＵ２０における応答信号の処理の負担を半分にすることができ、受信レートの倍増を図ることができる。

【0053】

なお、上述の実施形態ではＣＰＵ２０は、位相制御量θが波長λ以上であるか否か、即ち、０〜３６０°まで位相が掃引されたか否かを判定しているがこの限りではない。例えば、ＣＰＵ２０は、位相制御量θが１／２波長λ以上であるか否か、即ち、０〜１８０°まで位相が掃引されたか否かを判定することができる。この場合、ＣＰＵ２０は、ＡＤＣ出力を２乗してタグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxを探索することができる。これにより、位相制御量θ_A=maxの探索の処理を高速に行うことができる。

【0054】

また、ＣＰＵ２０は、位相制御量θが１／４波長λ以上であるか否か、即ち、０〜９０°まで位相が掃引されたか否かを判定することもできる。この場合、ＣＰＵ２０は、２つの場合に分けてタグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxを探索することができる。まず、ＣＰＵ２０は、ＡＤＣ出力を２乗して、０〜９０°（１／４波長λ）まで位相を掃引し、掃引した中で、振幅が最大となる検出最大振幅A_maxを与える位相制御量θ_A=maxと、振幅が最小となる検出最小振幅_Aminを与える位相制御量θ_A=minと、を検出する。

【0055】

位相制御量θ_A=minが０もしくは１／４波長λの場合には、ＣＰＵ２０は、掃引した０〜９０°（１／４波長λ）の範囲内に、全位相範囲において、差分が増加となる検出最大振幅A_maxを与える変曲点を検出する。そして、ＣＰＵ２０は、変曲点における位相制御量θを検出し、この位相制御量θをタグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxを記憶部８０に格納する。

【0056】

位相制御量θ_A=minが０もしくは１／４波長λでない場合には、掃引した０〜９０°（１／４波長λ）の範囲内に、全位相範囲において、検出最大振幅A_maxはないため、ＣＰＵ２０は、掃引した０〜９０°（１／４波長λ）の範囲内に、全位相範囲での検出最小振幅A_minを与える差分が最小となる変曲点を検出する。そして、ＣＰＵ２０は、変曲点における位相制御量θを検出し、この位相制御量θをタグ応答振幅Ａ_(θ)が最小となる位相制御量θ_A=minとして検出する。この場合、全位相範囲での検出最大振幅A_maxは、位相制御量θにタグ応答振幅Ａ_(θ)が最小となる位相制御量θ_A=min＋90°に等しいので、ＣＰＵ２０は、位相制御量θ_A=min＋90°を位相制御量θ_A=maxとして記憶部８０に格納する。これにより、位相制御量θ_A=maxの探索の処理を高速に行うことができる。

【0057】

また、上述の実施形態では、ＣＰＵ２０の制御に基づき、移相器７１は、位相制御量θが与えられると、与えられた位相制御量θを増加分Δθずつ増加して、０〜３６０°まで局発信号の位相を変更しているがこの限りではない。例えば、ＣＰＵ２０は、移相器７１を制御して、予め異なる位相の局発信号を複数作成しておくことができる。そして、ＣＰＵ２０は、予め作成した複数の局発信号に基づき、応答信号の振幅が最大となるように移相器７１の位相を制御する。これにより、局発信号の位相を変更する処理を省略することができ、位相制御量θ_A=maxの探索を高速に処理することができる。

【0058】

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態のＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０について説明する。第２の実施形態のＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０の回路図、タグ応答受信処理は、第１の実施形態と同じであるため、説明を省略する。

【0059】

但し、第１の実施形態の位相制御量探索処理では、位相制御量θが波長λとなるまで位相を掃引して位相制御量θ_A=maxを探索しているのに対し、第２の実施形態では、タグ応答振幅Ａ_(θ)の変曲点以降の位相制御量θ_A=maxの探索を終了する点で相違する。

【0060】

図７および図８を参照して第２の実施形態の位相制御量探索処理について説明する。図７は、第２の実施形態の位相制御量探索処理の例を示すフローチャートである。図８は、第２の実施形態のタグ応答振幅Ａ_(θ)および位相制御量θと、時間ｔとの関係の例を示すグラフである。

【0061】

はじめに、ＣＰＵ２０は、移相器の位相制御量θ、検出最大振幅Ａ_maxおよび前回のタグ応答振幅Ａ’_(θ)を初期化する（ステップＳ３１）。この処理では、例えば、ＣＰＵ２０は、記憶部８０に格納されている位相制御量θの値、検出最大振幅Ａ_maxの値、前回のタグ応答振幅Ａ’_(θ) の値を０にリセットする。前回のタグ応答振幅Ａ’_(θ)とは、後述のステップＳ３６において、記憶部８０に格納されているタグ応答振幅である。

【0062】

ＣＰＵ２０は、移相器７１を制御して、局発部４０から出力される局発信号の位相を任意に変更する。例えば、ＣＰＵ２０は、移相器７１を制御して、局発部４０から出力される局発信号の位相制御量を、図８（ａ）に示すように、段階的に連続して変更する。

【0063】

ＣＰＵ２０は、ＡＤＣ出力のタグ応答振幅Ａ_(θ)を検出する（ステップＳ３２）。ＣＰＵ２０は、ステップＳ３２で検出したタグ応答振幅Ａ_(θ)（第２の出力信号の振幅）から、前回のタグ応答振幅Ａ’_(θ)（第１の出力信号の振幅）を減算した、差分ΔＡを算出する（ステップＳ３３）。ＣＰＵ２０は、ステップＳ３３で算出した差分ΔＡが０以上であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。

【0064】

差分ΔＡが０以上である場合（ステップＳ３４のＹＥＳ）には、ＣＰＵ２０は、タグ応答振幅Ａ_(θ)の変曲点ｆ２を超えておらず、タグ応答振幅Ａ_(θ)がこれ以降も増加すると判断し、処理をステップＳ３５に進める。

【0065】

ＣＰＵ２０は、位相制御量θを、予め定めた増加分Δθだけ増加する（ステップＳ３５）。そして、ＣＰＵ２０は、増加分Δθだけ増加した位相制御量θに対応するタグ応答振幅Ａ_(θ)取得する。例えば、図８（ａ）に示すように、ＣＰＵ２０は、位相制御量θをθ_(ｎ−１)からθ_(ｎ)に増加する。また、位相制御量θがθ_(ｎ−１)からθ_(ｎ)に増加したことに対応して、タグ応答振幅Ａ_(θ)もＡ_{(θ(n−１))}からＡ_(θ(n))へ変化する。増加分Δθの値は、任意に変更することができる。

【0066】

ＣＰＵ２０は、今回のタグ応答振幅Ａ_(θ)を、前回のタグ応答振幅Ａ’_(θ)として記憶部８０に格納する（ステップＳ３６）。

【0067】

例えば、図８に示すように、前回（ｎ−１回目）検出したタグ応答振幅Ａ_(θ(n-1))が前回のタグ応答振幅Ａ’_(θ)として格納されている場合において、今回（ｎ回目）タグ応答振幅Ａ_(θ(n))を検出した場合について説明する。

【0068】

この場合、ＣＰＵ２０は、今回（ｎ回目）検出したタグ応答振幅Ａ_(θ(n))は、前回のタグ応答振幅Ａ’_(θ)として格納されている前回（ｎ−１回目）検出したタグ応答振幅Ａ_(θ(n-1))以上であるため、Ａ_(θ(n))−Ａ_(θ(n-1))の差分ΔＡは、０以上となる。この場合、ＣＰＵ２０は、位相制御量θを、予め定めた増加分Δθだけ増加する。

【0069】

この処理が終了すると、処理はステップＳ３２に戻り、差分ΔＡが０未満になるまでの間、ステップＳ３２〜ステップＳ３６の処理が繰り返し実行される。

【0070】

これに対し、差分ΔＡが０未満になった場合（ステップＳ３４のＮＯ）には、ＣＰＵ２０は、タグ応答振幅Ａ_(θ)が変曲点ｆ２を越しており、タグ応答振幅Ａ_(θ)がこれ以降は減少すると判断し、ステップＳ３７に処理を進める。即ち、ＣＰＵ２０は、タグ応答振幅Ａ_(θ)が変曲点ｆ２を越したと判断した場合には、これ以上位相制御量θを変更することなく、位相制御量θ_A=maxの探索を終了する。

【0071】

ＣＰＵ２０は、位相制御量θから、増加分Δθを減算した差分「θ−Δθ」を算出する。ＣＰＵ２０は、算出した差分「θ−Δθ」をタグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxとして記憶部８０に格納する（ステップＳ３７）。この処理が終了すると、ＣＰＵ２０は、タグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxの探索処理を終了して、図４のタグ応答受信処理に戻る。

【0072】

第２の実施形態においては、ＣＰＵ２０が、タグ応答振幅Ａ_(θ)が変曲点ｆ２を越したと判断した場合には、これ以上位相制御量θを変更せず、位相制御量θ_A=maxの探索を終了する。これにより、余計な処理を省略して、位相制御量θ_A=maxの探索の処理を高速に行うことができる。

【0073】

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態のＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０について説明する。第３の実施形態のＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０の回路図は、第１の実施形態の回路図と同じであるため説明を省略する。

【0074】

但し、第１、２の実施形態では、位相制御量θ_A=maxの探索は一度しか行われないが、第３の実施形態では、位相制御量の一旦確定後に、ＲＦＩＤタグ９１が移動したことに伴い発生する、最適位相制御量の変動に対し、最適位相制御量θ_A=maxの追従探索を行う点で相違する。

【0075】

図９および図１０を参照して第３の実施形態の位相制御量探索処理について説明する。図９は、第３の実施形態の位相制御量探索処理の例を示すフローチャートである。図１０は、第３の実施形態のタグ応答振幅Ａ_(θ)および位相制御量θと、時間ｔとの関係の例を示すグラフである。図１０の処理フローの符号は、それぞれ、第３の実施形態の位相制御量探索処理の各ステップ番号に対応する。また、図１０（ｂ）において、ａ１は、最適位相制御量に変化がない状態を表し、ａ２、ａ３は、ＲＦＩＤタグ９１の移動等により、ＲＦＩＤタグ９１とＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０との間の最適位相制御量のズレが発生している状態を表す。

【0076】

ＣＰＵ２０は、移相器７１を制御して、局発部４０から出力される局発信号の位相を任意に変更する。例えば、ＣＰＵ２０は、移相器７１を制御して、局発部４０から出力される局発信号の位相制御量θを、図１０（ａ）に示すように、＋または−方向に段階的に連続して変更する。位相制御量θを＋方向に変更するとは、位相制御量θを増加することをいう。また、位相制御量θを−方向に変更するとは、位相制御量θを減少することをいう。

【0077】

ＣＰＵ２０は、ＡＤＣ出力のタグ応答振幅Ａ_(θ)を検出する（ステップＳ５１）。ＣＰＵ２０は、現在の位相制御量θを予め定めた増加分Δθだけ増加して、現在の位相制御量θを+Δθずらしたタグ応答振幅Ａ_(θ+Δθ)を取得する（ステップＳ５２）。例えば、図１０に示すように、ＣＰＵ２０は、現在の位相制御量θから＋Δθだけずらした位相制御量θ＋Δθを取得する。また、位相制御量がθからθ＋Δθに増加したことに対応して、タグ応答振幅もＡ_(θ)からＡ_(θ＋Δθ)へ変化する。この場合ＣＰＵ２０は、現在の位相制御量θを+Δθずらしたタグ応答振幅Ａ_(θ＋Δθ)を取得する。位相制御量の増加分Δθの値は、任意に変更することができる。

【0078】

ＣＰＵ２０は、ステップＳ５２で取得したタグ応答振幅Ａ_(θ+Δθ)とステップＳ５１で検出した現在のタグ応答振幅Ａ_(θ)との差分に基づき、タグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxが＋方向に変動したか、または、−方向に変動したかを判定する。即ち、ＣＰＵ２０は、ステップＳ５２で取得したタグ応答振幅Ａ_(θ+Δθ)がステップＳ５１で検出した現在のタグ応答振幅Ａ_(θ)以上であるか否かを判定する（ステップＳ５３）。取得したタグ応答振幅Ａ_(θ+Δθ)が現在のタグ応答振幅Ａ_(θ)以上である場合（ステップＳ５３のＹＥＳ）には、ＣＰＵ２０は、ＲＦＩＤタグ９１が移動して、タグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxが＋方向に変動したと判断する（ステップＳ５４）。

【0079】

この場合、ＣＰＵ２０は、位相制御量θを＋方向に変更してタグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxを探索する（ステップＳ５５）。この処理では、ＣＰＵ２０は、位相制御量θを、＋方向にΔθだけ増加し、タグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxを探索する。具体的には、ＣＰＵ２０は、図７の第２実施形態の位相制御量探索処理のステップＳ３２〜ステップＳ３６と同様の処理を行う。即ち、第２実施形態の位相制御量探索処理のステップＳ３５の処理において、ＣＰＵ２０は、位相制御量θを、＋方向にΔθだけ増加する。そして、Δθだけ増加した位相制御量θに対応するタグ応答振幅Ａ_(θ)を取得し、今回のタグ応答振幅Ａ_(θ)を、前回のタグ応答振幅Ａ’_(θ)として記憶部８０に格納する。そして、タグ応答振幅Ａ_(θ)から、前回のタグ応答振幅Ａ’_(θ)を減算した、差分ΔＡが０未満になるまでの間、ステップＳ３２〜ステップＳ３６の処理を繰り返し実行する。そして、差分ΔＡが０未満になった場合には、ＣＰＵ２０は、位相制御量θから、増加分Δθを減算した差分「θ−Δθ」を算出する。そしてＣＰＵ２０は、算出した差分「θ−Δθ」をタグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxとして記憶部８０に格納する。

【0080】

図９に戻り、ＣＰＵ２０は、ステップＳ５５で探索した位相制御量θ_A=maxを次の位相制御量θとする（ステップＳ５６）。この処理が終了すると、ＣＰＵ２０は、タグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxの探索処理を終了する。

【0081】

これに対し、取得したタグ応答振幅Ａ_(θ+Δθ)が現在のタグ応答振幅Ａ_(θ)より小さい場合（ステップＳ５３のＮＯ）には、ＣＰＵ２０は、現在の位相制御量θを予め定めた増加分Δθだけ減少して、現在の位相制御量θを−Δθずらしたタグ応答振幅Ａ_(θ−Δθ)を取得する（ステップＳ５７）。例えば、図１０に示すように、ＣＰＵ２０は、現在の位相制御量θから−Δθだけずらした位相制御量θ−Δθを取得する。また、位相制御量がθからθ−Δθに減少したことに対応して、タグ応答振幅もＡ_(θ)からＡ_(θ−Δθ)へ変化する。この場合ＣＰＵ２０は、現在の位相制御量θを−Δθずらしたタグ応答振幅Ａ_(θ−Δθ)を取得する。位相制御量の減少分Δθの値は、任意に変更することができる。

【0082】

ＣＰＵ２０は、ステップＳ５７で取得したタグ応答振幅Ａ_(θ−Δθ)がステップＳ５１で検出した現在のタグ応答振幅Ａ_(θ)以上であるか否かを判定する（ステップＳ５８）。取得したタグ応答振幅Ａ_(θ−Δθ)が現在のタグ応答振幅Ａ_(θ)より小さい場合（ステップＳ５８のＮＯ）には、処理はステップＳ５１に戻る。そして、取得したタグ応答振幅Ａ_(θ−Δθ)が現在のタグ応答振幅Ａ_(θ)以上となるまでの間ステップＳ５１〜ステップＳ５８の処理が繰り返し実行される。

【0083】

これに対し、取得したタグ応答振幅Ａ_(θ−Δθ)が現在のタグ応答振幅Ａ_(θ)以上である場合（ステップＳ５８のＹＥＳ）には、ＣＰＵ２０は、ＲＦＩＤタグ９１が移動して、タグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxが−方向に変動したと判断する（ステップＳ５９）。

【0084】

この場合、ＣＰＵ２０は、位相制御量θを−方向に変更してタグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxを探索する（ステップＳ６０）。この処理では、ＣＰＵ２０は、位相制御量θを、−方向にΔθだけ減少し、タグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxを探索する。具体的には、ＣＰＵ２０は、図７の第２実施形態の位相制御量探索処理のステップＳ３２〜ステップＳ３６と類似の処理を行う。即ち、第２実施形態の位相制御量探索処理のステップＳ３５の処理において、位相制御量θを、−方向にΔθだけ減少する。そして、Δθだけ減少した位相制御量θに対応するタグ応答振幅Ａ_(θ)取得し、今回のタグ応答振幅Ａ_(θ)を、前回のタグ応答振幅Ａ’_(θ)として記憶部８０に格納する。そして、タグ応答振幅Ａ_(θ)から、前回のタグ応答振幅Ａ’_(θ)を減算した、差分ΔＡが０未満になるまでの間、ステップＳ３２〜ステップＳ３６の処理を繰り返し実行する。そして、差分ΔＡが０未満になった場合には、ＣＰＵ２０は、位相制御量θから、減少分Δθを減算した差分「θ−Δθ」を算出する。そしてＣＰＵ２０は、算出した差分「θ−Δθ」をタグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxとして記憶部８０に格納する。

【0085】

図９に戻り、ＣＰＵ２０は、ステップＳ６０で探索した位相制御量θ_A=maxを次の位相制御量θとする（ステップＳ６１）。この処理が終了すると、ＣＰＵ２０は、タグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxの探索処理を終了する。

【0086】

第３の実施形態においては、例えば、ベルトコンベア１００が動くことによりＲＦＩＤタグ９１が近づいたり遠のいたり移動すること等に起因して、タグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxが変化した場合であっても、変化に追随して位相制御量θ_A=maxを探索することができる。これにより、復調ミスが生じるのを抑制し復調精度の向上を図ることができる。

【0087】

（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態のＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０について説明する。第４の実施形態のＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０の回路図、タグ応答受信処理、位相制御量探索処理は、第１の実施形態と同じであるため、説明を省略する。

【0088】

但し、第１の実施形態では、タグ応答振幅Ａ_(θ)が最大となる位相制御量θ_A=maxを探索しているのに対し、第４の実施形態では、更にＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０と、ＲＦＩＤタグ９１と、の距離Ｘを算出する距離算出処理を行う点で相違する。

【0089】

図１１および図１２を参照して、第４の実施形態の距離算出処理について説明する。図１１は、ＲＳＳＩ（受信信号強度：Received Signal Strength Index）値および位相制御量θ_A=maxと、距離Ｘとの関係の例を示すグラフである。図１２は、第４の実施形態の距離算出処理の例を示すフローチャートである。

【0090】

距離算出処理では、記憶部８０に記憶されたＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０とＲＦＩＤタグ９１との距離と、の関係を示す図１１の情報から、ＣＰＵ２０が測定したＲＳＳＩ値に対応する距離を参照する。そして、参照した距離が複数ある場合には、位相制御量探索処理において探索した位相制御量位相制御量θ_A=maxに基づき、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０とＲＦＩＤタグ９１との距離Ｘを算出する。

【0091】

第４の実施形態においては、波長をλとした場合、λ／（２π）までの距離を近傍界、それよりも遠くの距離を遠方界とし、その境を境界Ｌとする。なお、近傍界および遠方界の境界Ｌは、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０のアンテナ６０およびＲＦＩＤタグ９１のアンテナの特徴や周波数に依存して変動するため、任意に変更することができる。

【0092】

図１１に示すように、距離Ｘは、境界Ｌより遠い位置（遠方界）においては、ＲＳＳＩ値に依存、即ちＲＳＳＩ値と反比例の関係となっているが、境界Ｌよりも近い位置（近傍界）においては、必ずしもＲＳＳＩ値に依存していない。例えば、境界Ｌよりも近い位置（近傍界）にある所定の距離Ｘ_１、Ｘ_２と、境界Ｌより遠い位置（遠方界）の距離Ｘ_３は、それぞれ同じＲＳＳＩ値ｒ１であるにもかかわらず、それぞれ異なる距離となっている。これに対し、位相制御量θ_A=maxは境界Ｌをほぼ最小点とした緩やかな曲線により形成されている。従って、第４の実施形態においては、ＣＰＵ２０は、ＲＳＳＩ値および距離Ｘとの関係を示す情報から、測定したＲＳＳＩ値に基づいて算出した距離を位相制御量探索処理において探索した位相制御量θ_A=maxで補完する距離算出処理により距離Ｘを算出する。ＲＳＳＩ値および距離Ｘとの関係を示す情報（例えば、図１１）は、予め記憶部８０に格納されている。

【0093】

図１２を参照して、距離算出処理について説明する。距離算出処理は、例えば、位相制御量探索処理の終了後、利用者の操作に基づき、ＣＰＵ２０に対し距離算出処理を開始する旨の指示を受け付けた場合に開始される。

【0094】

ＣＰＵ２０は、ＲＦＩＤタグ９１からの応答信号を利用して、ＲＳＳＩ値を測定する（ステップＳ７１）。ＣＰＵ２０は、位相制御量探索処理において探索した位相制御量θ_A=maxを取得する（ステップＳ７２）。

【0095】

ＣＰＵ２０は、記憶部８０を参照して、ＲＳＳＩ値および距離Ｘとの関係を示す情報（例えば、図１１）を取得する。

【0096】

ＣＰＵ２０は、ステップS７１で取得したＲＳＳＩ値に対応する距離が、１つであるか否かを判定する（ステップＳ７４）。ＲＳＳＩ値に対応する距離が１つである場合（ステップＳ７４のＹＥＳ）には、ＣＰＵ２０は、対応する距離を距離Ｘとして算出する（ステップＳ７５）。ＲＳＳＩ値に対応する距離が１つである場合としては、例えば、ＲＳＳＩ値がｒ２である場合には、対応する距離はＸ_４の１つとなるため、ＣＰＵ２０は、Ｘ_４をＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０と、ＲＦＩＤタグ９１と、の距離Ｘとして算出する。同様に、例えば、ＲＳＳＩ値がｒ３である場合には、対応する距離はＸ_５の１つとなるため、ＣＰＵ２０は、Ｘ_５をＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０と、ＲＦＩＤタグ９１と、の距離Ｘとして算出する。この処理が終了すると距離算出処理は終了となる。

【0097】

これに対し、ＲＳＳＩ値に対応する距離が１つではない場合、即ち、複数ある場合（ステップＳ７４のＮＯ）には、ＣＰＵ２０は、波長λから、近傍界と遠方界の境界Ｌを特定する（ステップＳ７６）。この処理では、ＣＰＵ２０は、波長λ／（２π）を境界Ｌとして特定する。

【0098】

ＣＰＵ２０は、ステップS７１で取得したＲＳＳＩ値に対応する距離は２つより多いか否かを判定する（ステップＳ７７）。ＲＳＳＩ値に対応する距離が２つの場合（ステップＳ７７のＮＯ）には、ＣＰＵ２０は、位相制御量θ_A=maxと境界Ｌとの関係より距離Ｘを算出する（ステップＳ７８）。

【0099】

具体的には、ＲＳＳＩ値に対応する距離が２つである場合としては、例えば、ＲＳＳＩ値がｒ４である場合には、対応する距離はＸ_６とＸ_７の２つとなる。
この場合、ステップＳ７２で取得した位相制御量θ_A=maxが境界Ｌより小さい場合には、ＣＰＵ２０は、境界Ｌより近い位置にあるＸ_６をＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０と、ＲＦＩＤタグ９１と、の距離Ｘとして算出する。これに対して、ステップＳ７２で取得した位相制御量θ_A=maxが境界Ｌ以上である場合には、ＣＰＵ２０は、境界Ｌを含んでより遠い位置にあるＸ_７をＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０と、ＲＦＩＤタグ９１と、の距離Ｘとして算出する。この処理が終了すると距離算出処理は終了となる。

【0100】

これに対し、ＲＳＳＩ値に対応する距離が２つより多い、即ち、３つの場合（ステップＳ７７のＮＯ）には、ＣＰＵ２０は、位相制御量θ_A=maxは境界Ｌ以上であるか否かを判定する（ステップＳ７９）。位相制御量θ_A=maxは境界Ｌ以上である場合は、ＣＰＵ２０は、ＲＳＳＩ値に対応する３つの距離のうち、一番遠い距離を距離Ｘとして算出する（ステップＳ８０）。この処理が終了すると距離算出処理は終了となる。

【0101】

具体的には、ＲＳＳＩ値に対応する距離が３つである場合としては、例えば、ＲＳＳＩ値がｒ１である場合には、対応する距離はＸ_１とＸ_２とＸ_３の３つとなる。位相制御量θ_A=maxは境界Ｌ以上である場合は、ＣＰＵ２０は、ＲＳＳＩ値に対応する３つの距離Ｘ_１、Ｘ_２、Ｘ_３のうち、一番遠い距離Ｘ_３を距離Ｘとして算出する
これに対し、位相制御量θ_A=maxは境界Ｌより小さい場合は、ＣＰＵ２０は、位相制御量θ_A=maxの変動方向により距離Ｘを算出する（ステップＳ８１）。

【0102】

具体的には、位相制御量θ_A=maxが−方向に変動したと判断された場合には、ＣＰＵ２０は、ＲＳＳＩ値に対応する３つの距離Ｘ_１、Ｘ_２、Ｘ_３のうち、一番近い距離Ｘ_１をＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０と、ＲＦＩＤタグ９１と、の距離Ｘとして算出する。位相制御量θ_A=maxが−方向に変動したか否かの判断は、例えば、図９の第３の実施形態のステップＳ５９の処理が行われて判断される。

【0103】

これに対し、位相制御量θ_A=maxが＋方向に変動したと判断された場合には、ＣＰＵ２０は、ＲＳＳＩ値に対応する３つの距離Ｘ_１、Ｘ_２、Ｘ_３のうち、中間の距離Ｘ_２をＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０と、ＲＦＩＤタグ９１と、の距離Ｘとして算出する。位相制御量θ_A=maxが＋方向に変動したか否かの判断は、例えば、図９の第３の実施形態のステップＳ５４の処理が行われて判断される。この処理が終了すると距離算出処理は終了となる。

【0104】

第４の実施形態においては、探索した位相制御量θ_A=maxによりＲＳＳＩ値を補完して、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０と、ＲＦＩＤタグ９１との距離Ｘの算出する精度の向上を図ることができる。これにより、例えば、ＣＰＵ２０は、算出した距離Ｘにより、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０により、ＲＦＩＤタグ９１を読み込む範囲を正確に制御することができる。

【0105】

（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態のＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０について説明する。第５の実施形態のＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０は、第１の実施形態の回路図、タグ応答受信処理、位相制御量探索処理と同じであるため、説明を省略する。

【0106】

但し、第１の実施形態のスライスレベルＳＬは固定されており、タグ応答振幅Ａ_(θ)が変動した場合であっても変更されることはないのに対し、第５の実施形態では、スライスレベルＳＬを可変とし、検出最大振幅Ａ_maxに応じてスライスレベルＳＬが変動する点で相違する。

【0107】

図１３は、ＲＦＩＤタグリーダライタ装置におけるＡＤＣ出力とスライスレベルＳＬとの関係の例を示す図である。

【0108】

図１３（ａ）に示すように、ＡＤＣ出力のタグ応答振幅Ａ_(θ)が十分大きいときは、スライスレベルＳＬの上下に振幅波形が存在するため、正しく復調される。これに対して、図１３（ｂ）に示すように、ＡＤＣ出力のタグ応答振幅Ａ_(θ)が小さいときは、スライスレベルＳＬの上下に振幅波形が形成されないために、正しく復調されない場合がある。

【0109】

図１４は、第５の実施形態のＲＦＩＤタグリーダライタ装置１０におけるＡＤＣ出力とスライスレベルＳＬとの関係の例を示す図である。

【0110】

図１４（ａ）に示すように、ＡＤＣ出力のタグ応答振幅Ａ_(θ)が十分大きいときは、ＣＰＵ２０は、位相制御量探索処理において検出した検出最大振幅Ａ_maxに合わせてスライスレベルＳＬを高く設定する。これにより、スライスレベルＳＬ上下に振幅波形が現れるため、正しく復調される。また、図１４（ｂ）に示すように、ＡＤＣ出力のタグ応答振幅Ａ_(θ)が小さい場合には、ＣＰＵ２０は、位相制御量探索処理において検出した検出最大振幅Ａ_maxに合わせてスライスレベルＳＬを低く設定する。これにより、ＡＤＣ出力の信号がスライスレベルＳＬ上下に振幅波形を形成せず、正しく復調できないという不具合を防止することができる。

【0111】

なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階でのその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素を適宜組み合わせても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。このような、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることはもちろんである。

【符号の説明】

【0112】

１ タグリーダライタシステム
１０ ＲＦＩＤタグリーダライタ装置
２０ ＣＰＵ
３０ 送信回路
３１ ＤＡＣ
３２ 送信ベースバンド処理回路
３３ 送信ミキサ
３４ 送信アンプ
４０ 局発部
５０ カップラ
６０ アンテナ
７０ 受信回路
７１ 移相器
７２ 受信ミキサ
７３ 受信ベースバンド処理回路
８０ 記憶部
９０ 物品
９１ ＲＦＩＤタグ
９１ａ アンテナ
１００ ベルトコンベア
Ｐ１ パイロットトーン
Ｐ２ プリアンブル
ＳＬ スライスレベル
Ｔ１ タグ応答データ
ｆ１ 変曲点
ｆ２ 変曲点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】