(57)【要約】【課題】周囲環境の変化にリアルタイムに対応して相殺波による十分な相殺を行い、高い受信感度を維持する。【解決手段】無線タグＴへアクセスするための搬送波を無線タグＴへ送信可能な送信部３２と、この送信部３２からの送信信号に応じて無線タグＴからの送信信号を受信可能な受信部３３と、この信号受信時に、送信部３２からの送信信号に基づき生じうる不要波を相殺するための相殺波を発生するキャンセル回路２００と、この相殺波により相殺された受信部３２の受信信号強度を検出するＲＳＳＩ回路４８と、送信部３２から変調波を出力し無線タグＴへ送信するのに先立ち、搬送波を出力して送信部３２から送信し、ＲＳＳＩ回路４８での検出結果に応じてキャンセル回路２００より発生する相殺波の位相Ｐ及び振幅Ａを変化させ、最適値を設定するように各キャンセル回路２００等を制御する制御回路４とを有する。【選択図】  図６
2006014072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
応答器へアクセスするための搬送波を発生させる搬送波発生手段と、この搬送波発生手段から発生された搬送波を変調し変調後の搬送波とする搬送波変調手段と、を備え、前記搬送波発生手段又は前記搬送波変調手段からの搬送波を出力する搬送波出力手段と、
この搬送波出力手段から出力された前記搬送波を前記応答器へ送信可能な送信手段と、
この送信手段からの送信信号に応じて前記応答器からの送信信号を受信可能な受信手段と、
この受信手段での信号受信時に、前記送信手段からの送信信号に基づき生じうる不要波を相殺するための相殺波を発生する相殺波発生手段と、
この相殺波発生手段からの前記相殺波により相殺された前記受信手段の受信信号強度を検出する信号強度検出手段と、
前記搬送波出力手段から前記搬送波変調手段で変調した送信波を出力して前記送信手段から送信するのに先立ち、前記搬送波出力手段から前記搬送波発生手段の搬送波を出力して前記送信手段から送信し、前記信号強度検出手段での検出結果に応じて前記相殺波発生手段より発生する前記相殺波の位相及び振幅を変化させ、最適値を設定するように、前記搬送波発生手段、前記送信手段、及び前記相殺波発生手段を制御する相殺波制御手段とを有することを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信システムの質問器において、
前記相殺波制御手段は、前記信号強度検出手段での検出値を小さくするように、前記相殺波発生手段による前記相殺波の位相及び振幅を変化させ、最適値を設定することを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項３】
請求項２記載の無線通信システムの質問器において、
前記相殺波制御手段は、
前記相殺波の位相及び振幅を一対とし、それらの値を比較的大きな第１の範囲内で比較的大きな第１の間隔で変化させて各対における前記信号強度検出手段での検出値を順次取得し、前記第１の範囲内における前記一対の位相及び振幅の一次最適値を探索する第１探索手段と、
前記一対の位相及び振幅を、前記一次最適値近傍の比較的小さな第２の範囲内で比較的小さな第２の間隔で変化させ各対における前記信号強度検出手段での検出値を順次取得して、前記第２の範囲内における最終的な最適値を探索し、これを設定値として選択する第２探索手段とを備えることを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項記載の無線通信システムの質問器において、
前記相殺波制御手段は、
前記信号強度検出手段での検出結果に応じて、前記相殺波発生手段における前記相殺波の位相及び振幅のうち少なくとも一方について既に設定された前記設定値を変更するかどうかを判定する第１判定手段を備えることを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項５】
請求項４記載の無線通信システムの質問器において、
前記第１判定手段は、前記一対の位相及び振幅に関する最適値が設定された後にそれに対応して設定された、前記受信信号強度に関する第１のしきい値と、前記信号強度検出手段での検出値とを比較し、その検出値が前記第１のしきい値より大きくなるかどうかを判定することを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項６】
請求項５記載の無線通信システムの質問器において、
前記相殺波制御手段は、
前記第１判定手段で判定が行われる前に、前記相殺波発生手段における前記相殺波の位相及び振幅のうち少なくとも一方について既に設定された前記設定値を変更するかどうかを判定する第２判定手段を備えることを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項７】
請求項６記載の無線通信システムの質問器において、
前記第２判定手段は、前記一対の位相及び振幅に関する最適値が設定された後にそれに対応して設定された、前記受信信号強度に関する前記第１のしきい値より大きな第２のしきい値と、前記信号強度検出手段での検出値とを比較し、その検出値が前記第２のしきい値より大きくなるかどうかを判定することを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項８】
請求項４乃至７のいずれか１項記載の無線通信システムの質問器において、
前記第１判定手段での判定が満たされたときに、前記位相及び前記振幅のうち少なくとも一方を設定変更するように、前記相殺波発生手段を制御する信号を出力する制御信号出力手段を備えることを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項９】
請求項８記載の無線通信システムの質問器において、
前記第１判定手段は、前記信号強度検出手段での検出結果に応じて、前記相殺波発生手段における前記相殺波の位相を設定変更するかどうかを判定し、
前記制御信号出力手段は、前記第１判定手段での判定が満たされたときに、前記位相を設定変更するように、前記相殺波発生手段を制御する信号を出力することを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項１０】
請求項９記載の無線通信システムの質問器において、
前記第１判定手段での判定が満たされ、前記制御信号出力手段からの信号により前記相殺波発生手段の前記位相及び前記振幅のうち少なくとも一方が設定変更された後、前記信号強度検出手段での検出結果に応じて、前記相殺波発生手段における前記相殺波の位相及び振幅の前記設定値を再度変更するかどうかを判定する第３判定手段を備えることを特徴とする無線通信システムの質問器。
【請求項１１】
請求項１乃至４のいずれか１項記載の無線通信システムの質問器において、
前記相殺波制御手段による前記制御動作を行った直後に前記送信波を前記送信手段から前記応答器へ送信し、その送信された送信波に応じて前記応答器より送信された返答信号を前記受信手段で受信するように、前記送信手段及び前記受信手段を制御する送受信制御手段とを有することを特徴とする無線通信システムの質問器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに係わり、例えば、外部と情報の無線通信が可能な無線タグに対し情報の読み取り又は書き込みを行う無線タグ通信システムの質問器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
応答器としての小型の無線タグに対し、質問器としてのリーダ／ライタより非接触で問い合わせの送信及び返答の受信を行うことで、無線タグの情報の読み取り／書き込みを行うＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムが知られている。
【０００３】
例えばラベル状の無線タグに備えられた無線タグ回路素子は、所定の無線タグ情報を記憶するＩＣ回路部とこのＩＣ回路部に接続されて情報の送受信を行うアンテナとを備えている。質問器としてのリーダ／ライタの送信アンテナより応答器としての無線タグに対し送信波の送信を行うと、無線タグ回路素子はその送信波の電波のもつエネルギを利用して返答の送信を行う。すなわちリーダ／ライタが電波を送信するとほぼ同時に返信された無線タグからの電波をリーダ／ライタの受信アンテナが受信する。このとき、リーダ／ライタ内における送信アンテナ及び受信アンテナの間の電波の減衰量(送受信分離度)は有限であるので、必然的に送信波が受信アンテナから受信系により受信され混入するので干渉信号となって無線タグからの返信信号の受信に妨害を与えることとなる。
【０００４】
この点を解決するために、従来、上記送信波送信時に受信系に混入干渉する不要波を相殺（補償）するための相殺波（補償信号）を作成し、さらにこの作成した相殺波を不要波と合成する手法が提唱されている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術では、送信系から分波した信号を可変移相器及び可変減衰器で位相及び振幅を調整して相殺波を作成し、これを合波器で受信系に合成することにより不要波を相殺している。相殺波の設定の際には、応答器からの反射応答のない状態で質問器から送信信号を送信し、この状態で受信系に混入する信号と相殺波との合成信号のレベルが最小となるように、可変移相器及び可変減衰器を手動にて操作して調整する。また、経年劣化によって不要波の態様が変化した場合には、例えば１年ごとの手動による定期調整等によって対応するようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１２２４２９号公報（段落番号００３０〜００３８、図１〜図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなＲＦＩＤシステムは、応答器である無線タグが汚れている場合や見えない位置にある場合であっても、質問器であるリーダ／ライタ側より無線タグ回路素子に対してアクセス（情報の読み取り／書き込み）が可能であるため、商品管理、流通管理、検査工程、さらには物や人の動きの探索・探知等の様々な分野において大いに実用化が進められている。
【０００７】
しかしながら、このようなＲＦＩＤシステムの各種分野への盛んな導入への状況に鑑みた場合、上記従来技術では、以下の問題が存在する。すなわち、例えば物流倉庫にて物品の検索のために用いる場合、他の人物が通りかかったり、あるいは金属物の有無や動きがあると、質問器と応答器との間の無線通信状況に大きな影響を与える。すなわちＲＦＩＤシステムの導入が各種分野やへの導入が進むほど、上記のような周囲環境の変化による通信状況への影響が大きくなって不要波の発生挙動も大きく変化する。
【０００８】
上記従来技術では、手動によって相殺波の設定をいったん最適化した後、不要波の態様が変化した場合に、例えば１年ごとの手動による調整等でしか対応することができない。このため、上記のような周囲環境の変化にリアルタイムに対応し、相殺波による十分な相殺を行って高い受信感度を維持することが困難である。
【０００９】
本発明の目的は、周囲環境の変化にリアルタイムに対応して相殺波による十分な相殺を行い、高い受信感度を維持することができる無線通信システムの質問器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、第１の発明は、応答器へアクセスするための搬送波を発生させる搬送波発生手段と、この搬送波発生手段から発生された搬送波を変調し変調後の搬送波とする搬送波変調手段と、を備え、前記搬送波発生手段又は前記搬送波変調手段からの搬送波を出力する搬送波出力手段と、この搬送波出力手段から出力された前記搬送波を前記応答器へ送信可能な送信手段と、この送信手段からの送信信号に応じて前記応答器からの送信信号を受信可能な受信手段と、この受信手段での信号受信時に、前記送信手段からの送信信号に基づき生じうる不要波を相殺するための相殺波を発生する相殺波発生手段と、この相殺波発生手段からの前記相殺波により相殺された前記受信手段の受信信号強度を検出する信号強度検出手段と、前記搬送波出力手段から前記搬送波変調手段で変調した送信波を出力して前記送信手段から送信するのに先立ち、前記搬送波出力手段から前記搬送波発生手段の搬送波を出力して前記送信手段から送信し、前記信号強度検出手段での検出結果に応じて前記相殺波発生手段より発生する前記相殺波の位相及び振幅を変化させ、最適値を設定するように、前記搬送波発生手段、前記送信手段、及び前記相殺波発生手段を制御する相殺波制御手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
本願第１発明においては、応答器と本通信を開始する前に、相殺波制御手段が搬送波発生手段、前記送信手段、及び前記相殺波発生手段を制御することによって、搬送波出力手段から搬送波発生手段の搬送波(変調がされていないもの)が出力されて送信手段から送信される。このときの送信手段からの送信信号に基づき受信手段にて所定の受信信号成分が発生しうるが、これを相殺波発生手段で発生させた相殺波により相殺する。この相殺した受信信号強度は信号強度検出手段で検出され、その検出結果に応じて、相殺波発生手段での相殺波の位相及び振幅が変化し、受信信号強度がもっとも小さくなるような最適値に設定される。
【００１２】
以上のように、質問器と応答器とが本通信を開始する前に、その都度、必ず自動的に相殺波発生手段の相殺波の位相と振幅とが最適値となるように調整され設定されるので、例えば１年ごと等に手動にて定期調整を行う程度の従来技術と異なり、周囲環境変化にもリアルタイムに対応し十分に不要波の相殺を行うことができる。この結果、高い受信感度を維持でき、本通信開始後に応答器からの受信信号(応答信号)をより明瞭に取得することができる。
【００１３】
第２の発明は、上記第１発明において、前記相殺波制御手段は、前記信号強度検出手段での検出値を小さくするように、前記相殺波発生手段による前記相殺波の位相及び振幅を変化させ、最適値を設定することを特徴とする。
【００１４】
信号強度検出手段の検出結果に応じ、相殺波発生手段での相殺波の位相及び振幅が、受信信号強度が極力小さくなるような最適値に設定され、環境変化にリアルタイムに対応して不要波の相殺を十分に行うことができる。
【００１５】
第３の発明は、上記第２発明において、前記相殺波制御手段は、前記相殺波の位相及び振幅を一対とし、それらの値を比較的大きな第１の範囲内で比較的大きな第１の間隔で変化させて各対における前記信号強度検出手段での検出値を順次取得し、前記第１の範囲内における前記一対の位相及び振幅の一次最適値を探索する第１探索手段と、前記一対の位相及び振幅を、前記一次最適値近傍の比較的小さな第２の範囲内で比較的小さな第２の間隔で変化させ各対における前記信号強度検出手段での検出値を順次取得して、前記第２の範囲内における最終的な最適値を探索し、これを設定値として選択する第２探索手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
第１探索手段でまず大まかに第１の範囲で一次最適値を探索した後、第２探索手段でさらに精密に第２の範囲で最終的な最適値を探索することにより、最初から精密な最適値を探索する場合に比べ、短時間で能率よく、少ない演算処理負担で、相殺波の位相及び振幅の最終最適値を取得することができる。
【００１７】
第４の発明は、上記第１乃至３のいずれか１項発明において、前記相殺波制御手段は、前記信号強度検出手段での検出結果に応じて、前記相殺波発生手段における前記相殺波の位相及び振幅のうち少なくとも一方について既に設定された前記設定値を変更するかどうかを判定する第１判定手段を備えることを特徴とする。
【００１８】
前述のようにして本通信の開始前に相殺波の位相及び振幅を最適値に設定して通信を行った後、第１判定手段がその位相又は振幅の設定値を変更すべきかどうかを判定することにより、一旦設定した位相又は振幅の値をその後も随時環境の変化等に応じて修正していくことができる。
【００１９】
第５の発明は、上記第４発明において、前記第１判定手段は、前記一対の位相及び振幅に関する最適値が設定された後にそれに対応して設定された、前記受信信号強度に関する第１のしきい値と、前記信号強度検出手段での検出値とを比較し、その検出値が前記第１のしきい値より大きくなるかどうかを判定することを特徴とする。
【００２０】
受信信号強度が第１のしきい値より大きくなると、第１判定手段によって少なくとも相殺波の位相又は振幅のいずれかの設定値を変更すべきと判定され、これによって当初設定した位相又は振幅の値をその後も随時環境の変化等に応じて修正していくことができる。
【００２１】
第６の発明は、上記第５発明において、前記相殺波制御手段は、前記第１判定手段で判定が行われる前に、前記相殺波発生手段における前記相殺波の位相及び振幅のうち少なくとも一方について既に設定された前記設定値を変更するかどうかを判定する第２判定手段を備えることを特徴とする。
【００２２】
前述のようにして本通信の開始前に相殺波の位相及び振幅を最適値に設定して通信を行った後、第２判定手段がその位相又は振幅の設定値を変更すべきかどうかを判定することにより、一旦設定した位相又は振幅の値をその後も随時環境の変化等に応じて修正していくことができる。
【００２３】
特に第１判定手段による判定の前に第２判定手段を設ける２段判定の構成とすることにより、第２判定手段では大きく根本的に設定し直す(本通信前に行った当初の設定と同程度の再設定)必要があるかどうかを判定し、この判定が満たされなかった場合に第１判定手段で上記ほどではないにしても設定の微調整が必要であるかどうかを判定するといった役割分担を図ることが可能となる。このような位相や振幅の設定値にどの程度の手直しが必要かに応じて修正要否の判定及びその修正手順を分けることにより、短時間で能率よく、少ない演算処理負担で、相殺波の位相及び振幅の設定値の修正を行うことができる。
【００２４】
第７の発明は、上記第６発明において、前記第２判定手段は、前記一対の位相及び振幅に関する最適値が設定された後にそれに対応して設定された、前記受信信号強度に関する前記第１のしきい値より大きな第２のしきい値と、前記信号強度検出手段での検出値とを比較し、その検出値が前記第２のしきい値より大きくなるかどうかを判定することを特徴とする。
【００２５】
受信信号強度が（第１のしきい値よりも大きな）第２のしきい値より大きくなると、第２判定手段によって相殺波の位相及び振幅の両方の設定値を変更すべきと判定され、これによって当初設定した位相及び振幅の値をその後も随時環境の変化等に応じて修正していくことができる。
【００２６】
第８の発明は、上記第４発明乃至第７発明のいずれか１つにおいて、前記第１判定手段での判定が満たされたときに、前記位相及び前記振幅のうち少なくとも一方を設定変更するように、前記相殺波発生手段を制御する信号を出力する制御信号出力手段を備えることを特徴とする。
【００２７】
第１判定手段の判定に応じて少なくとも相殺波の位相又は振幅のいずれかの設定値を変更することにより、当初設定した位相又は振幅の値をその後も随時環境の変化等に応じて微調整することができる。
【００２８】
第９の発明は、上記第８発明において、前記第１判定手段は、前記信号強度検出手段での検出結果に応じて、前記相殺波発生手段における前記相殺波の位相を設定変更するかどうかを判定し、前記制御信号出力手段は、前記第１判定手段での判定が満たされたときに、前記位相を設定変更するように、前記相殺波発生手段を制御する信号を出力することを特徴とする。
【００２９】
第１判定手段の判定に応じて位相の設定値を変更することにより、当初設定した位相の値をその後も随時環境の変化等に応じて微調整することができる。
【００３０】
第１０の発明は、上記第９発明において、前記第１判定手段での判定が満たされ、前記制御信号出力手段からの信号により前記相殺波発生手段の前記位相及び前記振幅のうち少なくとも一方が設定変更された後、前記信号強度検出手段での検出結果に応じて、前記相殺波発生手段における前記相殺波の位相及び振幅の前記設定値を再度変更するかどうかを判定する第３判定手段を備えることを特徴とする。
【００３１】
前述のようにして本通信の開始前に相殺波の位相及び振幅を最適値に設定して通信を行った後、第１判定手段の判定に応じてその位相及び振幅の少なくとも一方を設定変更し微調整した後でも、さらに第３判定手段がその位相又は振幅の設定値を再度変更すべきかどうかを判定することにより、環境が大きく変動する等により上記微調整では十分でなかった場合等にも対応し、確実に修正を行うことができる。
【００３２】
第１１発明は、上記第１乃至第４発明のいずれか１つにおいて、前記相殺波制御手段による前記制御動作を行った直後に前記送信波を前記送信手段から前記応答器へ送信し、その送信された送信波に応じて前記応答器より送信された返答信号を前記受信手段で受信するように、前記送信手段及び前記受信手段を制御する送受信制御手段とを有することを特徴とする。
【００３３】
相殺波制御手段の制御動作を行ってすぐ送信波送信及び返答信号受信を行うので、相殺波制御手段による相殺波の最適化の効果を低減させることなく最大限生かしながら応答器との通信を行うことができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、質問器と応答器とが本通信を開始する前に、その都度、必ず自動的に相殺波発生手段の相殺波の位相と振幅とが最適値となるように調整され設定されるので、周囲環境変化にもリアルタイムに対応し十分に不要波の相殺を行うことができる。この結果、高い受信感度を維持でき、本通信開始後に応答器からの受信信号をより明瞭に取得することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００３６】
図１は、本実施形態による質問器を備えた無線通信システムの全体概略を表すシステム構成図である。
【００３７】
図１において、この無線タグ通信システムＳは、本実施形態による質問器１００と、これに対応する応答器としての無線タグＴとから構成される。
【００３８】
無線タグＴは、アンテナ１５１とＩＣ回路部１５０とを備えた無線タグ回路素子Ｔoを有している。
【００３９】
質問器１００は、無線タグ回路素子Ｔoの上記アンテナ１５１との間で無線通信により信号の授受を行う、アンテナ１と、このアンテナ１を介し上記無線タグ回路素子ＴoのＩＣ回路部１５０へアクセスする（読み取り又は書き込みを行う）ための高周波回路２と、無線タグ回路素子Ｔoから読み出された信号を処理するための信号処理回路３と、制御回路４とを有する。
【００４０】
制御回路４は、いわゆるマイクロコンピュータであり、詳細な図示を省略するが、中央演算処理装置であるＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等から構成され、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ようになっている。
【００４１】
図２は、上記無線タグＴに備えられた無線タグ回路素子Ｔoの機能的構成の一例を表すブロック図である。
【００４２】
図２において、無線タグ回路素子Ｔoは、上記質問器１００側の上記アンテナ１とＵＨＦ帯等の高周波を用いて非接触で信号の送受信を行う上記アンテナ１５１(タグ側アンテナ）と、このアンテナ１５１に接続された上記ＩＣ回路部１５０とを有している。
【００４３】
ＩＣ回路部１５０は、アンテナ１５１により受信された搬送波を整流する整流部１５２と、この整流部１５２により整流された搬送波のエネルギを蓄積し駆動電源とするための電源部１５３と、上記アンテナ１５１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１５７に供給するクロック抽出部１５４と、所定の情報信号を記憶し得る情報記憶部として機能するメモリ部１５５と、上記アンテナ１５１に接続された変復調部１５６と、上記整流部１５２、クロック抽出部１５４、及び変復調部１５６等を介して上記無線タグ回路素子Ｔoの作動を制御するための制御部１５７とを備えている。
【００４４】
変復調部１５６は、アンテナ１５１により受信された上記質問器１００のアンテナ１からの通信信号の復調を行うと共に、上記制御部１５７からの返信信号に基づき、アンテナ１より受信された搬送波を反射変調する。
【００４５】
制御部１５７は、上記変復調部１５６により復調された受信信号を解釈し、上記メモリ部１５５において記憶された情報信号に基づいて返信信号を生成し、上記変復調部１５６により返信する制御等の基本的な制御を実行する。
【００４６】
図３は、上記質問器１００に備えられた高周波回路２の機能的構成を表す機能ブロック図である。
【００４７】
図３において、高周波回路２は、アンテナ１より無線タグ回路素子Ｔoに対して信号を送信する送信部（搬送波出力手段）３２と、アンテナ１により受信された無線タグ回路素子Ｔoからの反射波を入力する受信部３３と、送信部３２及び受信部３３とアンテナ１とを一方向的に接続する、すなわち送信部３２からの信号をアンテナ１に伝送すると同時に、アンテナ１で受信した信号を受信部３３に伝送する（例えばサーキュレーダ等からなる、以下同様）送受分離器３４と、受信部３３での信号受信時に、送信部３３からの送信信号に基づき生じうる不要波（回り込み信号）を相殺するためのキャンセル信号（相殺波）を発生するキャンセル回路（相殺波発生手段）２００とから構成される。
【００４８】
キャンセル回路２００は、上記送信部３２から分配されて供給された搬送波に基づき上記相殺波であるキャンセル信号を生成するためにその振幅及び位相をそれぞれ制御するキャンセル信号振幅調整部２０１及びキャンセル信号位相調整部２０２と、これらキャンセル信号振幅調整部２０１及びキャンセル信号位相調整部２０２により生成されたキャンセル信号とアンテナ１で受信した信号とを合成する合波器２０３とを備えている。
【００４９】
送信部３２は、無線タグ回路素子ＴoのＩＣ回路部１５０の無線タグ情報にアクセスする(読み取り／書き込みを行う)ための搬送波を発生させる搬送波発生手段としての水晶振動子３５、ＰＬＬ（Phase
Locked Loop）３６、及びＶＣＯ（Voltage Controlled  Oscillator）３７と、上記制御回路４から供給される信号に基づいて上記発生させられた搬送波を変調（この例では制御回路４からの「ＴＸ＿ＡＳＫ」信号に基づく振幅変調）する送信側乗算回路３８（搬送波変調手段；但し振幅変調の場合は増幅率可変アンプ等を用いてもよい）と、この送信側乗算回路３８により変調された変調波を、制御回路４からの「ＴＸ＿ＰＷＲ」信号によって増幅率を決定し増幅する可変送信アンプ３９とを備えている。この搬送波は、望ましくは９５０ＭＨｚ近傍あるいは２．４５ＧＨｚ近傍とされ、上記送信側乗算回路３８により変調され可変送信アンプ３９で増幅された変調波は、送信手段としての送受分離器３４及びアンテナ１を介し無線タグ回路素子ＴoのＩＣ回路部１５０に供給される。
【００５０】
受信部３３は、前記合波器２０３によって合波されたアンテナ１の受信信号とキャンセル信号との合波信号と上記送信部３２で発生させられた搬送波とを掛け合わせ、ホモダイン検波を行う受信側第１乗算回路４０と、その受信側第１乗算回路４０の出力から必要な帯域の信号のみを取り出すための第１バンドパスフィルタ４１と、この第１バンドパスフィルタ４１の出力を増幅して第１リミッタ４２に供給する受信側第１アンプ４３と、前記合波器２０３によって合波されたアンテナ１の受信信号とキャンセル信号との合波信号と上記送信部３２で発生された後に位相が９０°遅延された搬送波とを掛け合わせ、ホモダイン検波を行う受信側第２乗算回路４４と、その受信側第２乗算回路４４の出力から必要な帯域の信号のみを取り出すための第２バンドパスフィルタ４５と、この第２バンドパスフィルタ４５の出力を入力するとともに増幅して第２リミッタ４６に供給する受信側第２アンプ４７とを備えている。そして、上記第１リミッタ４２から出力される信号「ＲＸＳ−Ｉ」及び第２リミッタ４６から出力される信号「ＲＸＳ−Ｑ」は、上記信号処理回路３に入力されて処理される。
【００５１】
また、前記合波器２０３によって合波されたアンテナ１の受信信号とキャンセル信号との合波信号は、ＲＳＳＩ回路（Received  Signal  Strength  Indicator；信号強度検出手段)４８にも入力され、それらの信号の強度（受信信号強度）を示す信号「ＲＳＳＩ」が信号処理回路３に入力されるようになっている。このようにして、本実施形態の質問器１００では、Ｉ−Ｑ直交復調によって無線タグ回路素子Ｔoからの反射波の復調が行われる。
【００５２】
信号処理回路３は、上述した高周波回路受信部３３からの受信信号等を入力した後所定の演算処理を行い、これに応じて変調制御信号を上記送信部３２の送信側乗算回路３８へ出力する。
【００５３】
制御回路４は、上記ＲＳＳＩ回路４８からの上記ＲＳＳＩ信号（上記合波器２０３からの出力信号に対応）に基づく上記信号処理回路３の演算処理結果に応じ、キャンセル回路２００のキャンセル信号振幅制御部２０１及びキャンセル信号位相制御部２０２へ振幅制御信号及び位相制御信号等を出力する。なお、この制御回路４は、例えば入出力インターフェイス（図示せず）を介し例えば通信回線に接続され、この通信回線に接続された図示しないルートサーバ、他の端末、汎用コンピュータ、及び情報サーバ等との間で情報のやりとりが可能なように構成してもよい。
【００５４】
本実施形態の最大の特徴は、質問器１００が無線タグ回路素子Ｔoと無線タグ情報の送受信を行うのに先立ち無線タグ回路素子Ｔoからの反射波の受信がない状態で送信部３２から搬送波を出力してアンテナ１より送信し、このときの上記ＲＳＳＩ信号を入力した信号処理回路３からの信号に応じて制御回路４がキャンセル信号振幅制御部２０１及びキャンセル信号位相制御部２０２への上記振幅制御信号及び位相制御信号を制御して、最も不要波をキャンセルできるような位相および振幅であるキャンセル信号（相殺波）の最適値を設定することにある。以下、その内容を詳細に説明する。
【００５５】
前述したように送信部３２よりアンテナ１を介し送信される送信波がアンテナ１より受信部３３で受信されることで生じる不要波を相殺（キャンセル）するためには、その不要波と同一の位相で振幅が逆の相殺波を発生すればよい。したがって、キャンセル回路２００で生成する相殺波の振幅Ａ及び位相Ｐの両方において、不要波と合致（マッチング）することが必要となる。
【００５６】
図４は、本発明における上記相殺波の振幅Ａ及び位相Ｐのマッチング手法を概念的に説明するための説明図である。図４は、横軸を振幅Ａの値、縦軸を位相Ｐの値にとってＰ−Ａ線図として表したものであり、上記不要波を相殺できる最適な相殺波の振幅Ａ及び位相Ｐの値は、このＰ−Ａ線図上の一点で表されることになる。本発明では、その一点（最適点）を探索して検知するために、図４に示すように、振幅Ａの所定範囲（Ａstart〜Ａend）内に所定間隔（△Ａ1）でかつまた位相Ｐの所定範囲（Ｐstart〜Ｐend）内に所定間隔（△Ｐ1）で多数のモニターポイントを設定し、各ポイントにおいて順次ＲＳＳＩ回路４８からで受信信号強度を測定し、その値が最も小さくなる点を最適点として同定する。
【００５７】
特に、本実施形態では、まず図４に示すように振幅の一次探索範囲（Ａstart〜Ａend）及び位相の一次探索範囲（Ｐstart〜Ｐend）を比較的大きくとるとともに振幅の一次モニター間隔（△Ａ1）及び位相の一次モニター間隔（△Ｐ1）も大きくとって比較的おおざっぱに探索を行い、これらの点の中における最適点（一次最適点；振幅Ａbest1、位相Ｐbest1）を一次的に同定する（＝ラフマッチング）。
【００５８】
その後、図５に示すように、そのおおざっぱに求めた一次最適点近傍において、振幅の二次探索範囲（Ａstart〜Ａend）及び位相の二次探索範囲（Ｐstart〜Ｐend）を新たに小さく設定するとともに振幅の二次モニター間隔（△Ａmin）及び位相の二次モニター間隔（△Ｐmin）も小さく設定して精密な探索を行い、これらの点の中より最適点（最終最適点；振幅Ａbest2、位相Ｐbest2）を最終的に同定する（＝ファインマッチング）ようになっている。
【００５９】
なお、図５に示した例では、振幅二次探索範囲は、振幅の一次最適値Ａbest1より振幅一次モニター間隔の前後半分（＝△Ａ1／２）の領域とし、位相二次探索範囲は、位相の一次最適値Ｐbest1より位相一次モニター間隔の前後半分（＝△Ｐ1／２）の領域とした場合を示しているが、必ずしもこれに限られるものではない。要は、一次最適点を含み一次探索範囲よりも狭い範囲において、一次モニター間隔よりも狭いモニター間隔で精密なマッチングを行える設定であれば足りる。
【００６０】
図６は、上記のようなキャンセル信号生成を実現するために、制御回路４が実行する制御手順を表すフローチャートである。
【００６１】
図６において、まずステップＳ１０で、制御開始にあたり、例えば各種パラメータのリセット等、質問器１００全体に係わる初期化を行う。
【００６２】
次に、ステップＳ１００で、無線タグ回路素子Ｔoからの反射信号の受信がない状態で高周波回路２の送信部３２よりアンテナ１を介して搬送波の送信を行いつつ、このとき受信部３３で受信されＲＳＳＩ回路４８で検出された受信信号強度を信号処理回路３を介して入力する。そして、その受信信号強度の大きさ（不要波の大きさ）が小さくなるように、上記キャンセル回路２００のキャンセル信号振幅制御部２０１及びキャンセル信号位相制御部２０２へ振幅制御信号及び位相制御信号を出力してキャンセル回路２００から発生するキャンセル信号（相殺波）の振幅・位相の調整を行う。なおこのキャンセル回路２００での調整は、前述したラフマッチングの後、ファインマッチングを行うことによって能率良く行う。
【００６３】
その後、ステップＳ２０で、上記キャンセル回路２００の調整を行った後のＲＳＳＩ回路４８での受信信号強度の最終値を、これ以降のキャンセル信号制御におけるしきい値として設定し、適宜の箇所（例えばＲＡＭ等の記憶手段）に記憶する。
【００６４】
その後、ステップＳ３０に移り、ＲＳＳＩ回路４８での現在の受信信号強度が、上記ステップＳ２０で設定したしきい値＋所定の余裕値（＝α％；αは例えば数％〜２０％程度）以下であるかどうかを判定する。
【００６５】
ステップＳ３０の判定が満たされた場合、現状でキャンセル信号（相殺波）による不要波の相殺は適切に行われているとみなされてステップＳ４０に移る。
【００６６】
ステップＳ３０の判定が満たされなかった場合は、ステップＳ２００に移り、キャンセル信号（相殺波）が不要波の相殺に適切な状態からやや外れた状態となっているとみなされ、ステップＳ２００に移ってキャンセル回路２００の微調整を行う。すなわち、再度、反射波の受信がない状態で送信部３２よりアンテナ１を介して搬送波の送信を行いつつ、ＲＳＳＩ回路４８で検出された受信信号強度の大きさが小さくなるようにキャンセル信号位相制御部２０２へ位相制御信号を出力し、キャンセル回路２００から発生するキャンセル信号（相殺波）の位相の調整を行う。その後、ステップＳ６０に移り、上記ステップＳ３０と同様、ＲＳＳＩ回路４８での現在の受信信号強度が上記しきい値＋所定の余裕値（＝α％；このαはステップＳ３０とは別の値としても良い）以下であるかどうかを判定する。このステップＳ６０の判定が満たされなかった場合、上記のようなキャンセル回路２００の微調整では足りず、再度キャンセル回路２００の調整のし直し（再調整）が必要とみなされ、ステップＳ１００に戻って同様の手順を繰り返す。ステップＳ６０の判定が満たされた場合、上記キャンセル回路２００の微調整によってキャンセル信号による不要波の相殺が適切な状態に復帰したとみなされ、ステップＳ４０に移る。
【００６７】
ステップＳ４０では、上記のように適切に設定された相殺波の設定のもと、応答器（無線タグＴ）の無線タグ回路素子Ｔoへのアクセス（通信）を行い、ＩＣ回路部１５０からの無線タグ情報の読みとり（又はＩＣ回路部１５０へ無線タグ情報の書き込み）を行う。
【００６８】
ステップＳ４０が終了したら、ステップＳ５０に移り、他の応答器（無線タグＴ）とさらに通信を行うかどうかを判定する。他の無線タグＴと通信を行わない場合は判定が満たされてこのフローを終了し、他の無線タグＴと通信を行う場合は、ステップＳ３０に戻って同様の手順を繰り返す。
【００６９】
図７は、図６におけるステップＳ１００（キャンセル回路の調整手順）の詳細制御手順を表すフローチャートである。
【００７０】
図７において、まずステップＳ１１０で、例えば上記受信側第１アンプ４３及び第２アンプ４７に制御信号を出力し、それらより出力される合成信号のゲインを調整する。
【００７１】
次に、ステップＳ１２０で、キャンセル回路２００で生成する相殺波の振幅Ａ及び位相Ｐ両方のラフマッチングを行う。すなわち図４を用いて前述したように、振幅・位相の一次探索範囲及び一次モニター間隔をそれぞれ大きくとって上記振幅制御信号及び位相制御信号によって順次キャンセル信号（相殺波）の振幅・位相を変化させ、比較的おおざっぱに探索を行い、それらの中でＲＳＳＩ回路４８による受信信号強度が最小となる振幅・位相の値（一次最適点）を同定する。
【００７２】
その後、ステップＳ１４０で、キャンセル回路２００で生成する相殺波の振幅Ａ及び位相Ｐ両方のファインマッチングを行う。すなわち図５を用いて前述したように、上記ラフマッチングの結果に基づき、振幅・位相の二次探索範囲及び二次モニター間隔をそれぞれ比較的小さくして上記振幅制御信号及び位相制御信号によって順次キャンセル信号（相殺波）の振幅・位相を変化させ、精密な探索を行い、それらの中でＲＳＳＩ回路４８による受信信号強度が最小となる振幅・位相の値（最終最適点）を同定する。
【００７３】
その後、ステップＳ１６０に移り、上記ステップＳ１４０で同定した最終的な振幅、位相の最適値（前述の振幅Ａbest2、位相Ｐbest2）をそのままキャンセル回路２００における最終最適値とするように、キャンセル信号振幅制御部２０１及びキャンセル信号位相制御部２０２へ振幅制御信号及び位相制御信号を出力する。
【００７４】
そして、ステップＳ１７０において、上記ステップＳ１１０と同様、例えば再び上記受信側第１アンプ４３及び第２アンプ４７に制御信号を出力し、それらより出力される合成信号のゲインを調整し、このフローを終了する。
【００７５】
図８は、図７におけるステップＳ１２０（キャンセル回路のラフマッチング）のさらに詳細な制御手順を表すフローチャートである。
【００７６】
図８において、まずステップＳ１２１において、後に演算処理判断上必要となる受信信号強度最小値ＲＳＳＩmin1を、適宜の初期値(例えば十分に大きな所定の値)に設定する。
【００７７】
その後、ステップＳ１２２で、振幅Ａの上記一次探索範囲の開始値Ａstart＝Ａmin、終了値Ａend＝Ａmax、上記一次モニター間隔△Ａ＝△Ａ1に設定し、位相Ｐの上記一次探索範囲の開始値Ｐstart＝Ｐmin、終了値Ｐend＝Ｐmax、上記一次モニター間隔△Ｐ＝△Ｐ1に設定する。なお、上記Ａmin、Ａmax、△Ａ1、Ｐmin、Ｐmax、△Ｐ1は、例えば予め定められた適宜の所定値である(その都度可変に設定してもよい)。
【００７８】
そして、ステップＳ１２３で、キャンセル回路２００で生成するキャンセル信号の振幅Ａ＝Ａstartとする振幅制御信号をキャンセル信号振幅制御部２０１へ出力するとともに、位相Ｐ＝Ｐstartとする位相制御信号をキャンセル信号位相制御部２０２へ出力する。
【００７９】
その後、ステップＳ１２４に移り、現在のＲＳＳＩ回路４８での受信信号強度ＲＳＳＩcur1を測定し、ステップＳ１２５でその測定値が受信信号強度最小値ＲＳＳＩmin1より小さいかどうかを判定する。
【００８０】
ステップＳ１２５の判定が満たされる場合は、少なくとも現在までのモニター結果の中では振幅・位相に関する最適値となることから、ステップＳ１２６に移り、このときの振幅の値Ａがラフマッチングによる振幅一次最適値Ａbest1に設定されるとともに、このときの位相の値Ｐがラフマッチングによる位相一次最適値Ｐbest1に設定され、さらにその結果である現在の受信信号強度ＲＳＳＩcur1が新たな受信信号強度最小値ＲＳＳＩmin1として設定され、ステップＳ１２７に移る。
【００８１】
ステップＳ１２５の判定が満たされない場合は、現在までのモニター結果の中で振幅・位相に関する最適値が他にあることから、ステップＳ１２６を経ることなく、直接ステップＳ１２７に移る。
【００８２】
ステップＳ１２７では、位相Ｐの値が、一次探索範囲の終了値Ｐendになったかどうかを判定する。判定が満たされない場合、ステップＳ１２８に移って位相Ｐの値にモニター間隔△Ｐを加え、ステップＳ１２４に戻って同様の手順を繰り返す。ステップＳ１２７の判定が満たされた場合、ステップＳ１２９に移る。ステップＳ１２９では、振幅Ａの値が、一次探索範囲の終了値Ａendになったかどうかを判定する。判定が満たされない場合、ステップＳ１３０に移って振幅Ａの値にモニター間隔△Ａを加え、ステップＳ１３１で位相Ｐの値を一次探索範囲開始値Ｐstartに戻した後にステップＳ１２４に戻って同様の手順を繰り返す。
【００８３】
以上により、まずある振幅Ａの値において、Ｐ＝ＰendになるまでステップＳ１２４→ステップＳ１２５→(ステップＳ１２６)→ステップＳ１２７→ステップＳ１２８→ステップＳ１２５→…と繰り返し、同一振幅Ａのままで位相Ｐの値のみ開始値Ｐstartから△Ｐ刻みで増加させながらＰendまで増大していく(前述の図４において、あるＡの値の列の最下点から、図４中上方に向かって１つずつ格子を移動させていくことに相当する)。Ｐ＝ＰendとなったらステップＳ１２７→ステップＳ１２９→ステップＳ１３０でＡの値を△Ａだけ加え、ステップＳ１３１を経てステップＳ１２４に戻る。これによって△Ａだけ増加した振幅Ａの値において、改めて上記同様Ｐ＝ＰendになるまでステップＳ１２４→ステップＳ１２５→(ステップＳ１２６)→ステップＳ１２７→ステップＳ１２８→ステップＳ１２４→…と繰り返し、位相Ｐの値のみ開始値Ｐstartから△Ｐ刻みで増加させながらＰendまで増大していく(図４において前述の列より１つ右側にずれたＡの値の列の最下点から上方に向かって１つずつ格子を移動させていくことに相当する)。このような手順をＡ＝Ａendとなるまで繰り返すことにより、最終的に振幅ＡについてＡstart〜Ａendの一次探索範囲のすべてのモニター値、位相ＰについてＰstart〜Ｐendの一次探索範囲のすべてのモニター値において、その都度その時点での受信信号強度ＲＳＳＩcur1の値が測定され、その測定値がそれまでの最小値ＲＳＳＩmin１と比較される。それまでの値より小さければそのときの受信信号強度が最小値ＲＳＳＩmin1として上書き更新され、またそのときの振幅の値Ａ及び振幅の値Ｐが振幅最適値Ａbest1及び位相最適値Ｐbest1としてそれぞれ上書き更新され、おおざっぱな一次探索としてのラフマッチングが実行される。
【００８４】
図９は、図７におけるステップＳ１４０（キャンセル回路のファインマッチング）のさらに詳細な制御手順を表すフローチャートである。
【００８５】
図９において、まずステップＳ１４１において、後に演算処理判断上必要となる受信信号強度最小値ＲＳＳＩmin2を、適宜の初期値(例えば十分に大きな所定の値)に設定する。
【００８６】
その後、ステップＳ１４２で、振幅Ａの上記二次探索範囲の開始値を、上記ラフマッチングにおける振幅最適値Ａbest1及び一次モニター間隔△Ａ1を用いて、Ａstart＝Ａbest1−△Ａ1／２、終了値Ａend＝Ａbest1＋△Ａ1／２、上記二次モニター間隔△Ａ＝△Ａmin(例えばシステム上可能な限りの最小単位)に設定し、振幅Ｐの上記二次探索範囲の開始値を、上記ラフマッチングにおける位相最適値Ｐbest1及び一次モニター間隔△Ｐ1を用いて、Ｐstart＝Ｐbest1−△Ｐ1／２、終了値Ｐend＝Ｐbest1＋△Ｐ1／２、上記二次モニター間隔△Ｐ＝△Ｐmin(例えばシステム上可能な限りの最小単位)に設定する。
【００８７】
そして、ステップＳ１４３で、上記図８のステップＳ１２３と同様、キャンセル信号の振幅Ａ＝Ａstartとする振幅制御信号をキャンセル信号振幅制御部２０１へ出力するとともに、位相Ｐ＝Ｐstartとする位相制御信号をキャンセル信号位相制御部２０２へ出力する。
【００８８】
その後、ステップＳ１４４に移り、現在のＲＳＳＩ回路４８での受信信号強度ＲＳＳＩcur2を測定し、ステップＳ１４５でその測定値が受信信号強度最小値ＲＳＳＩmin2より小さいかどうかを判定する。
【００８９】
ステップＳ１４５の判定が満たされる場合は、少なくとも現在までの(ファインマッチングの)モニター結果の中では振幅・位相に関する最適値となることから、ステップＳ１４６に移り、このときの振幅の値Ａがファインマッチングによる振幅二次最適値Ａbest2に設定されるとともに、このときの位相の値Ｐがファインマッチングによる位相二次最適値Ｐbest2に設定され、さらにその結果である現在の受信信号強度ＲＳＳＩcur2が新たな受信信号強度最小値ＲＳＳＩmin2として設定され、ステップＳ１４７に移る。
【００９０】
ステップＳ１４５の判定が満たされない場合は、現在までの(ファインマッチングの)モニター結果の中で振幅・位相に関する最適値が他にあることから、ステップＳ１４６を経ることなく、直接ステップＳ１４７に移る。
【００９１】
ステップＳ１４７では、位相Ｐの値が、二次探索範囲の終了値Ｐendになったかどうかを判定する。判定が満たされない場合、ステップＳ１４８に移って位相Ｐの値にモニター間隔△Ｐを加え、ステップＳ１４４に戻って同様の手順を繰り返す。ステップＳ１４７の判定が満たされた場合、ステップＳ１４９に移る。ステップＳ１４９では、振幅Ａの値が、二次探索範囲の終了値Ａendになったかどうかを判定する。判定が満たされない場合、ステップＳ１５０に移って振幅Ａの値にモニター間隔△Ａを加え、ステップＳ１５１で位相Ｐの値を二次探索範囲開始値Ｐstartに戻した後にステップＳ１４４に戻って同様の手順を繰り返す。
【００９２】
以上により、上記ラフマッチングでおおざっぱに同定した一次最適値Ａbest1，Ｐbest1の近傍において、まずある振幅Ａの値において、Ｐ＝ＰendになるまでステップＳ１４４→ステップＳ１４５→(ステップＳ１４６)→ステップＳ１４７→ステップＳ１４８→ステップＳ１４４→…と繰り返し、同一振幅Ａのままで位相Ｐの値のみ開始値Ｐstartから△Ｐ刻みで増加させながらＰendまで増大していく(前述の図５において、あるＡの値の列の最下点から、図５中上方に向かって１つずつ格子を移動させていくことに相当する)。Ｐ＝ＰendとなったらステップＳ１４７→ステップＳ１４９→ステップＳ１５０でＡの値を△Ａだけ加え、ステップＳ１５１を経てステップＳ１４４に戻る。これによって△Ａだけ増加した振幅Ａの値において、改めて上記同様Ｐ＝ＰendになるまでステップＳ１４４→ステップＳ１４５→(ステップＳ１４６)→ステップＳ１４７→ステップＳ１４８→ステップＳ１４４→…と繰り返し、位相Ｐの値のみ開始値Ｐstartから△Ｐ刻みで増加させながらＰendまで増大していく(図５において前述の列より１つ右側にずれたＡの値の列の最下点から上方に向かって１つずつ格子を移動させていくことに相当する)。このような手順をＡ＝Ａendとなるまで繰り返すことにより、最終的に振幅ＡについてＡstart〜Ａendの二次探索範囲のすべてのモニター値、位相ＰについてＰstart〜Ｐendの二次探索範囲のすべてのモニター値において、その都度その時点での受信信号強度ＲＳＳＩcur2の値が測定され、その測定値がそれまでの最小値ＲＳＳＩmin2と比較される。それまでの値より小さければそのときの受信信号強度が最小値ＲＳＳＩmin2として上書き更新され、またそのときの振幅の値Ａ及び振幅の値Ｐが振幅最適値Ａbest2及び位相最適値Ｐbest2としてそれぞれ上書き更新され、最終的な探索としてのファインマッチングが実行される。
【００９３】
図１０は、図６におけるステップＳ２００（キャンセル回路の微調整）の詳細な制御手順を表すフローチャートである。このキャンセル回路の微調整は、上記図９に示したファインマッチングの手順と比較的類似しており、キャンセル信号の位相のみについて、比較的小さい微調整用探索範囲を比較的小さいモニター間隔で探索を行うものである。
【００９４】
図１０において、まずステップＳ２１０において、現在のＲＳＳＩ回路４８での受信信号強度ＲＳＳＩcur3を測定する。
【００９５】
次に、ステップＳ２２０において、後に演算処理判断上必要となる受信信号強度最小値ＲＳＳＩmin3を、適宜の初期値(例えば十分に大きな所定の値)に設定する。
【００９６】
その後、ステップＳ２３０で、位相Ｐの上記微調整用探索範囲を、現在の振幅値Ｐcurと上記ラフマッチングにおける一次位相モニター間隔△Ｐ1を用いて、開始値Ｐstart＝Ｐcur−△Ｐ1／２、終了値Ｐend＝Ｐcur＋△Ｐ1／２、上記微調整用モニター間隔△Ｐ＝△Ｐmin(例えばシステム上可能な限りの最小単位、但しファインマッチングのときと異なる値に設定してもよい)に設定する。
【００９７】
そして、ステップＳ２４０で、キャンセル信号の位相Ｐ＝Ｐstartとする位相制御信号をキャンセル信号位相制御部２０２へ出力する。
【００９８】
その後、ステップＳ２５０に移り、現在のＲＳＳＩ回路４８での受信信号強度ＲＳＳＩcur3を測定し、ステップＳ２６０でその測定値が受信信号強度最小値ＲＳＳＩmin3より小さいかどうかを判定する。
【００９９】
ステップＳ２６０の判定が満たされる場合は、ステップＳ２７０に移り、このときの位相の値Ｐが微調整後の位相最適値Ｐbest3に設定され、さらにその結果である現在の受信信号強度ＲＳＳＩcur3が新たな受信信号強度最小値ＲＳＳＩmin3として設定され、ステップＳ２８０に移る。
【０１００】
ステップＳ２６０の判定が満たされない場合は、ステップＳ２７０を経ることなく、直接ステップＳ２８０に移る。
【０１０１】
ステップＳ２８０では、位相Ｐの値が、微調整用探索範囲の終了値Ｐendになったかどうかを判定する。判定が満たされた場合、このフローを終了する。判定が満たされない場合、ステップＳ２９０に移って位相Ｐの値にモニター間隔△Ｐを加え、ステップＳ２５０に戻って同様の手順を繰り返す。
【０１０２】
以上により、現在の位相値Ｐcurの近傍において、Ｐ＝ＰendになるまでステップＳ２５０→ステップＳ２６０→(ステップＳ２７０)→ステップＳ２８０→ステップＳ２９０→ステップＳ２５０→…と繰り返し、同一振幅Ａのままで位相Ｐの値のみ開始値Ｐstartから△Ｐ刻みで増加させながらＰendまで増大していく。このれにより、最終的に位相ＰについてＰstart〜Ｐendの微調整用探索範囲のすべてのモニター値において、その都度その時点での受信信号強度ＲＳＳＩcur3の値が測定され、その測定値がそれまでの最小値ＲＳＳＩmin3と比較される。それまでの値より小さければそのときの受信信号強度が最小値ＲＳＳＩmin3として上書き更新され、またそのときの位相の値Ｐが位相最適値Ｐbest3としてそれぞれ上書き更新され、キャンセル回路２００の微調整が実行される。なお、以上では微調整時にキャンセル回路２００の位相Ｐのみの調整を行ったが、これに限られず、振幅Ａのみの調整を行ってもよいし、位相Ｐと振幅Ａの両方の調整を行ってもよい。いずれにしても、位相Ｐ又は振幅Ａの少なくとも一方については、前述したキャンセル回路２００の調整時のラフマッチング時よりは小さい探索範囲でかつ小さいモニター間隔で調整を行うようにすることが好ましい。
【０１０３】
図１１は、以上のような制御の結果実現されるＲＳＳＩ回路４８の検出受信信号強度の挙動の一例を表す図である。横軸に時間を、縦軸に受信信号強度をとって表している。
【０１０４】
図１１において、当初の受信信号強度の値から、最初にキャンセル回路の調整が行われる(図６のステップＳ１００参照)ことによっていったん受信信号強度は大幅に低減する（図示の(ア)）。その後、周囲環境の変化等によって受信信号強度値が変動し、しきい値を前述のα％以上超えるようになると(図示の(イ))、キャンセル回路の微調整(図６のステップＳ２００参照)が行われ、これによって受信信号強度の値は再びしきい値より小さい値に復帰する(図示の(ウ))。その後再び受信信号強度値が変動し、しきい値を大きく超えるようになると(図示の(エ))上記同様にキャンセル回路の微調整が行われるが、これによっても受信信号強度値が上記しきい値＋α％以下にならないと(図示の(オ))、最初と同様のキャンセル回路の調整(図６のステップＳ１００)が行われ、これによって受信信号強度の値はしきい値より小さい値に復帰する(図示の(カ))。
【０１０５】
以上において、制御回路４が、各請求項記載の、搬送波出力手段から搬送波変調手段で変調した送信波を出力して送信手段から送信するのに先立ち、搬送波出力手段から搬送波発生手段の搬送波を出力して送信手段から送信し、信号強度検出手段での検出結果に応じて相殺波発生手段より発生する相殺波の位相及び振幅を変化させ、最適値を設定するように、搬送波発生手段、送信手段、及び相殺波発生手段を制御する相殺波制御手段を構成する。
【０１０６】
また、制御回路４の実行する図８に示すフロー(ラフマッチング)の手順が、  相殺波の位相及び振幅を一対とし、それらの値を比較的大きな第１の範囲(一次探索範囲)内で比較的大きな第１の間隔(一次モニター間隔)で変化させて各対における信号強度検出手段での検出値を順次取得し、第１の範囲内における一対の位相及び振幅の一次最適値を探索する第１探索手段に相当し、図９に示すフロー(ファインマッチング手順)が、一対の位相及び振幅を、一次最適値近傍の比較的小さな第２の範囲(二次探索範囲)内で比較的小さな第２の間隔(二次モニター間隔)で変化させ各対における信号強度検出手段での検出値を順次取得して、第２の範囲内における最終的な最適値を探索し、これを設定値として選択する第２探索手段に相当する。
【０１０７】
また制御回路４の実行する制御手順のうち、図６に示すステップＳ３０が、信号強度検出手段での検出結果に応じて、相殺波発生手段における相殺波の位相及び振幅のうち少なくとも一方について既に設定された設定値を変更するかどうかを判定する第１判定手段を構成し、このステップＳ３０で判定に用いるしきい値＋α％の値が、一対の位相及び振幅に関する最適値が設定された後にそれに対応して設定された、受信信号強度に関する第１のしきい値に相当する。
【０１０８】
さらに、制御回路４の実行する図１０に示すフロー(キャンセル回路微調整)の手順が、第１判定手段での判定が満たされたときに、位相及び振幅のうち少なくとも一方を設定変更するように、相殺波発生手段を制御する信号を出力する制御信号出力手段に相当する。
【０１０９】
また、制御回路４の実行する図６に示すフローのステップＳ６０が、第１判定手段での判定が満たされ、制御信号出力手段からの信号により相殺波発生手段の位相及び振幅のうち少なくとも一方が設定変更された後、信号強度検出手段での検出結果に応じて、相殺波発生手段における相殺波の位相及び振幅の設定値を再度変更するかどうかを判定する第３判定手段に相当する。またステップＳ４０が、相殺波制御手段による制御動作を行った直後に送信波を送信手段から応答器へ送信し、その送信された送信波に応じて応答器より送信された返答信号を受信手段で受信するように、送信手段及び受信手段を制御する送受信制御手段に相当する。
【０１１０】
以上のように構成した本実施形態の質問器１００においては、図６のフローのステップＳ４０において無線タグＴと本通信を開始する前に、ステップＳ１００にてキャンセル回路２００の調整が行われ、高周波回路２の送信部３２から搬送波(変調をしないもの)が出力されアンテナ１から送信される。このときの送信信号に基づき不要波が生じて高周波回路２の受信部３３にて所定の受信信号強度が発生しうるが、これをキャンセル回路２００で発生させた相殺波により相殺する。この相殺した受信信号強度はＲＳＳＩ回路４８で検出され、その検出結果に応じて制御回路４がキャンセル回路２００のキャンセル信号振幅制御部２０１及びキャンセル信号位相制御部２０２に制御信号を出力して相殺波の位相及び振幅を変化させ、受信信号強度が極力小さくなるような最適値に設定される。
【０１１１】
以上のように、質問器１００と無線タグＴとが本通信を開始する前に、その都度、必ず自動的にキャンセル回路２００の相殺波の位相と振幅とが最適値となるように調整され設定されるので、例えば１年ごと等に手動にて定期調整を行う程度の従来技術と異なり、周囲環境変化にもリアルタイムに対応し十分に不要波の相殺を行うことができる。この結果、高い受信感度を維持できるので、図６のフローのステップＳ４０において無線タグＴと本通信を開始した後に、無線タグＴからの受信信号(応答信号)をより明瞭に取得することができる。特に、図６のステップＳ１００でキャンセル回路２００の調整を行ってすぐステップＳ４０で本通信（送信波送信及び返答信号受信）を行うので、制御回路４による相殺波の最適化の効果を低減させることなく最大限生かしながら無線タグＴとの通信を行うことができる。
【０１１２】
また上記キャンセル回路２００の調整にあっては、前述のラフマッチングでまず大まかに一次探索範囲で位相Ｐ及び振幅Ａの一次最適値Ｐbest1，Ａbest1を探索した後、ファインマッチングでさらに精密に二次探索範囲で最終的な最適値Ｐbest2，Ａbest2を探索することにより、最初から精密な最適値を探索する場合に比べ、短時間で能率よく、少ない演算処理負担で、相殺波の位相Ｐ及び振幅Ａの最終最適値を取得することができる。
【０１１３】
さらに上記のようにキャンセル回路２００を調整した後であっても、受信信号強度が上記しきい値＋α％より大きくなると、図６のステップＳ３０で少なくとも相殺波の位相Ｐ又は振幅Ａのいずれかの設定値を変更すべきと判定され、ステップＳ２００で少なくとも相殺波の位相Ｐ又は振幅Ａのいずれか(前述の例では位相Ｐのみ)の設定値を変更する。これにより、当初設定した位相Ｐ（又は振幅Ａ）の値をその後も随時環境の変化等に応じて微調整することができる。さらに、このようにして微調整を行った後であっても、ステップＳ６０で位相Ｐ（又は振幅Ａ）の設定値を再度変更すべきかどうかを判定するので、環境が大きく変動する等により上記微調整では十分でなかった場合等にも対応し、確実に修正を行うことができる。
【０１１４】
なお、上記実施形態においては、図６において説明したように、しきい値を１つ設定し、キャンセル回路２００の調整後にこのしきい値＋α％を超えた場合にはキャンセル回路２００の微調整を行うようにしたが、これに限られない。以下、しきい値を２つ設定し、それとの比較に応じてキャンセル回路２００の微調整及び再調整を行う変形例を図１２及び図１３により説明する。上記実施形態と同等の部分及び制御手順には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１１５】
図１２は、本変形例において制御回路４が実行する制御手順を表すフローチャートであり、前述の図６に対応する図である。
【０１１６】
図１２では、まずステップＳ１０及びステップＳ１００で、上記図６と同様の質問器１００全体の初期化及びキャンセル回路２００の調整を行った後、新たに設けたステップＳ３００に移る。
【０１１７】
ステップＳ３００では、ＲＳＳＩ回路４８での現在の受信信号強度を測定し、その＋ｘ％を第１しきい値、＋ｙ％を第２しきい値に設定する（ｘ，ｙはそれぞれ例えば数％〜２０％程度の値で、ｘ＜ｙ）以下であるかどうかを判定する。
【０１１８】
その後、ステップＳ３１０で、ＲＳＳＩ回路４８での現在の受信信号強度が、上記ステップＳ３００で設定した第２しきい値以下であるかどうかを判定する。
【０１１９】
ステップＳ３１０の判定が満たされなかった場合は、比較的大きい第２しきい値より受信信号強度が大きくなっていることから、再度キャンセル回路２００の調整のし直し（再調整）が必要とみなされ、ステップＳ１００に戻って同様の手順を繰り返す。ステップＳ３１０の判定が満たされた場合、次のステップＳ３２０に移る。
【０１２０】
ステップＳ３２０では、ＲＳＳＩ回路４８での現在の受信信号強度が、上記ステップＳ３００で設定した第１しきい値以下であるかどうかを判定する。
【０１２１】
ステップＳ３２０の判定が満たされなかった場合は、上記図６と同様のステップＳ２００に移り、キャンセル信号（相殺波）が不要波の相殺に適切な状態からやや外れた状態となっているとみなされ、キャンセル回路２００の微調整を行った後、ステップＳ４０に移る。
【０１２２】
ステップＳ３２０の判定が満たされた場合、現状でキャンセル信号（相殺波）による不要波の相殺は適切に行われているとみなされてステップＳ２００を経ることなくステップＳ４０に移る。
【０１２３】
ステップＳ４０及びステップＳ５０は、上記図６と同様であり、上記のように適切に設定された相殺波の設定のもと、応答器（無線タグＴ）の無線タグ回路素子Ｔoへのアクセス（通信）を行った後、他の応答器（無線タグＴ）とさらに通信を行うかどうかを判定する。他の無線タグＴと通信を行わない場合は判定が満たされてこのフローを終了し、他の無線タグＴと通信を行う場合は、ステップＳ３１０に戻って同様の手順を繰り返す。
【０１２４】
図１３は、上記のような制御の結果実現されるＲＳＳＩ回路４８の検出受信信号強度の挙動の一例を表す図であり、上記実施形態の図１１に対応する図である。
【０１２５】
図１３において、当初の受信信号強度の値から、最初にキャンセル回路の調整が行われる(図１２のステップＳ１００参照)ことによっていったん受信信号強度は大幅に低減する（図示の(ア)）。その後、周囲環境の変化等によって受信信号強度値が変動し、第１のしきい値を超えるようになると(図示の(イ′))、キャンセル回路の微調整(図１２のステップＳ３２０→ステップＳ２００参照)が行われ、これによって受信信号強度の値は再びしきい値より小さい値に復帰する(図示の(ウ))。その後再び受信信号強度値が変動し、第１のしきい値さらには第２のしきい値を超えるようになると(図示の(エ′))最初と同様のキャンセル回路の調整(図１２のステップＳ１００)が行われ、これによって受信信号強度の値はしきい値より小さい値に復帰するとともに、そのときの受信信号強度の値に応じて、第１及び第２のしきい値の値も再設定更新される(図示の(カ′))。
【０１２６】
以上において、制御回路４が実行する図１２に示すフローのステップＳ３２０が、各請求項記載の、信号強度検出手段での検出結果に応じて、相殺波発生手段における相殺波の位相及び振幅のうち少なくとも一方について既に設定された設定値を変更するかどうかを判定する第１判定手段に相当し、ステップＳ３１０が、第１判定手段で判定が行われる前に、相殺波発生手段における相殺波の位相及び振幅のうち少なくとも一方について既に設定された設定値を変更するかどうかを判定する第２判定手段に相当する。
【０１２７】
本変形例においても、上記実施形態と同様の効果を得る。
【０１２８】
またこれに加え、キャンセル回路２００の微調整を行うかどうかを判定するステップＳ３２０の前に、キャンセル回路２００の調整(再調整)を行うかどうかを判定するステップＳ３１０を設ける２段判定の構成としていることにより、ステップＳ３１０では大きく根本的に設定し直す(本通信前に行った当初の設定と同程度の再設定)必要があるかどうかを判定し、この判定が満たされなかった場合にステップＳ３２０で上記ほどではないにしても設定の微調整が必要であるかどうかを判定するといった役割分担を図ることが可能となる。このような位相Ｐや振幅Ａの設定値にどの程度の手直しが必要かに応じて修正要否の判定及びその修正手順を分けることにより、短時間で能率よく、少ない演算処理負担で、相殺波の位相及び振幅の設定値の修正を行うことができる。
【０１２９】
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。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本発明の一実施形態による質問器を備えた無線通信システムの全体概略を表すシステム構成図である。
【図２】図１に示した無線タグに備えられた無線タグ回路素子の機能的構成の一例を表すブロック図である。
【図３】質問器に備えられた高周波回路の機能的構成を表す機能ブロック図である。
【図４】本発明における相殺波の振幅及び位相のマッチング手法（ラフマッチング）を概念的に説明するための説明図である。
【図５】本発明における相殺波の振幅及び位相のマッチング手法（ファインマッチング）を概念的に説明するための説明図である
【図６】図１に示した制御回路が実行する制御手順を表すフローチャートである。
【図７】図６におけるステップＳ１００の詳細制御手順を表すフローチャートである。
【図８】図７におけるステップＳ１２０のさらに詳細な制御手順を表すフローチャートである。
【図９】図７におけるステップＳ１４０のさらに詳細な制御手順を表すフローチャートである。
【図１０】図６におけるステップＳ２００の詳細な制御手順を表すフローチャートである。
【図１１】ＲＳＳＩ回路の検出受信信号強度の挙動の一例を表す図である。
【図１２】しきい値を２つ設定し、それとの比較に応じてキャンセル回路の微調整及び再調整を行う変形例において制御回路が実行する制御手順を表すフローチャートである。
【図１３】ＲＳＳＩ回路の検出受信信号強度の挙動の一例を表す図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１          アンテナ（送信手段、受信手段）
４          制御回路（相殺波制御手段）
３２        送信部（搬送波出力手段）
３３        受信部
３４        送受分離器（送信手段、受信手段）
３５        水晶振動子（搬送波発生手段）
３６        ＰＬＬ（搬送波発生手段）
３７        ＶＣＯ（搬送波発生手段）
３８        送信側乗算回路（搬送波変調手段）
４８        ＲＳＳＩ回路（信号強度検出手段）
１００      質問器
２００      キャンセル回路（相殺波発生手段）
Ｓ          無線通信システム
Ｔ          無線タグ（応答器）
【図１】
2006014072.tif 000003
【図２】
2006014072.tif 000004
【図３】
2006014072.tif 000005
【図４】
2006014072.tif 000006
【図５】
2006014072.tif 000007
【図６】
2006014072.tif 000008
【図７】
2006014072.tif 000009
【図８】
2006014072.tif 000010
【図９】
2006014072.tif 000011
【図１０】
2006014072.tif 000012
【図１１】
2006014072.tif 000013
【図１２】
2006014072.tif 000014
【図１３】
2006014072.tif 000015