(57)【要約】【課題】マンチェスター符号化された規定フォーマットの受信パケットのフレーム同期信号を、振幅変動や符号間干渉の影響を受けずに、正しく検出する。【解決手段】受信信号の傾き方向をサンプリング時刻毎に逐次検出し、傾きを所定の閾値を用いて判定して、｛＋１，０，−１｝の３値を検出結果として出力する。“００”や“１１”といったマンチェスター符号化にないシンボル、すなわち、復号タイミングに対して１シンボルずれた状態では、傾きとして“０”を判定するので、相互相関計算には反映されない。判定部が相互相関の最大値検出を基にフレーム同期を検出する際に、復号のタイミング情報が不要となる。【選択図】  図２
2010136198.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリアンブル信号と特定のパターンからなるフレーム同期信号とデータ信号で構成され、マンチェスター符号化されたフレームを受信する通信装置であって、
受信信号の傾き方向をサンプリング時刻毎に逐次検出する傾き検出部と、
受信信号の傾き検出結果から前記プリアンブル信号を検出するプリアンブル検出部と、
受信信号の傾き検出結果と前記フレーム同期信号との相互相関を計算する相互相関演算部と、
前記プリアンブル検出部によるプリアンブル信号の検出に応じて、前記相互相関演算部により計算される相互相関値の絶対値の最大値検索を行なって、フレーム同期信号を検出する判定部と、
を具備することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記傾き検出部は、受信信号の傾き方向をサンプリング時刻毎に逐次検出し、傾きを所定の閾値を用いて判定して、｛＋１，０，−１｝の３値を検出結果として出力し、
前記プリアンブル検出部は、受信信号に対する傾き検出結果からプリアンブル信号を所定個数だけ検出したことに応じてプリアンブル信号を検出し、
前記相互相関部は、受信信号に対する傾き検出結果と前記フレーム同期信号との相互相関を計算する、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記受信信号は電気的負荷の変更により変調された送信信号であり、
前記判定部は、前記相互相関値の絶対値の最大値の正負符号に応じて、前記受信信号が反転しているか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記フレーム同期信号が検出された位置を基準に、復号タイミングを判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
プリアンブル信号と特定のパターンからなるフレーム同期信号とデータ信号で構成され、マンチェスター符号化されたフレームを受信する通信方法であって、
受信信号の傾き方向をサンプリング時刻毎に逐次検出する傾き検出ステップと、
受信信号の傾き検出結果から前記プリアンブル信号を検出するプリアンブル検出ステップと、
受信信号の傾き検出結果と前記フレーム同期信号との相互相関を計算する相互相関演算ステップと、
前記プリアンブル検出ステップによるプリアンブル信号の検出に応じて、前記相互相関演算ステップにより計算される相互相関値の絶対値の最大値検索を行なって、フレーム同期信号を検出する判定ステップと、
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項６】
プリアンブル信号と特定のパターンからなるフレーム同期信号とデータ信号で構成される、マンチェスター符号化されたフレームからフレーム同期信号を検出する同期装置であって、
受信信号の傾き方向をサンプリング時刻毎に逐次検出する傾き検出部と、
受信信号の傾き検出結果から前記プリアンブル信号を検出するプリアンブル検出部と、
受信信号の傾き検出結果と前記フレーム同期信号との相互相関を計算する相互相関演算部と、
前記プリアンブル検出部によるプリアンブル信号の検出に応じて、前記相互相関演算部により計算される相互相関値の絶対値の最大値検索を行なって、フレーム同期信号を検出する判定部と、
を具備することを特徴とする同期装置。
【請求項７】
プリアンブル信号と特定のパターンからなるフレーム同期信号とデータ信号で構成される、マンチェスター符号化されたフレームからフレーム同期信号を検出する同期方法であって、
受信信号の傾き方向をサンプリング時刻毎に逐次検出する傾き検出ステップと、
受信信号の傾き検出結果から前記プリアンブル信号を検出するプリアンブル検出ステップと、
受信信号の傾き検出結果と前記フレーム同期信号との相互相関を計算する相互相関演算ステップと、
前記プリアンブル検出ステップによるプリアンブル信号の検出に応じて、前記相互相関演算ステップにより計算される相互相関値の絶対値の最大値検索を行なって、フレーム同期信号を検出する判定ステップと、
を有することを特徴とする同期方法。
【請求項８】
プリアンブル信号と特定のパターンからなるフレーム同期信号とデータ信号で構成され、マンチェスター符号化されたフレームを受信するための処理をコンピューター上で実行するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムであって、前記コンピューターを、
受信信号の傾き方向をサンプリング時刻毎に逐次検出する傾き検出部、
受信信号の傾き検出結果から前記プリアンブル信号を検出するプリアンブル検出部、
受信信号の傾き検出結果と前記フレーム同期信号との相互相関を計算する相互相関演算部、
前記プリアンブル検出部によるプリアンブル信号の検出に応じて、前記相互相関演算部により計算される相互相関値の絶対値の最大値検索を行なって、フレーム同期信号を検出する判定部、
として機能させるためのコンピューター・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置及び通信方法、同期装置及び同期方法、コンピューター・プログラムに係り、特に、規定フォーマットのフレームを受信して同期処理を行なう通信装置及び通信方法、同期装置及び同期方法、コンピューター・プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自ら電波の発生源を持たない通信端末が無線で通信相手となる装置へデータを送信する通信システムとしてＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と呼ばれる非接触通信システムが知られている。ＲＦＩＤの他の呼び方として、ＩＤシステム、データ・キャリア・システムなどがあるが、世界的に共通なのがＲＦＩＤシステムである。
【０００３】
ＲＦＩＤに適用可能な非接触通信方法には、静電結合方式、電磁誘導方式、電波通信方式などが挙げられる。このうち電磁誘導方式は、通信を開始するイニシエータ側の１次コイルとそれに応答するターゲット側の２次コイルで構成され、これら２つのコイルの磁気的な結合によってデータ通信が行なわれる。具体的には、図１よりイニシエータ１１からターゲット２１への通信は、キャリア信号１６と送信信号１７がＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調部１４に送られ、１次コイル１２（Ｌ１）に流す電流を振幅変調することによってデータを送信する。ターゲット２１ではファラデーの法則より磁束変化を妨げる電流が２次コイル２２（Ｌ２）に生じ、ＡＳＫ復調部２６に送られ、復調されて受信信号２８を得る。また、ターゲット２１からイニシエータ１１への通信は、イニシエータ１１から無変調、すなわち送信信号１７が無くキャリア信号１６だけが送信され、ターゲット２１では、２次コイル２２にキャリア周波数の電流が発生する。送信信号２７によって、スイッチ（ＳＷ）２５をオンにすると、負荷（Ｚ）２４がオンになり、ターゲット２１の負荷が変化する。これにより振幅変調、すなわち負荷変調が行なわれ、イニシエータ１１の１次コイル１２に送られる。そして、ＡＳＫ復調部１５に送られ、復調されて受信信号１８を得る。イニシエータ１１及びターゲット２１の各コイル１２、２２は各コンデンサ１３（Ｃ１）、２３（Ｃ２）と各抵抗１９（Ｒ１）、２９（Ｒ２）とでＬＣ共振回路として動作しており、一般には、これらの共振周波数を、通信に用いるキャリアの周波数に調整して共振させることにより、イニシエータ１１とターゲット２１間の適当な通信距離を設定することができる。なお、以下では、イニシエータ及びターゲットの各コイル１２、２２を「アンテナ」とも呼ぶ。
【０００４】
また、ＲＦＩＤシステムは、通信距離に応じて、密着型（０〜２ｍｍ以下：Ｃｌｏｓｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ）、近接型（０〜１０ｃｍ以下：Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ）、近傍型（０〜７０ｃｍ以下：Ｖｉｃｉｎｉｔｙ）の３種類に分類することができ、それぞれＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３、ＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３などの国際規格によって規定されている。このうち、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３に準拠する非接触・近接型のＩＣカード規格として、ＴｙｐｅＡ、ＴｙｐｅＢ、Ｆｅｌｉｃａ（フェリカ）（登録商標）を挙げることができる。なお、ＴｙｐｅＡはＰｈｉｌｉｐｓ社のＭｉｆａｒｅ（登録商標）に相当する。
【０００５】
さらに、ソニーとＰｈｉｌｉｐｓ社が開発したＮＦＣ（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎは、主に、上記のＴｙｐｅＡ、ＴｙｐｅＢ、Ｆｅｌｉｃａの各ＩＣカードと通信可能な通信装置の仕様を規定したＲＦＩＤ規格であり、２００３年１２月にＩＳＯ／ＩＥＣ  ＩＳ  １８０９２として国際標準となった。ＮＦＣ通信方式は、元々は非接触式ＩＣカードとして広く普及しているソニーの「ＦｅｌｉＣａ」やＰｈｉｌｉｐｓ社の「Ｍｉｆａｒｅ」を継承したものであり、１３．５６ＭＨｚ帯を使い、電磁誘導方式により１０ｃｍ程度の近接型の非接触双方向通信が可能である。
【０００６】
ＩＳＯ  １８０９２に規定される電磁結合型の非接触通信仕様のうち、フェリカのフレーム構造は図５のように規定されている。図５のフレーム３０は、プリアンブル信号（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）3１、フレーム同期信号（ＳＹＮＣ）３２、及び、送信データのバイト数を示す信号（Ｌｅｎｇｔｈ）３３、送信データ（Ｐａｙｌｏａｄ）３４、パリティ（ＣＲＣ）３５で構成される。プリアンブル信号は、最小４８ビットで“０”のデータからなり、フレーム同期信号は、２バイトのデータ“Ｂ２”と“４Ｄ”からなる。また、送信データのバイト数を示す信号は１バイトからなる。送信データは、（Ｌｅｎｇｔｈ−１）バイトで、パリティは２バイトである。フェリカの符号化方式はマンチェスター符号（Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ  Ｃｏｄｅ）が用いられ、このフレームが符号化され、送信される。
【０００７】
ここで、マンチェスター符号は、データ“０”を送るときはビット区間の中央で“０”から“１”に変化させ、一方、データ“１”を送るときは逆にビット区間の中央で“１”から“０”に変化させる。これを図６に示す。
【０００８】
受信側では、マンチェスター符号化されたプリアンブル信号を基に、シンボル同期が行なわれる。続いて、マンチェスター符号化されたフレーム同期信号を検出して、後続のデータ信号の開始位置を特定する。
【０００９】
ここで、マンチェスター符号化されたフレーム同期信号を検出する際、シンボルを閾値判定して検出する方法を用いることができる。しかしながら、閾値検出方法によると、振幅変動や符号間干渉がある場合に検出確率が減少してしまうという問題がある。
【００１０】
マンチェスター符号は、データが“０”のときには“０１”のシンボルに変換され、データが“１”のときには“１０”のシンボルに変換されるので（前述）、このシンボルを元のデータに復号するときは、２シンボル間のエッジが立ち上がり又は立下りのいずれであるかを検出すればよいことが知られている。したがって、マンチェスター符号化されたフレーム同期信号をマンチェスター復号して検出する方法が考えられる。２シンボル間のエッジの向きさえ判ればよいので、振幅変動や符号間干渉の影響を受けずにフレーム同期をとることができる。
【００１１】
しかしながら、マンチェスター符号を復号するには、シンボル列のビット区間を確定させ、ビット区間毎に正しく２シンボルずつ取り出す必要がある。ビット区間が確定していれば、ビット区間の中央のビット中点で立ち上がり又は立ち下がりのいずれであるかに基づいて復号することができる。逆に、ビット区間が確定していないと、ある時点のシンボルのエッジが、ビット区間の中央のビット中点であるのか、ビット区間の境界となるビット端点であるのか、即座に判断できない。
【００１２】
例えば、受け取ったシンボル列が“１００１１００１”のとき、２シンボル毎に取り出す際、ビット区間に関するタイミング情報が得られていないと、“１０”、“０１”、“１０”、“０１”、又は、“１”、“００”、“１１”、“００”、“１”のどちらのタイミングでマンチェスター復号を行なうのか、即座に判断することができない。
【００１３】
例えば、フレームの先頭に付加されているビット同期信号を用いてビット同期を検出し、以降は、ビット同期に基づきシンボルの立ち上がりまたは立ち下がりを検出して復号を行なう受信装置について提案がなされている（例えば、特許文献１を参照のこと）。この方法によると、フレーム同期信号を検出する際に、ビット同期すなわち復号時のタイミング情報が必要となる。
【００１４】
【特許文献１】特開平６−２４４８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、マンチェスター符号化された規定フォーマットのフレームに含まれる特定パターンからなるフレーム同期信号を、振幅変動や符号間干渉の影響を受けずに、正しく検出することができる、優れた通信装置及び通信方法、同期装置及び同期方法、コンピューター・プログラムを提供することにある。
【００１６】
本発明の更なる目的は、マンチェスター符号化された規定フォーマットのフレームに含まれるフレーム同期信号を、２シンボル間のエッジを検出することによって、振幅変動や符号間干渉の影響を受けずに正しく検出することができる、優れた通信装置及び通信方法、同期装置及び同期方法、コンピューター・プログラムを提供することにある。
【００１７】
本発明の更なる目的は、マンチェスター符号化された規定フォーマットのフレームに含まれるフレーム同期信号を、復号時のタイミング情報を必要とせずに、２シンボル間のエッジを検出することによって正しく検出することができる、優れた通信装置及び通信方法、同期装置及び同期方法、コンピューター・プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項１に記載の発明は、プリアンブル信号と特定のパターンからなるフレーム同期信号とデータ信号で構成され、マンチェスター符号化されたフレームを受信する通信装置であって、
受信信号の傾き方向をサンプリング時刻毎に逐次検出する傾き検出部と、
受信信号の傾き検出結果から前記プリアンブル信号を検出するプリアンブル検出部と、
受信信号の傾き検出結果と前記フレーム同期信号との相互相関を計算する相互相関演算部と、
前記プリアンブル検出部によるプリアンブル信号の検出に応じて、前記相互相関演算部により計算される相互相関値の絶対値の最大値検索を行なって、フレーム同期信号を検出する判定部と、
を具備することを特徴とする通信装置置である。
【００１９】
ここで、本願の請求項２に記載の発明によれば、前記傾き検出部は、受信信号の傾き方向をサンプリング時刻毎に逐次検出し、傾きを所定の閾値を用いて判定して、｛＋１，０，−１｝の３値を検出結果として出力し、前記プリアンブル検出部は、受信信号に対する傾き検出結果からプリアンブル信号を所定個数だけ検出したことに応じてプリアンブル信号を検出し、前記相互相関部は、受信信号に対する傾き検出結果と前記フレーム同期信号との相互相関を計算するように構成されている。
【００２０】
本願に係る通信装置は、電磁誘導を利用した非接触通信システムに適用され、前記受信信号は電気的負荷の変更により変調された送信信号である。そして、本願の請求項３に記載の発明によれば、前記判定部は、フレーム同期信号を検出することに併せて、前記相互相関値の絶対値の最大値の正負符号に応じて前記受信信号が反転しているか否かを判定するように構成されている。
【００２１】
また、本願の請求項４に記載の発明によれば、前記判定部は、フレーム同期信号を検出することに併せて、前記フレーム同期信号が検出された位置を基準に、復号タイミングを判定するように構成されている。
【００２２】
また、本願の請求項５に記載の発明は、プリアンブル信号と特定のパターンからなるフレーム同期信号とデータ信号で構成され、マンチェスター符号化されたフレームを受信する通信方法であって、
受信信号の傾き方向をサンプリング時刻毎に逐次検出する傾き検出ステップと、
受信信号の傾き検出結果から前記プリアンブル信号を検出するプリアンブル検出ステップと、
受信信号の傾き検出結果と前記フレーム同期信号との相互相関を計算する相互相関演算ステップと、
前記プリアンブル検出ステップによるプリアンブル信号の検出に応じて、前記相互相関演算ステップにより計算される相互相関値の絶対値の最大値検索を行なって、フレーム同期信号を検出する判定ステップと、
を有することを特徴とする通信方法である。
【００２３】
また、本願の請求項６に記載の発明は、プリアンブル信号と特定のパターンからなるフレーム同期信号とデータ信号で構成される、マンチェスター符号化されたフレームからフレーム同期信号を検出する同期装置であって、
受信信号の傾き方向をサンプリング時刻毎に逐次検出する傾き検出部と、
受信信号の傾き検出結果から前記プリアンブル信号を検出するプリアンブル検出部と、
受信信号の傾き検出結果と前記フレーム同期信号との相互相関を計算する相互相関演算部と、
前記プリアンブル検出部によるプリアンブル信号の検出に応じて、前記相互相関演算部により計算される相互相関値の絶対値の最大値検索を行なって、フレーム同期信号を検出する判定部と、
を具備することを特徴とする同期装置である。
【００２４】
また、本願の請求項７に記載の発明は、プリアンブル信号と特定のパターンからなるフレーム同期信号とデータ信号で構成される、マンチェスター符号化されたフレームからフレーム同期信号を検出する同期方法であって、
受信信号の傾き方向をサンプリング時刻毎に逐次検出する傾き検出ステップと、
受信信号の傾き検出結果から前記プリアンブル信号を検出するプリアンブル検出ステップと、
受信信号の傾き検出結果と前記フレーム同期信号との相互相関を計算する相互相関演算ステップと、
前記プリアンブル検出ステップによるプリアンブル信号の検出に応じて、前記相互相関演算ステップにより計算される相互相関値の絶対値の最大値検索を行なって、フレーム同期信号を検出する判定ステップと、
を有することを特徴とする同期方法である。
【００２５】
また、本願の請求項８に記載の発明は、プリアンブル信号と特定のパターンからなるフレーム同期信号とデータ信号で構成され、マンチェスター符号化されたフレームを受信するための処理をコンピューター上で実行するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムであって、前記コンピューターを、
受信信号の傾き方向をサンプリング時刻毎に逐次検出する傾き検出部、
受信信号の傾き検出結果から前記プリアンブル信号を検出するプリアンブル検出部、
受信信号の傾き検出結果と前記フレーム同期信号との相互相関を計算する相互相関演算部、
前記プリアンブル検出部によるプリアンブル信号の検出に応じて、前記相互相関演算部により計算される相互相関値の絶対値の最大値検索を行なって、フレーム同期信号を検出する判定部、
として機能させるためのコンピューター・プログラムである。
【００２６】
本願の請求項８に係るコンピューター・プログラムは、コンピューター上で所定の処理を実現するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムを定義したものである。換言すれば、本願の請求項８に係るコンピューター・プログラムをコンピューターにインストールすることによって、コンピューター上では協働的作用が発揮され、本願の請求項１に係る通信装置と同様の作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、マンチェスター符号化された規定フォーマットのフレームに含まれる特定パターンからなるフレーム同期信号を、振幅変動や符号間干渉の影響を受けずに、正しく検出することができる、優れた通信装置及び通信方法、同期装置及び同期方法、コンピューター・プログラムを提供することができる。
【００２８】
また、本発明によれば、マンチェスター符号化された規定フォーマットのフレームに含まれるフレーム同期信号を、２シンボル間のエッジを検出することによって、振幅変動や符号間干渉の影響を受けずに正しく検出することができる、優れた通信装置及び通信方法、同期装置及び同期方法、コンピューター・プログラムを提供することができる。
【００２９】
また、本発明によれば、マンチェスター符号化された規定フォーマットのフレームに含まれるフレーム同期信号を、復号時のタイミング情報を必要とせずに、２シンボル間のエッジを検出することによって正しく検出することができる、優れた通信装置及び通信方法、同期装置及び同期方法、コンピューター・プログラムを提供することができる。
【００３０】
本願の請求項１、５乃至８に記載の発明によれば、フェリカ通信方式で、復号した信号を用いたフレーム同期信号を検出する際に、復号するタイミング情報を必要とせずに、精度のよいフレーム同期検出を行なうことができる。さらに、その検出結果を基に、復号するタイミング情報や受信信号の反転情報を得ることができる。
【００３１】
本願の請求項２に記載の発明によれば、傾き検出部は、受信信号の傾き方向をサンプリング時刻毎に逐次検出し、傾きを所定の閾値を用いて判定して、｛＋１，０，−１｝の３値を検出結果として出力する。したがって、“００”や“１１”といったマンチェスター符号にないシンボル、すなわち、復号タイミングに対して１シンボルずれた状態では、傾き検出部は傾きとして“０”を判定するので、相互相関計算には反映されない。したがって、判定部が相互相関値の絶対値の最大値検索を基にフレーム同期信号を検出する際に、復号のタイミング情報が不要となる。
【００３２】
また、本願の請求項３に記載の発明によれば、前記判定部は、前記相互相関値の絶対値の最大値の正負符号に応じて、前記受信信号が反転しているか否かを判定することができる。
【００３３】
また、本願の請求項４に記載の発明によれば、前記判定部は、前記フレーム同期信号が検出された位置を基準に、復号タイミングを判定することができる。
【００３４】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。
【００３６】
図２に、フレーム同期信号の検出を行なう機能の構成例を示している。これは、復号するタイミング情報を必要とせずに、プリアンブル信号を検出することができ、イニシエータ１１のＡＳＫ復調部１５並びにターゲット２１のＡＳＫ復調部２６の後段に搭載される。
【００３７】
図示のフレーム同期信号の検出は、傾き検出部５１と、プリアンブル検出部５３と、相互相関演算部５２と、判定部５４を備えている。
【００３８】
図１に示したイニシエータ１１のＡＳＫ復調部１５並びにターゲット２１のＡＳＫ復調部２６の出力である受信信号１８若しくは２８は、傾き検出部５１に入力される。傾き検出部５１は、その傾き方向、立ち上がりか立ち下がりかの検出結果を、プリアンブル検出部５３及び相互相関演算部５２にそれぞれ送る。
【００３９】
プリアンブル検出部５３は、受信信号の傾き検出結果から、プリアンブル信号を検出し、その情報を判定部５４に送る。
【００４０】
相互相関演算部５２は、受信信号の傾き方向の検出結果と、フレーム同期信号との相互相関を計算し、その計算結果を判定部５４に送る。なお、相互相関演算部５２で用いられるフレーム同期信号は、２バイトの既知データ“Ｂ２４Ｄ”全体であっても、その一部であってもよい。
【００４１】
判定部５４は、相互相関演算部５２による相互相関演算結果からフレーム同期信号かどうかを判定し、その判定結果を出力する。また、その判定結果により、復号タイミング信号も併せて得ることができる。また、電磁誘導方式の非接触通信システムでは、アンテナ間の距離に応じて受信信号が反転することが知られているが、判定部５４の判定結果を基に受信信号が反転しているかどうかも検出することができ、反転信号として出力される。
【００４２】
傾き検出部５１では、サンプリング時刻ｎにおいて入力する受信信号をｘ（ｎ）とすると、１つ前のサンプリング時刻（ｎ−１）における受信信号との差分をとって、傾きｄ（ｎ）を求める。
【００４３】
【数１】
2010136198.tif 000003
【００４４】
そして、傾き検出部５１は、数式（１）に示した傾きｄ（ｎ）の正負符号を判定し、例えば、正なら＋１を、負なら−１を出力する。ここで、連続して同じシンボル“００”若しくは“１１”が到来したときには、数式（１）の結果はｄ（ｎ）＝０となるべきであるが、振幅変動や符号間干渉、並びに雑音の影響により、少しでも２シンボル間に差があると＋１又は−１が出力され、誤検出を招く。そこで、ある閾値Ｖthを設けて、傾きｄ（ｎ）が閾値Ｖth以下なら、傾き検出部５１は傾きｄ（ｎ）＝０を出力するようにする。
【００４５】
【数２】
2010136198.tif 000004
【００４６】
したがって、傾き検出部５１から出力される傾き検出信号は｛−１，０，＋１｝の３値となる。
【００４７】
プリアンブル信号は、図３中の３Ａに示す最小４８ビットの“０”のデータからなり、これをマンチェスター符号化すると、図３中の３Ｂに示す“０１０１０１…”となる。そして、これが送信され、受信側で例えば、図３中の３Ｃの信号を受信したとする。
【００４８】
傾き検出部５１に図３中の３Ｃの受信信号が入力され、数式（１）に従って隣接するシンボル毎の傾きｄ（ｎ）を計算し、図３中の３Ｄに示すように傾き検出結果が得られる。
【００４９】
プリアンブル検出部５３は、傾き検出部５１の出力から、ビット間隔でＭ個（但し、Ｍは４８以下の正の整数）を取り出し全てを足し合わせ、その絶対値Ｓ（ｎ）がある閾値Ｐthを超えたら、プリアンブル信号が送信されたとして、検出信号を作成して、判定部５４に送る。
【００５０】
【数３】
2010136198.tif 000005
【００５１】
すなわち、数式（３）で求めた絶対値Ｓ（ｎ）が数式（４）を満たすとき、プリアンブル信号が送信されたとして、プリアンブル検出部５３は、検出信号を作成して、判定部５４に送る。
【００５２】
【数４】
2010136198.tif 000006
【００５３】
また、図４中の４Ａに示すフレーム同期信号を含んだ信号を“０１０１１００１0…”とすると、これをマンチェスター符号化すると、図４中の４Ｂに示す“０１１００１１０１００１０１１００１…”となる。そして、これが送信され、受信側で例えば、図４中の４Ｃの信号を受信したとする。
【００５４】
受信信号として図４中の４Ｃの信号が傾き検出部５１に入力されると、数式（１）に従って隣接するシンボル毎の傾きｄ（ｎ）を計算すると、図４中の４Ｄに示したように、傾き検出結果が得られる。
【００５５】
相互相関演算部５３は、既知のフレーム同期信号（Ｂ２４Ｄ） “１０１１００１０…”を｛０｝を｛−１｝に置き換えて“１，−１，１，１，−１，−１，１，−１，…”信号を保持し、傾き検出部５１から送られてくる傾き検出結果をビット間隔で相関を計算する個数だけ取り出し、相互相関の計算を行なう。そして、後段の判定部５４は、プリアンブル検出信号（前述）が得られたら、相互相関演算結果の絶対値の最大値探索を行うことで、フレーム同期信号の検出が行なわれる。
【００５６】
本実施形態では、傾き検出部５１が、“００”や“１１”といったマンチェスター符号化にないシンボル、すなわち、復号タイミングに対して１シンボルずれた状態では、傾きとして“０”を判定するので、相互相関計算には反映されない。したがって、フレーム同期信号の検出に復号のタイミング情報が不要となる。
【００５７】
また、アンテナ間の距離に応じて受信信号が反転することが知られているが、得られた相互相関値の絶対値の最大値の正負から、受信信号が反転しているかどうかを判定することができ、判定部５４は、その情報を反転信号として出力する。そして、判定部５４は、フレーム同期信号が検出された位置を基準に、復号タイミングを作成し、出力する。
【００５８】
このように、図２に示したフレーム同期信号の検出方法によれば、フェリカ・フォーマットの信号を受信した際に、復号するタイミング情報を必要とせずに、プリアンブル信号を検出するとともに、プリアンブル信号を検出した後に、さらにフレーム同期信号を検出することができる。そして、フレーム同期信号を検出した際には、マンチェスター符号を復号するタイミング情報も獲得することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
【００６０】
本明細書では、フェリカ通信方式の非接触通信システムに本発明を適用した実施形態を中心に説明してきたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。マンチェスター符号を利用して通信する、さまざまな規格に準拠した通信システムにおいて、受信機を持つ通信装置が受信時にフレーム同期をとる際に、同様に本発明を適用することができる。
【００６１】
要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】図１は、イニシエータ及びターゲットからなる電磁誘導方式の非接触通信システムの主に誘導結合部分の構成例を示す図である。
【図２】図２は、フェリカ・フォーマットの受信信号に対してフレーム同期信号検出を行なう機能の構成例を示した図である。
【図３】図３は、プリアンブル信号を検出する方法を説明するための図である。
【図４】図４は、フレーム同期信号を検出する方法を説明するための図である。
【図５】図５は、フェリカ・フォーマットのフレーム構造を示した図である。
【図６】図６は、マンチェスター符号の符号化の方法を示した図である。
【符号の説明】
【００６３】
１１…イニシエータ
１２…コイル
１３…コンデンサ
１４…ＡＳＫ変調部
１５…ＡＳＫ復調部
１６…キャリア信号
１７…送信信号
１８…受信信号
１９…抵抗
２１…ターゲット
２２…コイル
２３…コンデンサ
２４…負荷
２５…スイッチ
２６…ＡＳＫ復調部
２７…送信信号
２８…受信信号
３０…フレーム
３１…Ｐｒｅａｍｂｌｅ
３２…ＳＹＮＣ
３３…Ｌｅｎｇｔｈ
３４…Ｐａｙｌｏａｄ
３５…ＣＲＣ
５１…傾き検出部
５２…相互相関演算部
５３…プリアンブル検出部
５４…判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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