JP4186687B2

JP4186687B2 - Communication system, responder and interrogator included therein

Info

Publication number: JP4186687B2
Application number: JP2003111100A
Authority: JP
Inventors: 拓也永井; 勉大橋
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2003-04-16
Filing date: 2003-04-16
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2023-04-16
Also published as: JP2004320402A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、質問器が質問波を送信し、質問波を受信した複数の応答器が返信情報を反射して質問器に返信する通信システム、これに含まれる質問器及び応答器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
質問器から複数の応答器へ主搬送波を送り、主搬送波を受信した応答器が主搬送波に対して応答器識別信号情報等で変調を行った反射波信号を質問器に返信する通信システムが知られている。この通信システムでは、応答器を安価に製作することが可能であり、特に多数の応答器を持つ通信システムにおいてコストパフォーマンスに優れたものである。しかし、この通信システムにおいては、多数の応答器からの返信である多数の反射波信号の衝突が問題となる。この点、応答器から返信される反射信号を変調する副搬送波の周波数を分割多重化し、返信毎に副搬送周波数を擬似ランダムに選択してホッピングさせることにより反射信号同士の衝突を回避する周波数ホッピング方法が知られている。そしてさらに衝突を回避するために応答器が返信するタイミングを変える方法も提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−４９６５６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の方法では、タイミングを変えるために通信時間が長くなる。そこで擬似ランダム系列を発生させるための拡散符合を多くして衝突を回避する方法が考えられるが、拡散符号が多数必要になるため応答器に拡散符号を割当てる作業が煩雑であるし、通信時において質問器側で多数の拡散符号を判別する必要もある。また、副搬送波の周波数をホッピングさせる周波数帯域を可能な限り広く取る方法も考えられるが、副搬送波の周波数が高くなる率も高くなるため電力の消耗が激しくなり蓄電量の小さい応答器では使用時間が短くなるという問題点がある。
【０００５】
そこで本発明の一つの目的は、反射波同士の衝突する確率を容易に下げることができる通信システム、これに含まれる応答器及び質問器を提供することである。
【０００６】
もう一つの目的は、応答器の省電力化を図ることができる通信システム、これに含まれる応答器及び質問器を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の応答器は、質問器から主搬送波を含む質問波を送信して、前記主搬送波を受信した応答器が前記主搬送波に対して所定の情報で変調を行った反射波を質問器に返信する通信システムに含まれる応答器であって、前記主搬送波を変調するための周波数ホッピングされた副搬送波が占有可能な全周波数帯域内に設定された所定の周波数帯域を有するチャネル毎に、前記副搬送波のホッピング周波数が前記チャネルを時間的に占有する確率である周波数占有率を、両端の前記チャネルが最も低く、且つ、両端の各チャネルから互いに近づくに伴って高くなりつつ、前記全周波数帯域内において移動可能な周波数占有率分布が形成されるように設定するための占有率設定手段と、前記占有率設定手段により設定された前記チャネル毎の前記副搬送波の前記周波数占有率に基づいて前記全周波数帯域内からランダムに選択された前記チャネルを、使用する前記副搬送波の周波数帯域として決定するための帯域決定手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によると、反射波の副搬送波の周波数の利用状況を周波数占有率で直接設定できるため、副搬送波の周波数帯域を分散させて反射波同士の衝突する確率を容易に下げることができる。また、各応答器において副搬送波周波数の変化量を小さくすることで省電力化が実現できる。
【０００９】
請求項２に記載の応答器は、内部電源情報を検知するための電源情報検知手段をさらに備えており、前記占有率設定手段は、前記電源情報検知手段により検知された電源情報に基づいて、前記副搬送波の前記周波数占有率を設定することを特徴とする。
【００１０】
この構成によると、各応答器の電源電圧に基づいて、副搬送波の周波数帯域を変更させることにより、副搬送波の周波数帯域を分散させて反射波同士の衝突する確率を下げることができる。また、応答器が電源装置の電源電圧を検知することができるため、応答器の電源電圧が低い場合には副搬送波が低い周波数を用いる確率を上げることにより応答器の省電力化を図ることができる。また、質問波を整流、平滑化して電源とする応答器では通信距離の拡大を図ることができる。
【００１１】
請求項３に記載の応答器は、前記電源情報検知手段により検知された電源電圧が所定の値よりも低い場合には、前記副搬送波の前記周波数占有率分布における統計処理上の中心周波数が、前記電源情報検知手段により電源電圧が検知されたときの前記副搬送波の前記周波数占有率分布における統計処理上の中心周波数と比較して低くなるように、前記占有率設定手段が前記チャネル毎に前記副搬送波の前記周波数占有率を設定することを特徴とする。
【００１２】
この構成によると、電源電圧が低い応答器は副搬送波が低い周波数を用いる確率を上げるため、応答器の省電力化を図ることができる。
【００１３】
請求項４に記載の応答器は、前記電源情報検知手段により検知された電源電圧が所定の値よりも高い場合には、前記副搬送波の前記周波数占有率分布における統計処理上の中心周波数が、前記電源情報検知手段により電源電圧が検知されたときの前記副搬送波の前記周波数占有率分布における統計処理上の中心周波数と比較して高くなるように、前記占有率設定手段が前記チャネル毎に前記副搬送波の前記周波数占有率を設定することを特徴とする。
【００１４】
この構成によると、電源電圧の高い応答器のみが副搬送波の周波数帯域を高くするため、反射波同士の衝突する確率を下げることができる。
【００１５】
請求項５に記載の応答器は、前記占有率設定手段が、前記チャネルと周波数ホッピングされた前記副搬送波の前記周波数占有率との対応テーブルを切り替えることによって前記チャネル毎に前記副搬送波の前記周波数占有率を設定することを特徴とする。
【００１６】
この構成によると、副搬送波が周波数ホッピングされる場合でも、チャネル毎の副搬送波の周波数占有率設定を簡単に行うことができる。
【００１７】
請求項６に記載の応答器は、前記応答器の電源装置として一次電池が備えられている場合には、前記副搬送波の前記周波数占有率分布における統計処理上の中心周波数が、前記電源装置として一次電池以外の電池が備えられている場合に設定される前記周波数占有率分布における統計処理上の中心周波数より低くなるように、前記占有率設定手段が前記チャネル毎に前記副搬送波の前記周波数占有率を設定することを特徴とする。
【００１８】
この構成によると、充電がすることができない一次電池の省電力化を図ることができる。
【００１９】
請求項７に記載の応答器は、前記応答器の電源装置が太陽電池を含んでいることを特徴とする。
【００２０】
この構成によると、太陽電池は個々の周辺雰囲気等により電源電圧が変化しやすいため、この変化にともなって周波数占有率設定が変化し、反射波同士が衝突する確率を下げることができる。また、発電量の低い太陽電池の付いた応答器でも安定した通信を行うことができる。
【００２１】
請求項８に記載の応答器は、前記占有率設定手段が、１回に返信する情報量及び時間の少なくともいずれかを返信に用いる前記副搬送波の周波数毎に変化させるように、チャネル毎の前記副搬送波の前記周波数占有率を設定することを特徴とする。
【００２２】
この構成によると、１回で返信する情報量または時間によって副搬送波の周波数占有率を設定することで反射波同士の衝突する確率を下げることができるとともに応答器の省電力化を図ることができる。
【００２３】
請求項９の通信システムは、主搬送波を含む質問波を送信する質問波送信手段を備えている質問器と、前記主搬送波を受信し、前記主搬送波に対して所定の情報で変調を行った反射波を質問器に返信する請求項１から８のいずれか１項に記載の応答器とを備えている通信システムであって、前記質問器は、受信した複数の反射波における前記チャネル毎の前記副搬送波の利用率を判定するための利用率判定手段と、前記利用率判定手段による判定結果に基づいて決定された、前記応答器における前記チャネル毎の前記副搬送波の前記周波数占有率を変更させる変更情報を生成する変更情報生成手段とを備えており、前記質問波送信手段は、前記変更情報生成手段により生成された前記変更情報を主搬送波と共に質問波として送信し、前記占有率設定手段は、前記質問器から送信される前記変更情報生成手段により生成された前記変更情報に基づいて前記チャネル毎に前記副搬送波の前記周波数占有率を設定することを特徴とする。
【００２４】
この構成によると、チャネル毎の前記副搬送波の利用率に基づいて、各応答器の副搬送波の周波数占有率を変更することができるため、反射波同士の衝突する確率を下げることができるとともに、応答器の省電力化を図ることができる。
【００２５】
請求項１０に記載の通信システムは、前記変更情報生成手段が、前記全周波数帯域の低い周波数側の端部近傍の周波数帯域において、前記副搬送波の利用率が所定の値より高いと前記利用率判定手段により判定された場合には、前記応答器に対して、前記副搬送波の前記周波数占有率分布における統計処理上の中心周波数が、前記利用率判定手段により前記副搬送波の利用率が判定されたときの前記副搬送波の前記周波数占有率分布における統計処理上の中心周波数と比較して高くなるように、前記チャネル毎に前記副搬送波の前記周波数占有率を変更させる変更情報を生成することを特徴とする。
【００２６】
この構成によると、一部の応答器のみの副搬送波の周波数帯域を高くすることができるため、反射波同士の衝突する確率を下げることができる。
【００２７】
請求項１１に記載の通信システムは、前記変更情報生成手段が、前記全周波数帯域において、前記副搬送波の利用率が所定の値より低いと前記利用率判定手段により判定された場合には、前記応答器に対して、前記副搬送波の前記周波数占有率分布における統計処理上の中心周波数が、前記利用率判定手段により前記副搬送波の利用率が判定されたときの前記副搬送波の前記周波数占有率分布における統計処理上の中心周波数と比較して低くなるように、前記チャネル毎に前記副搬送波の前記周波数占有率を変更させる変更情報を生成することを特徴とする。
【００２８】
この構成によると、応答器の副搬送波の周波数帯域を低くすることができるため、応答器の省電力化を図ることができる。
【００２９】
請求項１２に記載の通信システムは、主搬送波を含む質問波を送信する質問波送信手段を備えている質問器と、前記主搬送波を受信し、前記主搬送波に対して所定の情報で変調を行った反射波を質問器に返信する請求項２から４のいずれか１項に記載の応答器とを備えている通信システムであって、前記質問器は、受信した複数の反射波における前記チャネル毎の前記副搬送波の利用率を判定するための利用率判定手段と、複数の前記応答器から送信される前記電源情報検知手段により検知された電源電圧情報に基づいて、所定の電源電圧の範囲毎に前記応答器の数を計測するための応答器計測手段と、前記利用率判定手段による判定結果及び前記応答器計測手段による計測結果に基づいて決定された、前記応答器における前記チャネル毎の前記副搬送波の前記周波数占有率を変更させる変更情報を生成する変更情報生成手段とを備えており、前記質問波送信手段は、前記変更情報生成手段により生成された前記変更情報を主搬送波と共に質問波として送信し、前記占有率設定手段は、前記質問器から送信される前記変更情報生成手段により生成された前記変更情報と、前記電源情報検知手段により検知された電源電圧の値とに基づいて前記チャネル毎に前記副搬送波の前記周波数占有率を設定することを特徴とする。
【００３０】
この構成によると、電源電圧により特定される応答器の副搬送波の周波数占有率を変更することができるため、変更対象となる応答器の数を把握でき、確実に反射波同士の衝突する確率を下げるとともに、応答器の省電力化を図ることができる。
【００３１】
請求項１３に記載の通信システムは、前記全周波数帯域の低い周波数側の端部近傍の周波数帯域において、前記副搬送波の利用率が所定の値より高いと前記利用率判定手段により判定された場合には、前記電源情報検知手段により電源電圧が所定の範囲内にあると検知される前記応答器に対して、前記副搬送波の前記周波数占有率分布における統計処理上の中心周波数が、前記利用率判定手段により前記副搬送波の利用率が判定されたときの前記副搬送波の前記周波数占有率分布における統計処理上の中心周波数と比較して高くなるように、前記変更情報生成手段が前記チャネル毎に前記副搬送波の前記周波数占有率を変更させる変更情報を生成することを特徴とする。
【００３２】
この構成によると、電源電圧の高い応答器のみが副搬送波の周波数帯域を高くするため、反射波同士の衝突する確率を下げることができる。
【００３３】
請求項１４に記載の通信システムは、前記全周波数帯域において、前記副搬送波の利用率が所定の値より低いと前記利用率判定手段により判定された場合には、前記電源情報検知手段により電源電圧が所定の範囲内にあると検知される前記応答器に対して、前記副搬送波の前記周波数占有率分布における統計処理上の中心周波数が、前記利用率判定手段により前記副搬送波の利用率が判定されたときの前記副搬送波の前記周波数占有率分布における統計処理上の中心周波数と比較して低くなるように、前記変更情報生成手段が前記チャネル毎に前記副搬送波の前記周波数占有率を変更させる変更情報を生成することを特徴とする。
【００３４】
この構成によると、電源電圧の低い応答器は副搬送波の周波数帯域を低くするため、応答器の省電力化を図ることができる。
【００３５】
請求項１５に記載の通信システムは、通信可能な複数の前記応答器に、電源装置として一次電池を備えるものと二次電池を備えるものとが混在している場合には、一次電池を備える前記応答器に対して、前記副搬送波の前記周波数占有率分布における統計処理上の中心周波数が、前記全周波数帯域の低い周波数側の端部近傍の周波数帯域に位置するように、前記変更情報生成手段が前記チャネル毎に前記副搬送波の前記周波数占有率を変更させる変更情報を生成することを特徴とする。
【００３６】
この構成によると、再利用不可能な１次電池の省電力化を図ることができ、ひいては長時間動作させることができる。
【００３７】
請求項１６に記載の質問器は、質問器から主搬送波を含む質問波を送信して、前記主搬送波を受信した応答器が前記主搬送波に対して所定の情報で変調を行った反射波を質問器に返信する通信システムに含まれる質問器であって、受信した複数の反射波における、前記応答器において前記主搬送波を変調するための周波数ホッピングされた副搬送波が占有可能な全周波数帯域内に設定された所定の周波数帯域を有する前記チャネル毎の前記副搬送波の利用率を判定するための利用率判定手段と、前記利用率判定手段による判定結果に基づいて決定された、前記応答器における前記チャネル毎の前記副搬送波のホッピング周波数が前記チャネルを時間的に占有する確率である周波数占有率を、両端の前記チャネルが最も低く、且つ、両端の各チャネルから互いに近づくに伴って高くなりつつ、前記全周波数帯域内において移動した周波数占有率分布が形成されるように変更させる変更情報を生成するための変更情報生成手段と前記主搬送波を含む前記質問波を送信する質問波送信手段とを備え、前記質問波送信手段は、前記変更情報生成手段により生成された前記変更情報を主搬送波と共に質問波として送信することを特徴とする。
【００３８】
この構成によると、反射波の副搬送波の周波数の利用状況を周波数占有率で直接設定できるため、副搬送波の周波数帯域を分散させて反射波同士の衝突する確率を容易に下げることができる。
【００３９】
請求項１７に記載の質問器は、質問器から主搬送波を含む質問波を送信して、前記主搬送波を受信した応答器が前記主搬送波に対して所定の情報で変調を行った反射波を質問器に返信する通信システムに含まれる質問器であって、受信した複数の反射波における、前記応答器において前記主搬送波を変調するための周波数ホッピングされた副搬送波が占有可能な全周波数帯域内に設定された所定の周波数帯域を有する前記チャネル毎の前記副搬送波の利用率を判定するための利用率判定手段と、複数の前記応答器から送信される前記応答器の電源電圧情報に基づいて、所定の電源電圧の範囲毎に前記応答器の数を計測するための応答器計測手段と、前記利用率判定手段による判定結果及び前記応答器計測手段による計測結果に基づいて決定された、前記応答器における前記チャネル毎の前記副搬送波のホッピング周波数が前記チャネルを時間的に占有する確率である周波数占有率を、両端の前記チャネルが最も低く、且つ、両端の各チャネルから互いに近づくに伴って高くなりつつ、前記全周波数帯域内において移動した周波数占有率分布が形成されるように変更させる変更情報を生成するための変更情報生成手段と、前記主搬送波を含む前記質問波を送信する質問波送信手段とを備え、前記質問波送信手段は、前記変更情報生成手段により生成された前記変更情報を主搬送波と共に質問波として送信する。
【００４０】
この構成によると、電源電圧により特定される応答器の副搬送波の周波数占有率を変更することができるため、変更対象となる応答器の数を把握でき、確実に反射波同士の衝突する確率を下げるとともに、応答器の省電力化を図ることができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
以下、本発明に係る第１の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、第１の実施の形態の通信システム１の構成例を示す図である。
【００４２】
図１に示すように、通信システム１は、質問器２と応答器３ａ〜３ｃとで構成される。通信システム１における通信は、質問器２から応答器３ａ〜３ｃに対して主搬送周波数Ｆｃ１の質問波を送信し、この質問波を受信した応答器３ａ〜３ｃが、夫々自己が持つ返信情報により変調された副搬送波周波数ｆｓ１〜ｆｓ３によってさらに変調された反射波Ｆｓ１，Ｆｓ２，Ｆｓ３を質問器２に返信することにより行われる。副搬送波周波数ｆｓ１〜ｆｓ３の各周波数は、応答器３ａ〜３ｃ毎に、副搬送波として使用可能な周波数帯域である全周波数帯域の内から周波数ホッピング方式により擬似ランダムに決定された周波数（チャネル）である。このように各応答器３ａ〜３ｃに使用されるチャネルが異なるため、質問器２と不特定多数の応答器との多重送信が可能となる。複数の応答器において同じチャネルが使用された場合には、反射波同士が衝突するため該チャネルは復調が不能となるため情報を読み取ることができなくなる。尚、チャネルとは応答器３ａ〜３ｃの副搬送波が占有可能な全周波数帯域内に複数設定される、所定の周波数帯域を有するものである。また、図１では質問器２が１台に応答器３ａ〜３ｃが３台の構成であるが、夫々の台数は通信システム１の規模や使用環境によって任意に設定することが可能である。
【００４３】
以下、図１に一例を示す通信システム１を構成する質問器２、及び応答器３ａ〜３ｃの構成を順に図面を参照しつつ説明する。
【００４４】
まず、質問器２の構成について図２を参照しつつ説明する。図２は、質問器２の構成を示すブロック図である。図２に示すように、質問器２は、アナログ回路部１０とデジタル回路部２０とアンテナ１７とを備えている。アナログ回路部１０は、発振器１１と、変調器１２と、電力増幅器１３と、サーキュレータ１４と、低雑音増幅器（Low Noise Amp：ＬＮＡ）１５と、主搬送波復調器１６とから構成されている。
【００４５】
発振器１１は、９００ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚ、５ＧＨｚなどの周波数の主搬送波を発振し、発振した主搬送波を変調器１２へ出力する。変調器１２は、質問器２自身のＩＤ番号等を振幅変調（Amplitude Shift Keying：ＡＳＫ）で、発振器１１から入力された主搬送波を変調し、変調した主搬送波を電力増幅器１３へ出力する。電力増幅器１３は、変調器１２で変調された主搬送波を電力増幅し、サーキュレータ１４へ出力する。サーキュレータ１４は、電力増幅器１３から入力された増幅後の変調された主搬送波をアンテナ１７に伝え、又、アンテナ１７が受信した電波をＬＮＡ１５に伝えるように出力と入力の分離を行う。アンテナ１７に伝えられた増幅後の変調された主搬送波（質問波）がアンテナ１７から放射されることになる。
【００４６】
ＬＮＡ１５は、サーキュレータ１４から入力されるアンテナ１７が受信した応答器３ａ〜３ｃからの反射波を増幅し、主搬送波復調器１６へ出力する。主搬送波復調器１６は、ＬＮＡ１５で増幅された受信信号を発振器１１からの信号とミキシングしてホモダイン検波し、デジタル回路部２０の後述する帯域分割フィルタ２１へ出力する。
【００４７】
デジタル回路部２０は、帯域分割フィルタ２１と、副搬送波復調器２２と、フレーム分割器２３と、フレーム仕分け器２４と、フレーム連結器２５と、コントローラ２６とから構成されている。帯域分割フィルタ２１は、アナログ回路部１０の主搬送波復調器１６でホモダイン検波された受信信号を、アナログ信号からデジタル信号にＡ／Ｄ変換し、このＡ／Ｄ変換された受信信号をフーリエ変換によるフィルタ処理によりホッピング周波数に対応したチャネルに分離し、分離した信号を逆フーリエ変換により時間系列に変換することで夫々変調された副搬送波信号として取り出し、副搬送波復調器２２へ出力する。副搬送波復調器２２は、帯域分割フィルタ２１で分離された副搬送波信号を復調して元の情報信号を生成し、フレーム分割器２３へ出力する。フレーム分割器２３は、副搬送波復調器２２で生成された各チャネルからの出力を適正なフレームに分離し、フレーム仕分け器２４へ出力する。フレーム仕分け器２４は、フレーム分割器２３で分割されたフレームを仕分けし、フレーム連結器２５へ出力する。フレーム連結器２５は、フレーム仕分け器２４で仕分けられたフレームを応答器ごとに時系列に連結し、コントローラ２６に出力する。コントローラ２６は、質問器２の全体の制御を司るものであり、各機能部である利用率判定部２７、及び変更情報生成部２８等とで構成される。
【００４８】
次に、コントローラ２６により構成される各機能部について説明する。
利用率判定部２７は、チャネル毎に副搬送波の利用率を判定するものである。副搬送波の利用率は、過去に受信した反射波の副搬送波が利用したチャネルをチャネル毎に計数することによって判定される。
【００４９】
変更情報生成部２８は、利用率判定部２７によって判定されたチャネル毎の利用率に基づいて、応答器３ａ〜３ｃのチャネル毎の副搬送波の周波数占有率を変更するための変更情報を生成する。生成された変更情報は質問波に含まれて応答器３ａ〜３ｃに送信される。変更情報は変更対象となる応答器３ａ〜３ｃを示す対象情報と、変更内容を示すコマンドとから構成される。対象情報とは電源電圧の範囲であり、この範囲内の電源電圧を有する応答器３ａ〜３ｃが変更対象となる。コマンドには副搬送波のホッピング周波数がより高い周波数帯域にあるチャネルを占有するように指示する「パターンアップ」と副搬送波のホッピング周波数がより低い周波数帯域にあるチャネルを占有するように指示する「パターンダウン」とがある。
【００５０】
利用率判定部２７によって副搬送波周波数が低い周波数帯域にあるチャネルの利用率が所定の閾値よりも高いと判定された場合には、変更情報生成部２８により対象情報である所定の電源電圧の範囲とコマンドである「パターンアップ」とから構成される変更情報が生成される。利用率判定部２７によって副搬送波周波数が低い周波数帯域にあるチャネルの利用率が所定の閾値よりも低いと判定された場合には、変更情報生成部２８により全応答器３ａ〜３ｃを対象とする対象情報とコマンドである「パターンダウン」との変更情報が生成される。生成された変更情報は質問波に含まれて応答器３ａ〜３ｃに送信される。そして、「パターンアップ」を送信した後もなお利用率判定部２７によって副搬送波周波数が低い周波数帯域にあるチャネルの利用率が所定の閾値よりも高いと判定される場合には、対象情報の電源電圧の範囲を広げて、変更情報生成部２８により変更情報を生成して再度「パターンアップ」を送信する。また、「パターンダウン」を送信した後もなお、副搬送波周波数が低い周波数帯域にあるチャネルの利用率が所定の閾値よりも低いと判定される場合には、対象情報の電源電圧の範囲を広げて変更情報生成部２８により変更情報を生成して再度「パターンダウン」を送信する。
【００５１】
次に、応答器３の構成について図３を参照しつつ説明する。尚、応答器３ａ〜３ｃは実質的に同等であり、応答器３ａの説明が適用できるため、応答器３ｂ、３ｃの説明は省略する。図３は、応答器３ａの構成を示すブロック図である。
図３に示すように、アンテナ３１と、変復調器３２と、電源装置３３と、デジタル回路部４０とを備えている。変復調器３２は、アンテナ３２が受信した質問波を復調して、デジタル回路部４０の後述するコントローラ４１へ出力する。また、変復調器３２は、デジタル回路部４０の後述する副搬送波変調器４６で変調された副搬送波で質問波を変調し、変調波を反射波としてアンテナ３１から返信する。また、電源装置３３は応答器３ａを駆動するためのものであり、一次電池あるいは二次電池または質問波を整流、平滑する回路により構成され、後述するコントローラ４１の電源情報検知部４３によりその状態を監視されている。図示及び詳細な説明は省略する。
【００５２】
デジタル回路部４０は、コントローラ４１と、副搬送波発振器４５と、副搬送波変調器４６とから構成されている。副搬送波発振器４５は、コントローラ４１の後述する帯域決定部４３により決定された周波数の副搬送波を発振し、発振した副搬送波を副搬送波変調器４６へ出力する。副搬送波変調器４６は、コントローラ４１の後述する情報作成部４２により作成された情報信号により副搬送波発振器４５から入力された副搬送波を位相変調（Phase Shift Keying：ＰＳＫ）で変調し、変調された副搬送波を変復調器３２へ出力する。コントローラ４１は、応答器３ａの制御を司るものであり、各機能部である情報作成部４２と、電源情報検知部４３と、占有率設定部４４と、帯域決定部４５等とで構成される。尚、副搬送波発振器４５及び副搬送波変調器４６は、コントローラ４１のクロックを利用して、ソフト的に構成しても良い。また、副搬送波の変調は、位相変調以外に、周波数変調（Frequency Shift Keying：ＦＳＫ）または振幅変調（Amplitude Shift Keying：ＡＳＫ）等としても良い。また、副搬送波発振器４５及び副搬送波変調器４６を、コントローラ４１内に設け１チップ化しても良い。
【００５３】
次に、コントローラ４１により構成される各機能部について説明する。
情報作成部４２は、質問波に含まれる情報に基づいて、コントローラ４１に備えられた図示しないメモリに記憶されている返信情報を読み出し、副搬送波変調器４６に出力するものである。尚、返信情報は応答器３ａに接続された外部装置から読み出すようにしてもよい。
【００５４】
電源情報検知部４３は、電源装置３３の状態を監視するとともに、電源装置３３の電源情報を検知して占有率設定部４４に出力するものである。検知される電源情報には、電源装置３３の電源電圧の他に、電源装置３３の仕様情報（一次電池または二次電池を使用している等）等が含まれる。
【００５５】
占有率設定部４４は、電源情報検知部４３により検知された電源情報、及び質問器２から送信される変更情報に基づいてチャネル毎に副搬送波の周波数占有率を設定するとともに設定内容を記憶するものである。ここで周波数占有率とは副搬送波のホッピング周波数がチャネルを時間的に占有する確率である。占有率設定部４４により設定されるチャネル毎の周波数占有率は、全チャネルの周波数占有率のパターンが記憶されたテーブルである周波数占有率パターンＰｔ１、Ｐｔ２を選択的に切り替えることによって設定される。尚、周波数占有率パターンは２つに限定されるものではなく、３つ以上あってもよい。
【００５６】
周波数占有率パターンの具体例について図４を参照しつつ説明する。図４は周波数占有率パターンＰｔ１，Ｐｔ２を示した図である。縦軸は周波数占有率を、横軸は周波数を示している。尚、図４では便宜上周波数の周波数占有率パターンを連続的に変化するように図示している。図４に示すように、周波数占有率パターンＰｔ１は全周波数帯域の低い周波数帯域において周波数の占有確率が高くなるようにチャネル毎の副搬送波の周波数占有率が記憶されている。周波数占有率パターンＰｔ２は全周波数帯域の高い周波数帯域において周波数の占有確率が高くなるようにチャネル毎の副搬送波の周波数占有率が記憶されている。通常時においては省電力化を図るために占有率設定部４４によりチャネル毎の副搬送波の周波数占有率が周波数占有率パターンＰｔ１に設定されている。また、電源情報検知部４３により電源装置３３の電源電圧が所定の値よりも低く検知された場合にも、占有率設定部４４によりチャネル毎の副搬送波の周波数占有率が周波数占有率パターンＰｔ１に設定される。
【００５７】
そして、質問器２から自局宛てに送信される変更情報のコマンドが「パターンアップ」であるときに、占有率設定部４４によりチャネル毎の副搬送波の周波数占有率が周波数占有率パターンＰｔ１から占有率パターンＰｔ２に変更される。変更情報のコマンドが「パターンダウン」である場合には、占有率設定部４４によりチャネル毎の副搬送波の周波数占有率が周波数占有率パターンＰｔ２から占有率パターンＰｔ１に変更される。
尚、周波数占有率パターンＰｔ１及び周波数占有率パターンＰｔ２は、図４に示すような三角状の分布に限定されるものではなく、正規分布でもよいし、非対称な分布でもよい。また、周波数占有率パターンＰｔ１及び周波数占有率パターンＰｔ２が互いに重ならないような分布でもよい。
【００５８】
帯域決定部４５は、占有率設定部４４により設定された周波数占有率に基づいて反射波の副搬送波のホッピング周波数を決定し、決定した周波数帯域を副搬送波発振器４５に出力することで副搬送波を発振させるものである。
【００５９】
次に、通信システム１における通信について図２、３を参照しつつ説明する。まず、質問器２において、アナログ回路部１０の発振器１１から周波数Ｆｃ１の主搬送波を発振する。発振器１１により発振された主搬送波は、変調器１２により質問器２のＩＤ番号や送信先である応答器３ａ〜３ｃのＩＤ番号等を示す情報で振幅変調される。変調器１２により振幅変調された主搬送波は、電力増幅器１３により電力増幅される。電力増幅器１３により電力増幅された主搬送波は、サーキュレータ１４によりアンテナ１７を介して質問波として送信される。
【００６０】
そして、質問器２から送信された質問波は、応答器３ａ〜３ｃのアンテナ３１により受信され、変復調器３２により復調された後にコントローラ４１に出力される。情報作成部４２はコントローラ４１に入力された質問波に含まれる情報に基づいて返信情報を作成する。副搬送波発振器４５は、帯域決定部４３により決定された周波数の副搬送波を発振する。副搬送波発振器４５により発振された副搬送波は情報作成部４２により作成された返信情報に基づいて副搬送波変調器４６により変調され、変復調器３２に出力される。そして変復調器３２により変調された副搬送波に基づいて質問器２から受信中の質問波を変調し、アンテナ３１から反射波として質問器２に返信する。尚、応答器３ａ〜３ｃは所定の時間枠を設け、その時間枠の開始タイミングに合わせて反射波の返信を行っている。
【００６１】
そして、応答器３ａ〜３ｃから返信された反射波は、質問器２のアンテナ１７により受信され、サーキュレータ１４を介してＬＮＡ１５により増幅される。ＬＮＡ１５により増幅された反射波は主搬送波復調器１６により、発振器１１からの信号がミキシングされてホモダイン検波により副搬送波信号が混ざった信号が復調される。副搬送波信号が混ざった信号は帯域分割フィルタ２１により、応答器３ａ〜３ｃ夫々の変調された副搬送波信号として取り出され、夫々副搬送波復調器２２に出力される。帯域分割フィルタ２１により取り出された夫々の副搬送波信号は、副搬送波復調器２２により復調され情報信号を取り出され、さらにフレーム分割器２３により、各チャネルからの出力を適切なフレームに分離される。フレームに分離された情報信号は、フレーム仕分け器２４により応答器３ａ〜３ｃ夫々に仕分けられ、フレーム連結器２５により、時系列に転結して返信情報として再構築された後にコントローラ２６に入力される。
【００６２】
次に通信システム１の通信状態を、図面を参照しつつ説明する。図５は、応答器３ａ〜３ｃへの変更情報送信前の各応答器３ａ〜３ｃにおける副搬送波の周波数占有率と、質問器２における副搬送波の利用率とを示した図である。図５（ａ）は、各応答器３ａ〜３ｃにおける副搬送波の周波数占有率パターンＰ１〜Ｐ３を示している。図５（ｂ）は、質問器２の利用率判定部２７が得ることのできる副搬送波の利用率の分布を示している。図６は、応答器３ａ〜３ｃへの変更情報送信後の各応答器３ａ〜３ｃにおける副搬送波の周波数占有率と、質問器２における副搬送波の利用率とを示した図である。図６（ａ）は、各応答器３ａ〜３ｃにおける副搬送波の周波数占有率パターンＰ１〜Ｐ３を示している。図６（ｂ）は、質問器２の利用率判定部２７が得ることのできる副搬送波の利用率の分布を示している。尚、図５、及び図６では便宜上周波数の周波数占有率パターンが連続的に変化するように図示している。
【００６３】
図５（ａ）に示すように、通常時においては応答器３ａ〜３ｃの省電力化を図るために占有率設定部４４によりチャネル毎の副搬送波の周波数占有率パターンＰ１〜Ｐ３が周波数占有率パターンＰｔ１に設定されている（図４参照）。従って、質問器２における副搬送波の利用率の分布は、図５（ｂ）に示すように、占有率パターンＰｔ１が３台分合算されたものとなる。
【００６４】
質問器２において、利用率には閾値が設定されており、図５（ｂ）のように、利用率がこの閾値を超過すると変更情報生成部２８により副搬送波同士の衝突を防止するためにコマンドが「パターンアップ」の変更情報を生成する。生成された変更情報は質問波により応答器３ａ〜３ｃに対して送信される。そして、応答器３ａ〜３ｃが受信した変更情報の対象情報が応答器３ｂのみを示す場合で、コマンドが「パターンアップ」のときには、図６（ａ）に示すように、応答器３ｂの副搬送波の周波数占有率パターンＰ２が占有率設定部４４により周波数占有率パターンＰｔ２に設定される。そして、質問器２における副搬送波の利用率の分布は占有率パターンＰｔ１と周波数占有率パターンＰｔ２とが足し合わされるため、図６（ｂ）に示すように、高い周波数帯域に広がって分布するとともに、利用率の最高値が閾値以下に低減されたものとなる。
【００６５】
このように、周波数占有率パターンＰｔ１と周波数占有率パターンＰｔ２との設定を組み合わせることにより応答器ごとに利用率を重み付けすることにより分散することができる。図７は、周波数占有率パターンＰｔ１と周波数占有率パターンＰｔ２とを組み合わせた場合における、時間単位の副搬送波の周波数分布を示した図である。横軸の各目盛りは１回の返信を完了させるのに十分な時間枠を示している。また、縦軸の隣接する目盛りと目盛りの間の周波数領域がチャネルに相当する。図７に示すように、副搬送波の周波数占有率が周波数占有率パターンＰｔ１に設定された応答器３ａ〜３ｃは低い周波数帯域の利用率が高く、副搬送波の周波数占有率が周波数占有率パターンＰｔ２に設定された応答器３ａ〜３ｃは高い周波数帯域の利用率が高くなるため、両者が衝突する確率は極めて低くなる。
【００６６】
次に質問器２の動作手順について図８を参照しつつ説明する。図８は、質問器２の動作手順を示すフローチャートである。
質問器２の動作開始後、ステップＳ１１０（以下Ｓ１１０と略す、他のステップも同様）に移行し、応答器３ａ〜３ｃの探索を行う。ここで応答器３ａ〜３ｃの探索とは、応答器３ａ〜３ｃに対して所定の信号を含む質問波を送信し、これを受信した応答器３ａ〜３ｃが返信する反射波を受信することで通信可能な応答器３ａ〜３ｃを確認するものである。また、質問器２から応答器３ａ〜３ｃへの通信がある場合、応答器探索信号に当該応答器のＩＤを加えることで通信対象となる応答器３ａ〜３ｃを指定する。その後Ｓ１２０に移行し、Ｓ１１０において送信された質問波を受信した応答器３ａ〜３ｃから返信された反射波に、質問器２との通信を要求する信号であるリンク要求信号が含まれているか否か判断する。反射波にリンク要求信号が含まれていない場合には（Ｓ１２０：ＮＯ）、再びＳ１１０に移行して応答器３ａ〜３ｃの探索を行う。反射波にリンク要求信号が含まれている場合には（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、Ｓ１３０に移行しリンク要求を返信した全ての応答器３ａ〜３ｃから返信された反射波を受信する。
【００６７】
その後Ｓ１４０に移行し、利用率判定部２７により副搬送波の周波数が低いチャネルの利用率を判定する。その後Ｓ１５０に移行し、利用率判定部２７により判定された利用率が閾値以上か否かを判断する。利用率判定部２７により判定された利用率が閾値以上である場合には（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、Ｓ１６０に移行し、変更情報生成部２８により対象情報である応答器３ａ〜３ｃの電源電圧の範囲と、コマンドである「パターンアップ」とから構成される変更情報を生成する。その後Ｓ１９０に移行する。利用率判定部２７により判定された利用率が閾値以上でない場合には（Ｓ１５０：ＮＯ）、Ｓ１７０に移行し、利用率判定部２７により判定された利用率が副搬送波の周波数が低いチャネル閾値以下か否かを判断する。尚この閾値は、Ｓ１５０における閾値より小さい他の閾値である。利用率判定部２７により判定された利用率が閾値以下でない場合には（Ｓ１７０：ＮＯ）、Ｓ１９０に移行する。利用率判定部２７により判定された利用率が閾値以下である場合には（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、Ｓ１８０に移行し、変更情報生成部２８により全ての応答器３ａ〜３ｃを変更対象とする対象情報とコマンドである「パターンダウン」とから構成されるの変更情報を生成する。その後Ｓ１９０に移行する。
【００６８】
Ｓ１９０においては、変更情報生成部２８により生成された変更情報を質問波に含めて応答器３ａ〜３ｃに送信する。その後Ｓ１９５に移行し、応答器３ａ〜３ｃとの情報の送受信を行う。その後、全情報の送受信の完了とともにＳ２００に移行し、通信を終了する。その後、再びＳ１１０に移行して応答器３ａ〜３ｃの探索を行う。
【００６９】
次に応答器３ａ〜３ｃの動作手順について図９を参照しつつ説明する。図９は、応答器３ａ〜３ｃの動作手順を示すフローチャートである。
まずＳ２１０に移行し、応答器３ａ〜３ｃを探索するために質問器２から送信された質問波を受信したか否か判断する。質問波を受信していない場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、質問波を受信するまでＳ２１０の判断を繰り返す。質問波を受信した場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、Ｓ２２０に移行し、受信した質問波が自局宛てか否か判断する。自局宛てか否かは、各応答器３ａ〜３ｃ固有のＩＤを指定しているか否かで判断する。受信した質問波が自局宛てである場合には（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、Ｓ２４０に移行する。受信した質問波が自局宛てでない場合には（Ｓ２２０：ＮＯ）、Ｓ２３０に移行し、質問器２に送信するべき情報が有るか否か判断する。質問器２に送信するべき情報が有る場合には（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、Ｓ２４０に移行する。質問器２に送信するべき情報が無い場合には（Ｓ２３０：ＮＯ）、再びＳ２１０に移行し、質問波を受信するまでＳ２１０の判断を繰り返す。
【００７０】
Ｓ２４０においては、電源情報検知部４３により電源装置３３の電源電圧を検知する。その後Ｓ２５０に移行し、電源情報検知部４３により所定の値より低下した電源電圧が検知されたか否か判断する。所定の値より低下した電源電圧が検知されなかった場合には（Ｓ２５０：ＮＯ）、Ｓ２７０に移行する。所定の値より低下した電源電圧が検知された場合には（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、Ｓ２６０に移行し、占有率設定部４４によりチャネル毎の副搬送波の周波数占有率を周波数占有率パターンＰ１に設定する。その後Ｓ２７０に移行する。
【００７１】
Ｓ２７０においては、質問器２に対してリンク要求信号を含んだ反射波を送信する。その後Ｓ２８０に移行し、質問器２から送信された質問波を受信し、受信した質問波に変更情報生成部２８により生成された変更情報が含まれているか否か判断する。質問波に変更情報が含まれていない場合には（Ｓ２８０：ＮＯ）、Ｓ３３０に移行する。質問波に変更情報が含まれている場合には（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、Ｓ２９０に移行し、受信した変更情報が自局宛てか否か判断する。自局当てか否かの判断は、変更情報の対象情報である所定の電源電圧の範囲に電源情報検知部４３により検知される電源装置３３の電源電圧が含まれるか否かで判断する。受信した変更情報が自局宛てでない場合には（Ｓ２９０：ＮＯ）、Ｓ３３０に移行する。受信した変更情報が自局宛てである場合には（Ｓ２９０：ＹＥＳ）、Ｓ３００に移行し、変更情報のコマンドが「パターンアップ」であるか否かを判断する。変更情報のコマンドが「パターンアップ」でない場合には（Ｓ３００：ＮＯ）、Ｓ３１０に移行し、占有率設定部４４によりチャネル毎の副搬送波の周波数占有率を周波数占有率パターンＰｔ１に設定する。変更情報のコマンドが「パターンアップ」の場合には（Ｓ３００：ＹＥＳ）、Ｓ３２０に移行し、占有率設定部４４によりチャネル毎の副搬送波の周波数占有率を周波数占有率パターンＰｔ２に設定する。その後Ｓ３３０に移行する。
【００７２】
Ｓ３３０においては、質問器２との通信を開始する。最後の情報まで送信を完了したら、Ｓ３４０に移行し、通信を終了する。その後、再びＳ２１０に移行し、質問波を受信するまでＳ２１０の判断を繰り返す。
【００７３】
次に通信システム１の動作シーケンスについて図１０を参照しつつ説明する。図１０は通信システム１の動作シーケンスである。
まず、質問器２が応答器３ａ〜３ｃを探索するため質問波を送信する（Ｓ４１０）。そして、応答器３ａ〜３ｃが質問器２から送信された質問波を受信する（Ｓ５１０）。その後、応答器３ａ〜３ｃは電源情報検知部４３により電源装置３３の電源電圧を検知する（Ｓ５１５）。電源電圧が低下している場合には信号帯域を低くする。その後、質問波を受信した応答器３ａ〜３ｃは自局宛てのリンク要求がある場合もしくは自局からの通信データがある場合に質問器２に対してリンク要求を返信する（Ｓ５２０）。そして、質問器２は応答器３ａ〜３ｃから返信されたリンク要求を受信する（Ｓ４２０）。その後、質問器２は、利用率判定部２７により、チャネル毎に副搬送波の利用率を判定する（Ｓ４３０）。その後、利用率判定部２７により判定された副搬送波の利用率に基づいて、変更情報生成部２８により変更情報を生成する（Ｓ４４０）。その後、生成された変更情報を含んだ質問波を応答器３ａ〜３ｃに送信する（Ｓ４５０）。
【００７４】
そして、応答器３ａ〜３ｃが質問器２から送信された変更情報を含んだ質問波を受信する（Ｓ５３０）。受信した変更情報と、先にＳ５１５で検知しておいた電源電圧とに基づいて、占有率設定部４４によりチャネル毎の副搬送波の周波数占有率を設定する（Ｓ５５０）。その後、質問器２との通信を開始する（Ｓ５６０）。その後、応答器３ａ〜３ｃは質問器２への全ての情報の返信を完了して通信を終了する（Ｓ５７０）。そして、質問器２は、応答器３ａ〜３ｃとの通信を開始する（Ｓ４６０）。質問器２は応答器３ａ〜３ｃから返信された情報の受信が完了して通信を終了する（Ｓ４７０）。
【００７５】
以上、説明した第１の実施の形態では、占有率設定部４４により反射波の副搬送波の周波数占有率を直接設定するという容易な方法で、大きな拡散符号を用いることなく副搬送波の周波数帯域を分散させて反射波同士の衝突する確率を下げることができる。
【００７６】
また、各応答器３ａ〜３ｃの電源装置３３の電源電圧に基づいて、副搬送波の周波数帯域を変更させることにより、副搬送波の周波数帯域を分散させて反射波同士の衝突する確率を下げることができる。
【００７７】
また、電源装置３３の電源電圧の低い応答器３ａ〜３ｃは副搬送波の周波数帯域が低くなる確率を上げるため、応答器３ａ〜３ｃの省電力化を図ることができる。そのため、電源装置３３が質問波を整流、平滑して電源としている場合には通信距離を伸ばすことができる。
【００７８】
また、占有率設定部４４は周波数占有率パターンを切り替えることによりチャネル毎の副搬送波の周波数占有率の設定を素早く行うことができる。
【００７９】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明に係る第２の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。本発明に係る第２の実施の形態は、質問器２Ａ（第１の実施の形態に係る質問器２に相当）のコントローラ２６Ａの構成、質問器２Ａの動作手順、及び応答器３Ａａ〜３Ａｃ（第１の実施の形態に係る応答器３ａ〜３ｃに相当）の動作手順以外は本発明に係る第１の実施の形態と実質的に同等であり、第１の実施の形態の質問器２のコントローラ２６の構成、質問器２の動作手順、及び応答器３ａ〜３ｃの動作手順以外の説明が適用できるため詳細は省略する。
【００８０】
通信システム１Ａを構成する質問器２Ａのコントローラ２６Ａの構成について図１１を参照しつつ説明する。図１１は、質問器２Ａの構成を示すブロック図である。コントローラ２６Ａは、質問器２Ａの全体の制御を司るものであり、各機能部である利用率判定部２７Ａ、応答器計測部２９Ａ及び変更情報生成部２８Ａ等とで構成される。
【００８１】
次に、コントローラ２６Ａにより構成される各機能部について説明する。
利用率判定部２７Ａは、チャネル毎に副搬送波の利用率を判定するものである。副搬送波の利用率は、過去に受信した反射波の副搬送波が利用したチャネルをチャネル毎に計数することによって判定される。
【００８２】
応答器計測部２９Ａは、応答器３Ａａ〜３Ａｃから返信される、電源情報検知部４３により検知された電源装置３３の電源電圧情報に基づいて、所定の電源電圧の範囲毎に応答器３Ａａ〜３Ａｃの数を計測するものである。
【００８３】
変更情報生成部２８Ａは、利用率判定部２７Ａによって判定されたチャネル毎の利用率、及び応答器計測部２９Ａにより計測された計測結果に基づいて、応答器３Ａａ〜３Ａｃのチャネル毎の副搬送波の周波数占有率を変更するための変更情報を生成する。生成された変更情報は質問波に含まれて応答器３Ａａ〜３Ａｃに送信される。変更情報は変更対象となる応答器３Ａａ〜３Ａｃを示す対象情報と、変更内容を示すコマンドとから構成される。対象情報とは電源電圧の範囲であり、この範囲内の電源電圧を有する応答器３Ａａ〜３Ａｃが変更対象となる。コマンドには副搬送波のホッピング周波数がより高い周波数帯域にあるチャネルを占有するように指示する「パターンアップ」と副搬送波のホッピング周波数がより低い周波数帯域にあるチャネルを占有するように指示する「パターンダウン」とがある。
【００８４】
利用率判定部２７Ａによって使用可能周波数帯域の低い周波数帯域にあるチャネルの利用率が所定の閾値よりも高いと判定された場合には、応答器計測部２９Ａにより計測された計測結果に基づいて、変更情報生成部２８Ａにより対象情報である所定の電源電圧の範囲とコマンドである「パターンアップ」とから構成される変更情報が生成される。利用率判定部２７Ａによって全チャネルの利用率が所定の閾値よりも低いと判定された場合には、変更情報生成部２８Ａにより全応答器３ａ〜３ｃを対象とする対象情報とコマンドである「パターンダウン」との変更情報が生成される。生成された変更情報は質問波に含まれて応答器３Ａａ〜３Ａｃに送信される。
【００８５】
次に質問器２Ａの動作手順について図１２を参照しつつ説明する。図１２は、質問器２Ａの動作手順を示すフローチャートである。
質問器２Ａの動作開始後、Ｓ６１０に移行し、応答器３Ａａ〜３Ａｃの探索を行う。ここで応答器３Ａａ〜３Ａｃの探索とは、応答器３Ａａ〜３Ａｃに対して所定の信号を含む質問波を送信し、これを受信した応答器３Ａａ〜３Ａｃが返信する反射波を受信することで応答器３Ａａ〜３Ａｃのうちで通信可能な応答器を確認するものである。また、質問器２Ａから応答器３Ａａ〜３Ａｃへの通信がある場合には、当該応答器のＩＤを加えることで対象となる応答器を推定することができる。その後Ｓ６２０に移行し、Ｓ６１０において送信された質問波を受信した応答器３Ａａ〜３Ａｃから返信された反射波に、質問器２Ａとの通信を要求する信号であるリンク要求信号が含まれているか否か判断する。反射波にリンク要求信号が含まれていない場合には（Ｓ６２０：ＮＯ）、再びＳ６１０に移行して応答器３Ａａ〜３Ａｃの探索を行う。反射波にリンク要求信号が含まれている場合には（Ｓ６２０：ＹＥＳ）、Ｓ６３０に移行しリンク要求を返信した全ての応答器３Ａａ〜３Ａｃから返信された反射波を受信する。
【００８６】
その後Ｓ６４０に移行し、利用率判定部２７Ａによりチャネル毎の副搬送波の利用率を判定するとともに、応答器計測部２９Ａにより所定の電源電圧の範囲毎に応答器３Ａａ〜３Ａｃの数を計測する。その後Ｓ６５０に移行し、利用率判定部２７Ａにより判定された利用率が閾値以上か否かを判断する。利用率判定部２７Ａにより判定された利用率が閾値以上である場合には（Ｓ６５０：ＹＥＳ）、Ｓ６６０に移行し、変更情報生成部２８Ａにより対象情報である応答器３Ａａ〜３Ａｃの電源電圧の範囲と、変更内容のコマンドである「パターンアップ」とから構成される変更情報を生成する。その後Ｓ６９０に移行する。利用率判定部２７Ａにより判定された利用率が閾値以上でない場合には（Ｓ６５０：ＮＯ）、Ｓ６７０に移行し、利用率判定部２７Ａにより判定された利用率が全てのチャネルにおいて閾値以下か否かを判断する。尚この閾値は、Ｓ６５０における閾値より小さい他の閾値である。利用率判定部２７Ａにより判定された利用率が閾値以下でない場合には（Ｓ６７０：ＮＯ）、Ｓ６９０に移行する。利用率判定部２７Ａにより判定された利用率が閾値以下である場合には（Ｓ６７０：ＹＥＳ）、Ｓ６８０に移行し、変更情報生成部２８により対象情報である応答器３Ａａ〜３Ａｃの電源電圧の範囲と、変更内容のコマンドである「パターンダウン」とから構成される変更情報を生成する。その後Ｓ６９０に移行する。
【００８７】
Ｓ６９０においては、変更情報生成部２８Ａにより生成された変更情報を質問波に含めて応答器３Ａａ〜３Ａｃに送信する。その後Ｓ７００に移行し、応答器３Ａａ〜３Ａｃに情報の送受信を行う。その後、Ｓ７１０に移行し、全情報の送受信の完了とともに通信を終了する。その後、再びＳ６１０に移行して応答器３Ａａ〜３Ａｃの探索を行う。
【００８８】
次に応答器３Ａａ〜３Ａｃの動作手順について図１３を参照しつつ説明する。図１３は、応答器３Ａａ〜３Ａｃの動作手順を示すフローチャートである。
まずＳ８１０に移行し、応答器３Ａａ〜３Ａｃを探索するために質問器２Ａから送信された質問波を受信したか否か判断する。質問波を受信していない場合には（Ｓ８１０：ＮＯ）、質問波を受信するまでＳ８１０の判断を繰り返す。質問波を受信した場合には（Ｓ８１０：ＹＥＳ）、Ｓ８２０に移行し、受信した質問波が自局宛てか否か判断する。自局宛てか否かは、各応答器３Ａａ〜３Ａｃ固有のＩＤを指定しているか否かで判断する。受信した質問波が自局宛てである場合には（Ｓ８２０：ＹＥＳ）、Ｓ８４０に移行する。受信した質問波が自局宛てでない場合には（Ｓ８２０：ＮＯ）、Ｓ８３０に移行し、質問器２Ａに送信するべき情報が有るか否か判断する。質問器２Ａに送信するべき情報が有る場合には（Ｓ８３０：ＹＥＳ）、Ｓ８４０に移行する。質問器２Ａに送信するべき情報が無い場合には（Ｓ８３０：ＮＯ）、再びＳ８１０に移行し、質問波を受信するまでＳ８１０の判断を繰り返す。
【００８９】
Ｓ８４０においては、電源情報検知部４３により電源装置３３の電源電圧を検知する。その後Ｓ８５０に移行し、電源情報検知部４３により所定の値より低下した電源電圧が検知されたか否か判断する。所定の値より低下した電源電圧が検知されなかった場合には（Ｓ８５０：ＮＯ）、Ｓ８７０に移行する。所定の値より低下した電源電圧が検知された場合には（Ｓ８５０：ＹＥＳ）、Ｓ８６０に移行し、占有率設定部４４によりチャネル毎の副搬送波の周波数占有率を周波数占有率パターンＰ１に設定する。その後Ｓ８７０に移行する。
【００９０】
Ｓ８７０においては、質問器２Ａに対して電源情報検知部４３により検知された電源装置３３の電源電圧情報とリンク要求信号とを含んだ反射波を送信する。その後Ｓ８８０に移行し、質問器２から送信された質問波を受信し、受信した質問波に変更情報生成部２８Ａにより生成された変更情報が含まれているか否か判断する。質問波に変更情報が含まれていない場合には（Ｓ８８０：ＮＯ）、Ｓ９３０に移行する。質問波に変更情報が含まれている場合には（Ｓ８８０：ＹＥＳ）、Ｓ８９０に移行し、受信した変更情報が自局宛てか否か判断する。自局当てか否かの判断は、変更情報の対象情報である所定の電源電圧の範囲に電源情報検知部４３により検知される電源装置３３の電源電圧が含まれるか否かで判断する。受信した変更情報が自局宛てでない場合には（Ｓ８９０：ＮＯ）、Ｓ９３０に移行する。受信した変更情報が自局宛てである場合には（Ｓ８９０：ＹＥＳ）、Ｓ９００に移行し、変更情報のコマンドが「パターンアップ」であるか否かを判断する。変更情報のコマンドが「パターンアップ」でない場合には（Ｓ９００：ＮＯ）、Ｓ９１０に移行し、占有率設定部４４によりチャネル毎の副搬送波の周波数占有率を周波数占有率パターンＰｔ１に設定する。変更情報のコマンドが「パターンアップ」の場合には（Ｓ９００：ＹＥＳ）、Ｓ９２０に移行し、占有率設定部４４によりチャネル毎の副搬送波の周波数占有率を周波数占有率パターンＰｔ２に設定する。その後Ｓ９３０に移行する。
【００９１】
Ｓ９３０においては、質問器２Ａとの通信を開始する。最後の情報まで送信を完了した後、Ｓ９４０に移行し、通信を終了する。その後、再びＳ８１０に移行し、質問波を受信するまでＳ８１０の判断を繰り返す。
【００９２】
以上、説明した第２の実施の形態では、各応答器３Ａａ〜３Ａｃの備える電源装置３３の電源電圧情報に基づいて、各応答器３Ａａ〜３Ａｃの副搬送波の周波数占有率を変更することができるため、変更対象となる応答器３Ａａ〜３Ａｃの数を把握でき、確実に反射波同士の衝突する確率を下げるとともに、応答器の省電力化を図ることができる。また、質問器２と応答器３Ａａ〜３Ａｃとの通信距離を伸ばすことができる。
【００９３】
＜第３の実施の形態＞
以下、本発明に係る第３の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。本発明に係る第３の実施の形態は、応答器３Ｂａ〜３Ｂｃ（第１の実施の形態に係る応答器３ａ〜３ｃに相当）の返信タイミング以外は本発明に係る第１の実施の形態と実質的に同等であり、第１の実施の形態の応答器３ａ〜３ｃの返信タイミング以外の説明が適用できるため詳細は省略する。
【００９４】
応答器３Ｂａ〜３Ｂｃの返信タイミングについて図１４を参照しつつ説明する。図１４は、周波数占有率パターンＰｔ１と周波数占有率パターンＰｔ２とを組み合わせた場合における、時間単位の副搬送波の周波数分布を示した図である。尚、図１４の縦軸及び横軸の目盛りは、図７の縦軸及び横軸の目盛りと同様のものを示す。
図１４に示すように、応答器３Ｂａ〜３Ｂｃは送信毎に長さの異なる時間枠を設け、その時間枠の開始タイミングに合わせて反射波の返信を行っている。占有率設定部４４はチャネル毎の副搬送波の返信率ではなく周波数占有率を設定しているため、時間枠の長さが変動する場合であっても副搬送波の周波数占有率が周波数占有率パターンＰｔ１に設定された応答器３Ｂａ〜３Ｂｃは低い周波数帯域の利用率が高く、副搬送波の周波数占有率が周波数占有率パターンＰｔ２に設定された応答器３Ｂａ〜３Ｂｃは高い周波数帯域の利用率が高くなる。なお、周波数占有率は周波数を使っている時間の割合を示すものであり、時間枠の長さが長いほど周波数占有率は高くなる。よって、周波数占有率を高くした周波数で時間枠の長いデータを送り、占有率の低い周波数で時間枠の短いデータを送ることにより周波数占有率をコントロールすることができる。
【００９５】
以上、説明した第３の実施の形態では、応答器３Ｂａ〜３Ｂｃは送信毎に長さの異なる時間枠を設け、その時間枠の開始タイミングに合わせて反射波の返信する場合でも、反射波同士の衝突する確率を下げることができる。
【００９６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて、様々な設計変更が可能なものである。例えば、第１及び第２の実施の形態では、応答器３ａ〜３ｃ，３Ａａ〜３Ａｃに電源情報検知部４３を備え、電源装置３３の電源電圧に基づいてチャネル毎の副搬送波の周波数占有率を設定する構成であるが、このような構成に限定されるものではなく、電源情報検知部４３を備えずに、例えば応答器の持つ固有のＩＤに基づいて設定する構成でもよい。また、質問器が各応答器に対し周波数占有率を全て指定する構成でもよい。
【００９７】
また、第１及び第２の実施の形態では、占有率設定部４４によりテーブルを切り替えることで周波数占有率パターンを変化させる構成であるが、このような構成に限定されるものではなく、所定の式に基づいて周波数占有率パターンを変化させる構成でもよい。
【００９８】
また、第１及び第２の実施の形態では、電池の種類により周波数占有率の設定内容を区別しない構成であるが、このような構成に限定されるものではなく、電源情報検知部４３により電源装置３３に備える電池が一次電池か二次電池かを検知し、備える電池が一次電池であればホッピング周波数が低い周波数帯域にあるチャネルを占有するようにチャネル毎に副搬送波の周波数占有率を設定する構成でもよい。この構成によれば充電ができない１次電池の省電力化を図ることができるので、応答器の動作時間を長くすることができる。
【００９９】
また、第１及び第２の実施の形態では、電源装置３３が通常の電源を備える構成であるが、このような構成に限定されるものではなく。電源装置３３に太陽電池を備えるような構成でもよい。この構成によれば、太陽電池はその状況に応じて電源電圧などの電源状態が様々に変化するため、副搬送波の周波数帯域をより一層分散させて反射波同士の衝突する確率を容易に下げることができる。
【０１００】
また、第１及び第２の実施の形態では、占有率設定部４４によりチャネル毎の副搬送波の周波数占有率を設定するとともに設定内容を記憶する構成であるが、このような構成に限定されるものではなく、占有率設定部４４は単に設定内容を記憶するだけで記憶内容の変更は他の機能部が行うような構成でもよい。
【０１０１】
また、第１〜第３の実施の形態では、質問器２，２Ａが受信した各応答器からの反射波などから応答器３ａ〜３ｃ，３Ａａ〜３Ａｃ，３Ｂａ〜３Ｂｃの周波数占有率を指定する変更情報を生成して送信する構成であるが、このような構成に限定されるものではなく、質問器は変更情報を生成する機能を有さず、各応答器が電源電圧や電池の種類等の検知した結果に基づいて独自に副搬送波の周波数占有率を設定する構成でもよい。このような構成であっても、副搬送波の周波数帯域を分散させて反射波同士の衝突する確率を下げることができ、また応答器の省電力化を図ることができることは言うまでもない。
【０１０２】
【発明の効果】
本発明によると、反射波の副搬送波の周波数の利用状況を周波数占有率で直接設定できるため、副搬送波の周波数帯域を分散させて反射波同士の衝突する確率を容易に下げることができる。また、電源装置等の状況に応じて、各応答器の省電力化を図ることができ、動作時間を延ばしたり通信距離を伸ばしたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図１に示す質問器の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す応答器の構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示す応答器における周波数占有率パターンを示した図である。
【図５】応答器への変更情報送信前の各応答器における副搬送波の周波数占有率と、質問器における副搬送波の利用率とを示した図である。
【図６】応答器への変更情報送信後の各応答器における副搬送波の周波数占有率と、質問器における副搬送波の利用率とを示した図である。
【図７】異なる周波数占有率パターンを組み合わせた場合における、時間単位の副搬送波の周波数分布を示した図である。
【図８】図１に示す質問器の動作手順を示すフローチャートである。
【図９】図１に示す応答器の動作手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１に示す通信システムにおける、動作シーケンスである。
【図１１】第２の実施の形態の応答器の構成を示すブロック図である。
【図１２】第２の実施の形態の質問器の動作手順を示すフローチャートである。
【図１３】第２の実施の形態の応答器の動作手順を示すフローチャートである。
【図１４】第３の実施の形態において異なる周波数占有率パターンを組み合わせた場合における、時間単位の副搬送波の周波数分布を示した図である。
【符号の説明】
１通信システム
２質問器
３応答器
１７アンテナ
２７利用率判定部
２８変更情報生成部
３１アンテナ
３２変復調器
４３電源情報検知部
４４占有率設定部
４５帯域決定部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication system in which an interrogator transmits an interrogation wave, and a plurality of responders that have received the interrogation wave reflect reply information back to the interrogator, and an interrogator and a transponder included therein.
[0002]
[Prior art]
A communication system is known in which a main carrier is sent from an interrogator to a plurality of transponders, and the responder that has received the main carrier returns a reflected wave signal that has been modulated with respect to the main carrier by means of response device identification signal information or the like to the interrogator. It has been. In this communication system, it is possible to manufacture a responder at low cost, and in particular, a communication system having a large number of responders is excellent in cost performance. However, in this communication system, collision of a large number of reflected wave signals which are replies from a large number of responders becomes a problem. In this regard, frequency hopping that avoids collision between reflected signals by dividing and multiplexing the frequency of the subcarrier that modulates the reflected signal returned from the responder, and selecting and hopping the subcarrier frequency pseudo-randomly for each reply. The method is known. Further, a method of changing the timing at which the responder returns to avoid a collision has been proposed (see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-49656 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method of Patent Document 1, the communication time becomes long because the timing is changed. Therefore, a method of avoiding collision by increasing the number of spreading codes for generating a pseudo-random sequence is conceivable, but since a large number of spreading codes are required, the work of assigning spreading codes to the responders is complicated, and at the time of communication It is also necessary to determine a large number of spreading codes on the interrogator side. Another possible method is to use as wide a frequency band as possible to hop the subcarrier frequency. However, the rate at which the subcarrier frequency is increased also increases, so that the power consumption is severe and the response time is low for a transponder with a small charge. There is a problem that becomes shorter.
[0005]
Accordingly, one object of the present invention is to provide a communication system that can easily reduce the probability that reflected waves collide with each other, and a responder and an interrogator included therein.
[0006]
Another object is to provide a communication system capable of reducing the power consumption of a responder, and a responder and an interrogator included therein.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The transponder according to claim 1 transmits an interrogation wave including a main carrier from an interrogator, and a responder that has received the main carrier modulates a reflected wave obtained by modulating the main carrier with predetermined information. A responder included in a communication system that replies to an interrogator for modulating the main carrier Frequency hopped For each channel having a predetermined frequency band set within all frequency bands that can be occupied by the subcarrier, The probability that the hopping frequency will occupy the channel in time Frequency occupancy The frequency occupancy distribution that can move within the entire frequency band is formed while the channels at both ends are the lowest and become higher from each channel at both ends. Occupancy rate setting means for setting, and the subcarrier for each channel set by the occupancy rate setting means Above Based on frequency occupancy Before Band determining means for determining the channel randomly selected from the entire frequency band as a frequency band of the subcarrier to be used is provided.
[0008]
According to this configuration, since the utilization state of the frequency of the subcarrier of the reflected wave can be directly set by the frequency occupancy rate, it is possible to easily reduce the probability that the reflected waves collide by dispersing the frequency band of the subcarrier. Further, power saving can be realized by reducing the change amount of the subcarrier frequency in each responder.
[0009]
The responder according to claim 2 further includes power supply information detection means for detecting internal power supply information, and the occupation rate setting means is based on the power supply information detected by the power supply information detection means. Of the subcarrier The frequency An occupation rate is set.
[0010]
According to this configuration, by changing the frequency band of the subcarrier based on the power supply voltage of each responder, it is possible to disperse the frequency band of the subcarrier and reduce the probability that the reflected waves collide with each other. Further, since the responder can detect the power supply voltage of the power supply device, when the power supply voltage of the responder is low, it is possible to save power by increasing the probability that the subcarrier uses a low frequency. it can. In addition, the responder using the power source by rectifying and smoothing the interrogation wave can increase the communication distance.
[0011]
The transponder according to claim 3, wherein when the power supply voltage detected by the power supply information detecting means is lower than a predetermined value, Above The center frequency on statistical processing in the frequency occupancy distribution is the sub-carrier wave when the power supply voltage is detected by the power supply information detection means. Above The occupancy rate setting means sets the subcarrier frequency for each channel so that the occupancy rate setting means is lower than the center frequency for statistical processing in the frequency occupancy rate distribution. Above The frequency occupancy is set.
[0012]
According to this configuration, the transponder with a low power supply voltage increases the probability that the subcarrier uses a low frequency, so that the power of the transponder can be saved.
[0013]
The transponder according to claim 4, wherein when the power supply voltage detected by the power supply information detection means is higher than a predetermined value, Above The center frequency on statistical processing in the frequency occupancy distribution is the sub-carrier wave when the power supply voltage is detected by the power supply information detection means. Above The occupancy rate setting means sets the subcarrier for each channel so that the occupancy rate setting means is higher than the center frequency in statistical processing in the frequency occupancy rate distribution. Above The frequency occupancy is set.
[0014]
According to this configuration, since only the responder with a high power supply voltage increases the frequency band of the subcarrier, the probability that the reflected waves collide can be reduced.
[0015]
The responder according to claim 5 is: in front Occupancy rate setting means, the channel and the sub-carrier frequency hopped Above By switching the correspondence table with the frequency occupancy rate, the subcarrier of each channel is changed. Above The frequency occupancy is set.
[0016]
According to this configuration, even when the subcarrier is frequency-hopped, the frequency occupancy setting of the subcarrier for each channel can be easily performed.
[0017]
The responder according to claim 6, wherein a primary battery is provided as a power supply device of the responder, Above The center frequency for statistical processing in the frequency occupancy distribution is set when a battery other than the primary battery is provided as the power supply device. Above The occupancy rate setting means sets the subcarrier frequency for each channel so that the occupancy rate is lower than the center frequency in statistical processing in the frequency occupancy rate distribution. Above The frequency occupancy is set.
[0018]
According to this configuration, it is possible to reduce the power consumption of the primary battery that cannot be charged.
[0019]
The responder according to claim 7 is characterized in that the power supply device of the responder includes a solar cell.
[0020]
According to this configuration, since the power supply voltage of the solar cell is likely to change depending on the surrounding atmosphere or the like, the frequency occupancy setting changes with this change, and the probability that the reflected waves collide can be reduced. In addition, stable communication can be performed even with a transponder with a solar cell with low power generation.
[0021]
The responder according to claim 8, wherein the occupancy rate setting unit changes each frequency of the subcarrier used for a reply by changing at least one of an information amount and a time to be returned at a time for each channel. Subcarrier Above The frequency occupancy is set.
[0022]
According to this configuration, the probability of collision of reflected waves can be reduced and the power consumption of the responder can be reduced by setting the frequency occupancy rate of the subcarrier according to the amount of information or the time to be returned at one time. .
[0023]
The communication system according to claim 9, wherein an interrogator including an interrogation wave transmitting means for transmitting an interrogation wave including a main carrier, the main carrier is received, and the main carrier is modulated with predetermined information. A communication system comprising the responder according to any one of claims 1 to 8, wherein the interrogator transmits a reflected wave to the interrogator, and the interrogator is provided for each channel in the plurality of received reflected waves. Utilization rate determining means for determining the utilization rate of the subcarrier, and the subcarrier of each channel in the responder determined based on a determination result by the utilization rate determination unit Above Change information generating means for generating change information for changing the frequency occupancy, the interrogation wave transmission means transmits the change information generated by the change information generation means together with a main carrier wave as an interrogation wave, The occupancy rate setting unit is configured to set the subcarrier for each channel based on the change information generated by the change information generation unit transmitted from the interrogator. Above The frequency occupancy is set.
[0024]
According to this configuration, since the frequency occupancy rate of the subcarriers of each responder can be changed based on the utilization rate of the subcarriers for each channel, the probability that the reflected waves collide with each other can be reduced, The power consumption of the responder can be reduced.
[0025]
The communication system according to claim 10, wherein the change information generation unit is configured to use the utilization rate when a utilization rate of the subcarrier is higher than a predetermined value in a frequency band near an end portion on a low frequency side of the entire frequency band. If it is determined by the determining means, the subcarrier is sent to the responder. Above The center frequency on statistical processing in the frequency occupancy distribution is the subcarrier frequency when the utilization rate of the subcarrier is determined by the utilization rate determining means. Above For each channel, the sub-carrier frequency is higher than the center frequency on statistical processing in the frequency occupancy distribution. Above Change information for changing the frequency occupancy is generated.
[0026]
According to this configuration, the frequency band of the subcarriers of only some of the responders can be increased, so that the probability that the reflected waves collide can be reduced.
[0027]
The communication system according to claim 11, wherein the change information generation unit determines that the utilization rate determination unit determines that the utilization rate of the subcarrier is lower than a predetermined value in the entire frequency band. For the transponder, the subcarrier Above The center frequency on statistical processing in the frequency occupancy distribution is the subcarrier frequency when the utilization rate of the subcarrier is determined by the utilization rate determining means. Above The subcarriers for each channel are lower so as to be lower than the center frequency in statistical processing in the frequency occupancy distribution. Above Change information for changing the frequency occupancy is generated.
[0028]
According to this configuration, since the frequency band of the subcarrier of the responder can be lowered, the power consumption of the responder can be reduced.
[0029]
The communication system according to claim 12, wherein the interrogator includes an interrogation wave transmitting means for transmitting an interrogation wave including a main carrier, the main carrier is received, and the main carrier is modulated with predetermined information. A communication system comprising the responder according to any one of claims 2 to 4, wherein the reflected wave is transmitted to the interrogator, wherein the interrogator transmits the channel in the plurality of received reflected waves. A predetermined power supply voltage range based on power supply voltage information detected by the power supply information detection means transmitted from a plurality of the responders, and utilization rate determination means for determining the utilization rate of each subcarrier for each A response unit measuring means for measuring the number of responders every time, a determination result based on a determination result by the utilization rate determination unit and a measurement result by the responder measurement unit; Serial sub-carriers Above Change information generating means for generating change information for changing the frequency occupancy, the interrogation wave transmitting means transmits the change information generated by the change information generating means together with a main carrier wave as an interrogation wave, The occupancy ratio setting unit is configured to change the channel information for each channel based on the change information generated by the change information generation unit transmitted from the interrogator and the value of the power supply voltage detected by the power supply information detection unit. Subcarrier Above The frequency occupancy is set.
[0030]
According to this configuration, the frequency occupancy of the subcarrier of the responder specified by the power supply voltage can be changed, so the number of responders to be changed can be grasped, and the probability that the reflected waves collide reliably. The power consumption of the transponder can be reduced.
[0031]
The communication system according to claim 13, wherein the usage rate determining unit determines that the usage rate of the subcarrier is higher than a predetermined value in a frequency band in the vicinity of the lower frequency end of the entire frequency band. In response to the transponder detected by the power supply information detecting means that the power supply voltage is within a predetermined range, Above The center frequency on statistical processing in the frequency occupancy distribution is the subcarrier frequency when the utilization rate of the subcarrier is determined by the utilization rate determining means. Above The change information generating means is configured so that the change information generating means increases the frequency of the subcarrier for each channel so as to be higher than the center frequency in statistical processing in the frequency occupancy distribution. Above Change information for changing the frequency occupancy is generated.
[0032]
According to this configuration, since only the responder with a high power supply voltage increases the frequency band of the subcarrier, the probability that the reflected waves collide can be reduced.
[0033]
15. The communication system according to claim 14, wherein, in the entire frequency band, when the utilization rate determining unit determines that the utilization rate of the subcarrier is lower than a predetermined value, the power supply information detecting unit supplies a power supply voltage. For the responder detected to be within a predetermined range, Above The center frequency on statistical processing in the frequency occupancy distribution is the subcarrier frequency when the utilization rate of the subcarrier is determined by the utilization rate determining means. Above The change information generation means is configured to reduce the subcarrier frequency for each channel so that the change information generation means is lower than the center frequency in statistical processing in the frequency occupancy distribution. Above Change information for changing the frequency occupancy is generated.
[0034]
According to this configuration, the transponder with a low power supply voltage lowers the frequency band of the subcarrier, so that the power of the transponder can be saved.
[0035]
The communication system according to claim 15 includes a primary battery in a case where a plurality of responders capable of communicating include a primary battery and a secondary battery as a power supply device. For the transponder, the subcarrier Above The change information generating means sets the subcarrier for each channel so that the center frequency on statistical processing in the frequency occupancy distribution is located in the frequency band near the lower frequency end of the entire frequency band. Above Change information for changing the frequency occupancy is generated.
[0036]
According to this configuration, it is possible to reduce the power consumption of the non-reusable primary battery, and as a result, it can be operated for a long time.
[0037]
The interrogator according to claim 16, wherein the interrogator including the main carrier is transmitted from the interrogator, and the responder that has received the main carrier modulates the reflected wave obtained by modulating the main carrier with predetermined information. An interrogator included in a communication system that replies to an interrogator, in a plurality of received reflected waves , Having a predetermined frequency band set in all frequency bands that can be occupied by a frequency-hopped subcarrier for modulating the main carrier in the responder A utilization rate determining means for determining a utilization rate of the subcarrier for each channel, and a determination result of the subcarrier for each channel in the responder determined based on a determination result by the utilization rate determination unit; The probability that the hopping frequency will occupy the channel in time Frequency occupancy The frequency occupancy distribution moved within the entire frequency band is formed while the channels at both ends are the lowest and become higher as they approach each other at the both ends. Change information generating means for generating change information to be changed, and interrogation wave transmission means for transmitting the interrogation wave including the main carrier, wherein the interrogation wave transmission means is generated by the change information generation means The change information is transmitted as an interrogation wave together with the main carrier wave.
[0038]
According to this configuration, since the utilization state of the frequency of the subcarrier of the reflected wave can be directly set by the frequency occupancy rate, it is possible to easily reduce the probability that the reflected waves collide by dispersing the frequency band of the subcarrier.
[0039]
The interrogator according to claim 17, wherein the interrogator including the main carrier is transmitted from the interrogator, and the responder which has received the main carrier modulates the reflected wave obtained by modulating the main carrier with predetermined information. An interrogator included in a communication system that replies to an interrogator, in a plurality of received reflected waves , Having a predetermined frequency band set in all frequency bands that can be occupied by a frequency-hopped subcarrier for modulating the main carrier in the responder Based on the utilization rate determination means for determining the utilization rate of the subcarrier for each channel and the supply voltage information of the responder transmitted from a plurality of the responders, for each range of a predetermined supply voltage Responder measuring means for measuring the number of responders, and the subcarrier for each channel in the responder determined based on the determination result by the utilization rate determining means and the measurement result by the responder measuring means of The probability that the hopping frequency will occupy the channel in time Frequency occupancy The frequency occupancy distribution moved within the entire frequency band is formed while the channels at both ends are the lowest and become higher as they approach each other at the both ends. Change information generating means for generating change information to be changed, and interrogation wave transmission means for transmitting the interrogation wave including the main carrier wave, wherein the interrogation wave transmission means is generated by the change information generation means The change information is transmitted as a query wave together with the main carrier wave.
[0040]
According to this configuration, the frequency occupancy of the subcarrier of the responder specified by the power supply voltage can be changed, so the number of responders to be changed can be grasped, and the probability that the reflected waves collide reliably. The power consumption of the transponder can be reduced.
[0041]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system 1 according to the first embodiment.
[0042]
As shown in FIG. 1, the communication system 1 includes an interrogator 2 and responders 3a to 3c. In communication in the communication system 1, the interrogator 2 transmits an interrogation wave of the main carrier frequency Fc1 to the responders 3a to 3c, and the responders 3a to 3c that have received the interrogation wave use their own reply information. This is performed by returning the reflected waves Fs1, Fs2, and Fs3 further modulated by the modulated subcarrier frequencies fs1 to fs3 to the interrogator 2. Each frequency of the subcarrier frequencies fs1 to fs3 is a frequency (channel) determined in a pseudo-random manner by a frequency hopping method from among all frequency bands that can be used as subcarriers for each of the responders 3a to 3c. is there. As described above, since the channels used for the responders 3a to 3c are different, multiplex transmission between the interrogator 2 and an unspecified number of responders is possible. When the same channel is used in a plurality of responders, the reflected waves collide with each other, so that the channel cannot be demodulated and information cannot be read. The channel has a predetermined frequency band that is set in plural in all frequency bands that can be occupied by the subcarriers of the responders 3a to 3c. In FIG. 1, the interrogator 2 and the responders 3 a to 3 c are configured to be one, but the number of the interrogators 2 can be arbitrarily set depending on the scale of the communication system 1 and the use environment.
[0043]
Hereinafter, the configuration of the interrogator 2 and the responders 3a to 3c constituting the communication system 1 shown in FIG. 1 will be described in order with reference to the drawings.
[0044]
First, the configuration of the interrogator 2 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the interrogator 2. As shown in FIG. 2, the interrogator 2 includes an analog circuit unit 10, a digital circuit unit 20, and an antenna 17. The analog circuit unit 10 includes an oscillator 11, a modulator 12, a power amplifier 13, a circulator 14, a low noise amplifier (Low Noise Amp: LNA) 15, and a main carrier demodulator 16.
[0045]
The oscillator 11 oscillates a main carrier wave having a frequency such as 900 MHz, 2.45 GHz, and 5 GHz, and outputs the oscillated main carrier wave to the modulator 12. The modulator 12 modulates the main carrier wave inputted from the oscillator 11 by amplitude modulation (Amplitude Shift Keying: ASK) of the ID number of the interrogator 2 itself, and outputs the modulated main carrier wave to the power amplifier 13. The power amplifier 13 amplifies the power of the main carrier modulated by the modulator 12 and outputs it to the circulator 14. The circulator 14 separates the output and the input so that the amplified main carrier after amplification input from the power amplifier 13 is transmitted to the antenna 17 and the radio wave received by the antenna 17 is transmitted to the LNA 15. The amplified modulated main carrier wave (interrogation wave) transmitted to the antenna 17 is radiated from the antenna 17.
[0046]
The LNA 15 amplifies the reflected waves from the responders 3 a to 3 c received by the antenna 17 input from the circulator 14 and outputs the amplified waves to the main carrier demodulator 16. The main carrier demodulator 16 mixes the received signal amplified by the LNA 15 with the signal from the oscillator 11, performs homodyne detection, and outputs it to the band division filter 21 described later of the digital circuit unit 20.
[0047]
The digital circuit unit 20 includes a band division filter 21, a subcarrier demodulator 22, a frame divider 23, a frame sorter 24, a frame coupler 25, and a controller 26. The band division filter 21 A / D converts the received signal homodyne detected by the main carrier demodulator 16 of the analog circuit unit 10 from an analog signal to a digital signal, and the A / D converted received signal is subjected to Fourier transform. The signal is separated into channels corresponding to the hopping frequency by filtering, and the separated signals are converted into time series by inverse Fourier transform to take out each as a modulated subcarrier signal and output to the subcarrier demodulator 22. The subcarrier demodulator 22 demodulates the subcarrier signal separated by the band division filter 21 to generate an original information signal, and outputs it to the frame divider 23. The frame divider 23 separates the output from each channel generated by the subcarrier demodulator 22 into an appropriate frame and outputs it to the frame sorter 24. The frame sorter 24 sorts the frames divided by the frame divider 23 and outputs them to the frame coupler 25. The frame connector 25 concatenates the frames sorted by the frame sorter 24 in time series for each responder and outputs the frames to the controller 26. The controller 26 is responsible for overall control of the interrogator 2, and includes a usage rate determination unit 27, a change information generation unit 28, and the like that are functional units.
[0048]
Next, each functional unit configured by the controller 26 will be described.
The utilization rate determination unit 27 determines the utilization rate of the subcarrier for each channel. The utilization rate of the subcarrier is determined by counting the channel used by the subcarrier of the reflected wave received in the past for each channel.
[0049]
The change information generation unit 28 generates change information for changing the frequency occupancy rate of the subcarriers for each channel of the responders 3a to 3c based on the utilization rate for each channel determined by the utilization rate determination unit 27. . The generated change information is included in the interrogation wave and transmitted to the responders 3a to 3c. The change information is composed of target information indicating the responders 3a to 3c to be changed and a command indicating the change contents. The target information is a range of the power supply voltage, and the responders 3a to 3c having the power supply voltage within this range are to be changed. In the command, “Pattern Up” instructs to occupy a channel in a higher frequency band with a subcarrier hopping frequency, and “Pattern to instruct to occupy a channel in a lower frequency band with a subcarrier hopping frequency” There is "down".
[0050]
When the utilization rate determination unit 27 determines that the utilization rate of a channel in a frequency band with a low subcarrier frequency is higher than a predetermined threshold, the change information generation unit 28 determines a range of a predetermined power supply voltage that is target information. And change information including the command “pattern up” is generated. When the utilization rate determination unit 27 determines that the utilization rate of a channel in a frequency band with a low subcarrier frequency is lower than a predetermined threshold, the change information generation unit 28 targets all the responders 3a to 3c. Change information between the target information and the command “pattern down” is generated. The generated change information is included in the interrogation wave and transmitted to the responders 3a to 3c. When the utilization rate determination unit 27 determines that the utilization rate of the channel in the frequency band with the low subcarrier frequency is higher than the predetermined threshold even after transmitting the “pattern up”, the power source of the target information The range of voltage is expanded, change information is generated by the change information generation unit 28, and “pattern up” is transmitted again. In addition, when it is determined that the utilization rate of a channel in a frequency band with a low subcarrier frequency is lower than a predetermined threshold even after “pattern down” is transmitted, the range of the power supply voltage of the target information is expanded. Then, the change information generation unit 28 generates the change information and transmits “pattern down” again.
[0051]
Next, the configuration of the responder 3 will be described with reference to FIG. The responders 3a to 3c are substantially the same, and the description of the responder 3a can be applied. Therefore, the description of the responders 3b and 3c is omitted. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the responder 3a.
As shown in FIG. 3, an antenna 31, a modem 32, a power supply device 33, and a digital circuit unit 40 are provided. The modem 32 demodulates the interrogation wave received by the antenna 32 and outputs the demodulated wave to the controller 41 (to be described later) of the digital circuit unit 40. Also, the modem 32 modulates the interrogation wave with a subcarrier modulated by a subcarrier modulator 46 (to be described later) of the digital circuit section 40, and returns the modulated wave as a reflected wave from the antenna 31. The power supply device 33 is for driving the responder 3a, and is composed of a primary battery, a secondary battery, or a circuit for rectifying and smoothing the interrogation wave, and its state is detected by a power supply information detection unit 43 of the controller 41 described later. Is being monitored. Illustration and detailed description are omitted.
[0052]
The digital circuit unit 40 includes a controller 41, a subcarrier oscillator 45, and a subcarrier modulator 46. The subcarrier oscillator 45 oscillates a subcarrier having a frequency determined by a band determination unit 43 described later of the controller 41, and outputs the oscillated subcarrier to the subcarrier modulator 46. The subcarrier modulator 46 modulates the subcarrier input from the subcarrier oscillator 45 by phase modulation (Phase Shift Keying: PSK) using the information signal created by the information creation unit 42 (to be described later) of the controller 41 and modulated. The subcarrier is output to the modem 32. The controller 41 controls the responder 3a, and includes an information creation unit 42, a power information detection unit 43, an occupation rate setting unit 44, a bandwidth determination unit 45, and the like, which are functional units. . Note that the subcarrier oscillator 45 and the subcarrier modulator 46 may be configured in software using the clock of the controller 41. The subcarrier modulation may be frequency modulation (Frequency Shift Keying: FSK), amplitude modulation (Amplitude Shift Keying: ASK), or the like in addition to phase modulation. Further, the subcarrier oscillator 45 and the subcarrier modulator 46 may be provided in the controller 41 and integrated into one chip.
[0053]
Next, each functional unit configured by the controller 41 will be described.
The information creation unit 42 reads out reply information stored in a memory (not shown) provided in the controller 41 based on the information included in the interrogation wave, and outputs it to the subcarrier modulator 46. The reply information may be read from an external device connected to the responder 3a.
[0054]
The power supply information detection unit 43 monitors the state of the power supply device 33, detects power supply information of the power supply device 33, and outputs it to the occupation rate setting unit 44. The detected power supply information includes specification information (such as using a primary battery or a secondary battery) of the power supply device 33 in addition to the power supply voltage of the power supply device 33.
[0055]
The occupation rate setting unit 44 sets the frequency occupation rate of the subcarrier for each channel based on the power information detected by the power information detection unit 43 and the change information transmitted from the interrogator 2, and stores the setting contents. Is. Here, the frequency occupancy is the probability that the subcarrier hopping frequency occupies the channel in time. The frequency occupancy rate for each channel set by the occupancy rate setting unit 44 is set by selectively switching the frequency occupancy rate patterns Pt1 and Pt2, which are tables storing the frequency occupancy rate patterns of all channels. The frequency occupancy pattern is not limited to two and may be three or more.
[0056]
A specific example of the frequency occupancy pattern will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing frequency occupancy patterns Pt1 and Pt2. The vertical axis represents frequency occupancy, and the horizontal axis represents frequency. In FIG. 4, for convenience, the frequency occupancy pattern of the frequency is illustrated so as to continuously change. As shown in FIG. 4, the frequency occupancy pattern Pt1 stores the subcarrier frequency occupancy for each channel so that the frequency occupancy probability is high in the low frequency band of all frequency bands. The frequency occupancy pattern Pt2 stores the subcarrier frequency occupancy for each channel so that the frequency occupancy probability is high in a high frequency band of all frequency bands. In normal times, the frequency occupancy rate of the subcarrier for each channel is set in the frequency occupancy pattern Pt1 by the occupancy rate setting unit 44 in order to save power. Further, even when the power supply information detection unit 43 detects the power supply voltage of the power supply device 33 lower than a predetermined value, the occupation rate setting unit 44 changes the frequency occupation rate of the subcarrier for each channel to the frequency occupation rate pattern Pt1. Is set.
[0057]
When the command of the change information transmitted from the interrogator 2 to the own station is “pattern up”, the occupation rate setting unit 44 uses the frequency occupation rate pattern Pt1 to occupy the frequency occupation rate of the subcarrier for each channel. The rate pattern is changed to Pt2. When the command of the change information is “pattern down”, the occupation rate setting unit 44 changes the frequency occupation rate of the subcarrier for each channel from the frequency occupation rate pattern Pt2 to the occupation rate pattern Pt1.
The frequency occupancy pattern Pt1 and the frequency occupancy pattern Pt2 are not limited to the triangular distribution as shown in FIG. 4, and may be a normal distribution or an asymmetric distribution. Further, the distribution may be such that the frequency occupancy pattern Pt1 and the frequency occupancy pattern Pt2 do not overlap each other.
[0058]
The band determining unit 45 determines the hopping frequency of the subcarrier of the reflected wave based on the frequency occupancy set by the occupancy setting unit 44, and outputs the determined frequency band to the subcarrier oscillator 45 to thereby generate the subcarrier. It oscillates.
[0059]
Next, communication in the communication system 1 will be described with reference to FIGS. First, the interrogator 2 oscillates the main carrier wave having the frequency Fc1 from the oscillator 11 of the analog circuit unit 10. The main carrier wave oscillated by the oscillator 11 is amplitude-modulated by the modulator 12 with information indicating the ID number of the interrogator 2 and the ID numbers of the responders 3a to 3c that are transmission destinations. The main carrier wave amplitude-modulated by the modulator 12 is amplified by the power amplifier 13. The main carrier wave amplified by the power amplifier 13 is transmitted as an interrogation wave by the circulator 14 via the antenna 17.
[0060]
The interrogation wave transmitted from the interrogator 2 is received by the antennas 31 of the responders 3 a to 3 c, demodulated by the modem 32, and then output to the controller 41. The information creating unit 42 creates reply information based on information included in the question wave input to the controller 41. The subcarrier oscillator 45 oscillates a subcarrier having a frequency determined by the band determining unit 43. The subcarrier oscillated by the subcarrier oscillator 45 is modulated by the subcarrier modulator 46 based on the return information created by the information creation unit 42 and output to the modem 32. Based on the subcarrier modulated by the modem 32, the interrogation wave being received from the interrogator 2 is modulated, and the reflected wave is returned from the antenna 31 to the interrogator 2. The responders 3a to 3c provide a predetermined time frame, and return the reflected wave in accordance with the start timing of the time frame.
[0061]
Then, the reflected waves returned from the responders 3 a to 3 c are received by the antenna 17 of the interrogator 2 and amplified by the LNA 15 via the circulator 14. The reflected wave amplified by the LNA 15 is mixed by the main carrier demodulator 16 with the signal from the oscillator 11 and the signal mixed with the subcarrier signal is demodulated by homodyne detection. A signal in which the subcarrier signal is mixed is extracted as a modulated subcarrier signal of each of the responders 3 a to 3 c by the band division filter 21, and is output to the subcarrier demodulator 22. Each subcarrier signal extracted by the band division filter 21 is demodulated by a subcarrier demodulator 22 to extract an information signal, and an output from each channel is separated into appropriate frames by a frame divider 23. The information signals separated into frames are sorted into the responders 3a to 3c by the frame sorter 24, and are converted into response information by the frame coupler 25 and reconstructed as reply information and then input to the controller 26. The
[0062]
Next, the communication state of the communication system 1 will be described with reference to the drawings. FIG. 5 is a diagram illustrating the frequency occupancy rate of the subcarriers in the responders 3a to 3c and the utilization rate of the subcarriers in the interrogator 2 before the change information is transmitted to the responders 3a to 3c. FIG. 5A shows frequency occupancy patterns P1 to P3 of subcarriers in the responders 3a to 3c. FIG. 5B shows a distribution of subcarrier usage rates that can be obtained by the usage rate determination unit 27 of the interrogator 2. FIG. 6 is a diagram showing the frequency occupancy rate of the subcarriers in the responders 3a to 3c and the utilization rate of the subcarriers in the interrogator 2 after the change information is transmitted to the responders 3a to 3c. FIG. 6A shows subcarrier frequency occupancy patterns P1 to P3 in the responders 3a to 3c. FIG. 6B shows a distribution of subcarrier usage rates that can be obtained by the usage rate determination unit 27 of the interrogator 2. In FIGS. 5 and 6, for convenience, the frequency occupancy pattern of the frequency is illustrated so as to continuously change.
[0063]
As shown in FIG. 5 (a), the frequency occupancy patterns P1 to P3 of the subcarriers for each channel are obtained by the occupancy setting unit 44 in order to save power of the responders 3a to 3c in the normal state. The pattern Pt1 is set (see FIG. 4). Therefore, the distribution of the utilization rate of subcarriers in the interrogator 2 is obtained by adding up three occupation rate patterns Pt1 as shown in FIG. 5B.
[0064]
In the interrogator 2, a threshold is set for the utilization rate, and as shown in FIG. 5B, when the utilization rate exceeds this threshold, the change information generation unit 28 uses a command to prevent a collision between subcarriers. Generates change information of “pattern up”. The generated change information is transmitted to the responders 3a to 3c by interrogation waves. When the target information of the change information received by the responders 3a to 3c indicates only the responder 3b, and the command is “pattern up”, as shown in FIG. 6A, the subcarrier of the responder 3b. The frequency occupancy pattern P2 is set to the frequency occupancy pattern Pt2 by the occupancy ratio setting unit 44. Then, the distribution of the subcarrier utilization rate in the interrogator 2 is distributed over a high frequency band as shown in FIG. 6B because the occupation rate pattern Pt1 and the frequency occupation rate pattern Pt2 are added together. The maximum value of the utilization rate is reduced below the threshold value.
[0065]
Thus, it is possible to disperse by weighting the utilization factor for each responder by combining the settings of the frequency occupancy pattern Pt1 and the frequency occupancy pattern Pt2. FIG. 7 is a diagram showing the frequency distribution of subcarriers in time units when the frequency occupancy pattern Pt1 and the frequency occupancy pattern Pt2 are combined. Each scale on the horizontal axis indicates a time frame sufficient to complete one reply. A frequency region between adjacent scales on the vertical axis corresponds to a channel. As shown in FIG. 7, the responders 3a to 3c in which the frequency occupancy of the subcarrier is set to the frequency occupancy pattern Pt1 have a high utilization rate in the low frequency band, and the frequency occupancy of the subcarrier is the frequency occupancy pattern Pt2. Since the responders 3a to 3c set to have a high utilization rate in a high frequency band, the probability of collision between them becomes extremely low.
[0066]
Next, the operation procedure of the interrogator 2 will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing an operation procedure of the interrogator 2.
After the operation of the interrogator 2, the process proceeds to step S110 (hereinafter abbreviated as S110, the same applies to other steps), and the responders 3a to 3c are searched. Here, the search for the responders 3a to 3c means transmitting a query wave including a predetermined signal to the responders 3a to 3c and receiving a reflected wave returned by the responders 3a to 3c that has received the interrogated wave. The responders 3a to 3c that can communicate are confirmed. When there is communication from the interrogator 2 to the responders 3a to 3c, the responders 3a to 3c to be communicated are specified by adding the ID of the responder to the responder search signal. Thereafter, the process proceeds to S120, and whether or not a link request signal that is a signal for requesting communication with the interrogator 2 is included in the reflected waves returned from the responders 3a to 3c that have received the interrogation wave transmitted in S110. Judge. When the link request signal is not included in the reflected wave (S120: NO), the process proceeds to S110 again to search for the responders 3a to 3c. When the link request signal is included in the reflected wave (S120: YES), the process proceeds to S130, and the reflected waves returned from all the responders 3a to 3c that returned the link request are received.
[0067]
Thereafter, the process proceeds to S140, and the utilization rate determination unit 27 determines the utilization rate of a channel with a low subcarrier frequency. Thereafter, the process proceeds to S150, and it is determined whether or not the usage rate determined by the usage rate determination unit 27 is equal to or greater than a threshold value. When the usage rate determined by the usage rate determination unit 27 is equal to or greater than the threshold (S150: YES), the process proceeds to S160, and the range of the power supply voltage of the responders 3a to 3c, which is target information, by the change information generation unit 28 And change information composed of the command “pattern up”. Thereafter, the process proceeds to S190. When the usage rate determined by the usage rate determination unit 27 is not equal to or greater than the threshold value (S150: NO), the process proceeds to S170, where the usage rate determined by the usage rate determination unit 27 is equal to or lower than the channel threshold value where the subcarrier frequency is low. Determine whether or not. This threshold is another threshold smaller than the threshold in S150. When the usage rate determined by the usage rate determination unit 27 is not equal to or less than the threshold (S170: NO), the process proceeds to S190. When the usage rate determined by the usage rate determination unit 27 is equal to or less than the threshold (S170: YES), the process proceeds to S180, and the change information generation unit 28 sets all the responders 3a to 3c to be changed. And change information composed of “pattern down” which is a command. Thereafter, the process proceeds to S190.
[0068]
In S190, the change information generated by the change information generation unit 28 is included in the interrogation wave and transmitted to the responders 3a to 3c. Thereafter, the process proceeds to S195, and information is transmitted to and received from the responders 3a to 3c. Thereafter, when transmission / reception of all information is completed, the process proceeds to S200, and communication is terminated. Thereafter, the process proceeds to S110 again to search for the responders 3a to 3c.
[0069]
Next, the operation procedure of the responders 3a to 3c will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a flowchart showing an operation procedure of the responders 3a to 3c.
First, the process proceeds to S210, and it is determined whether or not the interrogation wave transmitted from the interrogator 2 has been received in order to search for the responders 3a to 3c. When the interrogation wave is not received (S210: NO), the determination of S210 is repeated until the interrogation wave is received. When the interrogation wave is received (S210: YES), the process proceeds to S220, and it is determined whether or not the received interrogation wave is addressed to the own station. Whether or not it is addressed to the own station is determined by whether or not an ID unique to each of the responders 3a to 3c is designated. If the received interrogation wave is addressed to the own station (S220: YES), the process proceeds to S240. If the received interrogation wave is not addressed to the own station (S220: NO), the process proceeds to S230, and it is determined whether there is information to be transmitted to the interrogator 2. When there is information to be transmitted to the interrogator 2 (S230: YES), the process proceeds to S240. When there is no information to be transmitted to the interrogator 2 (S230: NO), the process proceeds to S210 again, and the determination of S210 is repeated until a question wave is received.
[0070]
In S240, the power supply information detection unit 43 detects the power supply voltage of the power supply device 33. Thereafter, the process proceeds to S250, and it is determined whether or not the power supply information detection unit 43 has detected a power supply voltage lower than a predetermined value. When the power supply voltage lower than the predetermined value is not detected (S250: NO), the process proceeds to S270. When a power supply voltage lower than a predetermined value is detected (S250: YES), the process proceeds to S260, and the occupation rate setting unit 44 sets the frequency occupation rate of the subcarrier for each channel in the frequency occupation rate pattern P1. . Thereafter, the process proceeds to S270.
[0071]
In S270, a reflected wave including a link request signal is transmitted to the interrogator 2. Thereafter, the process proceeds to S280, where the interrogation wave transmitted from the interrogator 2 is received, and it is determined whether or not the received interrogation wave includes the change information generated by the change information generation unit 28. When the change information is not included in the question wave (S280: NO), the process proceeds to S330. When the change information is included in the interrogation wave (S280: YES), the process proceeds to S290, and it is determined whether or not the received change information is addressed to the own station. The determination as to whether or not it is applied to the own station is made based on whether or not the power supply voltage of the power supply device 33 detected by the power supply information detection unit 43 is included in the range of a predetermined power supply voltage that is the target information of the change information. If the received change information is not addressed to the own station (S290: NO), the process proceeds to S330. When the received change information is addressed to the own station (S290: YES), the process proceeds to S300, and it is determined whether or not the command of the change information is “pattern up”. When the change information command is not “pattern up” (S300: NO), the process proceeds to S310, and the occupation rate setting unit 44 sets the frequency occupation rate of the subcarrier for each channel to the frequency occupation rate pattern Pt1. When the command of the change information is “pattern up” (S300: YES), the process proceeds to S320, and the occupation rate setting unit 44 sets the frequency occupation rate of the subcarrier for each channel to the frequency occupation rate pattern Pt2. Thereafter, the process proceeds to S330.
[0072]
In S330, communication with the interrogator 2 is started. When transmission to the last information is completed, the process proceeds to S340 and communication is terminated. Thereafter, the process proceeds to S210 again, and the determination in S210 is repeated until a question wave is received.
[0073]
Next, an operation sequence of the communication system 1 will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows an operation sequence of the communication system 1.
First, the interrogator 2 transmits an interrogation wave to search for the responders 3a to 3c (S410). Then, the responders 3a to 3c receive the interrogation wave transmitted from the interrogator 2 (S510). Thereafter, the responders 3a to 3c detect the power supply voltage of the power supply device 33 by the power supply information detection unit 43 (S515). When the power supply voltage is lowered, the signal band is lowered. Thereafter, the responders 3a to 3c that have received the interrogation wave return a link request to the interrogator 2 when there is a link request addressed to the own station or when there is communication data from the own station (S520). Then, the interrogator 2 receives the link request returned from the responders 3a to 3c (S420). Thereafter, the interrogator 2 uses the utilization rate determination unit 27 to determine the utilization rate of the subcarrier for each channel (S430). Then, based on the utilization rate of the subcarrier determined by the utilization rate determination unit 27, change information is generated by the change information generation unit 28 (S440). Thereafter, the interrogation wave including the generated change information is transmitted to the responders 3a to 3c (S450).
[0074]
Then, the responders 3a to 3c receive the interrogation wave including the change information transmitted from the interrogator 2 (S530). Based on the received change information and the power supply voltage previously detected in S515, the occupation rate setting unit 44 sets the frequency occupation rate of the subcarrier for each channel (S550). Thereafter, communication with the interrogator 2 is started (S560). Thereafter, the responders 3a to 3c complete the return of all information to the interrogator 2 and terminate the communication (S570). Then, the interrogator 2 starts communication with the responders 3a to 3c (S460). The interrogator 2 completes the reception of the information returned from the responders 3a to 3c and ends the communication (S470).
[0075]
In the first embodiment described above, the frequency band of the subcarrier can be set without using a large spreading code by an easy method of directly setting the frequency occupancy of the reflected wave subcarrier by the occupancy setting unit 44. The probability that the reflected waves collide with each other can be reduced.
[0076]
Further, by changing the frequency band of the subcarrier based on the power supply voltage of the power supply device 33 of each of the responders 3a to 3c, the frequency band of the subcarrier can be dispersed to reduce the probability that the reflected waves collide with each other. it can.
[0077]
In addition, since the responders 3a to 3c having a low power supply voltage of the power supply device 33 increase the probability that the frequency band of the subcarrier is lowered, it is possible to save power of the responders 3a to 3c. Therefore, the communication distance can be extended when the power supply device 33 rectifies and smoothes the interrogation wave as a power source.
[0078]
Further, the occupation rate setting unit 44 can quickly set the frequency occupation rate of the subcarrier for each channel by switching the frequency occupation rate pattern.
[0079]
<Second Embodiment>
A second embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The second embodiment according to the present invention includes the configuration of the controller 26A of the interrogator 2A (corresponding to the interrogator 2 according to the first embodiment), the operation procedure of the interrogator 2A, and the responders 3Aa to 3Ac ( Except for the operation procedure of the responders 3a to 3c according to the first embodiment), it is substantially the same as the first embodiment according to the present invention, and the interrogator 2 of the first embodiment Since explanations other than the configuration of the controller 26, the operation procedure of the interrogator 2, and the operation procedure of the responders 3a to 3c can be applied, details are omitted.
[0080]
A configuration of the controller 26A of the interrogator 2A constituting the communication system 1A will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of the interrogator 2A. The controller 26A governs overall control of the interrogator 2A, and includes a utilization rate determination unit 27A, a responder measurement unit 29A, a change information generation unit 28A, and the like that are functional units.
[0081]
Next, each functional unit configured by the controller 26A will be described.
The utilization rate determination unit 27A determines the utilization rate of the subcarrier for each channel. The utilization rate of the subcarrier is determined by counting the channel used by the subcarrier of the reflected wave received in the past for each channel.
[0082]
The responder measuring unit 29A returns the responders 3Aa to 3Ac for each predetermined power supply voltage range based on the power supply voltage information of the power supply device 33 detected by the power supply information detection unit 43 returned from the responders 3Aa to 3Ac. Is to measure the number of
[0083]
Based on the utilization rate for each channel determined by the utilization rate determination unit 27A and the measurement result measured by the responder measurement unit 29A, the change information generation unit 28A determines the subcarriers for each channel of the responders 3Aa to 3Ac. Change information for changing the frequency occupancy is generated. The generated change information is included in the interrogation wave and transmitted to the responders 3Aa to 3Ac. The change information includes target information indicating the responders 3Aa to 3Ac to be changed and a command indicating the change contents. The target information is a range of the power supply voltage, and the responders 3Aa to 3Ac having the power supply voltage within this range are to be changed. In the command, “Pattern Up” instructs to occupy a channel in a higher frequency band with a subcarrier hopping frequency, and “Pattern to instruct to occupy a channel in a lower frequency band with a subcarrier hopping frequency” There is "down".
[0084]
When it is determined by the utilization rate determination unit 27A that the utilization rate of the channel in the low frequency band of the usable frequency band is higher than the predetermined threshold, based on the measurement result measured by the responder measurement unit 29A, The change information generation unit 28A generates change information including a predetermined power supply voltage range that is target information and a “pattern up” command. When the utilization rate determination unit 27A determines that the utilization rate of all channels is lower than a predetermined threshold, the change information generation unit 28A uses the target information and commands for all the responders 3a to 3c as “patterns”. Change information “down” is generated. The generated change information is included in the interrogation wave and transmitted to the responders 3Aa to 3Ac.
[0085]
Next, the operation procedure of the interrogator 2A will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a flowchart showing an operation procedure of the interrogator 2A.
After the operation of the interrogator 2A is started, the process proceeds to S610, and the responders 3Aa to 3Ac are searched. Here, the search for the responders 3Aa to 3Ac means transmitting a query wave including a predetermined signal to the responders 3Aa to 3Ac and receiving a reflected wave returned by the responders 3Aa to 3Ac that has received the interrogated wave. The responders 3Aa to 3Ac are checked for communicable responders. When there is communication from the interrogator 2A to the responders 3Aa to 3Ac, the target responder can be estimated by adding the ID of the responder. Thereafter, the process proceeds to S620, and whether or not the reflected wave returned from the responders 3Aa to 3Ac that received the interrogation wave transmitted in S610 includes a link request signal that is a signal for requesting communication with the interrogator 2A. Judge. When the link request signal is not included in the reflected wave (S620: NO), the process proceeds to S610 again to search for the responders 3Aa to 3Ac. When the link request signal is included in the reflected wave (S620: YES), the process proceeds to S630 to receive the reflected wave returned from all the responders 3Aa to 3Ac that returned the link request.
[0086]
Thereafter, the process proceeds to S640, where the utilization rate determining unit 27A determines the utilization rate of the subcarrier for each channel, and the responder measuring unit 29A measures the number of responders 3Aa to 3Ac for each predetermined power supply voltage range. Thereafter, the process proceeds to S650, and it is determined whether or not the usage rate determined by the usage rate determination unit 27A is equal to or greater than a threshold value. When the usage rate determined by the usage rate determination unit 27A is equal to or greater than the threshold (S650: YES), the process proceeds to S660, and the range of the power supply voltage of the responders 3Aa to 3Ac that is the target information by the change information generation unit 28A And change information composed of “pattern up” which is a change content command. Thereafter, the process proceeds to S690. When the usage rate determined by the usage rate determination unit 27A is not equal to or greater than the threshold value (S650: NO), the process proceeds to S670, and whether or not the usage rate determined by the usage rate determination unit 27A is equal to or less than the threshold value in all channels. Judging. This threshold is another threshold smaller than the threshold in S650. When the usage rate determined by the usage rate determination unit 27A is not equal to or less than the threshold value (S670: NO), the process proceeds to S690. When the utilization rate determined by the utilization rate determination unit 27A is equal to or less than the threshold (S670: YES), the process proceeds to S680, and the range of the power supply voltage of the responders 3Aa to 3Ac that is the target information by the change information generation unit 28 And change information composed of “pattern down” which is a change content command. Thereafter, the process proceeds to S690.
[0087]
In S690, the change information generated by the change information generation unit 28A is included in the interrogation wave and transmitted to the responders 3Aa to 3Ac. Thereafter, the process proceeds to S700, and information is transmitted to and received from the responders 3Aa to 3Ac. Thereafter, the process proceeds to S710, and the communication is terminated together with the completion of transmission / reception of all information. Thereafter, the process proceeds to S610 again to search for the responders 3Aa to 3Ac.
[0088]
Next, the operation procedure of the responders 3Aa to 3Ac will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a flowchart showing an operation procedure of the responders 3Aa to 3Ac.
First, the process proceeds to S810, and it is determined whether or not the interrogation wave transmitted from the interrogator 2A has been received in order to search for the responders 3Aa to 3Ac. If the interrogation wave has not been received (S810: NO), the determination in S810 is repeated until the interrogation wave is received. When the interrogation wave is received (S810: YES), the process proceeds to S820, and it is determined whether or not the received interrogation wave is addressed to the own station. Whether or not it is addressed to the own station is determined by whether or not an ID unique to each of the responders 3Aa to 3Ac is designated. If the received interrogation wave is addressed to the own station (S820: YES), the process proceeds to S840. If the received interrogation wave is not addressed to the own station (S820: NO), the process proceeds to S830, and it is determined whether there is information to be transmitted to the interrogator 2A. When there is information to be transmitted to the interrogator 2A (S830: YES), the process proceeds to S840. If there is no information to be transmitted to the interrogator 2A (S830: NO), the process proceeds to S810 again, and the determination in S810 is repeated until a question wave is received.
[0089]
In S840, the power supply information detection unit 43 detects the power supply voltage of the power supply device 33. Thereafter, the flow shifts to S850, where it is determined whether or not the power supply information detection unit 43 has detected a power supply voltage lower than a predetermined value. When the power supply voltage lower than the predetermined value is not detected (S850: NO), the process proceeds to S870. When a power supply voltage lower than a predetermined value is detected (S850: YES), the process proceeds to S860, and the occupation rate setting unit 44 sets the frequency occupation rate of the subcarrier for each channel in the frequency occupation rate pattern P1. . Thereafter, the process proceeds to S870.
[0090]
In S870, a reflected wave including the power supply voltage information of the power supply device 33 detected by the power supply information detection unit 43 and the link request signal is transmitted to the interrogator 2A. Thereafter, the process proceeds to S880, where the interrogation wave transmitted from the interrogator 2 is received, and it is determined whether or not the received interrogation wave includes the change information generated by the change information generation unit 28A. When the change information is not included in the question wave (S880: NO), the process proceeds to S930. When change information is included in the interrogation wave (S880: YES), the process proceeds to S890, where it is determined whether the received change information is addressed to the own station. The determination as to whether or not it is applied to the own station is made based on whether or not the power supply voltage of the power supply device 33 detected by the power supply information detection unit 43 is included in the range of a predetermined power supply voltage that is the target information of the change information. When the received change information is not addressed to the own station (S890: NO), the process proceeds to S930. If the received change information is addressed to the own station (S890: YES), the process proceeds to S900, and it is determined whether or not the change information command is “pattern up”. If the change information command is not “pattern up” (S900: NO), the process proceeds to S910, and the occupation rate setting unit 44 sets the frequency occupation rate of the subcarrier for each channel to the frequency occupation rate pattern Pt1. When the command of the change information is “pattern up” (S900: YES), the process proceeds to S920, and the occupation rate setting unit 44 sets the frequency occupation rate of the subcarrier for each channel to the frequency occupation rate pattern Pt2. Thereafter, the process proceeds to S930.
[0091]
In S930, communication with the interrogator 2A is started. After completing the transmission up to the last information, the process proceeds to S940 to end the communication. Thereafter, the process proceeds to S810 again, and the determination in S810 is repeated until a question wave is received.
[0092]
As described above, in the second embodiment described above, it is possible to change the frequency occupancy rates of the subcarriers of the responders 3Aa to 3Ac based on the power supply voltage information of the power supply device 33 included in the responders 3Aa to 3Ac. Therefore, the number of responders 3Aa to 3Ac to be changed can be grasped, and the probability that the reflected waves collide with each other can be reliably reduced, and the power of the responders can be saved. In addition, the communication distance between the interrogator 2 and the responders 3Aa to 3Ac can be increased.
[0093]
<Third Embodiment>
Hereinafter, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. The third embodiment according to the present invention is different from the first embodiment according to the present invention except for the response timing of the responders 3Ba to 3Bc (corresponding to the responders 3a to 3c according to the first embodiment). Since explanations other than the reply timings of the responders 3a to 3c of the first embodiment are applicable, the details are omitted.
[0094]
The reply timing of the responders 3Ba to 3Bc will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a diagram illustrating the frequency distribution of the subcarriers in time units when the frequency occupancy pattern Pt1 and the frequency occupancy pattern Pt2 are combined. Note that the vertical and horizontal scales in FIG. 14 are the same as the vertical and horizontal scales in FIG.
As shown in FIG. 14, the responders 3Ba to 3Bc provide time frames having different lengths for each transmission, and return reflected waves in accordance with the start timing of the time frames. Since the occupancy setting unit 44 sets the frequency occupancy instead of the subcarrier return rate for each channel, the subcarrier frequency occupancy is the frequency occupancy pattern even when the length of the time frame varies. The responders 3Ba to 3Bc set to Pt1 have a high utilization rate in the low frequency band, and the responders 3Ba to 3Bc in which the frequency occupancy rate of the subcarrier is set to the frequency occupancy pattern Pt2 has a high utilization rate in the high frequency band. Become. The frequency occupancy indicates the proportion of time using the frequency, and the frequency occupancy increases as the length of the time frame increases. Therefore, it is possible to control the frequency occupancy by sending data with a long time frame at a frequency with a high frequency occupancy and sending data with a short time frame at a frequency with a low occupancy.
[0095]
As described above, in the third embodiment described above, the responders 3Ba to 3Bc provide time frames having different lengths for each transmission, and even when the reflected waves are sent back in response to the start timing of the time frames, Can reduce the probability of collision.
[0096]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made as long as they are described in the claims. For example, in the first and second embodiments, the responders 3a to 3c and 3Aa to 3Ac are provided with the power supply information detection unit 43, and the frequency occupancy rate of the subcarrier for each channel is determined based on the power supply voltage of the power supply device 33. Although the configuration is set, the configuration is not limited to such a configuration. For example, the configuration may be set based on the unique ID of the responder without including the power supply information detection unit 43. Alternatively, the interrogator may designate all frequency occupancy rates for each responder.
[0097]
In the first and second embodiments, the frequency occupancy pattern is changed by switching the table by the occupancy setting unit 44. However, the present invention is not limited to such a configuration, The frequency occupancy pattern may be changed based on the equation.
[0098]
In the first and second embodiments, the frequency occupancy setting content is not differentiated depending on the type of battery. However, the configuration is not limited to such a configuration. Detect whether the battery provided in the device 33 is a primary battery or a secondary battery, and if the battery provided is a primary battery, set the frequency occupancy rate of the subcarrier for each channel so that the channel in the frequency band with a low hopping frequency is occupied. The structure to do may be sufficient. According to this configuration, it is possible to reduce the power consumption of the primary battery that cannot be charged, so that the operating time of the responder can be extended.
[0099]
In the first and second embodiments, the power supply device 33 is configured to include a normal power supply, but is not limited to such a configuration. The power supply device 33 may be configured to include a solar battery. According to this configuration, since the power supply state such as the power supply voltage varies depending on the situation of the solar cell, the frequency band of the subcarrier is further dispersed to easily reduce the probability that the reflected waves collide with each other. Can do.
[0100]
In the first and second embodiments, the occupation ratio setting unit 44 sets the frequency occupation ratio of the subcarrier for each channel and stores the setting contents. However, the present invention is limited to such a configuration. Instead, the occupancy rate setting unit 44 may simply store the setting contents and change the stored contents by another function unit.
[0101]
In the first to third embodiments, the frequency occupancy rates of the responders 3a to 3c, 3Aa to 3Ac, and 3Ba to 3Bc are designated from the reflected waves from the responders received by the interrogators 2 and 2A. It is a configuration that generates and transmits change information, but it is not limited to such a configuration, the interrogator does not have a function to generate change information, each responder has a power supply voltage, a battery type, etc. The frequency occupancy rate of the subcarrier may be set independently based on the detected result. Even in such a configuration, it is needless to say that the probability that the reflected waves collide can be lowered by dispersing the frequency band of the subcarrier, and the power consumption of the responder can be reduced.
[0102]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the utilization state of the frequency of the subcarrier of the reflected wave can be directly set by the frequency occupancy rate, it is possible to easily reduce the probability that the reflected waves collide by dispersing the frequency band of the subcarrier. Further, depending on the situation of the power supply device or the like, it is possible to save power of each responder, and it is possible to extend the operation time or extend the communication distance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an interrogator shown in FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a responder shown in FIG.
4 is a diagram showing a frequency occupancy pattern in the responder shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a subcarrier frequency occupancy rate in each responder and a utilization rate of subcarriers in an interrogator before transmission of change information to the responder.
FIG. 6 is a diagram showing a subcarrier frequency occupancy rate in each responder after transmission of change information to the transponder and a subcarrier utilization rate in the interrogator.
FIG. 7 is a diagram showing a frequency distribution of subcarriers in time units when different frequency occupancy patterns are combined.
FIG. 8 is a flowchart showing an operation procedure of the interrogator shown in FIG. 1;
FIG. 9 is a flowchart showing an operation procedure of the responder shown in FIG. 1;
10 is an operation sequence in the communication system shown in FIG.
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of a responder according to a second embodiment.
FIG. 12 is a flowchart showing an operation procedure of the interrogator according to the second embodiment.
FIG. 13 is a flowchart illustrating an operation procedure of the responder according to the second embodiment.
FIG. 14 is a diagram showing a frequency distribution of subcarriers in units of time when different frequency occupancy patterns are combined in the third embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Communication system
2 interrogator
3 transponder
17 Antenna
27 Usage rate judgment unit
28 Change information generator
31 Antenna
32 Modem
43 Power supply information detector
44 Occupancy rate setting part
45 Band decision part

Claims

Included in a communication system in which an interrogator including a main carrier is transmitted from an interrogator and a responder that has received the main carrier returns a reflected wave modulated with predetermined information to the main carrier to the interrogator A responder,
Each channel having a predetermined frequency band subcarrier is set the entire frequency band that can be occupied with the frequency hopping for modulating the main carrier, the occupying hopping frequency subcarriers the channel temporally A frequency occupancy distribution that is movable in the entire frequency band is formed while the frequency occupancy that is the probability of being the lowest is the lowest for the channels at both ends and increases as the channels approach each other. and occupancy setting means for setting as,
Determining the channel selected at random from the previous SL entire frequency band based on the sub-carrier the frequency occupancy of the each of the channels set by the occupancy setting means, as the frequency band of the subcarriers to be used And a bandwidth determination means for performing the response.

It further comprises power information detection means for detecting internal power information.
2. The responder according to claim 1, wherein the occupation rate setting unit sets the frequency occupation rate of the subcarrier based on power supply information detected by the power supply information detection unit.

The occupancy setting unit, when the power supply voltage detected by the power supply information detection means is lower than a predetermined value, the center frequency of the statistical processing in the frequency occupancy distribution of the subcarriers, the power information said to be lower as compared to the center frequency of the statistical processing in the frequency occupancy distribution subcarrier sets the frequency occupancy of the sub-carriers for each of the channel when the power supply voltage is detected by the detection means The responder according to claim 2, wherein:

The occupancy setting unit, when the power supply voltage detected by the power supply information detecting means is higher than a predetermined value, the center frequency of the statistical processing in the frequency occupancy distribution of the subcarriers, the power information said to be higher as compared to the center frequency of the statistical processing in the frequency occupancy distribution subcarrier sets the frequency occupancy of the sub-carriers for each of the channel when the power supply voltage is detected by the detection means The responder according to claim 2 or 3, characterized in that:

Before SL occupancy setting means comprises a setting means sets the frequency occupancy of the sub-carriers for each of the channels by switching the correspondence table between the channel and the frequency-hopped the subcarrier said frequency occupancy of The responder according to any one of claims 1 to 4.

The occupancy setting unit, when is provided with a primary battery as a power supply of the transponder, the center frequency of the statistical processing in the frequency occupancy distribution sub-carriers other than a primary battery as the power supply device so as to be lower than the center frequency of the statistical processing in the frequency occupancy distribution is set when the battery is provided, and sets the frequency occupancy of the sub-carriers for each of the channels The responder according to any one of claims 1 to 5.

The responder according to any one of claims 1 to 6, wherein the power supply device of the responder includes a solar cell.

The occupancy setting means, so as to vary the frequency of the subcarrier using at least one of the amount of information and the time to reply to one reply, sets the frequency occupancy of the sub-carrier for each channel The responder according to any one of claims 1 to 7, characterized in that:

An interrogator having an interrogation wave transmitting means for transmitting an interrogation wave including a main carrier;
A communication device comprising: the responder according to any one of claims 1 to 8, wherein the communication device receives the main carrier wave and returns a reflected wave modulated with predetermined information to the main carrier wave to the interrogator. A system,
The interrogator is
Utilization rate determining means for determining a utilization rate of the subcarrier for each channel in a plurality of received reflected waves;
Said determined based on the determination result by the utilization determination means comprises a change information generating means for generating modification information for modifying the subcarrier said frequency occupancy of the each of the channels in the transponder,
The interrogation wave transmission means transmits the change information generated by the change information generation means as an interrogation wave together with a main carrier wave,
The occupancy setting means, communication and sets the frequency occupancy of the sub-carriers for each of the channel based on the change information generated by the change information generating means to be transmitted from the interrogator system.

In the frequency band in the vicinity of the lower frequency side end of the entire frequency band, the change information generation unit is, when the usage rate determination unit determines that the usage rate of the subcarrier is higher than a predetermined value, with respect to the responder, the center frequency of the statistical processing in the frequency occupancy distribution sub-carriers, wherein the frequency occupation of subcarriers when utilization of the sub-carriers is determined by the utilization determination means The communication according to claim 9, wherein change information for changing the frequency occupancy of the subcarrier is generated for each channel so as to be higher than a center frequency in statistical processing in a rate distribution. system.

The change information generation means, when the utilization rate determination means determines that the utilization rate of the subcarrier is lower than a predetermined value in the entire frequency band, the center frequency of the statistical processing in the frequency occupancy distribution, compared to the center frequency of the statistical processing in the said frequency occupancy distribution of sub-carriers when the utilization rate of the subcarrier is determined by the utilization determination means 11. The communication system according to claim 9, wherein change information for changing the frequency occupancy of the subcarrier is generated for each channel so as to be low.

An interrogator having an interrogation wave transmitting means for transmitting an interrogation wave including a main carrier;
5. A communication device comprising: the responder according to claim 2, wherein the main carrier wave is received, and a reflected wave modulated with predetermined information on the main carrier wave is returned to the interrogator. A system,
The interrogator is
Utilization rate determining means for determining a utilization rate of the subcarrier for each channel in a plurality of received reflected waves;
Responder measuring means for measuring the number of the responders for each predetermined power supply voltage range based on the power supply voltage information detected by the power supply information detecting means transmitted from the plurality of responders;
Change information to generate modified information for changing the said utilization determining means according to the determination result and is determined based on the measurement result of the responder measuring means, the sub-carrier the frequency occupancy of the each of the channels in the responder Generating means,
The interrogation wave transmission means transmits the change information generated by the change information generation means as an interrogation wave together with a main carrier wave,
The occupancy ratio setting unit is configured to change the channel information for each channel based on the change information generated by the change information generation unit transmitted from the interrogator and the value of the power supply voltage detected by the power supply information detection unit. A communication system, wherein the frequency occupancy of a subcarrier is set.

In the frequency band in the vicinity of the lower frequency side end of the entire frequency band, the change information generation unit is, when the usage rate determination unit determines that the usage rate of the subcarrier is higher than a predetermined value, to the responder that the power supply voltage by the power supply information detecting means is detected to be within a predetermined range, the center frequency of the statistical processing in the frequency occupancy distribution sub-carriers, by the utilization determination means the so subcarrier usage rate becomes higher than the center frequency of the statistical processing in the said frequency occupancy distribution of sub-carriers when it is determined, the frequency occupancy of the sub-carriers for each of the channels 13. The communication system according to claim 12, wherein change information to be changed is generated.

The change information generation means, when the utilization rate determination means determines that the utilization rate of the subcarrier is lower than a predetermined value in the entire frequency band, the power supply information detection means determines that the power supply voltage is a predetermined value. to the responder to be detected to be within the scope, when the center frequency of the statistical processing in the frequency occupancy distribution sub-carriers, the utilization of the sub-carrier is determined by the utilization determination means said to be lower as compared to the center frequency of the statistical processing in the frequency occupancy distribution of subcarriers, and wherein generating a modified information for changing the frequency occupancy of the sub-carriers for each of the channels The communication system according to claim 12 or 13.

When the change information generating means includes a plurality of communicable responders including a primary battery and a secondary battery as a power supply device, the change information generating means in contrast, the center frequency of the statistical processing in the frequency occupancy distribution of subcarriers, said to be located a frequency band near the end of the low frequency side of the entire frequency band, the subcarriers for each of the channels The communication system according to claim 9, wherein change information for changing the frequency occupancy is generated.

Included in a communication system in which an interrogator including a main carrier is transmitted from an interrogator and a responder that has received the main carrier returns a reflected wave modulated with predetermined information to the main carrier to the interrogator An interrogator,
In the plurality of received reflected waves , the subbands for each channel having a predetermined frequency band set in all frequency bands that can be occupied by a frequency-hopped subcarrier for modulating the main carrier in the responder. A utilization rate determining means for determining a utilization rate of a carrier; and a hopping frequency of the subcarrier for each channel in the responder determined based on a determination result by the utilization rate determining means The frequency occupancy ratio, which is the probability of occupying the frequency band, is the lowest for the channels at both ends, and increases as the channels approach each other, and a frequency occupancy distribution that has moved within the entire frequency band is formed. the quality of transmitting the interrogating wave containing the main carrier and change information generation means for generating modification information for changing to so that And a wave transmission means,
The interrogator transmits the change information generated by the change information generator as an interrogator together with a main carrier wave.

Included in a communication system in which an interrogator including a main carrier is transmitted from an interrogator and a responder that has received the main carrier returns a reflected wave modulated with predetermined information to the main carrier to the interrogator An interrogator,
In the plurality of received reflected waves , the subbands for each channel having a predetermined frequency band set in all frequency bands that can be occupied by a frequency-hopped subcarrier for modulating the main carrier in the responder. Based on utilization rate determination means for determining the utilization rate of a carrier wave and supply voltage information of the responder transmitted from a plurality of the responders, the number of the responders is measured for each predetermined power supply voltage range. Responder measuring means for performing,
The probability that the hopping frequency of the subcarrier for each channel in the responder occupies the channel in time determined based on the determination result by the utilization rate determination unit and the measurement result by the responder measurement unit Change to change the frequency occupancy distribution so that the frequency occupancy distribution moved in the entire frequency band is formed while the channel at the both ends is the lowest and becomes higher as the channels approach each other Change information generating means for generating information;
Interrogation wave transmission means for transmitting the interrogation wave including the main carrier,
The interrogator transmits the change information generated by the change information generator as an interrogator together with a main carrier wave.