無線タグ通信装置及びこの装置を用いた無線タグ探索方法
【課題】複数の無線タグの中から特定のＩＤ情報を有する無線タグを迅速に検出し、物品認識作業の効率化を図る。
【解決手段】無線タグ読取装置１は、受信部１３Ｂと、記憶部１２と、受信状態検出部１５１と、受信状態通知部１５５とを備える。受信部１３Ｂは、特定の方向に極大の指向性を有するアンテナ４を介して無線タグの電波を受信する。記憶部１２は、読取対象として指定された対象無線タグに関する情報を記憶する。受信状態検出部１５１は、受信部１３Ｂでの対象無線タグの電波受信状態を検出する。受信状態通知部１５５は、電波受信状態の検出結果を通知する。
【解決手段】無線タグ読取装置１は、受信部１３Ｂと、記憶部１２と、受信状態検出部１５１と、受信状態通知部１５５とを備える。受信部１３Ｂは、特定の方向に極大の指向性を有するアンテナ４を介して無線タグの電波を受信する。記憶部１２は、読取対象として指定された対象無線タグに関する情報を記憶する。受信状態検出部１５１は、受信部１３Ｂでの対象無線タグの電波受信状態を検出する。受信状態通知部１５５は、電波受信状態の検出結果を通知する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、複数の無線タグの中から特定の情報を有する無線タグを探索する機能を有した無線タグ通信装置及びこの装置を用いた無線タグ探索方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣチップとアンテナとからなる無線タグを物品に貼り付けて、物品を認識する自動認識システムが注目されている。無線タグは、そのＩＣチップ内のメモリに固有のＩＤ情報を格納している。自動認識システムは、無線タグ通信装置を用いて無線タグからＩＤ情報を非接触で読み取ることにより、無線タグ、ひいては当該タグが付された物品を認識する。
【０００３】
無線タグ通信装置は、アンテナを備え、このアンテナから放射される電波の交信領域内に存在する複数の無線タグのＩＤ情報を一括して読み取る。このような無線タグ通信装置において、複数の無線タグの中から特定のＩＤ情報を有する無線タグを探索する機能を有した携帯型の装置は既に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９８９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、無線タグ探索機能を有した従来の無線タグ通信装置は、特定のＩＤ情報を有する無線タグだけでなく、交信領域内のすべての無線タグのＩＤ情報も読み取る。このため、特定のＩＤ情報を有する無線タグを検出するまでに時間がかかり、物品認識作業の効率が悪かった。
【０００６】
そこで、複数の無線タグの中から特定のＩＤ情報を有する無線タグを迅速に検出でき、物品認識作業の効率化を図ることができる無線タグ通信装置が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態によれば、無線タグ読取装置は、受信部と、記憶部と、受信状態検出部と、受信状態通知部とを備えている。受信部は、特定の方向に極大の指向性を有するアンテナを介して無線タグの電波を受信する。記憶部は、読取対象として指定された対象無線タグに関する情報を記憶する。受信状態検出部は、受信部での対象無線タグの電波受信状態を検出する。受信状態通知部は、電波受信状態の検出結果を通知する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態における無線タグ通信装置の外観図。
【図２】同無線タグ通信装置に接続されるアンテナの模式図。
【図３】同無線タグ通信装置の要部構成を示すブロック図。
【図４】同無線タグ通信装置に実装される無線部の構成を示すブロック図。
【図５】第１の実施形態において、無線タグ通信装置の制御部が実行する処理手順を示す流れ図。
【図６】無線タグ通信装置と無線タグとの通信プロトコルの一例を示すタイミングチャート。
【図７】無線タグ通信装置と無線タグとの通信プロトコルの他の例を示すタイミングチャート。
【図８】無線タグ通信装置を用いて所望の無線タグを探索する方法の説明図。
【図９】第２の実施形態において、無線タグ通信装置の制御部が実行する処理手順を示す流れ図。
【図１０】第３の実施形態において、無線タグ通信装置の制御部が実行する処理手順を示す流れ図。
【図１１】第４の実施形態において、無線タグ通信装置の要部構成を示すブロック図。
【図１２】第４の実施形態において、無線タグ通信装置の制御部が実行する処理手順を示す流れ図。
【図１３】第５の実施形態において、無線タグ通信装置の制御部が実行する処理手順を示す流れ図。
【図１４】第６の実施形態において、無線タグ通信装置の制御部が実行する処理手順を示す流れ図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、無線タグ通信装置及びこの装置を用いた無線タグ探索方法の実施形態について、図面を用いて説明する。
なお、この実施形態は、バッテリを持たないパッシブ型の無線タグ群の中から、所望の無線タグを探索するための携帯型の無線タグ通信装置に適用した場合である。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、無線タグ通信装置１の外観図である。この装置１は、携帯可能な筐体１Ａの正面に、表示部としてのディスプレイ２と、入力部としてのキーボード３とを配置している。また、この装置１は、筐体１Ａに、平面パッチアンテナ４をアンテナケーブル５で接続している。
【００１１】
アンテナ４は、板状のアンテナユニット４Ａにグリップ４Ｂを取り付けている。作業者は、グリップ４Ｂを握ってアンテナユニット４Ａのアンテナ面４Ｃを任意の方向に向けることにより、無線タグの探索を行う。
【００１２】
アンテナユニット４Ａは、図２に示すように、その内部に板状の誘電体６を固定し、この誘電体６の前記アンテナ面側に放射器７を取り付け、その反対の背面側にグランド板８を取付けている。そして、アンテナ面４Ｃの中心から略垂直方向に最大の利得を持つ指向性を有している。
【００１３】
図３は、無線タグ通信装置１の要部構成を示すブロック図である。無線タグ通信装置１は、電源部１１、記憶部１２、無線部１３、通信インターフェース１４及び制御部１５を備えている。電源部１１は、バッテリとその充電及び放電の制御回路とからなる。
【００１４】
記憶部１２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）領域とＲＡＭ（Random Access Memory）領域とを有する。ＲＯＭ領域には、制御部１５が使用するプログラムや設定データ等が予め格納されている。ＲＡＭ領域には、制御部１５の作用により、可変的なデータが一時的に書き込まれる。
【００１５】
通信インターフェース１４は、通信回線を介して接続されるホスト機器との間のデータ通信を司る。通信回線は、有線、無線を問わない。
【００１６】
ＣＰＵ（Central Processing Unit）を主体に構成される制御部１５は、ディスプレイ２、キーボード３、記憶部１２、無線部１３及び通信インターフェース１４を制御して、無線タグ通信装置１の全体を制御する。特に、無線タグの探索機能を実現させるために、制御部１５は、受信状態検出部１５１、送信出力制御部１５２、切換判定部１５３、指示受付部１５４及び受信状態通知部１５５を構成する。各構成要素１５１〜１５５の詳細については、後述する。
【００１７】
図４は、無線部１３の具体的構成を示すブロック図である。無線部１３は、無線タグにデータを送信するための送信部１３Ａと、無線タグのデータを受信するための受信部１３Ｂと、サーキュレータ等からなる方向性結合器１３Ｃとを備えている。そして、方向性結合器１３Ｃに、ローパスフィルタ１３Ｄを介してアンテナ４を接続している。
【００１８】
送信部１３Ａは、符号化部２１、ＰＬＬ(phase locked loop)部２２、振幅変調器２３、バンドパスフィルタ２４及び電力増幅器２５を備えている。
【００１９】
符号化部２１は、制御部１５から出力される送信信号を符号化する。ＰＬＬ部２２は、振幅変調器２３にローカルキャリア信号を供給する。振幅変調器２３は、ＰＬＬ部２２からのローカルキャリア信号を、符号化部２にて符号化された送信信号で振幅変調する。バンドパスフィルタ２４は、振幅変調器２３で振幅変調された送信信号から、不要な成分を除去する。電力増幅器２５は、制御部１５からの送信出力設定信号Ｓに応じた増幅率で、バンドパスフィルタ２４を通過した送信信号を増幅する。送信信号を増幅することにより、送信出力Ｐが可変される。電力増幅器２５で増幅された送信信号は、方向性結合器１３Ｃに供給される。
【００２０】
方向性結合器１３Ｃは、送信部１３Ａからの送信信号を、ローパスフィルタ１３Ｄを介してアンテナ４に供給する。アンテナ４に供給された送信信号は、このアンテナ４から電波として放射される。
【００２１】
この電波を受信したパッシブ型の無線タグは、起動する。そして、起動した無線タグは、無変調信号に対してバックスキャッタ変調を行うことにより、ＩＣチップのメモリで記憶する情報を無線タグ通信装置１に無線送信する。無線タグからの無線波は、アンテナ４で受信される。
【００２２】
無線タグからの無線波をアンテナ４が受信すると、その受信信号がアンテナ４からローパスフィルタ１３Ｄを介して方向性結合器１３Ｃに供給される。方向性結合器１３Ｃは、アンテナ４の受信信号、すなわち無線タグからの信号を受信部１３Ｂに供給する。
【００２３】
受信部１３Ｂは、Ｉ信号生成部３１、Ｑ信号生成部３２、Ｉ信号処理部３３、Ｑ信号処理部３４及び受信信号レベル検出部３５を備えている。
【００２４】
Ｉ信号生成部３１は、ミキサ４１と、ローパスフィルタ４２と、２値化回路４３とからなる。Ｑ信号生成部３２は、ミキサ５１と、ローパスフィルタ５２と、２値化回路５３と、９０度位相シフト器５４とからなる。
【００２５】
受信部１３Ｂは、方向性結合器３０からの受信信号を、第１のミキサ４１と第２のミキサ５１にそれぞれ入力する。また、受信部１３Ｂは、ＰＬＬ部２２からのローカルキャリア信号を、第１のミキサ４１と９０度位相シフト器５４とに入力する。９０度位相シフト器５４は、ローカルキャリア信号の位相を９０度シフトして、第２のミキサ５１に供給する。
【００２６】
第１のミキサ４１は、受信信号とローカルキャリア信号とを混合して、ローカルキャリア信号と同相成分のＩ信号を生成する。Ｉ信号は、ローパスフィルタ４２を介して２値化回路４３に供給される。ローパスフィルタ４２は、Ｉ信号から不要な高周波成分を除去して、符号化されたデータ成分を取り出す。２値化回路４３は、ローパスフィルタ４２を通過した信号を２値化する。
【００２７】
第２のミキサ５１は、受信信号と９０度位相がシフトされたローカルキャリア信号とを混合して、ローカルキャリア信号と直交成分のＱ信号を生成する。Ｑ信号は、ローパスフィルタ５２を介して２値化回路５３に供給される。ローパスフィルタ５２は、Ｑ信号から不要な高周波成分を除去して、符号化されたデータ成分を取り出す。２値化回路５３は、ローパスフィルタ５２を通過した信号を２値化する。
【００２８】
Ｉ信号処理部３３は、Ｉ信号同期クロック生成部６１、Ｉ信号プリアンブル検出部６２、Ｉ信号復号部６３及びＩ信号エラー検出部６４からなる。Ｑ信号処理部３４は、Ｑ信号同期クロック生成部７１、Ｑ信号プリアンブル検出部７２、Ｑ信号復号部７３及びＱ信号エラー検出部７４からなる。
【００２９】
受信部１３Ｂは、Ｉ信号生成部３１の２値化回路４３で２値化したＩ信号を、Ｉ信号処理部３３の各部６１〜６４にそれぞれ供給する。また、Ｑ信号生成部３２の２値化回路５３で２値化したＱ信号を、Ｑ信号処理部３４の各部７１〜７４にそれぞれ供給する。ここで、Ｉ信号処理部３３とＱ信号処理部３４は、その動作が共通である。このため、以下ではＩ信号処理部３３について説明し、Ｑ信号処理部３４の説明は省略する。
【００３０】
同期クロック生成部６１は、２値化回路４３からの２値化信号と同期したクロック信号を常時生成し、生成したクロック信号を、制御部１５、プリアンブル検出部６２、復号部６３及びエラー検出部６４に供給する。
【００３１】
プリアンブル検出部６２は、同期クロック生成部６１からのクロック信号を基に、Ｉ信号の先頭に付されているプリアンブルを検出する。プリアンブルが検出されると、プリアンブル検出部６２は、制御部１５に検出信号を出力する。プリアンブル検出信号を受信すると、制御部１５は、復号部６３に復号開始の指令信号を供給する。
【００３２】
復号部６３は、同期クロック生成部６１からのクロック信号に同期して、２値化回路４３からの２値化信号をサンプリングする。そして、制御部１５から復号開始の指令を受けると、そのサンプリングした２値化信号を復号する。復号されたデータは、制御部１５に供給される。
【００３３】
制御部１５は、復号されたデータをエラー検出部６４に供給する。エラー検出部６４は、復号されたデータのチェックコードからエラーの有無を検出する。そして、その検出結果を示すデータを制御部１５に供給する。制御部１５は、少なくともI信号或いはQ信号の一方で誤りが無い場合、正しくデータを受信したと判定する構成になっている。
【００３４】
受信信号レベル検出部３５は、ローパスフィルタ４２を通過したＩ信号の振幅と、ローパスフィルタ５２を通過したＱ信号の振幅とをそれぞれ検出する。そして、大きい方の振幅の値を、受信信号レベルとして制御部１５に通知する。
【００３５】
図５は、無線タグ通信装置１の無線タグ探索機能を実現させるための制御部１５の処理手順を示す流れ図である。この手順は、記憶部１２に格納された無線タグ探索プログラムによって制御される。
【００３６】
例えばキーボード３の探索開始キーが操作されると、無線タグ探索プログラムが起動する。制御部１５は、先ず、読取対象として指定する無線タグのＩＤ情報が入力されるのを待機する（ＳＴ１）。このとき入力されるＩＤ情報は、ＩＤの全てであってもよいし一部であってもよい。
【００３７】
キーボード３を介してＩＤ情報が入力されると（ＳＴ１のＹＥＳ）、制御部１５は、このＩＤ情報を読取対象タグの指定情報として記憶部１２に記憶させる（ＳＴ２）。
【００３８】
次に、制御部１５は、送信部１３Ａの送信出力Ｐを最大値Ｐmaxに設定するための制御信号Ｓを電力増幅器２５に出力する（ＳＴ３）。そして、この送信出力Ｐで無線タグとの無線通信を開始して、読取対象タグを探索する（ＳＴ４）。
【００３９】
図６と図７は、無線タグ通信装置１と２つの無線タグＴ１，Ｔ２との間の無線通信プロトコルの一例を示すタイミングチャートである。この例は、ISO18000-6typeCのプロトコルに準拠する。そして、１ラウンドあたりのスロット数を“２”とした場合である。
【００４０】
図６，図７において、記号［Ｓ］，［Ｑ］，［Ｒ］，［Ａ］，［ＩＤ］，［Ｑｒ］は、いずれも通信データを示している。各通信データには、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）符号等の誤り検出符号が含まれており、受信側でエラーを検出できる。その受信側において、記号“○”は、受信成功を意味している。記号“×”は、受信失敗を意味している。
【００４１】
一方の無線タグＴ１を読取対象タグとし、他方の無線タグＴ２を非読取対象タグとする。先ず、無線タグ通信装置１は、無変調のキャリア信号をアンテナ４から電波として無線送信する。各無線タグＴ１，Ｔ２は、この電波を受けて起動する。
【００４２】
次に、無線タグ通信装置１は、読取対象タグを指令するためのＳＥＬＥＣＴコマンド［Ｓ］を無線送信する。ＳＥＬＥＣＴコマンド［Ｓ］には、読取対象タグに指定された無線タグＴ１のＩＤ情報が含まれている。
【００４３】
各無線タグＴ１，Ｔ２は、ＳＥＬＥＣＴコマンド［Ｓ］を受信すると、そのコマンド［Ｓ］に自身のＩＤ情報が含まれているか否かを確認する。含まれている場合、その無線タグは、無線タグ通信装置１によって自身が指定されたことを認識する。含まれていない場合、その無線タグは、自身が指定されていないことを認識する。この例では、無線タグＴ１が、自身が指定されたことを認識する。
【００４４】
次に、無線タグ通信装置１は、第１ラウンドの読取開始を指令するためのＱｕｅｒｙコマンド［Ｑ］を送信する。Ｑｕｅｒｙコマンド［Ｑ］には、１ラウンドあたりのスロット数を“２”とするパラメータ（Ｑ値＝１）が含まれている。自身が指定されていないことを認識している無線タグＴ２以外の無線タグＴ１は、Ｑｕｅｒｙコマンド［Ｑ］を受信すると、乱数を生成する。そして、この乱数により、無線タグＴ１は、１ラウンド中の２つのスロットのうち、どのスロットで応答するかを決定する。また、同じく乱数により、無線タグＴ１は、応答データ［Ｒ］を生成する。応答データ［Ｒ］は、乱数によって生成されるため、無線タグ毎に異なる値となる。
【００４５】
図６の例では、無線タグＴ１は、１番目のスロットで応答データ［Ｒ］を送信する。自身が指定されていないことを認識している無線タグＴ２は、Ｑｕｅｒｙコマンド［Ｑ］を受信しても通信を行わない。
【００４６】
無線タグＴ１からの応答データ［Ｒ］を受信すると、無線タグ通信装置１は、その応答データ［Ｒ］を正常に受信したことを指令するＡｃｋコマンド［Ａ］を送信する。Ａｃｋコマンド［Ａ］には、無線タグＴ１から受信した応答データ［Ｒ］が含まれる。
【００４７】
応答データ［Ｒ］を送信した無線タグＴ１は、Ａｃｋコマンド［Ａ］を待機する。そして、Ａｃｋコマンド［Ａ］を受信すると、自身が送信した応答データ［Ｒ］が含まれているか否かを確認する。応答データ［Ｒ］が含まれている場合、Ａｃｋコマンド［Ａ］が自身宛であると認識する。
【００４８】
自身宛のＡｃｋコマンド［Ａ］を受信したならば、無線タグＴ１は、自己のメモリで記憶しているＩＤ情報［ＩＤ］を送信する。
【００４９】
無線タグＴ１からのＩＤ情報［ＩＤ］を受信すると、無線タグ通信装置１は、そのＩＤ情報［ＩＤ］が読取対象タグの指定情報として記憶したＩＤ情報と一致するか否かを判断する。一致する場合、受信回数Ｎを計数する。受信回数Ｎは、通信開始前の初期状態では“０”にリセットされている。
【００５０】
次に、無線タグ通信装置１は、スロットの切換を指令するためのＱｕｅｒｙ−ｒｅｐコマンド［Ｑｒ］を送信する。ただし、既に応答データ［Ｒ］を送信した無線タグＴ１は、Ｑｕｅｒｙ−ｒｅｐコマンド［Ｑｒ］を受信しても応答しない。自身が指定されていない無線タグＴ２も同様である。
【００５１】
前回のＳＥＬＥＣＴコマンド［Ｓ］の送信開始から一定時間ｔ１が経過すると、無線タグ通信装置１は、再度、ＳＥＬＥＣＴコマンド［Ｓ］を送信し、引き続いて第２ラウンドのＱｕｅｒｙコマンド［Ｑ］とＱｕｅｒｙ−ｒｅｐコマンド［Ｑｒ］とを送信する。この場合の無線タグＴ１，Ｔ２の動作も第１ラウンドと同様である。
【００５２】
図６の例では、読取対象に指定された無線タグＴ１は、２番目のスロットで応答データ［Ｒ］とＩＤ情報［ＩＤ］を送信している。
【００５３】
その後も同様であり、一定時間ｔ１が経過する毎に、無線タグ通信装置１は、ＳＥＬＥＣＴコマンド［Ｓ］とＱｕｅｒｙコマンド［Ｑ］とＱｕｅｒｙ−ｒｅｐコマンド［Ｑｒ］とを送信して、無線タグＴ１からＩＤ情報［ＩＤ］を受信する。そして、ＩＤ情報［ＩＤ］を受信する毎に、受信回数Ｎを計数する。
【００５４】
ところで、図７の例は、読取対象に指定されていない無線タグＴ２が、第２ラウンドのＳＥＬＥＣＴコマンド［Ｓ］の終了後から、無線タグ通信装置１の電波を受信した場合である。この場合、ＳＥＬＥＣＴコマンド［Ｓ］を受信せずにＱｕｅｒｙコマンド［Ｑ］を受信したため、無線タグＴ２は、Ｑｕｅｒｙコマンド［Ｑ］に応答する。そして、自身のＩＤ情報［ＩＤ］を送信する。
【００５５】
しかしながら、無線タグＴ２からのＩＤ情報［ＩＤ］は、読取対象タグの指定情報として記憶されたＩＤ情報と一致しない。このため、無線タグ通信装置１は、受信回数Ｎを計数しない。無線タグ通信装置１は、第２ラウンドの２番目のスロットで無線タグＴ１からのＩＤ情報［ＩＤ］を受信すると、受信回数Ｎを計数する。
【００５６】
図５に説明を戻す。
読取対象タグの探索を開始した制御部１５は、読取対象タグの指定情報として記憶部１２に記憶したＩＤ情報を無線タグから受信する毎に、受信回数Ｎを計数する（ＳＴ５：受信状態検出部１５１）。そして、受信回数Ｎが第１のしきい値Ｌ１を超えたか否かを判断する（ＳＴ６）。第１のしきい値Ｌ１は、読取対象タグとの無線通信状態が良好であると判定できる値、例えば“１０”とする。
【００５７】
受信回数Ｎが第１のしきい値Ｌ１を超えていない場合（ＳＴ６のＮＯ）、制御部１５は、無線通信プロトコルを継続する。
【００５８】
受信回数Ｎが第１のしきい値Ｌ１を超えたならば（ＳＴ６のＹＥＳ）、制御部１５は、読取対象タグとの無線通信状態が良好である旨のメッセージをディスプレイ２に表示させる（ＳＴ７：受信状態通知部１５５）。
【００５９】
次に、制御部１５は、送信出力の変更が指示されたか否かを判断する（ＳＴ８：切換判定部１５３）。送信出力の変更指示は、例えばキーボード３の出力変更キーの操作によって行われる。すなわち制御部１５は、出力変更キーの入力を受け付ける（指示受付部１５４）。出力変更キーが入力されていない場合（ＳＴ８のＮＯ）、制御部１５は、無線通信プロトコルを継続する。
【００６０】
出力変更キーが入力されると（ＳＴ８のＹＥＳ）、制御部１５は、送信出力が低下する旨のメッセージをディスプレイ２に表示させる（ＳＴ９）。また、送信部１３Ａの送信出力Ｐを、現段階より１段階下の送信出力［Ｐ−１］に切換えるための制御信号Ｓを電力増幅器２５に出力する（ＳＴ１０：送信出力制御部１５２）。そして、この送信出力［Ｐ−１］で無線タグとの無線通信を再開して、読取対象タグを探索する（ＳＴ１１）。
【００６１】
このとき、制御部１５は、受信回数Ｎを一旦“０”に初期化する。そして再び、読取対象タグの指定情報として記憶したＩＤ情報を受信する毎に、受信回数Ｎを計数する（ＳＴ１２：受信状態検出部１５１）。そして、受信回数Ｎが第２のしきい値Ｌ２より少ないか否かを判断する（ＳＴ１３）。第２のしきい値Ｌ２は、第１のしきい値Ｌ１よりも十分に小さい値、例えば“２”とする。受信回数がこの値Ｌ２より少ないと、読取対象タグとの無線通信状態が不良である。
【００６２】
受信回数Ｎが第２の第２のしきい値Ｌ２以上になると（ＳＴ１３のＮＯ）、制御部１５は、送信出力Ｐを、さらに１段階下の送信出力［Ｐ−２］に切換えるための制御信号Ｓを電力増幅器２５に出力する（ＳＴ１０：送信出力制御部１５２）。そして、この送信出力［Ｐ−２］で無線タグとの無線通信を再開して、読取対象タグを探索する（ＳＴ１１）。
【００６３】
このときも、制御部１５は、受信回数Ｎを一旦“０”に初期化する。そして再び、読取対象タグの指定情報として記憶したＩＤ情報を受信する毎に、受信回数Ｎを計数する（ＳＴ１２：受信状態検出部１５１）。
【００６４】
送信再開から予め設定されたラウンド数、例えば第１０ラウンドの通信を終えた段階でも、受信回数Ｎが第２の第２のしきい値Ｌ２を下回る場合（ＳＴ１３のＹＥＳ）、制御部１５は、送信出力の変更終了を通知するメッセージをディスプレイ２に表示させる（ＳＴ１４）。また、作業者に探索位置を無線タグ側に近づくように移動することを指示するメッセージも併せて表示させる（ＳＴ１５）。
【００６５】
その後、制御部１５は、探索終了が指示されたか否かを判断する（ＳＴ１６）。探索終了の指示は、例えばキーボード３の終了キーの操作によって行われる。すなわち制御部１５は、終了キーの入力を受け付ける。終了キーが入力されていない場合（ＳＴ１６のＮＯ）、制御部１５は、ステップＳＴ４の処理に戻る。すなわち、現時点の送信出力Ｐでの探索を再開する。以後、ステップＳＴ４〜ＳＴ１６の処理を繰り返す。そして、終了キーが入力されると（ＳＴ１６のＹＥＳ）、無線タグ探索プログラムが終了する。
【００６６】
次に、本実施形態の無線タグ通信装置１を用いて、複数の無線タグの中から読取対象の無線タグＴ１を探索する具体例について説明する。
図８は、その具体例の説明に用いる模式図である。図８に示すように、多数の読取対象外タグＴ２の略中央に、唯一の読取対象タグＴ１が存在する。作業者は、アンテナ４を持って手前側（紙面の下側）から探索する。
【００６７】
先ず、作業者は、無線タグＴ１，Ｔ２の配置場所から最も離れた位置Ｋ１に立つ。そして、読取対象タグＴ１のＩＤ情報を入力した後、探索開始キーを操作して、アンテナ４のアンテナ面４Ｃを前方に向ける。そうすると、最大送信出力Ｐmaxの電波がアンテナ４から送信される。
【００６８】
このときの電波の交信領域は、図８において符号Ｐ１で示される。読取対象タグＴ１は、交信領域Ｐ１内に存在する。したがって、比較的短時間で受信回数Ｎが第１のしきい値Ｌ１を超える。
【００６９】
受信回数Ｎが第１のしきい値Ｌ１を超えると、読取対象タグＴ１との無線通信状態が良好である旨のメッセージがディスプレイ２に表示される。したがって、作業者は、アンテナ面４Ｃが向いている方向に読取対象タグＴ１が存在していると認識する。
【００７０】
このメッセージを確認すると、作業者は、出力変更キーを操作する。そうすると、電波の送信出力が段階的に低減される。このとき、送信出力が低下する旨のメッセージがディスプレイ２に表示される。したがって、作業者は、送信出力が低下中であることを知る。
【００７１】
符号Ｐ２で示される交信領域まで電波の送信出力が低下すると、読取対象タグＴ１との交信が不安定になる。そして、所定時間内の受信回数Ｎが第２のしきい値Ｌ２より少なくなる。受信回数Ｎが第２のしきい値Ｌ２より少なくなると、送信出力の変更終了を通知するメッセージがディスプレイ２に表示される。また、無線タグ側に近づくように移動することを指示するメッセージも表示される。
【００７２】
そこで作業者は、アンテナ４を持ったまま、アンテナ面４Ｃが向いている方向、すなわち読取対象タグＴ１が存在していると思われる方向に移動する。このとき、電波の送信出力は変化しないので、交信領域Ｐ２の広さは変化しない。したがって、作業者が位置Ｋ１から位置Ｋ２まで移動すると、受信回数Ｎが第１のしきい値Ｌ１を超えて、読取対象タグＴ１との無線通信状態が良好である旨のメッセージがディスプレイ２に表示される。
【００７３】
このメッセージにより、作業者は、読取対象タグＴ１が存在している方向に移動していることを認識する。そこで作業者は、その位置Ｋ２に留まって再び出力変更キーを操作する。そうすると、電波の送信出力がさらに段階的に低減される。そして、電波の送信出力が符号Ｐ３で示される交信領域まで低下すると、所定時間内の受信回数Ｎが第２のしきい値Ｌ２より少なくなる。受信回数Ｎが第２のしきい値Ｌ２より少なくなると、送信出力の変更終了を通知するメッセージと、無線タグ側に近づくように移動することを指示するメッセージとがディスプレイ２に表示される。
【００７４】
これらのメッセージを確認すると、作業者は、アンテナ４を持ったまま、同一方向にさらに移動する。このとき、電波の送信出力は変化しないので、交信領域Ｐ３の広さは変化しない。したがって、作業者が位置Ｋ２から位置Ｋ３まで移動すると、受信回数Ｎが第１のしきい値Ｌ１を超えて、読取対象タグＴ１との無線通信状態が良好である旨のメッセージがディスプレイ２に表示される。
【００７５】
以後、同様な作業を繰り返すことにより、読取対象タグＴ１が無線タグ群の中に混在していても、作業者は、読取対象タグＴ１が存在する方向に迅速に接近することができる。その結果、読取対象タグＴ１を短時間で検出することができる。この場合において、図８に示すように、読取対象タグＴ１とアンテナ４との間に他の無線タグＴ２が介在していてもこれらのタグＴ２が探索の障害になることはない。
【００７６】
（第２の実施形態）
次に、受信状態検出部１５１を他の態様とした第２の実施形態について、図９を用いて説明する。図９は、制御部１５の処理手順を示す流れ図であり、第１の実施形態の同処理手順を示す図５と共通するステップには同一符号を付している。
【００７７】
すなわち、第２の実施形態では、読取対象タグの探索を開始した制御部１５は、読取対象タグの指定情報として記憶部１２に記憶したＩＤ情報を無線タグから受信する毎に、受信成功率Ｘを算出する（ＳＴ２１、ＳＴ２３：受信状態検出部１５１）。
【００７８】
受信成功率Ｘは、受信回数Ｎを探索開始からのラウンド数で除算することにより算出する。例えば、第１ラウンドから第１０ラウンドまでの間に、読取対象タグＴ１のＩＤ情報を８回受信したならば、受信成功率Ｘは８０％となる。
【００７９】
制御部１５は、送信出力変更前は受信成功率Ｘが第１のしきい値Ｌ１を超えたか否かを監視する（ＳＴ２２）。第１のしきい値Ｌ１は、読取対象タグＴ１との無線通信状態が良好であると判定できる値、例えば５０％とする。
【００８０】
受信成功率Ｘが第１のしきい値Ｌ１を超えたならば（ＳＴ２２のＹＥＳ）、制御部１５は、読取対象タグとの無線通信状態が良好である旨のメッセージをディスプレイ２に表示させる（ＳＴ７：受信状態通知部１５５）。
【００８１】
また、制御部１５は、送信出力変更後は受信成功率Ｘが第２のしきい値Ｌ２を下回ったか否かを監視する（ＳＴ２４）。第２のしきい値Ｌ２は、第１のしきい値Ｌ１よりも十分に小さい値、例えば２０％とする。
【００８２】
受信成功率Ｘが第２のしきい値Ｌ２を下回った場合（ＳＴ２４のＹＥＳ）、制御部１５は、送信出力の変更終了を通知するメッセージをディスプレイ２に表示させる（ＳＴ１４）。また、作業者に探索位置を無線タグ側に近づくように移動することを指示するメッセージも併せて表示させる（ＳＴ１５）。
【００８３】
このような構成の第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様な方法で、読取対象タグＴ１を探索することができる。
【００８４】
また、第２の実施形態では、作業者がアンテナ面４Ｃの向きを変えたために、交信領域に読取対象タグＴ１が含まれなくなると、受信成功率Ｘが第１のしきい値Ｌ１より小さくなる。その結果、受信状態が良好である旨のメッセージが通知されなくなる。したがって、作業者は、受信成功率Ｘが第１のしきい値Ｌ１を超える方向、すなわち読取対象タグＴ１が存在している方向を確実に認識することができる。
【００８５】
（第３の実施形態）
次に、受信状態検出部１５１をさらに他の態様とした第３の実施形態について、図１０を用いて説明する。図１０は、制御部１５の処理手順を示す流れ図であり、第１の実施形態の同処理手順を示す図５と共通するステップには同一符号を付している。
【００８６】
すなわち、第３の実施形態では、読取対象タグの探索を開始した制御部１５は、読取対象タグのＩＤ情報を受信する毎に、受信信号強度Ｙを検出する（ＳＴ３１，ＳＴ３３：受信状態検出部１５１）。
【００８７】
受信信号強度Ｙは、受信信号レベル検出部３５によって検出される。制御部１５は、無線タグからのＩＤ情報を受信している間、受信信号レベル値を所定間隔でサンプリングする。そして、その受信期間内の平均値を算出し、受信信号強度Ｙとして検出する。なお、平均値でなく、積分値またはピーク値を受信信号強度Ｙとして検出してもよい。
【００８８】
制御部１５は、送信出力変更前は受信信号強度Ｙが第１のしきい値Ｌ１を超えたか否かを監視する（ＳＴ３２）。受信信号強度Ｙが第１のしきい値Ｌ１を超えたならば（ＳＴ３２のＹＥＳ）、制御部１５は、読取対象タグとの無線通信状態が良好である旨のメッセージをディスプレイ２に表示させる（ＳＴ７：受信状態通知部１５５）。
【００８９】
また、制御部１５は、送信出力変更後は受信信号強度Ｙが第２のしきい値Ｌ２を下回ったか否かを監視する（ＳＴ３４）。受信信号強度Ｙが第２のしきい値Ｌ２を下回った場合（ＳＴ３４のＹＥＳ）、制御部１５は、送信出力の変更終了を通知するメッセージをディスプレイ２に表示させる（ＳＴ１４）。また、作業者に探索位置を無線タグ側に近づくように移動することを指示するメッセージも併せて表示させる（ＳＴ１５）。
【００９０】
このような構成の第３の実施形態においても、第２の実施形態と同様な作用効果を奏し得る。
【００９１】
（第４の実施形態）
次に、切換判定部１５３を他の態様とした第４の実施形態について、図１１、図１２を用いて説明する。図１１は、無線タグ通信装置１の要部構成を示すブロック図であり、図３と同一部分には同一符号を付している。図１２は、制御部１５の処理手順を示す流れ図であり、第２の実施形態の同手順を示す図９と共通するステップには同一符号を付している。
【００９２】
すなわち第４の実施形態では、制御部１５は、指示受付部１５４に代えて極大検出部１５６を構成する。極大検出部１５６は、受信状態検出部１５１による電波受信状態の検出結果の極大値を検出する。また、制御部１５は、しきい値可変部１５７を構成する。
【００９３】
第４の実施形態では、受信状態検出部１５１は受信成功率Ｘを検出する。したがって、極大検出部１５６は、受信成功率Ｘの極大値を検出する。例えば、受信成功率Ｘが検出範囲の上限に近い９０％以上となったならば、制御部１５は、受信成功率Ｘが極大値であることを検出する。
【００９４】
図１２に示すように、受信成功率Ｘが第１のしきい値Ｌ１を超えて、読取対象タグとの無線通信状態が良好である旨のメッセージをディスプレイ２に表示させた制御部１５は、その受信成功率Ｘが極大であるか否かを判断する（ＳＴ４１：切換判定部１５３）。受信成功率Ｘが極大でない場合（ＳＴ４１のＮＯ）、制御部１５は、無線通信プロトコルを継続する。
【００９５】
受信成功率Ｘが極大であると（ＳＴ４１のＹＥＳ）、制御部１５は、受信成功率Ｘが極大である旨のメッセージをディスプレイ２に表示させる（ＳＴ４２）。そして、受信成功率Ｘが極大であることを検出してからの経過時間を求める（ＳＴ４３）。予め設定された時間を経過していない場合（ＳＴ４３のＮＯ）、制御部１５は、無線通信プロトコルを継続する。
【００９６】
受信成功率Ｘが極大になってから所定時間が経過すると（ＳＴ４３のＹＥＳ）、制御部１５は、その極大値に応じて第２のしきい値Ｌ２を設定する（ＳＴ４４：しきい値可変部１５７）。例えば制御部１５は、極大値の２０％を第２のしきい値Ｌ２として設定する。
【００９７】
第２のしきい値Ｌ２を設定すると、送信出力が低下する旨のメッセージをディスプレイ２に表示させて（ＳＴ９）、ステップＳＴ１０以降の処理に進む。このとき、ステップＳＴ２４の処理で用いる第２のしきい値Ｌ２は、ステップＳＴ４４の処理で設定された値である。
【００９８】
第４の実施形態では、読取対象タグＴ１との通信状態が良好であると判定されると（ＳＴ４３のＹＥＳ）、自動的に電波の送信出力が低減される。したがって、送信出力の変更を指示するキー操作が不要となるので、作業性が良好となる。
【００９９】
（第５の実施形態）
次に、切換判定部１５３をさらに他の態様とした第５の実施形態について、図１３を用いて説明する。図１３は、制御部１５の処理手順を示す流れ図であり、第２の実施形態の同処理手順を示す図９と共通するステップには同一符号を付している。
【０１００】
すなわち、第５の実施形態では、読取対象タグＴ１との無線通信状態が良好である旨のメッセージがディスプレイ２に表示された後（ＳＴ７）、制御部１５は、受信成功率Ｘが第１のしきい値Ｌ１を超えた状態の経過時間を求める（ＳＴ５１）。予め設定された時間を経過していない場合（ＳＴ５１のＮＯ）、制御部１５は、無線通信プロトコルを継続する。
【０１０１】
受信成功率Ｘが第１のしきい値Ｌ１を超えた状態が所定時間継続すると（ＳＴ５１のＹＥＳ）、制御部１５は、送信出力が低下する旨のメッセージをディスプレイ２に表示させて（ＳＴ９）、ステップＳＴ１０以降の処理に進む。
【０１０２】
このような構成の第５の実施形態においても、送信出力の変更を指示するキー操作が不要となるので、作業性が良好となる。
【０１０３】
（第６の実施形態）
次に、切換判定部１５３をさらに他の態様とした第６の実施形態について、図１４を用いて説明する。図１４は、制御部１５の処理手順を示す流れ図であり、第５の実施形態の同処理手順を示す図１３と共通するステップには同一符号を付している。
【０１０４】
すなわち、第６の実施形態では、送信出力Ｐが設定されると、制御部１５は、その送信出力Ｐに応じて第１のしきい値Ｌ１を決定する（ＳＴ６１）。そして、ステップＳＴ２２の処理では、ステップＳＴ６１で決定した第１のしきい値Ｌ１を用いる。
【０１０５】
例えば無線タグ通信装置１は、対応する送信出力Ｐの値が小さくなるにつれて大きな値を設定した、しきい値テーブルを記憶部１２で記憶する。そして制御部１５は、現時点の送信出力Ｐで上記しきい値テーブルを検索して、対応する値を第１のしきい値Ｌ１として決定する。
【０１０６】
図８において、読取対象タグＴ１を探索する作業者は、先ず、位置Ｋ１に立ち、続いて位置Ｋ２に移動し、さらに位置Ｋ３に移動する。こうして、作業者が読取対象タグＴ１に近づく毎に、アンテナ４から放射される電波の送信出力Ｐは小さくなる。
【０１０７】
第６の実施形態によれば、電波の送信出力Ｐが小さくなる毎に、第１のしきい値Ｌ１が高くなる。すなわち、読取対象タグＴ１との無線通信状態が良好であると判定される基準が高くなる。したがって、読取対象タグＴ１が存在する方向を、より確実に探索することができる。
【０１０８】
なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【０１０９】
例えば前記実施形態では、無線タグ通信装置１の筐体１Ａとアンテナユニット４Ａとを分離させ、アンテナケーブル５で接続してなる無線タグ通信装置１を示した。しかし、無線タグ通信装置１の構造は、これに限定されるものではない。例えば、筐体１Ａとアンテナ４とを一体化してもよい。また、アンテナ４は、平面パッチアンテナに限定されるものではない。無線タグと交信が可能なアンテナであれば使用することができる。
【０１１０】
また、前記実施形態では、メッセージをディスプレイ２に表示させて、作業者に種々の状態を通知するようにした。しかし、通知機能はこれに限定されるものではない。例えば、音声合成装置を備え、音声によって状態を通知してもよい。また、ブザーを設け、異なるブザー音によって様々な状態を通知するようにしてもよい。
【０１１１】
また、前記実施形態の通信プロトコルでは、図６，図７に示すように、各ラウンドの先頭で読取対象タグＴ１のＩＤ情報を含むＳＥＬＥＣＴコマンド［Ｓ］を送信したが、例えば５ラウンド毎にＳＥＬＥＣＴコマンド［Ｓ］を送信してもよい。この場合、読取対象タグＴ１以外のタグＴ２のＩＤ情報を受信してしまう可能性もあるが、その頻度はきわめて小さいので、実務上は問題にならない。
【０１１２】
また、無線タグ通信装置１が、読取対象タグ以外の無線タグからのＩＤ情報を受け付けないように構成することによって、読取対象タグを指定する情報を無線送信する機能を省略することも可能である。また、読取対象タグを指定する情報は、そのタグのＩＤ情報全てである必要はなく、ＩＤ情報の一部であってもよい。
【０１１３】
また、前記第４〜第６の実施形態では、受信状態検出部１５１として第２の実施形態の受信成功率Ｘを使用する場合を示した。しかし、使用可能な受信状態検出部１５１は、これに限定されるものではない。例えば第１の実施形態で使用した受信回数や、第３の実施形態で使用した受信信号強度を基に受信状態が良好であるか否かを判定してもよい。
【０１１４】
この他、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を組合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１１５】
１…無線タグ通信装置、２…表示器、３…キーボード、４…アンテナ、１１…電源部、１２…記憶部、１３…無線部、１３Ａ…送信部、１３Ｂ…受信部、１４…通信インターフェース、１５…制御部、１５１…受信状態検出部、１５２…送信出力制御部、１５３…切換判定部、１５４…指示受付部、１５５…受信状態通知部、１５６…極大検出部、１５７…しきい値可変部。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、複数の無線タグの中から特定の情報を有する無線タグを探索する機能を有した無線タグ通信装置及びこの装置を用いた無線タグ探索方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣチップとアンテナとからなる無線タグを物品に貼り付けて、物品を認識する自動認識システムが注目されている。無線タグは、そのＩＣチップ内のメモリに固有のＩＤ情報を格納している。自動認識システムは、無線タグ通信装置を用いて無線タグからＩＤ情報を非接触で読み取ることにより、無線タグ、ひいては当該タグが付された物品を認識する。
【０００３】
無線タグ通信装置は、アンテナを備え、このアンテナから放射される電波の交信領域内に存在する複数の無線タグのＩＤ情報を一括して読み取る。このような無線タグ通信装置において、複数の無線タグの中から特定のＩＤ情報を有する無線タグを探索する機能を有した携帯型の装置は既に知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９８９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、無線タグ探索機能を有した従来の無線タグ通信装置は、特定のＩＤ情報を有する無線タグだけでなく、交信領域内のすべての無線タグのＩＤ情報も読み取る。このため、特定のＩＤ情報を有する無線タグを検出するまでに時間がかかり、物品認識作業の効率が悪かった。
【０００６】
そこで、複数の無線タグの中から特定のＩＤ情報を有する無線タグを迅速に検出でき、物品認識作業の効率化を図ることができる無線タグ通信装置が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態によれば、無線タグ読取装置は、受信部と、記憶部と、受信状態検出部と、受信状態通知部とを備えている。受信部は、特定の方向に極大の指向性を有するアンテナを介して無線タグの電波を受信する。記憶部は、読取対象として指定された対象無線タグに関する情報を記憶する。受信状態検出部は、受信部での対象無線タグの電波受信状態を検出する。受信状態通知部は、電波受信状態の検出結果を通知する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態における無線タグ通信装置の外観図。
【図２】同無線タグ通信装置に接続されるアンテナの模式図。
【図３】同無線タグ通信装置の要部構成を示すブロック図。
【図４】同無線タグ通信装置に実装される無線部の構成を示すブロック図。
【図５】第１の実施形態において、無線タグ通信装置の制御部が実行する処理手順を示す流れ図。
【図６】無線タグ通信装置と無線タグとの通信プロトコルの一例を示すタイミングチャート。
【図７】無線タグ通信装置と無線タグとの通信プロトコルの他の例を示すタイミングチャート。
【図８】無線タグ通信装置を用いて所望の無線タグを探索する方法の説明図。
【図９】第２の実施形態において、無線タグ通信装置の制御部が実行する処理手順を示す流れ図。
【図１０】第３の実施形態において、無線タグ通信装置の制御部が実行する処理手順を示す流れ図。
【図１１】第４の実施形態において、無線タグ通信装置の要部構成を示すブロック図。
【図１２】第４の実施形態において、無線タグ通信装置の制御部が実行する処理手順を示す流れ図。
【図１３】第５の実施形態において、無線タグ通信装置の制御部が実行する処理手順を示す流れ図。
【図１４】第６の実施形態において、無線タグ通信装置の制御部が実行する処理手順を示す流れ図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、無線タグ通信装置及びこの装置を用いた無線タグ探索方法の実施形態について、図面を用いて説明する。
なお、この実施形態は、バッテリを持たないパッシブ型の無線タグ群の中から、所望の無線タグを探索するための携帯型の無線タグ通信装置に適用した場合である。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、無線タグ通信装置１の外観図である。この装置１は、携帯可能な筐体１Ａの正面に、表示部としてのディスプレイ２と、入力部としてのキーボード３とを配置している。また、この装置１は、筐体１Ａに、平面パッチアンテナ４をアンテナケーブル５で接続している。
【００１１】
アンテナ４は、板状のアンテナユニット４Ａにグリップ４Ｂを取り付けている。作業者は、グリップ４Ｂを握ってアンテナユニット４Ａのアンテナ面４Ｃを任意の方向に向けることにより、無線タグの探索を行う。
【００１２】
アンテナユニット４Ａは、図２に示すように、その内部に板状の誘電体６を固定し、この誘電体６の前記アンテナ面側に放射器７を取り付け、その反対の背面側にグランド板８を取付けている。そして、アンテナ面４Ｃの中心から略垂直方向に最大の利得を持つ指向性を有している。
【００１３】
図３は、無線タグ通信装置１の要部構成を示すブロック図である。無線タグ通信装置１は、電源部１１、記憶部１２、無線部１３、通信インターフェース１４及び制御部１５を備えている。電源部１１は、バッテリとその充電及び放電の制御回路とからなる。
【００１４】
記憶部１２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）領域とＲＡＭ（Random Access Memory）領域とを有する。ＲＯＭ領域には、制御部１５が使用するプログラムや設定データ等が予め格納されている。ＲＡＭ領域には、制御部１５の作用により、可変的なデータが一時的に書き込まれる。
【００１５】
通信インターフェース１４は、通信回線を介して接続されるホスト機器との間のデータ通信を司る。通信回線は、有線、無線を問わない。
【００１６】
ＣＰＵ（Central Processing Unit）を主体に構成される制御部１５は、ディスプレイ２、キーボード３、記憶部１２、無線部１３及び通信インターフェース１４を制御して、無線タグ通信装置１の全体を制御する。特に、無線タグの探索機能を実現させるために、制御部１５は、受信状態検出部１５１、送信出力制御部１５２、切換判定部１５３、指示受付部１５４及び受信状態通知部１５５を構成する。各構成要素１５１〜１５５の詳細については、後述する。
【００１７】
図４は、無線部１３の具体的構成を示すブロック図である。無線部１３は、無線タグにデータを送信するための送信部１３Ａと、無線タグのデータを受信するための受信部１３Ｂと、サーキュレータ等からなる方向性結合器１３Ｃとを備えている。そして、方向性結合器１３Ｃに、ローパスフィルタ１３Ｄを介してアンテナ４を接続している。
【００１８】
送信部１３Ａは、符号化部２１、ＰＬＬ(phase locked loop)部２２、振幅変調器２３、バンドパスフィルタ２４及び電力増幅器２５を備えている。
【００１９】
符号化部２１は、制御部１５から出力される送信信号を符号化する。ＰＬＬ部２２は、振幅変調器２３にローカルキャリア信号を供給する。振幅変調器２３は、ＰＬＬ部２２からのローカルキャリア信号を、符号化部２にて符号化された送信信号で振幅変調する。バンドパスフィルタ２４は、振幅変調器２３で振幅変調された送信信号から、不要な成分を除去する。電力増幅器２５は、制御部１５からの送信出力設定信号Ｓに応じた増幅率で、バンドパスフィルタ２４を通過した送信信号を増幅する。送信信号を増幅することにより、送信出力Ｐが可変される。電力増幅器２５で増幅された送信信号は、方向性結合器１３Ｃに供給される。
【００２０】
方向性結合器１３Ｃは、送信部１３Ａからの送信信号を、ローパスフィルタ１３Ｄを介してアンテナ４に供給する。アンテナ４に供給された送信信号は、このアンテナ４から電波として放射される。
【００２１】
この電波を受信したパッシブ型の無線タグは、起動する。そして、起動した無線タグは、無変調信号に対してバックスキャッタ変調を行うことにより、ＩＣチップのメモリで記憶する情報を無線タグ通信装置１に無線送信する。無線タグからの無線波は、アンテナ４で受信される。
【００２２】
無線タグからの無線波をアンテナ４が受信すると、その受信信号がアンテナ４からローパスフィルタ１３Ｄを介して方向性結合器１３Ｃに供給される。方向性結合器１３Ｃは、アンテナ４の受信信号、すなわち無線タグからの信号を受信部１３Ｂに供給する。
【００２３】
受信部１３Ｂは、Ｉ信号生成部３１、Ｑ信号生成部３２、Ｉ信号処理部３３、Ｑ信号処理部３４及び受信信号レベル検出部３５を備えている。
【００２４】
Ｉ信号生成部３１は、ミキサ４１と、ローパスフィルタ４２と、２値化回路４３とからなる。Ｑ信号生成部３２は、ミキサ５１と、ローパスフィルタ５２と、２値化回路５３と、９０度位相シフト器５４とからなる。
【００２５】
受信部１３Ｂは、方向性結合器３０からの受信信号を、第１のミキサ４１と第２のミキサ５１にそれぞれ入力する。また、受信部１３Ｂは、ＰＬＬ部２２からのローカルキャリア信号を、第１のミキサ４１と９０度位相シフト器５４とに入力する。９０度位相シフト器５４は、ローカルキャリア信号の位相を９０度シフトして、第２のミキサ５１に供給する。
【００２６】
第１のミキサ４１は、受信信号とローカルキャリア信号とを混合して、ローカルキャリア信号と同相成分のＩ信号を生成する。Ｉ信号は、ローパスフィルタ４２を介して２値化回路４３に供給される。ローパスフィルタ４２は、Ｉ信号から不要な高周波成分を除去して、符号化されたデータ成分を取り出す。２値化回路４３は、ローパスフィルタ４２を通過した信号を２値化する。
【００２７】
第２のミキサ５１は、受信信号と９０度位相がシフトされたローカルキャリア信号とを混合して、ローカルキャリア信号と直交成分のＱ信号を生成する。Ｑ信号は、ローパスフィルタ５２を介して２値化回路５３に供給される。ローパスフィルタ５２は、Ｑ信号から不要な高周波成分を除去して、符号化されたデータ成分を取り出す。２値化回路５３は、ローパスフィルタ５２を通過した信号を２値化する。
【００２８】
Ｉ信号処理部３３は、Ｉ信号同期クロック生成部６１、Ｉ信号プリアンブル検出部６２、Ｉ信号復号部６３及びＩ信号エラー検出部６４からなる。Ｑ信号処理部３４は、Ｑ信号同期クロック生成部７１、Ｑ信号プリアンブル検出部７２、Ｑ信号復号部７３及びＱ信号エラー検出部７４からなる。
【００２９】
受信部１３Ｂは、Ｉ信号生成部３１の２値化回路４３で２値化したＩ信号を、Ｉ信号処理部３３の各部６１〜６４にそれぞれ供給する。また、Ｑ信号生成部３２の２値化回路５３で２値化したＱ信号を、Ｑ信号処理部３４の各部７１〜７４にそれぞれ供給する。ここで、Ｉ信号処理部３３とＱ信号処理部３４は、その動作が共通である。このため、以下ではＩ信号処理部３３について説明し、Ｑ信号処理部３４の説明は省略する。
【００３０】
同期クロック生成部６１は、２値化回路４３からの２値化信号と同期したクロック信号を常時生成し、生成したクロック信号を、制御部１５、プリアンブル検出部６２、復号部６３及びエラー検出部６４に供給する。
【００３１】
プリアンブル検出部６２は、同期クロック生成部６１からのクロック信号を基に、Ｉ信号の先頭に付されているプリアンブルを検出する。プリアンブルが検出されると、プリアンブル検出部６２は、制御部１５に検出信号を出力する。プリアンブル検出信号を受信すると、制御部１５は、復号部６３に復号開始の指令信号を供給する。
【００３２】
復号部６３は、同期クロック生成部６１からのクロック信号に同期して、２値化回路４３からの２値化信号をサンプリングする。そして、制御部１５から復号開始の指令を受けると、そのサンプリングした２値化信号を復号する。復号されたデータは、制御部１５に供給される。
【００３３】
制御部１５は、復号されたデータをエラー検出部６４に供給する。エラー検出部６４は、復号されたデータのチェックコードからエラーの有無を検出する。そして、その検出結果を示すデータを制御部１５に供給する。制御部１５は、少なくともI信号或いはQ信号の一方で誤りが無い場合、正しくデータを受信したと判定する構成になっている。
【００３４】
受信信号レベル検出部３５は、ローパスフィルタ４２を通過したＩ信号の振幅と、ローパスフィルタ５２を通過したＱ信号の振幅とをそれぞれ検出する。そして、大きい方の振幅の値を、受信信号レベルとして制御部１５に通知する。
【００３５】
図５は、無線タグ通信装置１の無線タグ探索機能を実現させるための制御部１５の処理手順を示す流れ図である。この手順は、記憶部１２に格納された無線タグ探索プログラムによって制御される。
【００３６】
例えばキーボード３の探索開始キーが操作されると、無線タグ探索プログラムが起動する。制御部１５は、先ず、読取対象として指定する無線タグのＩＤ情報が入力されるのを待機する（ＳＴ１）。このとき入力されるＩＤ情報は、ＩＤの全てであってもよいし一部であってもよい。
【００３７】
キーボード３を介してＩＤ情報が入力されると（ＳＴ１のＹＥＳ）、制御部１５は、このＩＤ情報を読取対象タグの指定情報として記憶部１２に記憶させる（ＳＴ２）。
【００３８】
次に、制御部１５は、送信部１３Ａの送信出力Ｐを最大値Ｐmaxに設定するための制御信号Ｓを電力増幅器２５に出力する（ＳＴ３）。そして、この送信出力Ｐで無線タグとの無線通信を開始して、読取対象タグを探索する（ＳＴ４）。
【００３９】
図６と図７は、無線タグ通信装置１と２つの無線タグＴ１，Ｔ２との間の無線通信プロトコルの一例を示すタイミングチャートである。この例は、ISO18000-6typeCのプロトコルに準拠する。そして、１ラウンドあたりのスロット数を“２”とした場合である。
【００４０】
図６，図７において、記号［Ｓ］，［Ｑ］，［Ｒ］，［Ａ］，［ＩＤ］，［Ｑｒ］は、いずれも通信データを示している。各通信データには、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）符号等の誤り検出符号が含まれており、受信側でエラーを検出できる。その受信側において、記号“○”は、受信成功を意味している。記号“×”は、受信失敗を意味している。
【００４１】
一方の無線タグＴ１を読取対象タグとし、他方の無線タグＴ２を非読取対象タグとする。先ず、無線タグ通信装置１は、無変調のキャリア信号をアンテナ４から電波として無線送信する。各無線タグＴ１，Ｔ２は、この電波を受けて起動する。
【００４２】
次に、無線タグ通信装置１は、読取対象タグを指令するためのＳＥＬＥＣＴコマンド［Ｓ］を無線送信する。ＳＥＬＥＣＴコマンド［Ｓ］には、読取対象タグに指定された無線タグＴ１のＩＤ情報が含まれている。
【００４３】
各無線タグＴ１，Ｔ２は、ＳＥＬＥＣＴコマンド［Ｓ］を受信すると、そのコマンド［Ｓ］に自身のＩＤ情報が含まれているか否かを確認する。含まれている場合、その無線タグは、無線タグ通信装置１によって自身が指定されたことを認識する。含まれていない場合、その無線タグは、自身が指定されていないことを認識する。この例では、無線タグＴ１が、自身が指定されたことを認識する。
【００４４】
次に、無線タグ通信装置１は、第１ラウンドの読取開始を指令するためのＱｕｅｒｙコマンド［Ｑ］を送信する。Ｑｕｅｒｙコマンド［Ｑ］には、１ラウンドあたりのスロット数を“２”とするパラメータ（Ｑ値＝１）が含まれている。自身が指定されていないことを認識している無線タグＴ２以外の無線タグＴ１は、Ｑｕｅｒｙコマンド［Ｑ］を受信すると、乱数を生成する。そして、この乱数により、無線タグＴ１は、１ラウンド中の２つのスロットのうち、どのスロットで応答するかを決定する。また、同じく乱数により、無線タグＴ１は、応答データ［Ｒ］を生成する。応答データ［Ｒ］は、乱数によって生成されるため、無線タグ毎に異なる値となる。
【００４５】
図６の例では、無線タグＴ１は、１番目のスロットで応答データ［Ｒ］を送信する。自身が指定されていないことを認識している無線タグＴ２は、Ｑｕｅｒｙコマンド［Ｑ］を受信しても通信を行わない。
【００４６】
無線タグＴ１からの応答データ［Ｒ］を受信すると、無線タグ通信装置１は、その応答データ［Ｒ］を正常に受信したことを指令するＡｃｋコマンド［Ａ］を送信する。Ａｃｋコマンド［Ａ］には、無線タグＴ１から受信した応答データ［Ｒ］が含まれる。
【００４７】
応答データ［Ｒ］を送信した無線タグＴ１は、Ａｃｋコマンド［Ａ］を待機する。そして、Ａｃｋコマンド［Ａ］を受信すると、自身が送信した応答データ［Ｒ］が含まれているか否かを確認する。応答データ［Ｒ］が含まれている場合、Ａｃｋコマンド［Ａ］が自身宛であると認識する。
【００４８】
自身宛のＡｃｋコマンド［Ａ］を受信したならば、無線タグＴ１は、自己のメモリで記憶しているＩＤ情報［ＩＤ］を送信する。
【００４９】
無線タグＴ１からのＩＤ情報［ＩＤ］を受信すると、無線タグ通信装置１は、そのＩＤ情報［ＩＤ］が読取対象タグの指定情報として記憶したＩＤ情報と一致するか否かを判断する。一致する場合、受信回数Ｎを計数する。受信回数Ｎは、通信開始前の初期状態では“０”にリセットされている。
【００５０】
次に、無線タグ通信装置１は、スロットの切換を指令するためのＱｕｅｒｙ−ｒｅｐコマンド［Ｑｒ］を送信する。ただし、既に応答データ［Ｒ］を送信した無線タグＴ１は、Ｑｕｅｒｙ−ｒｅｐコマンド［Ｑｒ］を受信しても応答しない。自身が指定されていない無線タグＴ２も同様である。
【００５１】
前回のＳＥＬＥＣＴコマンド［Ｓ］の送信開始から一定時間ｔ１が経過すると、無線タグ通信装置１は、再度、ＳＥＬＥＣＴコマンド［Ｓ］を送信し、引き続いて第２ラウンドのＱｕｅｒｙコマンド［Ｑ］とＱｕｅｒｙ−ｒｅｐコマンド［Ｑｒ］とを送信する。この場合の無線タグＴ１，Ｔ２の動作も第１ラウンドと同様である。
【００５２】
図６の例では、読取対象に指定された無線タグＴ１は、２番目のスロットで応答データ［Ｒ］とＩＤ情報［ＩＤ］を送信している。
【００５３】
その後も同様であり、一定時間ｔ１が経過する毎に、無線タグ通信装置１は、ＳＥＬＥＣＴコマンド［Ｓ］とＱｕｅｒｙコマンド［Ｑ］とＱｕｅｒｙ−ｒｅｐコマンド［Ｑｒ］とを送信して、無線タグＴ１からＩＤ情報［ＩＤ］を受信する。そして、ＩＤ情報［ＩＤ］を受信する毎に、受信回数Ｎを計数する。
【００５４】
ところで、図７の例は、読取対象に指定されていない無線タグＴ２が、第２ラウンドのＳＥＬＥＣＴコマンド［Ｓ］の終了後から、無線タグ通信装置１の電波を受信した場合である。この場合、ＳＥＬＥＣＴコマンド［Ｓ］を受信せずにＱｕｅｒｙコマンド［Ｑ］を受信したため、無線タグＴ２は、Ｑｕｅｒｙコマンド［Ｑ］に応答する。そして、自身のＩＤ情報［ＩＤ］を送信する。
【００５５】
しかしながら、無線タグＴ２からのＩＤ情報［ＩＤ］は、読取対象タグの指定情報として記憶されたＩＤ情報と一致しない。このため、無線タグ通信装置１は、受信回数Ｎを計数しない。無線タグ通信装置１は、第２ラウンドの２番目のスロットで無線タグＴ１からのＩＤ情報［ＩＤ］を受信すると、受信回数Ｎを計数する。
【００５６】
図５に説明を戻す。
読取対象タグの探索を開始した制御部１５は、読取対象タグの指定情報として記憶部１２に記憶したＩＤ情報を無線タグから受信する毎に、受信回数Ｎを計数する（ＳＴ５：受信状態検出部１５１）。そして、受信回数Ｎが第１のしきい値Ｌ１を超えたか否かを判断する（ＳＴ６）。第１のしきい値Ｌ１は、読取対象タグとの無線通信状態が良好であると判定できる値、例えば“１０”とする。
【００５７】
受信回数Ｎが第１のしきい値Ｌ１を超えていない場合（ＳＴ６のＮＯ）、制御部１５は、無線通信プロトコルを継続する。
【００５８】
受信回数Ｎが第１のしきい値Ｌ１を超えたならば（ＳＴ６のＹＥＳ）、制御部１５は、読取対象タグとの無線通信状態が良好である旨のメッセージをディスプレイ２に表示させる（ＳＴ７：受信状態通知部１５５）。
【００５９】
次に、制御部１５は、送信出力の変更が指示されたか否かを判断する（ＳＴ８：切換判定部１５３）。送信出力の変更指示は、例えばキーボード３の出力変更キーの操作によって行われる。すなわち制御部１５は、出力変更キーの入力を受け付ける（指示受付部１５４）。出力変更キーが入力されていない場合（ＳＴ８のＮＯ）、制御部１５は、無線通信プロトコルを継続する。
【００６０】
出力変更キーが入力されると（ＳＴ８のＹＥＳ）、制御部１５は、送信出力が低下する旨のメッセージをディスプレイ２に表示させる（ＳＴ９）。また、送信部１３Ａの送信出力Ｐを、現段階より１段階下の送信出力［Ｐ−１］に切換えるための制御信号Ｓを電力増幅器２５に出力する（ＳＴ１０：送信出力制御部１５２）。そして、この送信出力［Ｐ−１］で無線タグとの無線通信を再開して、読取対象タグを探索する（ＳＴ１１）。
【００６１】
このとき、制御部１５は、受信回数Ｎを一旦“０”に初期化する。そして再び、読取対象タグの指定情報として記憶したＩＤ情報を受信する毎に、受信回数Ｎを計数する（ＳＴ１２：受信状態検出部１５１）。そして、受信回数Ｎが第２のしきい値Ｌ２より少ないか否かを判断する（ＳＴ１３）。第２のしきい値Ｌ２は、第１のしきい値Ｌ１よりも十分に小さい値、例えば“２”とする。受信回数がこの値Ｌ２より少ないと、読取対象タグとの無線通信状態が不良である。
【００６２】
受信回数Ｎが第２の第２のしきい値Ｌ２以上になると（ＳＴ１３のＮＯ）、制御部１５は、送信出力Ｐを、さらに１段階下の送信出力［Ｐ−２］に切換えるための制御信号Ｓを電力増幅器２５に出力する（ＳＴ１０：送信出力制御部１５２）。そして、この送信出力［Ｐ−２］で無線タグとの無線通信を再開して、読取対象タグを探索する（ＳＴ１１）。
【００６３】
このときも、制御部１５は、受信回数Ｎを一旦“０”に初期化する。そして再び、読取対象タグの指定情報として記憶したＩＤ情報を受信する毎に、受信回数Ｎを計数する（ＳＴ１２：受信状態検出部１５１）。
【００６４】
送信再開から予め設定されたラウンド数、例えば第１０ラウンドの通信を終えた段階でも、受信回数Ｎが第２の第２のしきい値Ｌ２を下回る場合（ＳＴ１３のＹＥＳ）、制御部１５は、送信出力の変更終了を通知するメッセージをディスプレイ２に表示させる（ＳＴ１４）。また、作業者に探索位置を無線タグ側に近づくように移動することを指示するメッセージも併せて表示させる（ＳＴ１５）。
【００６５】
その後、制御部１５は、探索終了が指示されたか否かを判断する（ＳＴ１６）。探索終了の指示は、例えばキーボード３の終了キーの操作によって行われる。すなわち制御部１５は、終了キーの入力を受け付ける。終了キーが入力されていない場合（ＳＴ１６のＮＯ）、制御部１５は、ステップＳＴ４の処理に戻る。すなわち、現時点の送信出力Ｐでの探索を再開する。以後、ステップＳＴ４〜ＳＴ１６の処理を繰り返す。そして、終了キーが入力されると（ＳＴ１６のＹＥＳ）、無線タグ探索プログラムが終了する。
【００６６】
次に、本実施形態の無線タグ通信装置１を用いて、複数の無線タグの中から読取対象の無線タグＴ１を探索する具体例について説明する。
図８は、その具体例の説明に用いる模式図である。図８に示すように、多数の読取対象外タグＴ２の略中央に、唯一の読取対象タグＴ１が存在する。作業者は、アンテナ４を持って手前側（紙面の下側）から探索する。
【００６７】
先ず、作業者は、無線タグＴ１，Ｔ２の配置場所から最も離れた位置Ｋ１に立つ。そして、読取対象タグＴ１のＩＤ情報を入力した後、探索開始キーを操作して、アンテナ４のアンテナ面４Ｃを前方に向ける。そうすると、最大送信出力Ｐmaxの電波がアンテナ４から送信される。
【００６８】
このときの電波の交信領域は、図８において符号Ｐ１で示される。読取対象タグＴ１は、交信領域Ｐ１内に存在する。したがって、比較的短時間で受信回数Ｎが第１のしきい値Ｌ１を超える。
【００６９】
受信回数Ｎが第１のしきい値Ｌ１を超えると、読取対象タグＴ１との無線通信状態が良好である旨のメッセージがディスプレイ２に表示される。したがって、作業者は、アンテナ面４Ｃが向いている方向に読取対象タグＴ１が存在していると認識する。
【００７０】
このメッセージを確認すると、作業者は、出力変更キーを操作する。そうすると、電波の送信出力が段階的に低減される。このとき、送信出力が低下する旨のメッセージがディスプレイ２に表示される。したがって、作業者は、送信出力が低下中であることを知る。
【００７１】
符号Ｐ２で示される交信領域まで電波の送信出力が低下すると、読取対象タグＴ１との交信が不安定になる。そして、所定時間内の受信回数Ｎが第２のしきい値Ｌ２より少なくなる。受信回数Ｎが第２のしきい値Ｌ２より少なくなると、送信出力の変更終了を通知するメッセージがディスプレイ２に表示される。また、無線タグ側に近づくように移動することを指示するメッセージも表示される。
【００７２】
そこで作業者は、アンテナ４を持ったまま、アンテナ面４Ｃが向いている方向、すなわち読取対象タグＴ１が存在していると思われる方向に移動する。このとき、電波の送信出力は変化しないので、交信領域Ｐ２の広さは変化しない。したがって、作業者が位置Ｋ１から位置Ｋ２まで移動すると、受信回数Ｎが第１のしきい値Ｌ１を超えて、読取対象タグＴ１との無線通信状態が良好である旨のメッセージがディスプレイ２に表示される。
【００７３】
このメッセージにより、作業者は、読取対象タグＴ１が存在している方向に移動していることを認識する。そこで作業者は、その位置Ｋ２に留まって再び出力変更キーを操作する。そうすると、電波の送信出力がさらに段階的に低減される。そして、電波の送信出力が符号Ｐ３で示される交信領域まで低下すると、所定時間内の受信回数Ｎが第２のしきい値Ｌ２より少なくなる。受信回数Ｎが第２のしきい値Ｌ２より少なくなると、送信出力の変更終了を通知するメッセージと、無線タグ側に近づくように移動することを指示するメッセージとがディスプレイ２に表示される。
【００７４】
これらのメッセージを確認すると、作業者は、アンテナ４を持ったまま、同一方向にさらに移動する。このとき、電波の送信出力は変化しないので、交信領域Ｐ３の広さは変化しない。したがって、作業者が位置Ｋ２から位置Ｋ３まで移動すると、受信回数Ｎが第１のしきい値Ｌ１を超えて、読取対象タグＴ１との無線通信状態が良好である旨のメッセージがディスプレイ２に表示される。
【００７５】
以後、同様な作業を繰り返すことにより、読取対象タグＴ１が無線タグ群の中に混在していても、作業者は、読取対象タグＴ１が存在する方向に迅速に接近することができる。その結果、読取対象タグＴ１を短時間で検出することができる。この場合において、図８に示すように、読取対象タグＴ１とアンテナ４との間に他の無線タグＴ２が介在していてもこれらのタグＴ２が探索の障害になることはない。
【００７６】
（第２の実施形態）
次に、受信状態検出部１５１を他の態様とした第２の実施形態について、図９を用いて説明する。図９は、制御部１５の処理手順を示す流れ図であり、第１の実施形態の同処理手順を示す図５と共通するステップには同一符号を付している。
【００７７】
すなわち、第２の実施形態では、読取対象タグの探索を開始した制御部１５は、読取対象タグの指定情報として記憶部１２に記憶したＩＤ情報を無線タグから受信する毎に、受信成功率Ｘを算出する（ＳＴ２１、ＳＴ２３：受信状態検出部１５１）。
【００７８】
受信成功率Ｘは、受信回数Ｎを探索開始からのラウンド数で除算することにより算出する。例えば、第１ラウンドから第１０ラウンドまでの間に、読取対象タグＴ１のＩＤ情報を８回受信したならば、受信成功率Ｘは８０％となる。
【００７９】
制御部１５は、送信出力変更前は受信成功率Ｘが第１のしきい値Ｌ１を超えたか否かを監視する（ＳＴ２２）。第１のしきい値Ｌ１は、読取対象タグＴ１との無線通信状態が良好であると判定できる値、例えば５０％とする。
【００８０】
受信成功率Ｘが第１のしきい値Ｌ１を超えたならば（ＳＴ２２のＹＥＳ）、制御部１５は、読取対象タグとの無線通信状態が良好である旨のメッセージをディスプレイ２に表示させる（ＳＴ７：受信状態通知部１５５）。
【００８１】
また、制御部１５は、送信出力変更後は受信成功率Ｘが第２のしきい値Ｌ２を下回ったか否かを監視する（ＳＴ２４）。第２のしきい値Ｌ２は、第１のしきい値Ｌ１よりも十分に小さい値、例えば２０％とする。
【００８２】
受信成功率Ｘが第２のしきい値Ｌ２を下回った場合（ＳＴ２４のＹＥＳ）、制御部１５は、送信出力の変更終了を通知するメッセージをディスプレイ２に表示させる（ＳＴ１４）。また、作業者に探索位置を無線タグ側に近づくように移動することを指示するメッセージも併せて表示させる（ＳＴ１５）。
【００８３】
このような構成の第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様な方法で、読取対象タグＴ１を探索することができる。
【００８４】
また、第２の実施形態では、作業者がアンテナ面４Ｃの向きを変えたために、交信領域に読取対象タグＴ１が含まれなくなると、受信成功率Ｘが第１のしきい値Ｌ１より小さくなる。その結果、受信状態が良好である旨のメッセージが通知されなくなる。したがって、作業者は、受信成功率Ｘが第１のしきい値Ｌ１を超える方向、すなわち読取対象タグＴ１が存在している方向を確実に認識することができる。
【００８５】
（第３の実施形態）
次に、受信状態検出部１５１をさらに他の態様とした第３の実施形態について、図１０を用いて説明する。図１０は、制御部１５の処理手順を示す流れ図であり、第１の実施形態の同処理手順を示す図５と共通するステップには同一符号を付している。
【００８６】
すなわち、第３の実施形態では、読取対象タグの探索を開始した制御部１５は、読取対象タグのＩＤ情報を受信する毎に、受信信号強度Ｙを検出する（ＳＴ３１，ＳＴ３３：受信状態検出部１５１）。
【００８７】
受信信号強度Ｙは、受信信号レベル検出部３５によって検出される。制御部１５は、無線タグからのＩＤ情報を受信している間、受信信号レベル値を所定間隔でサンプリングする。そして、その受信期間内の平均値を算出し、受信信号強度Ｙとして検出する。なお、平均値でなく、積分値またはピーク値を受信信号強度Ｙとして検出してもよい。
【００８８】
制御部１５は、送信出力変更前は受信信号強度Ｙが第１のしきい値Ｌ１を超えたか否かを監視する（ＳＴ３２）。受信信号強度Ｙが第１のしきい値Ｌ１を超えたならば（ＳＴ３２のＹＥＳ）、制御部１５は、読取対象タグとの無線通信状態が良好である旨のメッセージをディスプレイ２に表示させる（ＳＴ７：受信状態通知部１５５）。
【００８９】
また、制御部１５は、送信出力変更後は受信信号強度Ｙが第２のしきい値Ｌ２を下回ったか否かを監視する（ＳＴ３４）。受信信号強度Ｙが第２のしきい値Ｌ２を下回った場合（ＳＴ３４のＹＥＳ）、制御部１５は、送信出力の変更終了を通知するメッセージをディスプレイ２に表示させる（ＳＴ１４）。また、作業者に探索位置を無線タグ側に近づくように移動することを指示するメッセージも併せて表示させる（ＳＴ１５）。
【００９０】
このような構成の第３の実施形態においても、第２の実施形態と同様な作用効果を奏し得る。
【００９１】
（第４の実施形態）
次に、切換判定部１５３を他の態様とした第４の実施形態について、図１１、図１２を用いて説明する。図１１は、無線タグ通信装置１の要部構成を示すブロック図であり、図３と同一部分には同一符号を付している。図１２は、制御部１５の処理手順を示す流れ図であり、第２の実施形態の同手順を示す図９と共通するステップには同一符号を付している。
【００９２】
すなわち第４の実施形態では、制御部１５は、指示受付部１５４に代えて極大検出部１５６を構成する。極大検出部１５６は、受信状態検出部１５１による電波受信状態の検出結果の極大値を検出する。また、制御部１５は、しきい値可変部１５７を構成する。
【００９３】
第４の実施形態では、受信状態検出部１５１は受信成功率Ｘを検出する。したがって、極大検出部１５６は、受信成功率Ｘの極大値を検出する。例えば、受信成功率Ｘが検出範囲の上限に近い９０％以上となったならば、制御部１５は、受信成功率Ｘが極大値であることを検出する。
【００９４】
図１２に示すように、受信成功率Ｘが第１のしきい値Ｌ１を超えて、読取対象タグとの無線通信状態が良好である旨のメッセージをディスプレイ２に表示させた制御部１５は、その受信成功率Ｘが極大であるか否かを判断する（ＳＴ４１：切換判定部１５３）。受信成功率Ｘが極大でない場合（ＳＴ４１のＮＯ）、制御部１５は、無線通信プロトコルを継続する。
【００９５】
受信成功率Ｘが極大であると（ＳＴ４１のＹＥＳ）、制御部１５は、受信成功率Ｘが極大である旨のメッセージをディスプレイ２に表示させる（ＳＴ４２）。そして、受信成功率Ｘが極大であることを検出してからの経過時間を求める（ＳＴ４３）。予め設定された時間を経過していない場合（ＳＴ４３のＮＯ）、制御部１５は、無線通信プロトコルを継続する。
【００９６】
受信成功率Ｘが極大になってから所定時間が経過すると（ＳＴ４３のＹＥＳ）、制御部１５は、その極大値に応じて第２のしきい値Ｌ２を設定する（ＳＴ４４：しきい値可変部１５７）。例えば制御部１５は、極大値の２０％を第２のしきい値Ｌ２として設定する。
【００９７】
第２のしきい値Ｌ２を設定すると、送信出力が低下する旨のメッセージをディスプレイ２に表示させて（ＳＴ９）、ステップＳＴ１０以降の処理に進む。このとき、ステップＳＴ２４の処理で用いる第２のしきい値Ｌ２は、ステップＳＴ４４の処理で設定された値である。
【００９８】
第４の実施形態では、読取対象タグＴ１との通信状態が良好であると判定されると（ＳＴ４３のＹＥＳ）、自動的に電波の送信出力が低減される。したがって、送信出力の変更を指示するキー操作が不要となるので、作業性が良好となる。
【００９９】
（第５の実施形態）
次に、切換判定部１５３をさらに他の態様とした第５の実施形態について、図１３を用いて説明する。図１３は、制御部１５の処理手順を示す流れ図であり、第２の実施形態の同処理手順を示す図９と共通するステップには同一符号を付している。
【０１００】
すなわち、第５の実施形態では、読取対象タグＴ１との無線通信状態が良好である旨のメッセージがディスプレイ２に表示された後（ＳＴ７）、制御部１５は、受信成功率Ｘが第１のしきい値Ｌ１を超えた状態の経過時間を求める（ＳＴ５１）。予め設定された時間を経過していない場合（ＳＴ５１のＮＯ）、制御部１５は、無線通信プロトコルを継続する。
【０１０１】
受信成功率Ｘが第１のしきい値Ｌ１を超えた状態が所定時間継続すると（ＳＴ５１のＹＥＳ）、制御部１５は、送信出力が低下する旨のメッセージをディスプレイ２に表示させて（ＳＴ９）、ステップＳＴ１０以降の処理に進む。
【０１０２】
このような構成の第５の実施形態においても、送信出力の変更を指示するキー操作が不要となるので、作業性が良好となる。
【０１０３】
（第６の実施形態）
次に、切換判定部１５３をさらに他の態様とした第６の実施形態について、図１４を用いて説明する。図１４は、制御部１５の処理手順を示す流れ図であり、第５の実施形態の同処理手順を示す図１３と共通するステップには同一符号を付している。
【０１０４】
すなわち、第６の実施形態では、送信出力Ｐが設定されると、制御部１５は、その送信出力Ｐに応じて第１のしきい値Ｌ１を決定する（ＳＴ６１）。そして、ステップＳＴ２２の処理では、ステップＳＴ６１で決定した第１のしきい値Ｌ１を用いる。
【０１０５】
例えば無線タグ通信装置１は、対応する送信出力Ｐの値が小さくなるにつれて大きな値を設定した、しきい値テーブルを記憶部１２で記憶する。そして制御部１５は、現時点の送信出力Ｐで上記しきい値テーブルを検索して、対応する値を第１のしきい値Ｌ１として決定する。
【０１０６】
図８において、読取対象タグＴ１を探索する作業者は、先ず、位置Ｋ１に立ち、続いて位置Ｋ２に移動し、さらに位置Ｋ３に移動する。こうして、作業者が読取対象タグＴ１に近づく毎に、アンテナ４から放射される電波の送信出力Ｐは小さくなる。
【０１０７】
第６の実施形態によれば、電波の送信出力Ｐが小さくなる毎に、第１のしきい値Ｌ１が高くなる。すなわち、読取対象タグＴ１との無線通信状態が良好であると判定される基準が高くなる。したがって、読取対象タグＴ１が存在する方向を、より確実に探索することができる。
【０１０８】
なお、この発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【０１０９】
例えば前記実施形態では、無線タグ通信装置１の筐体１Ａとアンテナユニット４Ａとを分離させ、アンテナケーブル５で接続してなる無線タグ通信装置１を示した。しかし、無線タグ通信装置１の構造は、これに限定されるものではない。例えば、筐体１Ａとアンテナ４とを一体化してもよい。また、アンテナ４は、平面パッチアンテナに限定されるものではない。無線タグと交信が可能なアンテナであれば使用することができる。
【０１１０】
また、前記実施形態では、メッセージをディスプレイ２に表示させて、作業者に種々の状態を通知するようにした。しかし、通知機能はこれに限定されるものではない。例えば、音声合成装置を備え、音声によって状態を通知してもよい。また、ブザーを設け、異なるブザー音によって様々な状態を通知するようにしてもよい。
【０１１１】
また、前記実施形態の通信プロトコルでは、図６，図７に示すように、各ラウンドの先頭で読取対象タグＴ１のＩＤ情報を含むＳＥＬＥＣＴコマンド［Ｓ］を送信したが、例えば５ラウンド毎にＳＥＬＥＣＴコマンド［Ｓ］を送信してもよい。この場合、読取対象タグＴ１以外のタグＴ２のＩＤ情報を受信してしまう可能性もあるが、その頻度はきわめて小さいので、実務上は問題にならない。
【０１１２】
また、無線タグ通信装置１が、読取対象タグ以外の無線タグからのＩＤ情報を受け付けないように構成することによって、読取対象タグを指定する情報を無線送信する機能を省略することも可能である。また、読取対象タグを指定する情報は、そのタグのＩＤ情報全てである必要はなく、ＩＤ情報の一部であってもよい。
【０１１３】
また、前記第４〜第６の実施形態では、受信状態検出部１５１として第２の実施形態の受信成功率Ｘを使用する場合を示した。しかし、使用可能な受信状態検出部１５１は、これに限定されるものではない。例えば第１の実施形態で使用した受信回数や、第３の実施形態で使用した受信信号強度を基に受信状態が良好であるか否かを判定してもよい。
【０１１４】
この他、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を組合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１１５】
１…無線タグ通信装置、２…表示器、３…キーボード、４…アンテナ、１１…電源部、１２…記憶部、１３…無線部、１３Ａ…送信部、１３Ｂ…受信部、１４…通信インターフェース、１５…制御部、１５１…受信状態検出部、１５２…送信出力制御部、１５３…切換判定部、１５４…指示受付部、１５５…受信状態通知部、１５６…極大検出部、１５７…しきい値可変部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の方向に極大の指向性を有するアンテナを介して無線タグの電波を受信する受信部と、
読取対象として指定された対象無線タグに関する情報を記憶する記憶部と、
前記受信部での対象無線タグの電波受信状態を検出する受信状態検出部と、
前記電波受信状態の検出結果を通知する受信状態通知部と、
を具備したことを特徴とする無線タグ通信装置。
【請求項２】
前記受信状態検出部は、所定の時間内における前記対象無線タグの電波受信回数を検出することを特徴とする請求項１記載の無線タグ通信装置。
【請求項３】
前記受信状態検出部は、所定の時間内における前記対象無線タグの電波受信成功率を検出することを特徴とする請求項１記載の無線タグ通信装置。
【請求項４】
前記受信状態検出部は、前記対象無線タグの電波を受信したときの受信信号強度を検出することを特徴とする請求項１記載の無線タグ通信装置。
【請求項５】
前記対象無線タグを指定する情報を前記アンテナから無線送信する送信部、
をさらに具備したことを特徴とする請求項１記載の無線タグ通信装置。
【請求項６】
前記送信部は、前記対象無線タグを指定する情報を周期的に無線送信することを特徴とする請求項５記載の無線タグ通信装置。
【請求項７】
前記対象無線タグを指定する情報は、ＳＥＬＥＣＴコマンドであることを特徴とする請求項５または６記載の無線タグ通信装置。
【請求項８】
前記受信状態検出部による電波受信状態の検出結果が第１のしきい値以上であるとき、所定の送信出力切換条件を満足するか否かを判定する切換判定部と、
この切換判定部により前記送信出力切換条件を満足すると判定されると、前記送信部の送信出力を、前記電波受信状態の検出結果が前記第１のしきい値よりも小さい第２のしきい値になるまで低下させる送信出力制御部と、
をさらに具備したことを特徴とする請求項５記載の無線タグ読取装置。
【請求項９】
前記送信部の送信出力変更指示を受け付ける指示受付部、をさらに具備し、
前記切換判定部は、前記受信状態検出部による電波受信状態の検出結果が第１のしきい値以上であるとき、前記指示受付部で送信出力変更指示を受け付けると前記送信出力切換条件を満足すると判定することを特徴とする請求項８記載の無線タグ通信装置。
【請求項１０】
前記受信状態検出部による電波受信状態の検出結果の極大値を検出する極大検出部、をさらに具備し、
前記切換判定部は、前記受信状態検出結果が所定時間以上前記第１のしきい値より大きい極大値をとると、前記送信出力切換条件を満足すると判定することを特徴とする請求項８記載の無線タグ通信装置。
【請求項１１】
前記極大検出部で検出された極大値に応じて前記第２のしきい値を可変するしきい値可変部、
をさらに具備したことを特徴とする請求項１０記載の無線タグ通信装置。
【請求項１２】
前記切換判定部は、前記受信状態検出部による電波受信状態の検出結果が所定時間以上第１のしきい値以上であると、前記送信出力切換条件を満足すると判定することを特徴とする請求項８記載の無線タグ通信装置。
【請求項１３】
前記切換判定部は、前記第１のしきい値を、送信出力が小さくなるにつれて大きい値を設定することを特徴とする請求項８〜１２のうちいずれか１記載の無線タグ通信装置。
【請求項１４】
特定の方向に極大の指向性を有するアンテナを接続してなる無線タグ通信装置の無線タグ探索方法であって、
読取対象として指定された対象無線タグに関する情報を記憶部で記憶すること、
アンテナを介して無線タグの電波を受信する受信部での前記対象無線タグの電波受信状態を検出すること、及び
電波受信状態の検出結果を通知すること、
を備えたことを特徴とする無線タグ探索方法。
【請求項１５】
送信部で、前記対象無線タグを指定する情報を前記アンテナから無線送信すること、
前記電波受信状態の検出結果が第１のしきい値以上であるとき、所定の送信出力切換条件を満足するか否かを判定すること、
前記送信出力切換条件を満足すると判定されると、前記送信部の送信出力を、前記電波受信状態の検出結果が前記第１のしきい値よりも小さい第２のしきい値になるまで低下させること、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１４記載の無線タグ探索方法。
【請求項１】
特定の方向に極大の指向性を有するアンテナを介して無線タグの電波を受信する受信部と、
読取対象として指定された対象無線タグに関する情報を記憶する記憶部と、
前記受信部での対象無線タグの電波受信状態を検出する受信状態検出部と、
前記電波受信状態の検出結果を通知する受信状態通知部と、
を具備したことを特徴とする無線タグ通信装置。
【請求項２】
前記受信状態検出部は、所定の時間内における前記対象無線タグの電波受信回数を検出することを特徴とする請求項１記載の無線タグ通信装置。
【請求項３】
前記受信状態検出部は、所定の時間内における前記対象無線タグの電波受信成功率を検出することを特徴とする請求項１記載の無線タグ通信装置。
【請求項４】
前記受信状態検出部は、前記対象無線タグの電波を受信したときの受信信号強度を検出することを特徴とする請求項１記載の無線タグ通信装置。
【請求項５】
前記対象無線タグを指定する情報を前記アンテナから無線送信する送信部、
をさらに具備したことを特徴とする請求項１記載の無線タグ通信装置。
【請求項６】
前記送信部は、前記対象無線タグを指定する情報を周期的に無線送信することを特徴とする請求項５記載の無線タグ通信装置。
【請求項７】
前記対象無線タグを指定する情報は、ＳＥＬＥＣＴコマンドであることを特徴とする請求項５または６記載の無線タグ通信装置。
【請求項８】
前記受信状態検出部による電波受信状態の検出結果が第１のしきい値以上であるとき、所定の送信出力切換条件を満足するか否かを判定する切換判定部と、
この切換判定部により前記送信出力切換条件を満足すると判定されると、前記送信部の送信出力を、前記電波受信状態の検出結果が前記第１のしきい値よりも小さい第２のしきい値になるまで低下させる送信出力制御部と、
をさらに具備したことを特徴とする請求項５記載の無線タグ読取装置。
【請求項９】
前記送信部の送信出力変更指示を受け付ける指示受付部、をさらに具備し、
前記切換判定部は、前記受信状態検出部による電波受信状態の検出結果が第１のしきい値以上であるとき、前記指示受付部で送信出力変更指示を受け付けると前記送信出力切換条件を満足すると判定することを特徴とする請求項８記載の無線タグ通信装置。
【請求項１０】
前記受信状態検出部による電波受信状態の検出結果の極大値を検出する極大検出部、をさらに具備し、
前記切換判定部は、前記受信状態検出結果が所定時間以上前記第１のしきい値より大きい極大値をとると、前記送信出力切換条件を満足すると判定することを特徴とする請求項８記載の無線タグ通信装置。
【請求項１１】
前記極大検出部で検出された極大値に応じて前記第２のしきい値を可変するしきい値可変部、
をさらに具備したことを特徴とする請求項１０記載の無線タグ通信装置。
【請求項１２】
前記切換判定部は、前記受信状態検出部による電波受信状態の検出結果が所定時間以上第１のしきい値以上であると、前記送信出力切換条件を満足すると判定することを特徴とする請求項８記載の無線タグ通信装置。
【請求項１３】
前記切換判定部は、前記第１のしきい値を、送信出力が小さくなるにつれて大きい値を設定することを特徴とする請求項８〜１２のうちいずれか１記載の無線タグ通信装置。
【請求項１４】
特定の方向に極大の指向性を有するアンテナを接続してなる無線タグ通信装置の無線タグ探索方法であって、
読取対象として指定された対象無線タグに関する情報を記憶部で記憶すること、
アンテナを介して無線タグの電波を受信する受信部での前記対象無線タグの電波受信状態を検出すること、及び
電波受信状態の検出結果を通知すること、
を備えたことを特徴とする無線タグ探索方法。
【請求項１５】
送信部で、前記対象無線タグを指定する情報を前記アンテナから無線送信すること、
前記電波受信状態の検出結果が第１のしきい値以上であるとき、所定の送信出力切換条件を満足するか否かを判定すること、
前記送信出力切換条件を満足すると判定されると、前記送信部の送信出力を、前記電波受信状態の検出結果が前記第１のしきい値よりも小さい第２のしきい値になるまで低下させること、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１４記載の無線タグ探索方法。
【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１４】
【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１４】
【公開番号】特開２０１１−２３７９４１（Ｐ２０１１−２３７９４１Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０７５３３（Ｐ２０１０−１０７５３３）
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（０００００３５６２）東芝テック株式会社 (5,631)
【Ｆターム（参考）】
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