アクティブタグ装置、及び、それを備えた無線タグシステム
【課題】複数のアンテナのうち、受信に用いるアンテナを迅速に選択し得るアクティブタグ装置を提供する。
【解決手段】アクティブタグ装置２００は、複数のアンテナ２２１、一のアンテナを選択するセレクタ２２２、選択されたアンテナ２２１によって信号を受信するＬＦ受信回路２２４、及び制御部２５０を備えている。アクティブタグ装置２００は、信号を受信する場合に、制御部２５０の制御により、セレクタ２２２によるアンテナ２２１の選択を切換える処理を行い、最初に有効信号が捕捉された時点で切換えを停止する。これにより、受信に用いるアンテナ２２１を迅速に選択し得る。
【解決手段】アクティブタグ装置２００は、複数のアンテナ２２１、一のアンテナを選択するセレクタ２２２、選択されたアンテナ２２１によって信号を受信するＬＦ受信回路２２４、及び制御部２５０を備えている。アクティブタグ装置２００は、信号を受信する場合に、制御部２５０の制御により、セレクタ２２２によるアンテナ２２１の選択を切換える処理を行い、最初に有効信号が捕捉された時点で切換えを停止する。これにより、受信に用いるアンテナ２２１を迅速に選択し得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナを備えたアクティブタグ装置等に関し、特に、受信に用いるアンテナを選択する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線タグシステムは、例えば、セキュリティ管理された部屋へのユーザの入室を管理するために用いられる。その無線タグシステムは、質問信号を送信するリーダ装置と、質問信号を受信して応答信号を送信するアクティブタグ装置とを備えている。そして、リーダ装置とアクティブタグ装置との間で上述の信号の送受信を行うことによって認証が行われ、例えば、セキュリティ管理されたドアに設けられた電気錠の解錠などが行われる。
【０００３】
アクティブタグ装置には、特許文献１、２に記載されているように、互いに異なる向きに配置された複数の指向性アンテナを備えているものがある。特許文献１に記載のアクティブタグ装置では、複数のアンテナの指向性の違いを利用して、入室時か退室時かを判別可能にしている。特許文献２に記載のアクティブタグ装置は、複数のアンテナのうち、受信強度が最も大きいアンテナを選択して受信を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−００９４７４号公報
【特許文献２】特開２００５−３１６７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に記載のアクティブタグ装置には、複数のアンテナの受信強度を比較するため、アンテナの選択に時間がかかるという問題がある。
上記の課題に鑑み、本発明は、複数のアンテナのうち、受信に用いるアンテナを迅速に選択し得るアクティブタグ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明に係るアクティブタグ装置は、複数のアンテナと、それらの１つを選択するセレクタと、選択されたアンテナによって信号を受信する受信部と、前記セレクタを制御し、アンテナを切換える処理を行い、前記受信部によって最初に有効信号が捕捉された時点でアンテナの切換えを停止する制御部とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
さらに、前記受信部は、前記信号の受信強度を検出する受信強度検出部を備え、前記制御部は、前記信号の送信期間内に、前記受信部が各アンテナによって少なくとも１回ずつ受信を行うようにアンテナを切換え、かつ、前記受信強度検出部によって検出された受信信号の強度が閾値以上になったことをもって前記有効信号が捕捉されたと判断し、アンテナの切換えを停止する制御を行う、こととしてもよい。
【０００８】
さらに、前記信号は、送信データを含むデータ部と、前記データ部の前に送信される前置部とを含み、前記制御部は、前記前置部が送信される期間と同じ長さの期間内に、前記受信部が各アンテナから少なくとも１回ずつ受信を行うようにアンテナを切換える制御を行う、こととしてもよい。
【０００９】
さらに、前記制御部は、前記アンテナを切換える処理において、前記複数のアンテナを巡回的に選択する処理を行い、かつ、一のアンテナを選択している期間の長さが、前記前置部が送信される期間を前記複数のアンテナの個数に１を加算した数で除した期間以下である、こととしてもよい。
【００１０】
さらに、前記信号は、当該アクティブタグ装置と通信を行うリーダ装置によって送信されており、リーダ装置に対して応答信号を送信する送信部を備え、前記制御部は、有効信号が捕捉されて前記受信部によって信号が受信された後、前記送信部を制御することにより、前記送信部によって応答信号を送信し、かつ、前記セレクタを制御することにより、前記送信部によって応答信号を送信した後、前記質問信号を受信したアンテナを選択した状態で、前記応答信号を受信したリーダ装置によって送信される通信完了信号を前記受信部によって受信し、かつ、前記通信完了信号が受信された後、前記アンテナを切換える処理を再開させる制御を行う、こととしてもよい。
【００１１】
さらに、前記複数のアンテナは、互いに異なる方向で受信効率が最大となる向きに設置されている、こととしてもよい。
本発明に係る無線タグシステムは、質問信号を送信するリーダ装置と、質問信号を受信するアクティブタグ装置とを含む無線タグシステムであって、前記アクティブタグ装置は、複数のアンテナと、それらの１つを選択するセレクタと、選択されたアンテナによって信号を受信する受信部と、前記セレクタを制御し、アンテナを切換える処理を行い、前記受信部によって最初に有効信号が捕捉された時点でアンテナの切換えを停止する制御部とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るアクティブタグ装置は、複数のアンテナのうち、受信に用いるアンテナを迅速に選択し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る無線タグシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】リーダ装置１００の記憶部１３０に格納されたＩＤテーブル１３１と、ＩＣタグ２００の記憶部２３０に格納されたＩＤテーブル２３１とを示す図である。
【図３】ＩＣタグ２００のＬＦ受信回路２２４の構成を示すブロック図である。
【図４】質問信号４００および応答信号４４０等を模式的に示す図である。
【図５】切換え受信処理における短期受信処理４６０ｘ、ｙ、ｚを模式的に示す図である。
【図６】ＩＣタグ２００によって行われるタグ制御処理を示すフローチャートである。
【図７】タグ制御処理における切換え受信処理を示すフローチャートである。
【図８】タグ制御処理における認証処理を示すフローチャートである。
【図９】無線タグシステムが用いられる情報端末操作室５００を模式的に示す平面図である。
【図１０】変形例１における短期受信処理６６０を模式的に示す図である。
【図１１】変形例１における受信強度の変化を模式的に示す図である。
【図１２】変形例２における短期受信処理７６０を模式的に示す図である。
【図１３】その他の例における短期受信処理８６０を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態および変形例について、図面を参照しながら説明する。
［実施形態］
＜＜１．無線タグシステムの構成＞＞
図１は、実施形態に係るＩＣタグ２００（アクティブタグ装置）およびリーダ装置１００を備えた無線タグシステムの構成を模式的に示すブロック図である。
【００１５】
＜１．１＞ リーダ装置
リーダ装置１００は、送信系ブロック１１０、受信系ブロック１２０、記憶部１３０、インタフェース１４０、およびそれらと接続された制御部１５０とを備えている。
【００１６】
送信系ブロック１１０は、送信用のＬＦ（Low Frequency）アンテナ１１１と、ＬＦ送信回路１１２とを備えている。ＬＦ送信回路１１２は、制御部１５０から送られた送信データを変調（例えば、振幅変調（ＡＳＫ））および増幅し、ＬＦアンテナ１１１に出力する。ＬＦアンテナ１１１は、増幅された送信信号をＬＦ帯の電波（例えば、１３０ｋＨｚ）に変換して放射する。
【００１７】
受信系ブロック１２０には、受信用のＵＨＦ（Ultra High Frequency）アンテナ１２１と、ＵＨＦ受信回路１２２とが設けられている。ＵＨＦアンテナ１２１は、ＵＨＦ帯の電波を高周波の電気信号（以後、受信信号）に変換し、ＵＨＦ受信回路１２２に出力する。ＵＨＦ受信回路１２２は、受信信号を増幅および復調し、制御部１５０に送る。
【００１８】
記憶部１３０は、フラッシュメモリ等の不揮発メモリを備えている。図２（ａ）に示すように、記憶部１３０には、識別情報を格納するＩＤテーブル１３１が記憶されている。ＩＤテーブル１３１には、リーダ装置１００（自装置）の識別情報であるリーダＩＤ、および、通信対象となるＩＣタグ２００の識別情報であるタグＩＤが含まれている。
【００１９】
インタフェース１４０は、外部装置１７０（後述する施錠装置、電源スイッチ切換え装置等）と接続される。
制御部１５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ（ＲＯＭ（Read-Only Memory），ＲＡＭ（Random-Access Memory）等）、バス等からなるコンピュータを備えている。その制御部１５０は、ＬＦ送信回路１１２、ＵＨＦ受信回路１２２等を制御してＩＣタグと通信を行い、通信結果に基づいて、例えば、外部装置１７０を制御する（後述する電気錠の解錠、情報端末の操作許可等）。
【００２０】
＜１．２＞ ＩＣタグ
ＩＣタグ２００は、電池を備えたアクティブタグとして構成されている。ＩＣタグ２００は、送信系ブロック２１０、受信系ブロック２２０、記憶部２３０、電源部２４０、およびそれらと接続された制御部２５０とを備えている。
【００２１】
送信系ブロック２１０には、送信用のＵＨＦアンテナ２１１と、ＵＨＦ送信回路２１２とが設けられている。ＵＨＦ送信回路２１２は、制御部２５０から送られた送信データを変調および増幅し、ＵＨＦアンテナ２１１に出力し、電波を放射させる。
【００２２】
受信系ブロック２２０は、受信用の３つのＬＦアンテナ２２１ｘ，ｙ，ｚと、アンテナを選択するセレクタ２２２と、ＬＦ受信回路２２４（「受信部」の具体例である）とを備えている。ＬＦアンテナ２２１は、ＬＦ帯の電波を受信信号に変換し、ＬＦ受信回路２２４に出力する。ＬＦ受信回路２２４は、受信信号を増幅および復調し、制御部２５０に送る。
【００２３】
ここで、３つのＬＦアンテナ２２１は、それぞれコイルによって構成されており、コイルの中心線が互いに異なる方向に向けて配置されている。すなわち、３つのＬＦアンテナ２２１は指向性を有し、互いに異なる方向で受信効率（あるいは放射効率、利得等）が最大となる向きに配置されている。具体的には、図１の左右方向をＸ軸方向、上下方向をＹ軸方向、紙面を裏側から表側に貫く方向をＺ軸方向とすると、３つのＬＦアンテナ２２１ｘ，ｙ，ｚのコイルの中心線は、それぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に平行にされている。これにより、全方向における受信効率を平均化することができる。
【００２４】
記憶部２３０は、フラッシュメモリ等の不揮発メモリを備えている。図２（ｂ）に示すように、記憶部２３０には、識別情報を格納するＩＤテーブル２３１が記憶されている。ＩＤテーブル２３１には、ＩＣタグ２００（自装置）の識別情報であるタグＩＤ、および、通信対象となるリーダ装置１００の識別情報であるリーダＩＤが含まれている。
【００２５】
電源部２４０は、電池を備えており、給電路を介して、送信系ブロック２１０、受信系ブロック２２０、制御部２５０等に給電する。
制御部２５０は、ＣＰＵ，メモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）、バス等からなるコンピュータを備えている。その制御部２５０は、制御プログラムを実行することにより、送信系ブロック２１０、受信系ブロック２２０、及び電源部２４０を制御してリーダ装置１００と通信を行う。
【００２６】
図３は、ＬＦ受信回路２２４の構成を模式的に示すブロック図である。
ＬＦ受信回路２２４は、受信信号を増幅する増幅回路２２４１、増幅後の受信信号を復調する復調回路２２４２、および受信信号の強度を検出する受信強度検出部２２４３を備えている。
【００２７】
増幅回路２２４１は、受信信号を多段増幅する複数の差動増幅回路を有している。復調回路２２４２は、増幅回路２２４１の出力信号を、例えば、振幅変調された信号を復調し、デジタル信号を出力する。受信強度検出部２２４３は、増幅回路２２４１から出力される整流信号を電圧信号に変換し、受信強度信号として出力する。なお、受信強度信号は、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）と称することができ、受信強度検出部２２４３をＲＳＳＩ回路と称することができる。
【００２８】
＜１．３＞ 質問信号、応答信号
図４（ａ），（ｂ）に、リーダ装置１００が送信する質問信号４００と、ＩＣタグ２００が送信する応答信号（Res）４４０とを模式的に示す。この図において、左から右へ向かって時間が経過している。また、図４（ａ）と（ｂ）とでは、時間経過が一致しており、左右方向の位置が同じ場合、互いに同じ時刻になる。なお、図４（ａ）では、繰り返し送信される複数の質問信号４００のうち、２つの質問信号４００ａ，ｂを示している。
【００２９】
質問信号４００は、ＣＷ（Continuous Wave）部４１０と、データ部４２０とからなる。ＣＷ部４１０では、ＬＦ帯（例えば、１３０ｋＨｚ）の無変調の搬送波のみが一定の振幅で送信される。このＣＷ部４１０の送信により、ＩＣタグ２００は質問信号４００の存在を検知することができ、データ部４２０の受信に備えることができる。
【００３０】
データ部４２０では、送信データに基づいて変調された搬送波が送信される。データ部４２０には、同期信号部４２１（図では「sync」）、コマンド部４２２、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）部４２３が含まれている。同期信号部４２１は、受信側でデータ開始位置を認識するための固有識別情報を示す信号である。ＩＣタグ２００は、上記同期信号部４２１を受信しないと、フレーム同期を行うことができず、コマンド部４２２及びＣＲＣ部４２３の信号を正常に読み取れなくなる。
【００３１】
コマンド部４２２は、ＩＣタグ２００に送信する実体的な情報を含む部分であり、例えば、コマンド部４２２には、リーダＩＤ（自装置ＩＤ）が含まれる。また、特定のＩＣタグ２００に対してＡｃｋ（Acknowledgement）信号を送信する場合、コマンド部４２２に特定のＩＣタグ２００のタグＩＤが挿入される。Ａｃｋ信号とは、ＩＣタグ２００が送信した信号を正常に受信できたことを示すものであり、通信完了信号として用いられる。ＣＲＣ部４２３は、データの誤り検出のため、巡回冗長検査の結果が設定されている部分である。
【００３２】
ここで、ＣＷ部４１０の送信時間はＴｃ（例えば、６ｍｓｅｃ）、データ部４２０送信時間はＴｄ（例えば、８０ｍｓｅｃ）である。質問信号４００は、所定の時間間隔で送信されており、２つの質問信号４００の間には、休止期間Ｔｗ（例えば、１００ｍｓｅｃ）が設けられている。このように、質問信号４００は、休止期間Ｔｗを挟んで間欠的に繰り返し送信される。
【００３３】
図４（ｂ）に示す応答信号４４０は、図示を省略するが、プリアンブル部と、データ部（質問信号４００と同様）とを有している。プリアンブル部には、リーダ装置１００がビット同期を行うための信号が含まれている。このビット同期用の信号は、例えば、１０１０１０・・・というように、所定の信号列が繰り返し並べられている。データ部は、同期信号部、コマンド部、及びＣＲＣ部（図示省略）を有している。その応答信号４４０のコマンド部には、質問信号４００を送信したリーダ装置１００のリーダＩＤと、応答信号４４０を送信したＩＣタグ２００のタグＩＤが含まれている。なお、応答信号４４０は、ＵＨＦ帯の搬送波を用いて送信される。
【００３４】
＜＜２．動作＞＞
＜２．１＞ 概要
まず、ＩＣタグ２００の動作の概要を説明する。
【００３５】
図４（ｂ）には、ＩＣタグ２００の受信状態の変化の例が模式的に示されている。
（ｉ）質問信号４００の有無が不明である場合、複数のＬＦアンテナ（以後、アンテナ）２２１ｘ、ｙ、ｚからの一のアンテナの選択をセレクタ２２２によって切り換えて、順に受信強度を検出する切換え受信処理４５０が行われる。
【００３６】
（ｉｉ）次に、いずれかの一のアンテナ２２１によって質問信号４００を受信することで、受信強度が閾値を超えると、アンテナの切換えが停止され、アンテナの選択を固定して受信する固定受信処理４５１が行われる。
【００３７】
（ｉｉｉ）一の質問信号４００ａを受信した後、次の質問信号４００ｂが送信されるまでの間、ＬＦ受信回路（以後、受信回路）２２４が停止させられ（受信回路停止状態４５２）、電力消費が低減される。
【００３８】
（ｉｖ）質問信号４００ａと質問信号４００ｂとの間の期間には質問信号４００の送信が休止される休止期間Ｔｗが設けられている。その休止期間Ｔｗの長さは記憶部２３０に記憶されており、休止期間Ｔｗ後に受信回路２２４が起動され、固定受信処理４５３によって質問信号４００ｂが受信される。なお、アンテナ２２１は、質問信号４００ａを受信したものが選択されている。ここで、質問信号４００ｂには、応答信号４４０を正常に受け付けたことを示すＡｃｋ信号（タグＩＤ等）が含まれている。
【００３９】
＜２．２＞ アンテナの切換え間隔について
図５（ａ）に、アンテナの切換え間隔と、質問信号４００の長さとの関係を模式的に示す。なお、切換え受信処理４５０において、選択されたアンテナ２２１によって短期的に受信を行う短期受信処理４６０が行われる。図において、アンテナ２２１ｘ，ｙ，ｚが選択された状態で行われる短期受信処理４６０を、それぞれ記号Ｘ，Ｙ，Ｚで示した。
【００４０】
ここで、各短期受信処理４６０が行われる期間である短期受信期間Ｔａは、ＣＷ部４１０が送信される期間Ｔｃの４分の１以下の長さにされている。これにより、図５（ｂ）に示すように、アンテナ２２１の切換えタイミングと、ＣＷ部４１０を受信するタイミングとがずれていても、残りの期間内で確実に３回分の短期受信を行うことができる。つまり、ＣＷ部４１０が送信される期間内に、各アンテナ２２１につき、少なくとも１回ずつ受信を行うことができる。なお、短期受信処理４６０を行いやすくするため、短期受信期間Ｔａを、期間Ｔｃの２０分の１以上の長さにすることができる。
【００４１】
図５（ｂ）では、右端の短期受信処理４６０ｄで最初に有効信号が捕捉され、その後に固定受信処理４５１が行われる例を示している。なお、固定受信処理４５１では、有効信号が捕捉された時点のアンテナ２２１ｘが引き続き選択されている。以下、具体的に説明する。
【００４２】
中央の短期受信処理４６０ａでは、その処理期間が半ば終了した時点でＣＷ部４１０が到達している。この場合、上記短期受信処理４６０ａでは、受信強度を検出できず、有効信号を捕捉できないものとする。その後、短期受信処理４６０ｂ，ｃでは受信強度が閾値以上にならず、右端の短期受信処理４６０ｄで受信強度が閾値以上になり、その後に固定受信処理４５１が行われる例を示している。なお、短期受信処理４６０ｂ，ｃで受信強度が閾値以上になった場合には、その時点から固定受信処理４５１が行われる。
【００４３】
このように、連続する３回分の短期受信処理４６０のいずれかで有効信号が捕捉されると、その時点からアンテナ２２１の選択を固定してデータ部４２０の先頭から受信を行うことができる。なお、図５（ｂ）では、有効信号が捕捉された時点の短期受信処理４６０ｄと固定受信処理４５１とを区画する線が描かれているが、短期受信処理４６０ｄと固定受信処理４５１との間で受信信号が途切れるわけではない。すなわち、短期受信処理４６０ｄで有効信号が捕捉された後は、連続的に、固定受信処理４５１で有効信号が捕捉された時点のアンテナ２２１によって受信が行われる。
【００４４】
前述のように、データ部４２０の先頭には同期信号部４２１が送信されており、この同期信号部４２１を受信することで、コマンド部４２２等の読み取りが可能である。なお、有効信号が捕捉された直後の同期信号部４２１を受信できなかった場合は、次の質問信号４００の送信を待つこととなる。
【００４５】
ところで、前述のように、各短期受信処理４６０の期間の長さＴａは、ＣＷ部４１０が送信される期間内に、各アンテナ２２１につき、少なくとも１回ずつ受信を行うことができる長さとされている。これにより、上述のように、ＣＷ部４１０の送信期間に有効信号を捕捉したアンテナ２２１を選択し、ＣＷ部４１０の直後に送信されるデータ部４２０を受信することができる。この場合は、質問信号４００ａの送信期間にアンテナ２２１を選択し、２つ目の質問信号４００ｂを受信する場合と比較して、より早いタイミングで質問信号４００を受信できる。また、本実施形態のように、質問信号４００が振幅変調されている場合、搬送波が変調されたデータ部４２０の受信強度に比べて、無変調の搬送波によって構成されるＣＷ部４１０の受信強度は強いため、検出し易いこともある。
【００４６】
＜２．３＞ タグシステムの動作の詳細説明
図６〜図８に、ＩＣタグ２００が行う処理をフローチャートに示す。なお、ＩＣタグ２００は、制御部２５０によって、記憶部２３０に記憶された制御プログラムを実行することにより、送信系ブロック２１０、受信系ブロック２２０等の制御を行い、各処理を実施する。
【００４７】
＜２．３．１＞
図６は、メインのフローチャートである。
ステップＳ１１において、初期設定が行われる。この初期設定において、アンテナの初期選択の設定や、各種フラグの初期化等の処理が行われる。この初期設定は、電源投入後、あるいは電池が交換された場合等に実行される。
【００４８】
ステップＳ１２の切換え受信処理（図４（ｂ）における切換え受信処理４５０）では、図５で説明したように、有効信号が捕捉されるまで３つのアンテナ２２１ｘ，ｙ，ｚを順次切換えつつ前述の短期受信処理４６０を繰り返し実行する処理が行われる。なお、切換え受信処理の１回の実行時間が設定時間Ｃ（後述する）を超えた場合、切換え受信処理は終了する。このような場合は、近くにリーダ装置１００が存在しないものと判断できるからである。なお、詳細は後述する。
【００４９】
有効信号が捕捉されたか否かは、後述する「有効信号フラグ」に設定される（図７参照）。
Ｓ１３の判定により、有効信号フラグが参照され、切換え受信処理において有効信号が捕捉された場合、Ｓ１４の認証処理が実行される。一方、有効信号が捕捉されない場合は、認証処理は行われない。
【００５０】
Ｓ１４の認証処理は、リーダ装置１００と通信することで、認証を行う処理である。この認証処理は、具体的には、ＩＣタグ２００とリーダ装置１００の間で識別情報を交換し、リーダ装置１００に対して当該ＩＣタグ２００が応答対象であると認識させる処理である。この認証処理により、リーダ装置１００によって当該ＩＣタグ２００が応答対象であると認識された場合、所定の結果が得られる。所定の結果は、例えば、後述するように、リーダ装置１００の制御によってドア５０２の電気錠を解錠すること、ＰＣ５２０の操作を許可にすること等である。
【００５１】
Ｓ１５の判定において、上記認証処理において、受信が正常になされていたか否かが判定される。受信が正常になされていたか否かは、上記認証処理において、後述する「通信正常フラグ」に設定される（図８参照）。
【００５２】
受信が正常になされていると、ＩＣタグ２００がリーダ装置１００から完了信号（後述するＡｃｋ信号）を受信し、上記認証処理は終了する。その後、Ｓ１６の休止処理が実行され、ＩＣタグ２００は省電力状態となる。
【００５３】
一方、ＩＣタグ２００がリーダ装置１００からＡｃｋ信号（通信完了信号）を受信できなかった場合は、受信が正常になされていないと判断され、再度Ｓ１１に戻り、切換え受信処理が実行される。
【００５４】
ここで、受信が正常になされないのは、例えば、稀ではあるが、ＩＣタグ２００の向きや位置の変化により、認証処理の途中で受信強度が低下して受信不良となるといった場合である。このような場合、例えば、ＩＣタグ２００が、一旦、有効信号を捕捉した後、リーダ装置１００との通信を開始したものの、最終的にリーダ装置１００からＡｃｋ信号を受信できなくなる。
【００５５】
なお、後述のように、リーダ装置の有効信号を捕捉したが、ＩＣタグ２００の応答対象のリーダ装置ではなかった場合は、受信が正常になされていると判断される。
Ｓ１６の休止処理では、制御部２５０によって受信回路２２４が停止状態にされ、受信回路２２４による電力消費が低減される。また、この休止処理では、受信回路２２４の停止後から所定時間Ｔｂ（例えば、１０秒前後、１分前後）経過後に、制御部２５０によって受信回路２２４が作動状態にされ、その後、休止処理が終了する。
休止処理の終了後には、再びＳ１２の処理が行われる。この休止処理により、ＩＣタグ２００の電力消費を低減し、電池の寿命を延ばすことができる。
【００５６】
＜２．３．２＞ 切換え受信処理（Ｓ１２）
図７は、Ｓ１２の切換え受信処理の詳細を示すフローチャートである。
ステップＳ２１において、タイマによる時間の計測が開始される。
【００５７】
Ｓ２２において、現時点で選択されているアンテナ（例えば、アンテナ２２１ｘ）によって、短期受信期間Ｔａ（前述のＴｃ／４）の間、受信を行い、受信強度検出部２２４３によって検出された受信強度を取得する。ここで、受信強度は、短期受信期間Ｔａ内に複数回検出され、複数回分の受信強度の平均値（平均受信強度と称することができる）が取得される。
【００５８】
Ｓ２３の判定処理において、受信強度（正確には、受信強度の平均値である）が閾値以上である場合は、Ｓ２４において、有効信号が捕捉されたことを示す有効信号フラグがＯＮにされる。一方、受信強度が閾値未満である場合は、Ｓ２５の判定処理が実行される。
【００５９】
上記閾値は、例えば、受信エラーが生じない程度の受信強度の値とすることができる。
Ｓ２５では、タイマによる計測時間が設定時間Ｃを超えたか否かが判断される。計測時間が設定時間Ｃ以下の場合は、後述するＳ２６において、アンテナ２２１の切換えが行われた後、再度、受信強度取得等の処理が行われる（Ｓ２２，２３，２５）。一方、計測時間が設定時間Ｃを超えた場合は、Ｓ２７において有効信号フラグがＯＦＦにされる。この場合、ＩＣタグ２００の近くにリーダ装置１００が存在しておらず、有効信号を捕捉できない状態であると判断することができるからである。
【００６０】
ここで、設定時間Ｃは、一の質問信号４００が送信される期間Ｔｅ（Ｔｃ＋Ｔｄ）と、一の休止期間Ｔｗと、一のＣＷ部４１０が送信される期間Ｔｃと、を合計した期間（２Ｔｃ＋Ｔｄ＋Ｔｗ）の長さ以上にされている。この期間（２Ｔｃ＋Ｔｄ＋Ｔｗ）は、ＣＷ部４１０が少なくとも１回送信されることとなる長さであるので、信号探知期間と呼ぶことができる。また、設定時間Ｃは、信号探知期間に１つのＣＷ部４１０が送信される期間（Ｔｃ）を加えた期間（３Ｔｃ＋Ｔｄ＋Ｔｗ）以下にされている。
【００６１】
上記の時間設定により、ＩＣタグ２００の電力消費を低減しつつ、ＩＣタグ２００の近辺にリーダ装置１００が存在している場合に、迅速に有効信号を捕捉することができる。
ステップＳ２６のアンテナ切換え処理において、制御部２５０からセレクタ２２２に切換え指示がなされ、アンテナ２２１の選択が切換えられる。なお、アンテナ２２１の選択を切換えることを、単に「アンテナ２２１の切換え」と表現することがある。
【００６２】
アンテナ２２１の切換えにより、例えば、現時点でアンテナ２２１ｘが選択されていた場合は、アンテナ２２１ｙが選択される。このＳ２６の切換え処理が１回実行される毎に、アンテナ２２１の選択が１回切り換えられる。また、有効信号が捕捉されず、Ｓ２６の処理が複数回実行された場合、アンテナ２２１ｘ、ｙ、ｚ、ｘ、ｙ、・・・の順序で、巡回的にアンテナ２２１が繰り返し選択される。なお、Ｓ２６の切換え処理において、切換え後にどのアンテナ２２１が選択されたかが、制御部２５０のメモリに記憶される。
【００６３】
Ｓ２４あるいはＳ２７で有効信号フラグが設定された後、Ｓ２８においてタイマが停止させられ、「０」にリセットされる。
以上の処理により、質問信号４００が送信されている場合に、３つのアンテナ２２１ｘ，ｙ，ｚのうち、有効信号を捕捉できるアンテナ２２１を迅速に選択することができる。
【００６４】
＜２．３．３＞ 認証処理
図８は、Ｓ１４の認証処理の詳細を示すフローチャートである。
認証処理は、切換え受信処理において有効信号が捕捉されたと判定された直後に実行される。そのため、図５（ｂ）に示したように、一の質問信号４００のＣＷ部４１０の送信期間内においてアンテナ２２１を選択し、そのアンテナ２２１が選択されたままの状態で固定受信処理４５１を行い、データ部４２０を受信することができる。
【００６５】
ステップＳ３１において、質問信号４００の受信が行われる（固定受信処理４５１）。受信回路２２４は、前述の同期信号部４２１を用いたフレーム同期を行った後、コマンド部４２２、ＣＲＣ部４２３を復調して制御部２５０に送信する。制御部２５０では、コマンド部４２２、ＣＲＣ部４２３に含まれるデータが読み取られると、ＣＲＣ部４２３のデータに基づいて誤り検出が行われる。誤りが検出されなかった場合は、コマンド部４２２に含まれるリーダＩＤが抽出される。
【００６６】
なお、Ｓ３１の処理は、所定時間Ｄが経過しても質問信号４００が受信できない場合（いわゆるタイムアウト）は、処理がＳ３２に進む。このような場合、ＩＣタグ２００の応答対象の質問信号４００とは異なる形式の質問信号を捕捉したと判断することができる。
【００６７】
上記所定時間Ｄは、２つの質問信号４００の送信期間Ｔｅ（Ｔｃ＋Ｔｄ）と休止期間Ｔｗとを合わせた期間（２Ｔｃ＋２Ｔｄ＋Ｔｗ）よりも長くされている。また、上記所定時間Ｄは、３つの質問信号４００の送信期間（Ｔｃ＋Ｔｄ）と２つの休止期間（Ｔｗ）とを合わせた期間（３Ｔｃ＋３Ｔｄ＋２Ｔｗ）よりも短くされている。
【００６８】
なお、誤りが検出された場合や、質問信号４００が受信できなかった旨が、所定のフラグに設定されるが、図示を省略している。
Ｓ３２において、質問信号４００の受信結果に応じて、次に行われる処理が決定される。
【００６９】
（i）質問信号４００が応答対象である場合、Ｓ３３以下の処理が実行される。質問信号４００が、応答対象であるのは、コマンド部４２２から抽出されたリーダＩＤが、ＩＤテーブル２３１に格納されているものと一致する場合である。
【００７０】
（ii）質問信号４００が応答対象でない場合、Ｓ３３〜Ｓ３７以下の処理がスキップされ、後述するＳ３８の処理が行われる。なお、質問信号４００が応答対象でない場合とは、例えば、前述のように質問信号４００が受信できなかった場合や、抽出されたリーダＩＤと同一のＩＤがＩＤテーブル２３１にない場合である。
【００７１】
（iii）上記ＣＲＣ部４２３に基づいて誤りが検出された場合は、Ｓ３３〜Ｓ３７以下の処理がスキップされ、後述するＳ３９の処理が行われる。
上記（i）の場合、Ｓ３３において、制御部２５０によって受信回路２２４が停止状態にされ、タイマによる休止期間Ｔｗの計時が開始される。
【００７２】
Ｓ３４において、制御部２５０により、送信回路２１２が作動状態にされ、送信系ブロック２１０からリーダ装置１００にＵＨＦ帯の応答信号４４０が送信される。また、応答信号４４０の送信後に送信回路２１２は停止状態にされる。
【００７３】
なお、応答信号４４０は、質問信号４００と同様に、同期信号部、コマンド部、ＣＲＣ部を含んでいる。応答信号４４０のコマンド部には、ＩＣタグ２００の自装置ＩＤ（タグＩＤ）と、質問信号４００から抽出されたリーダＩＤとが含まれている。
【００７４】
ここで、応答信号４４０を受信したリーダ装置１００の動作について簡単に説明する。
リーダ装置１００は、リーダＩＤに基づいて自装置への応答信号であることを判断し、タグＩＤに基づいて所定の処理（ドア５０２の解錠、ＰＣ５２０を使用可能にする等）を行うか否かを判断する。具体的には、リーダ装置１００は、応答信号４４０から抽出したリーダＩＤがＩＤテーブル１３１の自装置ＩＤと一致するか否かによって自装置への応答信号であるか否かを判断する。自装置への応答信号である場合、応答信号４４０から抽出したタグＩＤがＩＤテーブル１３１のいずれかのタグＩＤと一致するか否かを判断する。
【００７５】
タグＩＤが一致した場合、リーダ装置１００は外部装置１７０（後に示す具体例である電気錠５３０、接続切換え装置５４０等）に制御信号を送る。その結果、例えば、ドアのロックが解錠される。
【００７６】
また、タグＩＤが一致した場合、リーダ装置１００は通信が正常に完了したことを示す通信完了信号であるＡｃｋ信号を送信する。ここで、Ａｃｋ信号は、質問信号４００のコマンド部４２２に、自装置ＩＤと応答信号４４０から抽出したタグＩＤとを挿入して生成される。なお、質問信号４００は、所定の時間間隔で送信されているので、図４に示したように、応答信号４４０を受けた後に送信される質問信号４００ｂがＡｃｋ信号を兼ねることとなる。
【００７７】
以上で、リーダ装置１００の動作の説明を終了し、認証処理の説明に戻る。
Ｓ３５の判定により、Ｓ３３において計測が開始された受信回路２２４の停止時間が、設定時間Ｗ以上であるか否かが判断される。ここで、上記設定時間Ｗは、前述の２つの質問信号４００間の休止期間Ｔｗと同程度の値にされる。これにより、リーダ装置１００から質問信号４００ｂが送信されない期間に受信回路２２４を停止し、消費電力を低減することができる。なお、設定時間Ｗが休止期間Ｔｗと同程度の値であると、質問信号４００ｂのＣＷ部４１０の少なくとも一部が受信されない可能性があるが、同期信号部４２１を最初から受信できれば問題ない。
【００７８】
タイマの計測時間が設定時間Ｗ以上になるとＳ３６が実行される。Ｓ３６において、受信回路２２４が作動状態にされ、質問信号４００ｂの受信が行われる（図９（ｂ）の固定受信処理４５３）。また、タイマによる計時が停止されるとともに、タイマが０にリセットされる。なお、前述のＳ３１と同様に、質問信号４００ｂが受信されなくとも、タイムアウトにより、処理がＳ３７に進む。タイムアウトまでの時間は、例えば、前述の所定時間Ｄとすることができる。
【００７９】
ここで、Ｓ３６において、セレクタ２２２によって選択されているアンテナ２２１は、Ｓ３１において選択されているアンテナ２２１と同じである。それは、質問信号４００ａが送信された後、質問信号４００ｂの送信期間が終了するまでの時間は、例えば、０．２秒程度であり、当該選択されているアンテナ２２１の受信状態は大きく変わらないと考えられるからである。
【００８０】
しかしながら、例えば、休止期間Ｔｗが比較的長い場合（例えば１秒以上）は、ＩＣタグ２００を身に付けたユーザの動きによっては受信状態が変わる可能性がある。このような場合、後述するようにＳ３９の処理によって対処される。
【００８１】
Ｓ３７において、質問信号４００ｂのコマンド部４２２から抽出されたタグＩＤ及びリーダＩＤが、それぞれ自装置ＩＤ、応答信号４４０に挿入したリーダＩＤと一致するか否かが判断される。タグＩＤ及びリーダＩＤの両方が一致した場合は、Ａｃｋ信号が受信されており、Ｓ３８において、通信が正常に行われていたことを示す通信正常フラグがＯＮにされる。なお、この通信正常フラグは、図６のＳ１５の判定において用いられる。
【００８２】
一方、タグＩＤ及びリーダＩＤの両方が一致しない場合は、質問信号４００ｂはＡｃｋ信号ではないため、Ｓ３７の判定がＮＯとなる。よって、通信が正常に行われなかったため、Ｓ３８において通信正常フラグがＯＦＦにされる。また、ステップ３６において所定時間が経過しても質問信号４００が受信されなかった場合（いわゆるタイムアウト）は、Ａｃｋ信号が受信されなかったとして処理される（Ｓ３７の判定がＮＯとなる）。
【００８３】
Ｓ３９では、その後にＳ１２の切換え受信処理が行われるように、上記通信正常フラグがＯＦＦにされる。その結果、図６に示したように、通信正常フラグがＯＦＦは、Ｓ１６の判定により、休止処理を経ずに、即座にＳ１２の切換え受信処理が実行される。そして、再度、有効信号を捕捉し得るアンテナ２２１が選択された後、認証処理が行われる。
【００８４】
最後にＳ４０の終了処理において、受信結果がリセットされ、認証処理の１回の実行が終了する。
＜２．３．４．＞ まとめ
以上に述べた処理により、質問信号４００を探知する場合に、ＣＷ部４１０が送信される期間内に受信可能なアンテナ２２１を選択することが可能になる。つまり、複数のアンテナのうち、受信に用いるアンテナを迅速に選択し得る。
【００８５】
その結果、ＣＷ部４１０の後に送信されるデータ部４２０を最初から受信することができる。よって、質問信号４００ａの送信期間にアンテナ２２１を選択し、２つ目の質問信号４００ｂを受信する場合と比較して、より早いタイミングで質問信号４００を受信できる。
【００８６】
また、認証処理が正常に行われなかった場合でも、即座に切換え受信処理を行うことによって有効信号を捕捉し得るアンテナ２２１を選択してから、再度認証処理を行うことができる。
【００８７】
＜３＞ 無線タグシステムの使用例
図９に、上述の無線タグシステムの使用例を示す。図９は、セキュリティ管理された情報端末の操作室５００を示す平面図である。
【００８８】
操作室５００は、壁５０１と、ドア５０２とからなる。操作室５００には、机５１０、椅子５１１、情報端末たるＰＣ（パーソナルコンピュータ）５２０、ディスプレイ５２１、入力装置５２２等が設置されている。
【００８９】
また、操作室５００の外壁には、ドア５０２付近に第１のリーダ装置１００ａが設けられている。このリーダ装置１００ａは、ドア５０２の解錠に用いられ、ドア５０２の中に埋設された電気錠５３０と信号線５３１によって接続されている。
【００９０】
上記電気錠５３０は、ホテルのドアのごとく、ドア５０２が閉まると自動的に施錠を行う。そして、リーダ装置１００ａから解錠指令（制御信号）を受けた時に解錠する。また、操作室５００の内側からは、ドアノブを回す等の操作によってドア５０２を開けることができる。
【００９１】
このような構成により、所定のＩＣタグ２００を所持しているユーザがリーダ装置１００ａに近づくと、ドア５０２の解錠が行われてユーザが入室可能になる。
また、操作室５００の内壁には、机５１０の付近に第２のリーダ装置１００ｂが設置されている。このリーダ装置１００ｂは、ＰＣ５２０の使用を許可するために用いられる。机５１０の上には、接続切換え装置５４０が設置され、リーダ装置１００ｂと信号線５４１によって接続されている。また、接続切換え装置５４０は、ディスプレイ５２１の電源線、入力装置５２２、ＰＣ５２０と接続されている。この接続切換え装置５４０は、リーダ装置１００ｂからの許可信号（制御信号）を受けた場合に、各接続を導通状態にしてＰＣ５２０の使用を許可する。一方、許可信号がない場合（あるいは許可信号を受けてから所定時間が経過した場合）に各接続を遮断してＰＣ５２０の使用を禁止する。
【００９２】
このような構成により、所定のＩＣタグ２００を所持しているユーザが、椅子５１１に着席している等、リーダ装置１００ｂの近辺に位置している場合に、ＰＣ５２０の使用が許可される。具体的には、ディスプレイ５２１の表示が行われるとともに、入力装置５２２によるＰＣ５２０への入力操作が可能になる。なお、ＩＣタグ２００は設定された時間間隔で繰り返しリーダ装置１００ｂと通信を行うことで、ＰＣ５２０の使用時間が延長される。そして、ユーザが操作室５００を退室すると、所定時間後に前述の接続が遮断され、ＰＣ５２０の使用が禁止された状態になる。
【００９３】
以上に述べたように、ＩＣタグ２００とリーダ装置１００との通信は、ドア５０２の解錠のように１回で済む場合もあれば、ＰＣ５２０の使用許可のように繰り返し行われる場合もある。
【００９４】
本実施形態のＩＣタグ２００は、素早く質問信号４００を受信することで、素早くドア５０２の解錠を行うことができる。また、本実施形態のＩＣタグ２００は、リーダ装置１００ｂとの通信処理において、ユーザの姿勢変化等によってアンテナ２２１の向きが変わった場合に、質問信号４００を受信し得るアンテナ２２１を素早く選択することができる。
【００９５】
［変形例１］
上記実施形態において、短期受信処理４６０の長さが、それぞれＣＷ部４１０の送信期間Ｔｃの４分の１以下の長さとされていた。それに対して、本変形例では、上記と同様の無線タグシステムにおいて、短期受信処理４６０の長さを、送信期間Ｔｃの４分の１よりも長くされている。なお、本変形例は、前記実施形態と同様の構成を備えており、以下に異なる部分を中心に説明する。
【００９６】
図１０に、質問信号４００と、短期受信処理６６０とを模式的に示す。ここで、短期受信処理６６０の長さである短期受信期間Ｔｓの４倍はＣＷ部４１０の送信期間Ｔｃよりも長くなっている。
【００９７】
図１１に、短期受信処理６６０における受信強度の変化を模式的に示す。この図において、２回分の短期受信処理６６０を示しており、１回目の短期受信処理６６０における受信強度６６１と、２回目の短期受信処理６６０における受信強度６６２との間でアンテナの切換えが行われている。
【００９８】
本変形例において、受信強度は、受信強度検出部２２４３の出力の移動平均値を用いている。
移動平均を行う期間Ｔｖは、短期受信期間Ｔｓよりも短く設定されている。なお、移動平均値は、アンテナの切換え後に０にリセットされる。
【００９９】
図１１の例では、受信強度６６１は閾値未満であり、受信強度６６２はＴｐで示す時点で閾値と等しくなっている。よって、Ｔｐの時点で有効信号が捕捉されたと判断し、それ以後のアンテナの切換えを停止して固定受信が行われる。具体的には、移動平均を行う期間Ｔｖ内に設定数のサンプリングを行い、それらの平均値を受信強度とする。また、サンプリングを行う毎に移動平均値を算出し、閾値以上となった時点で、有効信号が捕捉されたと判断する（Ｓ２３の判定がＹＥＳとなる）。
【０１００】
このように、本変形例では、短期受信期間Ｔｓの途中であっても、有効信号を捕捉し得る。
ここで、期間Ｔｖの短期受信によって有効信号を捕捉できる場合について、ＣＷ部４１０の送信期間Ｔｃ、短期受信期間Ｔｓ、及び期間Ｔｖとの関係を次式に示す。
【０１０１】
２Ｔｓ＋２Ｔｖ≦Ｔｃ ・・・（１）
上式は、図１０（ａ）に示したように、一の短期受信期間Ｔｓ内に、２回の短期受信期間Ｔｓと、２回の期間Ｔｖとが収まっている。
【０１０２】
図１０（ｂ）は、短期受信処理６６０とＣＷ部４１０の送信期間との関係を模式的に示す図である。図１０（ｂ）では、ＣＷ部４１０の受信開始時点に選択されていたアンテナ２２１ｘからの短期受信処理６６０ａにおいて、受信期間が不足することによって有効信号を捕捉できなかったものとする。また、その後の短期受信処理６６０ｂ，ｃでは、アンテナ２２１の指向性により受信強度が閾値を超えないものとする。
【０１０３】
このような場合でも、上記式（１）が充足されていれば、ＣＷ部４１０の送信期間Ｔｃ内に、再度アンテナ２２１ｘが選択され、短期受信処理６６０ｄにおいて有効信号が捕捉される。つまり、式（１）を充足させることで、３つのアンテナ２２１ｘ，ｙ，ｚによって少なくとも１回ずつの短期受信を行うことができる。
【０１０４】
なお、短期受信処理６６０ｄは、受信強度が閾値以上となった符号６６５で示す時点で終了する。その後は、前述の認証処理において質問信号４００の受信（Ｓ３１）が行われる。
【０１０５】
見方を変えると、図１０（ｃ）に示すようになる。短期受信処理６６０の期間Ｔｖの４倍が送信期間Ｔｃ未満であれば、上式（１）を満たす範囲で短期受信処理６６０の長さを増やすことができる。つまり、図１０（ａ）に示す態様は、原理的に図５（ａ）に示す態様と同様である。
【０１０６】
なお、期間Ｔｖは、質問信号４００の電波強度、リーダ装置１００との位置関係（例えば、距離や方向）等の条件を考慮し、閾値以上の受信強度が得られ、正常に受信できる値を予め決定しておくことができる。
【０１０７】
［変形例２］
前記実施形態では、ＣＷ部４１０の送信期間Ｔｃにおいて質問信号４００を受信し得るアンテナ２２１を選択していたが、質問信号４００の送信期間においてアンテナ２２１を選択してもよい。この場合、質問信号４００ｂの受信が行われる。なお、本変形例は、前記実施形態と同様の構成を備えており、以下に異なる部分を中心に説明する。
【０１０８】
図１２は、短期受信処理６６０の長さである短期受信期間Ｔｕを、質問信号４００の送信期間（Ｔｃ＋Ｔｄ）の４分の１以下にした例を模式的に示している。
本変形例において、質問信号４００の変調方式をＰＳＫ（位相変調），ＦＳＫ（周波数変調）方式とすることができる。その場合、ＣＷ部４１０と、データ部４２０とにおける受信強度の違いが少なくなる。
【０１０９】
［その他］
前記実施形態および変形例では、切換え受信処理において有効信号が捕捉された時点で、アンテナの切換えを停止していた。それに対して、有効信号が捕捉された後もアンテナの切換えを行い、３つのアンテナ２２１ｘ，ｙ，ｚの全てで短期受信処理を行うこともできる。これにより、アンテナ２２１ｘ，ｙ，ｚのうちの受信強度が最も強いものを選択することが可能になる。この態様は、前記実施形態等と同様の構成を備えており、以下に異なる部分を中心に説明する。
【０１１０】
図１３に、短期受信処理８６０と、ＣＷ部４１０の送信期間Ｔｃとの関係を模式的に示す。図１３の例では、短期受信処理８６０ａ，ｂ，ｃでは有効信号を捕捉できず、短期受信処理８６０ｄにおいて有効信号が捕捉されたものとする。その後、短期受信処理８６０ｅ，ｆを行い、比較処理８７０において短期受信処理８６０ｄ，ｅ，ｆのうちで受信強度が最も強いときに選択されていたアンテナ２２１が選択される。よって、受信強度が最も高くなるアンテナ２２１を選択した状態で、固定受信処理８５１を行うことができる。
【０１１１】
この場合、短期受信期間Ｔｍと、ＣＷ部４１０の送信期間Ｔｃとの関係は、次式によって示される。
６Ｔｍ＋Ｔｙ≦Ｔｃ ・・・（２）
上記Ｔｙは、比較処理８７０に要する時間である。なお、Ｔｙは、短期受信期間Ｔｍに比して非常に短い。
【０１１２】
ここで、短期受信処理８６０ｄの後に、短期受信処理８６０ｅ，ｆを行うのは、短期受信処理８６０ｂ，ｃを行っている際に、既にＣＷ部４１０が送信されていることを知ることができないためである。
【０１１３】
上記態様においても、前記変形例２と同様に、式（２）のＴｃを、質問信号４００の送信期間Ｔｅ（Ｔｃ＋Ｔｄ）に代えてもよい。
［補足］
（ａ）前記実施形態および変形例の説明は本発明の例示にすぎず、本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができる。
【０１１４】
（ｂ）前記実施形態等において、３つのＬＦアンテナ２２１ｘ，ｙ，ｚは、互いに受信効率が最大となる方向の角度差が９０度にされていたが、７０度以上、あるいは８０度以上にすることもできる。この場合も、概ね全方向における受信効率を平均化することができる。
【０１１５】
３つのＬＦアンテナ２２１ｘ，ｙ，ｚは、コイルの径が互いに同じものであったが、コイルの径が互いに異なるものでもよい。
ＬＦアンテナ２２１は、ダイポールアンテナ等、ループアンテナ以外のものを用いてもよい。
【０１１６】
（ｃ）前記実施形態等のＳ２２において、短期受信期間Ｔａにおける受信強度の平均値が取得されていた。これに対して、平均値をとらずに、受信強度が閾値以上になる回数が１回以上（例えば、２回）になった時点で、Ｓ２４の判定処理がＹＥＳとなるようにしてもよい。これにより、素早く判断がなされる。一方、受信強度の平均値を用いる場合、ノイズなどの影響を受けにくくなり、判定の精度が向上する。
【０１１７】
（ｄ）Ｓ２２の設定時間Ｃ（信号探知期間）は、例えば、２つの質問信号４００が送信される期間（２Ｔｃ＋２Ｔｄ）と、２回の休止期間（２Ｔｗ）と、１つのＣＷ部４１０が送信される期間（Ｔｃ）と、を合わせた期間（３Ｔｃ＋２Ｔｄ＋２Ｔｗ）以上にしてもよい。これにより、ＩＣタグ２００の電力消費の増大を抑制しつつ、一回の切換え受信処理において、より確実に質問信号４００を捕捉することができる。
【０１１８】
（ｅ）前記実施形態等のＳ１６の休止処理の期間は一定であった。これに対して、Ｓ１２の切換え受信処理の結果や、Ｓ１４の認証処理の結果に応じて、休止処理の期間を変えてもよい。
【０１１９】
例えば、有効信号が捕捉されなかった場合（S13の判定がNO）の休止期間を長くし、通信が正常に行われた場合（S15の判定がYES）の休止期間を短くする、又は、その逆にすることができる。さらに、認証を行ったリーダ装置１００の種類（ドアの解錠用、機器操作の許可用等）によって、休止期間を変えることもできる。
【０１２０】
（ｆ）前記実施形態等において、リーダ装置１００との１回の通信において、ＩＣタグ２００は応答信号４４０を１回だけ送信していた。これに対して、１回の通信において、ＩＣタグ２００とリーダ装置１００との間で、複数回の信号の授受を行ってもよい。この場合でも、１回の通信において、一のアンテナを選択した状態を保つことができる。
【０１２１】
（ｇ）前記実施形態等において、質問信号４００ａ，ｂの送信期間Ｔｅは同じ長さにされていたが、異なる長さであってもよい。この場合、設定時間Ｃ（信号探知期間）や所定時間Ｄを、質問信号４００ａ，ｂのうち長い方の送信期間に基づいて定めることができる。一方、変形例２の場合は、短期受信期間Ｔｕを、質問信号４００ａ，ｂのうち短い方の送信期間に基づいて定めることができる。
【０１２２】
（ｈ）前記実施形態等において、質問信号４００の変調方式は振幅変調に限られず、位相変調、周波数変調等の方式を用いることができる。
（ｊ）前記実施形態等において、受信強度検出部２２４３は増幅回路２２４１から出力される整流信号を用いて受信強度を検出していたが、これに限られない。例えば、受信強度検出部を、増幅前の受信信号を整流する整流回路と、整流された信号（電流）を電圧に変換する変換部とを含むものとしてもよい。
【０１２３】
（ｋ）図２の例では、ＩＤテーブル１３１に２つのタグＩＤが記憶されているが、多数のタグＩＤをＩＤテーブル１３１に記憶することもできる。また、リーダＩＤとタグＩＤとを別個のテーブルで管理してもよい。ＩＤテーブル２３１も同様である。
【０１２４】
（ｍ）前記実施形態等において、切換え受信処理（図６のＳ１２）は、設定時間Ｃ経過しても有効信号が捕捉されなかった場合、休止処理（Ｓ１６）が行われていた。それに対して、有効信号が捕捉されなくとも、連続的に切換え受信処理を実行することとしてもよい。前記実施形態等において、質問信号４００には、低い周波数の電波（ＬＦ帯）が用いられており、受信回路２２４の消費電力は少ないからである。
【０１２５】
なお、切換え受信処理を休止させない態様では、図７において、Ｓ２５，Ｓ２７の処理を省略し、Ｓ２３の判定がＮＯとなった場合に、Ｓ２６を実行することができる。また、図６のＳ１３の処理を省略することができる。
【０１２６】
（ｎ）前記実施形態等において、切換え受信処理（図６のＳ１２）で受信強度の検出が行われていた。このとき、復調回路２２４２（図３）を作動させなくともよい。切換え受信処理時に復調回路２２４２を停止状態にすることで、消費電力を低減し得る。
【０１２７】
この場合、ＬＦ受信回路２２４は、制御部２５０からの指令によって、増幅回路２２４１および受信強度検出部２２４３とは別個に、復調回路２２４２の作動と停止を切換えることができるものとすることができる。
【０１２８】
また、上記の場合、Ｓ１６の休止処理で制御部２５０によってＬＦ受信回路２２４を作動状態にする指令を行うことに代えて、Ｓ２１（図７）の前または後に、復調回路２２４２を停止状態にしたまま、増幅回路２２４１と受信強度検出部２２４３とを作動状態にさせる指令を送ることができる。
【０１２９】
さらに、切換え受信処理において復調回路２２４２が停止状態にされている場合、Ｓ３１の質問信号受信処理（図８）において、あるいはその前に、制御部２５０からＬＦ受信回路２２４に、復調回路２２４２を作動状態にさせる指令を送ることができる。
【０１３０】
（ｐ）前記実施形態等において、ＩＣタグ２００のＩＤテーブル２３１は、自装置のタグＩＤと、リーダ装置１００のリーダＩＤとを含んでいたが、リーダＩＤを含まないものとしてもよい。すなわち、ＩＣタグ２００の記憶部２３０にリーダＩＤが記憶されていなくともよい。
【０１３１】
この場合、ＩＣタグ２００が送信する応答信号４４０を、自装置のタグＩＤを含み、リーダＩＤを含まないものとすることができる。
（ｑ）前記実施形態等において、リーダ装置１００の記憶部１３０にタグＩＤを含むＩＤテーブル１３１が記憶されるとともに、リーダ装置１００は外部装置１７０への指令を行っていた。それに対して、無線タグシステムに、タグＩＤを管理するサーバと、外部装置１７０（電気錠５３０、接続切換え装置５４０等）への指令を行うゲートユニットとを設けてもよい。なお、ゲートユニットは、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）を介してリーダ装置に接続することができる。また、サーバとゲートユニットとを、例えば、ＬＡＮを介して接続することができる。
【０１３２】
ゲートユニットは、リーダ装置からタグＩＤが送られてくると、自装置が保持するＩＤテーブルに含まれるタグＩＤのいずれかと一致するか否かを判断し、一致する場合に外部装置１７０に信号線を介して指令（例えば、電気錠の解錠指令）を送るものとすることができる。また、リーダ装置から送られてきたタグＩＤと、自装置が保持するタグＩＤのいずれかが一致した場合に、リーダ装置に当該タグＩＤは応答対象である旨の信号を送るものとすることができる。さらに、一のゲートユニットを、複数のリーダ装置とＬＡＮを介して接続し、複数の外部装置１７０と信号線（あるいはＬＡＮ等の通信手段）を介して接続してもよい。
【０１３３】
サーバは、複数のタグＩＤを含むＩＤテーブルを記憶し、管理者によってＩＤテーブルが更新された場合に、更新後のＩＤテーブルをゲートユニットに送信し、ゲートユニットが保持するタグＩＤを更新することができる。
【０１３４】
（ｒ）以下に、本実施形態に係る各種の携帯情報端末における構成及び効果について説明する。
（１）本実施形態に係るアクティブタグ装置は、複数のアンテナと、それらの１つを選択するセレクタと、選択されたアンテナによって信号を受信する受信部と、前記セレクタを制御し、アンテナを切換える処理を行い、前記受信部によって最初に有効信号が捕捉された時点でアンテナの切換えを停止する制御部とを備えていることを特徴とする。
【０１３５】
本項のアクティブタグ装置は、アンテナを切換える処理を開始した後、最初に有効信号を捕捉した時点で切換えを停止することで、複数のアンテナのうち、受信に用いるアンテナを迅速に選択し得る。
【０１３６】
アクティブタグ装置が受信する信号は、リーダ装置が送信する質問信号とすることができる。リーダ装置は、アクティブタグ装置と無線通信することで、アクティブタグ装置の識別情報、コマンド等を取得するものである。リーダ装置は、識別情報等の取得により、例えば、ドアの電気錠に解錠指令を送信する等の所定の動作を行う。
【０１３７】
複数のアンテナは、例えば、指向性や偏波特性が異なる等、互いに異なる受信特性を発揮するように設けることができる。複数のアンテナの指向性を異ならせる場合、複数のアンテナを、受信効率が最大となる方向を互いに異ならせて設置することができる。
【０１３８】
（２）本実施形態に係るアクティブタグ装置を、前記受信部は、前記信号の受信強度を検出する受信強度検出部を備え、前記制御部は、前記信号の送信期間内に、前記受信部が各アンテナによって少なくとも１回ずつ受信を行うようにアンテナを切換え、かつ、前記受信強度検出部によって検出された受信信号の強度が閾値以上になったことをもって前記有効信号が捕捉されたと判断し、アンテナの切換えを停止する制御を行う、こととしてもよい。
【０１３９】
アクティブタグ装置が受信する信号は、通常、リーダ装置によって間欠的に送信される。つまり、一の信号が送信されている送信期間と、信号が送信されていない休止期間とが交互に繰り返される。この場合、一の送信期間内に、各アンテナによって１回ずつ受信を行うことで、素早く有効信号を捕捉し得る。
【０１４０】
（３）本実施形態に係るアクティブタグ装置を、前記信号は、送信データを含むデータ部と、前記データ部の前に送信される前置部とを含み、前記制御部は、前記前置部が送信される期間と同じ長さの期間内に、前記受信部が各アンテナから少なくとも１回ずつ受信を行うようにアンテナを切換える制御を行う、こととしてもよい。
【０１４１】
本項のアクティブタグ装置は、前置部を受信する期間内に、受信に用いるアンテナを選択することができる。その結果、前置部の後に送信されるデータ部を最初から受信することができる。この場合、信号の送信期間内にアンテナを選択し、次の信号を受信する場合と比較して、より早いタイミングで信号を受信できる。
【０１４２】
本項のアクティブタグ装置は、前置部において、各アンテナで１回ずつの受信を行うため、データ部の受信強度に左右されないという利点がある。よって、振幅変調（ＡＳＫ）方式に好適である。
【０１４３】
前置部は、ある程度の受信強度が得られる電波とすることができ、例えば、無変調の搬送波、ビット列（１と０とが交互に並べられる等、所定の順序に並べられたもの）等とすることができる。なお、振幅変調（ＡＳＫ）が用いられている場合、無変調の搬送波は、ビット列に比して受信強度を大きくできる点で有利である。なお、実施形態におけるＣＷ（Continuous Wave）部は、無変調の搬送波からなる前置部の具体例である。
【０１４４】
（４）本実施形態に係るアクティブタグ装置を、前記制御部は、前記アンテナを切換える処理において、前記複数のアンテナを巡回的に選択する処理を行い、かつ、一のアンテナを選択している期間の長さが、前記前置部が送信される期間を前記複数のアンテナの個数に１を加算した数で除した期間以下である、こととしてもよい。
【０１４５】
前置部において、各アンテナで１回ずつの受信を行うためには、一のアンテナを選択している期間の長さを、信号の送信期間をアンテナの数に１を加算した数で除した期間以下にすることが簡明である。
【０１４６】
なお、一のアンテナを選択している期間の長さを、信号の送信期間をアンテナの数で除した期間にした場合、確実に各アンテナで１回ずつの受信を行うことができない。それは、アンテナを切換えるタイミングと前置部が送信されるタイミングとが一致しているとは限らないからである。
【０１４７】
（５）本実施形態に係るアクティブタグ装置を、前記信号は、当該アクティブタグ装置と通信を行うリーダ装置によって送信されており、リーダ装置に対して応答信号を送信する送信部を備え、前記制御部は、有効信号が捕捉されて前記受信部によって信号が受信された後、前記送信部を制御することにより、前記送信部によって応答信号を送信し、かつ、前記セレクタを制御することにより、前記送信部によって応答信号を送信した後、前記質問信号を受信したアンテナを選択した状態で、前記応答信号を受信したリーダ装置によって送信される通信完了信号を前記受信部によって受信し、かつ、前記通信完了信号が受信された後、前記アンテナを切換える処理を再開させる制御を行う、こととしてもよい。
【０１４８】
本項のアクティブタグ装置は、リーダ装置との１回の通信において、最後に通信完了信号を受信する。上記１回の通信は、短時間（例えば０．５秒前後）で行われるため、アンテナの選択を切換えずに行うことができる。しかし、１回の通信が終了した後は、同じアンテナで有効信号が捕捉されるとは限らないため、アンテナを切換える処理が再開させられる。
【０１４９】
（６）本実施形態に係るアクティブタグ装置を、前記複数のアンテナは、互いに異なる方向で受信効率が最大となる向きに設置されている、こととしてもよい。
本項のアクティブタグ装置では、複数のアンテナを互いに異なる向きに設置することで、信号を検知し易くなる。よって、リーダ装置との位置関係の変化に適応し易くなる。
【０１５０】
（７）本実施形態に係る無線タグシステムは、質問信号を送信するリーダ装置と、質問信号を受信するアクティブタグ装置とを含む無線タグシステムであって、前記アクティブタグ装置は、複数のアンテナと、それらの１つを選択するセレクタと、選択されたアンテナによって信号を受信する受信部と、前記セレクタを制御し、アンテナを切換える処理を行い、前記受信部によって最初に有効信号が捕捉された時点でアンテナの切換えを停止する制御部とを備えていることを特徴とする。
【０１５１】
本実施形態に係る無線タグシステムでは、アクティブタグ装置が備えている複数のアンテナのうち、受信に用いるアンテナを迅速に選択し得る。
【符号の説明】
【０１５２】
１００ａ，ｂ リーダ装置
２００ ＩＣタグ
２２１ｘ，ｙ，ｚ ＬＦアンテナ
２２２ セレクタ
２２４ ＬＦ受信回路
２５０ 制御部
４００ａ，ｂ 質問信号
４１０ ＣＷ部
４２０ データ部
４４０ 応答信号
４５０ 切換え受信処理
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナを備えたアクティブタグ装置等に関し、特に、受信に用いるアンテナを選択する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線タグシステムは、例えば、セキュリティ管理された部屋へのユーザの入室を管理するために用いられる。その無線タグシステムは、質問信号を送信するリーダ装置と、質問信号を受信して応答信号を送信するアクティブタグ装置とを備えている。そして、リーダ装置とアクティブタグ装置との間で上述の信号の送受信を行うことによって認証が行われ、例えば、セキュリティ管理されたドアに設けられた電気錠の解錠などが行われる。
【０００３】
アクティブタグ装置には、特許文献１、２に記載されているように、互いに異なる向きに配置された複数の指向性アンテナを備えているものがある。特許文献１に記載のアクティブタグ装置では、複数のアンテナの指向性の違いを利用して、入室時か退室時かを判別可能にしている。特許文献２に記載のアクティブタグ装置は、複数のアンテナのうち、受信強度が最も大きいアンテナを選択して受信を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−００９４７４号公報
【特許文献２】特開２００５−３１６７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２に記載のアクティブタグ装置には、複数のアンテナの受信強度を比較するため、アンテナの選択に時間がかかるという問題がある。
上記の課題に鑑み、本発明は、複数のアンテナのうち、受信に用いるアンテナを迅速に選択し得るアクティブタグ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明に係るアクティブタグ装置は、複数のアンテナと、それらの１つを選択するセレクタと、選択されたアンテナによって信号を受信する受信部と、前記セレクタを制御し、アンテナを切換える処理を行い、前記受信部によって最初に有効信号が捕捉された時点でアンテナの切換えを停止する制御部とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
さらに、前記受信部は、前記信号の受信強度を検出する受信強度検出部を備え、前記制御部は、前記信号の送信期間内に、前記受信部が各アンテナによって少なくとも１回ずつ受信を行うようにアンテナを切換え、かつ、前記受信強度検出部によって検出された受信信号の強度が閾値以上になったことをもって前記有効信号が捕捉されたと判断し、アンテナの切換えを停止する制御を行う、こととしてもよい。
【０００８】
さらに、前記信号は、送信データを含むデータ部と、前記データ部の前に送信される前置部とを含み、前記制御部は、前記前置部が送信される期間と同じ長さの期間内に、前記受信部が各アンテナから少なくとも１回ずつ受信を行うようにアンテナを切換える制御を行う、こととしてもよい。
【０００９】
さらに、前記制御部は、前記アンテナを切換える処理において、前記複数のアンテナを巡回的に選択する処理を行い、かつ、一のアンテナを選択している期間の長さが、前記前置部が送信される期間を前記複数のアンテナの個数に１を加算した数で除した期間以下である、こととしてもよい。
【００１０】
さらに、前記信号は、当該アクティブタグ装置と通信を行うリーダ装置によって送信されており、リーダ装置に対して応答信号を送信する送信部を備え、前記制御部は、有効信号が捕捉されて前記受信部によって信号が受信された後、前記送信部を制御することにより、前記送信部によって応答信号を送信し、かつ、前記セレクタを制御することにより、前記送信部によって応答信号を送信した後、前記質問信号を受信したアンテナを選択した状態で、前記応答信号を受信したリーダ装置によって送信される通信完了信号を前記受信部によって受信し、かつ、前記通信完了信号が受信された後、前記アンテナを切換える処理を再開させる制御を行う、こととしてもよい。
【００１１】
さらに、前記複数のアンテナは、互いに異なる方向で受信効率が最大となる向きに設置されている、こととしてもよい。
本発明に係る無線タグシステムは、質問信号を送信するリーダ装置と、質問信号を受信するアクティブタグ装置とを含む無線タグシステムであって、前記アクティブタグ装置は、複数のアンテナと、それらの１つを選択するセレクタと、選択されたアンテナによって信号を受信する受信部と、前記セレクタを制御し、アンテナを切換える処理を行い、前記受信部によって最初に有効信号が捕捉された時点でアンテナの切換えを停止する制御部とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るアクティブタグ装置は、複数のアンテナのうち、受信に用いるアンテナを迅速に選択し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る無線タグシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】リーダ装置１００の記憶部１３０に格納されたＩＤテーブル１３１と、ＩＣタグ２００の記憶部２３０に格納されたＩＤテーブル２３１とを示す図である。
【図３】ＩＣタグ２００のＬＦ受信回路２２４の構成を示すブロック図である。
【図４】質問信号４００および応答信号４４０等を模式的に示す図である。
【図５】切換え受信処理における短期受信処理４６０ｘ、ｙ、ｚを模式的に示す図である。
【図６】ＩＣタグ２００によって行われるタグ制御処理を示すフローチャートである。
【図７】タグ制御処理における切換え受信処理を示すフローチャートである。
【図８】タグ制御処理における認証処理を示すフローチャートである。
【図９】無線タグシステムが用いられる情報端末操作室５００を模式的に示す平面図である。
【図１０】変形例１における短期受信処理６６０を模式的に示す図である。
【図１１】変形例１における受信強度の変化を模式的に示す図である。
【図１２】変形例２における短期受信処理７６０を模式的に示す図である。
【図１３】その他の例における短期受信処理８６０を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態および変形例について、図面を参照しながら説明する。
［実施形態］
＜＜１．無線タグシステムの構成＞＞
図１は、実施形態に係るＩＣタグ２００（アクティブタグ装置）およびリーダ装置１００を備えた無線タグシステムの構成を模式的に示すブロック図である。
【００１５】
＜１．１＞ リーダ装置
リーダ装置１００は、送信系ブロック１１０、受信系ブロック１２０、記憶部１３０、インタフェース１４０、およびそれらと接続された制御部１５０とを備えている。
【００１６】
送信系ブロック１１０は、送信用のＬＦ（Low Frequency）アンテナ１１１と、ＬＦ送信回路１１２とを備えている。ＬＦ送信回路１１２は、制御部１５０から送られた送信データを変調（例えば、振幅変調（ＡＳＫ））および増幅し、ＬＦアンテナ１１１に出力する。ＬＦアンテナ１１１は、増幅された送信信号をＬＦ帯の電波（例えば、１３０ｋＨｚ）に変換して放射する。
【００１７】
受信系ブロック１２０には、受信用のＵＨＦ（Ultra High Frequency）アンテナ１２１と、ＵＨＦ受信回路１２２とが設けられている。ＵＨＦアンテナ１２１は、ＵＨＦ帯の電波を高周波の電気信号（以後、受信信号）に変換し、ＵＨＦ受信回路１２２に出力する。ＵＨＦ受信回路１２２は、受信信号を増幅および復調し、制御部１５０に送る。
【００１８】
記憶部１３０は、フラッシュメモリ等の不揮発メモリを備えている。図２（ａ）に示すように、記憶部１３０には、識別情報を格納するＩＤテーブル１３１が記憶されている。ＩＤテーブル１３１には、リーダ装置１００（自装置）の識別情報であるリーダＩＤ、および、通信対象となるＩＣタグ２００の識別情報であるタグＩＤが含まれている。
【００１９】
インタフェース１４０は、外部装置１７０（後述する施錠装置、電源スイッチ切換え装置等）と接続される。
制御部１５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ（ＲＯＭ（Read-Only Memory），ＲＡＭ（Random-Access Memory）等）、バス等からなるコンピュータを備えている。その制御部１５０は、ＬＦ送信回路１１２、ＵＨＦ受信回路１２２等を制御してＩＣタグと通信を行い、通信結果に基づいて、例えば、外部装置１７０を制御する（後述する電気錠の解錠、情報端末の操作許可等）。
【００２０】
＜１．２＞ ＩＣタグ
ＩＣタグ２００は、電池を備えたアクティブタグとして構成されている。ＩＣタグ２００は、送信系ブロック２１０、受信系ブロック２２０、記憶部２３０、電源部２４０、およびそれらと接続された制御部２５０とを備えている。
【００２１】
送信系ブロック２１０には、送信用のＵＨＦアンテナ２１１と、ＵＨＦ送信回路２１２とが設けられている。ＵＨＦ送信回路２１２は、制御部２５０から送られた送信データを変調および増幅し、ＵＨＦアンテナ２１１に出力し、電波を放射させる。
【００２２】
受信系ブロック２２０は、受信用の３つのＬＦアンテナ２２１ｘ，ｙ，ｚと、アンテナを選択するセレクタ２２２と、ＬＦ受信回路２２４（「受信部」の具体例である）とを備えている。ＬＦアンテナ２２１は、ＬＦ帯の電波を受信信号に変換し、ＬＦ受信回路２２４に出力する。ＬＦ受信回路２２４は、受信信号を増幅および復調し、制御部２５０に送る。
【００２３】
ここで、３つのＬＦアンテナ２２１は、それぞれコイルによって構成されており、コイルの中心線が互いに異なる方向に向けて配置されている。すなわち、３つのＬＦアンテナ２２１は指向性を有し、互いに異なる方向で受信効率（あるいは放射効率、利得等）が最大となる向きに配置されている。具体的には、図１の左右方向をＸ軸方向、上下方向をＹ軸方向、紙面を裏側から表側に貫く方向をＺ軸方向とすると、３つのＬＦアンテナ２２１ｘ，ｙ，ｚのコイルの中心線は、それぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に平行にされている。これにより、全方向における受信効率を平均化することができる。
【００２４】
記憶部２３０は、フラッシュメモリ等の不揮発メモリを備えている。図２（ｂ）に示すように、記憶部２３０には、識別情報を格納するＩＤテーブル２３１が記憶されている。ＩＤテーブル２３１には、ＩＣタグ２００（自装置）の識別情報であるタグＩＤ、および、通信対象となるリーダ装置１００の識別情報であるリーダＩＤが含まれている。
【００２５】
電源部２４０は、電池を備えており、給電路を介して、送信系ブロック２１０、受信系ブロック２２０、制御部２５０等に給電する。
制御部２５０は、ＣＰＵ，メモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）、バス等からなるコンピュータを備えている。その制御部２５０は、制御プログラムを実行することにより、送信系ブロック２１０、受信系ブロック２２０、及び電源部２４０を制御してリーダ装置１００と通信を行う。
【００２６】
図３は、ＬＦ受信回路２２４の構成を模式的に示すブロック図である。
ＬＦ受信回路２２４は、受信信号を増幅する増幅回路２２４１、増幅後の受信信号を復調する復調回路２２４２、および受信信号の強度を検出する受信強度検出部２２４３を備えている。
【００２７】
増幅回路２２４１は、受信信号を多段増幅する複数の差動増幅回路を有している。復調回路２２４２は、増幅回路２２４１の出力信号を、例えば、振幅変調された信号を復調し、デジタル信号を出力する。受信強度検出部２２４３は、増幅回路２２４１から出力される整流信号を電圧信号に変換し、受信強度信号として出力する。なお、受信強度信号は、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）と称することができ、受信強度検出部２２４３をＲＳＳＩ回路と称することができる。
【００２８】
＜１．３＞ 質問信号、応答信号
図４（ａ），（ｂ）に、リーダ装置１００が送信する質問信号４００と、ＩＣタグ２００が送信する応答信号（Res）４４０とを模式的に示す。この図において、左から右へ向かって時間が経過している。また、図４（ａ）と（ｂ）とでは、時間経過が一致しており、左右方向の位置が同じ場合、互いに同じ時刻になる。なお、図４（ａ）では、繰り返し送信される複数の質問信号４００のうち、２つの質問信号４００ａ，ｂを示している。
【００２９】
質問信号４００は、ＣＷ（Continuous Wave）部４１０と、データ部４２０とからなる。ＣＷ部４１０では、ＬＦ帯（例えば、１３０ｋＨｚ）の無変調の搬送波のみが一定の振幅で送信される。このＣＷ部４１０の送信により、ＩＣタグ２００は質問信号４００の存在を検知することができ、データ部４２０の受信に備えることができる。
【００３０】
データ部４２０では、送信データに基づいて変調された搬送波が送信される。データ部４２０には、同期信号部４２１（図では「sync」）、コマンド部４２２、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）部４２３が含まれている。同期信号部４２１は、受信側でデータ開始位置を認識するための固有識別情報を示す信号である。ＩＣタグ２００は、上記同期信号部４２１を受信しないと、フレーム同期を行うことができず、コマンド部４２２及びＣＲＣ部４２３の信号を正常に読み取れなくなる。
【００３１】
コマンド部４２２は、ＩＣタグ２００に送信する実体的な情報を含む部分であり、例えば、コマンド部４２２には、リーダＩＤ（自装置ＩＤ）が含まれる。また、特定のＩＣタグ２００に対してＡｃｋ（Acknowledgement）信号を送信する場合、コマンド部４２２に特定のＩＣタグ２００のタグＩＤが挿入される。Ａｃｋ信号とは、ＩＣタグ２００が送信した信号を正常に受信できたことを示すものであり、通信完了信号として用いられる。ＣＲＣ部４２３は、データの誤り検出のため、巡回冗長検査の結果が設定されている部分である。
【００３２】
ここで、ＣＷ部４１０の送信時間はＴｃ（例えば、６ｍｓｅｃ）、データ部４２０送信時間はＴｄ（例えば、８０ｍｓｅｃ）である。質問信号４００は、所定の時間間隔で送信されており、２つの質問信号４００の間には、休止期間Ｔｗ（例えば、１００ｍｓｅｃ）が設けられている。このように、質問信号４００は、休止期間Ｔｗを挟んで間欠的に繰り返し送信される。
【００３３】
図４（ｂ）に示す応答信号４４０は、図示を省略するが、プリアンブル部と、データ部（質問信号４００と同様）とを有している。プリアンブル部には、リーダ装置１００がビット同期を行うための信号が含まれている。このビット同期用の信号は、例えば、１０１０１０・・・というように、所定の信号列が繰り返し並べられている。データ部は、同期信号部、コマンド部、及びＣＲＣ部（図示省略）を有している。その応答信号４４０のコマンド部には、質問信号４００を送信したリーダ装置１００のリーダＩＤと、応答信号４４０を送信したＩＣタグ２００のタグＩＤが含まれている。なお、応答信号４４０は、ＵＨＦ帯の搬送波を用いて送信される。
【００３４】
＜＜２．動作＞＞
＜２．１＞ 概要
まず、ＩＣタグ２００の動作の概要を説明する。
【００３５】
図４（ｂ）には、ＩＣタグ２００の受信状態の変化の例が模式的に示されている。
（ｉ）質問信号４００の有無が不明である場合、複数のＬＦアンテナ（以後、アンテナ）２２１ｘ、ｙ、ｚからの一のアンテナの選択をセレクタ２２２によって切り換えて、順に受信強度を検出する切換え受信処理４５０が行われる。
【００３６】
（ｉｉ）次に、いずれかの一のアンテナ２２１によって質問信号４００を受信することで、受信強度が閾値を超えると、アンテナの切換えが停止され、アンテナの選択を固定して受信する固定受信処理４５１が行われる。
【００３７】
（ｉｉｉ）一の質問信号４００ａを受信した後、次の質問信号４００ｂが送信されるまでの間、ＬＦ受信回路（以後、受信回路）２２４が停止させられ（受信回路停止状態４５２）、電力消費が低減される。
【００３８】
（ｉｖ）質問信号４００ａと質問信号４００ｂとの間の期間には質問信号４００の送信が休止される休止期間Ｔｗが設けられている。その休止期間Ｔｗの長さは記憶部２３０に記憶されており、休止期間Ｔｗ後に受信回路２２４が起動され、固定受信処理４５３によって質問信号４００ｂが受信される。なお、アンテナ２２１は、質問信号４００ａを受信したものが選択されている。ここで、質問信号４００ｂには、応答信号４４０を正常に受け付けたことを示すＡｃｋ信号（タグＩＤ等）が含まれている。
【００３９】
＜２．２＞ アンテナの切換え間隔について
図５（ａ）に、アンテナの切換え間隔と、質問信号４００の長さとの関係を模式的に示す。なお、切換え受信処理４５０において、選択されたアンテナ２２１によって短期的に受信を行う短期受信処理４６０が行われる。図において、アンテナ２２１ｘ，ｙ，ｚが選択された状態で行われる短期受信処理４６０を、それぞれ記号Ｘ，Ｙ，Ｚで示した。
【００４０】
ここで、各短期受信処理４６０が行われる期間である短期受信期間Ｔａは、ＣＷ部４１０が送信される期間Ｔｃの４分の１以下の長さにされている。これにより、図５（ｂ）に示すように、アンテナ２２１の切換えタイミングと、ＣＷ部４１０を受信するタイミングとがずれていても、残りの期間内で確実に３回分の短期受信を行うことができる。つまり、ＣＷ部４１０が送信される期間内に、各アンテナ２２１につき、少なくとも１回ずつ受信を行うことができる。なお、短期受信処理４６０を行いやすくするため、短期受信期間Ｔａを、期間Ｔｃの２０分の１以上の長さにすることができる。
【００４１】
図５（ｂ）では、右端の短期受信処理４６０ｄで最初に有効信号が捕捉され、その後に固定受信処理４５１が行われる例を示している。なお、固定受信処理４５１では、有効信号が捕捉された時点のアンテナ２２１ｘが引き続き選択されている。以下、具体的に説明する。
【００４２】
中央の短期受信処理４６０ａでは、その処理期間が半ば終了した時点でＣＷ部４１０が到達している。この場合、上記短期受信処理４６０ａでは、受信強度を検出できず、有効信号を捕捉できないものとする。その後、短期受信処理４６０ｂ，ｃでは受信強度が閾値以上にならず、右端の短期受信処理４６０ｄで受信強度が閾値以上になり、その後に固定受信処理４５１が行われる例を示している。なお、短期受信処理４６０ｂ，ｃで受信強度が閾値以上になった場合には、その時点から固定受信処理４５１が行われる。
【００４３】
このように、連続する３回分の短期受信処理４６０のいずれかで有効信号が捕捉されると、その時点からアンテナ２２１の選択を固定してデータ部４２０の先頭から受信を行うことができる。なお、図５（ｂ）では、有効信号が捕捉された時点の短期受信処理４６０ｄと固定受信処理４５１とを区画する線が描かれているが、短期受信処理４６０ｄと固定受信処理４５１との間で受信信号が途切れるわけではない。すなわち、短期受信処理４６０ｄで有効信号が捕捉された後は、連続的に、固定受信処理４５１で有効信号が捕捉された時点のアンテナ２２１によって受信が行われる。
【００４４】
前述のように、データ部４２０の先頭には同期信号部４２１が送信されており、この同期信号部４２１を受信することで、コマンド部４２２等の読み取りが可能である。なお、有効信号が捕捉された直後の同期信号部４２１を受信できなかった場合は、次の質問信号４００の送信を待つこととなる。
【００４５】
ところで、前述のように、各短期受信処理４６０の期間の長さＴａは、ＣＷ部４１０が送信される期間内に、各アンテナ２２１につき、少なくとも１回ずつ受信を行うことができる長さとされている。これにより、上述のように、ＣＷ部４１０の送信期間に有効信号を捕捉したアンテナ２２１を選択し、ＣＷ部４１０の直後に送信されるデータ部４２０を受信することができる。この場合は、質問信号４００ａの送信期間にアンテナ２２１を選択し、２つ目の質問信号４００ｂを受信する場合と比較して、より早いタイミングで質問信号４００を受信できる。また、本実施形態のように、質問信号４００が振幅変調されている場合、搬送波が変調されたデータ部４２０の受信強度に比べて、無変調の搬送波によって構成されるＣＷ部４１０の受信強度は強いため、検出し易いこともある。
【００４６】
＜２．３＞ タグシステムの動作の詳細説明
図６〜図８に、ＩＣタグ２００が行う処理をフローチャートに示す。なお、ＩＣタグ２００は、制御部２５０によって、記憶部２３０に記憶された制御プログラムを実行することにより、送信系ブロック２１０、受信系ブロック２２０等の制御を行い、各処理を実施する。
【００４７】
＜２．３．１＞
図６は、メインのフローチャートである。
ステップＳ１１において、初期設定が行われる。この初期設定において、アンテナの初期選択の設定や、各種フラグの初期化等の処理が行われる。この初期設定は、電源投入後、あるいは電池が交換された場合等に実行される。
【００４８】
ステップＳ１２の切換え受信処理（図４（ｂ）における切換え受信処理４５０）では、図５で説明したように、有効信号が捕捉されるまで３つのアンテナ２２１ｘ，ｙ，ｚを順次切換えつつ前述の短期受信処理４６０を繰り返し実行する処理が行われる。なお、切換え受信処理の１回の実行時間が設定時間Ｃ（後述する）を超えた場合、切換え受信処理は終了する。このような場合は、近くにリーダ装置１００が存在しないものと判断できるからである。なお、詳細は後述する。
【００４９】
有効信号が捕捉されたか否かは、後述する「有効信号フラグ」に設定される（図７参照）。
Ｓ１３の判定により、有効信号フラグが参照され、切換え受信処理において有効信号が捕捉された場合、Ｓ１４の認証処理が実行される。一方、有効信号が捕捉されない場合は、認証処理は行われない。
【００５０】
Ｓ１４の認証処理は、リーダ装置１００と通信することで、認証を行う処理である。この認証処理は、具体的には、ＩＣタグ２００とリーダ装置１００の間で識別情報を交換し、リーダ装置１００に対して当該ＩＣタグ２００が応答対象であると認識させる処理である。この認証処理により、リーダ装置１００によって当該ＩＣタグ２００が応答対象であると認識された場合、所定の結果が得られる。所定の結果は、例えば、後述するように、リーダ装置１００の制御によってドア５０２の電気錠を解錠すること、ＰＣ５２０の操作を許可にすること等である。
【００５１】
Ｓ１５の判定において、上記認証処理において、受信が正常になされていたか否かが判定される。受信が正常になされていたか否かは、上記認証処理において、後述する「通信正常フラグ」に設定される（図８参照）。
【００５２】
受信が正常になされていると、ＩＣタグ２００がリーダ装置１００から完了信号（後述するＡｃｋ信号）を受信し、上記認証処理は終了する。その後、Ｓ１６の休止処理が実行され、ＩＣタグ２００は省電力状態となる。
【００５３】
一方、ＩＣタグ２００がリーダ装置１００からＡｃｋ信号（通信完了信号）を受信できなかった場合は、受信が正常になされていないと判断され、再度Ｓ１１に戻り、切換え受信処理が実行される。
【００５４】
ここで、受信が正常になされないのは、例えば、稀ではあるが、ＩＣタグ２００の向きや位置の変化により、認証処理の途中で受信強度が低下して受信不良となるといった場合である。このような場合、例えば、ＩＣタグ２００が、一旦、有効信号を捕捉した後、リーダ装置１００との通信を開始したものの、最終的にリーダ装置１００からＡｃｋ信号を受信できなくなる。
【００５５】
なお、後述のように、リーダ装置の有効信号を捕捉したが、ＩＣタグ２００の応答対象のリーダ装置ではなかった場合は、受信が正常になされていると判断される。
Ｓ１６の休止処理では、制御部２５０によって受信回路２２４が停止状態にされ、受信回路２２４による電力消費が低減される。また、この休止処理では、受信回路２２４の停止後から所定時間Ｔｂ（例えば、１０秒前後、１分前後）経過後に、制御部２５０によって受信回路２２４が作動状態にされ、その後、休止処理が終了する。
休止処理の終了後には、再びＳ１２の処理が行われる。この休止処理により、ＩＣタグ２００の電力消費を低減し、電池の寿命を延ばすことができる。
【００５６】
＜２．３．２＞ 切換え受信処理（Ｓ１２）
図７は、Ｓ１２の切換え受信処理の詳細を示すフローチャートである。
ステップＳ２１において、タイマによる時間の計測が開始される。
【００５７】
Ｓ２２において、現時点で選択されているアンテナ（例えば、アンテナ２２１ｘ）によって、短期受信期間Ｔａ（前述のＴｃ／４）の間、受信を行い、受信強度検出部２２４３によって検出された受信強度を取得する。ここで、受信強度は、短期受信期間Ｔａ内に複数回検出され、複数回分の受信強度の平均値（平均受信強度と称することができる）が取得される。
【００５８】
Ｓ２３の判定処理において、受信強度（正確には、受信強度の平均値である）が閾値以上である場合は、Ｓ２４において、有効信号が捕捉されたことを示す有効信号フラグがＯＮにされる。一方、受信強度が閾値未満である場合は、Ｓ２５の判定処理が実行される。
【００５９】
上記閾値は、例えば、受信エラーが生じない程度の受信強度の値とすることができる。
Ｓ２５では、タイマによる計測時間が設定時間Ｃを超えたか否かが判断される。計測時間が設定時間Ｃ以下の場合は、後述するＳ２６において、アンテナ２２１の切換えが行われた後、再度、受信強度取得等の処理が行われる（Ｓ２２，２３，２５）。一方、計測時間が設定時間Ｃを超えた場合は、Ｓ２７において有効信号フラグがＯＦＦにされる。この場合、ＩＣタグ２００の近くにリーダ装置１００が存在しておらず、有効信号を捕捉できない状態であると判断することができるからである。
【００６０】
ここで、設定時間Ｃは、一の質問信号４００が送信される期間Ｔｅ（Ｔｃ＋Ｔｄ）と、一の休止期間Ｔｗと、一のＣＷ部４１０が送信される期間Ｔｃと、を合計した期間（２Ｔｃ＋Ｔｄ＋Ｔｗ）の長さ以上にされている。この期間（２Ｔｃ＋Ｔｄ＋Ｔｗ）は、ＣＷ部４１０が少なくとも１回送信されることとなる長さであるので、信号探知期間と呼ぶことができる。また、設定時間Ｃは、信号探知期間に１つのＣＷ部４１０が送信される期間（Ｔｃ）を加えた期間（３Ｔｃ＋Ｔｄ＋Ｔｗ）以下にされている。
【００６１】
上記の時間設定により、ＩＣタグ２００の電力消費を低減しつつ、ＩＣタグ２００の近辺にリーダ装置１００が存在している場合に、迅速に有効信号を捕捉することができる。
ステップＳ２６のアンテナ切換え処理において、制御部２５０からセレクタ２２２に切換え指示がなされ、アンテナ２２１の選択が切換えられる。なお、アンテナ２２１の選択を切換えることを、単に「アンテナ２２１の切換え」と表現することがある。
【００６２】
アンテナ２２１の切換えにより、例えば、現時点でアンテナ２２１ｘが選択されていた場合は、アンテナ２２１ｙが選択される。このＳ２６の切換え処理が１回実行される毎に、アンテナ２２１の選択が１回切り換えられる。また、有効信号が捕捉されず、Ｓ２６の処理が複数回実行された場合、アンテナ２２１ｘ、ｙ、ｚ、ｘ、ｙ、・・・の順序で、巡回的にアンテナ２２１が繰り返し選択される。なお、Ｓ２６の切換え処理において、切換え後にどのアンテナ２２１が選択されたかが、制御部２５０のメモリに記憶される。
【００６３】
Ｓ２４あるいはＳ２７で有効信号フラグが設定された後、Ｓ２８においてタイマが停止させられ、「０」にリセットされる。
以上の処理により、質問信号４００が送信されている場合に、３つのアンテナ２２１ｘ，ｙ，ｚのうち、有効信号を捕捉できるアンテナ２２１を迅速に選択することができる。
【００６４】
＜２．３．３＞ 認証処理
図８は、Ｓ１４の認証処理の詳細を示すフローチャートである。
認証処理は、切換え受信処理において有効信号が捕捉されたと判定された直後に実行される。そのため、図５（ｂ）に示したように、一の質問信号４００のＣＷ部４１０の送信期間内においてアンテナ２２１を選択し、そのアンテナ２２１が選択されたままの状態で固定受信処理４５１を行い、データ部４２０を受信することができる。
【００６５】
ステップＳ３１において、質問信号４００の受信が行われる（固定受信処理４５１）。受信回路２２４は、前述の同期信号部４２１を用いたフレーム同期を行った後、コマンド部４２２、ＣＲＣ部４２３を復調して制御部２５０に送信する。制御部２５０では、コマンド部４２２、ＣＲＣ部４２３に含まれるデータが読み取られると、ＣＲＣ部４２３のデータに基づいて誤り検出が行われる。誤りが検出されなかった場合は、コマンド部４２２に含まれるリーダＩＤが抽出される。
【００６６】
なお、Ｓ３１の処理は、所定時間Ｄが経過しても質問信号４００が受信できない場合（いわゆるタイムアウト）は、処理がＳ３２に進む。このような場合、ＩＣタグ２００の応答対象の質問信号４００とは異なる形式の質問信号を捕捉したと判断することができる。
【００６７】
上記所定時間Ｄは、２つの質問信号４００の送信期間Ｔｅ（Ｔｃ＋Ｔｄ）と休止期間Ｔｗとを合わせた期間（２Ｔｃ＋２Ｔｄ＋Ｔｗ）よりも長くされている。また、上記所定時間Ｄは、３つの質問信号４００の送信期間（Ｔｃ＋Ｔｄ）と２つの休止期間（Ｔｗ）とを合わせた期間（３Ｔｃ＋３Ｔｄ＋２Ｔｗ）よりも短くされている。
【００６８】
なお、誤りが検出された場合や、質問信号４００が受信できなかった旨が、所定のフラグに設定されるが、図示を省略している。
Ｓ３２において、質問信号４００の受信結果に応じて、次に行われる処理が決定される。
【００６９】
（i）質問信号４００が応答対象である場合、Ｓ３３以下の処理が実行される。質問信号４００が、応答対象であるのは、コマンド部４２２から抽出されたリーダＩＤが、ＩＤテーブル２３１に格納されているものと一致する場合である。
【００７０】
（ii）質問信号４００が応答対象でない場合、Ｓ３３〜Ｓ３７以下の処理がスキップされ、後述するＳ３８の処理が行われる。なお、質問信号４００が応答対象でない場合とは、例えば、前述のように質問信号４００が受信できなかった場合や、抽出されたリーダＩＤと同一のＩＤがＩＤテーブル２３１にない場合である。
【００７１】
（iii）上記ＣＲＣ部４２３に基づいて誤りが検出された場合は、Ｓ３３〜Ｓ３７以下の処理がスキップされ、後述するＳ３９の処理が行われる。
上記（i）の場合、Ｓ３３において、制御部２５０によって受信回路２２４が停止状態にされ、タイマによる休止期間Ｔｗの計時が開始される。
【００７２】
Ｓ３４において、制御部２５０により、送信回路２１２が作動状態にされ、送信系ブロック２１０からリーダ装置１００にＵＨＦ帯の応答信号４４０が送信される。また、応答信号４４０の送信後に送信回路２１２は停止状態にされる。
【００７３】
なお、応答信号４４０は、質問信号４００と同様に、同期信号部、コマンド部、ＣＲＣ部を含んでいる。応答信号４４０のコマンド部には、ＩＣタグ２００の自装置ＩＤ（タグＩＤ）と、質問信号４００から抽出されたリーダＩＤとが含まれている。
【００７４】
ここで、応答信号４４０を受信したリーダ装置１００の動作について簡単に説明する。
リーダ装置１００は、リーダＩＤに基づいて自装置への応答信号であることを判断し、タグＩＤに基づいて所定の処理（ドア５０２の解錠、ＰＣ５２０を使用可能にする等）を行うか否かを判断する。具体的には、リーダ装置１００は、応答信号４４０から抽出したリーダＩＤがＩＤテーブル１３１の自装置ＩＤと一致するか否かによって自装置への応答信号であるか否かを判断する。自装置への応答信号である場合、応答信号４４０から抽出したタグＩＤがＩＤテーブル１３１のいずれかのタグＩＤと一致するか否かを判断する。
【００７５】
タグＩＤが一致した場合、リーダ装置１００は外部装置１７０（後に示す具体例である電気錠５３０、接続切換え装置５４０等）に制御信号を送る。その結果、例えば、ドアのロックが解錠される。
【００７６】
また、タグＩＤが一致した場合、リーダ装置１００は通信が正常に完了したことを示す通信完了信号であるＡｃｋ信号を送信する。ここで、Ａｃｋ信号は、質問信号４００のコマンド部４２２に、自装置ＩＤと応答信号４４０から抽出したタグＩＤとを挿入して生成される。なお、質問信号４００は、所定の時間間隔で送信されているので、図４に示したように、応答信号４４０を受けた後に送信される質問信号４００ｂがＡｃｋ信号を兼ねることとなる。
【００７７】
以上で、リーダ装置１００の動作の説明を終了し、認証処理の説明に戻る。
Ｓ３５の判定により、Ｓ３３において計測が開始された受信回路２２４の停止時間が、設定時間Ｗ以上であるか否かが判断される。ここで、上記設定時間Ｗは、前述の２つの質問信号４００間の休止期間Ｔｗと同程度の値にされる。これにより、リーダ装置１００から質問信号４００ｂが送信されない期間に受信回路２２４を停止し、消費電力を低減することができる。なお、設定時間Ｗが休止期間Ｔｗと同程度の値であると、質問信号４００ｂのＣＷ部４１０の少なくとも一部が受信されない可能性があるが、同期信号部４２１を最初から受信できれば問題ない。
【００７８】
タイマの計測時間が設定時間Ｗ以上になるとＳ３６が実行される。Ｓ３６において、受信回路２２４が作動状態にされ、質問信号４００ｂの受信が行われる（図９（ｂ）の固定受信処理４５３）。また、タイマによる計時が停止されるとともに、タイマが０にリセットされる。なお、前述のＳ３１と同様に、質問信号４００ｂが受信されなくとも、タイムアウトにより、処理がＳ３７に進む。タイムアウトまでの時間は、例えば、前述の所定時間Ｄとすることができる。
【００７９】
ここで、Ｓ３６において、セレクタ２２２によって選択されているアンテナ２２１は、Ｓ３１において選択されているアンテナ２２１と同じである。それは、質問信号４００ａが送信された後、質問信号４００ｂの送信期間が終了するまでの時間は、例えば、０．２秒程度であり、当該選択されているアンテナ２２１の受信状態は大きく変わらないと考えられるからである。
【００８０】
しかしながら、例えば、休止期間Ｔｗが比較的長い場合（例えば１秒以上）は、ＩＣタグ２００を身に付けたユーザの動きによっては受信状態が変わる可能性がある。このような場合、後述するようにＳ３９の処理によって対処される。
【００８１】
Ｓ３７において、質問信号４００ｂのコマンド部４２２から抽出されたタグＩＤ及びリーダＩＤが、それぞれ自装置ＩＤ、応答信号４４０に挿入したリーダＩＤと一致するか否かが判断される。タグＩＤ及びリーダＩＤの両方が一致した場合は、Ａｃｋ信号が受信されており、Ｓ３８において、通信が正常に行われていたことを示す通信正常フラグがＯＮにされる。なお、この通信正常フラグは、図６のＳ１５の判定において用いられる。
【００８２】
一方、タグＩＤ及びリーダＩＤの両方が一致しない場合は、質問信号４００ｂはＡｃｋ信号ではないため、Ｓ３７の判定がＮＯとなる。よって、通信が正常に行われなかったため、Ｓ３８において通信正常フラグがＯＦＦにされる。また、ステップ３６において所定時間が経過しても質問信号４００が受信されなかった場合（いわゆるタイムアウト）は、Ａｃｋ信号が受信されなかったとして処理される（Ｓ３７の判定がＮＯとなる）。
【００８３】
Ｓ３９では、その後にＳ１２の切換え受信処理が行われるように、上記通信正常フラグがＯＦＦにされる。その結果、図６に示したように、通信正常フラグがＯＦＦは、Ｓ１６の判定により、休止処理を経ずに、即座にＳ１２の切換え受信処理が実行される。そして、再度、有効信号を捕捉し得るアンテナ２２１が選択された後、認証処理が行われる。
【００８４】
最後にＳ４０の終了処理において、受信結果がリセットされ、認証処理の１回の実行が終了する。
＜２．３．４．＞ まとめ
以上に述べた処理により、質問信号４００を探知する場合に、ＣＷ部４１０が送信される期間内に受信可能なアンテナ２２１を選択することが可能になる。つまり、複数のアンテナのうち、受信に用いるアンテナを迅速に選択し得る。
【００８５】
その結果、ＣＷ部４１０の後に送信されるデータ部４２０を最初から受信することができる。よって、質問信号４００ａの送信期間にアンテナ２２１を選択し、２つ目の質問信号４００ｂを受信する場合と比較して、より早いタイミングで質問信号４００を受信できる。
【００８６】
また、認証処理が正常に行われなかった場合でも、即座に切換え受信処理を行うことによって有効信号を捕捉し得るアンテナ２２１を選択してから、再度認証処理を行うことができる。
【００８７】
＜３＞ 無線タグシステムの使用例
図９に、上述の無線タグシステムの使用例を示す。図９は、セキュリティ管理された情報端末の操作室５００を示す平面図である。
【００８８】
操作室５００は、壁５０１と、ドア５０２とからなる。操作室５００には、机５１０、椅子５１１、情報端末たるＰＣ（パーソナルコンピュータ）５２０、ディスプレイ５２１、入力装置５２２等が設置されている。
【００８９】
また、操作室５００の外壁には、ドア５０２付近に第１のリーダ装置１００ａが設けられている。このリーダ装置１００ａは、ドア５０２の解錠に用いられ、ドア５０２の中に埋設された電気錠５３０と信号線５３１によって接続されている。
【００９０】
上記電気錠５３０は、ホテルのドアのごとく、ドア５０２が閉まると自動的に施錠を行う。そして、リーダ装置１００ａから解錠指令（制御信号）を受けた時に解錠する。また、操作室５００の内側からは、ドアノブを回す等の操作によってドア５０２を開けることができる。
【００９１】
このような構成により、所定のＩＣタグ２００を所持しているユーザがリーダ装置１００ａに近づくと、ドア５０２の解錠が行われてユーザが入室可能になる。
また、操作室５００の内壁には、机５１０の付近に第２のリーダ装置１００ｂが設置されている。このリーダ装置１００ｂは、ＰＣ５２０の使用を許可するために用いられる。机５１０の上には、接続切換え装置５４０が設置され、リーダ装置１００ｂと信号線５４１によって接続されている。また、接続切換え装置５４０は、ディスプレイ５２１の電源線、入力装置５２２、ＰＣ５２０と接続されている。この接続切換え装置５４０は、リーダ装置１００ｂからの許可信号（制御信号）を受けた場合に、各接続を導通状態にしてＰＣ５２０の使用を許可する。一方、許可信号がない場合（あるいは許可信号を受けてから所定時間が経過した場合）に各接続を遮断してＰＣ５２０の使用を禁止する。
【００９２】
このような構成により、所定のＩＣタグ２００を所持しているユーザが、椅子５１１に着席している等、リーダ装置１００ｂの近辺に位置している場合に、ＰＣ５２０の使用が許可される。具体的には、ディスプレイ５２１の表示が行われるとともに、入力装置５２２によるＰＣ５２０への入力操作が可能になる。なお、ＩＣタグ２００は設定された時間間隔で繰り返しリーダ装置１００ｂと通信を行うことで、ＰＣ５２０の使用時間が延長される。そして、ユーザが操作室５００を退室すると、所定時間後に前述の接続が遮断され、ＰＣ５２０の使用が禁止された状態になる。
【００９３】
以上に述べたように、ＩＣタグ２００とリーダ装置１００との通信は、ドア５０２の解錠のように１回で済む場合もあれば、ＰＣ５２０の使用許可のように繰り返し行われる場合もある。
【００９４】
本実施形態のＩＣタグ２００は、素早く質問信号４００を受信することで、素早くドア５０２の解錠を行うことができる。また、本実施形態のＩＣタグ２００は、リーダ装置１００ｂとの通信処理において、ユーザの姿勢変化等によってアンテナ２２１の向きが変わった場合に、質問信号４００を受信し得るアンテナ２２１を素早く選択することができる。
【００９５】
［変形例１］
上記実施形態において、短期受信処理４６０の長さが、それぞれＣＷ部４１０の送信期間Ｔｃの４分の１以下の長さとされていた。それに対して、本変形例では、上記と同様の無線タグシステムにおいて、短期受信処理４６０の長さを、送信期間Ｔｃの４分の１よりも長くされている。なお、本変形例は、前記実施形態と同様の構成を備えており、以下に異なる部分を中心に説明する。
【００９６】
図１０に、質問信号４００と、短期受信処理６６０とを模式的に示す。ここで、短期受信処理６６０の長さである短期受信期間Ｔｓの４倍はＣＷ部４１０の送信期間Ｔｃよりも長くなっている。
【００９７】
図１１に、短期受信処理６６０における受信強度の変化を模式的に示す。この図において、２回分の短期受信処理６６０を示しており、１回目の短期受信処理６６０における受信強度６６１と、２回目の短期受信処理６６０における受信強度６６２との間でアンテナの切換えが行われている。
【００９８】
本変形例において、受信強度は、受信強度検出部２２４３の出力の移動平均値を用いている。
移動平均を行う期間Ｔｖは、短期受信期間Ｔｓよりも短く設定されている。なお、移動平均値は、アンテナの切換え後に０にリセットされる。
【００９９】
図１１の例では、受信強度６６１は閾値未満であり、受信強度６６２はＴｐで示す時点で閾値と等しくなっている。よって、Ｔｐの時点で有効信号が捕捉されたと判断し、それ以後のアンテナの切換えを停止して固定受信が行われる。具体的には、移動平均を行う期間Ｔｖ内に設定数のサンプリングを行い、それらの平均値を受信強度とする。また、サンプリングを行う毎に移動平均値を算出し、閾値以上となった時点で、有効信号が捕捉されたと判断する（Ｓ２３の判定がＹＥＳとなる）。
【０１００】
このように、本変形例では、短期受信期間Ｔｓの途中であっても、有効信号を捕捉し得る。
ここで、期間Ｔｖの短期受信によって有効信号を捕捉できる場合について、ＣＷ部４１０の送信期間Ｔｃ、短期受信期間Ｔｓ、及び期間Ｔｖとの関係を次式に示す。
【０１０１】
２Ｔｓ＋２Ｔｖ≦Ｔｃ ・・・（１）
上式は、図１０（ａ）に示したように、一の短期受信期間Ｔｓ内に、２回の短期受信期間Ｔｓと、２回の期間Ｔｖとが収まっている。
【０１０２】
図１０（ｂ）は、短期受信処理６６０とＣＷ部４１０の送信期間との関係を模式的に示す図である。図１０（ｂ）では、ＣＷ部４１０の受信開始時点に選択されていたアンテナ２２１ｘからの短期受信処理６６０ａにおいて、受信期間が不足することによって有効信号を捕捉できなかったものとする。また、その後の短期受信処理６６０ｂ，ｃでは、アンテナ２２１の指向性により受信強度が閾値を超えないものとする。
【０１０３】
このような場合でも、上記式（１）が充足されていれば、ＣＷ部４１０の送信期間Ｔｃ内に、再度アンテナ２２１ｘが選択され、短期受信処理６６０ｄにおいて有効信号が捕捉される。つまり、式（１）を充足させることで、３つのアンテナ２２１ｘ，ｙ，ｚによって少なくとも１回ずつの短期受信を行うことができる。
【０１０４】
なお、短期受信処理６６０ｄは、受信強度が閾値以上となった符号６６５で示す時点で終了する。その後は、前述の認証処理において質問信号４００の受信（Ｓ３１）が行われる。
【０１０５】
見方を変えると、図１０（ｃ）に示すようになる。短期受信処理６６０の期間Ｔｖの４倍が送信期間Ｔｃ未満であれば、上式（１）を満たす範囲で短期受信処理６６０の長さを増やすことができる。つまり、図１０（ａ）に示す態様は、原理的に図５（ａ）に示す態様と同様である。
【０１０６】
なお、期間Ｔｖは、質問信号４００の電波強度、リーダ装置１００との位置関係（例えば、距離や方向）等の条件を考慮し、閾値以上の受信強度が得られ、正常に受信できる値を予め決定しておくことができる。
【０１０７】
［変形例２］
前記実施形態では、ＣＷ部４１０の送信期間Ｔｃにおいて質問信号４００を受信し得るアンテナ２２１を選択していたが、質問信号４００の送信期間においてアンテナ２２１を選択してもよい。この場合、質問信号４００ｂの受信が行われる。なお、本変形例は、前記実施形態と同様の構成を備えており、以下に異なる部分を中心に説明する。
【０１０８】
図１２は、短期受信処理６６０の長さである短期受信期間Ｔｕを、質問信号４００の送信期間（Ｔｃ＋Ｔｄ）の４分の１以下にした例を模式的に示している。
本変形例において、質問信号４００の変調方式をＰＳＫ（位相変調），ＦＳＫ（周波数変調）方式とすることができる。その場合、ＣＷ部４１０と、データ部４２０とにおける受信強度の違いが少なくなる。
【０１０９】
［その他］
前記実施形態および変形例では、切換え受信処理において有効信号が捕捉された時点で、アンテナの切換えを停止していた。それに対して、有効信号が捕捉された後もアンテナの切換えを行い、３つのアンテナ２２１ｘ，ｙ，ｚの全てで短期受信処理を行うこともできる。これにより、アンテナ２２１ｘ，ｙ，ｚのうちの受信強度が最も強いものを選択することが可能になる。この態様は、前記実施形態等と同様の構成を備えており、以下に異なる部分を中心に説明する。
【０１１０】
図１３に、短期受信処理８６０と、ＣＷ部４１０の送信期間Ｔｃとの関係を模式的に示す。図１３の例では、短期受信処理８６０ａ，ｂ，ｃでは有効信号を捕捉できず、短期受信処理８６０ｄにおいて有効信号が捕捉されたものとする。その後、短期受信処理８６０ｅ，ｆを行い、比較処理８７０において短期受信処理８６０ｄ，ｅ，ｆのうちで受信強度が最も強いときに選択されていたアンテナ２２１が選択される。よって、受信強度が最も高くなるアンテナ２２１を選択した状態で、固定受信処理８５１を行うことができる。
【０１１１】
この場合、短期受信期間Ｔｍと、ＣＷ部４１０の送信期間Ｔｃとの関係は、次式によって示される。
６Ｔｍ＋Ｔｙ≦Ｔｃ ・・・（２）
上記Ｔｙは、比較処理８７０に要する時間である。なお、Ｔｙは、短期受信期間Ｔｍに比して非常に短い。
【０１１２】
ここで、短期受信処理８６０ｄの後に、短期受信処理８６０ｅ，ｆを行うのは、短期受信処理８６０ｂ，ｃを行っている際に、既にＣＷ部４１０が送信されていることを知ることができないためである。
【０１１３】
上記態様においても、前記変形例２と同様に、式（２）のＴｃを、質問信号４００の送信期間Ｔｅ（Ｔｃ＋Ｔｄ）に代えてもよい。
［補足］
（ａ）前記実施形態および変形例の説明は本発明の例示にすぎず、本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができる。
【０１１４】
（ｂ）前記実施形態等において、３つのＬＦアンテナ２２１ｘ，ｙ，ｚは、互いに受信効率が最大となる方向の角度差が９０度にされていたが、７０度以上、あるいは８０度以上にすることもできる。この場合も、概ね全方向における受信効率を平均化することができる。
【０１１５】
３つのＬＦアンテナ２２１ｘ，ｙ，ｚは、コイルの径が互いに同じものであったが、コイルの径が互いに異なるものでもよい。
ＬＦアンテナ２２１は、ダイポールアンテナ等、ループアンテナ以外のものを用いてもよい。
【０１１６】
（ｃ）前記実施形態等のＳ２２において、短期受信期間Ｔａにおける受信強度の平均値が取得されていた。これに対して、平均値をとらずに、受信強度が閾値以上になる回数が１回以上（例えば、２回）になった時点で、Ｓ２４の判定処理がＹＥＳとなるようにしてもよい。これにより、素早く判断がなされる。一方、受信強度の平均値を用いる場合、ノイズなどの影響を受けにくくなり、判定の精度が向上する。
【０１１７】
（ｄ）Ｓ２２の設定時間Ｃ（信号探知期間）は、例えば、２つの質問信号４００が送信される期間（２Ｔｃ＋２Ｔｄ）と、２回の休止期間（２Ｔｗ）と、１つのＣＷ部４１０が送信される期間（Ｔｃ）と、を合わせた期間（３Ｔｃ＋２Ｔｄ＋２Ｔｗ）以上にしてもよい。これにより、ＩＣタグ２００の電力消費の増大を抑制しつつ、一回の切換え受信処理において、より確実に質問信号４００を捕捉することができる。
【０１１８】
（ｅ）前記実施形態等のＳ１６の休止処理の期間は一定であった。これに対して、Ｓ１２の切換え受信処理の結果や、Ｓ１４の認証処理の結果に応じて、休止処理の期間を変えてもよい。
【０１１９】
例えば、有効信号が捕捉されなかった場合（S13の判定がNO）の休止期間を長くし、通信が正常に行われた場合（S15の判定がYES）の休止期間を短くする、又は、その逆にすることができる。さらに、認証を行ったリーダ装置１００の種類（ドアの解錠用、機器操作の許可用等）によって、休止期間を変えることもできる。
【０１２０】
（ｆ）前記実施形態等において、リーダ装置１００との１回の通信において、ＩＣタグ２００は応答信号４４０を１回だけ送信していた。これに対して、１回の通信において、ＩＣタグ２００とリーダ装置１００との間で、複数回の信号の授受を行ってもよい。この場合でも、１回の通信において、一のアンテナを選択した状態を保つことができる。
【０１２１】
（ｇ）前記実施形態等において、質問信号４００ａ，ｂの送信期間Ｔｅは同じ長さにされていたが、異なる長さであってもよい。この場合、設定時間Ｃ（信号探知期間）や所定時間Ｄを、質問信号４００ａ，ｂのうち長い方の送信期間に基づいて定めることができる。一方、変形例２の場合は、短期受信期間Ｔｕを、質問信号４００ａ，ｂのうち短い方の送信期間に基づいて定めることができる。
【０１２２】
（ｈ）前記実施形態等において、質問信号４００の変調方式は振幅変調に限られず、位相変調、周波数変調等の方式を用いることができる。
（ｊ）前記実施形態等において、受信強度検出部２２４３は増幅回路２２４１から出力される整流信号を用いて受信強度を検出していたが、これに限られない。例えば、受信強度検出部を、増幅前の受信信号を整流する整流回路と、整流された信号（電流）を電圧に変換する変換部とを含むものとしてもよい。
【０１２３】
（ｋ）図２の例では、ＩＤテーブル１３１に２つのタグＩＤが記憶されているが、多数のタグＩＤをＩＤテーブル１３１に記憶することもできる。また、リーダＩＤとタグＩＤとを別個のテーブルで管理してもよい。ＩＤテーブル２３１も同様である。
【０１２４】
（ｍ）前記実施形態等において、切換え受信処理（図６のＳ１２）は、設定時間Ｃ経過しても有効信号が捕捉されなかった場合、休止処理（Ｓ１６）が行われていた。それに対して、有効信号が捕捉されなくとも、連続的に切換え受信処理を実行することとしてもよい。前記実施形態等において、質問信号４００には、低い周波数の電波（ＬＦ帯）が用いられており、受信回路２２４の消費電力は少ないからである。
【０１２５】
なお、切換え受信処理を休止させない態様では、図７において、Ｓ２５，Ｓ２７の処理を省略し、Ｓ２３の判定がＮＯとなった場合に、Ｓ２６を実行することができる。また、図６のＳ１３の処理を省略することができる。
【０１２６】
（ｎ）前記実施形態等において、切換え受信処理（図６のＳ１２）で受信強度の検出が行われていた。このとき、復調回路２２４２（図３）を作動させなくともよい。切換え受信処理時に復調回路２２４２を停止状態にすることで、消費電力を低減し得る。
【０１２７】
この場合、ＬＦ受信回路２２４は、制御部２５０からの指令によって、増幅回路２２４１および受信強度検出部２２４３とは別個に、復調回路２２４２の作動と停止を切換えることができるものとすることができる。
【０１２８】
また、上記の場合、Ｓ１６の休止処理で制御部２５０によってＬＦ受信回路２２４を作動状態にする指令を行うことに代えて、Ｓ２１（図７）の前または後に、復調回路２２４２を停止状態にしたまま、増幅回路２２４１と受信強度検出部２２４３とを作動状態にさせる指令を送ることができる。
【０１２９】
さらに、切換え受信処理において復調回路２２４２が停止状態にされている場合、Ｓ３１の質問信号受信処理（図８）において、あるいはその前に、制御部２５０からＬＦ受信回路２２４に、復調回路２２４２を作動状態にさせる指令を送ることができる。
【０１３０】
（ｐ）前記実施形態等において、ＩＣタグ２００のＩＤテーブル２３１は、自装置のタグＩＤと、リーダ装置１００のリーダＩＤとを含んでいたが、リーダＩＤを含まないものとしてもよい。すなわち、ＩＣタグ２００の記憶部２３０にリーダＩＤが記憶されていなくともよい。
【０１３１】
この場合、ＩＣタグ２００が送信する応答信号４４０を、自装置のタグＩＤを含み、リーダＩＤを含まないものとすることができる。
（ｑ）前記実施形態等において、リーダ装置１００の記憶部１３０にタグＩＤを含むＩＤテーブル１３１が記憶されるとともに、リーダ装置１００は外部装置１７０への指令を行っていた。それに対して、無線タグシステムに、タグＩＤを管理するサーバと、外部装置１７０（電気錠５３０、接続切換え装置５４０等）への指令を行うゲートユニットとを設けてもよい。なお、ゲートユニットは、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）を介してリーダ装置に接続することができる。また、サーバとゲートユニットとを、例えば、ＬＡＮを介して接続することができる。
【０１３２】
ゲートユニットは、リーダ装置からタグＩＤが送られてくると、自装置が保持するＩＤテーブルに含まれるタグＩＤのいずれかと一致するか否かを判断し、一致する場合に外部装置１７０に信号線を介して指令（例えば、電気錠の解錠指令）を送るものとすることができる。また、リーダ装置から送られてきたタグＩＤと、自装置が保持するタグＩＤのいずれかが一致した場合に、リーダ装置に当該タグＩＤは応答対象である旨の信号を送るものとすることができる。さらに、一のゲートユニットを、複数のリーダ装置とＬＡＮを介して接続し、複数の外部装置１７０と信号線（あるいはＬＡＮ等の通信手段）を介して接続してもよい。
【０１３３】
サーバは、複数のタグＩＤを含むＩＤテーブルを記憶し、管理者によってＩＤテーブルが更新された場合に、更新後のＩＤテーブルをゲートユニットに送信し、ゲートユニットが保持するタグＩＤを更新することができる。
【０１３４】
（ｒ）以下に、本実施形態に係る各種の携帯情報端末における構成及び効果について説明する。
（１）本実施形態に係るアクティブタグ装置は、複数のアンテナと、それらの１つを選択するセレクタと、選択されたアンテナによって信号を受信する受信部と、前記セレクタを制御し、アンテナを切換える処理を行い、前記受信部によって最初に有効信号が捕捉された時点でアンテナの切換えを停止する制御部とを備えていることを特徴とする。
【０１３５】
本項のアクティブタグ装置は、アンテナを切換える処理を開始した後、最初に有効信号を捕捉した時点で切換えを停止することで、複数のアンテナのうち、受信に用いるアンテナを迅速に選択し得る。
【０１３６】
アクティブタグ装置が受信する信号は、リーダ装置が送信する質問信号とすることができる。リーダ装置は、アクティブタグ装置と無線通信することで、アクティブタグ装置の識別情報、コマンド等を取得するものである。リーダ装置は、識別情報等の取得により、例えば、ドアの電気錠に解錠指令を送信する等の所定の動作を行う。
【０１３７】
複数のアンテナは、例えば、指向性や偏波特性が異なる等、互いに異なる受信特性を発揮するように設けることができる。複数のアンテナの指向性を異ならせる場合、複数のアンテナを、受信効率が最大となる方向を互いに異ならせて設置することができる。
【０１３８】
（２）本実施形態に係るアクティブタグ装置を、前記受信部は、前記信号の受信強度を検出する受信強度検出部を備え、前記制御部は、前記信号の送信期間内に、前記受信部が各アンテナによって少なくとも１回ずつ受信を行うようにアンテナを切換え、かつ、前記受信強度検出部によって検出された受信信号の強度が閾値以上になったことをもって前記有効信号が捕捉されたと判断し、アンテナの切換えを停止する制御を行う、こととしてもよい。
【０１３９】
アクティブタグ装置が受信する信号は、通常、リーダ装置によって間欠的に送信される。つまり、一の信号が送信されている送信期間と、信号が送信されていない休止期間とが交互に繰り返される。この場合、一の送信期間内に、各アンテナによって１回ずつ受信を行うことで、素早く有効信号を捕捉し得る。
【０１４０】
（３）本実施形態に係るアクティブタグ装置を、前記信号は、送信データを含むデータ部と、前記データ部の前に送信される前置部とを含み、前記制御部は、前記前置部が送信される期間と同じ長さの期間内に、前記受信部が各アンテナから少なくとも１回ずつ受信を行うようにアンテナを切換える制御を行う、こととしてもよい。
【０１４１】
本項のアクティブタグ装置は、前置部を受信する期間内に、受信に用いるアンテナを選択することができる。その結果、前置部の後に送信されるデータ部を最初から受信することができる。この場合、信号の送信期間内にアンテナを選択し、次の信号を受信する場合と比較して、より早いタイミングで信号を受信できる。
【０１４２】
本項のアクティブタグ装置は、前置部において、各アンテナで１回ずつの受信を行うため、データ部の受信強度に左右されないという利点がある。よって、振幅変調（ＡＳＫ）方式に好適である。
【０１４３】
前置部は、ある程度の受信強度が得られる電波とすることができ、例えば、無変調の搬送波、ビット列（１と０とが交互に並べられる等、所定の順序に並べられたもの）等とすることができる。なお、振幅変調（ＡＳＫ）が用いられている場合、無変調の搬送波は、ビット列に比して受信強度を大きくできる点で有利である。なお、実施形態におけるＣＷ（Continuous Wave）部は、無変調の搬送波からなる前置部の具体例である。
【０１４４】
（４）本実施形態に係るアクティブタグ装置を、前記制御部は、前記アンテナを切換える処理において、前記複数のアンテナを巡回的に選択する処理を行い、かつ、一のアンテナを選択している期間の長さが、前記前置部が送信される期間を前記複数のアンテナの個数に１を加算した数で除した期間以下である、こととしてもよい。
【０１４５】
前置部において、各アンテナで１回ずつの受信を行うためには、一のアンテナを選択している期間の長さを、信号の送信期間をアンテナの数に１を加算した数で除した期間以下にすることが簡明である。
【０１４６】
なお、一のアンテナを選択している期間の長さを、信号の送信期間をアンテナの数で除した期間にした場合、確実に各アンテナで１回ずつの受信を行うことができない。それは、アンテナを切換えるタイミングと前置部が送信されるタイミングとが一致しているとは限らないからである。
【０１４７】
（５）本実施形態に係るアクティブタグ装置を、前記信号は、当該アクティブタグ装置と通信を行うリーダ装置によって送信されており、リーダ装置に対して応答信号を送信する送信部を備え、前記制御部は、有効信号が捕捉されて前記受信部によって信号が受信された後、前記送信部を制御することにより、前記送信部によって応答信号を送信し、かつ、前記セレクタを制御することにより、前記送信部によって応答信号を送信した後、前記質問信号を受信したアンテナを選択した状態で、前記応答信号を受信したリーダ装置によって送信される通信完了信号を前記受信部によって受信し、かつ、前記通信完了信号が受信された後、前記アンテナを切換える処理を再開させる制御を行う、こととしてもよい。
【０１４８】
本項のアクティブタグ装置は、リーダ装置との１回の通信において、最後に通信完了信号を受信する。上記１回の通信は、短時間（例えば０．５秒前後）で行われるため、アンテナの選択を切換えずに行うことができる。しかし、１回の通信が終了した後は、同じアンテナで有効信号が捕捉されるとは限らないため、アンテナを切換える処理が再開させられる。
【０１４９】
（６）本実施形態に係るアクティブタグ装置を、前記複数のアンテナは、互いに異なる方向で受信効率が最大となる向きに設置されている、こととしてもよい。
本項のアクティブタグ装置では、複数のアンテナを互いに異なる向きに設置することで、信号を検知し易くなる。よって、リーダ装置との位置関係の変化に適応し易くなる。
【０１５０】
（７）本実施形態に係る無線タグシステムは、質問信号を送信するリーダ装置と、質問信号を受信するアクティブタグ装置とを含む無線タグシステムであって、前記アクティブタグ装置は、複数のアンテナと、それらの１つを選択するセレクタと、選択されたアンテナによって信号を受信する受信部と、前記セレクタを制御し、アンテナを切換える処理を行い、前記受信部によって最初に有効信号が捕捉された時点でアンテナの切換えを停止する制御部とを備えていることを特徴とする。
【０１５１】
本実施形態に係る無線タグシステムでは、アクティブタグ装置が備えている複数のアンテナのうち、受信に用いるアンテナを迅速に選択し得る。
【符号の説明】
【０１５２】
１００ａ，ｂ リーダ装置
２００ ＩＣタグ
２２１ｘ，ｙ，ｚ ＬＦアンテナ
２２２ セレクタ
２２４ ＬＦ受信回路
２５０ 制御部
４００ａ，ｂ 質問信号
４１０ ＣＷ部
４２０ データ部
４４０ 応答信号
４５０ 切換え受信処理
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナと、それらの１つを選択するセレクタと、選択されたアンテナによって信号を受信する受信部と、前記セレクタを制御し、アンテナを切換える処理を行い、前記受信部によって最初に有効信号が捕捉された時点でアンテナの切換えを停止する制御部とを備えていることを特徴とするアクティブタグ装置。
【請求項２】
前記受信部は、前記信号の受信強度を検出する受信強度検出部を備え、
前記制御部は、
前記信号の送信期間内に、前記受信部が各アンテナによって少なくとも１回ずつ受信を行うようにアンテナを切換え、かつ、
前記受信強度検出部によって検出された受信信号の強度が閾値以上になったことをもって前記有効信号が捕捉されたと判断し、アンテナの切換えを停止する制御を行う
請求項１に記載のアクティブタグ装置。
【請求項３】
前記信号は、送信データを含むデータ部と、前記データ部の前に送信される前置部とを含み、
前記制御部は、前記前置部が送信される期間と同じ長さの期間内に、前記受信部が各アンテナから少なくとも１回ずつ受信を行うようにアンテナを切換える制御を行う
請求項２に記載のアクティブタグ装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記アンテナを切換える処理において、前記複数のアンテナを巡回的に選択する処理を行い、かつ、
一のアンテナを選択している期間の長さが、前記前置部が送信される期間を前記複数のアンテナの個数に１を加算した数で除した期間以下である
請求項３に記載のアクティブタグ装置。
【請求項５】
前記信号は、当該アクティブタグ装置と通信を行うリーダ装置によって送信されており、
リーダ装置に対して応答信号を送信する送信部を備え、
前記制御部は、
有効信号が捕捉されて前記受信部によって信号が受信された後、前記送信部を制御することにより、前記送信部によって応答信号を送信し、かつ、
前記セレクタを制御することにより、前記送信部によって応答信号を送信した後、前記質問信号を受信したアンテナを選択した状態で、前記応答信号を受信したリーダ装置によって送信される通信完了信号を前記受信部によって受信し、かつ、
前記通信完了信号が受信された後、前記アンテナを切換える処理を再開させる制御を行う
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアクティブタグ装置。
【請求項６】
前記複数のアンテナは、互いに異なる方向で受信効率が最大となる向きに設置されている
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のアクティブタグ装置。
【請求項７】
質問信号を送信するリーダ装置と、質問信号を受信するアクティブタグ装置とを含む無線タグシステムであって、
前記アクティブタグ装置は、
複数のアンテナと、それらの１つを選択するセレクタと、選択されたアンテナによって信号を受信する受信部と、前記セレクタを制御し、アンテナを切換える処理を行い、前記受信部によって最初に有効信号が捕捉された時点でアンテナの切換えを停止する制御部とを備えている
ことを特徴とする無線タグシステム。
【請求項１】
複数のアンテナと、それらの１つを選択するセレクタと、選択されたアンテナによって信号を受信する受信部と、前記セレクタを制御し、アンテナを切換える処理を行い、前記受信部によって最初に有効信号が捕捉された時点でアンテナの切換えを停止する制御部とを備えていることを特徴とするアクティブタグ装置。
【請求項２】
前記受信部は、前記信号の受信強度を検出する受信強度検出部を備え、
前記制御部は、
前記信号の送信期間内に、前記受信部が各アンテナによって少なくとも１回ずつ受信を行うようにアンテナを切換え、かつ、
前記受信強度検出部によって検出された受信信号の強度が閾値以上になったことをもって前記有効信号が捕捉されたと判断し、アンテナの切換えを停止する制御を行う
請求項１に記載のアクティブタグ装置。
【請求項３】
前記信号は、送信データを含むデータ部と、前記データ部の前に送信される前置部とを含み、
前記制御部は、前記前置部が送信される期間と同じ長さの期間内に、前記受信部が各アンテナから少なくとも１回ずつ受信を行うようにアンテナを切換える制御を行う
請求項２に記載のアクティブタグ装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記アンテナを切換える処理において、前記複数のアンテナを巡回的に選択する処理を行い、かつ、
一のアンテナを選択している期間の長さが、前記前置部が送信される期間を前記複数のアンテナの個数に１を加算した数で除した期間以下である
請求項３に記載のアクティブタグ装置。
【請求項５】
前記信号は、当該アクティブタグ装置と通信を行うリーダ装置によって送信されており、
リーダ装置に対して応答信号を送信する送信部を備え、
前記制御部は、
有効信号が捕捉されて前記受信部によって信号が受信された後、前記送信部を制御することにより、前記送信部によって応答信号を送信し、かつ、
前記セレクタを制御することにより、前記送信部によって応答信号を送信した後、前記質問信号を受信したアンテナを選択した状態で、前記応答信号を受信したリーダ装置によって送信される通信完了信号を前記受信部によって受信し、かつ、
前記通信完了信号が受信された後、前記アンテナを切換える処理を再開させる制御を行う
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアクティブタグ装置。
【請求項６】
前記複数のアンテナは、互いに異なる方向で受信効率が最大となる向きに設置されている
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のアクティブタグ装置。
【請求項７】
質問信号を送信するリーダ装置と、質問信号を受信するアクティブタグ装置とを含む無線タグシステムであって、
前記アクティブタグ装置は、
複数のアンテナと、それらの１つを選択するセレクタと、選択されたアンテナによって信号を受信する受信部と、前記セレクタを制御し、アンテナを切換える処理を行い、前記受信部によって最初に有効信号が捕捉された時点でアンテナの切換えを停止する制御部とを備えている
ことを特徴とする無線タグシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１６００４６（Ｐ２０１２−１６００４６Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９５５６（Ｐ２０１１−１９５５６）
【出願日】平成２３年２月１日（２０１１．２．１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１日（２０１１．２．１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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