タグシステム
【課題】タグ並びにリーダ／ライタの小型化を図る。
【解決手段】ＵＨＦ（極超短波）帯の放射電磁波を媒体としてリーダ／ライタ２とタグ１が互いに質問信号と応答信号を同一のアンテナ及び送受信回路で送信並びに受信する。故に、従来例のように異なる周波数帯（ＬＦ帯及びＵＨＦ帯）の２種類の電波を用いて質問信号と応答信号を送受信する場合に比較して、ＬＦ帯用のアンテナ並びに送受信回路が不要となるため、タグ１並びにリーダ／ライタ２の小型化を図ることができる。
【解決手段】ＵＨＦ（極超短波）帯の放射電磁波を媒体としてリーダ／ライタ２とタグ１が互いに質問信号と応答信号を同一のアンテナ及び送受信回路で送信並びに受信する。故に、従来例のように異なる周波数帯（ＬＦ帯及びＵＨＦ帯）の２種類の電波を用いて質問信号と応答信号を送受信する場合に比較して、ＬＦ帯用のアンテナ並びに送受信回路が不要となるため、タグ１並びにリーダ／ライタ２の小型化を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タグとリーダ／ライタとから構成されるタグシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、リーダ／ライタ（質問器）とタグ（ＩＤタグ、あるいはデータキャリア若しくは応答器とも呼ばれる）とからなるタグシステムが種々の分野で利用されており、例えば、特許文献１や特許文献２には、この種のタグシステムを利用して電気錠を施錠・解錠する電気錠システムが開示されている。
【０００３】
特許文献１，２に記載されている従来システムでは、リーダ／ライタからＬＦ帯（長波帯：３０〜３００キロヘルツ）の誘導電磁波（電波）を送信し、当該誘導電磁波を受信したタグが起動してメモリに格納されている識別情報をＵＨＦ帯（極超短波帯：３００メガヘルツ〜３ギガヘルツ）の放射電磁波（電波）で送信し、当該放射電磁波を受信したリーダ／ライタがタグの識別情報を取得するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３５０８６１号公報
【特許文献２】特開２００９−２０５２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、従来例ではＬＦ帯の電波を受信するためのアンテナ及び受信回路と、ＵＨＦ帯の電波を送信するためのアンテナ及び送信回路とを双方ともタグに具備していたため、タグの小型化が困難であった。一方、リーダ／ライタにおいては、タグを起動するためにＬＦ帯の電波の電界強度を強くしなければならず、ＬＦ帯用のアンテナが大型化し、ＬＦ帯用の送信回路の消費電力が大きくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、タグ並びにリーダ／ライタの小型化を図ることができるタグシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、極超短波帯の放射電磁波を媒体として質問信号を送信するリーダ／ライタと、特定人に対応付けられた固有の識別情報を有し、前記質問信号を受信したときに当該識別情報を含む応答信号を極超短波帯の放射電磁波を媒体として送信するタグとを備え、タグから送信される応答信号をリーダ／ライタで受信し、当該応答信号に含まれる識別情報に基づいて当該タグを携帯する特定人が対象領域に存在するか否かを検知するタグシステムであって、タグ並びにリーダ／ライタは、前記質問信号と応答信号を同一のアンテナ及び送受信回路で送信並びに受信することを特徴とする。
【０００８】
請求項１の発明によれば、極超短波帯の放射電磁波を媒体としてリーダ／ライタとタグが互いに質問信号と応答信号を同一のアンテナ及び送受信回路で送信並びに受信するので、従来例のように異なる周波数帯の２種類の電波を用いて質問信号と応答信号を送受信する場合に比較して、タグ並びにリーダ／ライタの小型化を図ることができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、タグは、前記送受信回路を起動して質問信号を受信可能な状態とする起動手段を具備し、起動手段は、送受信回路を一定時間毎に間欠的に起動することを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明によれば、送受信回路が常時起動している場合と比較してタグにおける電力消費を低減することができ、特にタグが電池を電源とする場合においては電池の寿命を延ばすことができる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、タグの起動手段は、起動した送受信回路が極超短波帯の放射電磁波を受信しなければ直ちに送受信回路を停止させることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明によれば、タグにおける電力消費をさらに低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、タグ並びにリーダ／ライタの小型化を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態を示すシステム構成図である。
【図２】同上の動作説明用のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本実施形態のタグシステムは、図１に示すように特定人に携帯される１乃至複数のタグ１と、対象領域に設置される１乃至複数のリーダ／ライタ２とを備えている。
【００１６】
タグ１は、放射電磁波（ＵＨＦ帯の電波）を送信並びに受信するためのアンテナ１０及びＲＦ回路部（送受信回路）１１と、ＲＦ回路部１１を制御する制御部１２と、ＲＦ回路部１１並びに制御部１２に電源を供給する電池１３とを具備している。尚、制御部１２は固有の識別符号（ＩＤ）を内蔵メモリ（図示しない）に記憶している。
【００１７】
リーダ／ライタ２は、放射電磁波（ＵＨＦ帯の電波）を送信並びに受信するためのアンテナ２０及びＲＦ回路部（送受信回路）２１と、ＲＦ回路部２１を制御する制御部２２と、タグ１に割り当てられている識別符号（ＩＤ）と特定人との対応関係を記憶したメモリ部２３と、各部に電源を供給する電源部２４とを具備している。メモリ部２３に記憶する対応関係は、複数の特定人に個別に割り当てられる識別コードと、それぞれの特定人が携帯するタグ１の識別符号（ＩＤ）とを一対一に対応付けたものである。尚、電源部２４は電池であってもよいし、商用交流電源から供給される交流電源を直流電源に変換する電源回路であってもよい。
【００１８】
次に、図２のタイムチャートを参照して本実施形態の動作を説明する。
【００１９】
リーダ／ライタ２の制御部２２は、所定の送信期間Ｔ１にＲＦ回路部２１を送信状態に切り換えてアンテナ２０から質問信号を送信させ、その後、所定の受信期間Ｔ２にＲＦ回路部２１を受信状態に切り換えて応答信号の受信待ちを行うという動作を繰り返している。
【００２０】
一方、タグ１の制御部１２は、内蔵するタイマで所定の間欠受信間隔Ｔｓを繰り返しカウントするとともに間欠受信間隔Ｔｓのカウントが完了する毎にＲＦ回路部１１を起動して所望の電波（リーダ／ライタ２が送信した放射電磁波）が受信できるか否かをチェックし、当該電波が捉えられなければ直ちにＲＦ回路部１１を停止して待機状態に移行させることで平均消費電力を大幅に低減し、電池１３の長寿命化を図っている。なお、電波の受信チェックは、ＲＦ回路部１１から出力される、受信信号強度の大小に比例した直流電圧信号である受信信号強度表示信号（Receiving Signal Strength Indication：ＲＳＳＩ信号）に基づいて制御部１２が行っており、詳細については従来周知であるから省略する。
【００２１】
ここで、タグ１を携帯する特定人が何れかのリーダ／ライタ２の検知可能範囲内に居る場合、リーダ／ライタ２から間欠的に送信される質問信号の電波がタグ１における電波チェックで捉えられると、当該タグ１の制御部１２がＲＦ回路部１１を受信状態に維持することで質問信号を受信することができる。質問信号を受信したタグ１の制御部１２は、ＲＦ回路部１１を送信状態に切り換え、内蔵メモリに記憶している識別符号（ＩＤ）を含む応答信号をアンテナ１０より送信させる。
【００２２】
リーダ／ライタ２の制御部２２は、受信期間Ｔ２にＲＦ回路部２１で応答信号を受信すると、当該応答信号に含まれている識別符号をメモリ部２３に記憶している識別符号と照合し、当該識別符号と対応付けられている特定人の識別コードを取得する。このように制御部２２が特定人の識別コードを取得することによって検知可能範囲内にタグ１を携帯した特定人の存在を検知したことになる。
【００２３】
またリーダ／ライタ２の制御部２２は、応答信号を受信した受信期間Ｔ２に続く送信期間Ｔ１に、タグ１から受け取った識別符号を含む無線信号をＲＦ回路部２１から送信させる。尚、当該無線信号をＲＦ回路部１１で受信したタグ１の制御部１２は、当該無線信号に対して応答信号の送信を行わない。
【００２４】
ここで、本実施形態のタグシステムは、例えば、セキュリティシステムに利用することができる。すなわち、複数の特定人がそれぞれタグ１を携帯し、対象領域内でタグ１を携帯している特定人の存在が誰一人検知できないときに複数の特定人全員が不在にしているとみなしてセキュリティシステムが警戒モードとなり、反対に、対象領域内でタグ１を携帯している特定人の存在が一人でも検知できたときに少なくとも１人の特定人が存在しているとみなしてセキュリティシステムが非警戒モードとなる。
【００２５】
上述のように本実施形態によれば、ＵＨＦ（極超短波）帯の放射電磁波を媒体としてリーダ／ライタ２とタグ１が互いに質問信号と応答信号を同一のアンテナ１０，２０及び送受信回路（ＲＦ回路部１１，２１）で送信並びに受信するので、従来例のように異なる周波数帯（ＬＦ帯及びＵＨＦ帯）の２種類の電波を用いて質問信号と応答信号を送受信する場合に比較して、ＬＦ帯用のアンテナ並びに送受信回路が不要となるため、タグ１並びにリーダ／ライタ２の小型化を図ることができるという利点がある。また、タグ１は、質問信号を受信する送受信回路（ＲＦ回路部１１）と、送受信回路（ＲＦ回路部１１）を起動して質問信号を受信可能な状態とする起動手段（制御部１２）とを具備し、起動手段（制御部１２）は、送受信回路（ＲＦ回路部１１）を一定時間（間欠受信間隔Ｔｓ）毎に間欠的に起動するので、ＲＦ回路部１１が常時起動している場合と比較してタグ１における電力消費を低減することができ、タグ１の電池１３の寿命を延ばすことができるという利点がある。さらに、タグ１の起動手段（制御部１２）は、起動した送受信回路（ＲＦ回路部１１）が極超短波帯の放射電磁波を受信しなければ直ちに送受信回路（ＲＦ回路部１１）を停止させるので、タグ１における電力消費をさらに低減することができるものである。
【符号の説明】
【００２６】
１ タグ
２ リーダ／ライタ
１１ ＲＦ回路部
１２ 制御部
２１ ＲＦ回路部
２２ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タグとリーダ／ライタとから構成されるタグシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、リーダ／ライタ（質問器）とタグ（ＩＤタグ、あるいはデータキャリア若しくは応答器とも呼ばれる）とからなるタグシステムが種々の分野で利用されており、例えば、特許文献１や特許文献２には、この種のタグシステムを利用して電気錠を施錠・解錠する電気錠システムが開示されている。
【０００３】
特許文献１，２に記載されている従来システムでは、リーダ／ライタからＬＦ帯（長波帯：３０〜３００キロヘルツ）の誘導電磁波（電波）を送信し、当該誘導電磁波を受信したタグが起動してメモリに格納されている識別情報をＵＨＦ帯（極超短波帯：３００メガヘルツ〜３ギガヘルツ）の放射電磁波（電波）で送信し、当該放射電磁波を受信したリーダ／ライタがタグの識別情報を取得するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３５０８６１号公報
【特許文献２】特開２００９−２０５２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、従来例ではＬＦ帯の電波を受信するためのアンテナ及び受信回路と、ＵＨＦ帯の電波を送信するためのアンテナ及び送信回路とを双方ともタグに具備していたため、タグの小型化が困難であった。一方、リーダ／ライタにおいては、タグを起動するためにＬＦ帯の電波の電界強度を強くしなければならず、ＬＦ帯用のアンテナが大型化し、ＬＦ帯用の送信回路の消費電力が大きくなるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、タグ並びにリーダ／ライタの小型化を図ることができるタグシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、極超短波帯の放射電磁波を媒体として質問信号を送信するリーダ／ライタと、特定人に対応付けられた固有の識別情報を有し、前記質問信号を受信したときに当該識別情報を含む応答信号を極超短波帯の放射電磁波を媒体として送信するタグとを備え、タグから送信される応答信号をリーダ／ライタで受信し、当該応答信号に含まれる識別情報に基づいて当該タグを携帯する特定人が対象領域に存在するか否かを検知するタグシステムであって、タグ並びにリーダ／ライタは、前記質問信号と応答信号を同一のアンテナ及び送受信回路で送信並びに受信することを特徴とする。
【０００８】
請求項１の発明によれば、極超短波帯の放射電磁波を媒体としてリーダ／ライタとタグが互いに質問信号と応答信号を同一のアンテナ及び送受信回路で送信並びに受信するので、従来例のように異なる周波数帯の２種類の電波を用いて質問信号と応答信号を送受信する場合に比較して、タグ並びにリーダ／ライタの小型化を図ることができる。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、タグは、前記送受信回路を起動して質問信号を受信可能な状態とする起動手段を具備し、起動手段は、送受信回路を一定時間毎に間欠的に起動することを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明によれば、送受信回路が常時起動している場合と比較してタグにおける電力消費を低減することができ、特にタグが電池を電源とする場合においては電池の寿命を延ばすことができる。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、タグの起動手段は、起動した送受信回路が極超短波帯の放射電磁波を受信しなければ直ちに送受信回路を停止させることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明によれば、タグにおける電力消費をさらに低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、タグ並びにリーダ／ライタの小型化を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態を示すシステム構成図である。
【図２】同上の動作説明用のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本実施形態のタグシステムは、図１に示すように特定人に携帯される１乃至複数のタグ１と、対象領域に設置される１乃至複数のリーダ／ライタ２とを備えている。
【００１６】
タグ１は、放射電磁波（ＵＨＦ帯の電波）を送信並びに受信するためのアンテナ１０及びＲＦ回路部（送受信回路）１１と、ＲＦ回路部１１を制御する制御部１２と、ＲＦ回路部１１並びに制御部１２に電源を供給する電池１３とを具備している。尚、制御部１２は固有の識別符号（ＩＤ）を内蔵メモリ（図示しない）に記憶している。
【００１７】
リーダ／ライタ２は、放射電磁波（ＵＨＦ帯の電波）を送信並びに受信するためのアンテナ２０及びＲＦ回路部（送受信回路）２１と、ＲＦ回路部２１を制御する制御部２２と、タグ１に割り当てられている識別符号（ＩＤ）と特定人との対応関係を記憶したメモリ部２３と、各部に電源を供給する電源部２４とを具備している。メモリ部２３に記憶する対応関係は、複数の特定人に個別に割り当てられる識別コードと、それぞれの特定人が携帯するタグ１の識別符号（ＩＤ）とを一対一に対応付けたものである。尚、電源部２４は電池であってもよいし、商用交流電源から供給される交流電源を直流電源に変換する電源回路であってもよい。
【００１８】
次に、図２のタイムチャートを参照して本実施形態の動作を説明する。
【００１９】
リーダ／ライタ２の制御部２２は、所定の送信期間Ｔ１にＲＦ回路部２１を送信状態に切り換えてアンテナ２０から質問信号を送信させ、その後、所定の受信期間Ｔ２にＲＦ回路部２１を受信状態に切り換えて応答信号の受信待ちを行うという動作を繰り返している。
【００２０】
一方、タグ１の制御部１２は、内蔵するタイマで所定の間欠受信間隔Ｔｓを繰り返しカウントするとともに間欠受信間隔Ｔｓのカウントが完了する毎にＲＦ回路部１１を起動して所望の電波（リーダ／ライタ２が送信した放射電磁波）が受信できるか否かをチェックし、当該電波が捉えられなければ直ちにＲＦ回路部１１を停止して待機状態に移行させることで平均消費電力を大幅に低減し、電池１３の長寿命化を図っている。なお、電波の受信チェックは、ＲＦ回路部１１から出力される、受信信号強度の大小に比例した直流電圧信号である受信信号強度表示信号（Receiving Signal Strength Indication：ＲＳＳＩ信号）に基づいて制御部１２が行っており、詳細については従来周知であるから省略する。
【００２１】
ここで、タグ１を携帯する特定人が何れかのリーダ／ライタ２の検知可能範囲内に居る場合、リーダ／ライタ２から間欠的に送信される質問信号の電波がタグ１における電波チェックで捉えられると、当該タグ１の制御部１２がＲＦ回路部１１を受信状態に維持することで質問信号を受信することができる。質問信号を受信したタグ１の制御部１２は、ＲＦ回路部１１を送信状態に切り換え、内蔵メモリに記憶している識別符号（ＩＤ）を含む応答信号をアンテナ１０より送信させる。
【００２２】
リーダ／ライタ２の制御部２２は、受信期間Ｔ２にＲＦ回路部２１で応答信号を受信すると、当該応答信号に含まれている識別符号をメモリ部２３に記憶している識別符号と照合し、当該識別符号と対応付けられている特定人の識別コードを取得する。このように制御部２２が特定人の識別コードを取得することによって検知可能範囲内にタグ１を携帯した特定人の存在を検知したことになる。
【００２３】
またリーダ／ライタ２の制御部２２は、応答信号を受信した受信期間Ｔ２に続く送信期間Ｔ１に、タグ１から受け取った識別符号を含む無線信号をＲＦ回路部２１から送信させる。尚、当該無線信号をＲＦ回路部１１で受信したタグ１の制御部１２は、当該無線信号に対して応答信号の送信を行わない。
【００２４】
ここで、本実施形態のタグシステムは、例えば、セキュリティシステムに利用することができる。すなわち、複数の特定人がそれぞれタグ１を携帯し、対象領域内でタグ１を携帯している特定人の存在が誰一人検知できないときに複数の特定人全員が不在にしているとみなしてセキュリティシステムが警戒モードとなり、反対に、対象領域内でタグ１を携帯している特定人の存在が一人でも検知できたときに少なくとも１人の特定人が存在しているとみなしてセキュリティシステムが非警戒モードとなる。
【００２５】
上述のように本実施形態によれば、ＵＨＦ（極超短波）帯の放射電磁波を媒体としてリーダ／ライタ２とタグ１が互いに質問信号と応答信号を同一のアンテナ１０，２０及び送受信回路（ＲＦ回路部１１，２１）で送信並びに受信するので、従来例のように異なる周波数帯（ＬＦ帯及びＵＨＦ帯）の２種類の電波を用いて質問信号と応答信号を送受信する場合に比較して、ＬＦ帯用のアンテナ並びに送受信回路が不要となるため、タグ１並びにリーダ／ライタ２の小型化を図ることができるという利点がある。また、タグ１は、質問信号を受信する送受信回路（ＲＦ回路部１１）と、送受信回路（ＲＦ回路部１１）を起動して質問信号を受信可能な状態とする起動手段（制御部１２）とを具備し、起動手段（制御部１２）は、送受信回路（ＲＦ回路部１１）を一定時間（間欠受信間隔Ｔｓ）毎に間欠的に起動するので、ＲＦ回路部１１が常時起動している場合と比較してタグ１における電力消費を低減することができ、タグ１の電池１３の寿命を延ばすことができるという利点がある。さらに、タグ１の起動手段（制御部１２）は、起動した送受信回路（ＲＦ回路部１１）が極超短波帯の放射電磁波を受信しなければ直ちに送受信回路（ＲＦ回路部１１）を停止させるので、タグ１における電力消費をさらに低減することができるものである。
【符号の説明】
【００２６】
１ タグ
２ リーダ／ライタ
１１ ＲＦ回路部
１２ 制御部
２１ ＲＦ回路部
２２ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
極超短波帯の放射電磁波を媒体として質問信号を送信するリーダ／ライタと、
特定人に対応付けられた固有の識別情報を有し、前記質問信号を受信したときに当該識別情報を含む応答信号を極超短波帯の放射電磁波を媒体として送信するタグとを備え、
タグから送信される応答信号をリーダ／ライタで受信し、当該応答信号に含まれる識別情報に基づいて当該タグを携帯する特定人が対象領域に存在するか否かを検知するタグシステムであって、
タグ並びにリーダ／ライタは、前記質問信号と応答信号を同一のアンテナ及び送受信回路で送信並びに受信することを特徴とするタグシステム。
【請求項２】
タグは、前記送受信回路を起動して質問信号を受信可能な状態とする起動手段を具備し、起動手段は、送受信回路を一定時間毎に間欠的に起動することを特徴とする請求項１記載のタグシステム。
【請求項３】
タグの起動手段は、起動した送受信回路が極超短波帯の放射電磁波を受信しなければ直ちに送受信回路を停止させることを特徴とする請求項２記載のタグシステム。
【請求項１】
極超短波帯の放射電磁波を媒体として質問信号を送信するリーダ／ライタと、
特定人に対応付けられた固有の識別情報を有し、前記質問信号を受信したときに当該識別情報を含む応答信号を極超短波帯の放射電磁波を媒体として送信するタグとを備え、
タグから送信される応答信号をリーダ／ライタで受信し、当該応答信号に含まれる識別情報に基づいて当該タグを携帯する特定人が対象領域に存在するか否かを検知するタグシステムであって、
タグ並びにリーダ／ライタは、前記質問信号と応答信号を同一のアンテナ及び送受信回路で送信並びに受信することを特徴とするタグシステム。
【請求項２】
タグは、前記送受信回路を起動して質問信号を受信可能な状態とする起動手段を具備し、起動手段は、送受信回路を一定時間毎に間欠的に起動することを特徴とする請求項１記載のタグシステム。
【請求項３】
タグの起動手段は、起動した送受信回路が極超短波帯の放射電磁波を受信しなければ直ちに送受信回路を停止させることを特徴とする請求項２記載のタグシステム。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１００３５４（Ｐ２０１１−１００３５４Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５５３５８（Ｐ２００９−２５５３５８）
【出願日】平成２１年１１月６日（２００９．１１．６）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月６日（２００９．１１．６）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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