JP4577255B2

JP4577255B2 - 無線通信装置

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Publication number: JP4577255B2
Application number: JP2006102031A
Authority: JP
Inventors: 拓也永井; 勉大橋; 裕徳平田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2006-04-03
Filing date: 2006-04-03
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2026-04-03
Also published as: JP2007281592A

Description

本発明は、送信側からの回り込み信号を抑制するためのキャンセル回路を有する無線通信装置の改良に関する。

送信用アンテナから所定の送信信号を送信する送信部と、その送信信号に応じて返信される返信信号を受信用アンテナにより受信する受信部とを、有する無線通信装置が知られている。例えば、所定の情報が記憶された小型の無線タグ（応答器）から非接触にて情報の読み出しを行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムの無線タグ通信装置（質問器）がそれである。このＲＦＩＤシステムは、無線タグが汚れている場合や見えない位置に配置されている場合であっても無線タグ通信装置との通信によりその無線タグに記憶された情報を読み出すことが可能であることから、商品管理や検査工程等の様々な分野において実用が期待されている。

ところで、通常、上記無線タグ通信装置は、上記無線タグに向けて所定の送信信号（質問波）をアンテナから送信すると共に、その送信信号を受信した無線タグから返信される返信信号（応答波）をアンテナにより受信することでその無線タグとの間で情報の通信を行うが、その受信された返信信号に送信側からの強い回り込み信号（直接波）が混入して全体の受信信号強度が増大する場合がある。これにより、増幅器の許容入力強度を超えてしまうことから、受信信号を十分に増幅することができず、結果として無線タグからの返信信号成分を十分増幅することができないため、信号対雑音比が低下するという不具合があった。そこで、斯かる送信側からの回り込み信号を除去する技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載されたキャリア位相雑音抑圧回路がそれである。この技術によれば、受信信号のキャリア成分と周波数、信号強度が同じで逆位相のキャンセル信号を発生させ、そのキャンセル信号を受信信号に加算して受信回路に入力することで、信号対雑音比の大きな信号が得られ、受信感度を向上させることができるとされている。

特開平１０−６２５１８号公報

しかし、前述したような技術により受信信号に含まれる回り込み信号の除去を十分に行うためには、その受信信号及びキャンセル信号それぞれの信号強度を正確に検出する必要があるが、従来の回路ではそれらを好適に分離するのは困難であり、結果としてそれぞれの信号強度を正確に検出することができず、前記受信信号に含まれる回り込み信号を十分には除去できなかった。すなわち、受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を十分に除去し得る無線通信装置の開発が求められていた。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を十分に除去し得る無線通信装置を提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、送信用アンテナから送信される送信信号の搬送波成分を分配する分配部と、その分配部により分配される搬送波成分の振幅を制御する振幅制御部と、その分配部により分配される搬送波成分の位相を制御する位相制御部と、前記搬送波成分から前記振幅制御部及び位相制御部を介して生成されるキャンセル信号を受信用アンテナにより受信される受信信号に加算するキャンセル信号合成部とを、備えた無線通信装置であって、前記キャンセル信号合成部へのキャンセル信号の供給を選択的に抑制するキャンセル信号供給抑制部と、前記受信用アンテナから前記キャンセル信号合成部への受信信号入力端を選択的に終端させる受信信号終端部と、前記キャンセル信号、受信信号、又はそれらの合成信号の強度を検出する信号強度検出部と、その信号強度検出部により検出される信号強度を記憶する記憶部と、その記憶部から読み出される複数種類の信号強度を相互に、或いはそれらと前記信号強度検出部により検出される信号強度とを比較する信号強度比較部と、その信号強度比較部による比較結果に基づき前記振幅制御部及び／又は位相制御部を介して前記キャンセル信号の振幅及び／又は位相を制御するキャンセル信号制御部とを、有することを特徴とするものである。

このようにすれば、前記キャンセル信号合成部へのキャンセル信号の供給を選択的に抑制するキャンセル信号供給抑制部と、前記受信用アンテナから前記キャンセル信号合成部への受信信号入力端を選択的に終端させる受信信号終端部と、前記キャンセル信号、受信信号、又はそれらの合成信号の強度を検出する信号強度検出部と、その信号強度検出部により検出される信号強度を記憶する記憶部と、その記憶部から読み出される複数種類の信号強度を相互に、或いはそれらと前記信号強度検出部により検出される信号強度とを比較する信号強度比較部と、その信号強度比較部による比較結果に基づき前記振幅制御部及び／又は位相制御部を介して前記キャンセル信号の振幅及び／又は位相を制御するキャンセル信号制御部とを、有することから、前記キャンセル信号供給抑制部によりキャンセル信号を抑制することで前記受信信号の強度を正確に検出できる一方、前記受信信号終端部により受信信号を終端させることで前記キャンセル信号の強度を正確に検出できる。すなわち、受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を十分に除去し得る無線通信装置を提供することができる。

ここで、好適には、前記受信信号終端部は、前記受信用アンテナと受信信号入力端との間の回路を切り替える回路切替部と、その回路切替部に接続された終端抵抗とを、備えたものであり、前記回路切替部は、前記キャンセル信号の強度検出に際しては、前記受信信号入力端と終端抵抗とを接続するものである。このようにすれば、受信信号の終端に回路切替部を用いることで、受信時の信号経路と終端時の終端経路とを実用的な態様で切り替えられる。

また、好適には、前記受信信号終端部は、前記回路切替部及び終端抵抗より前記受信用アンテナ側に、前記受信用アンテナとその回路切替部との間の回路を切り替える第２の回路切替部と、その第２の回路切替部に接続された第２の終端抵抗とを、備えたものであり、前記第２の回路切替部は、前記キャンセル信号の強度検出に際しては、前記受信用アンテナと第２の終端抵抗とを接続するものである。このようにすれば、前記受信用アンテナを終端抵抗に落とすことで、その受信用アンテナの状態を前記キャンセル信号の制御時と受信時とで同じものとすることができ、前記受信用アンテナにより受信される受信信号及びキャンセル信号それぞれの信号強度を更に正確に検出することができる。

また、好適には、前記キャンセル信号供給抑制部は、前記受信信号の強度検出に際しては、前記振幅制御部からの出力が可及的に小さくなるように前記搬送波成分の振幅を制御するものである。このようにすれば、特に新しい構成を設けることなく前記キャンセル信号合成部へのキャンセル信号の供給を実用的な態様で抑制することができる。

また、好適には、前記キャンセル信号供給抑制部は、前記振幅制御部とキャンセル信号入力端との間の回路を切り替える第３の回路切替部と、その第３の回路切替部に接続された第３の終端抵抗とを、備えたものであり、前記受信信号の強度検出に際しては、前記キャンセル信号入力端と第３の終端抵抗とを接続するものである。このようにすれば、前記第３の回路切替部を用いることで前記キャンセル信号入力端へのキャンセル信号の入力を可及的に抑制することができると共に、前記振幅制御部からの出力を可及的に小さくすることでキャンセル回路側への反射を抑えることができる。

また、好適には、前記送信用アンテナと受信用アンテナとは、別体のアンテナとしてそれぞれ個別に備えられたものである。このようにすれば、前記キャンセル信号の制御に際しての送信側への影響を可及的に小さくできる。

また、好適には、前記送信用アンテナと受信用アンテナとは、送受信共用のアンテナとして一体的に備えられたものである。このようにすれば、装置の構成を可及的に簡単なものとすることができる。

また、好適には、前記キャンセル信号の強度検出に際しては、所定の通信対象との間で通信を行うために前記送信用アンテナから送信される送信信号よりも信号強度の小さな送信信号をその送信用アンテナから送信するものである。このようにすれば、無駄に大きな送信信号を送信するのを防止して省電力化を図れると共に、他局への影響を抑えられる。

また、好適には、前記キャンセル信号制御部は、先ず、前記キャンセル信号供給抑制部により前記キャンセル信号合成部へのキャンセル信号の供給を抑制させた状態で、前記信号強度検出部により前記受信信号の強度を検出させてその検出結果を前記記憶部に記憶させ、次に、前記キャンセル信号合成部へのキャンセル信号の供給の抑制を解除し且つ前記受信信号終端部により前記受信信号入力端を終端させた状態で、前記信号強度検出部により検出されるキャンセル信号の強度が、前記記憶部に記憶された前記受信信号の強度と等しくなるように前記キャンセル信号の振幅を制御し、更に、前記受信信号終端部による前記受信信号入力端の終端を解除した状態で、前記信号強度検出部により検出される受信信号とキャンセル信号との合成信号の強度が可及的に小さくなるように前記キャンセル信号の位相を制御するものである。このようにすれば、前記キャンセル信号の振幅及び位相を別々に制御することで、そのキャンセル信号の制御を容易に行うことができる。

また、好適には、前記キャンセル信号制御部は、先ず、前記キャンセル信号供給抑制部により前記キャンセル信号合成部へのキャンセル信号の供給を抑制させた状態で、前記信号強度検出部により前記受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度を検出させてその検出結果を前記記憶部に記憶させ、次に、前記キャンセル信号合成部へのキャンセル信号の供給の抑制を解除し且つ前記受信信号終端部により前記受信信号入力端を終端させた状態で、前記信号強度検出部により検出されるキャンセル信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度が、前記記憶部に記憶された前記受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度と等しくなるように前記キャンセル信号の振幅及び／又は位相を制御し、更に、前記キャンセル信号の位相が１８０°回転させられるように前記キャンセル信号の位相を制御した後、前記受信信号終端部による前記受信信号入力端の終端を解除するものである。このようにすれば、前記キャンセル信号の振幅及び位相を同時に制御することで、そのキャンセル信号の制御を比較的短時間で行うことができる。

また、好適には、前記キャンセル信号制御部は、先ず、前記キャンセル信号供給抑制部により前記キャンセル信号合成部へのキャンセル信号の供給を抑制させた状態で、前記信号強度検出部により前記受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度を検出させてその検出結果を前記記憶部に記憶させ、次に、前記キャンセル信号合成部へのキャンセル信号の供給の抑制を解除し且つ前記受信信号終端部により前記受信信号入力端を終端させた状態で、前記信号強度検出部により検出されるキャンセル信号の同相成分及び直交成分それぞれが、前記記憶部に記憶された前記受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度と等しく且つ正負が反対となるように前記キャンセル信号の振幅及び／又は位相を制御した後、前記受信信号終端部による前記受信信号入力端の終端を解除するものである。このようにすれば、前記キャンセル信号の振幅及び位相を同時に制御すると共に位相の回転も不要とされることで、そのキャンセル信号の制御を可及的短時間で行うことができる。

また、好適には、所定の通信対象への情報送信の実行に先行して前記キャンセル信号制御部によるキャンセル信号の制御を行うものである。このようにすれば、前記通信対象との通信前に受信状態を好適なものとすることができる。

また、好適には、所定の通信対象への情報送信の実行中に前記キャンセル信号制御部によるキャンセル信号の制御を行うものである。このようにすれば、前記通信対象から返信される返信信号の受信時に受信状態を好適なものとすることができる。

また、好適には、前記送信信号の周波数を切り替える毎に前記キャンセル信号制御部によるキャンセル信号の制御を行うものである。このようにすれば、前記送信信号の周波数に追従して変化する送信側からの回り込み信号を、その周波数の切替毎に設定されるキャンセル信号により好適に抑制することができる。

また、好適には、前記信号強度検出部により検出される受信信号とキャンセル信号との合成信号の強度が所定値以上になった場合に前記キャンセル信号制御部によるキャンセル信号の制御を行うものである。このようにすれば、前記キャンセル信号の制御が必要とされるタイミングを好適に判定することができる。

また、好適には、前記送信用アンテナとして、複数の送信用アンテナ素子から成るアレイアンテナと、各送信アンテナ素子へ伝達させる送信信号それぞれの位相を制御することで送信指向性を制御する送信位相制御部を備えたものであり、そのアレイアンテナの位相を変更した場合に前記キャンセル信号制御部によるキャンセル信号の制御を行うものである。このようにすれば、前記アレイアンテナのウェイトに追従して変化する送信側からの回り込み信号を、そのウェイトの切替毎に設定されるキャンセル信号により好適に抑制することができる。

また、好適には、前記受信用アンテナとして、複数の受信用アンテナ素子から成るアレイアンテナと、各受信アンテナ素子へ伝達させる受信信号それぞれの位相を制御することで受信指向性を制御する受信位相制御部を備えたものであり、そのアレイアンテナの位相を変更した場合に前記キャンセル信号制御部によるキャンセル信号の制御を行うものである。このようにすれば、前記アレイアンテナのウェイトに追従して変化する送信側からの回り込み信号を、そのウェイトの切替毎に設定されるキャンセル信号により好適に抑制することができる。

また、好適には、前記受信信号の復調部としてホモダイン検波回路を備えたものである。このようにすれば、送信側からの回り込み信号による影響が特に大きいホモダイン検波回路に関して、その送信側からの回り込み信号を好適に抑制することができる。

また、好適には、前記無線通信装置は、無線タグに向けて所定の送信信号を送信用アンテナにより送信すると共に、その送信信号に応答して前記無線タグから返信される返信信号を前記受信用アンテナにより受信することで前記無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置である。このようにすれば、送信側からの回り込み信号による影響が特に大きい無線タグ通信装置に関して、その送信側からの回り込み信号を好適に抑制することができる。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の無線通信装置が好適に用いられる無線タグ通信システム１０について説明する図である。この無線タグ通信システム１０は、本発明の無線通信装置の一実施例である無線タグ通信装置１２と、その無線タグ通信装置１２の通信対象である単数乃至は複数（図１では単数）の無線タグ１４とから構成される所謂ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムであり、上記無線タグ通信装置１２はそのＲＦＩＤシステムの質問器として、上記無線タグ１４は応答器としてそれぞれ機能する。すなわち、上記無線タグ通信装置１２から質問波Ｆ_ｃ（送信信号）が上記無線タグ１４に向けて送信されると、その質問波Ｆ_ｃを受信した上記無線タグ１４において所定の情報信号（送信データ）によりその質問波Ｆ_ｃが変調され、応答波Ｆ_ｒ（返信信号）として上記無線タグ通信装置１２に向けて返信されることで、その無線タグ通信装置１２と無線タグ１４との間で情報の通信が行われる。この無線タグ通信システム１０は、例えば、所定の通信領域内における物品の管理等に用いられるものであり、上記無線タグ１４は、好適には、管理対象である物品に貼られる等してその物品と一体的に設けられている。

図２は、上記無線タグ１４に備えられた無線タグ回路素子１６の構成を説明する図である。この図２に示すように、斯かる無線タグ回路素子１６は、前記無線タグ通信装置１２との間で通信を行うためのアンテナ１８と、そのアンテナ１８に接続されて前記無線タグ通信装置１２からの送信信号を処理するためのＩＣ回路部２０とを、備えて構成されている。そのＩＣ回路部２０は、上記アンテナ１８により受信された前記無線タグ通信装置１２からの質問波Ｆ_ｃを整流する整流部２２と、その整流部２２により整流された質問波Ｆ_ｃのエネルギを蓄積するための電源部２４と、上記アンテナ１８により受信された搬送波からクロック信号を抽出して制御部３２に供給するクロック抽出部２６と、所定の情報信号を記憶し得る記憶部として機能するメモリ部２８と、上記アンテナ１８に接続されて信号の変調及び復調を行う変復調部３０と、上記整流部２２、クロック抽出部２６、及び変復調部３０等を介して上記無線タグ回路素子１６の作動を制御するための制御部３２とを、機能的に含んでいる。この制御部３２は、前記無線タグ通信装置１２と通信を行うことにより上記メモリ部２８に上記所定の情報を記憶する制御や、上記アンテナ１８により受信された質問波Ｆ_ｃを上記変復調部３０において上記メモリ部２８に記憶された情報信号に基づいて変調したうえで応答波Ｆ_ｒとして上記アンテナ１８から反射返信する制御等の基本的な制御を実行する。

図３は、前記無線タグ通信装置１２の構成を説明する図である。この図３に示すように、本実施例の無線タグ通信装置１２は、前記無線タグ１４に対する情報の読み出し及び書き込みの少なくとも一方を実行するためにその無線タグ１４との間で情報の通信を行うものであり、斯かる無線タグ１４への質問波Ｆ_ｃにおける情報信号を出力させたり、その質問波Ｆ_ｃの強度を制御したり、後述するキャンセル信号の位相及び／又は振幅の制御を行うというように前記無線タグ通信装置１２の動作を統括的に制御する中央制御部３４と、その中央制御部３４から供給される制御信号に応じて所定の周波数及び強度を有する搬送波を発生させる搬送波発生部３６と、その搬送波発生部３６により発生させられた搬送波を第２分配部４０と直交復調部５４とに分配する第１分配器３８と、その第１分配器３８から供給された搬送波を送信アンプ４２とキャンセル信号発生部４６とに分配する第２分配器４０と、その第２分配器４０から供給された搬送波に上記中央制御部３４から供給される情報信号（送信情報）を乗せて送信用アンテナ４４から質問波Ｆ_ｃとして前記無線タグ１４に向け送信する送信アンプ４２と、上記第２分配器４０から供給される搬送波の位相及び／又は振幅を制御してキャンセル信号として出力させるキャンセル信号制御部４６と、前記無線タグ１４から返信される返信信号等を受信する受信用アンテナ４８と、その受信用アンテナ４８からキャンセル信号合成部５２への受信信号入力端を選択的に終端させる受信信号終端部５０と、上記受信用アンテナ４８からその受信信号終端部５０を介して供給される受信信号に上記キャンセル信号発生部４６から供給されるキャンセル信号を加算するキャンセル信号合成部５２と、上記キャンセル信号合成部５２においてキャンセル信号が合成された受信信号を上記第１分配器３８から供給される搬送波と乗算して同相成分（同相信号、Ｉ相成分）と直交成分（直交信号、Ｑ相成分）とに変換して上記中央制御部３４へ供給する直交復調部５４と、その直交復調部５４から出力された同相信号から不要な高調波成分を除去する第１低域通過フィルタ１１４と、その第１低域通過フィルタ１１４の出力をデジタル信号に変換する第１Ａ／Ｄ変換部１１６と、上記直交復調部５４から出力された直交信号から不要な高調波成分を除去する第２低域通過フィルタ１１８と、その第２低域通過フィルタ１１８の出力をデジタル信号に変換する第２Ａ／Ｄ変換部１２０とを、備えて構成されている。

上記キャンセル信号制御部４６は、上記中央制御部３４から供給されるキャンセル位相制御信号をアナログ変換するキャンセル位相制御信号Ｄ／Ａ変換部５６と、その中央制御部３４から供給されるキャンセル振幅制御信号をアナログ変換するキャンセル振幅制御信号Ｄ／Ａ変換部５８と、上記キャンセル位相制御信号Ｄ／Ａ変換部５６を介して供給されるキャンセル位相制御信号に応じて上記第２分配器４０により分配された搬送波（搬送波成分）の位相を制御する可変移相器であるキャンセル位相制御部６０と、上記キャンセル振幅制御信号Ｄ／Ａ変換部５８を介して供給されるキャンセル振幅制御信号に応じて上記キャンセル位相制御部６０から出力される位相制御された搬送波の振幅を制御する可変アッテネータであるキャンセル振幅制御部６２とを、備えている。このように、前記無線タグ通信装置１２では、上記第２分配器４０が上記送信用アンテナ４４から送信される送信信号の搬送波成分を分配する分配部として機能し、その第２分配器４０により分配された搬送波の位相及び振幅が上記キャンセル位相制御部６０及びキャンセル振幅制御部６２により制御されてキャンセル信号として出力され、上記キャンセル信号合成部５２において受信信号に加算される。

前記受信信号終端部５０は、前記受信用アンテナ４８と受信信号入力端６４ｉとの間の回路を切り替える回路切替部６４と、その回路切替部６４に接続された例えば５０Ω程度の終端抵抗６６とを、備えたものである。前記受信用アンテナ４８及び終端抵抗６６は、上記回路切替部６４に並列的に接続されており、その回路切替部６４の切り替えによりそれら受信用アンテナ４８及び終端抵抗６６が択一的に上記受信信号入力端６４ｉに接続されるように構成されている。また、上記終端抵抗６６における回路切替部６４とは逆側の端部は接地されている。

前記中央制御部３４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等から成り、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭ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であり、送信制御部６８、キャンセル信号制御部７２、信号強度検出部７８、及び信号強度比較部８０等の制御機能を備えている。また、ＲＡＭやハードディスク等の記憶部８２を備えている。

上記送信制御部６８は、前記無線タグ１４へ向けての質問波Ｆ_ｃ（送信信号）の送信制御を行う。このために、その無線タグ１４へ送信するための送信情報（情報信号）を出力する送信情報出力部７０を含んでいる。前記無線タグ１４との間の情報通信において、上記送信制御部６８は、上記送信情報出力部７０により所定の情報信号を出力させて前記送信アンプ４２へ供給すると共に、前記搬送波発生部３６から出力される搬送波の周波数及び強度等を制御する。また、上記送信情報出力部７０から情報信号を出力させずに前記搬送波発生部３６から搬送波のみを発生させることで、情報信号を含まない搬送波を前記送信用アンテナ４４から出力させることもできる。

前記キャンセル信号制御部７２は、前記キャンセル信号発生部４６により発生させられるキャンセル信号を制御する。具体的には、前記キャンセル位相制御信号Ｄ／Ａ変換部５６を介して前記キャンセル位相制御部６０に所定のキャンセル位相制御信号を供給することでキャンセル信号の位相を制御すると共に、前記キャンセル振幅制御信号Ｄ／Ａ変換部５８を介して前記キャンセル振幅制御部６２に所定のキャンセル振幅制御信号を供給することでキャンセル信号の位相を制御する。また、このキャンセル信号の制御を好適に行うために、キャンセル信号供給抑制部として機能する前記キャンセル振幅制御部６２を介してキャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給を選択的に抑制するキャンセル信号供給抑制制御部７４と、前記受信信号終端部５０を介して前記受信用アンテナ４８から前記キャンセル信号合成部５２への受信信号入力端６４ｉを選択的に終端させる受信信号終端制御部７６とを、含んでいる。

上記キャンセル信号供給抑制制御部７４は、具体的には、可変アッテネータである前記キャンセル振幅制御部６２を介してキャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給を選択的に抑制する。すなわち、前記キャンセル振幅制御部６２からの出力が可及的に小さくなるように前記キャンセル振幅制御信号を変化させることで前記キャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給を抑制する一方、前記キャンセル振幅制御部６２からの出力を必要十分な大きさとすることで前記キャンセル信号合成部５２へキャンセル信号を供給する。すなわち、本実施例においては、前記キャンセル振幅制御部６２が前記キャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給を選択的に抑制するキャンセル信号供給抑制部として機能する。また、上記受信信号終端制御部７６は、具体的には、前記回路切替部６４により前記受信信号入力端６４ｉと終端抵抗６６とを接続することで前記受信用アンテナ４８から前記キャンセル信号合成部５２への受信信号入力端６４ｉを終端させる一方、前記回路切替部６４により前記受信信号入力端６４ｉと受信用アンテナ４８とを接続することでその受信用アンテナ４８から前記キャンセル信号合成部５２へ受信信号が入力されるようにする。

前記信号強度検出部７８は、前記中央制御部３４に入力される信号強度を検出する。具体的には、前記キャンセル信号発生部４６により発生させられたキャンセル信号、前記受信用アンテナ４８により受信された受信信号、又は前記キャンセル信号合成部５２において合成されたそれらキャンセル信号及び受信信号の合成信号の強度を検出する。なお、本実施例の無線タグ通信装置１２において、前記中央制御部３４に入力される信号は何れも前記直交復調部５４により同相信号及び直交信号に変換されたものになるので、前記信号強度検出部７８は、その直交復調部５４により同相信号及び直交信号に変換された信号乃至は復調結果の強度を検出する。この検出の態様としては、同相信号及び直交信号それぞれの強度を検出するものであってもよいし、信号そのものの強度として同相信号及び直交信号それぞれの二乗の和を検出するものであってもよい。また、前記記憶部８２には、前記信号強度検出部７８により検出される複数種類の信号強度が記憶されるようになっており、前記信号強度比較部８０は、その記憶部８２から読み出される複数種類の信号強度を比較してその比較の結果を前記キャンセル信号制御部７２へ供給する。

また、前記キャンセル信号供給抑制制御部７４は、好適には、前記受信用アンテナ４８により受信される受信信号の強度検出に際して前記キャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給を抑圧する。すなわち、前記信号強度検出部７８により前記受信用アンテナ４８により受信される受信信号の信号強度が検出される場合には、前記キャンセル振幅制御部６２からの出力が可及的に小さくなるように前記キャンセル信号の振幅を制御する。このようにすることで、前記受信用アンテナ４８により受信される受信信号の強度を前記信号強度検出部７８により正確に検出することができる。

また、前記受信信号終端制御部７６は、好適には、前記キャンセル信号発生部４６により発生させられるキャンセル信号の強度検出に際して前記受信用アンテナ４８から前記キャンセル信号合成部５２への受信信号入力端６４ｉを終端させる。すなわち、前記信号強度検出部７８により前記キャンセル信号発生部４６により発生させられるキャンセル信号の信号強度が検出される場合には、前記受信信号入力端６４ｉと終端抵抗６６とを接続するように前記回路切替部６４を制御する。このようにすることで、前記キャンセル信号発生部４６により発生させられるキャンセル信号の強度を前記信号強度検出部７８により正確に検出することができる。

また、前記送信制御部６８は、好適には、前記キャンセル信号の制御における受信信号及びキャンセル信号の強度検出に際しては、前記無線タグ１４との間で通信を行うために前記送信用アンテナ４４から送信される送信信号よりも信号強度の小さな送信信号をその送信用アンテナ４４から送信する。前記キャンセル信号の制御では、前記受信用アンテナ４４により受信される受信信号すなわち送信側からの回り込み信号とキャンセル信号とをそれぞれ検出して比較できればよいので、前記無線タグ１４に応答波Ｆ_rを返信させるのに足るような比較的大きな送信信号を出力させる必要はなく、その無線タグ１４との間で通信を行うために用いられるものより小さな搬送波で足りるのである。

また、前記キャンセル信号制御部７２は、前記信号強度比較部８０による比較結果に基づいて前記キャンセル信号の位相及び／又は振幅を制御する。すなわち、前記記憶部８２に記憶された複数種類の信号強度を相互に、乃至はそれらと前記信号強度検出部７８により検出された信号強度とを比較することで前記キャンセル位相制御部６０へ供給するキャンセル位相制御信号及び／又は前記キャンセル振幅制御部６２へ供給するキャンセル振幅制御信号を変化させる。以下、前記キャンセル信号制御部７２によるキャンセル信号の制御について３つの態様をそれぞれ説明する。

第１の制御態様では、先ず、前記キャンセル信号供給抑制制御部７４により前記キャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給を抑制させた状態で前記送信制御部６８により前記送信用アンテナ４４から送信信号を出力させ、前記受信用アンテナ４８により受信される受信信号の強度（同相成分及び直交成分それぞれの二乗の和）を前記信号強度検出部７８により検出させてその検出結果を前記記憶部８２に記憶させる。このようにすることで、前記受信用アンテナ４８により受信される受信信号の強度を前記信号強度検出部７８により正確に検出することができる。この受信信号の強度は、送信側からの回り込み信号の強度に略等しいものである。次に、前記キャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給の抑制を解除し（すなわち必要十分な大きさに戻し）且つ前記受信信号終端制御部７６により前記受信信号入力端６４ｉを終端させた状態で前記送信制御部６８により前記搬送波発生部３６から搬送波を発生させ、前記信号強度検出部７８により検出されるキャンセル信号の強度（同相成分及び直交成分それぞれの二乗の和）が、前記記憶部８２に記憶された前記受信信号の強度と等しくなるように前記キャンセル信号の振幅を制御する。このようにすることで、前記キャンセル信号発生部４６により発生させられるキャンセル信号の強度を前記信号強度検出部７８により正確に検出することができ、そのキャンセル信号の強度が前記記憶部８２に記憶された前記受信信号の強度すなわち送信側からの回り込み信号の強度と略等しくなるようにそのキャンセル信号の振幅を制御できる。そして、前記受信信号終端制御部７６による前記受信信号入力端６４ｉの終端を解除した状態で前記送信制御部６８により前記送信用アンテナ４４から送信信号を出力させ、前記信号強度検出部７８により検出される受信信号とキャンセル信号との合成信号の強度が可及的に小さくなるように前記キャンセル信号の位相を制御する。このようにすることで、前記送信側からの回り込み信号を最大限抑圧するように前記キャンセル信号の位相が制御される。

第２の制御態様では、先ず、前記キャンセル信号供給抑制制御部７４により前記キャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給を抑制させた状態で前記送信制御部６８により前記送信用アンテナ４４から送信信号を出力させ、前記直交復調部５４から出力される受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度を前記信号強度検出部７８により検出させてその検出結果を前記記憶部８２に記憶させる。このようにすることで、前記受信用アンテナ４８により受信される受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度を前記信号強度検出部７８により正確に検出することができる。次に、前記キャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給の抑制を解除し且つ前記受信信号終端制御部７６により前記受信信号入力端６４ｉを終端させた状態で前記送信制御部６８により前記搬送波発生部３６から搬送波を発生させ、前記信号強度検出部７８により検出されるキャンセル信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度が、前記記憶部８２に記憶された前記受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度と等しくなるように前記キャンセル位相制御部６０及びキャンセル振幅制御部６２を介してキャンセル信号の振幅及び／又は位相を制御する。このようにすることで、前記キャンセル信号発生部４６により発生させられるキャンセル信号の強度を前記信号強度検出部７８により正確に検出することができ、そのキャンセル信号が前記記憶部８２に記憶された前記受信信号すなわち送信側からの回り込み信号と略等しくなるようにそのキャンセル信号の位相及び／又は振幅を制御できる。そして、前記キャンセル信号の位相が１８０°回転させられるように前記キャンセル位相制御部６０を介して前記キャンセル信号の位相を制御した後、前記受信信号終端制御部７６による前記受信信号入力端６４ｉの終端を解除する。このようにすることで、前記送信側からの回り込み信号を最大限抑圧するように前記キャンセル信号を制御できる。

第３の制御態様では、先ず、前記キャンセル信号供給抑制制御部７４により前記キャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給を抑制させた状態で前記送信制御部６８により前記送信用アンテナ４４から送信信号を出力させ、前記直交復調部５４から出力される受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度を前記信号強度検出部７８により検出させてその検出結果を前記記憶部８２に記憶させる。このようにすることで、前記受信用アンテナ４８により受信される受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度を前記信号強度検出部７８により正確に検出することができる。次に、前記キャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給の抑制を解除し且つ前記受信信号終端制御部７６により前記受信信号入力端６４ｉを終端させた状態で前記送信制御部６８により前記搬送波発生部３６から搬送波を発生させ、前記信号強度検出部７８により検出されるキャンセル信号の同相成分及び直交成分それぞれが、前記記憶部８２に記憶された前記受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度と等しく且つ正負が反対となるように前記キャンセル位相制御部６０及び／又はキャンセル振幅制御部６２を介してキャンセル信号の振幅及び／又は位相を制御した後、前記受信信号終端制御部部７６による前記受信信号入力端６４ｉの終端を解除する。このようにすることで、前記送信側からの回り込み信号を最大限抑圧するように前記キャンセル信号を制御できる。

以上、前記キャンセル信号制御部７２によるキャンセル信号制御（キャンセル回路制御）について説明したが、この制御タイミングとしては、（ａ）通信対象である前記無線タグ１４への情報送信の実行に先行して好適にはその直前に行う、（ｂ）通信対象である前記無線タグ１４への情報送信の実行中に行う、（ｃ）前記送信制御部６８により送信信号（搬送波）の周波数を切り替える毎に行う、（ｄ）前記信号強度検出部７８により検出される受信信号とキャンセル信号との合成信号の強度が所定値以上になった場合に行う等、種々の態様が考えられる。（ａ）の態様では、前記無線タグ１４への情報送信の実行に先行してキャンセル信号の制御を行うことで、その無線タグ１４との通信前に受信状態を好適なものとすることができる。また、（ｂ）の態様では、前記無線タグ１４への情報送信の実行中にキャンセル信号の制御を行うことで、その無線タグ１４から返信される返信信号の受信時に受信状態を好適なものとすることができる。また、（ｃ）の態様では、前記送信信号の周波数を切り替える毎にキャンセル信号の制御を行うことで、その送信信号の周波数に追従して変化する送信側からの回り込み信号を、その周波数の切替毎に設定されるキャンセル信号により好適に抑制することができる。また、（ｄ）の態様では、前記信号強度検出部７８により検出される合成信号の強度が所定値以上になった場合にキャンセル信号の制御を行うことで、そのキャンセル信号が送信側からの回り込み信号を十分に抑圧できなくなったことが判定された場合にその制御を行うことができる。

このように、本実施例によれば、前記キャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給を選択的に抑制するキャンセル信号供給抑制部として機能するキャンセル振幅制御部６２と、前記受信用アンテナ４８から前記キャンセル信号合成部５２への受信信号入力端６４ｉを選択的に終端させる受信信号終端部５０と、前記キャンセル信号、受信信号、又はそれらの合成信号の強度を検出する信号強度検出部７８と、その信号強度検出部７８により検出される信号強度を記憶する記憶部８２と、その記憶部８２から読み出される複数種類の信号強度を相互に、或いはそれらと前記信号強度検出部７８により検出された信号強度とを比較する信号強度比較部８０と、その信号強度比較部８０による比較結果に基づき前記キャンセル振幅制御部６２及び／又はキャンセル位相制御部６０を介して前記キャンセル信号の振幅及び／又は位相を制御するキャンセル信号制御部７２とを、有することから、前記キャンセル信号供給抑制部によりキャンセル信号を抑制することで前記受信信号の強度を正確に検出できる一方、前記受信信号終端部５０により受信信号を終端させることで前記キャンセル信号の強度を正確に検出できる。すなわち、受信信号に含まれる送信側からの回り込み信号を十分に除去し得る無線通信装置を提供することができる

また、前記受信信号終端部５０は、前記受信用アンテナ４８と受信信号入力端６４ｉとの間の回路を切り替える回路切替部６４と、その回路切替部６４に接続された終端抵抗６６とを、備えたものであり、前記回路切替部６４は、前記キャンセル信号の強度検出に際しては、前記受信信号入力端６４ｉと終端抵抗６６とを接続するものであるため、受信信号の終端に回路切替部６４を用いることで、受信時の信号経路と終端時の終端経路とを実用的な態様で切り替えられる。

また、前記キャンセル信号供給抑制制御部７６は、前記受信信号の強度検出に際しては、前記キャンセル振幅制御部６２からの出力が可及的に小さくなるように前記搬送波成分の振幅を制御するものであるため、特に新しい構成を設けることなく前記キャンセル信号合成部へのキャンセル信号の供給を実用的な態様で抑制することができる。

また、前記送信用アンテナ４４と受信用アンテナ４８とは、別体のアンテナとしてそれぞれ個別に備えられたものであるため、前記キャンセル信号の制御に際しての送信側への影響を可及的に小さくできる。

また、前記送信制御部６８は、前記キャンセル信号の強度検出に際しては、通信対象である前記無線タグ１４との間で通信を行うために前記送信用アンテナ４４から送信される送信信号よりも信号強度の小さな送信信号をその送信用アンテナ４４から送信するものであるため、無駄に大きな送信信号を送信するのを防止して省電力化を図れると共に、他局への影響を抑えられる。

また、前記キャンセル信号制御部７２は、先ず、前記キャンセル振幅制御部６２により前記キャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給を抑制させた状態で、前記信号強度検出部７８により前記受信信号の強度を検出させてその検出結果を前記記憶部８２に記憶させ、次に、前記キャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給の抑制を解除し且つ前記受信信号終端部５０により前記受信信号入力端６４ｉを終端させた状態で、前記信号強度検出部７８により検出されるキャンセル信号の強度が、前記記憶部８２に記憶された前記受信信号の強度と等しくなるように前記キャンセル信号の振幅を制御し、更に、前記受信信号終端部５０による前記受信信号入力端６４ｉの終端を解除した状態で、前記信号強度検出部７８により検出される受信信号とキャンセル信号との合成信号の強度が可及的に小さくなるように前記キャンセル信号の位相を制御するものであるため、前記キャンセル信号の振幅及び位相を別々に制御することで、そのキャンセル信号の制御を容易に行うことができる。

また、前記キャンセル信号制御部７２は、先ず、前記キャンセル振幅制御部６２により前記キャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給を抑制させた状態で、前記信号強度検出部７８により前記受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度を検出させてその検出結果を前記記憶部８２に記憶させ、次に、前記キャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給の抑制を解除し且つ前記受信信号終端部５０により前記受信信号入力端６４ｉを終端させた状態で、前記信号強度検出部７８により検出されるキャンセル信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度が、前記記憶部８２に記憶された前記受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度と等しくなるように前記キャンセル信号の振幅及び／又は位相を制御し、更に、前記キャンセル信号の位相が１８０°回転させられるように前記キャンセル信号の位相を制御した後、前記受信信号終端部５０による前記受信信号入力端６４ｉの終端を解除するものであるため、前記キャンセル信号の振幅及び位相を同時に制御することで、そのキャンセル信号の制御を比較的短時間で行うことができる。

また、前記キャンセル信号制御部７２は、先ず、前記キャンセル振幅制御部６２により前記キャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給を抑制させた状態で、前記信号強度検出部７８により前記受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度を検出させてその検出結果を前記記憶部８２に記憶させ、次に、前記キャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給の抑制を解除し且つ前記受信信号終端部５０により前記受信信号入力端６４ｉを終端させた状態で、前記信号強度検出部７８により検出されるキャンセル信号の同相成分及び直交成分それぞれが、前記記憶部８２に記憶された前記受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度と等しく且つ正負が反対となるように前記キャンセル信号の振幅及び／又は位相を制御した後、前記受信信号終端部５０による前記受信信号入力端６４ｉの終端を解除するものであるため、前記キャンセル信号の振幅及び位相を同時に制御すると共に位相の回転も不要とされることで、そのキャンセル信号の制御を可及的短時間で行うことができる。

また、通信対象である前記無線タグ１４への情報送信の実行に先行して前記キャンセル信号制御部７２によるキャンセル信号の制御を行うものであるため、その無線タグ１４との通信前に受信状態を好適なものとすることができる。

また、通信対象である前記無線タグ１４への情報送信の実行中に前記キャンセル信号制御部７２によるキャンセル信号の制御を行うものであるため、その無線タグ１４から返信される返信信号の受信時に受信状態を好適なものとすることができる。

また、前記送信信号の周波数を切り替える毎に前記キャンセル信号制御部７２によるキャンセル信号の制御を行うものであるため、前記送信信号の周波数に追従して変化する送信側からの回り込み信号を、その周波数の切替毎に設定されるキャンセル信号により好適に抑制することができる。

また、前記信号強度検出部７８により検出される受信信号とキャンセル信号との合成信号の強度が所定値以上になった場合に前記キャンセル信号制御部７２によるキャンセル信号の制御を行うものである。このようにすれば、前記キャンセル信号の制御が必要とされるタイミングを好適に判定することができる。

また、前記受信信号の復調部として直交復調部５４を含むホモダイン検波回路を備えたものであるため、送信側からの回り込み信号による影響が特に大きいホモダイン検波回路に関して、その送信側からの回り込み信号を好適に抑制することができる。

また、好適には、前記無線通信装置は、無線タグ１４に向けて所定の送信信号を送信用アンテナ４４により送信すると共に、その送信信号に応答して前記無線タグ１４から返信される返信信号を前記受信用アンテナ４８により受信することで前記無線タグ１４との間で情報の通信を行う無線タグ通信装置１２であるため、送信側からの回り込み信号による影響が特に大きい無線タグ通信装置１２に関して、その送信側からの回り込み信号を好適に抑制することができる。

続いて、本発明の無線通信装置の他の好適な態様を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、実施例相互に共通する部分については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図４は、本発明の無線通信装置の他の実施例である無線タグ通信装置８４の構成を説明する図である。この図４に示すように、本実施例の無線タグ通信装置８４は、前記受信用アンテナ４８から前記キャンセル信号合成部５２への受信信号入力端６４ｉを選択的に終端させる受信信号終端部８６を備えている。この受信信号終端部８６は、前述した受信信号終端部５０に備えられていた回路切替部６４及び終端抵抗６６に加え、その回路切替部６４及び終端抵抗６６より前記受信用アンテナ４８側に、その受信用アンテナ４８とその回路切替部６４との間の回路を切り替える第２の回路切替部８８と、その第２の回路切替部８８に接続された例えば５０Ω程度の第２の終端抵抗９０とを、備えたものである。前記回路切替部６４及び第２の終端抵抗９０は、上記第２の回路切替部８８に並列的に接続されており、その第２の回路切替部８８の切り替えによりそれら回路切替部６４及び第２の終端抵抗９０が択一的に前記受信アンテナ４８（直接接続されなくともよい）に接続されるように構成されている。また、上記第２の終端抵抗９０における第２の回路切替部８８とは逆側の端部は接地されている。また、前記中央制御部３４に備えられた受信信号終端制御部７６は、前記回路切替部６４により前記受信信号入力端６４ｉと終端抵抗６６とを接続すると共に上記第２の回路切替部８８により前記受信アンテナ４８と第２の終端抵抗９０とを接続することでその受信用アンテナ４８から前記キャンセル信号合成部５２への受信信号入力端６４ｉを終端させる一方、前記回路切替部６４により前記受信信号入力端６４ｉと受信用アンテナ４８とを接続すると共に前記第２の回路切替部６４により前記受信用アンテナ４８と回路切替部６４とを接続することでその受信用アンテナ４８から前記キャンセル信号合成部５２へ受信信号が入力されるようにする。前記受信信号終端部８６により回路を終端させるタイミングは前述した実施例と同様であり、前記キャンセル信号の強度検出等に際して前記受信用アンテナ４８から前記キャンセル信号合成部５２への受信信号入力端６４ｉを終端させる。

このように、本実施例によれば、前記受信信号終端部８６は、前記回路切替部６４及び終端抵抗６６より前記受信用アンテナ４８側に、その受信用アンテナ４８とその回路切替部６４との間の回路を切り替える第２の回路切替部８８と、その第２の回路切替部８８に接続された第２の終端抵抗９０とを、備えたものであり、前記第２の回路切替部８８は、前記キャンセル信号の強度検出に際しては、前記受信用アンテナ４８と第２の終端抵抗９０とを接続するものであるため、その受信用アンテナ４８を第２の終端抵抗９０に落とすことで、その受信用アンテナ４８の状態を前記キャンセル信号の制御時と受信時とで同じものとすることができ、前記受信用アンテナ４８により受信される受信信号及びキャンセル信号それぞれの信号強度を更に正確に検出することができる。

図５は、本発明の無線通信装置の更に別の実施例である無線タグ通信装置９２の構成を説明する図である。この図５に示すように、本実施例の無線タグ通信装置９２は、前記キャンセル振幅制御部６２とキャンセル信号入力端９４ｉとの間の回路を切り替える第３の回路切替部９４と、その第３の回路切替部９４に接続された例えば５０Ω程度の第３の終端抵抗９６とを、備えている。前記キャンセル振幅制御部６２及び第３の終端抵抗９６は、上記第３の回路切替部９４に並列的に接続されており、その第３の回路切替部９４の切り替えによりそれらキャンセル振幅制御部６２及び第３の終端抵抗９６が択一的に上記キャンセル信号入力端９４ｉに接続されるように構成されている。また、上記第３の終端抵抗９６における第３の回路切替部９４とは逆側の端部は接地されている。この第３の回路切替部９４及び第３の終端抵抗９６は、前記キャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給を選択的に抑制するキャンセル信号供給抑制部の一部として機能するものであり、その第３の回路切替部９４は前記キャンセル信号供給抑制制御部７４からの制御信号に応じて切り替えられる。すなわち、前記中央制御部３４に備えられたキャンセル信号供給抑制制御部７４は、前記第３の回路切替部９４により前記キャンセル信号入力端９４ｉと第３の終端抵抗９６とを接続することで前記キャンセル信号発生部４６から前記キャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号入力端９４ｉを終端させてそのキャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給を抑制する一方、前記第３の回路切替部９４により前記キャンセル振幅制御部６２とキャンセル信号入力端９４ｉとを接続することで前記キャンセル信号発生部４６から前記キャンセル信号合成部５２へキャンセル信号が入力されるようにする。前記キャンセル信号合成部５２へのキャンセル信号の供給を抑制するタイミングは前述した実施例と同様であり、前記受信用アンテナ４８により受信された受信信号の強度検出等に際して前記キャンセル信号発生部４８により発生させられるキャンセル信号の前記キャンセル信号合成部５２への供給を抑制するように前記第３の回路切替部９４を切り替える。また、このキャンセル信号の抑制に際して、好適には、前述の実施例と同様に、前記キャンセル振幅制御部６２からの出力が可及的に小さくなるようにそのキャンセル振幅制御部６２へ供給されるキャンセル振幅制御信号を制御する。

このように、本実施例によれば、前記キャンセル信号供給抑制部は、前記キャンセル振幅制御部６２とキャンセル信号入力端９４ｉとの間の回路を切り替える第３の回路切替部９４と、その第３の回路切替部９４に接続された第３の終端抵抗９６とを、備えたものであり、前記受信信号の強度検出に際しては、前記キャンセル信号入力端９４ｉと第３の終端抵抗９６とを接続するものであるため、前記第３の回路切替部９４を用いることで前記キャンセル信号入力端９４ｉへのキャンセル信号の入力を可及的に抑制することができると共に、前記キャンセル振幅制御部６２からの出力を可及的に小さくすることでキャンセル回路側への反射を抑えることができる。

図６は、本発明の無線通信装置の更に別の実施例である無線タグ通信装置９８の構成を説明する図である。この図６に示すように、本実施例の無線タグ通信装置９８は、複数（図６では２つ）のアンテナ素子１０２ａ、１０２ｂから成る送受信共用のアレイアンテナ１００と、前記送信アンプ４２から出力される送信信号を上記アンテナ素子１０２ａ、１０２ｂへそれぞれ供給すると共にそれらアンテナ素子１０２ａ、１０２ｂにより受信された受信信号を受信信号合成部１０６へそれぞれ供給する複数（図６では２つ）の送受信分離部１０４ａ、１０４ｂと、それら送受信分離部１０４ａ、１０４ｂを介して供給される上記アンテナ素子１０２ａ、１０２ｂにそれぞれ対応する受信信号を合成して前記受信信号終端部８６へ入力する受信信号合成部１０６とを、備えて構成されている。また、前記中央制御部３４から供給される位相制御信号に応じて各アンテナ素子１０２ａ、１０２ｂに対応する送信信号及び／又は受信信号の位相をそれぞれ制御する送受信共用の位相制御部１０８ａ、１０８ｂが設けられており、前記中央制御部３４には、それら位相制御部１０８ａ、１０８ｂへ位相制御信号を供給することにより上記アレイアンテナ１００の送信指向性及び／又は受信指向性を制御する指向性制御部１１０が機能的に備えられている。また、その指向性制御部１１０から出力される位相制御信号をアナログ変換して上記位相制御部１０８ａ、１０８ｂへ供給する複数（図６では２つ）の位相制御信号Ｄ／Ａ変換部１１２ａ、１１２ｂが備えられている。本実施例の無線タグ通信装置９８において、前記キャンセル信号制御部７２は、上記指向性制御部１１０により上記アレイアンテナ１００の位相を変更した場合に前述したキャンセル信号の制御を行うものである。送信側からの回り込み信号は、上記アレイアンテナ１００の位相に追従して変化するため、このようにすることで、必要に応じて前記キャンセル信号を好適化することができる。

このように、本実施例によれば、送信用アンテナとして、複数のアンテナ素子１０２ａ、１０２ｂから成るアレイアンテナ１００と、各アンテナ素子１０２ａ、１０２ｂへ伝達させる送信信号それぞれの位相を制御することで送信指向性を制御する位相制御部１０８ａ、１０８ｂを備えたものであり、そのアレイアンテナ１００の位相を変更した場合に前記キャンセル信号制御部７２によるキャンセル信号の制御を行うものであるため、上記アレイアンテナ１００のウェイトに追従して変化する送信側からの回り込み信号を、そのウェイトの切替毎に設定されるキャンセル信号により好適に抑制することができる。

また、受信用アンテナとして、複数のアンテナ素子１０２ａ、１０２ｂから成るアレイアンテナ１００と、各アンテナ素子１０２ａ、１０２ｂへ伝達させる受信信号それぞれの位相を制御することで受信指向性を制御する位相制御部１０８ａ、１０８ｂを備えたものであり、そのアレイアンテナ１００の位相を変更した場合に前記キャンセル信号制御部７２によるキャンセル信号の制御を行うものであるため、前記アレイアンテナ１００のウェイトに追従して変化する送信側からの回り込み信号を、そのウェイトの切替毎に設定されるキャンセル信号により好適に抑制することができる。

また、前記送信用アンテナと受信用アンテナとは、送受信共用のアレイアンテナ１００として一体的に備えられたものであるため、装置の構成を可及的に簡単なものとすることができる。

続いて、前述した無線タグ通信装置１２、８４、９２、９８の中央制御部３４によるキャンセル回路制御を、図７乃至図１０のフローチャートを用いて説明する。なお、以下に詳述する図７乃至図１０のフローチャートにより示されるキャンセル回路制御（キャンセル信号制御）は、前述した無線タグ通信装置１２、８４、９２、９８の何れにも適用することができる。なお、図７乃至図８の制御が前記無線タグ通信装置１２の説明において例示した第１の制御態様に、図９の制御が第２の制御態様に、図１０の制御が第３の制御態様にそれぞれ相当する。

図７乃至図８は、前記中央制御部３４によるキャンセル回路制御の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。この制御では、先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、前記送信制御部６８により送信信号（搬送波）の周波数が切り替えられたり、前記信号強度検出部７８により検出される受信信号とキャンセル信号との合成信号の強度が所定値以上になる等して、キャンセル回路制御の開始条件が成立したか否かが判断される。このＳ１の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、Ｓ１の判断が肯定される場合には、Ｓ２において、前記キャンセル振幅制御部６２からの出力が可及的に小さくなるように前記キャンセル振幅制御信号を制御する等してキャンセル信号カット手段がオンとされる。次に、Ｓ３において、前記受信用アンテナ４８又はアレイアンテナ１００により受信された受信信号の信号強度が検出される。次に、Ｓ４において、Ｓ３にて検出された受信信号の信号強度が前記記憶部８２に記憶される。次に、Ｓ５において、前記キャンセル振幅制御部６２からの出力が必要十分な大きさとなるように前記キャンセル振幅制御信号を制御する等してキャンセル信号カット手段がオフとされる。次に、Ｓ６において、前記受信信号終端部５０又は８６において前記受信用アンテナ４８又はアレイアンテナ１００から前記キャンセル信号合成部５２への受信信号入力端６４ｉが終端される等して受信信号終端手段がオンとされる。次に、Ｓ７において、前記キャンセル信号発生部４６により発生させられたキャンセル信号の信号強度が検出される。次に、Ｓ８において、Ｓ７にて検出されたキャンセル信号の信号強度とＳ４にて前記記憶部８２に記憶された受信信号の信号強度とが比較される。次に、Ｓ９において、Ｓ８の比較においてＳ７にて検出されたキャンセル信号の信号強度の方が大きかったか否かが判断される。このＳ８の判断が肯定される場合には、Ｓ１０において、前記キャンセル振幅制御部６２から出力されるキャンセル信号の振幅をその時点における振幅より小さくするように前記キャンセル振幅制御信号が制御された後、Ｓ７以下の処理が再び実行されるが、Ｓ９の判断が否定される場合には、Ｓ１１において、Ｓ８の比較においてＳ７にて検出されたキャンセル信号の信号強度の方が小さかったか否かが判断される。このＳ１１の判断が肯定される場合には、Ｓ１２において、前記キャンセル振幅制御部６２から出力されるキャンセル信号の振幅をその時点における振幅より大きくするように前記キャンセル振幅制御信号が制御された後、Ｓ７以下の処理が再び実行されるが、Ｓ１１の判断が否定される場合には、図８に示すＳ１３以下の処理が実行される。

上述したＳ１１の処理に続くＳ１３において、前記受信信号終端部５０又は８６において前記受信用アンテナ４８又はアレイアンテナ１００から前記キャンセル信号合成部５２への受信信号入力端６４ｉがそれら受信用アンテナ４８又はアレイアンテナ１００に接続される等して受信信号終端手段がオフとされる。次に、Ｓ１４において、Ｐフラグ（P_Flag）が零とされる。次に、Ｓ１５において、前記キャンセル信号合成部５２において合成された受信信号とキャンセル信号との合成信号の信号強度が検出される。次に、Ｓ１６において、Ｓ１５にて検出された合成信号の信号強度が前記記憶部８２に記憶される。次に、Ｓ２２において、前記キャンセル位相制御部６０においてキャンセル信号の位相を所定値だけ進めるように前記キャンセル位相制御信号が制御される。次に、Ｓ１７において、前記キャンセル信号合成部５２において合成された受信信号とキャンセル信号との合成信号の信号強度が検出される。次に、Ｓ１８において、Ｓ１７にて検出された合成信号の信号強度とＳ１６にて前記記憶部８２に記憶された合成信号の信号強度とが比較される。次に、Ｓ１９において、Ｓ１８の比較においてＳ１７にて検出された合成信号の信号強度の方が小さかったか否かが判断される。このＳ１９の判断が否定される場合には、Ｓ２３以下の処理が実行されるが、Ｓ１９の判断が肯定される場合には、Ｓ２０において、Ｓ１７にて検出された合成信号の信号強度が前記記憶部８２に記憶される。次に、Ｓ２１において、Ｐフラグ（P_Flag）が１とされた後、Ｓ２２以下の処理が実行される。Ｓ２３の処理では、Ｓ１８の比較においてＳ１７にて検出された合成信号の信号強度の方が大きかったか否かが判断される。このＳ２３の判断が否定される場合には、それをもって本ルーチンが終了させられるが、Ｓ２３の判断が肯定される場合には、Ｓ２４において、Ｓ１７にて検出された合成信号の信号強度が前記記憶部８２に記憶される。次に、Ｓ２５において、Ｐフラグ（P_Flag）が零とされた後、Ｓ２２以下の処理が実行される。以上の制御において、Ｓ１乃至Ｓ２５が前記キャンセル信号制御部７２の動作に、Ｓ２及びＳ５が前記キャンセル信号供給抑制制御部７４の動作に、Ｓ６及びＳ１３が前記受信信号終端制御部７６の動作に、Ｓ３、Ｓ７、Ｓ１５、及びＳ１７が前記信号強度検出部７８の動作に、Ｓ８及びＳ１８が前記信号強度比較部８０の動作にそれぞれ対応する。

図９は、前記中央制御部３４によるキャンセル回路制御の他の一例の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。この図９に示す制御において、前述した図７乃至図８に示す制御と共通するステップについては同一の符号を付してその説明を省略する。この図９に示す制御では、前述したＳ２の処理に続くＳ２７において、前記受信用アンテナ４８から前記直交復調部５４を介して供給される受信信号の同相成分（Ｉ相成分）及び直交成分（Ｑ相成分）それぞれの信号強度が検出される。次に、Ｓ２８において、Ｓ２７にて検出された受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの信号強度が前記記憶部８２に記憶される。次に、前述したＳ５乃至Ｓ６の処理が実行された後、Ｓ２９において、前記キャンセル信号発生部４８から前記直交復調部５４を介して供給されるキャンセル信号の同相成分及び直交成分それぞれの信号強度が検出される。次に、前記信号強度比較部８０の動作に対応するＳ３０において、Ｓ２９にて検出されたキャンセル信号の同相成分及び直交成分それぞれの信号強度とＳ２８にて前記記憶部８２に記憶された前記受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの信号強度と比較される。次に、Ｓ３１において、Ｓ３０の比較の結果、Ｓ２９にて検出されたキャンセル信号の同相成分及び直交成分それぞれの信号強度とＳ２８にて前記記憶部８２に記憶された前記受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの信号強度とが等しいか否かが判断される。このＳ３１の判断が否定される場合には、Ｓ３２において、前記キャンセル位相制御信号、キャンセル振幅制御信号が制御されることで前記キャンセル位相制御部６０、キャンセル振幅制御部６２を介して前記キャンセル信号の位相、振幅が変更された後、Ｓ２９以下の処理が再び実行されるが、Ｓ３１の判断が肯定される場合には、前述したＳ１３の処理が実行された後、Ｓ３３において、前記キャンセル位相制御部６０における位相が１８０°回された（進められた）後、本ルーチンが終了させられる。以上の制御において、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ１３、Ｓ２７乃至Ｓ３３が前記キャンセル信号制御部７２の動作に、Ｓ２７及びＳ２９が前記信号強度検出部７８の動作にそれぞれ対応する。

図１０は、前記中央制御部３４によるキャンセル回路制御の更に別の一例の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。この図１０に示す制御において、前述した図７乃至図９に示す制御と共通するステップについては同一の符号を付してその説明を省略する。この図１０に示す制御では、前述したＳ２７の処理に続くＳ３４において、Ｓ２７にて検出された受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの信号強度の正負の符号を逆にした値が前記記憶部８２に記憶される。次に、前述したＳ５、Ｓ６、Ｓ２９の処理が実行された後、前記信号強度比較部８０の動作に対応するＳ３５において、Ｓ２９にて検出されたキャンセル信号の同相成分及び直交成分それぞれの信号強度とＳ２８にて前記記憶部８２に記憶された前記受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの信号強度（正負の符号を逆にした値）と比較される。そして、前述したＳ３１以下の処理が実行された後、本ルーチンが終了させられる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。

例えば、前述の実施例において、前記キャンセル信号制御部７２、信号強度検出部７８、信号強度比較部８０、及び記憶部８２等は、前記中央制御部３４の制御機能として備えられたものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、それらと同等の機能を有する制御装置が前記中央制御部３４とは別体として設けられてもよい。また、前記キャンセル信号発生部４６、キャンセル信号合成部５２、及び直交復調部５４等は前記中央制御部３４とは別体の制御装置として設けられていたが、それらと同等の機能が前記中央制御部３４の制御機能として備えられたものであっても構わない。また、それらの制御機能による処理は、デジタル信号処理であるとアナログ信号処理であるとを問わない。

また、前述の実施例では、前記キャンセル振幅制御部６２をキャンセル信号供給抑制部として、キャンセル信号の供給抑制に際してはそのキャンセル振幅制御部６２からの出力が可及的に小さくなるように前記搬送波成分の振幅を制御するものであったが、キャンセル信号供給抑制部としては他にも種々の態様が考えられ、例えば前述した図５に示す第３の回路切替部９４のようにスイッチの切替をもってキャンセル信号の供給を抑制するものであってもよい。また、前述の実施例では、前記回路切替部６４等のスイッチの切替をもって前記受信用アンテナ４８から前記キャンセル信号合成部５２への受信信号入力端６４ｉを選択的に終端させる例を説明したが、受信信号終端部の構成としても同様に種々の態様が考えられる。

また、前述の実施例の無線タグ通信装置１２等では、前記送信用アンテナ４４と受信用アンテナ４８とが別体のアンテナとしてそれぞれ個別に備えられたものであったが、送受信共用のアンテナを一体的に備えたものであってもよい。このようにすれば、装置の構成を可及的に簡単なものとすることができるという利点がある。また、前記無線タグ通信装置９８に送信用アレイアンテナ及び受信用アレイアンテナがそれぞれ個別に設けられた態様も考えられる。

また、図３に示す無線タグ通信装置１２に図５に示す第３の回路切替部９４及び第３の終端抵抗９６を適用する構成や、図３に示す無線タグ通信装置１２又は図４に示す無線タグ通信装置８４に図６に示すアレイアンテナ１００及び指向性制御部１１０等を適用する構成等、前述した実施例の構成は共通の装置に対して必要に応じて同時に適用され得るものである。

その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。

本発明の無線通信装置が好適に用いられる無線タグ通信システムについて説明する図である。本発明の無線通信装置の通信対象である無線タグに備えられた無線タグ回路素子の構成を説明する図である。本発明の無線通信装置の一実施例である無線タグ通信装置の構成を説明する図である。本発明の無線通信装置の他の実施例である無線タグ通信装置の構成を説明する図である。本発明の無線通信装置の更に別の実施例である無線タグ通信装置の構成を説明する図である。本発明の無線通信装置の更に別の実施例である無線タグ通信装置の構成を説明する図である。図３乃至図６の何れかの無線タグ通信装置の中央制御部によるキャンセル回路制御の要部を説明するフローチャートの一部である。図３乃至図６の何れかの無線タグ通信装置の中央制御部によるキャンセル回路制御の要部を説明するフローチャートの一部である。図３乃至図６の何れかの無線タグ通信装置の中央制御部によるキャンセル回路制御の他の一例の要部を説明するフローチャートである。図３乃至図６の何れかの無線タグ通信装置の中央制御部によるキャンセル回路制御の更に別の一例の要部を説明するフローチャートである。

符号の説明

１２、８４、９２、９８：無線タグ通信装置（無線通信装置）
１４：無線タグ（通信対象）
４０：第２分配器（分配部）
４４：送信用アンテナ
４８：受信用アンテナ
５０、８６：受信信号終端部
５２：キャンセル信号合成部
６０：キャンセル位相制御部
６２：キャンセル振幅制御部（キャンセル信号供給抑制部）
６４：回路切替部
６４ｉ：受信信号入力端
６６：終端抵抗
７２：キャンセル信号制御部
７８：信号強度検出部
８０：信号強度比較部
８２：記憶部
８８：第２の回路切替部
９０：第２の終端抵抗
９４：第３の回路切替部
９４ｉ：キャンセル信号入力端
９６：第３の終端抵抗
１００：アレイアンテナ
１０２：アンテナ素子
１０８：位相制御部

Claims

送信用アンテナから送信される送信信号の搬送波成分を分配する分配部と、
該分配部により分配される搬送波成分の振幅を制御する振幅制御部と、
該分配部により分配される搬送波成分の位相を制御する位相制御部と、
前記搬送波成分から前記振幅制御部及び位相制御部を介して生成されるキャンセル信号を受信用アンテナにより受信される受信信号に加算するキャンセル信号合成部と
を、備えた無線通信装置であって、
前記キャンセル信号合成部へのキャンセル信号の供給を選択的に抑制するキャンセル信号供給抑制部と、
前記受信用アンテナから前記キャンセル信号合成部への受信信号入力端を選択的に終端させる受信信号終端部と、
前記キャンセル信号、受信信号、又はそれらの合成信号の強度を検出する信号強度検出部と、
該信号強度検出部により検出される信号強度を記憶する記憶部と、
該記憶部から読み出される複数種類の信号強度を相互に、或いはそれらと前記信号強度検出部により検出される信号強度とを比較する信号強度比較部と、
該信号強度比較部による比較結果に基づき前記振幅制御部及び／又は位相制御部を介して前記キャンセル信号の振幅及び／又は位相を制御するキャンセル信号制御部と
を、有することを特徴とする無線通信装置。
前記受信信号終端部は、前記受信用アンテナと受信信号入力端との間の回路を切り替える回路切替部と、該回路切替部に接続された終端抵抗とを、備えたものであり、前記回路切替部は、前記キャンセル信号の強度検出に際しては、前記受信信号入力端と終端抵抗とを接続するものである請求項１の無線通信装置。
前記受信信号終端部は、前記回路切替部及び終端抵抗より前記受信用アンテナ側に、前記受信用アンテナと該回路切替部との間の回路を切り替える第２の回路切替部と、該第２の回路切替部に接続された第２の終端抵抗とを、備えたものであり、前記第２の回路切替部は、前記キャンセル信号の強度検出に際しては、前記受信用アンテナと第２の終端抵抗とを接続するものである請求項２の無線通信装置。
前記キャンセル信号供給抑制部は、前記受信信号の強度検出に際しては、前記振幅制御部からの出力が可及的に小さくなるように前記搬送波成分の振幅を制御するものである請求項１から３の何れかの無線通信装置。
前記キャンセル信号供給抑制部は、前記振幅制御部とキャンセル信号入力端との間の回路を切り替える第３の回路切替部と、該第３の回路切替部に接続された第３の終端抵抗とを、備えたものであり、前記受信信号の強度検出に際しては、前記キャンセル信号入力端と第３の終端抵抗とを接続するものである請求項１から４の何れかの無線通信装置。
前記送信用アンテナと受信用アンテナとは、別体のアンテナとしてそれぞれ個別に備えられたものである請求項１から５の何れかの無線通信装置。
前記送信用アンテナと受信用アンテナとは、送受信共用のアンテナとして一体的に備えられたものである請求項１から５の何れかの無線通信装置。
前記キャンセル信号の強度検出に際しては、所定の通信対象との間で通信を行うために前記送信用アンテナから送信される送信信号よりも信号強度の小さな送信信号を該送信用アンテナから送信するものである請求項１から７の何れかの無線通信装置。
前記キャンセル信号制御部は、
先ず、前記キャンセル信号供給抑制部により前記キャンセル信号合成部へのキャンセル信号の供給を抑制させた状態で、前記信号強度検出部により前記受信信号の強度を検出させてその検出結果を前記記憶部に記憶させ、
次に、前記キャンセル信号合成部へのキャンセル信号の供給の抑制を解除し且つ前記受信信号終端部により前記受信信号入力端を終端させた状態で、前記信号強度検出部により検出されるキャンセル信号の強度が、前記記憶部に記憶された前記受信信号の強度と等しくなるように前記キャンセル信号の振幅を制御し、
更に、前記受信信号終端部による前記受信信号入力端の終端を解除した状態で、前記信号強度検出部により検出される受信信号とキャンセル信号との合成信号の強度が可及的に小さくなるように前記キャンセル信号の位相を制御するものである請求項１から８の何れかの無線通信装置。
前記キャンセル信号制御部は、
先ず、前記キャンセル信号供給抑制部により前記キャンセル信号合成部へのキャンセル信号の供給を抑制させた状態で、前記信号強度検出部により前記受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度を検出させてその検出結果を前記記憶部に記憶させ、
次に、前記キャンセル信号合成部へのキャンセル信号の供給の抑制を解除し且つ前記受信信号終端部により前記受信信号入力端を終端させた状態で、前記信号強度検出部により検出されるキャンセル信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度が、前記記憶部に記憶された前記受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度と等しくなるように前記キャンセル信号の振幅及び／又は位相を制御し、
更に、前記キャンセル信号の位相が１８０°回転させられるように前記キャンセル信号の位相を制御した後、前記受信信号終端部による前記受信信号入力端の終端を解除するものである請求項１から８の何れかの無線通信装置。
前記キャンセル信号制御部は、
先ず、前記キャンセル信号供給抑制部により前記キャンセル信号合成部へのキャンセル信号の供給を抑制させた状態で、前記信号強度検出部により前記受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度を検出させてその検出結果を前記記憶部に記憶させ、
次に、前記キャンセル信号合成部へのキャンセル信号の供給の抑制を解除し且つ前記受信信号終端部により前記受信信号入力端を終端させた状態で、前記信号強度検出部により検出されるキャンセル信号の同相成分及び直交成分それぞれが、前記記憶部に記憶された前記受信信号の同相成分及び直交成分それぞれの強度と等しく且つ正負が反対となるように前記キャンセル信号の振幅及び／又は位相を制御した後、前記受信信号終端部による前記受信信号入力端の終端を解除するものである請求項１から８の何れかの無線通信装置。
所定の通信対象への情報送信の実行に先行して前記キャンセル信号制御部によるキャンセル信号の制御を行うものである請求項１から１１の何れかの無線通信装置。
所定の通信対象への情報送信の実行中に前記キャンセル信号制御部によるキャンセル信号の制御を行うものである請求項１から１１の何れかの無線通信装置。
前記送信信号の周波数を切り替える毎に前記キャンセル信号制御部によるキャンセル信号の制御を行うものである請求項１から１３の何れかの無線通信装置。
前記信号強度検出部により検出される受信信号とキャンセル信号との合成信号の強度が所定値以上になった場合に前記キャンセル信号制御部によるキャンセル信号の制御を行うものである請求項１から１４の何れかの無線通信装置。
前記送信用アンテナとして複数の送信用アンテナ素子から成るアレイアンテナと、各送信アンテナ素子へ伝達させる送信信号それぞれの位相を制御することで送信指向性を制御する送信位相制御部を備えたものであり、該送信位相制御部の位相を変更した場合に前記キャンセル信号制御部によるキャンセル信号の制御を行うものである請求項１から１５の何れかの無線通信装置。
前記受信用アンテナとして複数の受信用アンテナ素子から成るアレイアンテナと、各受信アンテナ素子から伝達させる受信信号それぞれの位相を制御することで受信指向性を制御する受信位相制御部を備えたものであり、該受信位相制御部の位相を変更した場合に前記キャンセル信号制御部によるキャンセル信号の制御を行うものである請求項１から１６の何れかの無線通信装置。
前記受信信号の復調部としてホモダイン検波回路を備えたものである請求項１から１７の何れかの無線通信装置。
前記無線通信装置は、無線タグに向けて所定の送信信号を送信用アンテナにより送信すると共に、該送信信号に応答して前記無線タグから返信される返信信号を前記受信用アンテナにより受信することで前記無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置である請求項１から１８の何れかの無線通信装置。