無線タグ通信システム
【課題】 通信指向性の制御範囲を好適に設定し得る無線タグ通信システムを提供する。
【解決手段】 送信信号に応じて所定の返信信号を返信することで無線タグ通信装置１２との間で情報の通信を行う基準タグ１６を無線タグ通信システム１０の通信領域である室１８内に位置固定に備え、前記無線タグ通信装置１２は、無線タグ１４又は基準タグ１６との間の通信指向性を制御する送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８を有し、それら送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８は、前記基準タグ１６との間の通信結果に基づいて前記無線タグ１４との間の通信指向性を制御するものであることから、予め所定位置に配設された基準タグ１６との間で情報の通信を行うことにより前記通信指向性の制御に関する範囲を得ることができる。
【解決手段】 送信信号に応じて所定の返信信号を返信することで無線タグ通信装置１２との間で情報の通信を行う基準タグ１６を無線タグ通信システム１０の通信領域である室１８内に位置固定に備え、前記無線タグ通信装置１２は、無線タグ１４又は基準タグ１６との間の通信指向性を制御する送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８を有し、それら送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８は、前記基準タグ１６との間の通信結果に基づいて前記無線タグ１４との間の通信指向性を制御するものであることから、予め所定位置に配設された基準タグ１６との間で情報の通信を行うことにより前記通信指向性の制御に関する範囲を得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線にて情報の書き込みや読み出しができる無線タグとの間で通信を行う無線タグ通信装置を備えた無線タグ通信システムの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の情報が記憶された小型の無線タグ（応答器）から所定の無線タグ通信装置（質問器）により非接触にて情報の読み出しを行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムが知られている。このＲＦＩＤシステムは、無線タグが汚れている場合や見えない位置に配置されている場合であっても無線タグ通信装置との通信によりその無線タグに記憶された情報を読み出すことが可能であることから、商品管理や検査工程等の様々な分野において実用が期待されている。
【０００３】
斯かる無線タグ通信装置において、通信対象である無線タグとの間の通信の指向性を変化させる技術が知られている。例えば、特許文献１に記載された無線装置がそれである。この無線装置によれば、複数のアンテナ素子を含むアレイアンテナと、それら複数のアンテナ素子により受信される受信信号それぞれにウェイトを乗算するアダプティブ処理部とを、備えていることから、そのアダプティブ処理部において上記受信信号に適当なウェイトを乗算することで、上記アレイアンテナによる受信指向性を好適に定めることができ、通信対象である無線タグとの間で好適な通信を行うことができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２８３４１１号公報
【０００５】
しかし、前記従来の技術は、前記指向性の制御に関する正確な範囲（有効通信範囲）を把握できるものではなかったことから、斯かる指向性を無線タグが存在し得ない不必要な方向にまで振る必要があり、通信に余分な時間及び電力がかかるという弊害があった。このため、通信指向性の制御範囲を好適に設定し得る無線タグ通信システムの開発が求められていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、通信指向性の制御範囲を好適に設定し得る無線タグ通信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】
斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、無線タグに向けて所定の送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じて無線タグから返信される返信信号を受信してその無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置を備えた無線タグ通信システムであって、前記送信信号に応じて所定の返信信号を返信することで前記無線タグ通信装置との間で情報の通信を行う基準タグを前記無線タグ通信システムの通信領域内に位置固定に備え、前記無線タグ通信装置は、前記無線タグ又は基準タグとの間の通信指向性を制御する指向性制御部を有し、その指向性制御部は、前記基準タグとの間の通信結果に基づいて前記無線タグとの間の通信指向性を制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
このように、本発明によれば、前記送信信号に応じて所定の返信信号を返信することで前記無線タグ通信装置との間で情報の通信を行う基準タグを前記無線タグ通信システムの通信領域内に位置固定に備え、前記無線タグ通信装置は、前記無線タグ又は基準タグとの間の通信指向性を制御する指向性制御部を有し、その指向性制御部は、前記基準タグとの間の通信結果に基づいて前記無線タグとの間の通信指向性を制御するものであることから、予め所定位置に配設された基準タグとの間で情報の通信を行うことにより前記通信指向性の制御に関する範囲を得ることができる。すなわち、通信指向性の制御範囲を好適に設定し得る無線タグ通信システムを提供することができる。
【０００９】
ここで、好適には、前記無線タグ通信装置は、前記指向性制御部により通信指向性を変化させて前記基準タグの存在する位置を検出することにより予め定められた前記無線タグとの間の有効通信範囲を判定する有効通信範囲判定部を有するものであり、前記指向性制御部は、その有効通信範囲判定部の判定結果に基づいて前記無線タグとの間の通信指向性を制御するものである。このようにすれば、前記通信指向性の制御に関する複数の有効通信範囲、無効通信範囲を把握することができ、その制御範囲を更に好適に設定することができる。
【００１０】
また、好適には、前記有効通信範囲の外縁に相当する位置に複数の前記基準タグを位置固定に備え、前記有効通信範囲判定部は、それら複数の基準タグの存在する間の範囲を前記無線タグとの間の有効通信範囲として判定するものである。このようにすれば、前記通信指向性の制御範囲を実用的な態様で設定することができる。
【００１１】
また、好適には、前記基準タグは、前記有効通信範囲の境界条件を示す境界条件情報を記憶するものである。このようにすれば、前記基準タグに記憶された境界条件情報を読み出すことにより前記通信指向性の制御範囲を実用的な態様で設定することができる。
【００１２】
また、好適には、前記無線タグ通信装置は、前記基準タグとの間の通信が成立し得る最小の大きさの前記送信信号を送信するための出力を判定する送信信号出力判定部を有するものである。このようにすれば、前記基準タグとの間で情報の通信を行うための電力を可及的に抑えることができる。
【００１３】
また、好適には、前記送信信号出力判定部は、前記無線タグとの間の通信が成立し得る最小の大きさの前記送信信号を送信するための出力を判定し得るものである。このようにすれば、前記無線タグとの間で情報の通信を行うための電力を可及的に抑えることができる。
【００１４】
また、好適には、前記無線タグ通信装置は、前記送信信号の出力を変更するための送信出力可変部を有し、前記送信信号出力判定部は、その送信出力可変部を介して前記無線タグ又は基準タグへ送信する送信信号の出力を制御するものである。このようにすれば、前記無線タグ又は基準タグとの間で情報の通信を行うための電力を実用的な態様で制御することができる。
【００１５】
また、好適には、前記無線タグ通信装置は、前記基準タグとの間の通信結果を記憶するためのメモリ部を有するものである。このようにすれば、前記基準タグとの間で必要にして十分な回数の通信を行ってその通信結果を前記メモリ部に記憶し、そのメモリ部に記憶された情報を適宜読み出すことにより通信指向性の制御範囲を好適に設定することができる。
【００１６】
また、好適には、前記メモリ部は、前記有効通信範囲判定部の判定結果を記憶し得るものである。このようにすれば、前記基準タグとの間で必要にして十分な回数の通信を行ってその通信結果を前記メモリ部に記憶し、そのメモリ部に記憶された情報を適宜読み出すことにより通信指向性の制御範囲を好適に設定することができる。
【００１７】
また、好適には、前記メモリ部は、前記有効通信範囲判定部の判定結果をその判定の基準とされた前記基準タグ毎に複数記憶し得るものである。このようにすれば、前記複数の基準タグにより複合的に或いは分割的に前記有効通信範囲が定められる場合であっても、それら複数の基準タグとの間で必要にして十分な回数の通信を行ってその通信結果を前記メモリ部に記憶し、そのメモリ部に記憶された情報を適宜読み出すことにより通信指向性の制御範囲を好適に設定することができる。
【００１８】
また、好適には、前記メモリ部は、前記送信信号出力判定部の判定結果を記憶し得るものである。このようにすれば、過去の通信において前記メモリ部に記憶された設定を読み出すことにより前記基準タグ又は無線タグとの間で情報の通信を行うための電力を通信開始から可及的に抑えることができる。
【００１９】
また、好適には、前記無線タグ通信装置は、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナを備えたものである。このようにすれば、前記基準タグ又は無線タグとの間の通信指向性を実用的な態様で制御することができる。
【００２０】
また、好適には、前記アレイアンテナは、それぞれ互いに直交する１対の棒状アンテナ素子から成る複数の円偏波アンテナユニットを有するものである。このようにすれば、円偏波を用いることで前記アレイアンテナと前記基準タグ又は無線タグとの相対位置関係によらずに感度の安定した通信を実現できる。
【００２１】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００２２】
図１は、本発明の一実施例である無線タグ通信システム１０を説明する図である。この図１に示すように、本実施例の無線タグ通信システム１０は、無線タグ通信装置１２及びその無線タグ通信装置１２の通信対象である単数乃至は複数（図１では単数）の無線タグ１４から構成される所謂ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムであり、上記無線タグ通信装置１２はそのＲＦＩＤシステムの質問器として、上記無線タグ１４は応答器としてそれぞれ機能する。すなわち、上記無線タグ通信装置１２から質問波Ｆｃ（送信信号）が上記無線タグ１４に向けて送信されると、その質問波Ｆｃを受信した上記無線タグ１４において所定の情報信号（データ）によりその質問波Ｆｃが変調され、応答波Ｆｒ（返信信号）として上記無線タグ通信装置１２に向けて返信されることで、その無線タグ通信装置１２と無線タグ１４との間で情報の通信が行われる。
【００２３】
上記無線タグ通信システム１０は、例えば、通信領域である室１８内に存在する無線タグ１４を管理するためのシステムであり、上記無線タグ通信装置１０は、例えば、その室１８の天井１８ｃに位置固定に設けられている。また、上記無線タグ１４は、その室１８内に設置（保管）される物品２０に関する情報を書き込まれた上でその物品２０に貼り付けられ、上記室１８内におけるその物品２０の移動やその室１８からの持ち出し等を管理するために用いられる。また、上記無線タグ１４と同様に後述する図８に示す無線タグ回路８４を備え、上記質問波Ｆｒに応じて所定の応答波Ｆｒを返信することで上記無線タグ通信装置１２との間で情報の通信を行う単数乃至は複数（図１では２つ）基準タグ１６ａ、１６ｂ（以下、特に区別しない場合には単に基準タグ１６と称する）を通信領域である室１８内に位置固定に備えている。
【００２４】
上記基準タグ１６は、上記無線タグ通信装置１２による指向性制御の基準（境界）を定めるためのものであり、図１に示すように、上記無線タグ通信装置１２の有効通信範囲の外縁に相当する上記室１８の床の隅に位置固定に設けられている。上記無線タグ通信装置１２は、図１１のフローチャート等を用いて後述するように、上記基準タグ１６との間の通信結果に基づき上記有効通信範囲を判定し、その判定された有効通信範囲に応じて前記無線タグ１４との間の通信指向性を制御する。また、上記基準タグ１６は、好適には、その基準タグ１６に含まれる無線タグ回路素子８４に備えられたメモリ部９６に上記有効通信範囲の境界条件を示す境界条件情報を記憶するものであり、上記無線タグ通信装置１２は、その基準タグ１６に記憶された境界条件情報を読み出すことにより上記有効通信範囲を判定し得るものである。この態様では、上記基準タグ１６は、必ずしも上記無線タグ通信装置１２の有効通信範囲の外縁に相当する位置に設けられなくともよい。
【００２５】
図２は、上記無線タグ通信装置１２の構成を説明する図である。この図２に示すように、上記無線タグ通信装置１２は、上記無線タグ１４への送信信号に対応するコマンドビット列を生成するコマンドビット列生成部２４と、そのコマンドビット列生成部２４から出力されたディジタル信号をＦＳＫ方式で符号化するＦＳＫ符号化部２６と、そのＦＳＫ符号化部２６により符号化された信号をＡＭ方式で変調して送信メモリ部３０に供給（記憶）するＡＭ変調部２８と、その送信メモリ部３０に記憶された送信信号を随時読み出して所定の送信ウェイト（送信ＰＡＡウェイト）を掛算する送信ＰＡＡ（Phased Array Antenna）処理部である送信ウェイト掛算部３２と、その送信ウェイト掛算部３２において掛算される送信ウェイトを制御する送信ＰＡＡウェイト制御部３４とを、備えている。
【００２６】
また、前記無線タグ１４に向けて送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じてその無線タグ１４から返信される返信信号を受信するための送受信共用の複数（図２では３つ）のアレイアンテナ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ（以下、特に区別しない場合には単にアレイアンテナ３６と称する）と、所定の局発信号を出力する局部発振器３８と、その局部発振器３８から出力される局発信号に応じて上記送信ウェイト掛算部３２から出力される送信信号をアップコンバートして出力すると共に、上記局部発振器３８から出力される局発信号に応じて上記アレイアンテナ３６により受信される受信信号をそれぞれダウンコンバートして受信メモリ部４４に供給（記憶）する複数（図３では６つ）の高周波送受信部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ（以下、特に区別しない場合には単に高周波送受信部４０と称する）と、それら高周波送受信部４０を上記複数のアレイアンテナ３６のうち何れかに選択的に接続することにより、それら高周波送受信部４０の出力をその選択されたアレイアンテナ３６に供給すると共に、そのアレイアンテナ３６により受信された受信信号を上記複数の高周波送受信部４０に供給するアンテナ選択部４２とを、備えている。
【００２７】
また、上記受信メモリ部４４に記憶された受信信号を随時読み出して所定の受信ウェイト（受信ＰＡＡウェイト）を掛算する受信ＰＡＡ処理部である受信ウェイト掛算部４６と、その受信ウェイト掛算部４６において掛算される受信ウェイトを制御する受信ＰＡＡウェイト制御部４８と、上記受信ウェイト掛算部４６から出力される受信信号をＡＭ方式で復調してＡＭ復調波を検出するＡＭ復調部５０と、そのＡＭ復調部５０により復調されたＡＭ復調波をＦＳＫ方式で復号するＦＳＫ復号部５２と、そのＦＳＫ復号部５２により復号された復号信号を解釈して前記無線タグ１４又は基準タグ１６の変調に関する情報信号を読み出す返答ビット列解釈部５４と、指向性制御部である前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８により通信指向性を変化させて前記基準タグ１６の存在する位置を検出することにより予め定められた前記無線タグ１４との間の有効通信範囲を判定する有効通信範囲判定部５６と、前記無線タグ１４や基準タグ１６との間の通信が成立し得る最小の大きさの前記送信信号を送信するための出力を判定する送信信号出力判定部５８とを、備えている。また、上記受信メモリ部４４は、上記有効通信範囲判定部５６及び送信信号出力判定部５８の判定結果をも記憶し得るものであり、更に好適には、上記有効通信範囲判定部５６の判定結果をその判定の基準とされた前記基準タグ１６毎に複数記憶し得るものである。
【００２８】
図３は、前記アレイアンテナ３６の構成を概略的に示す図であり、図４は、そのアレイアンテナ３６を構成する前記室１８の天井１８ｃと平行に設けられる棒状アンテナ素子６２ｐの軸方向から視た正面図である。これらの図に示すように、前記アレイアンテナ３６は、前記室１８の天井１８ｃと平行に配設された棒状アンテナ素子６２ｐ及びその棒状アンテナ素子６２ｐに直交するように配設された棒状アンテナ素子６２ｖから成る複数（図３及び図４では５つ）の円偏波アンテナユニット６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６０ｅ（以下、特に区別しない場合には単にアンテナユニット６０と称する）を有するものであり、それらアンテナユニット６０は、図４に示すように上記棒状アンテナ素子６２ｐが所定の円周上に４５°間隔で並ぶように配設されている。また、アンテナユニット６０ｂ、６０ｃ、６０ｄから前記アレイアンテナ３６ａが、アンテナユニット６０ａ、６０ｂ、６０ｃから前記アレイアンテナ３６ｂが、アンテナユニット６０ｃ、６０ｄ、６０ｅから前記アレイアンテナ３６ｃがそれぞれ構成されている。そして、前記高周波送受信部４０ａが上記アンテナユニット６０ａ、６０ｂ、６０ｃの何れかに含まれる棒状アンテナ素子６２ｐと、前記高周波送受信部４０ｂが上記アンテナユニット６０ａ、６０ｂ、６０ｃの何れかに含まれる棒状アンテナ素子６２ｖと、前記高周波送受信部４０ｃが上記アンテナユニット６０ｂ、６０ｃ、６０ｄの何れかに含まれる棒状アンテナ素子６２ｐと、前記高周波送受信部４０ｄが上記アンテナユニット６０ｂ、６０ｃ、６０ｄの何れかに含まれる棒状アンテナ素子６２ｖと、前記高周波送受信部４０ｅが上記アンテナユニット６０ｃ、６０ｄ、６０ｅの何れかに含まれる棒状アンテナ素子６２ｐと、前記高周波送受信部４０ｆが上記アンテナユニット６０ｃ、６０ｄ、６０ｅの何れかに含まれる棒状アンテナ素子６２ｖと、前記アンテナ選択部４２を介してそれぞれ選択的に接続されるようになっている。
【００２９】
図５は、前記送信ウェイト掛算部３２の構成を詳しく説明する図である。この図５に示すように、前記送信ウェイト掛算部３２は、前記送信メモリ部３０から読み出される送信信号に前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４から供給される送信ＰＡＡウェイトをそれぞれ掛け合わせて各高周波送受信部４０に供給する複数（図５では６つ）の掛算器６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ、６４ｅ、６４ｆ（以下、特に区別しない場合には単に掛算器６４と称する）を備えている。ここで、上記掛算器６４ｂ、６４ｄ、６４ｆに供給されるＰＡＡウェイトは、前記棒状アンテナ素子６２ｐに対応して位相が９０°ずらされた値とされる。また、上記掛算器６４ａが高周波送受信部４０ａに、掛算器６４ｂが高周波送受信部４０ｂに、掛算器６４ｃが高周波送受信部４０ｃに、掛算器６４ｄが高周波送受信部４０ｄに、掛算器６４ｅが高周波送受信部４０ｅに、掛算器６４ｆが高周波送受信部４０ｆに、それぞれ対応しており、各掛算器６４からの出力が対応する高周波送受信部４０に供給されるようになっている。
【００３０】
図６は、前記高周波送受信部４０の構成を詳しく説明する図である。この図６に示すように、前記高周波送受信部４０は、前記送信ウェイト掛算部３２から供給される送信信号をアナログ信号に変換する送信信号Ｄ／Ａ変換器６６と、その送信信号Ｄ／Ａ変換器６６によりアナログ変換された送信信号の周波数を前記局部発振器３８から出力される局発信号の周波数だけ高くするアップコンバータ６８と、そのアップコンバータ６８によりアップコンバートされた送信信号を増幅する可変アンプである送信信号増幅器７０と、その送信信号増幅器７０から出力される送信信号を前記アンテナ選択部４２に供給すると共に、そのアンテナ選択部４２から供給される受信信号を受信信号増幅部７４に供給する方向性結合器７２と、その方向性結合器７２から供給される受信信号を増幅する受信信号増幅器７４と、その受信信号増幅器７４から出力される受信信号の周波数を前記局部発振器３８から出力される局発信号の周波数だけ低くするダウンコンバータ７６と、そのダウンコンバータ７６によりダウンコンバートされた受信信号をディジタル信号に変換して前記受信メモリ部４４に供給する受信信号Ａ／Ｄ変換器７８とを、備えている。ここで、上記送信信号増幅器７０は、前記送信信号出力判定部５８から供給される指令に従い前記送信信号の出力を変更する送信出力可変部として機能する。
【００３１】
図７は、前記受信ウェイト掛算部４６の構成を詳しく説明する図である。この図７に示すように、前記受信ウェイト掛算部４６は、前記受信メモリ部４４から読み出される受信信号ぞれぞれに所定の受信ＰＡＡウェイトを掛け合わせる複数（図７では６つ）の掛算器８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ、８０ｅ、８０ｆ（以下、特に区別しない場合には単に掛算器８０と称する）と、それら掛算器８０から出力される信号を合成して前記ＡＭ復調部５０に供給する合成器８２とを、備えている。ここで、ここで、上記掛算器８０ｂ、８０ｄ、８０ｆに供給されるＰＡＡウェイトは、前記棒状アンテナ素子６２ｐに対応して位相が９０°ずらされた値とされる。また、上記掛算器８６ａが高周波送受信部４０ａに、掛算器８６ｂが高周波送受信部４０ｂに、掛算器８６ｃが高周波送受信部４０ｃに、掛算器８６ｄが高周波送受信部４０ｄに、掛算器８６ｅが高周波送受信部４０ｅに、掛算器８６ｆが高周波送受信部４０ｆに、それぞれ対応している。
【００３２】
図８は、前記無線タグ１４及び基準タグ１６に備えられた無線タグ回路素子８４の構成を説明する図である。この図８に示すように、上記無線タグ回路素子８４は、前記無線タグ通信装置１２との間で信号の送受信を行うためのアンテナ部８６と、そのアンテナ部８６により受信された信号を処理するためのＩＣ回路部８８とを、備えて構成されている。そのＩＣ回路部８８は、上記アンテナ部８６により受信された前記無線タグ通信装置１２からの質問波Ｆｃを整流する整流部９０と、その整流部９０により整流された質問波Ｆｃのエネルギを蓄積するための電源部９２と、上記アンテナ部８６により受信された搬送波からクロック信号を抽出して制御部１００に供給するクロック抽出部９４と、所定の情報信号を記憶し得る情報記憶部として機能するメモリ部９６と、上記アンテナ部８６に接続されて信号の変調及び復調を行う変復調部９８と、上記整流部９０、クロック抽出部９４、及び変復調部９８等を介して前記無線タグ回路素子８４の作動を制御するための制御部１００とを、機能的に含んでいる。この制御部１００は、前記無線タグ通信装置１２と通信を行うことにより上記メモリ部９６に上記所定の情報を記憶する制御や、上記アンテナ部８６により受信された質問波Ｆｃを上記変復調部９８において上記メモリ部９６に記憶された情報信号に基づいて変調したうえで応答波Ｆｒとして上記アンテナ部８６から反射返信する制御等の基本的な制御を実行する。
【００３３】
ここで、前記無線タグ通信装置１２に備えられた送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８は、その無線タグ通信装置１２による前記無線タグ１４又は基準タグ１６との間の通信指向性を制御する指向性制御部として機能するものであり、好適には、前記基準タグ１６との間で通信を行った際の前記有効通信範囲判定部５６の判定結果に基づいて前記無線タグ１４との間の通信指向性を制御するものである。例えば、図１に示すように最大指向性方向θを変化させつつ前記基準タグ１６ａ及び１６ｂの存在する位置を検出し、それら基準タグ１６の存在する間の範囲を前記無線タグ１４との間の有効通信範囲として判定する。また、この指向性制御に際して、前記アンテナ選択部４２は、上記指向性方向θに応じて前記アレイアンテナ３６ａ、３６ｂ、３６ｃのうち何れか適切なアレイアンテナ３６を選択し、そのアレイアンテナ３６により前記無線タグ１４又は基準タグ１６との間で送受信が行われるように回路を切り換える。前記基準タグ１６ａ、１６ｂは、前記無線タグ通信装置１２の有効通信範囲の外縁に相当する前記室１８の隅（その床における指向性方向θの振幅方向に関する外縁）に位置固定に設けられたものであり、前記無線タグ１４が貼り付けられた物品２０は、その室１８において前記基準タグ１６ａ、１６ｂの間に置かれることが想定されることから、前記無線タグ通信装置１２は最大指向性方向θを制御するにあたり、前記有効通信範囲判定部５６の判定結果である有効通信範囲を振ればそれで済むのである。なお、前記無線タグ通信装置１２の最大指向性方向が３次元的に制御され得るものである場合には、前記室１８の床における四隅乃至は四方の壁等に前記基準タグ１６がそれぞれ位置固定に設けられ、前記無線タグ通信装置１２は、それら基準タグ１６との間の通信結果に基づいて複合的に有効通信範囲を判定する。
【００３４】
また、前記送信信号出力判定部５８は、前記基準タグ１６との間の通信が成立し得る最小の大きさの前記送信信号を送信するための出力を判定する。具体的には、前記ＡＭ復調部５０から十分な検波出力が得られる（或いは、ＦＳＫ復号部５２において復号を行い得る）実質的に最小の大きさの送信信号となるように各高周波送受信部４０における送信信号増幅器７０の設定（増幅率）を制御する。前記基準タグ１６は位置固定に設けられたものであるため、斯かる処理を一度実行しておけば次回からの制御においてもその設定を利用することができる。このため、前記送信信号出力判定部５８の判定結果を前記受信メモリ部４４等に前記基準タグ１６毎に記憶するのが好ましい。また、前記送信信号出力判定部５８は、前記基準タグ１６の場合と同様に前記無線タグ１４との間の通信が成立し得る最小の大きさの前記送信信号を送信するための出力を判定する。前記無線タグ１４は前記物品２０に追従して移動するものであるが、その物品２０が床や棚に設置される場合すなわち前記無線タグ通信装置１２との相対距離が予め想定される場合には、斯かる処理を一度実行しておけば次回からの制御においてもその設定を利用することができる。このため、前記送信信号出力判定部５８の判定結果を前記受信メモリ部４４等に指向性角度θ毎に記憶するのが好ましい。
【００３５】
図９は、前記無線タグ通信装置１２によるＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）制御の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
【００３６】
先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、ＰＡＡ（Phased Array Antenna）制御範囲設定モードすなわち前記無線タグ１４との間の有効通信範囲の設定が行われるか否かが判断される。このＳ１の判断が肯定される場合には、前記有効通信範囲判定部５６の動作に対応するＳＡにおいて、図１０に示すＰＡＡ制御範囲設定処理が実行された後、本ルーチンが終了させられるが、Ｓ１の判断が否定される場合には、ＳＢにおいて、図１２に示す通常タグ検索処理が実行された後、本ルーチンが終了させられる。
【００３７】
図１０は、図９に示すＲＦＩＤ制御の一部であるＰＡＡ制御範囲設定処理について説明するフローチャートである。この図１０に示す制御では、先ず、ＳＡ１において、第１サーチ範囲制御用の基準タグ１６との間で通信を行うためのコマンドビット列が前記コマンドビット列生成部２４により生成され、前記ＦＳＫ符号化部２６によりＦＳＫ方式にて符号化される。次に、ＳＡ２において、ＳＡ１にて符号化されたコマンドビット列により前記ＡＭ変調部２８にてＡＭ方式の変調が行われ、その変調された信号が前記送信メモリ部３０に記憶される。次に、ＳＡ３において、θlastの初期値が−７０°に、θstepの初期値が−１０°にそれぞれ設定される。次に、ＳＣにおいて、第１サーチ範囲に関して図１１に示す範囲設定処理が実行される。次に、ＳＡ４において、第１制御範囲角度θ１がＳＣにて求められた角度θとされる。次に、ＳＡ５において、第２サーチ範囲制御用の基準タグ１６との間で通信を行うためのコマンドビット列が前記コマンドビット列生成部２４により生成され、前記ＦＳＫ符号化部２６によりＦＳＫ方式にて符号化される。次に、ＳＡ６において、ＳＡ５にて符号化されたコマンドビット列により前記ＡＭ変調部２８にてＡＭ方式の変調が行われ、その変調された信号が前記送信メモリ部３０に記憶される。次に、ＳＡ７において、θlastの初期値が７０°に、θstepの初期値が１０°にそれぞれ設定される。次に、ＳＣにおいて、第２サーチ範囲に関して図１１に示す範囲設定処理が実行される。次に、ＳＡ８において、第２制御範囲角度θ２がＳＣにて求められた角度θとされた後、図９に示すメインルーチンに復帰させられる。
【００３８】
図１１は、図１０に示すＰＡＡ制御範囲設定処理の一部である範囲設定処理について説明するフローチャートである。この図１１に示す制御では、先ず、ＳＣ１において、θの初期値が０°に設定される。次に、ＳＣ２において、θが−７０°乃至−３０°の第１角度範囲、−２０°乃至２０°の第２角度範囲、及び３０°乃至７０°の第３角度範囲のうち何れの角度範囲に含まれるかが判断される。このＳＣ２において、θが第１角度範囲である−７０°乃至−３０°に含まれると判断される場合には、ＳＣ３において、前記アンテナ選択部４２により前記アレイアンテナ３６ｂが選択され、ＳＣ４において、前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８のウェイトレジスタに実際に設定される値に対応する角度であるθ′がθ＋４５°とされた後、ＳＣ９以下の処理が実行される。また、ＳＣ２において、θが第２角度範囲である−２０°乃至２０°に含まれると判断される場合には、ＳＣ５において、前記アンテナ選択部４２により前記アレイアンテナ３６ａが選択され、ＳＣ６において、上記角度θ′がθと同値とされた後、ＳＣ９以下の処理が実行される。また、ＳＣ２において、θが第３角度範囲である３０°乃至７０°に含まれると判断される場合には、ＳＣ７において、前記アンテナ選択部４２により前記アレイアンテナ３６ｃが選択され、ＳＣ８において、上記角度θ′がθ−４５°とされた後、ＳＣ９以下の処理が実行される。
【００３９】
ＳＣ９の処理では、ＳＣ４、ＳＣ６、又はＳＣ８にて設定されたθ′に対応する送受信ウェイトが前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８のウェイトレジスタに設定される。次に、ＳＣ１０において、前記送信メモリ部３０に記憶された送信信号が読み出され、ＳＣ９にて設定された送信ＰＡＡウェイトが前記送信ウェイト掛算部３２において掛け合わされた後、前記高周波送受信部４０等を介してＳＣ３、ＳＣ５、又はＳＣ７にて選択されたアレイアンテナ３６から送信される。次に、ＳＣ１１において、ＳＣ１０にて送信された送信信号に応じて前記基準タグ１６から返信された返信信号が受信され、前記高周波送受信部４０等を介して前記受信メモリ部４４に記憶される。次に、ＳＣ１２において、前記受信メモリ部４４から受信信号が読み出され、ＳＣ９にて設定された受信ＰＡＡウェイトが前記受信ウェイト掛算部４６において掛け合わされた後、受信信号が合成される。次に、ＳＣ１３において、ＳＣ１２にて合成された合成信号が前記ＡＭ復調部５０においてＡＭ方式にて復調される。次に、ＳＣ１４において、ＳＣ１３にて復調された復調信号が前記ＦＳＫ復号部５２においてＦＳＫ方式にて復号される。
【００４０】
次に、ＳＣ１５において、ＳＣ１４にて復号された復号データが正常であるか否かが判断される。このＳＣ１５の判断が肯定される場合には、前記送信信号出力判定部５８の動作に対応するＳＣ１６において、前記ＦＳＫ復号部５２において復号を行い得る実質的に最小の大きさの送信信号を送信するための電力が算出され、前記受信メモリ部４４に記憶された後、図１０に示すＰＡＡ制御範囲設定処理に復帰させられるが、ＳＣ１５の判断が否定される場合には、ＳＣ１７において、前記角度θにθstepが加算されて前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８のウェイトレジスタの値が更新された後、ＳＣ１８において、θがθlast＋θstepに等しいか否かが判断される。このＳＣ１８の判断が否定される場合には、ＳＣ２以下の処理が再び実行されるが、ＳＣ１８の判断が肯定される場合には、ＳＣ１９において、サーチ範囲に制御用タグである前記基準タグ１６が存在しないと判断された後、エラー終了させられる。
【００４１】
図１２は、図９に示すＲＦＩＤ制御の一部である通常タグ検索処理について説明するフローチャートである。この図１２に示す制御では、先ず、ＳＢ１において、検索対象である無線タグ１４との間で通信を行うためのコマンドビット列が前記コマンドビット列生成部２４により生成され、前記ＦＳＫ符号化部２６によりＦＳＫ方式にて符号化される。次に、ＳＢ２において、ＳＢ１にて符号化されたコマンドビット列により前記ＡＭ変調部２８にてＡＭ方式の変調が行われ、その変調された信号が前記送信メモリ部３０に記憶される。次に、ＳＢ３において、最大指向性方向を示す角度θを第１制御範囲角度θ１として前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８のウェイトレジスタの初期値が設定される。次に、ＳＢ４において、θが−７０°乃至−３０°の第１角度範囲、−２０°乃至２０°の第２角度範囲、及び３０°乃至７０°の第３角度範囲のうち何れの角度範囲に含まれるかが判断される。このＳＢ４において、θが第１角度範囲である−７０°乃至−３０°に含まれると判断される場合には、ＳＢ５において、前記アンテナ選択部４２により前記アレイアンテナ３６ｂが選択され、ＳＢ６において、前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８のウェイトレジスタに実際に設定される値に対応する角度であるθ′がθ＋４５°とされた後、ＳＢ１１以下の処理が実行される。また、ＳＢ４において、θが第２角度範囲である−２０°乃至２０°に含まれると判断される場合には、ＳＢ７において、前記アンテナ選択部４２により前記アレイアンテナ３６ａが選択され、ＳＢ８において、上記角度θ′がθと同値とされた後、ＳＢ１１以下の処理が実行される。また、ＳＢ４において、θが第３角度範囲である３０°乃至７０°に含まれると判断される場合には、ＳＢ９において、前記アンテナ選択部４２により前記アレイアンテナ３６ｃが選択され、ＳＢ１０において、上記角度θ′がθ−４５°とされた後、ＳＢ１１以下の処理が実行される。
【００４２】
ＳＢ１１の処理では、ＳＢ６、ＳＢ８、又はＳＢ１０にて設定されたθ′に対応する送受信ウェイトが前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８のウェイトレジスタに設定される。次に、ＳＢ１２において、前記送信メモリ部３０に記憶された送信信号が読み出され、ＳＢ１１にて設定された送信ＰＡＡウェイトが前記送信ウェイト掛算部３２において掛け合わされた後、前記高周波送受信部４０等を介してＳＢ５、ＳＢ７、又はＳＢ９にて選択されたアレイアンテナ３６から送信される。次に、ＳＢ１３において、ＳＢ１２にて送信された送信信号に応じて前記無線タグ１４から返信された返信信号が受信され、前記高周波送受信部４０等を介して前記受信メモリ部４４に記憶される。次に、ＳＢ１４において、前記受信メモリ部４４から受信信号が読み出され、ＳＢ１１にて設定された受信ＰＡＡウェイトが前記受信ウェイト掛算部４６において掛け合わされた後、受信信号が合成される。次に、ＳＢ１５において、ＳＢ１４にて合成された合成信号が前記ＡＭ復調部５０においてＡＭ方式にて復調される。次に、ＳＢ１６において、ＳＢ１５にて復調された復調信号が前記ＦＳＫ復号部５２においてＦＳＫ方式にて復号される。
【００４３】
次に、ＳＢ１７において、ＳＢ１６にて復号された復号データが正常であるか否かが判断される。このＳＢ１７の判断が肯定される場合には、ＳＢ１８において、前記無線タグ１４が発見されてその無線タグ１４からの情報が読み出された後、図９に示すＲＦＩＤ制御に復帰させられるが、ＳＢ１７の判断が否定される場合には、ＳＢ１９において、θに１０°が加算されて前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８のウェイトレジスタの値が更新された後、ＳＢ２０において、θが第２制御範囲角度θ２よりも大きいか否かが判断される。このＳＢ２０の判断が否定される場合には、ＳＢ４以下の処理が再び実行されるが、ＳＢ２０の判断が肯定される場合には、ＳＢ２１において、有効通信範囲内に前記無線タグ１４は発見できなかったと判断されて、それをもって本ルーチンが終了させられる。以上の制御において、ＳＢ３、ＳＢ１１、ＳＢ１９、ＳＣ９、及びＳＣ１７等が前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８の動作に対応する。
【００４４】
このように、本実施例によれば、前記送信信号に応じて所定の返信信号を返信することで前記無線タグ通信装置１２との間で情報の通信を行う基準タグ１６を前記無線タグ通信システム１０の通信領域である室１８内に位置固定に備え、前記無線タグ通信装置１２は、前記無線タグ１４又は基準タグ１６との間の通信指向性を制御する指向性制御部である前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８（ＳＢ３、ＳＢ１１、ＳＢ１９、ＳＣ９、及びＳＣ１７）を有し、それら送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８は、前記基準タグ１６との間の通信結果に基づいて前記無線タグ１４との間の通信指向性を制御するものであることから、予め所定位置に配設された基準タグ１６との間で情報の通信を行うことにより前記通信指向性の制御に関する範囲を得ることができる。すなわち、通信指向性の制御範囲を好適に設定し得る無線タグ通信システム１０を提供することができる。
【００４５】
また、前記無線タグ通信装置１２は、前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８により通信指向性を変化させて前記基準タグ１６の存在する位置を検出することにより予め定められた前記無線タグ１４との間の有効通信範囲を判定する有効通信範囲判定部５６（ＳＡ）を有するものであり、前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８は、その有効通信範囲判定部５６の判定結果に基づいて前記無線タグ１４との間の通信指向性を制御するものであるため、前記通信指向性の制御に関する複数の有効通信範囲、無効通信範囲を把握することができ、その制御範囲を更に好適に設定することができる。
【００４６】
また、前記有効通信範囲の外縁に相当する位置に複数の前記基準タグ１６を位置固定に備え、前記有効通信範囲判定部５６は、それら複数の基準タグ１６の存在する間の範囲を前記無線タグ１４との間の有効通信範囲として判定するものであるため、前記通信指向性の制御範囲を実用的な態様で設定することができる。
【００４７】
また、前記基準タグ１６は、前記有効通信範囲の境界条件を示す境界条件情報を記憶するものであるため、その基準タグ１６に記憶された境界条件情報を読み出すことにより前記通信指向性の制御範囲を実用的な態様で設定することができる。
【００４８】
また、前記無線タグ通信装置１２は、前記基準タグ１６との間の通信が成立し得る最小の大きさの前記送信信号を送信するための出力を判定する送信信号出力判定部５８（ＳＣ１６）を有するものであるため、前記基準タグ１６との間で情報の通信を行うための電力を可及的に抑えることができる。
【００４９】
また、前記送信信号出力判定部５８は、前記無線タグ１４との間の通信が成立し得る最小の大きさの前記送信信号を送信するための出力を判定し得るものであるため、前記無線タグ１４との間で情報の通信を行うための電力を可及的に抑えることができる。
【００５０】
また、前記無線タグ通信装置１２は、前記送信信号の出力を変更するための送信出力可変部として機能する送信信号増幅器７０を有し、前記送信信号出力判定部５８は、その送信信号増幅器７０を介して前記無線タグ１４又は基準タグ１６へ送信する送信信号の出力を制御するものであるため、それら無線タグ１４又は基準タグ１６との間で情報の通信を行うための電力を実用的な態様で制御することができる。
【００５１】
また、前記無線タグ通信装置１２は、前記基準タグ１６との間の通信結果を記憶するための受信メモリ部４４を有するものであるため、前記基準タグ１６との間で必要にして十分な回数の通信を行ってその通信結果を前記受信メモリ部４４に記憶し、その受信メモリ部４４に記憶された情報を適宜読み出すことにより通信指向性の制御範囲を好適に設定することができる。
【００５２】
また、前記受信メモリ部４４は、前記有効通信範囲判定部５６の判定結果を記憶し得るものであるため、前記基準タグ１６との間で必要にして十分な回数の通信を行ってその通信結果を前記受信メモリ部４４に記憶し、その受信メモリ部４４に記憶された情報を適宜読み出すことにより通信指向性の制御範囲を好適に設定することができる。
【００５３】
また、前記受信メモリ部４４は、前記有効通信範囲判定部５６の判定結果をその判定の基準とされた前記基準タグ１６毎に複数記憶し得るものであるため、前記複数の基準タグ１６により複合的に或いは分割的に前記有効通信範囲が定められる場合であっても、それら複数の基準タグ１６との間で必要にして十分な回数の通信を行ってその通信結果を前記受信メモリ部４４に記憶し、その受信メモリ部４４に記憶された情報を適宜読み出すことにより通信指向性の制御範囲を好適に設定することができる。
【００５４】
また、前記受信メモリ部４４は、前記送信信号出力判定部５８の判定結果を記憶し得るものであるため、過去の通信において前記受信メモリ部４４に記憶された設定を読み出すことにより前記無線タグ１４又は基準タグ１６との間で情報の通信を行うための電力を通信開始から可及的に抑えることができる。
【００５５】
また、前記無線タグ通信装置１２は、複数の棒状アンテナ素子６２を有するアレイアンテナ３６を備えたものであるため、前記無線タグ１４又は基準タグ１６との間の通信指向性を実用的な態様で制御することができる。
【００５６】
また、前記アレイアンテナ３６は、それぞれ互いに直交する１対の棒状アンテナ素子６２ｐ、６２ｖから成る複数の円偏波アンテナユニット６０を有するものであるため、円偏波を用いることで前記アレイアンテナ３６と前記無線タグ１４又は基準タグ１６との相対位置関係によらずに感度の安定した通信を実現できる。
【００５７】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
【００５８】
図１３は、前述の実施例における無線タグ通信システム１０に基準タグ１６を追加して設けた構成を説明する図である。この図１３に示す無線タグ通信システム１０では、前述した図１に示す基準タグ１６ａ、１６ｂに加え、前記室１８の床におけるそれら基準タグ１６ａ、１６ｂの間に基準タグ１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆが位置固定に設けられている。斯かる構成では、上記基準タグ１６ａ及び１６ｃの存在する間の範囲を第１有効通信範囲、基準タグ１６ｄ及び１６ｃの存在する間の範囲を第２有効通信範囲、基準タグ１６ｆ及び１６ｂの存在する間の範囲を第３有効通信範囲というように、前記無線タグ１４との間の有効通信範囲を分割的に判定することができる。例えば、上記基準タグ１６ｃ及び１６ｄの存在する間や基準タグ１６ｅ及び１６ｆの存在する間に柱等があってその範囲内に前記物品２０を置くことができない場合、斯かる範囲をサーチすることは余分な時間及び電力の消費となるが、このように前記無線タグ１４との間の有効通信範囲を分割的に判定することで、前記無線タグ１４との間で情報の通信を行うための電力を可及的に抑えることができる。
【００５９】
また、前述の実施例において、前記無線タグ通信装置１２は、前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４、受信ＰＡＡウェイト制御部４８、有効通信範囲判定部５６、及び送信信号出力判定部５８等をそれぞれ個別の制御装置として備えたものであったが、例えば、それらと等価な制御機能をＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の所定の制御装置に機能的に備えたものであっても構わない。また、それら制御機能による処理は、ディジタル信号処理であるとアナログ信号処理であるとを問わない。
【００６０】
また、前述の実施例において、前記無線タグ通信装置１２は、前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４により送信指向性を制御すると共に、前記受信ＰＡＡウェイト制御部４８により受信指向性を制御するものであったが、何れか一方の指向性制御のみを行うものであっても構わず、そのような構成においても本発明の一応の効果は得られる。
【００６１】
また、前述の実施例において、前記無線タグ通信装置１２は、前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８により前記無線タグ１４又は基準タグ１６との間の通信指向性の制御を行うものであったが、例えば、機械的に方向を変更し得るアンテナを備えたアンテナユニットを用いて、そのアンテナの方向を変更することによって最大指向性方向の制御を行うものであってもよい。また、前記無線タグ１４又は基準タグ１６との間で情報の通信を行い得るアンテナであれば円偏波アレイアンテナに限られないことは言うまでもなく、設計に応じて様々なアンテナが適宜選択されて用いられる。
【００６２】
また、前述の実施例において、前記有効通信範囲判定部５６及び送信信号出力判定部５８の判定結果は、何れも前記受信メモリ部４４に記憶されるものであったが、例えば、前記送信信号出力判定部５８の判定結果は前記送信メモリ部３０に記憶されるものであっても当然に構わない。また、前記受信メモリ部４４とは別に前記有効通信範囲判定部５６及び送信信号出力判定部５８の判定結果を記憶するためのメモリ部が設けられたものであってもよい。
【００６３】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施例である無線タグ通信システムを説明する図である。
【図２】図１の無線タグ通信システムに備えられた無線タグ通信装置の構成を説明する図である。
【図３】図２の無線タグ通信装置に備えられたアレイアンテナの構成を概略的に示す図である。
【図４】図３のアレイアンテナを構成する図１の室の天井と平行に設けられる棒状アンテナ素子の軸方向からそのアレイアンテナを視た正面図である。
【図５】図２の無線タグ通信装置に備えられた送信ウェイト掛算部の構成を詳しく説明する図である。
【図６】図２の無線タグ通信装置に備えられた高周波送受信部の構成を詳しく説明する図である。
【図７】図２の無線タグ通信装置に備えられた受信ウェイト掛算部の構成を詳しく説明する図である。
【図８】図１の無線タグ通信システムの通信対象である無線タグ及び基準タグに備えられた無線タグ回路素子の構成を説明する図である。
【図９】図２の無線タグ通信装置によるＲＦＩＤ制御の要部を説明するフローチャートである。
【図１０】図９に示すＲＦＩＤ制御の一部であるＰＡＡ制御範囲設定処理について説明するフローチャートである。
【図１１】図１０に示すＰＡＡ制御範囲設定処理の一部である範囲設定処理について説明するフローチャートである。
【図１２】図９に示すＲＦＩＤ制御の一部である通常タグ検索処理について説明するフローチャートである。
【図１３】図１に示す無線タグ通信システムに基準タグを追加して設けた構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０：無線タグ通信システム
１２：無線タグ通信装置
１４：無線タグ
１６：基準タグ
１８：室（通信領域）
３４：送信ＰＡＡウェイト制御部（指向性制御部）
３６：アレイアンテナ
４４：受信メモリ部
４８：受信ＰＡＡウェイト制御部（指向性制御部）
５６：有効通信範囲判定部
５８：送信信号出力判定部
６０：円偏波アンテナユニット
６２：棒状アンテナ素子
７０：送信信号増幅器（送信出力可変部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線にて情報の書き込みや読み出しができる無線タグとの間で通信を行う無線タグ通信装置を備えた無線タグ通信システムの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の情報が記憶された小型の無線タグ（応答器）から所定の無線タグ通信装置（質問器）により非接触にて情報の読み出しを行うＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムが知られている。このＲＦＩＤシステムは、無線タグが汚れている場合や見えない位置に配置されている場合であっても無線タグ通信装置との通信によりその無線タグに記憶された情報を読み出すことが可能であることから、商品管理や検査工程等の様々な分野において実用が期待されている。
【０００３】
斯かる無線タグ通信装置において、通信対象である無線タグとの間の通信の指向性を変化させる技術が知られている。例えば、特許文献１に記載された無線装置がそれである。この無線装置によれば、複数のアンテナ素子を含むアレイアンテナと、それら複数のアンテナ素子により受信される受信信号それぞれにウェイトを乗算するアダプティブ処理部とを、備えていることから、そのアダプティブ処理部において上記受信信号に適当なウェイトを乗算することで、上記アレイアンテナによる受信指向性を好適に定めることができ、通信対象である無線タグとの間で好適な通信を行うことができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２８３４１１号公報
【０００５】
しかし、前記従来の技術は、前記指向性の制御に関する正確な範囲（有効通信範囲）を把握できるものではなかったことから、斯かる指向性を無線タグが存在し得ない不必要な方向にまで振る必要があり、通信に余分な時間及び電力がかかるという弊害があった。このため、通信指向性の制御範囲を好適に設定し得る無線タグ通信システムの開発が求められていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、通信指向性の制御範囲を好適に設定し得る無線タグ通信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】
斯かる目的を達成するために、本発明の要旨とするところは、無線タグに向けて所定の送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じて無線タグから返信される返信信号を受信してその無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置を備えた無線タグ通信システムであって、前記送信信号に応じて所定の返信信号を返信することで前記無線タグ通信装置との間で情報の通信を行う基準タグを前記無線タグ通信システムの通信領域内に位置固定に備え、前記無線タグ通信装置は、前記無線タグ又は基準タグとの間の通信指向性を制御する指向性制御部を有し、その指向性制御部は、前記基準タグとの間の通信結果に基づいて前記無線タグとの間の通信指向性を制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
このように、本発明によれば、前記送信信号に応じて所定の返信信号を返信することで前記無線タグ通信装置との間で情報の通信を行う基準タグを前記無線タグ通信システムの通信領域内に位置固定に備え、前記無線タグ通信装置は、前記無線タグ又は基準タグとの間の通信指向性を制御する指向性制御部を有し、その指向性制御部は、前記基準タグとの間の通信結果に基づいて前記無線タグとの間の通信指向性を制御するものであることから、予め所定位置に配設された基準タグとの間で情報の通信を行うことにより前記通信指向性の制御に関する範囲を得ることができる。すなわち、通信指向性の制御範囲を好適に設定し得る無線タグ通信システムを提供することができる。
【０００９】
ここで、好適には、前記無線タグ通信装置は、前記指向性制御部により通信指向性を変化させて前記基準タグの存在する位置を検出することにより予め定められた前記無線タグとの間の有効通信範囲を判定する有効通信範囲判定部を有するものであり、前記指向性制御部は、その有効通信範囲判定部の判定結果に基づいて前記無線タグとの間の通信指向性を制御するものである。このようにすれば、前記通信指向性の制御に関する複数の有効通信範囲、無効通信範囲を把握することができ、その制御範囲を更に好適に設定することができる。
【００１０】
また、好適には、前記有効通信範囲の外縁に相当する位置に複数の前記基準タグを位置固定に備え、前記有効通信範囲判定部は、それら複数の基準タグの存在する間の範囲を前記無線タグとの間の有効通信範囲として判定するものである。このようにすれば、前記通信指向性の制御範囲を実用的な態様で設定することができる。
【００１１】
また、好適には、前記基準タグは、前記有効通信範囲の境界条件を示す境界条件情報を記憶するものである。このようにすれば、前記基準タグに記憶された境界条件情報を読み出すことにより前記通信指向性の制御範囲を実用的な態様で設定することができる。
【００１２】
また、好適には、前記無線タグ通信装置は、前記基準タグとの間の通信が成立し得る最小の大きさの前記送信信号を送信するための出力を判定する送信信号出力判定部を有するものである。このようにすれば、前記基準タグとの間で情報の通信を行うための電力を可及的に抑えることができる。
【００１３】
また、好適には、前記送信信号出力判定部は、前記無線タグとの間の通信が成立し得る最小の大きさの前記送信信号を送信するための出力を判定し得るものである。このようにすれば、前記無線タグとの間で情報の通信を行うための電力を可及的に抑えることができる。
【００１４】
また、好適には、前記無線タグ通信装置は、前記送信信号の出力を変更するための送信出力可変部を有し、前記送信信号出力判定部は、その送信出力可変部を介して前記無線タグ又は基準タグへ送信する送信信号の出力を制御するものである。このようにすれば、前記無線タグ又は基準タグとの間で情報の通信を行うための電力を実用的な態様で制御することができる。
【００１５】
また、好適には、前記無線タグ通信装置は、前記基準タグとの間の通信結果を記憶するためのメモリ部を有するものである。このようにすれば、前記基準タグとの間で必要にして十分な回数の通信を行ってその通信結果を前記メモリ部に記憶し、そのメモリ部に記憶された情報を適宜読み出すことにより通信指向性の制御範囲を好適に設定することができる。
【００１６】
また、好適には、前記メモリ部は、前記有効通信範囲判定部の判定結果を記憶し得るものである。このようにすれば、前記基準タグとの間で必要にして十分な回数の通信を行ってその通信結果を前記メモリ部に記憶し、そのメモリ部に記憶された情報を適宜読み出すことにより通信指向性の制御範囲を好適に設定することができる。
【００１７】
また、好適には、前記メモリ部は、前記有効通信範囲判定部の判定結果をその判定の基準とされた前記基準タグ毎に複数記憶し得るものである。このようにすれば、前記複数の基準タグにより複合的に或いは分割的に前記有効通信範囲が定められる場合であっても、それら複数の基準タグとの間で必要にして十分な回数の通信を行ってその通信結果を前記メモリ部に記憶し、そのメモリ部に記憶された情報を適宜読み出すことにより通信指向性の制御範囲を好適に設定することができる。
【００１８】
また、好適には、前記メモリ部は、前記送信信号出力判定部の判定結果を記憶し得るものである。このようにすれば、過去の通信において前記メモリ部に記憶された設定を読み出すことにより前記基準タグ又は無線タグとの間で情報の通信を行うための電力を通信開始から可及的に抑えることができる。
【００１９】
また、好適には、前記無線タグ通信装置は、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナを備えたものである。このようにすれば、前記基準タグ又は無線タグとの間の通信指向性を実用的な態様で制御することができる。
【００２０】
また、好適には、前記アレイアンテナは、それぞれ互いに直交する１対の棒状アンテナ素子から成る複数の円偏波アンテナユニットを有するものである。このようにすれば、円偏波を用いることで前記アレイアンテナと前記基準タグ又は無線タグとの相対位置関係によらずに感度の安定した通信を実現できる。
【００２１】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００２２】
図１は、本発明の一実施例である無線タグ通信システム１０を説明する図である。この図１に示すように、本実施例の無線タグ通信システム１０は、無線タグ通信装置１２及びその無線タグ通信装置１２の通信対象である単数乃至は複数（図１では単数）の無線タグ１４から構成される所謂ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）システムであり、上記無線タグ通信装置１２はそのＲＦＩＤシステムの質問器として、上記無線タグ１４は応答器としてそれぞれ機能する。すなわち、上記無線タグ通信装置１２から質問波Ｆｃ（送信信号）が上記無線タグ１４に向けて送信されると、その質問波Ｆｃを受信した上記無線タグ１４において所定の情報信号（データ）によりその質問波Ｆｃが変調され、応答波Ｆｒ（返信信号）として上記無線タグ通信装置１２に向けて返信されることで、その無線タグ通信装置１２と無線タグ１４との間で情報の通信が行われる。
【００２３】
上記無線タグ通信システム１０は、例えば、通信領域である室１８内に存在する無線タグ１４を管理するためのシステムであり、上記無線タグ通信装置１０は、例えば、その室１８の天井１８ｃに位置固定に設けられている。また、上記無線タグ１４は、その室１８内に設置（保管）される物品２０に関する情報を書き込まれた上でその物品２０に貼り付けられ、上記室１８内におけるその物品２０の移動やその室１８からの持ち出し等を管理するために用いられる。また、上記無線タグ１４と同様に後述する図８に示す無線タグ回路８４を備え、上記質問波Ｆｒに応じて所定の応答波Ｆｒを返信することで上記無線タグ通信装置１２との間で情報の通信を行う単数乃至は複数（図１では２つ）基準タグ１６ａ、１６ｂ（以下、特に区別しない場合には単に基準タグ１６と称する）を通信領域である室１８内に位置固定に備えている。
【００２４】
上記基準タグ１６は、上記無線タグ通信装置１２による指向性制御の基準（境界）を定めるためのものであり、図１に示すように、上記無線タグ通信装置１２の有効通信範囲の外縁に相当する上記室１８の床の隅に位置固定に設けられている。上記無線タグ通信装置１２は、図１１のフローチャート等を用いて後述するように、上記基準タグ１６との間の通信結果に基づき上記有効通信範囲を判定し、その判定された有効通信範囲に応じて前記無線タグ１４との間の通信指向性を制御する。また、上記基準タグ１６は、好適には、その基準タグ１６に含まれる無線タグ回路素子８４に備えられたメモリ部９６に上記有効通信範囲の境界条件を示す境界条件情報を記憶するものであり、上記無線タグ通信装置１２は、その基準タグ１６に記憶された境界条件情報を読み出すことにより上記有効通信範囲を判定し得るものである。この態様では、上記基準タグ１６は、必ずしも上記無線タグ通信装置１２の有効通信範囲の外縁に相当する位置に設けられなくともよい。
【００２５】
図２は、上記無線タグ通信装置１２の構成を説明する図である。この図２に示すように、上記無線タグ通信装置１２は、上記無線タグ１４への送信信号に対応するコマンドビット列を生成するコマンドビット列生成部２４と、そのコマンドビット列生成部２４から出力されたディジタル信号をＦＳＫ方式で符号化するＦＳＫ符号化部２６と、そのＦＳＫ符号化部２６により符号化された信号をＡＭ方式で変調して送信メモリ部３０に供給（記憶）するＡＭ変調部２８と、その送信メモリ部３０に記憶された送信信号を随時読み出して所定の送信ウェイト（送信ＰＡＡウェイト）を掛算する送信ＰＡＡ（Phased Array Antenna）処理部である送信ウェイト掛算部３２と、その送信ウェイト掛算部３２において掛算される送信ウェイトを制御する送信ＰＡＡウェイト制御部３４とを、備えている。
【００２６】
また、前記無線タグ１４に向けて送信信号を送信すると共に、その送信信号に応じてその無線タグ１４から返信される返信信号を受信するための送受信共用の複数（図２では３つ）のアレイアンテナ３６ａ、３６ｂ、３６ｃ（以下、特に区別しない場合には単にアレイアンテナ３６と称する）と、所定の局発信号を出力する局部発振器３８と、その局部発振器３８から出力される局発信号に応じて上記送信ウェイト掛算部３２から出力される送信信号をアップコンバートして出力すると共に、上記局部発振器３８から出力される局発信号に応じて上記アレイアンテナ３６により受信される受信信号をそれぞれダウンコンバートして受信メモリ部４４に供給（記憶）する複数（図３では６つ）の高周波送受信部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ（以下、特に区別しない場合には単に高周波送受信部４０と称する）と、それら高周波送受信部４０を上記複数のアレイアンテナ３６のうち何れかに選択的に接続することにより、それら高周波送受信部４０の出力をその選択されたアレイアンテナ３６に供給すると共に、そのアレイアンテナ３６により受信された受信信号を上記複数の高周波送受信部４０に供給するアンテナ選択部４２とを、備えている。
【００２７】
また、上記受信メモリ部４４に記憶された受信信号を随時読み出して所定の受信ウェイト（受信ＰＡＡウェイト）を掛算する受信ＰＡＡ処理部である受信ウェイト掛算部４６と、その受信ウェイト掛算部４６において掛算される受信ウェイトを制御する受信ＰＡＡウェイト制御部４８と、上記受信ウェイト掛算部４６から出力される受信信号をＡＭ方式で復調してＡＭ復調波を検出するＡＭ復調部５０と、そのＡＭ復調部５０により復調されたＡＭ復調波をＦＳＫ方式で復号するＦＳＫ復号部５２と、そのＦＳＫ復号部５２により復号された復号信号を解釈して前記無線タグ１４又は基準タグ１６の変調に関する情報信号を読み出す返答ビット列解釈部５４と、指向性制御部である前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８により通信指向性を変化させて前記基準タグ１６の存在する位置を検出することにより予め定められた前記無線タグ１４との間の有効通信範囲を判定する有効通信範囲判定部５６と、前記無線タグ１４や基準タグ１６との間の通信が成立し得る最小の大きさの前記送信信号を送信するための出力を判定する送信信号出力判定部５８とを、備えている。また、上記受信メモリ部４４は、上記有効通信範囲判定部５６及び送信信号出力判定部５８の判定結果をも記憶し得るものであり、更に好適には、上記有効通信範囲判定部５６の判定結果をその判定の基準とされた前記基準タグ１６毎に複数記憶し得るものである。
【００２８】
図３は、前記アレイアンテナ３６の構成を概略的に示す図であり、図４は、そのアレイアンテナ３６を構成する前記室１８の天井１８ｃと平行に設けられる棒状アンテナ素子６２ｐの軸方向から視た正面図である。これらの図に示すように、前記アレイアンテナ３６は、前記室１８の天井１８ｃと平行に配設された棒状アンテナ素子６２ｐ及びその棒状アンテナ素子６２ｐに直交するように配設された棒状アンテナ素子６２ｖから成る複数（図３及び図４では５つ）の円偏波アンテナユニット６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６０ｅ（以下、特に区別しない場合には単にアンテナユニット６０と称する）を有するものであり、それらアンテナユニット６０は、図４に示すように上記棒状アンテナ素子６２ｐが所定の円周上に４５°間隔で並ぶように配設されている。また、アンテナユニット６０ｂ、６０ｃ、６０ｄから前記アレイアンテナ３６ａが、アンテナユニット６０ａ、６０ｂ、６０ｃから前記アレイアンテナ３６ｂが、アンテナユニット６０ｃ、６０ｄ、６０ｅから前記アレイアンテナ３６ｃがそれぞれ構成されている。そして、前記高周波送受信部４０ａが上記アンテナユニット６０ａ、６０ｂ、６０ｃの何れかに含まれる棒状アンテナ素子６２ｐと、前記高周波送受信部４０ｂが上記アンテナユニット６０ａ、６０ｂ、６０ｃの何れかに含まれる棒状アンテナ素子６２ｖと、前記高周波送受信部４０ｃが上記アンテナユニット６０ｂ、６０ｃ、６０ｄの何れかに含まれる棒状アンテナ素子６２ｐと、前記高周波送受信部４０ｄが上記アンテナユニット６０ｂ、６０ｃ、６０ｄの何れかに含まれる棒状アンテナ素子６２ｖと、前記高周波送受信部４０ｅが上記アンテナユニット６０ｃ、６０ｄ、６０ｅの何れかに含まれる棒状アンテナ素子６２ｐと、前記高周波送受信部４０ｆが上記アンテナユニット６０ｃ、６０ｄ、６０ｅの何れかに含まれる棒状アンテナ素子６２ｖと、前記アンテナ選択部４２を介してそれぞれ選択的に接続されるようになっている。
【００２９】
図５は、前記送信ウェイト掛算部３２の構成を詳しく説明する図である。この図５に示すように、前記送信ウェイト掛算部３２は、前記送信メモリ部３０から読み出される送信信号に前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４から供給される送信ＰＡＡウェイトをそれぞれ掛け合わせて各高周波送受信部４０に供給する複数（図５では６つ）の掛算器６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄ、６４ｅ、６４ｆ（以下、特に区別しない場合には単に掛算器６４と称する）を備えている。ここで、上記掛算器６４ｂ、６４ｄ、６４ｆに供給されるＰＡＡウェイトは、前記棒状アンテナ素子６２ｐに対応して位相が９０°ずらされた値とされる。また、上記掛算器６４ａが高周波送受信部４０ａに、掛算器６４ｂが高周波送受信部４０ｂに、掛算器６４ｃが高周波送受信部４０ｃに、掛算器６４ｄが高周波送受信部４０ｄに、掛算器６４ｅが高周波送受信部４０ｅに、掛算器６４ｆが高周波送受信部４０ｆに、それぞれ対応しており、各掛算器６４からの出力が対応する高周波送受信部４０に供給されるようになっている。
【００３０】
図６は、前記高周波送受信部４０の構成を詳しく説明する図である。この図６に示すように、前記高周波送受信部４０は、前記送信ウェイト掛算部３２から供給される送信信号をアナログ信号に変換する送信信号Ｄ／Ａ変換器６６と、その送信信号Ｄ／Ａ変換器６６によりアナログ変換された送信信号の周波数を前記局部発振器３８から出力される局発信号の周波数だけ高くするアップコンバータ６８と、そのアップコンバータ６８によりアップコンバートされた送信信号を増幅する可変アンプである送信信号増幅器７０と、その送信信号増幅器７０から出力される送信信号を前記アンテナ選択部４２に供給すると共に、そのアンテナ選択部４２から供給される受信信号を受信信号増幅部７４に供給する方向性結合器７２と、その方向性結合器７２から供給される受信信号を増幅する受信信号増幅器７４と、その受信信号増幅器７４から出力される受信信号の周波数を前記局部発振器３８から出力される局発信号の周波数だけ低くするダウンコンバータ７６と、そのダウンコンバータ７６によりダウンコンバートされた受信信号をディジタル信号に変換して前記受信メモリ部４４に供給する受信信号Ａ／Ｄ変換器７８とを、備えている。ここで、上記送信信号増幅器７０は、前記送信信号出力判定部５８から供給される指令に従い前記送信信号の出力を変更する送信出力可変部として機能する。
【００３１】
図７は、前記受信ウェイト掛算部４６の構成を詳しく説明する図である。この図７に示すように、前記受信ウェイト掛算部４６は、前記受信メモリ部４４から読み出される受信信号ぞれぞれに所定の受信ＰＡＡウェイトを掛け合わせる複数（図７では６つ）の掛算器８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ、８０ｅ、８０ｆ（以下、特に区別しない場合には単に掛算器８０と称する）と、それら掛算器８０から出力される信号を合成して前記ＡＭ復調部５０に供給する合成器８２とを、備えている。ここで、ここで、上記掛算器８０ｂ、８０ｄ、８０ｆに供給されるＰＡＡウェイトは、前記棒状アンテナ素子６２ｐに対応して位相が９０°ずらされた値とされる。また、上記掛算器８６ａが高周波送受信部４０ａに、掛算器８６ｂが高周波送受信部４０ｂに、掛算器８６ｃが高周波送受信部４０ｃに、掛算器８６ｄが高周波送受信部４０ｄに、掛算器８６ｅが高周波送受信部４０ｅに、掛算器８６ｆが高周波送受信部４０ｆに、それぞれ対応している。
【００３２】
図８は、前記無線タグ１４及び基準タグ１６に備えられた無線タグ回路素子８４の構成を説明する図である。この図８に示すように、上記無線タグ回路素子８４は、前記無線タグ通信装置１２との間で信号の送受信を行うためのアンテナ部８６と、そのアンテナ部８６により受信された信号を処理するためのＩＣ回路部８８とを、備えて構成されている。そのＩＣ回路部８８は、上記アンテナ部８６により受信された前記無線タグ通信装置１２からの質問波Ｆｃを整流する整流部９０と、その整流部９０により整流された質問波Ｆｃのエネルギを蓄積するための電源部９２と、上記アンテナ部８６により受信された搬送波からクロック信号を抽出して制御部１００に供給するクロック抽出部９４と、所定の情報信号を記憶し得る情報記憶部として機能するメモリ部９６と、上記アンテナ部８６に接続されて信号の変調及び復調を行う変復調部９８と、上記整流部９０、クロック抽出部９４、及び変復調部９８等を介して前記無線タグ回路素子８４の作動を制御するための制御部１００とを、機能的に含んでいる。この制御部１００は、前記無線タグ通信装置１２と通信を行うことにより上記メモリ部９６に上記所定の情報を記憶する制御や、上記アンテナ部８６により受信された質問波Ｆｃを上記変復調部９８において上記メモリ部９６に記憶された情報信号に基づいて変調したうえで応答波Ｆｒとして上記アンテナ部８６から反射返信する制御等の基本的な制御を実行する。
【００３３】
ここで、前記無線タグ通信装置１２に備えられた送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８は、その無線タグ通信装置１２による前記無線タグ１４又は基準タグ１６との間の通信指向性を制御する指向性制御部として機能するものであり、好適には、前記基準タグ１６との間で通信を行った際の前記有効通信範囲判定部５６の判定結果に基づいて前記無線タグ１４との間の通信指向性を制御するものである。例えば、図１に示すように最大指向性方向θを変化させつつ前記基準タグ１６ａ及び１６ｂの存在する位置を検出し、それら基準タグ１６の存在する間の範囲を前記無線タグ１４との間の有効通信範囲として判定する。また、この指向性制御に際して、前記アンテナ選択部４２は、上記指向性方向θに応じて前記アレイアンテナ３６ａ、３６ｂ、３６ｃのうち何れか適切なアレイアンテナ３６を選択し、そのアレイアンテナ３６により前記無線タグ１４又は基準タグ１６との間で送受信が行われるように回路を切り換える。前記基準タグ１６ａ、１６ｂは、前記無線タグ通信装置１２の有効通信範囲の外縁に相当する前記室１８の隅（その床における指向性方向θの振幅方向に関する外縁）に位置固定に設けられたものであり、前記無線タグ１４が貼り付けられた物品２０は、その室１８において前記基準タグ１６ａ、１６ｂの間に置かれることが想定されることから、前記無線タグ通信装置１２は最大指向性方向θを制御するにあたり、前記有効通信範囲判定部５６の判定結果である有効通信範囲を振ればそれで済むのである。なお、前記無線タグ通信装置１２の最大指向性方向が３次元的に制御され得るものである場合には、前記室１８の床における四隅乃至は四方の壁等に前記基準タグ１６がそれぞれ位置固定に設けられ、前記無線タグ通信装置１２は、それら基準タグ１６との間の通信結果に基づいて複合的に有効通信範囲を判定する。
【００３４】
また、前記送信信号出力判定部５８は、前記基準タグ１６との間の通信が成立し得る最小の大きさの前記送信信号を送信するための出力を判定する。具体的には、前記ＡＭ復調部５０から十分な検波出力が得られる（或いは、ＦＳＫ復号部５２において復号を行い得る）実質的に最小の大きさの送信信号となるように各高周波送受信部４０における送信信号増幅器７０の設定（増幅率）を制御する。前記基準タグ１６は位置固定に設けられたものであるため、斯かる処理を一度実行しておけば次回からの制御においてもその設定を利用することができる。このため、前記送信信号出力判定部５８の判定結果を前記受信メモリ部４４等に前記基準タグ１６毎に記憶するのが好ましい。また、前記送信信号出力判定部５８は、前記基準タグ１６の場合と同様に前記無線タグ１４との間の通信が成立し得る最小の大きさの前記送信信号を送信するための出力を判定する。前記無線タグ１４は前記物品２０に追従して移動するものであるが、その物品２０が床や棚に設置される場合すなわち前記無線タグ通信装置１２との相対距離が予め想定される場合には、斯かる処理を一度実行しておけば次回からの制御においてもその設定を利用することができる。このため、前記送信信号出力判定部５８の判定結果を前記受信メモリ部４４等に指向性角度θ毎に記憶するのが好ましい。
【００３５】
図９は、前記無線タグ通信装置１２によるＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）制御の要部を説明するフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行されるものである。
【００３６】
先ず、ステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１において、ＰＡＡ（Phased Array Antenna）制御範囲設定モードすなわち前記無線タグ１４との間の有効通信範囲の設定が行われるか否かが判断される。このＳ１の判断が肯定される場合には、前記有効通信範囲判定部５６の動作に対応するＳＡにおいて、図１０に示すＰＡＡ制御範囲設定処理が実行された後、本ルーチンが終了させられるが、Ｓ１の判断が否定される場合には、ＳＢにおいて、図１２に示す通常タグ検索処理が実行された後、本ルーチンが終了させられる。
【００３７】
図１０は、図９に示すＲＦＩＤ制御の一部であるＰＡＡ制御範囲設定処理について説明するフローチャートである。この図１０に示す制御では、先ず、ＳＡ１において、第１サーチ範囲制御用の基準タグ１６との間で通信を行うためのコマンドビット列が前記コマンドビット列生成部２４により生成され、前記ＦＳＫ符号化部２６によりＦＳＫ方式にて符号化される。次に、ＳＡ２において、ＳＡ１にて符号化されたコマンドビット列により前記ＡＭ変調部２８にてＡＭ方式の変調が行われ、その変調された信号が前記送信メモリ部３０に記憶される。次に、ＳＡ３において、θlastの初期値が−７０°に、θstepの初期値が−１０°にそれぞれ設定される。次に、ＳＣにおいて、第１サーチ範囲に関して図１１に示す範囲設定処理が実行される。次に、ＳＡ４において、第１制御範囲角度θ１がＳＣにて求められた角度θとされる。次に、ＳＡ５において、第２サーチ範囲制御用の基準タグ１６との間で通信を行うためのコマンドビット列が前記コマンドビット列生成部２４により生成され、前記ＦＳＫ符号化部２６によりＦＳＫ方式にて符号化される。次に、ＳＡ６において、ＳＡ５にて符号化されたコマンドビット列により前記ＡＭ変調部２８にてＡＭ方式の変調が行われ、その変調された信号が前記送信メモリ部３０に記憶される。次に、ＳＡ７において、θlastの初期値が７０°に、θstepの初期値が１０°にそれぞれ設定される。次に、ＳＣにおいて、第２サーチ範囲に関して図１１に示す範囲設定処理が実行される。次に、ＳＡ８において、第２制御範囲角度θ２がＳＣにて求められた角度θとされた後、図９に示すメインルーチンに復帰させられる。
【００３８】
図１１は、図１０に示すＰＡＡ制御範囲設定処理の一部である範囲設定処理について説明するフローチャートである。この図１１に示す制御では、先ず、ＳＣ１において、θの初期値が０°に設定される。次に、ＳＣ２において、θが−７０°乃至−３０°の第１角度範囲、−２０°乃至２０°の第２角度範囲、及び３０°乃至７０°の第３角度範囲のうち何れの角度範囲に含まれるかが判断される。このＳＣ２において、θが第１角度範囲である−７０°乃至−３０°に含まれると判断される場合には、ＳＣ３において、前記アンテナ選択部４２により前記アレイアンテナ３６ｂが選択され、ＳＣ４において、前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８のウェイトレジスタに実際に設定される値に対応する角度であるθ′がθ＋４５°とされた後、ＳＣ９以下の処理が実行される。また、ＳＣ２において、θが第２角度範囲である−２０°乃至２０°に含まれると判断される場合には、ＳＣ５において、前記アンテナ選択部４２により前記アレイアンテナ３６ａが選択され、ＳＣ６において、上記角度θ′がθと同値とされた後、ＳＣ９以下の処理が実行される。また、ＳＣ２において、θが第３角度範囲である３０°乃至７０°に含まれると判断される場合には、ＳＣ７において、前記アンテナ選択部４２により前記アレイアンテナ３６ｃが選択され、ＳＣ８において、上記角度θ′がθ−４５°とされた後、ＳＣ９以下の処理が実行される。
【００３９】
ＳＣ９の処理では、ＳＣ４、ＳＣ６、又はＳＣ８にて設定されたθ′に対応する送受信ウェイトが前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８のウェイトレジスタに設定される。次に、ＳＣ１０において、前記送信メモリ部３０に記憶された送信信号が読み出され、ＳＣ９にて設定された送信ＰＡＡウェイトが前記送信ウェイト掛算部３２において掛け合わされた後、前記高周波送受信部４０等を介してＳＣ３、ＳＣ５、又はＳＣ７にて選択されたアレイアンテナ３６から送信される。次に、ＳＣ１１において、ＳＣ１０にて送信された送信信号に応じて前記基準タグ１６から返信された返信信号が受信され、前記高周波送受信部４０等を介して前記受信メモリ部４４に記憶される。次に、ＳＣ１２において、前記受信メモリ部４４から受信信号が読み出され、ＳＣ９にて設定された受信ＰＡＡウェイトが前記受信ウェイト掛算部４６において掛け合わされた後、受信信号が合成される。次に、ＳＣ１３において、ＳＣ１２にて合成された合成信号が前記ＡＭ復調部５０においてＡＭ方式にて復調される。次に、ＳＣ１４において、ＳＣ１３にて復調された復調信号が前記ＦＳＫ復号部５２においてＦＳＫ方式にて復号される。
【００４０】
次に、ＳＣ１５において、ＳＣ１４にて復号された復号データが正常であるか否かが判断される。このＳＣ１５の判断が肯定される場合には、前記送信信号出力判定部５８の動作に対応するＳＣ１６において、前記ＦＳＫ復号部５２において復号を行い得る実質的に最小の大きさの送信信号を送信するための電力が算出され、前記受信メモリ部４４に記憶された後、図１０に示すＰＡＡ制御範囲設定処理に復帰させられるが、ＳＣ１５の判断が否定される場合には、ＳＣ１７において、前記角度θにθstepが加算されて前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８のウェイトレジスタの値が更新された後、ＳＣ１８において、θがθlast＋θstepに等しいか否かが判断される。このＳＣ１８の判断が否定される場合には、ＳＣ２以下の処理が再び実行されるが、ＳＣ１８の判断が肯定される場合には、ＳＣ１９において、サーチ範囲に制御用タグである前記基準タグ１６が存在しないと判断された後、エラー終了させられる。
【００４１】
図１２は、図９に示すＲＦＩＤ制御の一部である通常タグ検索処理について説明するフローチャートである。この図１２に示す制御では、先ず、ＳＢ１において、検索対象である無線タグ１４との間で通信を行うためのコマンドビット列が前記コマンドビット列生成部２４により生成され、前記ＦＳＫ符号化部２６によりＦＳＫ方式にて符号化される。次に、ＳＢ２において、ＳＢ１にて符号化されたコマンドビット列により前記ＡＭ変調部２８にてＡＭ方式の変調が行われ、その変調された信号が前記送信メモリ部３０に記憶される。次に、ＳＢ３において、最大指向性方向を示す角度θを第１制御範囲角度θ１として前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８のウェイトレジスタの初期値が設定される。次に、ＳＢ４において、θが−７０°乃至−３０°の第１角度範囲、−２０°乃至２０°の第２角度範囲、及び３０°乃至７０°の第３角度範囲のうち何れの角度範囲に含まれるかが判断される。このＳＢ４において、θが第１角度範囲である−７０°乃至−３０°に含まれると判断される場合には、ＳＢ５において、前記アンテナ選択部４２により前記アレイアンテナ３６ｂが選択され、ＳＢ６において、前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８のウェイトレジスタに実際に設定される値に対応する角度であるθ′がθ＋４５°とされた後、ＳＢ１１以下の処理が実行される。また、ＳＢ４において、θが第２角度範囲である−２０°乃至２０°に含まれると判断される場合には、ＳＢ７において、前記アンテナ選択部４２により前記アレイアンテナ３６ａが選択され、ＳＢ８において、上記角度θ′がθと同値とされた後、ＳＢ１１以下の処理が実行される。また、ＳＢ４において、θが第３角度範囲である３０°乃至７０°に含まれると判断される場合には、ＳＢ９において、前記アンテナ選択部４２により前記アレイアンテナ３６ｃが選択され、ＳＢ１０において、上記角度θ′がθ−４５°とされた後、ＳＢ１１以下の処理が実行される。
【００４２】
ＳＢ１１の処理では、ＳＢ６、ＳＢ８、又はＳＢ１０にて設定されたθ′に対応する送受信ウェイトが前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８のウェイトレジスタに設定される。次に、ＳＢ１２において、前記送信メモリ部３０に記憶された送信信号が読み出され、ＳＢ１１にて設定された送信ＰＡＡウェイトが前記送信ウェイト掛算部３２において掛け合わされた後、前記高周波送受信部４０等を介してＳＢ５、ＳＢ７、又はＳＢ９にて選択されたアレイアンテナ３６から送信される。次に、ＳＢ１３において、ＳＢ１２にて送信された送信信号に応じて前記無線タグ１４から返信された返信信号が受信され、前記高周波送受信部４０等を介して前記受信メモリ部４４に記憶される。次に、ＳＢ１４において、前記受信メモリ部４４から受信信号が読み出され、ＳＢ１１にて設定された受信ＰＡＡウェイトが前記受信ウェイト掛算部４６において掛け合わされた後、受信信号が合成される。次に、ＳＢ１５において、ＳＢ１４にて合成された合成信号が前記ＡＭ復調部５０においてＡＭ方式にて復調される。次に、ＳＢ１６において、ＳＢ１５にて復調された復調信号が前記ＦＳＫ復号部５２においてＦＳＫ方式にて復号される。
【００４３】
次に、ＳＢ１７において、ＳＢ１６にて復号された復号データが正常であるか否かが判断される。このＳＢ１７の判断が肯定される場合には、ＳＢ１８において、前記無線タグ１４が発見されてその無線タグ１４からの情報が読み出された後、図９に示すＲＦＩＤ制御に復帰させられるが、ＳＢ１７の判断が否定される場合には、ＳＢ１９において、θに１０°が加算されて前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８のウェイトレジスタの値が更新された後、ＳＢ２０において、θが第２制御範囲角度θ２よりも大きいか否かが判断される。このＳＢ２０の判断が否定される場合には、ＳＢ４以下の処理が再び実行されるが、ＳＢ２０の判断が肯定される場合には、ＳＢ２１において、有効通信範囲内に前記無線タグ１４は発見できなかったと判断されて、それをもって本ルーチンが終了させられる。以上の制御において、ＳＢ３、ＳＢ１１、ＳＢ１９、ＳＣ９、及びＳＣ１７等が前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８の動作に対応する。
【００４４】
このように、本実施例によれば、前記送信信号に応じて所定の返信信号を返信することで前記無線タグ通信装置１２との間で情報の通信を行う基準タグ１６を前記無線タグ通信システム１０の通信領域である室１８内に位置固定に備え、前記無線タグ通信装置１２は、前記無線タグ１４又は基準タグ１６との間の通信指向性を制御する指向性制御部である前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８（ＳＢ３、ＳＢ１１、ＳＢ１９、ＳＣ９、及びＳＣ１７）を有し、それら送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８は、前記基準タグ１６との間の通信結果に基づいて前記無線タグ１４との間の通信指向性を制御するものであることから、予め所定位置に配設された基準タグ１６との間で情報の通信を行うことにより前記通信指向性の制御に関する範囲を得ることができる。すなわち、通信指向性の制御範囲を好適に設定し得る無線タグ通信システム１０を提供することができる。
【００４５】
また、前記無線タグ通信装置１２は、前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８により通信指向性を変化させて前記基準タグ１６の存在する位置を検出することにより予め定められた前記無線タグ１４との間の有効通信範囲を判定する有効通信範囲判定部５６（ＳＡ）を有するものであり、前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８は、その有効通信範囲判定部５６の判定結果に基づいて前記無線タグ１４との間の通信指向性を制御するものであるため、前記通信指向性の制御に関する複数の有効通信範囲、無効通信範囲を把握することができ、その制御範囲を更に好適に設定することができる。
【００４６】
また、前記有効通信範囲の外縁に相当する位置に複数の前記基準タグ１６を位置固定に備え、前記有効通信範囲判定部５６は、それら複数の基準タグ１６の存在する間の範囲を前記無線タグ１４との間の有効通信範囲として判定するものであるため、前記通信指向性の制御範囲を実用的な態様で設定することができる。
【００４７】
また、前記基準タグ１６は、前記有効通信範囲の境界条件を示す境界条件情報を記憶するものであるため、その基準タグ１６に記憶された境界条件情報を読み出すことにより前記通信指向性の制御範囲を実用的な態様で設定することができる。
【００４８】
また、前記無線タグ通信装置１２は、前記基準タグ１６との間の通信が成立し得る最小の大きさの前記送信信号を送信するための出力を判定する送信信号出力判定部５８（ＳＣ１６）を有するものであるため、前記基準タグ１６との間で情報の通信を行うための電力を可及的に抑えることができる。
【００４９】
また、前記送信信号出力判定部５８は、前記無線タグ１４との間の通信が成立し得る最小の大きさの前記送信信号を送信するための出力を判定し得るものであるため、前記無線タグ１４との間で情報の通信を行うための電力を可及的に抑えることができる。
【００５０】
また、前記無線タグ通信装置１２は、前記送信信号の出力を変更するための送信出力可変部として機能する送信信号増幅器７０を有し、前記送信信号出力判定部５８は、その送信信号増幅器７０を介して前記無線タグ１４又は基準タグ１６へ送信する送信信号の出力を制御するものであるため、それら無線タグ１４又は基準タグ１６との間で情報の通信を行うための電力を実用的な態様で制御することができる。
【００５１】
また、前記無線タグ通信装置１２は、前記基準タグ１６との間の通信結果を記憶するための受信メモリ部４４を有するものであるため、前記基準タグ１６との間で必要にして十分な回数の通信を行ってその通信結果を前記受信メモリ部４４に記憶し、その受信メモリ部４４に記憶された情報を適宜読み出すことにより通信指向性の制御範囲を好適に設定することができる。
【００５２】
また、前記受信メモリ部４４は、前記有効通信範囲判定部５６の判定結果を記憶し得るものであるため、前記基準タグ１６との間で必要にして十分な回数の通信を行ってその通信結果を前記受信メモリ部４４に記憶し、その受信メモリ部４４に記憶された情報を適宜読み出すことにより通信指向性の制御範囲を好適に設定することができる。
【００５３】
また、前記受信メモリ部４４は、前記有効通信範囲判定部５６の判定結果をその判定の基準とされた前記基準タグ１６毎に複数記憶し得るものであるため、前記複数の基準タグ１６により複合的に或いは分割的に前記有効通信範囲が定められる場合であっても、それら複数の基準タグ１６との間で必要にして十分な回数の通信を行ってその通信結果を前記受信メモリ部４４に記憶し、その受信メモリ部４４に記憶された情報を適宜読み出すことにより通信指向性の制御範囲を好適に設定することができる。
【００５４】
また、前記受信メモリ部４４は、前記送信信号出力判定部５８の判定結果を記憶し得るものであるため、過去の通信において前記受信メモリ部４４に記憶された設定を読み出すことにより前記無線タグ１４又は基準タグ１６との間で情報の通信を行うための電力を通信開始から可及的に抑えることができる。
【００５５】
また、前記無線タグ通信装置１２は、複数の棒状アンテナ素子６２を有するアレイアンテナ３６を備えたものであるため、前記無線タグ１４又は基準タグ１６との間の通信指向性を実用的な態様で制御することができる。
【００５６】
また、前記アレイアンテナ３６は、それぞれ互いに直交する１対の棒状アンテナ素子６２ｐ、６２ｖから成る複数の円偏波アンテナユニット６０を有するものであるため、円偏波を用いることで前記アレイアンテナ３６と前記無線タグ１４又は基準タグ１６との相対位置関係によらずに感度の安定した通信を実現できる。
【００５７】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
【００５８】
図１３は、前述の実施例における無線タグ通信システム１０に基準タグ１６を追加して設けた構成を説明する図である。この図１３に示す無線タグ通信システム１０では、前述した図１に示す基準タグ１６ａ、１６ｂに加え、前記室１８の床におけるそれら基準タグ１６ａ、１６ｂの間に基準タグ１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆが位置固定に設けられている。斯かる構成では、上記基準タグ１６ａ及び１６ｃの存在する間の範囲を第１有効通信範囲、基準タグ１６ｄ及び１６ｃの存在する間の範囲を第２有効通信範囲、基準タグ１６ｆ及び１６ｂの存在する間の範囲を第３有効通信範囲というように、前記無線タグ１４との間の有効通信範囲を分割的に判定することができる。例えば、上記基準タグ１６ｃ及び１６ｄの存在する間や基準タグ１６ｅ及び１６ｆの存在する間に柱等があってその範囲内に前記物品２０を置くことができない場合、斯かる範囲をサーチすることは余分な時間及び電力の消費となるが、このように前記無線タグ１４との間の有効通信範囲を分割的に判定することで、前記無線タグ１４との間で情報の通信を行うための電力を可及的に抑えることができる。
【００５９】
また、前述の実施例において、前記無線タグ通信装置１２は、前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４、受信ＰＡＡウェイト制御部４８、有効通信範囲判定部５６、及び送信信号出力判定部５８等をそれぞれ個別の制御装置として備えたものであったが、例えば、それらと等価な制御機能をＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の所定の制御装置に機能的に備えたものであっても構わない。また、それら制御機能による処理は、ディジタル信号処理であるとアナログ信号処理であるとを問わない。
【００６０】
また、前述の実施例において、前記無線タグ通信装置１２は、前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４により送信指向性を制御すると共に、前記受信ＰＡＡウェイト制御部４８により受信指向性を制御するものであったが、何れか一方の指向性制御のみを行うものであっても構わず、そのような構成においても本発明の一応の効果は得られる。
【００６１】
また、前述の実施例において、前記無線タグ通信装置１２は、前記送信ＰＡＡウェイト制御部３４及び受信ＰＡＡウェイト制御部４８により前記無線タグ１４又は基準タグ１６との間の通信指向性の制御を行うものであったが、例えば、機械的に方向を変更し得るアンテナを備えたアンテナユニットを用いて、そのアンテナの方向を変更することによって最大指向性方向の制御を行うものであってもよい。また、前記無線タグ１４又は基準タグ１６との間で情報の通信を行い得るアンテナであれば円偏波アレイアンテナに限られないことは言うまでもなく、設計に応じて様々なアンテナが適宜選択されて用いられる。
【００６２】
また、前述の実施例において、前記有効通信範囲判定部５６及び送信信号出力判定部５８の判定結果は、何れも前記受信メモリ部４４に記憶されるものであったが、例えば、前記送信信号出力判定部５８の判定結果は前記送信メモリ部３０に記憶されるものであっても当然に構わない。また、前記受信メモリ部４４とは別に前記有効通信範囲判定部５６及び送信信号出力判定部５８の判定結果を記憶するためのメモリ部が設けられたものであってもよい。
【００６３】
その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施例である無線タグ通信システムを説明する図である。
【図２】図１の無線タグ通信システムに備えられた無線タグ通信装置の構成を説明する図である。
【図３】図２の無線タグ通信装置に備えられたアレイアンテナの構成を概略的に示す図である。
【図４】図３のアレイアンテナを構成する図１の室の天井と平行に設けられる棒状アンテナ素子の軸方向からそのアレイアンテナを視た正面図である。
【図５】図２の無線タグ通信装置に備えられた送信ウェイト掛算部の構成を詳しく説明する図である。
【図６】図２の無線タグ通信装置に備えられた高周波送受信部の構成を詳しく説明する図である。
【図７】図２の無線タグ通信装置に備えられた受信ウェイト掛算部の構成を詳しく説明する図である。
【図８】図１の無線タグ通信システムの通信対象である無線タグ及び基準タグに備えられた無線タグ回路素子の構成を説明する図である。
【図９】図２の無線タグ通信装置によるＲＦＩＤ制御の要部を説明するフローチャートである。
【図１０】図９に示すＲＦＩＤ制御の一部であるＰＡＡ制御範囲設定処理について説明するフローチャートである。
【図１１】図１０に示すＰＡＡ制御範囲設定処理の一部である範囲設定処理について説明するフローチャートである。
【図１２】図９に示すＲＦＩＤ制御の一部である通常タグ検索処理について説明するフローチャートである。
【図１３】図１に示す無線タグ通信システムに基準タグを追加して設けた構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０：無線タグ通信システム
１２：無線タグ通信装置
１４：無線タグ
１６：基準タグ
１８：室（通信領域）
３４：送信ＰＡＡウェイト制御部（指向性制御部）
３６：アレイアンテナ
４４：受信メモリ部
４８：受信ＰＡＡウェイト制御部（指向性制御部）
５６：有効通信範囲判定部
５８：送信信号出力判定部
６０：円偏波アンテナユニット
６２：棒状アンテナ素子
７０：送信信号増幅器（送信出力可変部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線タグに向けて所定の送信信号を送信すると共に、該送信信号に応じて無線タグから返信される返信信号を受信して該無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置を備えた無線タグ通信システムであって、
前記送信信号に応じて所定の返信信号を返信することで前記無線タグ通信装置との間で情報の通信を行う基準タグを前記無線タグ通信システムの通信領域内に位置固定に備え、
前記無線タグ通信装置は、前記無線タグ又は基準タグとの間の通信指向性を制御する指向性制御部を有し、該指向性制御部は、前記基準タグとの間の通信結果に基づいて前記無線タグとの間の通信指向性を制御するものであることを特徴とする無線タグ通信システム。
【請求項２】
前記無線タグ通信装置は、前記指向性制御部により通信指向性を変化させて前記基準タグの存在する位置を検出することにより予め定められた前記無線タグとの間の有効通信範囲を判定する有効通信範囲判定部を有するものであり、前記指向性制御部は、該有効通信範囲判定部の判定結果に基づいて前記無線タグとの間の通信指向性を制御するものである請求項１の無線タグ通信システム。
【請求項３】
前記有効通信範囲の外縁に相当する位置に複数の前記基準タグを位置固定に備え、前記有効通信範囲判定部は、それら複数の基準タグの存在する間の範囲を前記無線タグとの間の有効通信範囲として判定するものである請求項２の無線タグ通信システム。
【請求項４】
前記基準タグは、前記有効通信範囲の境界条件を示す境界条件情報を記憶するものである請求項２又は３の無線タグ通信システム。
【請求項５】
前記無線タグ通信装置は、前記基準タグとの間の通信が成立し得る最小の大きさの前記送信信号を送信するための出力を判定する送信信号出力判定部を有するものである請求項１から４の何れかの無線タグ通信システム。
【請求項６】
前記送信信号出力判定部は、前記無線タグとの間の通信が成立し得る最小の大きさの前記送信信号を送信するための出力を判定し得るものである請求項５の無線タグ通信システム。
【請求項７】
前記無線タグ通信装置は、前記送信信号の出力を変更するための送信出力可変部を有し、前記送信信号出力判定部は、該送信出力可変部を介して前記無線タグ又は基準タグへ送信する送信信号の出力を制御するものである請求項５又は６の無線タグ通信システム。
【請求項８】
前記無線タグ通信装置は、前記基準タグとの間の通信結果を記憶するためのメモリ部を有するものである請求項１から７の何れかの無線タグ通信システム。
【請求項９】
前記メモリ部は、前記有効通信範囲判定部の判定結果を記憶し得るものである請求項８の無線タグ通信システム。
【請求項１０】
前記メモリ部は、前記有効通信範囲判定部の判定結果を該判定の基準とされた前記基準タグ毎に複数記憶し得るものである請求項９の無線タグ通信システム。
【請求項１１】
前記メモリ部は、前記送信信号出力判定部の判定結果を記憶し得るものである請求項８から１０の何れかの無線タグ通信システム。
【請求項１２】
前記無線タグ通信装置は、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナを備えたものである請求項１から１１の何れかの無線タグ通信システム。
【請求項１３】
前記アレイアンテナは、それぞれ互いに直交する１対の棒状アンテナ素子から成る複数の円偏波アンテナユニットを有するものである請求項１２の無線タグ通信システム。
【請求項１】
無線タグに向けて所定の送信信号を送信すると共に、該送信信号に応じて無線タグから返信される返信信号を受信して該無線タグとの間で情報の通信を行う無線タグ通信装置を備えた無線タグ通信システムであって、
前記送信信号に応じて所定の返信信号を返信することで前記無線タグ通信装置との間で情報の通信を行う基準タグを前記無線タグ通信システムの通信領域内に位置固定に備え、
前記無線タグ通信装置は、前記無線タグ又は基準タグとの間の通信指向性を制御する指向性制御部を有し、該指向性制御部は、前記基準タグとの間の通信結果に基づいて前記無線タグとの間の通信指向性を制御するものであることを特徴とする無線タグ通信システム。
【請求項２】
前記無線タグ通信装置は、前記指向性制御部により通信指向性を変化させて前記基準タグの存在する位置を検出することにより予め定められた前記無線タグとの間の有効通信範囲を判定する有効通信範囲判定部を有するものであり、前記指向性制御部は、該有効通信範囲判定部の判定結果に基づいて前記無線タグとの間の通信指向性を制御するものである請求項１の無線タグ通信システム。
【請求項３】
前記有効通信範囲の外縁に相当する位置に複数の前記基準タグを位置固定に備え、前記有効通信範囲判定部は、それら複数の基準タグの存在する間の範囲を前記無線タグとの間の有効通信範囲として判定するものである請求項２の無線タグ通信システム。
【請求項４】
前記基準タグは、前記有効通信範囲の境界条件を示す境界条件情報を記憶するものである請求項２又は３の無線タグ通信システム。
【請求項５】
前記無線タグ通信装置は、前記基準タグとの間の通信が成立し得る最小の大きさの前記送信信号を送信するための出力を判定する送信信号出力判定部を有するものである請求項１から４の何れかの無線タグ通信システム。
【請求項６】
前記送信信号出力判定部は、前記無線タグとの間の通信が成立し得る最小の大きさの前記送信信号を送信するための出力を判定し得るものである請求項５の無線タグ通信システム。
【請求項７】
前記無線タグ通信装置は、前記送信信号の出力を変更するための送信出力可変部を有し、前記送信信号出力判定部は、該送信出力可変部を介して前記無線タグ又は基準タグへ送信する送信信号の出力を制御するものである請求項５又は６の無線タグ通信システム。
【請求項８】
前記無線タグ通信装置は、前記基準タグとの間の通信結果を記憶するためのメモリ部を有するものである請求項１から７の何れかの無線タグ通信システム。
【請求項９】
前記メモリ部は、前記有効通信範囲判定部の判定結果を記憶し得るものである請求項８の無線タグ通信システム。
【請求項１０】
前記メモリ部は、前記有効通信範囲判定部の判定結果を該判定の基準とされた前記基準タグ毎に複数記憶し得るものである請求項９の無線タグ通信システム。
【請求項１１】
前記メモリ部は、前記送信信号出力判定部の判定結果を記憶し得るものである請求項８から１０の何れかの無線タグ通信システム。
【請求項１２】
前記無線タグ通信装置は、複数のアンテナ素子を有するアレイアンテナを備えたものである請求項１から１１の何れかの無線タグ通信システム。
【請求項１３】
前記アレイアンテナは、それぞれ互いに直交する１対の棒状アンテナ素子から成る複数の円偏波アンテナユニットを有するものである請求項１２の無線タグ通信システム。
【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２００６−３１９７１０（Ｐ２００６−３１９７１０Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４０８２２（Ｐ２００５−１４０８２２）
【出願日】平成１７年５月１３日（２００５．５．１３）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１３日（２００５．５．１３）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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