無線タグリーダ
【課題】無線タグからの応答信号の周波数がずれても同期を維持することができる無線タグリーダを提供する。
【解決手段】無線タグリーダ１は、少なくとも位相変化点が検出された後に相関波形信号に対する同期タイミングの基準となる同期周波数を設定する同期タイミング生成部６５と、その同期周波数に応じて定まる同期タイミングと、ピーク検出部によって検出される相関波形信号のピークのタイミングと基づいて補正値を算出する補正値調整部６４と、その算出された補正値に基づいて同期タイミング生成部６５にて設定される同期周波数を更新する更新手段と、その更新手段によって更新される同期周波数に応じた同期タイミングで相関波形信号を参照し、その参照結果に基づいてデコードするデコード部とを備えている。
【解決手段】無線タグリーダ１は、少なくとも位相変化点が検出された後に相関波形信号に対する同期タイミングの基準となる同期周波数を設定する同期タイミング生成部６５と、その同期周波数に応じて定まる同期タイミングと、ピーク検出部によって検出される相関波形信号のピークのタイミングと基づいて補正値を算出する補正値調整部６４と、その算出された補正値に基づいて同期タイミング生成部６５にて設定される同期周波数を更新する更新手段と、その更新手段によって更新される同期周波数に応じた同期タイミングで相関波形信号を参照し、その参照結果に基づいてデコードするデコード部とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグリーダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から提供されている無線タグシステムでは、無線タグリーダから無線タグにデータ信号を送信し、その送信信号に対する無線タグからの応答信号（受信信号）を無線タグリーダが受信して読み取り又は書き込みを行っている。例えば、無線タグ側が電源を備えないパッシブタイプでは、無線タグからの応答信号は、無線タグリーダから供給される無変調信号を反射／終端制御してデータ変調することにより生成されるようになっている。
【０００３】
このような無線タグシステムの一例としては例えば特許文献１のような技術が提案されている。この特許文献１には、無線タグからの受信信号を受信して２値化データを生成する受信処理手段と、２値化データのパルス幅を計測する計測手段と、計測したパルス幅を予め定められた正規のパルス幅と比較する比較手段と、比較結果を出力する出力手段とを備え、２値化データから、パルス幅の最大値、最小値、平均値の少なくともいずれかを算出し、２値化データのパルス幅を正規のパルス幅と比較したときに所定の許容範囲を超える場合、そのパルス幅を分割又は合成することにより修正するパルス幅修正処理を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６０４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記無線タグシステムでは、一般の無線通信技術と比較して受信信号の同期がとりにくいという問題がある。例えば、一般の無線通信技術（例えば、移動体通信など）では、受信信号の周波数が決まっているため、その周波数に同期をとれば受信信号のデコードを容易に行うことができる。これに対し、無線タグの応答信号は、上述したように無線タグリーダから供給される無変調信号を反射／終端制御してデータ変調を行うことで生成されるので、周波数のずれが大きくなる。そのため、無線タグを読み取る無線タグリーダでは、無線タグからの応答信号の周波数ズレを包含するように、周波数に一定幅をもたせて同期をとらなければならず、同期がとりにくいことから応答信号のデコードが難しくなってしまう。
【０００６】
特許文献１では、無線タグからの応答信号によって生成された２値化信号のパルス幅を修正する技術が開示されているが、上述のような応答信号の周波数のズレが考慮されていないため、応答信号の周波数のズレに起因する同期不良の課題が依然として残り、その結果としてデコードができなくなる虞がある。
【０００７】
更に課題を掘り下げると、無線タグでは、所定のプリアンブル期間に所定位相の連続信号を出力し、所定のプリアンブル期間の経過後に連続信号から位相を変化させるように応答信号を出力する方式のものが用いられているが、この種の方式では、所定のプリアンブル期間経過後に位相が変化するため、より同期がとりにくくなってしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、無線タグからの応答信号の周波数がずれても同期を維持することができる無線タグリーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、アンテナと、前記アンテナを介してデータ信号を送信する送信手段と、前記アンテナを介して前記データ信号に対する応答信号を受信する受信手段と、所定のプリアンブル期間に所定位相の連続信号を出力し、前記所定のプリアンブル期間の経過後に前記連続信号から位相を変化させるように前記応答信号を出力する無線タグを読取可能な無線タグリーダであって、前記無線タグからの前記応答信号に対して相関関数を用いたマッチング処理を行うことで相関波形信号を生成する相関処理手段と、前記相関処理手段によって生成された前記相関波形信号のピークを検出するピーク検出手段と、前記相関波形信号における前記所定のプリアンブル期間経過後の位相変化点を検出する位相変化点検出手段と、少なくとも前記位相変化点検出手段によって前記位相変化点が検出された後に、前記相関波形信号に対する同期タイミングの基準となる同期周波数を設定する同期周波数設定手段と、少なくとも前記位相変化点が検出された後に、前記ピーク検出手段によって検出される前記相関波形信号のピークのタイミングと、前記同期周波数に応じて定まる前記同期タイミングとに基づいて補正値を算出する補正値算出手段と、少なくとも前記位相変化点が検出された後に、前記補正値算出手段によって算出された前記補正値に基づいて前記同期周波数設定手段にて設定される前記同期周波数を更新する更新手段と、少なくとも前記位相変化点が検出された後に、前記更新手段によって更新される前記同期周波数に応じた前記同期タイミングで前記相関波形信号を参照し、その参照結果に基づいてデコードするデコード手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の無線タグリーダにおいて、前記同期周波数設定手段が、前記所定のプリアンブル期間において前記同期周波数を設定可能とされ、前記補正値算出手段が、前記所定のプリアンブル期間において、前記ピーク検出手段によって検出される前記相関波形信号のピークのタイミングと、前記同期周波数に応じて定まる前記同期タイミングとに基づいて前記補正値を算出し、前記更新手段が、前記所定のプリアンブル期間において、前記補正値算出手段によって算出された前記補正値に基づいて前記同期周波数設定手段にて設定される前記同期周波数を更新しており、更に、前記同期周波数設定手段が、前記位相変化点が検出された後の初期の前記同期周波数として、前記所定のプリアンブル期間において前記更新手段によって更新されて得られた前記同期周波数に設定することを特徴としている。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の無線タグリーダにおいて、前記補正値算出手段が、前記ピーク検出手段によって検出される所定数のピークのタイミングと、前記同期周波数に基づいて定められる前記所定数の前記同期タイミングとの各ずれ量を求めるずれ量算出手段と、前記ずれ量算出手段によって算出された前記所定数の前記ずれ量の平均値を算出する平均値算出手段とを備え、前記平均値算出手段によって算出された前記平均値に対して所定の重み付けを反映して前記補正値を算出しており、前記所定のプリアンブル期間における所定の時間より後期期間の前記重み付けを前記所定の時間より前期期間の前記重み付けよりも低く設定していることを特徴としている。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の無線タグリーダにおいて、前記補正値算出手段が、前記ピーク検出手段によって検出される所定数のピークのタイミングと、前記同期周波数に基づいて定められる前記所定数の前記同期タイミングとの各ずれ量を求めるずれ量算出手段と、前記ずれ量算出手段によって算出された前記所定数の前記ずれ量の平均値を算出する平均値算出手段とを備え、前記平均値算出手段によって算出された前記平均値に対して所定の重み付けを反映して前記補正値を算出しており、前記所定のプリアンブル期間における所定の時間より後期期間の前記所定数を前記所定の時間より前期期間の前記所定数よりも大きく設定していることを特徴としている。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項３又は請求項４に記載の無線タグリーダにおいて、前記補正値算出手段は、前記位相変化点が検出された後も、前記ずれ量算出手段により、前記ピーク検出手段によって検出される前記所定数のピークのタイミングと、前記同期周波数に基づいて定められる前記所定数の前記同期タイミングとの各ずれ量を求め、前記平均値算出手段により、その求められた前記所定数の前記ずれ量の平均値を算出し、前記平均値算出手段によって算出された前記平均値に対して前記所定の重み付けを反映して前記補正値を算出することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明では、無線タグからの応答信号に対して相関関数を用いたマッチング処理を行うことで相関波形信号を生成する相関処理手段と、相関処理手段によって生成された相関波形信号のピークを検出するピーク検出手段と、相関波形信号における所定のプリアンブル期間経過後の位相変化点を検出する位相変化点検出手段とが設けられているため位相変化点の検出によってプリアンブル期間の経過タイミングを把握できるようになる。
更に、少なくとも位相変化点検出手段によって位相変化点が検出された後に、相関波形信号に対する同期タイミングの基準となる同期周波数を設定する同期周波数設定手段と、少なくとも位相変化点が検出された後に、ピーク検出手段によって検出される相関波形信号のピークのタイミングと、同期周波数に応じて定まる同期タイミングとに基づいて補正値を算出する補正値算出手段と、少なくとも位相変化点が検出された後に、補正値算出手段によって算出された補正値に基づいて同期周波数設定手段にて設定される同期周波数を更新する更新手段と、少なくとも位相変化点が検出された後に、更新手段によって更新される同期周波数に応じた同期タイミングで相関波形信号を参照し、その参照結果に基づいてデコードするデコード手段とが設けられている。
このようにすると、位相変化点の検出後において、相関波形信号のピークの周期に対する同期周波数のずれを補正できるようになるため、同期がずれやすい位相変化後においても同期ずれを適切に補正することができ、同期を安定的に維持し易くなる。
【００１５】
請求項２の発明では、同期周波数設定手段が、所定のプリアンブル期間において同期周波数を設定可能とされ、補正値算出手段は、所定のプリアンブル期間において、ピーク検出手段によって検出される相関波形信号のピークのタイミングと、同期周波数に応じて定まる同期タイミングとに基づいて補正値を算出し、更新手段は、所定のプリアンブル期間において、補正値算出手段によって算出された補正値に基づいて同期周波数設定手段にて設定される同期周波数を更新している。このようにすると、位相変化点よりも前の所定のプリアンブル期間においても同期ずれを適切に補正することができる。
更に、同期周波数設定手段は、位相変化点が検出された後の初期の同期周波数として、所定のプリアンブル期間において更新手段によって更新されて得られた同期周波数に設定している。所定のプリアンブル期間において適切に補正されて生成された同期周波数を位相変化点検出後の初期の同期周波数として用いることができるため、位相変化点検出後の初期値がずれにくくなる。
【００１６】
請求項３の発明では、補正値算出手段が、ピーク検出手段によって検出される所定数のピークのタイミングと、同期周波数に基づいて定められる所定数の同期タイミングとの各ずれ量を求めるずれ量算出手段と、ずれ量算出手段によって算出された所定数のずれ量の平均値を算出する平均値算出手段とを備えている。そして、平均値算出手段によって算出された平均値に対して所定の重み付けを反映して補正値を算出しており、所定のプリアンブル期間における所定の時間より後期期間の重み付けを所定の時間より前期期間の重み付けよりも低く設定している。
所定のプリアンブル期間の前期期間については、ピークタイミングと同期周波数がずれやすく、安定度が低いため、ずれ量を早期に収束させることが求められる。これに対し、請求項３の発明によれば、補正値に対するずれ量（ずれ量の平均値）の重み付けを大きくすることで、ずれ量を補正値に大きく反映することができ、ピークタイミングに対する同期周波数のずれを早期に収束させやすくなる。
一方、所定のプリアンブル期間の後期となるにつれ、ピークタイミングと同期周波数とのずれの補正が進み、ずれ量が抑えられやすいため、安定性を重視した補正が求められる。これに対し、請求項３の発明では、後期期間において、補正値に対するずれ量（ずれ量の平均値）の重み付けを小さくしているため、ずれ量の反映度を抑えた安定的な補正を行うことができる。
【００１７】
請求項４の発明では、補正値算出手段が、ピーク検出手段によって検出される所定数のピークのタイミングと、同期周波数に基づいて定められる所定数の同期タイミングとの各ずれ量を求めるずれ量算出手段と、ずれ量算出手段によって算出された所定数のずれ量の平均値を算出する平均値算出手段とを備えている。そして、平均値算出手段によって算出された平均値に対して所定の重み付けを反映して補正値を算出しており、所定のプリアンブル期間における後期期間の所定数を前期期間の所定数よりも大きく設定している。
所定のプリアンブル期間の前期期間については、ピークタイミングと同期周波数がずれやすく、安定度が低いため、ずれ量を早期に収束させることが求められる。これに対し、請求項４の発明によれば、ずれ量の平均値を算出するサンプル数を少なく抑えることができるため、各ずれ量を補正値に対して大きく反映させることができ、ピークタイミングに対する同期周波数のずれを早期に収束させやすくなる。
一方、所定のプリアンブル期間の後期となるにつれ、ピークタイミングと同期周波数とのずれの補正が進み、ずれ量が抑えられやすいため、安定性を重視した補正が求められる。これに対し、請求項４の発明では、後期期間において、ずれ量の平均値を算出するサンプル数を多くしているため、より安定的な補正を行うことができる。
【００１８】
請求項５の発明は、位相変化点が検出された後も、ずれ量算出手段により、ピーク検出手段によって検出される所定数のピークのタイミングと、同期周波数に基づいて定められる所定数の同期タイミングとの各ずれ量を求め、平均値算出手段により、その求められた所定数のずれ量の平均値を算出し、平均値算出手段によって算出された平均値に対して所定の重み付けを反映して補正値を算出している。
このようにすると、位相変化点の検出後において、ずれ量の平均値を反映したより適切な補正を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る無線タグリーダの電気的構成を概略的に例示するブロック図である。
【図２】図２は、デコード処理部の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。
【図３】図３は、フィルタ部、相関処理部等の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。
【図４】図４は、同期部の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。
【図５】図５は、相関処理部にて生成される相関波形信号を概略的に説明する説明図である。
【図６】図６は、デコード処理部で行われるデコードの流れを例示するフローチャートである。
【図７】図７は、図６のＳ９においてデコード部で行われるデコード処理の流れを例示するフローチャートである。
【図８】図８は、プリアンブル期間１の前期期間のピーク間検出値、同期周波数、ずれ量等を説明する説明図である。
【図９】図９は、プリアンブル期間１の後期期間のピーク間検出値、同期周波数、ずれ量等を説明する説明図である。
【図１０】図１０は、プリアンブル期間２のピーク間検出値、補正前の同期周波数、ずれ量、更新された同期周波数等を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
[第１実施形態]
以下、本発明の無線タグリーダを具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
（無線タグリーダの全体構成）
まず、図１を参照して第１実施形態に係る無線タグリーダの全体構成を概説する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る無線タグリーダの電気的構成を概略的に例示するブロック図である。図１に示すように、無線タグリーダ１は、ハードウェア的には例えば公知のＲＦＩＤリーダライタとして構成されており、後述する無線タグＴａに記録されたデータの読み取り、或いは無線タグＴａに対するデータの書き込みを行う構成をなしている。この無線タグリーダ１は、主として、制御部１０、送信回路２０、受信回路３０、アンテナ４０、サーキュレータ４１などによって構成されている。
【００２１】
制御部１０は、無線タグリーダ１の全体的制御を司るものであり、ＣＰＵやＦＰＧＡなどによって構成されている。この制御部１０には、送信回路２０に対して送信データを与える送信データ生成部１１や、受信回路３０からの二値化データを取得してデコードするデコード処理部１２などが設けられている。
【００２２】
送信回路２０は、周波数シンセサイザ２１、Ｄ／Ａコンバータ２２、ベースバンド帯フィルタ２３、変調器２４、ＲＦ帯フィルタ２５、パワーアンプ２６などによって構成されている。
【００２３】
周波数シンセサイザ２１は、所定周波数のキャリア（搬送波）が出力される構成をなしている。また、Ｄ／Ａコンバータ２２は、制御部１０の送信データ生成部１１にて生成された送信データ（デジタル信号）をアナログ信号に変換することで、ベースバンド信号を生成している。ベースバンド帯フィルタ２３は、所定のベースバンド帯域に制限する帯域制限フィルタ（アナログフィルタ）として構成されており、Ｄ／Ａコンバータ２２から出力される信号のうち、所定のベースバンド帯域から外れた信号部分を制限している。
【００２４】
変調器２４は、ベースバンド帯フィルタ２３から出力されるベースバンド信号を周波数シンセサイザ２１からの発振信号によって変調し、被変調信号（ＲＦ信号）に変換している。ＲＦ帯フィルタ２５は、変調器２４から出力される信号の帯域を所定のＲＦ帯域に制限する帯域制限フィルタとして構成されており、変調器２４から出力される信号のうち、所定のＲＦ帯域から外れた信号部分を制限している。
【００２５】
パワーアンプ２６は、入力信号（変調器２４によって変調され、ＲＦ帯フィルタ２５から出力された被変調信号）を所定のゲインで増幅している。このパワーアンプ２６から出力されるＲＦ帯の信号がサーキュレータ４１及びアンテナ４０を介して送信電波として出力されるようになっている。
【００２６】
一方、受信回路３０は、ＲＦ帯フィルタ３１、復調器３３、ベースバンド帯フィルタ３４ａ、３４ｂ、Ａ／Ｄコンバータ３５ａ、３５ｂなどによって構成されている。
【００２７】
ＲＦ帯フィルタ３１は、所定のＲＦ帯域に制限する帯域制限フィルタとして構成されており、アンテナ４０及びサーキュレータ４１を介して入力される受信信号のうち、所定のＲＦ帯から外れた信号部分を制限している。また、復調器３３は例えば直交復調器として構成されており、ＲＦ帯フィルタ３１から出力された信号を周波数シンセサイザ２１から分配された無変調搬送波（基準信号）に基づいて同相成分と直交成分とを抽出し、Ｉ信号とＱ信号とに変換している。
【００２８】
また、ベースバンド帯フィルタ３４ａ、３４ｂは、いずれも所定のベースバンド信号の帯域に制限する帯域制限フィルタとして構成されており、それぞれ、復調器３３で変換されたＩ信号、Ｑ信号に対して、所定のベースバンド帯域から外れた信号部分を制限している。また、これらベースバンド帯フィルタ３４ａ、３４ｂからのＩ信号、Ｑ信号の出力がそれぞれＡ／Ｄコンバータ３５ａ、３５ｂにおいてデジタル信号に変換され、デコード処理部１２に入力されるようになっている。
【００２９】
本実施形態では、制御部１０及び送信回路２０が「送信手段」の一例に相当し、アンテナ４０を介してデータ信号を送信するように機能する。また、制御部１０及び受信回路３０が「受信手段」の一例に相当し、アンテナ４０を介してデータ信号に対する応答信号を受信するように機能する。
【００３０】
なお、制御部１０には、図示しない入力キーや液晶表示器などからなる表示部なども接続されている。更に、制御部１０にはＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリなどの半導体メモリも設けられており各種情報を記憶できるようになっている。
【００３１】
（デコード処理部の構成）
次に、デコード処理部１２について詳述する。
図２は、デコード処理部１２の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。また、図３は、フィルタ部、相関処理部等の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。更に、図４は、同期部の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。
【００３２】
デコード処理部１２は、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array）などによって構成されており、主として、フィルタ部５１、相関処理部５２、ピーク検出部５３、同期部５４、デコード部５５とを備えている。
【００３３】
図３に示すように、フィルタ部５１は、ローパスフィルタ５１ａ，５１ｂから構成されている。ローパスフィルタ３１ａは、ＡＤコンバータ３５ａから出力されたＩ信号に含まれるノイズを除去する。また、ローパスフィルタ５１ｂは、ＡＤコンバータ３５ｂから出力されたＱ信号に含まれるノイズを除去する。
【００３４】
相関処理部５２は、フィルタ部５１のローパスフィルタ５１ａ、５１ｂからそれぞれ出力されたＩ信号とＱ信号とを合成した後に、予め設定しておいた相関パターンを当該ＩＱ合成波形信号に乗算することにより、相関関数を用いたマッチング処理を行うことで波形を変換して相関波形信号を生成した後に、デコード部３３に出力する。その結果、Ｉ信号とＱ信号とを合成した合成波形信号は、正弦波形に近似した信号から三角波形に近似した信号（図３、図５参照）に変換される。この相関処理部５２では、例えば、前記合成波形信号のサンプリング値と所定の波形パターン（相関パターン）を有する基準データとの相関値を算出し、これら相関値の信号として相関波形信号を得ており、相関値の設定方法や相関波形信号の生成方法は公知の方法（例えば特開２００８−１９３５７６号公報、特開１５４１７８号公報）を用いることができる。
本実施形態では、相関処理部４２は「相関処理手段」の一例に相当し、無線タグからの応答信号に対して相関関数を用いたマッチング処理を行うことで相関波形信号を生成するように機能する。
【００３５】
ピーク検出部は、相関処理部３２にて生成された相関波形信号のピークを検出する部分であり、図５に示すように各山のピーク位置を検出し得る構成をなしている。なお、ピーク検出部５３は「ピーク検出手段」の一例に相当し、相関処理部５２によって生成された相関波形信号のピークを検出するように機能する。
【００３６】
同期部５４は、相関処理部４２にて生成された相関波形信号と同期をとるための同期タイミングを生成する部分であり、具体的には、図４に示すように、位相比較部６１、データバッファ部６２、平均値処理部６３、補正値調整部６４、同期タイミング生成部６５、パラメータ制御部６６、位相変化点検出部６７、所定周期検出部６８、同期タイミングバッファ部６９などによって構成されている。
【００３７】
このうち、位相比較部６１は、相関ピーク値と同期タイミングとを比較し、その差（ずれ量）の値を取得する部分である。なお、本実施形態では、位相比較部６１が「ずれ量算出手段」の一例に相当し、ピーク検出部５３によって検出される所定数のピークのタイミングと、同期タイミング生成部６５で設定される所定数の同期タイミングとの各ずれ量（各ピークに対応する各同期タイミングのずれ量）を求めるように機能する。
【００３８】
また、データバッファ部６２は、位相比較部６１にて生成された相関ピーク値と同期タイミングと差（ずれ量）を記憶する部分である。本実施形態では、少なくともパラメータ制御部６６で設定されたｎ個分の直近のデータが格納されている。
【００３９】
また、平均値処理部６３は、位相比較部６１で生成された（ずれ量）に基づいてずれ量の平均値を算出する部分である。この平均値処理部６３では、パラメータ制御部６６で設定された個数（ｎ）分の直近のずれ量のデータをデータバッファ部６２から取得し、このｎ個分のずれ量のデータの平均値を求めている。なお本実施形態では、平均値処理部６３が「平均値算出手段」の一例に相当し、ずれ量算出手段によって算出された所定数ｎのずれ量の平均値を算出するように機能する。
【００４０】
パラメータ制御部６６は、各種パラメータを制御する部分であり、上述のように、データバッファ部６２にて記憶される「ずれ量」の直近の数ｎ（データ数）を定めている。また、パラメータ制御部６６は、上述のように平均値処理部６３で平均値の生成に用いられる標本数ｎ（ずれ量のサンプル数）も設定しており、平均値処理部６３は、このずれ量のサンプル数ｎ個（所定数）についてのずれ量の平均値を算出している。また、パラメータ制御部６６は、補正値調整部６４で用いる重み付けの値ｍも設定しており、補正値調整部６４は、このパラメータ制御部６６で設定される重み付けの値ｍに基づいて補正値を生成している。なお、補正値の具体的な生成方法は後述する。
【００４１】
位相変化点検出部６７は、相関処理部５２で生成された相関波形信号の位相変化点を検出する部分である。
ここで、相関処理部３２から出力される相関波形信号について説明する。図５は、相関処理部３２から出力された相関波形信号を示す説明図である。本実施形態では、無線タグＴａから、応答信号として、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）に所定位相の連続信号が出力され、所定のプリアンブル期間の経過後に連続信号から位相を変化させるように応答信号が出力されるようになっている。具体的には、図５に示す相関波形信号のプリアンブル期間１において、受信側での同期タイミングを取るため短い波形データ０が連続するようになっており、その期間が経過したときに、長い波形データ１（位相変化点）が表れるようになっている。更に、その後のプリアンブル期間２では、フレーム同期を取るため長い波形データ１（位相変化点）と短い波形データ０とが含まれており、予め決まったパターンのデータとして構成されている。
【００４２】
位相変化点検出部６７は、上記のような位相変化点を検出しており、この位相変化点を検出したときに、パラメータ制御部６６などに検出信号を出力している。位相変化点検出部６７は「位相変化点検出手段」の一例に相当し、相関波形信号における所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）経過後の位相変化点を検出するように機能する。
【００４３】
所定周期検出部６８は、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）において、周期が所定周期（例えば２０周期）に達したか否かを判断する部分であり、達した場合には、パラメータ制御部６６に対して検出信号を出力している。
【００４４】
補正値調整部６４は、平均値処理部６３で生成された平均値（ずれ量の平均値）と、パラメータ制御部６６で設定された重み付けの値ｍに基づいて補正値を調整する部分である。この補正値調整部６４は、「補正値算出手段」の一例に相当し、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）、及び位相変化点が検出された後（プリアンブル期間２）において、ピーク検出部５３によって検出される相関波形信号のピークのタイミングと、同期周波数に応じて定まる同期タイミングとに基づいて補正値を算出するように機能する。
【００４５】
同期タイミング生成部６５は、補正値調整部６４によって生成された補正値に基づいて同期周波数を求め、同期タイミングを決定する部分である。また、同期タイミングバッファ部６９は、同期タイミング生成部６５で生成された同期タイミングを一時的に格納する部分である。
【００４６】
本実施形態では、同期タイミング生成部６５及び同期タイミングバッファ６９が「同期周波数設定手段」の一例に相当し、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）、及び当該所定のプリアンブル期間の後に位相変化点検出部６７によって位相変化点が検出された後（即ちプリアンブル期間２）において、相関波形信号に対する同期タイミングの基準となる同期周波数を設定するように機能する。また、同期タイミング生成部６５及び同期タイミングバッファ６９は「更新手段」の一例にも相当し、少なくともプリアンブル期間１後の位相変化点が検出された後（即ち、プリアンブル期間２）において、補正値調整部６４によって算出された補正値に基づいて、既に設定されている同期周波数を更新するように機能する（具体的には、後述するＳ８の処理にて更新を行っている）。
【００４７】
デコード部５５は、同期タイミング生成部６５で設定された同期タイミングで相関波形信号を参照し、その参照結果に基づいて波形に重畳されているデータを解読する。このデコード部５５は「デコード手段」の一例に相当し、少なくともプリアンブル期間１後の位相変化点が検出された後に、更新手段によって更新される同期周波数に応じた同期タイミングで相関波形信号を参照し、その参照結果に基づいてデコードするように機能する。
【００４８】
（デコード処理部での処理内容）
次に、デコード処理部１２でのデコードについて説明する。
図５は、相関処理部５２にて生成される相関波形信号を概略的に説明する説明図である。図６は、デコード処理部で行われるデコードの流れを例示するフローチャートである。図７は、図６のＳ９においてデコード部で行われるデコード処理の流れを例示するフローチャートである。図８は、プリアンブル期間１の前期期間のピーク間検出値、同期周波数、ずれ量等を説明する説明図である。図９は、プリアンブル期間１の後期期間のピーク間検出値、同期周波数、ずれ量等を説明する説明図である。図１０は、プリアンブル期間２のピーク間検出値、補正前の同期周波数、ずれ量、更新された同期周波数等を説明する説明図である。
【００４９】
デコード処理部１２では、上述のように相関処理部５２にて相関波形信号が生成され、ピーク検出部５３によってこの相関波形信号のピーク位置が検出される。このとき、同期部５４の位相比較部６１において、相関波形信号のピーク値（相関ピーク値）と同期タイミングとが比較され（具体的にはピーク値間の周期と同期周波数とが比較され）、その周期の差（ずれ量）が算出される。例えば、図５に例示するように、最初に検出されたピーク間の１周期が「７０」であり、同期タイミング生成部６５での同期周波数の初期値が「６４」である場合、ずれ量が６（７０−６４＝６）と算出される。
【００５０】
なお、本実施形態では、相関波形信号について予め設定された所定時間毎（例えば一定の短時間毎）にサンプリングを行っており、以下では、そのサンプリング数を周期として表わしている。従って、周期が「７０」であれば、７０回のサンプリングに相当する時間ということになる。
【００５１】
Ｓ１の後には、所定周期検出部６８により、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）の開始後、所定周期（例えば２０周期）経過しているか否かが判断される。所定周期経過していない場合とは、即ち、図５に示すプリアンブル期間１の前期期間（所定周期経過するまでの期間）であるということであり、このような場合、所定周期検出部６８から検出信号は出力されず、パラメータ制御部６６は、データバッファ部６２でのバッファ数及び平均値処理部６３での平均値算出の標本数であるｎの値を「２」に設定している。そして、この場合、Ｓ２でＮｏと判断され、Ｓ１５では、データバッファ部６２にて２つ分のデータ（ずれ量のデータ）が記憶され、Ｓ１６では、その格納された２つ分のデータの平均値が算出される。なお、本実施形態では、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）の開始後、所定周期（例えば２０周期）経過した時点を「所定の時間」としている。
【００５２】
上記平均値の算出について具体的に説明すると、図８のように、初回のピーク間期間Ａ１の場合には、データバッファ部に２つ分のデータがバッファできず、この場合、Ｓ１５では例外的に１つ分のデータ（即ちＳＰ１−Ｔ１）が格納され、Ｓ１６では、このデータそのもの（即ちＳＰ１−Ｔ１）が平均値として用いられる。一方、２番目のピーク間期間Ａ２となると、データバッファ部６２には、その２番目のピーク間期間Ａ２のずれ量のデータ（即ちＳＰ２−Ｔ２）と、１つ前のピーク間期間Ａ１のずれ量のデータ（即ちＳＰ１−Ｔ１）とが記憶されているため、Ｓ１６では、これらずれ量の平均値、即ち、（（ＳＰ１−Ｔ１）＋（ＳＰ２−Ｔ２））／２が算出される。また、３番目のピーク間期間Ａ３となったときも同様であり、この場合、データバッファ部６２には、その３番目のピーク間期間Ａ３のずれ量のデータ（即ちＳＰ３−Ｔ３）と、１つ前のピーク間期間Ａ２のずれ量のデータ（即ちＳＰ２−Ｔ２）とが記憶されているため、Ｓ１６では、これらずれ量の平均値、即ち、（（ＳＰ２−Ｔ２）＋（ＳＰ３−Ｔ３））／２が算出される。このように、各ピーク間期間の経過毎に、Ｓ１６では、そのピーク間期間のずれ量と一つ前のピーク間期間のずれ量との平均値が算出されることになる。
【００５３】
Ｓ１６でずれ量の平均値が算出された後には、補正値調整部６４にて補正値が算出される（Ｓ１７）。補正値調整部６４では、Ｓ１６において平均値処理部６３で算出された平均値（ずれ量の平均値）に対してパラメータ制御部で設定された重み付けを掛け合わせ、得られた値を補正値として決定する。なお、パラメータ制御部６６では、所定周期検出部６８から検出信号が出力されておらず、位相変化点検出部６７から検出信号が出力されていない場合（即ち、Ｓ２でＮｏとなる場合）、重み付けを所定の第１の値（図６では１／２）に設定している。
【００５４】
例えば、図６のように重み付けが１／２で設定される場合、上記のように２番目のピーク間期間Ａ２においてずれ量の平均値が（（ＳＰ１−Ｔ１）＋（ＳＰ２−Ｔ２））／２と算出されたときには、これに１／２を掛け合わせた値、（（ＳＰ１−Ｔ１）＋（ＳＰ２−Ｔ２））／４が補正値として決定されることになる。
【００５５】
更に補正値調整部６４では、Ｓ１７で算出された補正値が許容範囲に入っていない場合に、用いる補正値を一定値に飽和させている（Ｓ１８）。具体的には、Ｓ１７で算出された補正値が＋２を超える場合には、補正値を＋２とし、Ｓ１７で算出された補正値が−２未満の場合には、補正値を−２としている。Ｓ１７で算出された補正値が＋２以下であり且つ−２以上である場合には、Ｓ１７で算出された補正値を用いている。
【００５６】
そして、現在（Ｓ１９の処理前）設定されている同期周波数に上記補正値を加えた値を次のピーク間期間の同期周波数として設定する。例えば、２番目のピーク間期間Ａ２では現在の同期周波数がＴ２であり、そのピーク間期間Ａ２で算出された補正値が、（（ＳＰ１−Ｔ１）＋（ＳＰ２−Ｔ２））／４であるため、Ｓ１７で算出された補正値が＋２以下であり且つ−２以上である場合にはＴ２にその補正値を加えた値、即ち、Ｔ２＋（（ＳＰ１−Ｔ１）＋（ＳＰ２−Ｔ２））／４を次のピーク間期間Ａ３の同期周波数として決定する。なお、（（ＳＰ１−Ｔ１）＋（ＳＰ２−Ｔ２））／４が＋２を超える場合には、Ｔ３は、Ｔ２＋２となり、（（ＳＰ１−Ｔ１）＋（ＳＰ２−Ｔ２））／４が−２未満である場合には、Ｔ３は、Ｔ２−２となる。
【００５７】
このようにして、次の期間の同期周波数Ｔ３が得られた後には、３番目のピーク間期間Ａ３においてこの補正された同期周波数Ｔ３が用いられ。このピーク間期間Ａ３では、上記のようにして生成された同期周波数Ｔ３が用いられると共に、データバッファ部６２において２つのずれ量（即ち、「ＳＰ３−Ｔ３」、「ＳＰ２−Ｔ２」）が格納され（Ｓ１５），平均値処理部にて、それら２つ分の平均値、即ち、（（ＳＰ２−Ｔ２）＋（ＳＰ３−Ｔ３））／２が算出されることになる。そして、上記期間Ａ２と同様に、この平均値に１／２を掛け合わせて重み付けをした値、即ち、（（ＳＰ２−Ｔ２）＋（ＳＰ３−Ｔ３））／４が補正値として算出される（Ｓ１７）。なお、この場合も、Ｓ１７で算出された補正値、即ち、（（ＳＰ２−Ｔ２）＋（ＳＰ３−Ｔ３））／４が許容範囲（−２以上＋２以下）に入っていない場合に一定値に飽和される（Ｓ１８）。そして、Ｔ３に上記補正値を加えた値、即ち、Ｔ３＋（（ＳＰ２−Ｔ２）＋（ＳＰ３−Ｔ３））／４を次のピーク間期間４の同期周波数として決定する。なお、（（ＳＰ２−Ｔ２）＋（ＳＰ３−Ｔ３））／４が＋２を超える場合には、Ｔ４は、Ｔ３＋２となり、（（ＳＰ２−Ｔ２）＋（ＳＰ３−Ｔ３））／４が−２未満である場合には、Ｔ４は、Ｔ３−２となる。
【００５８】
次に、Ｓ２でＹｅｓとなる場合（即ち、所定周期を経過している場合）について説明する。所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）の開始後、所定周期経過している場合とは、即ち、図５に示すプリアンブル期間１の後期期間（所定周期経過した後の期間）であり、この場合、所定周期検出部６８から検出信号が出力され、パラメータ制御部６６は、データバッファ部６２でのバッファ数及び平均値処理部６３での平均値算出の標本数であるｎの値を「４」に設定する。この場合、Ｓ２でＹｅｓと判断され、位相変化点が検出されるまではＳ３でＮｏと判断される。そして、Ｓ１１では、データバッファ部６２にて４つ分のデータ（ずれ量のデータ）が記憶され、Ｓ１２では、その記憶された４つ分のデータの平均値が算出される。
【００５９】
上記平均値の算出について具体的に説明すると、例えば、４番目のピーク間期間Ｂ４となった場合、データバッファ部６２には、その４番目のピーク間期間Ｂ４のずれ量のデータ（即ちＳＱ４−Ｕ４）と、これより前３つのピーク間期間Ｂ１〜Ｂ３のずれ量のデータ（即ちＳＱ１−Ｕ１、ＳＱ２−Ｕ２、ＳＱ３−Ｕ３））が記憶されているため、Ｓ１２では、これらずれ量の平均値、即ち、（（ＳＱ１−Ｕ１）＋（ＳＱ２−Ｕ２）＋（ＳＱ３−Ｕ３）＋（ＳＱ４−Ｕ４））／４が算出される。また、５番目のピーク間期間Ｂ５となった場合も同様であり、データバッファ部６２には、その５番目のピーク間期間Ｂ５のずれ量のデータ（即ちＳＱ５−Ｕ５）と、これより前３つのピーク間期間Ｂ２〜Ｂ４のずれ量のデータ（即ちＳＱ２−Ｕ２、ＳＱ３−Ｕ３、ＳＱ４−Ｕ４））が記憶されているため、Ｓ１２では、これらずれ量の平均値、即ち、（（ＳＱ２−Ｕ２）＋（ＳＱ３−Ｕ３）＋（ＳＱ４−Ｕ４）＋（ＳＱ５−Ｕ５））／４が算出される。
【００６０】
このように、各ピーク間期間の経過時には、Ｓ１２では、そのピーク間期間のずれ量と前３つのピーク間期間のずれ量との平均値が算出されることになる。なお、ここでは、４番目のピーク間期間Ｂ４の経過時の例を説明したが、３番目以前のピーク間期間Ｂ１〜Ｂ３のときには、当該後期期間で４つ分のずれ量のデータを確保できなくなる。この場合には、前期期間分も含めて４つ分のずれ量のデータをバッファし、これに基づいて平均値を算出してもよく、例外的に少ない数（例えば３番目のピーク間期間Ｂ３であれば３つ）のずれ量のデータをバッファしてこれに基づいて平均値を算出してもよい。
【００６１】
Ｓ１２でずれ量の平均値が算出された後には、補正値調整部６４にて補正値が算出される（Ｓ１３）。この場合も、補正値調整部６４では、平均値処理部６３で算出された平均値（ずれ量の平均値）に対してパラメータ制御部で設定された重み付けを掛け合わせ、得られた値を補正値として決定する。なお、パラメータ制御部６６では、所定周期検出部６８から検出信号が出力されており、位相変化点検出部６７から検出信号が出力されていない場合（即ち、Ｓ２でＹｅｓ、Ｓ３でＮｏとなる場合）、重み付けを所定の第２の値（図６では１／８）に設定している。
【００６２】
例えば、図６のように重み付けが１／８で設定される場合、上記のように４番目のピーク間期間Ｂ４においてずれ量の平均値が（（ＳＱ１−Ｕ１）＋（ＳＱ２−Ｕ２）＋（ＳＱ３−Ｕ３）＋（ＳＱ４−Ｕ４））／４と算出されたときには、これに１／８を掛け合わせた値、（（ＳＱ１−Ｕ１）＋（ＳＱ２−Ｕ２）＋（ＳＱ３−Ｕ３）＋（ＳＱ４−Ｕ４））／３２が補正値として決定されることになる。
【００６３】
更に補正値調整部６４では、Ｓ１３で算出された補正値が許容範囲に入っていない場合に一定値に飽和させている（Ｓ１４）。具体的には、Ｓ１３で算出された補正値が＋１を超える場合には、補正値を＋１とし、Ｓ１３で算出された算出された補正値が−１未満の場合には、補正値を−１としている。
【００６４】
そして、現在（Ｓ１９実行前）の同期周波数に補正値を加えた値が次のピーク間期間の同期周波数として設定される（Ｓ１９）。例えば、４番目のピーク間期間Ｂ４では現在の同期周波数がＵ４であり、そのピーク間期間Ｂ４に基づいて算出された補正値は、（（ＳＱ１−Ｕ１）＋（ＳＱ２−Ｕ２）＋（ＳＱ３−Ｕ３）＋（ＳＱ４−Ｕ４））／３２であるため、現在の同期周波数Ｕ４にその補正値を加えた値、即ち、Ｕ４＋（（ＳＱ１−Ｕ１）＋（ＳＱ２−Ｕ２）＋（ＳＱ３−Ｕ３）＋（ＳＱ４−Ｕ４））／３２が次のピーク間期間Ｂ５の同期周波数として設定される。なお、（（ＳＱ１−Ｕ１）＋（ＳＱ２−Ｕ２）＋（ＳＱ３−Ｕ３）＋（ＳＱ４−Ｕ４））／３２が＋１を超える場合には、Ｕ５は、Ｕ４＋２となり、（（ＳＱ１−Ｕ１）＋（ＳＱ２−Ｕ２）＋（ＳＱ３−Ｕ３）＋（ＳＱ４−Ｕ４））／３２が−１未満である場合には、Ｕ５は、Ｕ４−２となる。
【００６５】
次に、Ｓ３でＹｅｓとなる場合について説明する。Ｓ３でＹｅｓとなる場合とは、即ち、プリアンブル期間１が終わり、位相変化点が検出された場合である。この場合、所定周期検出部６８及び位相変化点検出部６７からそれぞれ検出信号が出力され、パラメータ制御部６６は、データバッファ部６２でのバッファ数及び平均値処理部６３での平均値算出の標本数であるｎの値を「４」に設定する。この場合、Ｓ２でＹｅｓと判断されると共に、Ｓ３でもＹｅｓと判断される。
【００６６】
Ｓ３でＹｅｓとなると、Ｓ４では、同期周波数（同期タイミングを特定するための値）を直前の値（即ち、Ｓ３でＹｅｓとなる前の一番新しい直近の値）に設定する。例えば、プリアンブル期間１の終了後に最初に用いられる同期周波数Ｖ１（図１０）については、プリアンブル期間１で最後に設定されていた同期周波数（即ち、位相変化点の検出時に同期タイミングバッファ部６９に格納されている最新の同期周波数）に設定される。
【００６７】
そして、Ｓ４では、データバッファ部６２にて４つ分のデータ（ずれ量のデータ）がバッファされ（Ｓ５）、Ｓ６では、そのバッファされた４つ分のデータの平均値が算出される。
【００６８】
上記平均値の算出について具体的に説明すると、例えば、４番目のピーク間期間Ｃ４となった場合、データバッファ部６２には、その４番目のピーク間期間Ｃ４のずれ量のデータ（即ちＳＲ４−Ｖ４）と、これより前３つのピーク間期間Ｃ１〜Ｃ３のずれ量のデータ（即ちＳＲ１−Ｖ１、ＳＲ２−Ｖ２、ＳＲ３−Ｖ３））が記憶されているため、Ｓ６では、これらずれ量の平均値、即ち、（（ＳＲ１−Ｖ１）＋（ＳＲ２−Ｖ２）＋（ＳＲ３−Ｖ３）＋（ＳＲ４−Ｖ４））／４が算出される。また、５番目のピーク間期間Ｃ５となった場合も同様であり、データバッファ部６２には、その５番目のピーク間期間Ｃ５のずれ量のデータ（即ちＳＲ５−Ｖ５）と、これより前３つのピーク間期間Ｃ２〜Ｃ４のずれ量のデータ（即ちＳＲ２−Ｖ２、ＳＲ３−Ｖ３、ＳＲ４−Ｖ４））が記憶されているため、Ｓ５では、これらずれ量の平均値、即ち、（（ＳＲ２−Ｖ２）＋（ＳＲ３−Ｖ３）＋（ＳＲ４−Ｖ４）＋（ＳＲ５−Ｖ５））／４が算出される。このように、各ピーク間期間の経過時には、Ｓ６では、そのピーク間期間のずれ量と前３つのピーク間期間のずれ量との平均値が算出されることになる。
【００６９】
Ｓ６でずれ量の平均値が算出された後には、補正値調整部６４にて補正値が算出される（Ｓ７）。この場合も、補正値調整部６４では、平均値処理部６３で算出された平均値（ずれ量の平均値）に対してパラメータ制御部で設定された重み付けが掛け合わされ、得られた値が補正値として決定される。なお、パラメータ制御部６６では、所定周期検出部６８から検出信号が出力されており、位相変化点検出部６７からも検出信号が出力されている場合（即ち、Ｓ２でＹｅｓ、Ｓ３でＹｅｓとなる場合）、重み付けを所定の第３の値（図６では１／４）に設定している。
【００７０】
例えば、図６のように重み付けが１／４で設定される場合、上記のように４番目のピーク間期間Ｃ４においてずれ量の平均値が（（ＳＲ１−Ｖ１）＋（ＳＲ２−Ｖ２）＋（ＳＲ３−Ｖ３）＋（ＳＲ４−Ｖ４））／４と算出されたときには、Ｓ７ではこれに１／４を掛け合わせた値、（（ＳＲ１−Ｖ１）＋（ＳＲ２−Ｖ２）＋（ＳＲ３−Ｖ３）＋（ＳＲ４−Ｖ４））／１６が補正値として決定されることになる。
【００７１】
更に補正値調整部６４では、Ｓ７で算出された補正値が許容範囲に入っていない場合に一定値に飽和させた上で、同期周波数を生成している。具体的には、Ｓ７で算出された補正値が＋１を超える場合には、補正値を＋１とし、Ｓ７で算出された補正値が−１未満の場合には、補正値を−１としている。そして、Ｓ４で同期タイミングバッファ部６９に保存されている同期周波数に対して最終的に得られた補正値を加えた値をデコードに用いる同期周波数として設定する（Ｓ８）。例えば、４番目のピーク間期間Ｃ４では現在の同期周波数がＶ４であり、そのピーク間期間Ｃ４で算出された補正値が、（（ＳＲ１−Ｖ１）＋（ＳＲ２−Ｖ２）＋（ＳＲ３−Ｖ３）＋（ＳＲ４−Ｖ４））／１６であるため、Ｖ４にその補正値を加えた値、即ち、Ｖ４＋（（ＳＲ１−Ｖ１）＋（ＳＲ２−Ｖ２）＋（ＳＲ３−Ｖ３）＋（ＳＲ４−Ｖ４））／３２をデコードに用いる同期周波数Ｖ５として決定する。なお、（（ＳＲ１−Ｖ１）＋（ＳＲ２−Ｖ２）＋（ＳＲ３−Ｖ３）＋（ＳＲ４−Ｖ４））／３２が＋１を超える場合には、Ｖ５は、Ｔ４＋１となり、（（ＳＲ１−Ｖ１）＋（ＳＲ２−Ｖ２）＋（ＳＲ３−Ｖ３）＋（ＳＲ４−Ｖ４））／３２が−２未満である場合には、Ｖ５は、Ｖ４−１となる。なお、この同期周波数Ｖ５は、同期タイミングバッファ部６９に格納され、後述するデコードに用いられることとなり、更に、次のピーク間期間Ｃ５でのずれ量算出、平均値算出に用いられることとなる。
【００７２】
このように同期周波数が設定された後には、Ｓ９においてデコード部に同期周波数が渡され、デコード処理が行われる。そして、データが終了するかエラーが発生しなければＳ１０においてＮｏと判断される。この場合には、Ｓ１以降の処理が繰り返されることとなる。一方、データが終了するかエラーが発生した場合には、Ｓ１０でＹｅｓとなり、デコード処理部１２での当該受信処理が終了する。
【００７３】
デコード部５５では、Ｓ９のデコード処理を例えば図７のような流れで行っている。このデコード処理では、Ｓ８で生成された同期周波数によって定まる同期タイミングで、受信波形（相関波形信号）をサンプリングし、そのサンプリング値が予め定められた閾値に照らしてＨ、０、Ｌのいずれに該当するかを判断している（Ｓ２０）。そして、このように、当該同期タイミングにおいてＳ２０で取得したデータに加え、過去に取得した前７回分のデータを併せて８個分のデータをバッファに格納し（Ｓ２１）、この８個分のデータをデコード判定表に照らしてデコードする（Ｓ２２）。そして、デコードしたビットデータを図示しない受信バッファに格納する（Ｓ２３）。
【００７４】
（第１実施形態の主な効果）
第１実施形態に係る無線タグリーダ１では、無線タグからの応答信号に対して相関関数を用いたマッチング処理を行うことで相関波形信号を生成する相関処理部５２と、相関処理部５２によって生成された相関波形信号のピークを検出するピーク検出部５３と、相関波形信号における所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）経過後の位相変化点を検出する位相変化点検出部６８とが設けられているため位相変化点の検出によってプリアンブル期間１の経過タイミングを把握できるようになる。
更に、少なくとも位相変化点検出部６８によって位相変化点が検出された後に、相関波形信号に対する同期タイミングの基準となる同期周波数を設定する同期タイミング生成部６５と、少なくとも位相変化点が検出された後に、ピーク検出部５３によって検出される相関波形信号のピークのタイミングと、同期タイミング生成部６５によって設定される同期周波数に応じて定まる同期タイミングとに基づいて補正値を算出（Ｓ７等）する補正値算出手段と、少なくとも位相変化点が検出された後に、補正値算出手段によって算出された補正値に基づいて同期タイミング生成部６５にて設定される同期周波数を更新（Ｓ８）する更新手段と、少なくとも位相変化点が検出された後に、更新手段によって更新される同期周波数に応じた同期タイミングで相関波形信号を参照し、その参照結果に基づいてデコード（Ｓ９）するデコード部５５とが設けられている。
このようにすると、Ｓ４〜Ｓ８のように位相変化点の検出後において、相関波形信号のピークの周期に対する同期周波数のずれを補正できるようになるため、同期がずれやすい位相変化後においても同期ずれを適切に補正することができ、同期を安定的に維持し易くなる。
【００７５】
また、本実施形態では、同期タイミング生成部６５が、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）において同期周波数を設定可能とされ、補正値調整部６４は、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）において、ピーク検出部５３によって検出される相関波形信号のピークのタイミングと、同期周波数に応じて定まる同期タイミングとに基づいて補正値を算出し（Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１７、Ｓ１８等）、更新手段は、所定のプリアンブル期間において、補正値調整部６４によって算出された補正値に基づいて同期タイミング生成部６５にて設定される同期周波数を更新している（Ｓ１９）。このようにすると、位相変化点よりも前の所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）においても同期ずれを適切に補正することができる。
更に、同期タイミング生成部６５は、位相変化点が検出された後の初期の同期周波数として、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）において更新手段によって更新されて得られた同期周波数に設定している。所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）において適切に補正されて生成された同期周波数を位相変化点検出後の初期の同期周波数として用いることができるため、位相変化点検出後の初期値がずれにくくなる。
【００７６】
また、本実施形態では、補正値調整部６４が、ピーク検出部５３によって検出される所定数のピークのタイミングと、同期周波数に基づいて定められる所定数の同期タイミングとの各ずれ量を求めるずれ量算出手段と、ずれ量算出手段によって算出された所定数のずれ量の平均値を算出する平均値処理部６３とを備えている。そして、平均値処理部６３によって算出された平均値に対して所定の重み付けを反映して補正値を算出しており、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）における所定の時間より後期期間の重み付けを所定の時間より前期期間の重み付けよりも低く設定している（Ｓ１３、Ｓ１７参照）。
所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）の前期期間については、ピークタイミングと同期周波数がずれやすく、安定度が低いため、ずれ量を早期に収束させることが求められる。これに対し、本実施形態によれば、補正値に対するずれ量（ずれ量の平均値）の重み付けを大きくすることで、ずれ量を補正値に大きく反映することができ、ピークタイミングに対する同期周波数のずれを早期に収束させやすくなる。
一方、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）の後期となるにつれ、ピークタイミングと同期周波数とのずれの補正が進み、ずれ量が抑えられやすいため、安定性を重視した補正が求められる。これに対し、本実施形態では、後期期間において、補正値に対するずれ量（ずれ量の平均値）の重み付けを小さくしているため、ずれ量の反映度を抑えた安定的な補正を行うことができる。
【００７７】
本実施形態では、補正値調整部６４が、ピーク検出部５３によって検出される所定数のピークのタイミングと、同期周波数に基づいて定められる所定数の同期タイミングとの各ずれ量を求めるずれ量算出手段と、ずれ量算出手段によって算出された所定数のずれ量の平均値を算出する平均値処理部６３とを備えている。そして、平均値処理部６３によって算出された平均値に対して所定の重み付けを反映して補正値を算出しており、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）における後期期間の所定数（平均値算出用の標本数）を前期期間の所定数（平均値算出用の標本数）よりも大きく設定している（Ｓ１１、Ｓ１５参照）。
所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）の前期期間については、ピークタイミングと同期周波数がずれやすく、安定度が低いため、ずれ量を早期に収束させることが求められる。これに対し、本実施形態によれば、ずれ量の平均値を算出するサンプル数を少なく抑えることができるため、各ずれ量を補正値に対して大きく反映させることができ、ピークタイミングに対する同期周波数のずれを早期に収束させやすくなる。
一方、所定のプリアンブル期間の後期となるにつれ、ピークタイミングと同期周波数とのずれの補正が進み、ずれ量が抑えられやすいため、安定性を重視した補正が求められる。これに対し、本実施形態では、後期期間において、ずれ量の平均値を算出するサンプル数を多くしているため、より安定的な補正を行うことができる。
【００７８】
本実施形態では、位相変化点が検出された後も、ずれ量算出手段により、ピーク検出部５３によって検出される所定数のピークのタイミングと、同期周波数に基づいて定められる所定数の同期タイミングとの各ずれ量を求め、平均値処理部６３により、その求められた所定数のずれ量の平均値を算出し、平均値処理部６３によって算出された平均値に対して所定の重み付けを反映して補正値を算出している。
このようにすると、位相変化点の検出後において、ずれ量の平均値を反映したより適切な補正を行うことができるようになる。
【符号の説明】
【００７９】
１…無線タグリーダ
１０…制御部（送信手段、受信手段）
２０…送信回路（送信手段）
３０…受信回路（受信手段）
４０…アンテナ
５２…相関処理部（相関処理手段）
５３…ピーク検出部（ピーク検出手段）
５５…デコード部（デコード手段）
６１…位相比較部（補正値算出手段、ずれ量算出手段）
６３…平均値処理部（補正値算出手段、平均値算出手段）
６４…補正値調整部（補正値算出手段）
６５…同期タイミング生成部（同期周波数設定手段、更新手段）
６８…位相変化点検出部（位相変化点検出手段）
Ｔａ…無線タグ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグリーダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から提供されている無線タグシステムでは、無線タグリーダから無線タグにデータ信号を送信し、その送信信号に対する無線タグからの応答信号（受信信号）を無線タグリーダが受信して読み取り又は書き込みを行っている。例えば、無線タグ側が電源を備えないパッシブタイプでは、無線タグからの応答信号は、無線タグリーダから供給される無変調信号を反射／終端制御してデータ変調することにより生成されるようになっている。
【０００３】
このような無線タグシステムの一例としては例えば特許文献１のような技術が提案されている。この特許文献１には、無線タグからの受信信号を受信して２値化データを生成する受信処理手段と、２値化データのパルス幅を計測する計測手段と、計測したパルス幅を予め定められた正規のパルス幅と比較する比較手段と、比較結果を出力する出力手段とを備え、２値化データから、パルス幅の最大値、最小値、平均値の少なくともいずれかを算出し、２値化データのパルス幅を正規のパルス幅と比較したときに所定の許容範囲を超える場合、そのパルス幅を分割又は合成することにより修正するパルス幅修正処理を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６０４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記無線タグシステムでは、一般の無線通信技術と比較して受信信号の同期がとりにくいという問題がある。例えば、一般の無線通信技術（例えば、移動体通信など）では、受信信号の周波数が決まっているため、その周波数に同期をとれば受信信号のデコードを容易に行うことができる。これに対し、無線タグの応答信号は、上述したように無線タグリーダから供給される無変調信号を反射／終端制御してデータ変調を行うことで生成されるので、周波数のずれが大きくなる。そのため、無線タグを読み取る無線タグリーダでは、無線タグからの応答信号の周波数ズレを包含するように、周波数に一定幅をもたせて同期をとらなければならず、同期がとりにくいことから応答信号のデコードが難しくなってしまう。
【０００６】
特許文献１では、無線タグからの応答信号によって生成された２値化信号のパルス幅を修正する技術が開示されているが、上述のような応答信号の周波数のズレが考慮されていないため、応答信号の周波数のズレに起因する同期不良の課題が依然として残り、その結果としてデコードができなくなる虞がある。
【０００７】
更に課題を掘り下げると、無線タグでは、所定のプリアンブル期間に所定位相の連続信号を出力し、所定のプリアンブル期間の経過後に連続信号から位相を変化させるように応答信号を出力する方式のものが用いられているが、この種の方式では、所定のプリアンブル期間経過後に位相が変化するため、より同期がとりにくくなってしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、無線タグからの応答信号の周波数がずれても同期を維持することができる無線タグリーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、アンテナと、前記アンテナを介してデータ信号を送信する送信手段と、前記アンテナを介して前記データ信号に対する応答信号を受信する受信手段と、所定のプリアンブル期間に所定位相の連続信号を出力し、前記所定のプリアンブル期間の経過後に前記連続信号から位相を変化させるように前記応答信号を出力する無線タグを読取可能な無線タグリーダであって、前記無線タグからの前記応答信号に対して相関関数を用いたマッチング処理を行うことで相関波形信号を生成する相関処理手段と、前記相関処理手段によって生成された前記相関波形信号のピークを検出するピーク検出手段と、前記相関波形信号における前記所定のプリアンブル期間経過後の位相変化点を検出する位相変化点検出手段と、少なくとも前記位相変化点検出手段によって前記位相変化点が検出された後に、前記相関波形信号に対する同期タイミングの基準となる同期周波数を設定する同期周波数設定手段と、少なくとも前記位相変化点が検出された後に、前記ピーク検出手段によって検出される前記相関波形信号のピークのタイミングと、前記同期周波数に応じて定まる前記同期タイミングとに基づいて補正値を算出する補正値算出手段と、少なくとも前記位相変化点が検出された後に、前記補正値算出手段によって算出された前記補正値に基づいて前記同期周波数設定手段にて設定される前記同期周波数を更新する更新手段と、少なくとも前記位相変化点が検出された後に、前記更新手段によって更新される前記同期周波数に応じた前記同期タイミングで前記相関波形信号を参照し、その参照結果に基づいてデコードするデコード手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の無線タグリーダにおいて、前記同期周波数設定手段が、前記所定のプリアンブル期間において前記同期周波数を設定可能とされ、前記補正値算出手段が、前記所定のプリアンブル期間において、前記ピーク検出手段によって検出される前記相関波形信号のピークのタイミングと、前記同期周波数に応じて定まる前記同期タイミングとに基づいて前記補正値を算出し、前記更新手段が、前記所定のプリアンブル期間において、前記補正値算出手段によって算出された前記補正値に基づいて前記同期周波数設定手段にて設定される前記同期周波数を更新しており、更に、前記同期周波数設定手段が、前記位相変化点が検出された後の初期の前記同期周波数として、前記所定のプリアンブル期間において前記更新手段によって更新されて得られた前記同期周波数に設定することを特徴としている。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の無線タグリーダにおいて、前記補正値算出手段が、前記ピーク検出手段によって検出される所定数のピークのタイミングと、前記同期周波数に基づいて定められる前記所定数の前記同期タイミングとの各ずれ量を求めるずれ量算出手段と、前記ずれ量算出手段によって算出された前記所定数の前記ずれ量の平均値を算出する平均値算出手段とを備え、前記平均値算出手段によって算出された前記平均値に対して所定の重み付けを反映して前記補正値を算出しており、前記所定のプリアンブル期間における所定の時間より後期期間の前記重み付けを前記所定の時間より前期期間の前記重み付けよりも低く設定していることを特徴としている。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の無線タグリーダにおいて、前記補正値算出手段が、前記ピーク検出手段によって検出される所定数のピークのタイミングと、前記同期周波数に基づいて定められる前記所定数の前記同期タイミングとの各ずれ量を求めるずれ量算出手段と、前記ずれ量算出手段によって算出された前記所定数の前記ずれ量の平均値を算出する平均値算出手段とを備え、前記平均値算出手段によって算出された前記平均値に対して所定の重み付けを反映して前記補正値を算出しており、前記所定のプリアンブル期間における所定の時間より後期期間の前記所定数を前記所定の時間より前期期間の前記所定数よりも大きく設定していることを特徴としている。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項３又は請求項４に記載の無線タグリーダにおいて、前記補正値算出手段は、前記位相変化点が検出された後も、前記ずれ量算出手段により、前記ピーク検出手段によって検出される前記所定数のピークのタイミングと、前記同期周波数に基づいて定められる前記所定数の前記同期タイミングとの各ずれ量を求め、前記平均値算出手段により、その求められた前記所定数の前記ずれ量の平均値を算出し、前記平均値算出手段によって算出された前記平均値に対して前記所定の重み付けを反映して前記補正値を算出することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明では、無線タグからの応答信号に対して相関関数を用いたマッチング処理を行うことで相関波形信号を生成する相関処理手段と、相関処理手段によって生成された相関波形信号のピークを検出するピーク検出手段と、相関波形信号における所定のプリアンブル期間経過後の位相変化点を検出する位相変化点検出手段とが設けられているため位相変化点の検出によってプリアンブル期間の経過タイミングを把握できるようになる。
更に、少なくとも位相変化点検出手段によって位相変化点が検出された後に、相関波形信号に対する同期タイミングの基準となる同期周波数を設定する同期周波数設定手段と、少なくとも位相変化点が検出された後に、ピーク検出手段によって検出される相関波形信号のピークのタイミングと、同期周波数に応じて定まる同期タイミングとに基づいて補正値を算出する補正値算出手段と、少なくとも位相変化点が検出された後に、補正値算出手段によって算出された補正値に基づいて同期周波数設定手段にて設定される同期周波数を更新する更新手段と、少なくとも位相変化点が検出された後に、更新手段によって更新される同期周波数に応じた同期タイミングで相関波形信号を参照し、その参照結果に基づいてデコードするデコード手段とが設けられている。
このようにすると、位相変化点の検出後において、相関波形信号のピークの周期に対する同期周波数のずれを補正できるようになるため、同期がずれやすい位相変化後においても同期ずれを適切に補正することができ、同期を安定的に維持し易くなる。
【００１５】
請求項２の発明では、同期周波数設定手段が、所定のプリアンブル期間において同期周波数を設定可能とされ、補正値算出手段は、所定のプリアンブル期間において、ピーク検出手段によって検出される相関波形信号のピークのタイミングと、同期周波数に応じて定まる同期タイミングとに基づいて補正値を算出し、更新手段は、所定のプリアンブル期間において、補正値算出手段によって算出された補正値に基づいて同期周波数設定手段にて設定される同期周波数を更新している。このようにすると、位相変化点よりも前の所定のプリアンブル期間においても同期ずれを適切に補正することができる。
更に、同期周波数設定手段は、位相変化点が検出された後の初期の同期周波数として、所定のプリアンブル期間において更新手段によって更新されて得られた同期周波数に設定している。所定のプリアンブル期間において適切に補正されて生成された同期周波数を位相変化点検出後の初期の同期周波数として用いることができるため、位相変化点検出後の初期値がずれにくくなる。
【００１６】
請求項３の発明では、補正値算出手段が、ピーク検出手段によって検出される所定数のピークのタイミングと、同期周波数に基づいて定められる所定数の同期タイミングとの各ずれ量を求めるずれ量算出手段と、ずれ量算出手段によって算出された所定数のずれ量の平均値を算出する平均値算出手段とを備えている。そして、平均値算出手段によって算出された平均値に対して所定の重み付けを反映して補正値を算出しており、所定のプリアンブル期間における所定の時間より後期期間の重み付けを所定の時間より前期期間の重み付けよりも低く設定している。
所定のプリアンブル期間の前期期間については、ピークタイミングと同期周波数がずれやすく、安定度が低いため、ずれ量を早期に収束させることが求められる。これに対し、請求項３の発明によれば、補正値に対するずれ量（ずれ量の平均値）の重み付けを大きくすることで、ずれ量を補正値に大きく反映することができ、ピークタイミングに対する同期周波数のずれを早期に収束させやすくなる。
一方、所定のプリアンブル期間の後期となるにつれ、ピークタイミングと同期周波数とのずれの補正が進み、ずれ量が抑えられやすいため、安定性を重視した補正が求められる。これに対し、請求項３の発明では、後期期間において、補正値に対するずれ量（ずれ量の平均値）の重み付けを小さくしているため、ずれ量の反映度を抑えた安定的な補正を行うことができる。
【００１７】
請求項４の発明では、補正値算出手段が、ピーク検出手段によって検出される所定数のピークのタイミングと、同期周波数に基づいて定められる所定数の同期タイミングとの各ずれ量を求めるずれ量算出手段と、ずれ量算出手段によって算出された所定数のずれ量の平均値を算出する平均値算出手段とを備えている。そして、平均値算出手段によって算出された平均値に対して所定の重み付けを反映して補正値を算出しており、所定のプリアンブル期間における後期期間の所定数を前期期間の所定数よりも大きく設定している。
所定のプリアンブル期間の前期期間については、ピークタイミングと同期周波数がずれやすく、安定度が低いため、ずれ量を早期に収束させることが求められる。これに対し、請求項４の発明によれば、ずれ量の平均値を算出するサンプル数を少なく抑えることができるため、各ずれ量を補正値に対して大きく反映させることができ、ピークタイミングに対する同期周波数のずれを早期に収束させやすくなる。
一方、所定のプリアンブル期間の後期となるにつれ、ピークタイミングと同期周波数とのずれの補正が進み、ずれ量が抑えられやすいため、安定性を重視した補正が求められる。これに対し、請求項４の発明では、後期期間において、ずれ量の平均値を算出するサンプル数を多くしているため、より安定的な補正を行うことができる。
【００１８】
請求項５の発明は、位相変化点が検出された後も、ずれ量算出手段により、ピーク検出手段によって検出される所定数のピークのタイミングと、同期周波数に基づいて定められる所定数の同期タイミングとの各ずれ量を求め、平均値算出手段により、その求められた所定数のずれ量の平均値を算出し、平均値算出手段によって算出された平均値に対して所定の重み付けを反映して補正値を算出している。
このようにすると、位相変化点の検出後において、ずれ量の平均値を反映したより適切な補正を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る無線タグリーダの電気的構成を概略的に例示するブロック図である。
【図２】図２は、デコード処理部の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。
【図３】図３は、フィルタ部、相関処理部等の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。
【図４】図４は、同期部の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。
【図５】図５は、相関処理部にて生成される相関波形信号を概略的に説明する説明図である。
【図６】図６は、デコード処理部で行われるデコードの流れを例示するフローチャートである。
【図７】図７は、図６のＳ９においてデコード部で行われるデコード処理の流れを例示するフローチャートである。
【図８】図８は、プリアンブル期間１の前期期間のピーク間検出値、同期周波数、ずれ量等を説明する説明図である。
【図９】図９は、プリアンブル期間１の後期期間のピーク間検出値、同期周波数、ずれ量等を説明する説明図である。
【図１０】図１０は、プリアンブル期間２のピーク間検出値、補正前の同期周波数、ずれ量、更新された同期周波数等を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
[第１実施形態]
以下、本発明の無線タグリーダを具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
（無線タグリーダの全体構成）
まず、図１を参照して第１実施形態に係る無線タグリーダの全体構成を概説する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る無線タグリーダの電気的構成を概略的に例示するブロック図である。図１に示すように、無線タグリーダ１は、ハードウェア的には例えば公知のＲＦＩＤリーダライタとして構成されており、後述する無線タグＴａに記録されたデータの読み取り、或いは無線タグＴａに対するデータの書き込みを行う構成をなしている。この無線タグリーダ１は、主として、制御部１０、送信回路２０、受信回路３０、アンテナ４０、サーキュレータ４１などによって構成されている。
【００２１】
制御部１０は、無線タグリーダ１の全体的制御を司るものであり、ＣＰＵやＦＰＧＡなどによって構成されている。この制御部１０には、送信回路２０に対して送信データを与える送信データ生成部１１や、受信回路３０からの二値化データを取得してデコードするデコード処理部１２などが設けられている。
【００２２】
送信回路２０は、周波数シンセサイザ２１、Ｄ／Ａコンバータ２２、ベースバンド帯フィルタ２３、変調器２４、ＲＦ帯フィルタ２５、パワーアンプ２６などによって構成されている。
【００２３】
周波数シンセサイザ２１は、所定周波数のキャリア（搬送波）が出力される構成をなしている。また、Ｄ／Ａコンバータ２２は、制御部１０の送信データ生成部１１にて生成された送信データ（デジタル信号）をアナログ信号に変換することで、ベースバンド信号を生成している。ベースバンド帯フィルタ２３は、所定のベースバンド帯域に制限する帯域制限フィルタ（アナログフィルタ）として構成されており、Ｄ／Ａコンバータ２２から出力される信号のうち、所定のベースバンド帯域から外れた信号部分を制限している。
【００２４】
変調器２４は、ベースバンド帯フィルタ２３から出力されるベースバンド信号を周波数シンセサイザ２１からの発振信号によって変調し、被変調信号（ＲＦ信号）に変換している。ＲＦ帯フィルタ２５は、変調器２４から出力される信号の帯域を所定のＲＦ帯域に制限する帯域制限フィルタとして構成されており、変調器２４から出力される信号のうち、所定のＲＦ帯域から外れた信号部分を制限している。
【００２５】
パワーアンプ２６は、入力信号（変調器２４によって変調され、ＲＦ帯フィルタ２５から出力された被変調信号）を所定のゲインで増幅している。このパワーアンプ２６から出力されるＲＦ帯の信号がサーキュレータ４１及びアンテナ４０を介して送信電波として出力されるようになっている。
【００２６】
一方、受信回路３０は、ＲＦ帯フィルタ３１、復調器３３、ベースバンド帯フィルタ３４ａ、３４ｂ、Ａ／Ｄコンバータ３５ａ、３５ｂなどによって構成されている。
【００２７】
ＲＦ帯フィルタ３１は、所定のＲＦ帯域に制限する帯域制限フィルタとして構成されており、アンテナ４０及びサーキュレータ４１を介して入力される受信信号のうち、所定のＲＦ帯から外れた信号部分を制限している。また、復調器３３は例えば直交復調器として構成されており、ＲＦ帯フィルタ３１から出力された信号を周波数シンセサイザ２１から分配された無変調搬送波（基準信号）に基づいて同相成分と直交成分とを抽出し、Ｉ信号とＱ信号とに変換している。
【００２８】
また、ベースバンド帯フィルタ３４ａ、３４ｂは、いずれも所定のベースバンド信号の帯域に制限する帯域制限フィルタとして構成されており、それぞれ、復調器３３で変換されたＩ信号、Ｑ信号に対して、所定のベースバンド帯域から外れた信号部分を制限している。また、これらベースバンド帯フィルタ３４ａ、３４ｂからのＩ信号、Ｑ信号の出力がそれぞれＡ／Ｄコンバータ３５ａ、３５ｂにおいてデジタル信号に変換され、デコード処理部１２に入力されるようになっている。
【００２９】
本実施形態では、制御部１０及び送信回路２０が「送信手段」の一例に相当し、アンテナ４０を介してデータ信号を送信するように機能する。また、制御部１０及び受信回路３０が「受信手段」の一例に相当し、アンテナ４０を介してデータ信号に対する応答信号を受信するように機能する。
【００３０】
なお、制御部１０には、図示しない入力キーや液晶表示器などからなる表示部なども接続されている。更に、制御部１０にはＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリなどの半導体メモリも設けられており各種情報を記憶できるようになっている。
【００３１】
（デコード処理部の構成）
次に、デコード処理部１２について詳述する。
図２は、デコード処理部１２の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。また、図３は、フィルタ部、相関処理部等の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。更に、図４は、同期部の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。
【００３２】
デコード処理部１２は、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array）などによって構成されており、主として、フィルタ部５１、相関処理部５２、ピーク検出部５３、同期部５４、デコード部５５とを備えている。
【００３３】
図３に示すように、フィルタ部５１は、ローパスフィルタ５１ａ，５１ｂから構成されている。ローパスフィルタ３１ａは、ＡＤコンバータ３５ａから出力されたＩ信号に含まれるノイズを除去する。また、ローパスフィルタ５１ｂは、ＡＤコンバータ３５ｂから出力されたＱ信号に含まれるノイズを除去する。
【００３４】
相関処理部５２は、フィルタ部５１のローパスフィルタ５１ａ、５１ｂからそれぞれ出力されたＩ信号とＱ信号とを合成した後に、予め設定しておいた相関パターンを当該ＩＱ合成波形信号に乗算することにより、相関関数を用いたマッチング処理を行うことで波形を変換して相関波形信号を生成した後に、デコード部３３に出力する。その結果、Ｉ信号とＱ信号とを合成した合成波形信号は、正弦波形に近似した信号から三角波形に近似した信号（図３、図５参照）に変換される。この相関処理部５２では、例えば、前記合成波形信号のサンプリング値と所定の波形パターン（相関パターン）を有する基準データとの相関値を算出し、これら相関値の信号として相関波形信号を得ており、相関値の設定方法や相関波形信号の生成方法は公知の方法（例えば特開２００８−１９３５７６号公報、特開１５４１７８号公報）を用いることができる。
本実施形態では、相関処理部４２は「相関処理手段」の一例に相当し、無線タグからの応答信号に対して相関関数を用いたマッチング処理を行うことで相関波形信号を生成するように機能する。
【００３５】
ピーク検出部は、相関処理部３２にて生成された相関波形信号のピークを検出する部分であり、図５に示すように各山のピーク位置を検出し得る構成をなしている。なお、ピーク検出部５３は「ピーク検出手段」の一例に相当し、相関処理部５２によって生成された相関波形信号のピークを検出するように機能する。
【００３６】
同期部５４は、相関処理部４２にて生成された相関波形信号と同期をとるための同期タイミングを生成する部分であり、具体的には、図４に示すように、位相比較部６１、データバッファ部６２、平均値処理部６３、補正値調整部６４、同期タイミング生成部６５、パラメータ制御部６６、位相変化点検出部６７、所定周期検出部６８、同期タイミングバッファ部６９などによって構成されている。
【００３７】
このうち、位相比較部６１は、相関ピーク値と同期タイミングとを比較し、その差（ずれ量）の値を取得する部分である。なお、本実施形態では、位相比較部６１が「ずれ量算出手段」の一例に相当し、ピーク検出部５３によって検出される所定数のピークのタイミングと、同期タイミング生成部６５で設定される所定数の同期タイミングとの各ずれ量（各ピークに対応する各同期タイミングのずれ量）を求めるように機能する。
【００３８】
また、データバッファ部６２は、位相比較部６１にて生成された相関ピーク値と同期タイミングと差（ずれ量）を記憶する部分である。本実施形態では、少なくともパラメータ制御部６６で設定されたｎ個分の直近のデータが格納されている。
【００３９】
また、平均値処理部６３は、位相比較部６１で生成された（ずれ量）に基づいてずれ量の平均値を算出する部分である。この平均値処理部６３では、パラメータ制御部６６で設定された個数（ｎ）分の直近のずれ量のデータをデータバッファ部６２から取得し、このｎ個分のずれ量のデータの平均値を求めている。なお本実施形態では、平均値処理部６３が「平均値算出手段」の一例に相当し、ずれ量算出手段によって算出された所定数ｎのずれ量の平均値を算出するように機能する。
【００４０】
パラメータ制御部６６は、各種パラメータを制御する部分であり、上述のように、データバッファ部６２にて記憶される「ずれ量」の直近の数ｎ（データ数）を定めている。また、パラメータ制御部６６は、上述のように平均値処理部６３で平均値の生成に用いられる標本数ｎ（ずれ量のサンプル数）も設定しており、平均値処理部６３は、このずれ量のサンプル数ｎ個（所定数）についてのずれ量の平均値を算出している。また、パラメータ制御部６６は、補正値調整部６４で用いる重み付けの値ｍも設定しており、補正値調整部６４は、このパラメータ制御部６６で設定される重み付けの値ｍに基づいて補正値を生成している。なお、補正値の具体的な生成方法は後述する。
【００４１】
位相変化点検出部６７は、相関処理部５２で生成された相関波形信号の位相変化点を検出する部分である。
ここで、相関処理部３２から出力される相関波形信号について説明する。図５は、相関処理部３２から出力された相関波形信号を示す説明図である。本実施形態では、無線タグＴａから、応答信号として、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）に所定位相の連続信号が出力され、所定のプリアンブル期間の経過後に連続信号から位相を変化させるように応答信号が出力されるようになっている。具体的には、図５に示す相関波形信号のプリアンブル期間１において、受信側での同期タイミングを取るため短い波形データ０が連続するようになっており、その期間が経過したときに、長い波形データ１（位相変化点）が表れるようになっている。更に、その後のプリアンブル期間２では、フレーム同期を取るため長い波形データ１（位相変化点）と短い波形データ０とが含まれており、予め決まったパターンのデータとして構成されている。
【００４２】
位相変化点検出部６７は、上記のような位相変化点を検出しており、この位相変化点を検出したときに、パラメータ制御部６６などに検出信号を出力している。位相変化点検出部６７は「位相変化点検出手段」の一例に相当し、相関波形信号における所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）経過後の位相変化点を検出するように機能する。
【００４３】
所定周期検出部６８は、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）において、周期が所定周期（例えば２０周期）に達したか否かを判断する部分であり、達した場合には、パラメータ制御部６６に対して検出信号を出力している。
【００４４】
補正値調整部６４は、平均値処理部６３で生成された平均値（ずれ量の平均値）と、パラメータ制御部６６で設定された重み付けの値ｍに基づいて補正値を調整する部分である。この補正値調整部６４は、「補正値算出手段」の一例に相当し、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）、及び位相変化点が検出された後（プリアンブル期間２）において、ピーク検出部５３によって検出される相関波形信号のピークのタイミングと、同期周波数に応じて定まる同期タイミングとに基づいて補正値を算出するように機能する。
【００４５】
同期タイミング生成部６５は、補正値調整部６４によって生成された補正値に基づいて同期周波数を求め、同期タイミングを決定する部分である。また、同期タイミングバッファ部６９は、同期タイミング生成部６５で生成された同期タイミングを一時的に格納する部分である。
【００４６】
本実施形態では、同期タイミング生成部６５及び同期タイミングバッファ６９が「同期周波数設定手段」の一例に相当し、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）、及び当該所定のプリアンブル期間の後に位相変化点検出部６７によって位相変化点が検出された後（即ちプリアンブル期間２）において、相関波形信号に対する同期タイミングの基準となる同期周波数を設定するように機能する。また、同期タイミング生成部６５及び同期タイミングバッファ６９は「更新手段」の一例にも相当し、少なくともプリアンブル期間１後の位相変化点が検出された後（即ち、プリアンブル期間２）において、補正値調整部６４によって算出された補正値に基づいて、既に設定されている同期周波数を更新するように機能する（具体的には、後述するＳ８の処理にて更新を行っている）。
【００４７】
デコード部５５は、同期タイミング生成部６５で設定された同期タイミングで相関波形信号を参照し、その参照結果に基づいて波形に重畳されているデータを解読する。このデコード部５５は「デコード手段」の一例に相当し、少なくともプリアンブル期間１後の位相変化点が検出された後に、更新手段によって更新される同期周波数に応じた同期タイミングで相関波形信号を参照し、その参照結果に基づいてデコードするように機能する。
【００４８】
（デコード処理部での処理内容）
次に、デコード処理部１２でのデコードについて説明する。
図５は、相関処理部５２にて生成される相関波形信号を概略的に説明する説明図である。図６は、デコード処理部で行われるデコードの流れを例示するフローチャートである。図７は、図６のＳ９においてデコード部で行われるデコード処理の流れを例示するフローチャートである。図８は、プリアンブル期間１の前期期間のピーク間検出値、同期周波数、ずれ量等を説明する説明図である。図９は、プリアンブル期間１の後期期間のピーク間検出値、同期周波数、ずれ量等を説明する説明図である。図１０は、プリアンブル期間２のピーク間検出値、補正前の同期周波数、ずれ量、更新された同期周波数等を説明する説明図である。
【００４９】
デコード処理部１２では、上述のように相関処理部５２にて相関波形信号が生成され、ピーク検出部５３によってこの相関波形信号のピーク位置が検出される。このとき、同期部５４の位相比較部６１において、相関波形信号のピーク値（相関ピーク値）と同期タイミングとが比較され（具体的にはピーク値間の周期と同期周波数とが比較され）、その周期の差（ずれ量）が算出される。例えば、図５に例示するように、最初に検出されたピーク間の１周期が「７０」であり、同期タイミング生成部６５での同期周波数の初期値が「６４」である場合、ずれ量が６（７０−６４＝６）と算出される。
【００５０】
なお、本実施形態では、相関波形信号について予め設定された所定時間毎（例えば一定の短時間毎）にサンプリングを行っており、以下では、そのサンプリング数を周期として表わしている。従って、周期が「７０」であれば、７０回のサンプリングに相当する時間ということになる。
【００５１】
Ｓ１の後には、所定周期検出部６８により、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）の開始後、所定周期（例えば２０周期）経過しているか否かが判断される。所定周期経過していない場合とは、即ち、図５に示すプリアンブル期間１の前期期間（所定周期経過するまでの期間）であるということであり、このような場合、所定周期検出部６８から検出信号は出力されず、パラメータ制御部６６は、データバッファ部６２でのバッファ数及び平均値処理部６３での平均値算出の標本数であるｎの値を「２」に設定している。そして、この場合、Ｓ２でＮｏと判断され、Ｓ１５では、データバッファ部６２にて２つ分のデータ（ずれ量のデータ）が記憶され、Ｓ１６では、その格納された２つ分のデータの平均値が算出される。なお、本実施形態では、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）の開始後、所定周期（例えば２０周期）経過した時点を「所定の時間」としている。
【００５２】
上記平均値の算出について具体的に説明すると、図８のように、初回のピーク間期間Ａ１の場合には、データバッファ部に２つ分のデータがバッファできず、この場合、Ｓ１５では例外的に１つ分のデータ（即ちＳＰ１−Ｔ１）が格納され、Ｓ１６では、このデータそのもの（即ちＳＰ１−Ｔ１）が平均値として用いられる。一方、２番目のピーク間期間Ａ２となると、データバッファ部６２には、その２番目のピーク間期間Ａ２のずれ量のデータ（即ちＳＰ２−Ｔ２）と、１つ前のピーク間期間Ａ１のずれ量のデータ（即ちＳＰ１−Ｔ１）とが記憶されているため、Ｓ１６では、これらずれ量の平均値、即ち、（（ＳＰ１−Ｔ１）＋（ＳＰ２−Ｔ２））／２が算出される。また、３番目のピーク間期間Ａ３となったときも同様であり、この場合、データバッファ部６２には、その３番目のピーク間期間Ａ３のずれ量のデータ（即ちＳＰ３−Ｔ３）と、１つ前のピーク間期間Ａ２のずれ量のデータ（即ちＳＰ２−Ｔ２）とが記憶されているため、Ｓ１６では、これらずれ量の平均値、即ち、（（ＳＰ２−Ｔ２）＋（ＳＰ３−Ｔ３））／２が算出される。このように、各ピーク間期間の経過毎に、Ｓ１６では、そのピーク間期間のずれ量と一つ前のピーク間期間のずれ量との平均値が算出されることになる。
【００５３】
Ｓ１６でずれ量の平均値が算出された後には、補正値調整部６４にて補正値が算出される（Ｓ１７）。補正値調整部６４では、Ｓ１６において平均値処理部６３で算出された平均値（ずれ量の平均値）に対してパラメータ制御部で設定された重み付けを掛け合わせ、得られた値を補正値として決定する。なお、パラメータ制御部６６では、所定周期検出部６８から検出信号が出力されておらず、位相変化点検出部６７から検出信号が出力されていない場合（即ち、Ｓ２でＮｏとなる場合）、重み付けを所定の第１の値（図６では１／２）に設定している。
【００５４】
例えば、図６のように重み付けが１／２で設定される場合、上記のように２番目のピーク間期間Ａ２においてずれ量の平均値が（（ＳＰ１−Ｔ１）＋（ＳＰ２−Ｔ２））／２と算出されたときには、これに１／２を掛け合わせた値、（（ＳＰ１−Ｔ１）＋（ＳＰ２−Ｔ２））／４が補正値として決定されることになる。
【００５５】
更に補正値調整部６４では、Ｓ１７で算出された補正値が許容範囲に入っていない場合に、用いる補正値を一定値に飽和させている（Ｓ１８）。具体的には、Ｓ１７で算出された補正値が＋２を超える場合には、補正値を＋２とし、Ｓ１７で算出された補正値が−２未満の場合には、補正値を−２としている。Ｓ１７で算出された補正値が＋２以下であり且つ−２以上である場合には、Ｓ１７で算出された補正値を用いている。
【００５６】
そして、現在（Ｓ１９の処理前）設定されている同期周波数に上記補正値を加えた値を次のピーク間期間の同期周波数として設定する。例えば、２番目のピーク間期間Ａ２では現在の同期周波数がＴ２であり、そのピーク間期間Ａ２で算出された補正値が、（（ＳＰ１−Ｔ１）＋（ＳＰ２−Ｔ２））／４であるため、Ｓ１７で算出された補正値が＋２以下であり且つ−２以上である場合にはＴ２にその補正値を加えた値、即ち、Ｔ２＋（（ＳＰ１−Ｔ１）＋（ＳＰ２−Ｔ２））／４を次のピーク間期間Ａ３の同期周波数として決定する。なお、（（ＳＰ１−Ｔ１）＋（ＳＰ２−Ｔ２））／４が＋２を超える場合には、Ｔ３は、Ｔ２＋２となり、（（ＳＰ１−Ｔ１）＋（ＳＰ２−Ｔ２））／４が−２未満である場合には、Ｔ３は、Ｔ２−２となる。
【００５７】
このようにして、次の期間の同期周波数Ｔ３が得られた後には、３番目のピーク間期間Ａ３においてこの補正された同期周波数Ｔ３が用いられ。このピーク間期間Ａ３では、上記のようにして生成された同期周波数Ｔ３が用いられると共に、データバッファ部６２において２つのずれ量（即ち、「ＳＰ３−Ｔ３」、「ＳＰ２−Ｔ２」）が格納され（Ｓ１５），平均値処理部にて、それら２つ分の平均値、即ち、（（ＳＰ２−Ｔ２）＋（ＳＰ３−Ｔ３））／２が算出されることになる。そして、上記期間Ａ２と同様に、この平均値に１／２を掛け合わせて重み付けをした値、即ち、（（ＳＰ２−Ｔ２）＋（ＳＰ３−Ｔ３））／４が補正値として算出される（Ｓ１７）。なお、この場合も、Ｓ１７で算出された補正値、即ち、（（ＳＰ２−Ｔ２）＋（ＳＰ３−Ｔ３））／４が許容範囲（−２以上＋２以下）に入っていない場合に一定値に飽和される（Ｓ１８）。そして、Ｔ３に上記補正値を加えた値、即ち、Ｔ３＋（（ＳＰ２−Ｔ２）＋（ＳＰ３−Ｔ３））／４を次のピーク間期間４の同期周波数として決定する。なお、（（ＳＰ２−Ｔ２）＋（ＳＰ３−Ｔ３））／４が＋２を超える場合には、Ｔ４は、Ｔ３＋２となり、（（ＳＰ２−Ｔ２）＋（ＳＰ３−Ｔ３））／４が−２未満である場合には、Ｔ４は、Ｔ３−２となる。
【００５８】
次に、Ｓ２でＹｅｓとなる場合（即ち、所定周期を経過している場合）について説明する。所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）の開始後、所定周期経過している場合とは、即ち、図５に示すプリアンブル期間１の後期期間（所定周期経過した後の期間）であり、この場合、所定周期検出部６８から検出信号が出力され、パラメータ制御部６６は、データバッファ部６２でのバッファ数及び平均値処理部６３での平均値算出の標本数であるｎの値を「４」に設定する。この場合、Ｓ２でＹｅｓと判断され、位相変化点が検出されるまではＳ３でＮｏと判断される。そして、Ｓ１１では、データバッファ部６２にて４つ分のデータ（ずれ量のデータ）が記憶され、Ｓ１２では、その記憶された４つ分のデータの平均値が算出される。
【００５９】
上記平均値の算出について具体的に説明すると、例えば、４番目のピーク間期間Ｂ４となった場合、データバッファ部６２には、その４番目のピーク間期間Ｂ４のずれ量のデータ（即ちＳＱ４−Ｕ４）と、これより前３つのピーク間期間Ｂ１〜Ｂ３のずれ量のデータ（即ちＳＱ１−Ｕ１、ＳＱ２−Ｕ２、ＳＱ３−Ｕ３））が記憶されているため、Ｓ１２では、これらずれ量の平均値、即ち、（（ＳＱ１−Ｕ１）＋（ＳＱ２−Ｕ２）＋（ＳＱ３−Ｕ３）＋（ＳＱ４−Ｕ４））／４が算出される。また、５番目のピーク間期間Ｂ５となった場合も同様であり、データバッファ部６２には、その５番目のピーク間期間Ｂ５のずれ量のデータ（即ちＳＱ５−Ｕ５）と、これより前３つのピーク間期間Ｂ２〜Ｂ４のずれ量のデータ（即ちＳＱ２−Ｕ２、ＳＱ３−Ｕ３、ＳＱ４−Ｕ４））が記憶されているため、Ｓ１２では、これらずれ量の平均値、即ち、（（ＳＱ２−Ｕ２）＋（ＳＱ３−Ｕ３）＋（ＳＱ４−Ｕ４）＋（ＳＱ５−Ｕ５））／４が算出される。
【００６０】
このように、各ピーク間期間の経過時には、Ｓ１２では、そのピーク間期間のずれ量と前３つのピーク間期間のずれ量との平均値が算出されることになる。なお、ここでは、４番目のピーク間期間Ｂ４の経過時の例を説明したが、３番目以前のピーク間期間Ｂ１〜Ｂ３のときには、当該後期期間で４つ分のずれ量のデータを確保できなくなる。この場合には、前期期間分も含めて４つ分のずれ量のデータをバッファし、これに基づいて平均値を算出してもよく、例外的に少ない数（例えば３番目のピーク間期間Ｂ３であれば３つ）のずれ量のデータをバッファしてこれに基づいて平均値を算出してもよい。
【００６１】
Ｓ１２でずれ量の平均値が算出された後には、補正値調整部６４にて補正値が算出される（Ｓ１３）。この場合も、補正値調整部６４では、平均値処理部６３で算出された平均値（ずれ量の平均値）に対してパラメータ制御部で設定された重み付けを掛け合わせ、得られた値を補正値として決定する。なお、パラメータ制御部６６では、所定周期検出部６８から検出信号が出力されており、位相変化点検出部６７から検出信号が出力されていない場合（即ち、Ｓ２でＹｅｓ、Ｓ３でＮｏとなる場合）、重み付けを所定の第２の値（図６では１／８）に設定している。
【００６２】
例えば、図６のように重み付けが１／８で設定される場合、上記のように４番目のピーク間期間Ｂ４においてずれ量の平均値が（（ＳＱ１−Ｕ１）＋（ＳＱ２−Ｕ２）＋（ＳＱ３−Ｕ３）＋（ＳＱ４−Ｕ４））／４と算出されたときには、これに１／８を掛け合わせた値、（（ＳＱ１−Ｕ１）＋（ＳＱ２−Ｕ２）＋（ＳＱ３−Ｕ３）＋（ＳＱ４−Ｕ４））／３２が補正値として決定されることになる。
【００６３】
更に補正値調整部６４では、Ｓ１３で算出された補正値が許容範囲に入っていない場合に一定値に飽和させている（Ｓ１４）。具体的には、Ｓ１３で算出された補正値が＋１を超える場合には、補正値を＋１とし、Ｓ１３で算出された算出された補正値が−１未満の場合には、補正値を−１としている。
【００６４】
そして、現在（Ｓ１９実行前）の同期周波数に補正値を加えた値が次のピーク間期間の同期周波数として設定される（Ｓ１９）。例えば、４番目のピーク間期間Ｂ４では現在の同期周波数がＵ４であり、そのピーク間期間Ｂ４に基づいて算出された補正値は、（（ＳＱ１−Ｕ１）＋（ＳＱ２−Ｕ２）＋（ＳＱ３−Ｕ３）＋（ＳＱ４−Ｕ４））／３２であるため、現在の同期周波数Ｕ４にその補正値を加えた値、即ち、Ｕ４＋（（ＳＱ１−Ｕ１）＋（ＳＱ２−Ｕ２）＋（ＳＱ３−Ｕ３）＋（ＳＱ４−Ｕ４））／３２が次のピーク間期間Ｂ５の同期周波数として設定される。なお、（（ＳＱ１−Ｕ１）＋（ＳＱ２−Ｕ２）＋（ＳＱ３−Ｕ３）＋（ＳＱ４−Ｕ４））／３２が＋１を超える場合には、Ｕ５は、Ｕ４＋２となり、（（ＳＱ１−Ｕ１）＋（ＳＱ２−Ｕ２）＋（ＳＱ３−Ｕ３）＋（ＳＱ４−Ｕ４））／３２が−１未満である場合には、Ｕ５は、Ｕ４−２となる。
【００６５】
次に、Ｓ３でＹｅｓとなる場合について説明する。Ｓ３でＹｅｓとなる場合とは、即ち、プリアンブル期間１が終わり、位相変化点が検出された場合である。この場合、所定周期検出部６８及び位相変化点検出部６７からそれぞれ検出信号が出力され、パラメータ制御部６６は、データバッファ部６２でのバッファ数及び平均値処理部６３での平均値算出の標本数であるｎの値を「４」に設定する。この場合、Ｓ２でＹｅｓと判断されると共に、Ｓ３でもＹｅｓと判断される。
【００６６】
Ｓ３でＹｅｓとなると、Ｓ４では、同期周波数（同期タイミングを特定するための値）を直前の値（即ち、Ｓ３でＹｅｓとなる前の一番新しい直近の値）に設定する。例えば、プリアンブル期間１の終了後に最初に用いられる同期周波数Ｖ１（図１０）については、プリアンブル期間１で最後に設定されていた同期周波数（即ち、位相変化点の検出時に同期タイミングバッファ部６９に格納されている最新の同期周波数）に設定される。
【００６７】
そして、Ｓ４では、データバッファ部６２にて４つ分のデータ（ずれ量のデータ）がバッファされ（Ｓ５）、Ｓ６では、そのバッファされた４つ分のデータの平均値が算出される。
【００６８】
上記平均値の算出について具体的に説明すると、例えば、４番目のピーク間期間Ｃ４となった場合、データバッファ部６２には、その４番目のピーク間期間Ｃ４のずれ量のデータ（即ちＳＲ４−Ｖ４）と、これより前３つのピーク間期間Ｃ１〜Ｃ３のずれ量のデータ（即ちＳＲ１−Ｖ１、ＳＲ２−Ｖ２、ＳＲ３−Ｖ３））が記憶されているため、Ｓ６では、これらずれ量の平均値、即ち、（（ＳＲ１−Ｖ１）＋（ＳＲ２−Ｖ２）＋（ＳＲ３−Ｖ３）＋（ＳＲ４−Ｖ４））／４が算出される。また、５番目のピーク間期間Ｃ５となった場合も同様であり、データバッファ部６２には、その５番目のピーク間期間Ｃ５のずれ量のデータ（即ちＳＲ５−Ｖ５）と、これより前３つのピーク間期間Ｃ２〜Ｃ４のずれ量のデータ（即ちＳＲ２−Ｖ２、ＳＲ３−Ｖ３、ＳＲ４−Ｖ４））が記憶されているため、Ｓ５では、これらずれ量の平均値、即ち、（（ＳＲ２−Ｖ２）＋（ＳＲ３−Ｖ３）＋（ＳＲ４−Ｖ４）＋（ＳＲ５−Ｖ５））／４が算出される。このように、各ピーク間期間の経過時には、Ｓ６では、そのピーク間期間のずれ量と前３つのピーク間期間のずれ量との平均値が算出されることになる。
【００６９】
Ｓ６でずれ量の平均値が算出された後には、補正値調整部６４にて補正値が算出される（Ｓ７）。この場合も、補正値調整部６４では、平均値処理部６３で算出された平均値（ずれ量の平均値）に対してパラメータ制御部で設定された重み付けが掛け合わされ、得られた値が補正値として決定される。なお、パラメータ制御部６６では、所定周期検出部６８から検出信号が出力されており、位相変化点検出部６７からも検出信号が出力されている場合（即ち、Ｓ２でＹｅｓ、Ｓ３でＹｅｓとなる場合）、重み付けを所定の第３の値（図６では１／４）に設定している。
【００７０】
例えば、図６のように重み付けが１／４で設定される場合、上記のように４番目のピーク間期間Ｃ４においてずれ量の平均値が（（ＳＲ１−Ｖ１）＋（ＳＲ２−Ｖ２）＋（ＳＲ３−Ｖ３）＋（ＳＲ４−Ｖ４））／４と算出されたときには、Ｓ７ではこれに１／４を掛け合わせた値、（（ＳＲ１−Ｖ１）＋（ＳＲ２−Ｖ２）＋（ＳＲ３−Ｖ３）＋（ＳＲ４−Ｖ４））／１６が補正値として決定されることになる。
【００７１】
更に補正値調整部６４では、Ｓ７で算出された補正値が許容範囲に入っていない場合に一定値に飽和させた上で、同期周波数を生成している。具体的には、Ｓ７で算出された補正値が＋１を超える場合には、補正値を＋１とし、Ｓ７で算出された補正値が−１未満の場合には、補正値を−１としている。そして、Ｓ４で同期タイミングバッファ部６９に保存されている同期周波数に対して最終的に得られた補正値を加えた値をデコードに用いる同期周波数として設定する（Ｓ８）。例えば、４番目のピーク間期間Ｃ４では現在の同期周波数がＶ４であり、そのピーク間期間Ｃ４で算出された補正値が、（（ＳＲ１−Ｖ１）＋（ＳＲ２−Ｖ２）＋（ＳＲ３−Ｖ３）＋（ＳＲ４−Ｖ４））／１６であるため、Ｖ４にその補正値を加えた値、即ち、Ｖ４＋（（ＳＲ１−Ｖ１）＋（ＳＲ２−Ｖ２）＋（ＳＲ３−Ｖ３）＋（ＳＲ４−Ｖ４））／３２をデコードに用いる同期周波数Ｖ５として決定する。なお、（（ＳＲ１−Ｖ１）＋（ＳＲ２−Ｖ２）＋（ＳＲ３−Ｖ３）＋（ＳＲ４−Ｖ４））／３２が＋１を超える場合には、Ｖ５は、Ｔ４＋１となり、（（ＳＲ１−Ｖ１）＋（ＳＲ２−Ｖ２）＋（ＳＲ３−Ｖ３）＋（ＳＲ４−Ｖ４））／３２が−２未満である場合には、Ｖ５は、Ｖ４−１となる。なお、この同期周波数Ｖ５は、同期タイミングバッファ部６９に格納され、後述するデコードに用いられることとなり、更に、次のピーク間期間Ｃ５でのずれ量算出、平均値算出に用いられることとなる。
【００７２】
このように同期周波数が設定された後には、Ｓ９においてデコード部に同期周波数が渡され、デコード処理が行われる。そして、データが終了するかエラーが発生しなければＳ１０においてＮｏと判断される。この場合には、Ｓ１以降の処理が繰り返されることとなる。一方、データが終了するかエラーが発生した場合には、Ｓ１０でＹｅｓとなり、デコード処理部１２での当該受信処理が終了する。
【００７３】
デコード部５５では、Ｓ９のデコード処理を例えば図７のような流れで行っている。このデコード処理では、Ｓ８で生成された同期周波数によって定まる同期タイミングで、受信波形（相関波形信号）をサンプリングし、そのサンプリング値が予め定められた閾値に照らしてＨ、０、Ｌのいずれに該当するかを判断している（Ｓ２０）。そして、このように、当該同期タイミングにおいてＳ２０で取得したデータに加え、過去に取得した前７回分のデータを併せて８個分のデータをバッファに格納し（Ｓ２１）、この８個分のデータをデコード判定表に照らしてデコードする（Ｓ２２）。そして、デコードしたビットデータを図示しない受信バッファに格納する（Ｓ２３）。
【００７４】
（第１実施形態の主な効果）
第１実施形態に係る無線タグリーダ１では、無線タグからの応答信号に対して相関関数を用いたマッチング処理を行うことで相関波形信号を生成する相関処理部５２と、相関処理部５２によって生成された相関波形信号のピークを検出するピーク検出部５３と、相関波形信号における所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）経過後の位相変化点を検出する位相変化点検出部６８とが設けられているため位相変化点の検出によってプリアンブル期間１の経過タイミングを把握できるようになる。
更に、少なくとも位相変化点検出部６８によって位相変化点が検出された後に、相関波形信号に対する同期タイミングの基準となる同期周波数を設定する同期タイミング生成部６５と、少なくとも位相変化点が検出された後に、ピーク検出部５３によって検出される相関波形信号のピークのタイミングと、同期タイミング生成部６５によって設定される同期周波数に応じて定まる同期タイミングとに基づいて補正値を算出（Ｓ７等）する補正値算出手段と、少なくとも位相変化点が検出された後に、補正値算出手段によって算出された補正値に基づいて同期タイミング生成部６５にて設定される同期周波数を更新（Ｓ８）する更新手段と、少なくとも位相変化点が検出された後に、更新手段によって更新される同期周波数に応じた同期タイミングで相関波形信号を参照し、その参照結果に基づいてデコード（Ｓ９）するデコード部５５とが設けられている。
このようにすると、Ｓ４〜Ｓ８のように位相変化点の検出後において、相関波形信号のピークの周期に対する同期周波数のずれを補正できるようになるため、同期がずれやすい位相変化後においても同期ずれを適切に補正することができ、同期を安定的に維持し易くなる。
【００７５】
また、本実施形態では、同期タイミング生成部６５が、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）において同期周波数を設定可能とされ、補正値調整部６４は、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）において、ピーク検出部５３によって検出される相関波形信号のピークのタイミングと、同期周波数に応じて定まる同期タイミングとに基づいて補正値を算出し（Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１７、Ｓ１８等）、更新手段は、所定のプリアンブル期間において、補正値調整部６４によって算出された補正値に基づいて同期タイミング生成部６５にて設定される同期周波数を更新している（Ｓ１９）。このようにすると、位相変化点よりも前の所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）においても同期ずれを適切に補正することができる。
更に、同期タイミング生成部６５は、位相変化点が検出された後の初期の同期周波数として、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）において更新手段によって更新されて得られた同期周波数に設定している。所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）において適切に補正されて生成された同期周波数を位相変化点検出後の初期の同期周波数として用いることができるため、位相変化点検出後の初期値がずれにくくなる。
【００７６】
また、本実施形態では、補正値調整部６４が、ピーク検出部５３によって検出される所定数のピークのタイミングと、同期周波数に基づいて定められる所定数の同期タイミングとの各ずれ量を求めるずれ量算出手段と、ずれ量算出手段によって算出された所定数のずれ量の平均値を算出する平均値処理部６３とを備えている。そして、平均値処理部６３によって算出された平均値に対して所定の重み付けを反映して補正値を算出しており、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）における所定の時間より後期期間の重み付けを所定の時間より前期期間の重み付けよりも低く設定している（Ｓ１３、Ｓ１７参照）。
所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）の前期期間については、ピークタイミングと同期周波数がずれやすく、安定度が低いため、ずれ量を早期に収束させることが求められる。これに対し、本実施形態によれば、補正値に対するずれ量（ずれ量の平均値）の重み付けを大きくすることで、ずれ量を補正値に大きく反映することができ、ピークタイミングに対する同期周波数のずれを早期に収束させやすくなる。
一方、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）の後期となるにつれ、ピークタイミングと同期周波数とのずれの補正が進み、ずれ量が抑えられやすいため、安定性を重視した補正が求められる。これに対し、本実施形態では、後期期間において、補正値に対するずれ量（ずれ量の平均値）の重み付けを小さくしているため、ずれ量の反映度を抑えた安定的な補正を行うことができる。
【００７７】
本実施形態では、補正値調整部６４が、ピーク検出部５３によって検出される所定数のピークのタイミングと、同期周波数に基づいて定められる所定数の同期タイミングとの各ずれ量を求めるずれ量算出手段と、ずれ量算出手段によって算出された所定数のずれ量の平均値を算出する平均値処理部６３とを備えている。そして、平均値処理部６３によって算出された平均値に対して所定の重み付けを反映して補正値を算出しており、所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）における後期期間の所定数（平均値算出用の標本数）を前期期間の所定数（平均値算出用の標本数）よりも大きく設定している（Ｓ１１、Ｓ１５参照）。
所定のプリアンブル期間（プリアンブル期間１）の前期期間については、ピークタイミングと同期周波数がずれやすく、安定度が低いため、ずれ量を早期に収束させることが求められる。これに対し、本実施形態によれば、ずれ量の平均値を算出するサンプル数を少なく抑えることができるため、各ずれ量を補正値に対して大きく反映させることができ、ピークタイミングに対する同期周波数のずれを早期に収束させやすくなる。
一方、所定のプリアンブル期間の後期となるにつれ、ピークタイミングと同期周波数とのずれの補正が進み、ずれ量が抑えられやすいため、安定性を重視した補正が求められる。これに対し、本実施形態では、後期期間において、ずれ量の平均値を算出するサンプル数を多くしているため、より安定的な補正を行うことができる。
【００７８】
本実施形態では、位相変化点が検出された後も、ずれ量算出手段により、ピーク検出部５３によって検出される所定数のピークのタイミングと、同期周波数に基づいて定められる所定数の同期タイミングとの各ずれ量を求め、平均値処理部６３により、その求められた所定数のずれ量の平均値を算出し、平均値処理部６３によって算出された平均値に対して所定の重み付けを反映して補正値を算出している。
このようにすると、位相変化点の検出後において、ずれ量の平均値を反映したより適切な補正を行うことができるようになる。
【符号の説明】
【００７９】
１…無線タグリーダ
１０…制御部（送信手段、受信手段）
２０…送信回路（送信手段）
３０…受信回路（受信手段）
４０…アンテナ
５２…相関処理部（相関処理手段）
５３…ピーク検出部（ピーク検出手段）
５５…デコード部（デコード手段）
６１…位相比較部（補正値算出手段、ずれ量算出手段）
６３…平均値処理部（補正値算出手段、平均値算出手段）
６４…補正値調整部（補正値算出手段）
６５…同期タイミング生成部（同期周波数設定手段、更新手段）
６８…位相変化点検出部（位相変化点検出手段）
Ｔａ…無線タグ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナと、
前記アンテナを介してデータ信号を送信する送信手段と、
前記アンテナを介して前記データ信号に対する応答信号を受信する受信手段と、
所定のプリアンブル期間に所定位相の連続信号を出力し、前記所定のプリアンブル期間の経過後に前記連続信号から位相を変化させるように前記応答信号を出力する無線タグを読取可能な無線タグリーダであって、
前記無線タグからの前記応答信号に対して相関関数を用いたマッチング処理を行うことで相関波形信号を生成する相関処理手段と、
前記相関処理手段によって生成された前記相関波形信号のピークを検出するピーク検出手段と、
前記相関波形信号における前記所定のプリアンブル期間経過後の位相変化点を検出する位相変化点検出手段と、
少なくとも前記位相変化点検出手段によって前記位相変化点が検出された後に、前記相関波形信号に対する同期タイミングの基準となる同期周波数を設定する同期周波数設定手段と、
少なくとも前記位相変化点が検出された後に、前記ピーク検出手段によって検出される前記相関波形信号のピークのタイミングと、前記同期周波数に応じて定まる前記同期タイミングとに基づいて補正値を算出する補正値算出手段と、
少なくとも前記位相変化点が検出された後に、前記補正値算出手段によって算出された前記補正値に基づいて前記同期周波数設定手段にて設定される前記同期周波数を更新する更新手段と、
少なくとも前記位相変化点が検出された後に、前記更新手段によって更新される前記同期周波数に応じた前記同期タイミングで前記相関波形信号を参照し、その参照結果に基づいてデコードするデコード手段と、
を備えたことを特徴とする無線タグリーダ。
【請求項２】
前記同期周波数設定手段は、前記所定のプリアンブル期間において前記同期周波数を設定可能とされ、
前記補正値算出手段は、前記所定のプリアンブル期間において、前記ピーク検出手段によって検出される前記相関波形信号のピークのタイミングと、前記同期周波数に応じて定まる前記同期タイミングとに基づいて前記補正値を算出し、
前記更新手段は、前記所定のプリアンブル期間において、前記補正値算出手段によって算出された前記補正値に基づいて前記同期周波数設定手段にて設定される前記同期周波数を更新しており、
更に、前記同期周波数設定手段は、前記位相変化点が検出された後の初期の前記同期周波数として、前記所定のプリアンブル期間において前記更新手段によって更新されて得られた前記同期周波数に設定することを特徴とする請求項１に記載の無線タグリーダ。
【請求項３】
前記補正値算出手段は、
前記ピーク検出手段によって検出される所定数のピークのタイミングと、前記同期周波数に基づいて定められる前記所定数の前記同期タイミングとの各ずれ量を求めるずれ量算出手段と、
前記ずれ量算出手段によって算出された前記所定数の前記ずれ量の平均値を算出する平均値算出手段とを備え、
前記平均値算出手段によって算出された前記平均値に対して所定の重み付けを反映して前記補正値を算出しており、
前記所定のプリアンブル期間における所定の時間より後期期間の前記重み付けを前記所定の時間より前期期間の前記重み付けよりも低く設定していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線タグリーダ。
【請求項４】
前記補正値算出手段は、
前記ピーク検出手段によって検出される所定数のピークのタイミングと、前記同期周波数に基づいて定められる前記所定数の前記同期タイミングとの各ずれ量を求めるずれ量算出手段と、
前記ずれ量算出手段によって算出された前記所定数の前記ずれ量の平均値を算出する平均値算出手段とを備え、
前記平均値算出手段によって算出された前記平均値に対して所定の重み付けを反映して前記補正値を算出しており、
前記所定のプリアンブル期間における所定の時間より後期期間の前記所定数を前期所定の時間より前期期間の前記所定数よりも大きく設定していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の無線タグリーダ。
【請求項５】
前記補正値算出手段は、前記位相変化点が検出された後も、
前記ずれ量算出手段により、前記ピーク検出手段によって検出される前記所定数のピークのタイミングと、前記同期周波数に基づいて定められる前記所定数の前記同期タイミングとの各ずれ量を求め、
前記平均値算出手段により、その求められた前記所定数の前記ずれ量の平均値を算出し、
前記平均値算出手段によって算出された前記平均値に対して前記所定の重み付けを反映して前記補正値を算出することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の無線タグリーダ。
【請求項１】
アンテナと、
前記アンテナを介してデータ信号を送信する送信手段と、
前記アンテナを介して前記データ信号に対する応答信号を受信する受信手段と、
所定のプリアンブル期間に所定位相の連続信号を出力し、前記所定のプリアンブル期間の経過後に前記連続信号から位相を変化させるように前記応答信号を出力する無線タグを読取可能な無線タグリーダであって、
前記無線タグからの前記応答信号に対して相関関数を用いたマッチング処理を行うことで相関波形信号を生成する相関処理手段と、
前記相関処理手段によって生成された前記相関波形信号のピークを検出するピーク検出手段と、
前記相関波形信号における前記所定のプリアンブル期間経過後の位相変化点を検出する位相変化点検出手段と、
少なくとも前記位相変化点検出手段によって前記位相変化点が検出された後に、前記相関波形信号に対する同期タイミングの基準となる同期周波数を設定する同期周波数設定手段と、
少なくとも前記位相変化点が検出された後に、前記ピーク検出手段によって検出される前記相関波形信号のピークのタイミングと、前記同期周波数に応じて定まる前記同期タイミングとに基づいて補正値を算出する補正値算出手段と、
少なくとも前記位相変化点が検出された後に、前記補正値算出手段によって算出された前記補正値に基づいて前記同期周波数設定手段にて設定される前記同期周波数を更新する更新手段と、
少なくとも前記位相変化点が検出された後に、前記更新手段によって更新される前記同期周波数に応じた前記同期タイミングで前記相関波形信号を参照し、その参照結果に基づいてデコードするデコード手段と、
を備えたことを特徴とする無線タグリーダ。
【請求項２】
前記同期周波数設定手段は、前記所定のプリアンブル期間において前記同期周波数を設定可能とされ、
前記補正値算出手段は、前記所定のプリアンブル期間において、前記ピーク検出手段によって検出される前記相関波形信号のピークのタイミングと、前記同期周波数に応じて定まる前記同期タイミングとに基づいて前記補正値を算出し、
前記更新手段は、前記所定のプリアンブル期間において、前記補正値算出手段によって算出された前記補正値に基づいて前記同期周波数設定手段にて設定される前記同期周波数を更新しており、
更に、前記同期周波数設定手段は、前記位相変化点が検出された後の初期の前記同期周波数として、前記所定のプリアンブル期間において前記更新手段によって更新されて得られた前記同期周波数に設定することを特徴とする請求項１に記載の無線タグリーダ。
【請求項３】
前記補正値算出手段は、
前記ピーク検出手段によって検出される所定数のピークのタイミングと、前記同期周波数に基づいて定められる前記所定数の前記同期タイミングとの各ずれ量を求めるずれ量算出手段と、
前記ずれ量算出手段によって算出された前記所定数の前記ずれ量の平均値を算出する平均値算出手段とを備え、
前記平均値算出手段によって算出された前記平均値に対して所定の重み付けを反映して前記補正値を算出しており、
前記所定のプリアンブル期間における所定の時間より後期期間の前記重み付けを前記所定の時間より前期期間の前記重み付けよりも低く設定していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線タグリーダ。
【請求項４】
前記補正値算出手段は、
前記ピーク検出手段によって検出される所定数のピークのタイミングと、前記同期周波数に基づいて定められる前記所定数の前記同期タイミングとの各ずれ量を求めるずれ量算出手段と、
前記ずれ量算出手段によって算出された前記所定数の前記ずれ量の平均値を算出する平均値算出手段とを備え、
前記平均値算出手段によって算出された前記平均値に対して所定の重み付けを反映して前記補正値を算出しており、
前記所定のプリアンブル期間における所定の時間より後期期間の前記所定数を前期所定の時間より前期期間の前記所定数よりも大きく設定していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の無線タグリーダ。
【請求項５】
前記補正値算出手段は、前記位相変化点が検出された後も、
前記ずれ量算出手段により、前記ピーク検出手段によって検出される前記所定数のピークのタイミングと、前記同期周波数に基づいて定められる前記所定数の前記同期タイミングとの各ずれ量を求め、
前記平均値算出手段により、その求められた前記所定数の前記ずれ量の平均値を算出し、
前記平均値算出手段によって算出された前記平均値に対して前記所定の重み付けを反映して前記補正値を算出することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の無線タグリーダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２０５２７２（Ｐ２０１１−２０５２７２Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６９１５０（Ｐ２０１０−６９１５０）
【出願日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
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