(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信すべき情報に基づいて負荷変調されているキャリア信号から前記情報を検出する検出装置において、
受信された前記負荷変調されているキャリア信号をバッファリングするバッファリング手段と、
バッファリングされた前記負荷変調されているキャリア信号を検波して前記情報を検出する検波手段と
を備え、
前記検波手段は、
前記キャリア信号と同一周波数の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させるスイッチング手段を含む
検出装置。
【請求項２】
送信すべき情報に基づいて負荷変調されているキャリア信号から前記情報を検出する検出装置において、
受信された前記負荷変調されているキャリア信号をバッファリングするバッファリング手段と、
バッファリングされた前記負荷変調されているキャリア信号を検波して前記情報を検出する検波手段と
を備え、
前記検波手段は、
前記キャリア信号と同一周波数の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第１のスイッチング手段と、
前記局部発振信号の位相を９０°遅延させた遅延局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第２のスイッチング手段とを含む
検出装置。
【請求項３】
送信すべき情報に基づいて負荷変調されているキャリア信号から前記情報を検出する検出装置において、
受信された前記負荷変調されているキャリア信号をバッファリングするバッファリング手段と、
バッファリングされた前記負荷変調されているキャリア信号を検波して前記情報を検出する検波手段と
を備え、
前記検波手段は、
前記キャリア信号と同一周波数の第１の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第１のスイッチング手段と、
前記第１の局部発振信号の位相を１８０°遅延させた第２の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第２のスイッチング手段と、
前記第１の局部発振信号の位相を９０°遅延させた第３の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第３のスイッチング手段と、
前記第１の局部発振信号の位相を２７０°遅延させた第４の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第４のスイッチング手段とを含む
検出装置。
【請求項４】
前記第１のスイッチング手段から出力された検波信号、または前記第２のスイッチング手段から出力された検波信号の一方から他方を減算する第１の減算手段と、
前記第３のスイッチング手段から出力された検波信号、または前記第４のスイッチング手段から出力された検波信号の一方から他方を減算する第２の減算手段と
をさらに備える請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
受信された前記負荷変調されているキャリア信号の電圧を前記バッファリング手段の電源電圧以下に減衰させる減衰手段を
さらに備える請求項１から４のいずれかに記載の検出装置。
【請求項６】
前記検波信号の脈動成分を除去する除去手段を
さらに備える請求項５に記載の検出装置。
【請求項７】
送信すべき情報に基づいて負荷変調されているキャリア信号から前記情報を検出する検出装置の検出方法において、
受信された前記負荷変調されているキャリア信号をバッファリングするバッファリングステップと、
バッファリングされた前記負荷変調されているキャリア信号を検波して前記情報を検出する検波ステップと
を含み、
前記検波ステップは、
前記キャリア信号と同一周波数の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させるスイッチングステップを含む
検出方法。
【請求項８】
送信すべき情報に基づいて負荷変調されているキャリア信号から前記情報を検出する検出装置の検出方法において、
受信された前記負荷変調されているキャリア信号をバッファリングするバッファリングステップと、
バッファリングされた前記負荷変調されているキャリア信号を検波して前記情報を検出する検波ステップと
を含み、
前記検波ステップは、
前記キャリア信号と同一周波数の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第１のスイッチングステップと、
前記局部発振信号の位相を９０°遅延させた遅延局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第２のスイッチングステップとを含む
検出方法。
【請求項９】
送信すべき情報に基づいて負荷変調されているキャリア信号から前記情報を検出する検出装置の検出方法において、
受信された前記負荷変調されているキャリア信号をバッファリングするバッファリングステップと、
バッファリングされた前記負荷変調されているキャリア信号を検波して前記情報を検出する検波ステップと
を含み、
前記検波ステップは、
前記キャリア信号と同一周波数の第１の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第１のスイッチングステップと、
前記第１の局部発振信号の位相を１８０°遅延させた第２の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第２のスイッチングステップと、
前記第１の局部発振信号の位相を９０°遅延させた第３の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第３のスイッチングステップと、
前記第１の局部発振信号の位相を２７０°遅延させた第４の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第４のスイッチングステップとを含む
検出方法。
【請求項１０】
送信すべき情報に基づいて負荷変調されているキャリア信号を受信する受信手段と、
受信された前記負荷変調されているキャリア信号をバッファリングするバッファリング手段と、
バッファリングされた前記負荷変調されているキャリア信号を検波して前記情報を検出する検波手段と
を備え、
前記検波手段は、
前記キャリア信号と同一周波数の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させるスイッチング手段を含む
受信装置。
【請求項１１】
送信すべき情報に基づいて負荷変調されているキャリア信号を受信する受信手段と、
受信された前記負荷変調されているキャリア信号をバッファリングするバッファリング手段と、
バッファリングされた前記負荷変調されているキャリア信号を検波して前記情報を検出する検波手段と
を備え、
前記検波手段は、
前記キャリア信号と同一周波数の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第１のスイッチング手段と、
前記局部発振信号の位相を９０°遅延させた遅延局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第２のスイッチング手段とを含む
受信装置。
【請求項１２】
送信すべき情報に基づいて負荷変調されているキャリア信号を受信する受信手段と、
受信された前記負荷変調されているキャリア信号をバッファリングするバッファリング手段と、
バッファリングされた前記負荷変調されているキャリア信号を検波して前記情報を検出する検波手段と
を備え、
前記検波手段は、
前記キャリア信号と同一周波数の第１の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第１のスイッチング手段と、
前記第１の局部発振信号の位相を１８０°遅延させた第２の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第２のスイッチング手段と、
前記第１の局部発振信号の位相を９０°遅延させた第３の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第３のスイッチング手段と、
前記第１の局部発振信号の位相を２７０°遅延させた第４の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第４のスイッチング手段とを含む
受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検出装置、検出方法、および受信装置に関し、特に、例えば、送信する情報に基づいて負荷変調されたキャリア信号から前記情報を検出する場合に用いて好適な検出装置、検出方法、および受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、FeliCa（ソニー株式会社の登録商標）に代表される非接触通信システムが普及している。この非接触通信システムは、例えば、電車、バスなどの公共交通機関の改札システムや、各種店舗や自動販売機など使用できる電子マネーシステムなどに採用されている。
【０００３】
図１は、従来の非接触通信システムの構成の一例を示している。この非接触通信システム１０は、リーダライタ１１とトランスポンダ１２から構成される。例えば、この非接触通信システム１０が改札システムに採用される場合、リーダライタ１１が改札機に内蔵され、トランスポンダ１２が乗車券となるSuica（商標）に代表されるＩＣカードなどに内蔵される。
【０００４】
リーダライタ１１からトランスポンダ１２に対して所定の送信情報を送信する場合、図２Ａに示すような正弦波のキャリア信号（搬送波）を当該所定の送信情報に従ってASK(amplitude shift keying)変調して送信する。反対に、トランスポンダ１２からリーダライタ１１に対して、図２Ｂに示すようなデジタル化された所定の返信情報を送信する場合、当該所定の返信情報に応じてトランスポンダ１２におけるダンピング抵抗Ｒ１をスイッチによりオン、オフさせることにより、図２Ｃに示されるように、キャリア信号の電圧に変化を生じさせる負荷変調が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
そして、この負荷変調されているキャリア信号はリーダライタ１１のアンテナで受信される。ただし、受信された負荷変調されているキャリア信号は、図２Ｄに示されるように、リーダライタ１１とトランスポンダ１２とのアンテナ間の距離に応じて変調度が低下したものとなり、変調度が低下するほど返信情報を検出し難くなる。
【０００６】
ところで、非接触通信システム１０が改札システムに利用される場合、利用者の利便性を考慮して、リーダライタ１１とトランスポンダ１２とのアンテナ間の距離が１０ｃｍ以上あっても通信可能であることが要求されている。
【０００７】
一方、上述したように、リーダライタ１１とトランスポンダ１２との距離が広がると負荷変調されているキャリア信号の変調度が低下して返信情報を検出し難くなるので、これを補うためにキャリア信号のピークトゥーピーク電圧（以下、Vppと称する）が２０Ｖ程度まで高められている。
【０００８】
図３は、キャリア信号のVppを２０Ｖとした場合に対応する従来のリーダライタの構成の一例を示している。このリーダライタ２０は、返信情報を、負荷変調されたキャリア信号の電圧の振幅の変化として検出するものである。
【０００９】
例えば、リーダライタ２０において受信された負荷変調されたキャリア信号の変調度が図４Ａに示されるように１０％となっているとする。この場合、リーダライタ２０においては、負荷変調されたキャリア信号が、図４Ｂに示されるように両波整流され、これがピークホールド回路により包絡線検波されて、図４Ｃに示されるように、１Ｖ差のある検波信号が出力される。
【００１０】
ところで、負荷変調されたキャリア信号は、リーダライタとトランスポンダとのアンテナ間の距離が広がると変調度が低下するだけでなく、リーダライタとトランスポンダとの間にキャリア信号の電圧に振幅差が生じないNULL状態と称される通信不感帯が存在する。具体的には、図５に示されるように、負荷変調されたキャリア信号をその電圧の振幅の変化に基づいて検波した場合の検波信号の位相が、正相から逆相に変化する位置に通信不感帯が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００１−３０７０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
この通信不感帯では、負荷変調されたキャリア信号をその電圧の振幅の変化に基づいて検波しても返信情報を検出することができない。
【００１３】
ただし、通信不感帯であっても、負荷変調されたキャリア信号には位相変化が生じているので、位相変化に基づいて検波すれば返信情報を検出することが可能である。
【００１４】
そこで、電圧の振幅変化と位相変化の両方を検出できるＩＱ検波器（直交検波器）を非接触通信システムのリーダライタに採用することが望まれている。
【００１５】
ところで、従来存在しているＩＱ検波器は高周波信号を処理対象とする５０Ω系にて利用されることが多く、入力されるキャリア信号の許容Vppが２Ｖ程度のものしかない。そこで、図６に示すように、従来のＩＱ検波器の前段に、キャリア信号のVppを１／１０に減衰させるアッテネータを設けたリーダライタ３０の構成が考えられる。
【００１６】
しかしながら、図６に示された構成の場合、図７に示されるように、ＩＱ検波器に入力される減衰されたキャリア信号は電圧の振幅差が０．１Ｖとなるので、ＩＱ検波器から出力される検波信号にも０．１Ｖの差しか生じないことになる。この結果、リーダライタ３０による返信情報の検出感度が低下してしまうことが起こり得る。
【００１７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、負荷変調されているキャリア信号から高い精度で情報を検出できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本開示の第１の側面である検出装置は、送信すべき情報に基づいて負荷変調されているキャリア信号から前記情報を検出する検出装置において、受信された前記負荷変調されているキャリア信号をバッファリングするバッファリング手段と、バッファリングされた前記負荷変調されているキャリア信号を検波して前記情報を検出する検波手段とを備え、前記検波手段は、前記キャリア信号と同一周波数の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させるスイッチング手段を含む。
【００２０】
本開示の第２の側面である検出装置は、送信すべき情報に基づいて負荷変調されているキャリア信号から前記情報を検出する検出装置において、受信された前記負荷変調されているキャリア信号をバッファリングするバッファリング手段と、バッファリングされた前記負荷変調されているキャリア信号を検波して前記情報を検出する検波手段とを備え、前記検波手段は、前記キャリア信号と同一周波数の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第１のスイッチング手段と、前記局部発振信号の位相を９０°遅延させた遅延局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第２のスイッチング手段とを含む。
【００２１】
本開示の第３の側面である検出装置は、送信すべき情報に基づいて負荷変調されているキャリア信号から前記情報を検出する検出装置において、受信された前記負荷変調されているキャリア信号をバッファリングするバッファリング手段と、バッファリングされた前記負荷変調されているキャリア信号を検波して前記情報を検出する検波手段とを備え、前記検波手段は、前記キャリア信号と同一周波数の第１の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第１のスイッチング手段と、前記第１の局部発振信号の位相を１８０°遅延させた第２の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第２のスイッチング手段と、前記第１の局部発振信号の位相を９０°遅延させた第３の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第３のスイッチング手段と、前記第１の局部発振信号の位相を２７０°遅延させた第４の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第４のスイッチング手段とを含む。
【００２２】
本発明の第１の側面である検出装置は、前記第１のスイッチング手段から出力された検波信号、または前記第２のスイッチング手段から出力された検波信号の一方から他方を減算する第１の減算手段と、前記第３のスイッチング手段から出力された検波信号、または前記第４のスイッチング手段から出力された検波信号の一方から他方を減算する第２の減算手段とを含むことができる。
【００２４】
本発明の第１の側面である検出装置は、受信された前記負荷変調されているキャリア信号の電圧を前記バッファリング手段の電源電圧以下に減衰させる減衰手段をさらに含むことができる。
【００２５】
本発明の第１の側面である検出装置は、前記検波信号の脈動成分を除去する除去手段を
さらに含むことができる。
【００２６】
本開示の第１の側面である検出方法は、送信すべき情報に基づいて負荷変調されているキャリア信号から前記情報を検出する検出装置の検出方法において、受信された前記負荷変調されているキャリア信号をバッファリングするバッファリングステップと、バッファリングされた前記負荷変調されているキャリア信号を検波して前記情報を検出する検波ステップとを含み、前記検波ステップは、前記キャリア信号と同一周波数の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させるスイッチングステップを含む。
本開示の第２の側面である検出方法は、送信すべき情報に基づいて負荷変調されているキャリア信号から前記情報を検出する検出装置の検出方法において、受信された前記負荷変調されているキャリア信号をバッファリングするバッファリングステップと、バッファリングされた前記負荷変調されているキャリア信号を検波して前記情報を検出する検波ステップとを含み、前記検波ステップは、前記キャリア信号と同一周波数の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第１のスイッチングステップと、前記局部発振信号の位相を９０°遅延させた遅延局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第２のスイッチングステップとを含む。
本開示の第３の側面である検出方法は、送信すべき情報に基づいて負荷変調されているキャリア信号から前記情報を検出する検出装置の検出方法において、受信された前記負荷変調されているキャリア信号をバッファリングするバッファリングステップと、バッファリングされた前記負荷変調されているキャリア信号を検波して前記情報を検出する検波ステップとを含み、前記検波ステップは、前記キャリア信号と同一周波数の第１の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第１のスイッチングステップと、前記第１の局部発振信号の位相を１８０°遅延させた第２の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第２のスイッチングステップと、前記第１の局部発振信号の位相を９０°遅延させた第３の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第３のスイッチングステップと、前記第１の局部発振信号の位相を２７０°遅延させた第４の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第４のスイッチングステップとを含む。
【００２７】
本開示の第４の側面である受信装置は、送信すべき情報に基づいて負荷変調されているキャリア信号を受信する受信手段と、受信された前記負荷変調されているキャリア信号をバッファリングするバッファリング手段と、バッファリングされた前記負荷変調されているキャリア信号を検波して前記情報を検出する検波手段とを備え、前記検波手段は、前記キャリア信号と同一周波数の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させるスイッチング手段を含む。
【００２８】
本開示の第５の側面である受信装置は、送信すべき情報に基づいて負荷変調されているキャリア信号を受信する受信手段と、受信された前記負荷変調されているキャリア信号をバッファリングするバッファリング手段と、バッファリングされた前記負荷変調されているキャリア信号を検波して前記情報を検出する検波手段とを備え、前記検波手段は、前記キャリア信号と同一周波数の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第１のスイッチング手段と、前記局部発振信号の位相を９０°遅延させた遅延局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第２のスイッチング手段とを含む。
【００２９】
本開示の第６の側面である受信装置は、送信すべき情報に基づいて負荷変調されているキャリア信号を受信する受信手段と、受信された前記負荷変調されているキャリア信号をバッファリングするバッファリング手段と、バッファリングされた前記負荷変調されているキャリア信号を検波して前記情報を検出する検波手段とを備え、前記検波手段は、前記キャリア信号と同一周波数の第１の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第１のスイッチング手段と、前記第１の局部発振信号の位相を１８０°遅延させた第２の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第２のスイッチング手段と、前記第１の局部発振信号の位相を９０°遅延させた第３の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第３のスイッチング手段と、前記第１の局部発振信号の位相を２７０°遅延させた第４の局部発振信号に同期して、前記負荷変調されているキャリア信号をそのまま検波信号として後段に出力させるか、または固定の電圧を検波信号として後段に出力させる第４のスイッチング手段とを含む。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の第１乃至３の側面によれば、負荷変調されているキャリア信号から高い精度で情報を検出することができる。
【００３１】
本発明の第４乃至６の側面によれば、受信した負荷変調されているキャリア信号から高い精度で情報を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】従来の非接触通信システムの構成の一例を示す回路図である。
【図２】負荷変調されたキャリア信号の変調度の変化を説明するための図である。
【図３】負荷変調されたキャリア信号の振幅変化を検出する従来のリーダライタの構成の一例を示す回路図である。
【図４】図３のリーダライタから出力される検波信号を示す図である。
【図５】NULL状態となる通信不感帯について説明するための図である。
【図６】アッテネータと従来のＩＱ検波器を搭載したリーダライタの構成の一例を示す回路図である。
【図７】図６のリーダライタにおいてＩＱ検波器に入力される減衰後のキャリア信号の電圧振幅を示す図である。
【図８】本発明を適用した信号検出部５０の構成例を示すブロック図である。
【図９】バッファ５２の構成例を示す回路図である。
【図１０】バッファ５２の他の構成例を示す回路図である。
【図１１】検出回路５４の構成例を示す回路図である。
【図１２】検波回路５４−１から出力される検波信号の波形を示している。
【図１３】検波回路５４−２から出力される検波信号の波形を示している。
【図１４】検波回路５４−３から出力される検波信号の波形を示している。
【図１５】検波回路５４−４から出力される検波信号の波形を示している。
【図１６】図８の信号検出部の動作を説明するフローチャートである。
【図１７】検波回路５４の他の構成例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、発明を実施するための最良の形態（以下、実施の形態と称する）について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３４】
＜実施の形態＞
［信号検出部の構成例］
図８は、本発明の実施の形態である信号検出部の構成例を示している。
【００３５】
この信号検出部５０は、図１に示された非接触通信システム１０のリーダライタ１１に内蔵されるものであり、アンテナによって受信された、返信情報に応じて負荷変調されている高電圧（２０Ｖ程度）のキャリア信号を入力として直交検波を行い、検波結果として返信情報を検出するようになされている。
【００３６】
信号検出部５０は、キャリア信号の電圧の振幅変化に基づいて検波を行う系と、キャリア信号の電圧の位相変化に基づいて検波を行う系から成る。さらに、各系は、検波結果の正相を出力する系と、検波結果の逆相を出力する系とに分けられる。
【００３７】
信号検出部５０は、アッテネータ５１、バッファ５２−１乃至５２−４、局部発振器５３−１および５３−２、検波回路５４−１乃至５４−４、ローパスフィルタ(LPF)５５−１乃至５５−４、並びに減算器５６−１および５６−２から構成される。
【００３８】
以下、バッファ５２−１乃至５２−４を個々に区別する必要がない場合、単にバッファ５２と称する。その他の構成要素についても同様とする。
【００３９】
アッテネータ５１は、アンテナで受信された、負荷変調されている高電圧のキャリア信号の電圧を、後段のバッファ５２以降の電源電圧と比較して、それ以下となるように減衰させてバッファ５２に出力する。換言すれば、キャリア信号の電圧が２０Ｖであっても、バッファ５２以降の電源電圧がキャリア信号のVppを上回るようにすれば（例えば、キャリア信号のVppが２０Ｖである場合に、バッファ５２以降の電源電圧を２４Ｖとすれば）、キャリア信号の減衰は行わない。キャリア信号の電圧がバッファ５２以降の電源電圧以下で固定されている場合、アッテネータ５１を省略するようにしてもよい。
【００４０】
バッファ５２は、アッテネータ５１から入力されたキャリア信号をバッファリングする。バッファ５２を設けることにより、後段の回路（検波回路５４など）がリーダライタのアンテナの共振に影響してしまうことを抑止することができる。
【００４１】
バッファ５２は、例えば、図９に示されるようにNPNトランジスタＱ１のエミッタフォロワで構成することができる。また、図１０に示されるようにPNPトランジスタＱ２のエミッタフォロワで構成するようにしてもよい。
【００４２】
図８に戻る。局部発振器５３−１は、正弦波であるキャリア信号と同期した矩形波の第１の局部発振信号を発振して検波回路５４−１に供給する。以下、第１の局部発振信号の位相θを基準となるθ＝０とみなすことにする。また、局部発振器５３−１は、第１の局部発振信号の位相を１８０°遅延させた第２の局部発振信号を発振して検波回路５４−２に供給する。
【００４３】
局部発振器５３−２は、第１の局部発振信号の位相を９０°遅延させた第３の局部発振信号を発振して検波回路５４−３に供給する。また、局部発振器５３−２は、第１の局部発振信号の位相を２７０°遅延させた第４の局部発振信号を発振して検波回路５４−４に供給する。
【００４４】
検波回路５４−１は、第１の局部発振信号が０のときにはバッファリングされているキャリア信号をそのまま、第１の局部発振信号が１のときにはバッファリングされているキャリア信号の電圧を強制的に０に落として、すなわち、いわゆる半波整流と同様にして、検波信号としてLPF５５−１に出力する。
【００４５】
同様に、検波回路５４−２乃至５４−４は、それぞれ第２乃至第４の局部発振信号が０のときにはバッファリングされているキャリア信号をそのまま、第２乃至第４の局部発振信号が１のときにはバッファリングされているキャリア信号の電圧を強制的に０に落として、すなわち、いわゆる半波整流と同様にして、検波信号としてLPF５５−２乃至５５−４に出力する。
【００４６】
検波回路５４は、具体的には、例えば図１１に示すように、局部発振信号に従ってオン・オフするトランジスタＱ１１をスイッチとして用いて構成すればよい。この構成においては、局部発振信号が０のとき、トラジスタＱ１１はオフとなり、この結果、キャリア信号がそのまま後段に出力される。反対に、局部発振信号が１のとき、トラジスタＱ１１はオンとなるので、０Ｖが後段に出力される。
【００４７】
図８に戻る。LPF５５−１および５５−２は、それぞれ検波回路５４−１または５４−２から入力された検波信号の脈動成分を除去することにより平均化して減算器５６−１に出力する。同様に、LPF５５−３および５５−４は、それぞれ検波回路５４−３または５４−４から入力された検波信号の脈動成分を除去することにより平均化して減算器５６−２に出力する。
【００４８】
図１２は、検波回路５４−１から出力される検波信号がLPF５５−１に入力される前後の波形を示している。同図に示すように、第１の局部発振信号に同期してスイッチングする検波回路５４−１からは、負荷変調されているキャリア信号の振幅変調成分が検波信号として出力される。
【００４９】
図１３は、検波回路５４−２から出力される検波信号がLPF５５−２に入力される前後の波形を示している。同図に示すように、第２の局部発振信号に同期してスイッチングする検波回路５４−２からは、負荷変調されているキャリア信号の振幅変調成分が、検波回路５４−１の出力とは正負が逆転した状態の検波信号として出力される。
【００５０】
図１４は、検波回路５４−３から出力される検波信号がLPF５５−３に入力される前後の波形を示している。同図に示すように、第３の局部発振信号に同期してスイッチングする検波回路５４−３からは、負荷変調されているキャリア信号の位相変調成分が検波信号として出力される。
【００５１】
図１５は、検波回路５４−４から出力される検波信号がLPF５５−４に入力される前後の波形を示している。同図に示すように、第４の局部発振信号に同期してスイッチングする検波回路５４−４からは、負荷変調されているキャリア信号の位相変調成分が、検波回路５４−３の出力とは正負が逆転した状態の検波信号として出力される。
【００５２】
図８に戻る。減算器５６−１は、LPF５５−１または５５−２の一方の出力から他方の出力を減算することにより最大値と最小値の差を明確とした振幅変調成分に基づく検出信号１を得る。同様に、減算器５６−２は、LPF５５−３または５５−４の一方の出力から他方の出力を減算することにより最大値と最小値の差を明確とした位相変調成分に基づく検出信号２を得る。
【００５３】
［動作説明］
図１６は、信号検出部５０の動作（以下、信号検出処理と称する）を説明するフローチャートである。
【００５４】
この信号検出処理は、非接触通信システムにおけるリーダライタにより受信された、負荷変調されているキャリア信号を処理対象として信号検出部５０が実行する。
【００５５】
ステップＳ１において、アッテネータ５１は、アンテナで受信された、負荷変調されている高電圧のキャリア信号の電圧を後段のバッファ５２以降の電源電圧以下となるように減衰させてバッファ５２−１乃至５２−４に出力する。ステップＳ２において、バッファ５２−１乃至５２−４は、アッテネータ５１から入力されたキャリア信号をバッファリングする。
【００５６】
ステップＳ３において、検波回路５４−１乃至５４−４は、それぞれに入力される第１乃至第４の局部発振信号に基づくスイッチングにより、キャリア信号を検波し、その結果得られる検波信号をLPF５５−１乃至５５−４に出力する。
【００５７】
ステップＳ４において、LPF５５−１乃至５５−４は、それぞれ前段の検波回路５４−１乃至５４−４から入力された検波信号の脈動成分を除去することにより平均化して減算器５６−１または５６−２に出力する。ステップＳ５において、減算器５６−１は、LPF５５−１または５５−２の一方の出力から他方の出力を減算することにより最大値と最小値の差を明確とした振幅変調成分に基づく検出信号１を得る。同様に、減算器５６−２は、LPF５５−３または５５−４の一方の出力から他方の出力を減算することにより最大値と最小値の差を明確とした位相変調成分に基づく検出信号２を得る。以上で信号検出処理は終了される。
【００５８】
信号検出処理によれば、負荷変調されているキャリア信号から振幅変調成分に検出信号１と、位相変調成分に基づく検出信号２を同時に得ることができる。したがって、リーダライタとトランスポンダの距離に起因する通信不感帯を実質的に解消することができる。
【００５９】
[変形例１]
図８に示された信号検出部５０の構成例において、LPF５５と減算器５６を入れ替えるようにしてもよい。すなわち、検波回路５４から出力される検波信号を減算器５６に入力し、減算器５６の出力をLPF５５により平均化するようにしてもよい。このようにした場合、LPF５５の数を４個から２個に減らすことができる。
【００６０】
[変形例２]
検波回路５４については、図１１に示された局部発振信号に基づくスイッチを利用した構成例に限るものではなく、他の構成例であってもよい。
【００６１】
図１７は、検波回路５４の他の構成例を示す回路図（原理図）である。当該構成例は、乗算器により検波回路５４を構成するものであり、乗算されるキャリア信号と局部発振信号とが電源電圧内で上下に重ねたトランジスタに各々入力される。このため、入力信号に対する許容Vppは電源電圧の１／２程度である。なお、同図は原理図であり、実際に検波回路５４を構成するためには、抵抗やコンデンサなどの素子を追加する必要となるだけでなく、素子間のペア性も要求されるので、これのばらつきによる性能劣化が避けられない。
【００６２】
なお、本実施の形態である信号検出部は、非接触通信システムのリーダライタに適用されるだけでなく、負荷変動された信号を受信する受信装置に適用することが可能である。
【００６３】
本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【００６４】
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００６５】
５０  信号検出部，  ５１  アッテネータ,  ５２  バッファ，  ５３  局部発振器，  ５４  検波回路，  ５５  LPF，  ５６  減算器
【図１】
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【図２】
0005625807.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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