無線タグ通信装置
【課題】操作者が無線タグ通信装置を把持して広範囲に移動するような場合であっても、その移動距離に応じて効果的に無線タグと無線通信を行なうことができる無線タグ通信装置を提供する。
【解決手段】無線タグと通信を行うための信号を送受信可能なアンテナを備える無線タグ通信装置であって、前記無線タグ通信装置の移動開始の基準点を設定する基準点設定手段と、前記無線タグ通信装置の現在の位置座標を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出された位置座標と前記基準点との位置座標の差分により、前記無線タグ通信装置が移動した移動距離を検出する移動距離検出手段と、前記移動距離検出手段により検出した前記移動距離が所定の移動距離を越えているか否かを判断する移動距離判断手段と、前記移動距離判断手段による判断結果に応じて、前記アンテナについて、通信指向性を変える制御を行う指向性制御手段とを有する。
【解決手段】無線タグと通信を行うための信号を送受信可能なアンテナを備える無線タグ通信装置であって、前記無線タグ通信装置の移動開始の基準点を設定する基準点設定手段と、前記無線タグ通信装置の現在の位置座標を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出された位置座標と前記基準点との位置座標の差分により、前記無線タグ通信装置が移動した移動距離を検出する移動距離検出手段と、前記移動距離検出手段により検出した前記移動距離が所定の移動距離を越えているか否かを判断する移動距離判断手段と、前記移動距離判断手段による判断結果に応じて、前記アンテナについて、通信指向性を変える制御を行う指向性制御手段とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグに対しアンテナを介して無線通信を行う無線タグ通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣ回路部とこのＩＣ回路部に接続されて情報の送受信を行うタグアンテナを備えた無線タグ回路部を有する無線タグと、無線タグ通信装置との間で非接触で情報の読み取りや書き込みを行うＲａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（以下、ＲＦＩＤとする）システムが知られている。
【０００３】
このＲＦＩＤシステムは様々な分野において実用化されており、販売・流通等の業種においては、製品の在庫を確かめるために定期的に行われる物品の棚卸作業などの物品管理に用いられることがある。
【０００４】
例えば、特許文献１において、操作者が携帯型の無線タグ情報読み取り装置を用いて無線タグの読取作業を行う場合に、同一の無線タグに対して繰り返して通信を行うのを防ぐために、無線タグ情報読み取り装置を振って往復動させるときの折り返し動作を検出して、その検出結果に基づいて、指向性や偏波面方向などを制御して通信を行っている。これにより、複数の無線タグと効率よく情報の送受信を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５３９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のような棚卸作業を行う場合、工場や倉庫など複数の棚が設けられて、広範囲に渡って操作者が棚卸作業を行うことがある。このような場合、操作者の移動範囲が広くなると、どこを基点にして読取作業を行なったかわからず、読み取り漏れが生じることがあった。
【０００７】
本発明は、例えば、棚卸作業などのために操作者が無線タグ通信装置を把持して広範囲に移動するような場合であっても、移動開始の基準点からの移動距離に応じて効果的に無線タグと無線通信を行なうことができる無線タグ通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、第１発明の無線タグ通信装置は、無線タグと通信を行うための信号を送受信可能なアンテナを備える無線タグ通信装置であって、前記無線タグ通信装置の移動開始の基準点を設定する基準点設定手段と、前記無線タグ通信装置の現在の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出された位置と前記基準点との差分により、前記無線タグ通信装置が移動した移動距離を検出する移動距離検出手段と、前記移動距離検出手段により検出した前記移動距離が所定の移動距離を越えているか否かを判断する移動距離判断手段と、前記移動距離判断手段による判断結果に応じて、前記アンテナについて、通信指向性を変える制御を行う指向性制御手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
第２発明の無線タグ通信装置は、上記第１発明の構成に加えて、前記移動距離判断手段により、前記移動距離が所定の移動距離を越えていると判断された場合に、前記指向性制御手段は、前記アンテナについて、現在の通信指向性よりも広い通信指向性に変える制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
第３発明の無線タグ通信装置は、上記第１発明に加えて、前記無線タグ通信装置の現在の位置までの所定の区間における移動速度を検出する移動速度検出手段と、前記移動速度検出手段により検出された前記移動速度が所定の移動速度以下であるか否かを判断する移動速度判断手段を備え、前記移動距離判断手段により、前記移動距離が所定の移動距離以下であると判断された場合に、前記指向性制御手段は、前記移動速度判断手段の判断結果に応じて、前記アンテナについて、通信指向性を変える制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
第４発明の無線タグ通信装置は、上記第３発明に加えて、前記移動速度判断手段により、前記移動速度が所定の移動速度以下であると判断された場合に、前記指向性制御手段は、前記アンテナについて、現在の通信指向性よりも狭い通信指向性に変える制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
第５発明の無線タグ通信装置は、上記第３発明に加えて、前記無線タグ通信装置が無線タグと通信を行うための信号を送受信していることを示す操作情報を取得する操作情報取得手段と、前記操作情報取得手段により、前記操作情報が取得されたか否かを判断する操作情報判断手段とを備え、前記移動速度判断手段により、前記移動速度が所定の移動速度を越えていると判断された場合であって、かつ、前記操作情報判断手段により、前記操作情報が取得されたと判断された場合には、前記指向性制御手段は、前記アンテナについて、現在の通信指向性よりも狭い通信指向性に変える制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
第６発明の無線タグ通信装置は、上記第２発明に加えて、前記指向性制御手段により、前記アンテナについて、現在の通信指向性よりも広い通信指向性に変える制御を行った場合に、前記基準点設定手段は、前記基準点の再設定を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明の無線タグ通信装置によれば、例えば、操作者が無線タグ通信装置を把持して移動するような場合に、移動開始の基準点から現在の無線タグ通信装置の移動距離が所定の移動距離を越えているか否かに応じて、アンテナの通信指向性を変える制御を行なう。そのため、無線タグ通信装置が移動した場合に、移動開始の基準点からの移動距離に応じて、無線タグと効率よく信号の送受信を行なうことができる。
【００１５】
請求項２に係る発明の無線タグ通信装置によれば、請求項１に記載の効果に加え、移動開始の基準点から現在位置の無線タグ通信装置の移動距離が所定の移動距離を越えている場合には、アンテナの通信指向性を広くする制御を行なう。そのため、読取漏れを軽減して効率よく無線タグと信号の送受信を行なうことができる。
【００１６】
請求項３に係る発明の無線タグ通信装置によれば、請求項１に記載の効果に加え、移動開始の基準点から現在位置の無線タグ通信装置の移動距離が所定の移動距離以下であるときに、現在の位置座標までの所定の区間における無線タグ通信装置の移動速度が所定の移動速度以下であるか否かに応じて、アンテナの通信指向性を変える制御を行う。これにより、無線タグ通信装置の移動状態に応じて、効果的に無線タグとの信号の送受信を行うことができる。
【００１７】
請求項４に係る発明の無線タグ通信装置によれば、請求項３に記載の効果に加え、移動開始の基準点から現在位置の無線タグ通信装置の移動距離が所定の移動距離以下であるときに、現在の位置座標までの所定の区間において、無線タグ通信装置の移動速度が所定の移動速度以下である場合には、アンテナの通信指向性を狭くする制御を行う。このような無線タグ通信装置の移動の場合には、無線タグ通信装置がほとんど移動していないか、比較的狭い範囲での移動が想定される。そのため、アンテナの正面方向の感度を上げて、読み取り対象となる無線タグと効率よく信号の送受信を行うことができる。
【００１８】
請求項５に係る発明の無線タグ通信装置によれば、請求項３に記載の発明の効果に加え、移動開始の基準点から現在位置の無線タグ通信装置の移動距離が所定の移動距離以下であるときに、現在の位置座標までの所定の区間において、無線タグ通信装置の移動速度が所定の移動速度を越えている場合であって、無線タグと信号の送受信を行っていることを示す操作情報を取得した際には、アンテナの通信指向性を狭くする。このような無線タグ通信装置の移動の場合には、無線タグ通信装置が読み取り動作を行いながら移動していることが想定される。そのため、アンテナの正面方向の感度を上げて、読み取り対象となる無線タグと効率よく信号の送受信を行うことができる。
【００１９】
請求項６に係る発明の無線タグ通信装置によれば、請求項２に記載の発明の効果に加え、アンテナの通信指向性を広くする制御を行った場合に、移動開始の基準点の再設定が行われる。そのため、その地点からの移動距離に応じてアンテナの通信指向性を制御できるので、無線タグと効果的に信号の送受信を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態の無線タグ通信装置を用いて物品管理を行う例を表す概念図である。
【図２】無線タグ通信装置の構成を表す機能ブロック図である。
【図３】フラッシュＲＯＭに記憶される後方素子に対する前方素子への給電の位相遅延量の一例を示す表である。
【図４】本実施形態のアンテナの後方素子に対する前方素子への給電の位相遅延量と正面利得と電力半値幅の関係を示す表である。
【図５】フラッシュＲＯＭに記憶される記憶内容の一例を示す表である。
【図６】無線タグ通信装置の所定時間ごとの位置座標と基準点からの移動距離、所定区間の移動速度とアンテナの通信指向性の制御の関係の一例を示す表である。
【図７】無線タグ通信装置のＣＰＵによって実行される制御手順を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１において、本実施形態の無線タグ通信装置１００を用いて操作者Ｍが物品管理を行う例を説明する。複数の収納棚Ｓには書籍Ｂが収納されており、前記各書籍Ｂの背表紙にはその書籍Ｂを識別するための無線タグ２００が貼り付けられている。
【００２２】
収納棚Ｓの棚卸であれば、操作者Ｍが無線タグ通信装置１００を把持して移動しながら、全ての収納棚Ｓにある書籍Ｂの無線タグ１００に対して情報の送受信を行なうことにより行われる。なお、収納棚Ｓは適宜省略して図示しており、他にも多数の収納棚Ｓがあるものとする。以下、各構成について、順を追って説明する。
【００２３】
図１及び図２を用いて、前記無線タグ通信装置１００の構成を説明する。無線タグ通信装置１００はアンテナ１５０を介して、無線タグ２００との間で信号の送受信を行うものである。前記無線タグ通信装置１００は、本体部１１０とアンテナ１５０を備えている。無線タグ通信装置１００は、ＲＡＭ１１２、フラッシュＲＯＭ１１３、表示部１１４、ＣＰＵ１１５、ＲＦＩＤチップセット１１６、送受信分離部１１７、加速度センサ１１８、入力部１１９を備えている。これらは、電気的にバスで接続されている。
【００２４】
また、前記アンテナ１５０は、本体部１１０に接続されて上記無線通信のための送受信アンテナとして機能するものであり、本実施形態では、いわゆるアレイダイポールアンテナである。
【００２５】
加速度センサ１１８は、公知のもので足りるので詳細な説明は省略するが、本実施例では２軸型とし、無線タグ通信装置１００の本体部１１０の幅方向（図１のｘ軸方向）、長手方向（図１のｙ軸方向）にそれぞれ対応する方向の移動加速度を個別に検出するものである。なお、さらに図１のｚ軸方向の移動加速度を検出したり、上記加速度センサ１１８に代えて、速度センサを用いるようにしてもよい。前記無線タグ通信装置１００の移動の際には、本実施形態では、移動開始から所定時間ごとに、加速度センサ１１８からｘ軸、ｙ軸方向に対応する符号付の加速度検出値が公知の手法により積算される。これにより、無線タグ通信装置１００の位置座標と、移動速度が算出される。
【００２６】
ＣＰＵ１１５は、中央演算処理装置であって、前記無線タグ通信装置１００による前記無線タグ２００との間の通信制御をはじめとする各種制御を実行する。また、無線タグ通信装置１００は、記憶手段としてのフラッシュＲＯＭ１１３、及び随時書込読出メモリであるＲＡＭ１１２を有している。ＣＰＵ１１５は前記ＲＡＭ１１２の一時記憶機能を利用するのと並行して、前記フラッシュＲＯＭ１１３にあらかじめ記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより無線タグ通信装置１００全体の制御を行なう。
【００２７】
また、ＣＰＵ１１５は、ＲＦＩＤチップセット１１６を介して無線タグ２００へ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２００から返信される返信信号を復調する等、前記無線タグ通信装置１００による前記無線タグ２００との間の通信制御を行う。
【００２８】
また、上記ＣＰＵ１１５は、後述する位相器１５２の制御、すなわち、分配器１５１より供給された送信信号を位相器１５２を介して前方素子１５６へ給電するときの位相遅延量を制御する。後方素子１５５に対する前方素子１５６の位相遅延量の制御により、アンテナ１５０の通信指向性を制御する。詳しい制御方法については、後述する。
【００２９】
ＲＦＩＤチップセット１１６は、ＣＰＵ１１５からの指令に応じて前記送信信号を出力したり、前記無線タグ２００からの返信信号を復調する等の信号処理を実行する。
【００３０】
送受信分離部１１７は、ＲＦＩＤチップセット１１６から出力される送信信号を分配器１５１に供給すると共に、分配器１５１を介して入力される受信信号を上記ＲＦＩＤチップセット１１６へ供給する。なお、上記送受信分離部１１７としては、方向性結合器やサーキュレータ等が好適に用いられる。
【００３１】
入力部１１９は、操作者からの指示や情報が入力されるテンキー、トリガスイッチなどである。操作者Ｍは入力部１１９を操作することで、無線タグ通信装置１００の読取動作を開始する。そのため、後述のように、入力部１１９からの所定の操作情報を取得したか否かにより、ＣＰＵ１１５は、無線タグ通信装置１００が無線タグ２００と信号の送受信を行なっているか否かを判断する。表示部１１４は例えば液晶ディスプレイなどからなり、各種情報やメッセージを表示する。
【００３２】
分配器１５１は、前記ＲＦＩＤチップセット１１６から供給された送信信号を、後方素子１５５及び位相器１５２を介して前方素子１５６へ供給する。このとき、後方素子１５５から前方素子１５６に向かって高周波信号である送信信号を送信する。また、本実施形態では、前方素子１５６の長さＬａは約２分の１波長であり、前方素子１５６と後方素子１５５の間を約１６分の１波長の距離で接続させている。前記後方素子１５５の長さＬｂは、前記前方素子１５６の長さよりも図２の左右方向へ数％ほど長く形成されている。
【００３３】
次に、図３を用いて、本実施形態のアンテナ１５０の通信指向性の制御について説明する。図３のテーブルは、アンテナ１５０の通信指向性を制御する場合に、通信指向性の程度と前方素子１５６と後方素子１５５の給電の位相遅延量が関連付けて記憶されている。本実施形態では、アンテナの通信指向性について「広い」、「中程度」、「狭い」の３段階の制御ができるようになっている。
【００３４】
なお、アンテナ１５０の通信指向性は、前方素子１５６と後方素子１５５の位相遅延量が小さいほど通信指向性が広くなり、位相遅延量が大きくなると通信指向性が狭くなる。
【００３５】
図３では、前方素子１５６と後方素子１５５の給電の位相遅延量が５ｄｅｇのときの通信指向性よりも、位相遅延量が９０ｄｅｇのときの方が通信指向性が広くなる。また、位相遅延量が９０ｄｅｇのときよりも位相遅延量が１８０ｄｅｇの方が通信指向性が広くなる。
【００３６】
図４において、上記アンテナ１５０の後方素子１５５に対する前方素子１５６への給電の位相遅延量（ｄｅｇ）と正面利得（ｄＢｉ）と電力半値幅（ｄｅｇ）の関係を説明する。なお、この数値は一例であり、絶対的な値を示すものではない。
【００３７】
後方素子１５５に対する前方素子１５６への給電の位相遅延量が大きくなるほど、アンテナ１５０の正面利得が大きくなり、電力半値幅は狭くなっている。これは、後方素子１５５に対する前方素子１５６への給電位相遅延量が大きくなるほど、アンテナ１５０の通信指向性の幅は狭く、鋭くなり、特定の方向へ強く電波を放射することを示している。
【００３８】
一方、後方素子１５５に対する前方素子１５６への給電の位相遅延量が小さくなるほど、アンテナ１５０の正面利得が小さくなり、電力半値幅は広くなっている。これは、後方素子１５５に対する前方素子１５６への給電位相遅延量が小さくなるほど、アンテナ１５０の通信指向性の幅が広くなり、電波の放射方向は広くなるが、電波の放射の度合いは比較的弱くなることを示している。
【００３９】
次に、図５を用いて、無線タグ通信装置１００のフラッシュＲＯＭ１１３に記憶される記憶内容の一例を説明する。フラッシュＲＯＭ１１３には、所定の移動距離と所定の移動速度が記憶されている。本実施形態では、図５のように、所定の移動距離として「５ｍ」、所定の移動速度として「０．５ｍ／ｓ」が関連付けて記憶されている。
【００４０】
この所定の移動距離は、例えば、無線タグ通信装置１００の通信可能な範囲を考慮して定められる。これにより、移動開始の基準点から所定の移動距離を越えて移動した場合には、最初に通信を行っているかどうかにかかわらず、あらたに通信範囲に含まれるようになった無線タグが存在している可能性が高いことが想定されるため、なるべく効率よく無線タグとの通信を行い、読取漏れをなくすために、通信指向性の範囲を広くして読取を行う。
【００４１】
また、所定の移動速度は、例えば、操作者が無線タグ通信装置１００を把持して移動する際に想定される速度が設定される。現在の位置座標までの所定の区間における移動速度が、所定の移動速度以下である場合には、無線タグ通信装置を把持した操作者は、静止しているか、移動距離が比較的狭い範囲で留まっているようなときである。このような場合には、効果的に無線タグ２００と通信を行うために、アンテナの通信指向性を狭くしてアンテナの正面方向の感度を上げる。
【００４２】
ここで、所定の区間としては、本実施形態では後述のように現在の位置までの直前の０．５秒間の時間間隔を所定の区間とするが、その他に基準点から現在の位置までの移動距離を所定区間としてもよい。
【００４３】
このように、無線タグ通信装置１００が移動していないか、移動していても比較的狭い範囲である場合に、本実施形態ではアンテナの通信指向性を「狭い」に制御する。無線タグ通信装置１００が移動していないか、移動していても比較的狭い範囲であるか否かの判断については、無線タグ通信装置１００の現在位置までの所定区間における移動速度が所定の速度以下であるか否かによって判断する。
【００４４】
加えて、現在の位置までの所定の区間における移動速度が、所定の移動速度を越えていて、無線タグ２００と無線通信を行うための操作情報を取得した場合には、無線タグ通信装置１００を把持した操作者が、移動しながら、無線タグの読み取り作業を行っていることが想定される。この場合、無線タグ通信装置１００の移動と共に通信範囲も移動しており（図１ではｘ軸方向）、必要以上に通信指向性を広げる必要はなく、アンテナの感度を上げるほうが好ましい。そのため、無線タグ通信装置１００のアンテナの通信指向性を狭くする。本実施形態では、アンテナの通信指向性を「中程度」に制御する。
【００４５】
なお、無線タグ通信装置１００が読取動作を行っているか否かの判断については、後述のように、無線タグ２００と信号を送受信するための操作情報を取得したか否かによって判断する。
【００４６】
続いて、図６を用いて、無線タグ通信装置の所定時間ごとの位置座標と基準点からの移動距離、所定区間の移動速度とアンテナの通信指向性の制御の関係について説明する。
【００４７】
まず、無線タグ通信装置１００の移動開始の基準点から、所定時間毎に加速度を検出し、公知の手法により算出された所定時間毎の前記無線タグ通信装置１００の位置座標と移動距離、各座標間における移動速度がフラッシュＲＯＭ１１３に記憶される。
【００４８】
本実施形態では、無線タグ通信装置１００の加速度を０．５秒ごとに検出して、無線タグ通信装置１００の移動開始の基準点からの移動距離（ｍ）と、現在位置の直前の０．５秒間の移動速度（ｍ／ｓ）を算出する。前記基準点は、本実施形態では無線タグ通信装置１００の電源がＯＮされて、アプリケーションが起動したときに自動的に設定される。
【００４９】
ここで、移動開始の基準点の再設定については、後述のように、アンテナ１５０の通信指向性について、現在の通信指向性よりも広くする制御を行った場合であって、無線タグ２００と信号の送受信を行うための操作情報を取得したときに、無線タグ通信装置１００の移動開始の基準点を再設定してもよい。このようにすることで、再設定した基準点からの無線タグ通信装置１００の移動距離に応じてアンテナ１５０の通信指向性を制御することができる。
【００５０】
具体的に、図６を用いて、無線タグ通信装置１００が移動開始の基準点から移動する場合のアンテナの通信指向性の制御の一例について説明する。ここでは、図１のように、操作者Ｍが無線タグ通信装置１００を把持して、ｘ軸の正方向に直線的に移動する場合を説明する。アンテナ１５０の通信指向性は初期設定として「広い」に設定されているものとする。
【００５１】
移動開始の基準点となる座標（０，０）から、前記無線タグ通信装置１００が移動を開始して、０．５秒後の無線タグ通信装置１００の現在の位置座標が（０．６，０）とすると、基準点から０．５秒後の移動距離は０．６ｍ、現在の位置から直前の０．５秒間の移動速度は１．２ｍ／ｓとなる。
【００５２】
同様に、０．５秒間隔で、無線タグ通信装置１００の基準点からの移動距離と、現在位置の直前の０．５秒間の移動速度を算出する。移動開始から１．５秒後に、無線タグ通信装置１００のアンテナ１５０を介して信号を送受信するための操作情報を取得したとする。このとき、移動速度は１．０ｍ／ｓで、所定の移動速度０．５ｍ／ｓを越えており、かつ、アンテナを介して信号を送受信するための操作情報を取得しているので、無線タグ通信装置１００のアンテナ１５０の通信指向性を「中程度」に制御する。
【００５３】
その後、無線タグ通信装置１００が移動を開始してから４秒後まで、現在位置までの直前の０．５秒間の移動速度が０．５ｍ／ｓを越えており、アンテナ１５０を介して信号を送受信するための操作情報を取得しているとして、アンテナの通信指向性は「中程度」で維持されている。
【００５４】
次に、基準点から４．５秒後には、現在位置までの直前の０．５秒間の移動速度が０．４ｍ／ｓとなり、所定の移動速度０．５ｍ／ｓ以下の値となるため、アンテナ１５０の通信指向性は「狭い」に制御される。５．５秒後まで継続的に、所定の移動速度である０．５ｍ／ｓ以下の移動速度であるので、アンテナ１５０の通信指向性は「狭い」が維持されている。
【００５５】
そして、移動開始から６．０秒後には移動距離が５．３ｍになり、移動開始の基準点からの移動距離が所定の移動距離である５ｍを越えるので、アンテナ１５０の通信指向性が「広い」に制御される。
【００５６】
次に、図７において、前記無線タグ通信装置１００のＣＰＵ１１５が実行する処理を説明する。なお、前記無線タグ通信装置１００の電源が投入されるとこのフローが開始され、電源がＯＦＦになるまで所定の時間間隔で繰り返される。本実施形態では０．５秒間隔で繰り返される。
【００５７】
ステップＳ１１０において、無線タグ通信装置１００の移動開始の基準点が設定される。本実施形態では電源がＯＮされると自動的に基準点設定される。
【００５８】
ステップＳ１２０は、加速度センサ１１８から現在の位置座標を検出して、無線タグ通信装置１００の基準点からの移動距離を算出する。また、現在位置までの所定区間の無線タグ通信装置１００の移動速度を算出する。本実施形態では、現在位置までの所定区間とは、現在位置の位置座標を検出した直前の０．５秒間である。
【００５９】
ステップＳ１３０は、フラッシュＲＯＭ１１３に記憶されている所定の移動距離の値を参照して、無線タグ通信装置１００の移動距離が所定の移動距離を越えているか否かが判断される。本実施形態では、所定の移動距離は前述の通り５ｍである。無線タグ通信装置１００の移動距離が所定の移動距離を越えている場合には、ステップＳ１４０へ進む。一方、無線タグ通信装置１００の移動距離が所定の移動距離以下である場合には、ステップＳ１５０へ進む。
【００６０】
ステップＳ１４０では、アンテナ１５０の通信指向性を広くする。具体的には、後方素子１５５に対する前方素子１５６への給電の位相遅延量を５ｄｅｇにする制御を行う。
【００６１】
ステップＳ１４５では、アンテナ１５０を介して無線タグ２００と信号の送受信を行うための操作情報を取得したか否かを判断する。無線タグと信号の送受信を行うための操作情報を取得した場合には、ステップＳ１４６へ進む。一方、無線タグと信号の送受信を行うための操作情報を取得していない場合には、ステップＳ１２０へ進む。
【００６２】
ステップＳ１４６では、無線タグ通信装置１００の移動開始の基準点を再設定する。
【００６３】
ステップＳ１５０では、フラッシュＲＯＭ１１３に記憶された所定の移動速度を参照して、無線タグ通信装置１００の移動速度が所定の移動速度以下であるか否かが判断される。本実施形態では、所定の移動速度は前述の通り０．５ｍ／ｓである。無線タグ通信装置１００の移動速度が所定の移動速度を越えている場合には、ステップＳ１６０へ進む。一方、無線タグ通信装置１００の移動速度が所定の移動速度以下である場合には、ステップＳ１８０へ進む。
【００６４】
ステップＳ１６０では、アンテナ１５０を介して無線タグ２００と信号の送受信を行うための操作情報を取得したか否かを判断する。無線タグと信号の送受信を行うための操作情報を取得した場合には、ステップＳ１７０へ進む。一方、無線タグと信号の送受信を行うための操作情報を取得していない場合には、ステップＳ１２０へ進む。
【００６５】
ステップＳ１７０では、アンテナ１５０の通信指向性を「中程度」にする。具体的には、後方素子１５５に対する前方素子１５６への給電の位相遅延量を９０ｄｅｇにする制御を行う。
【００６６】
ステップＳ１８０では、アンテナ１５０の通信指向性を「狭い」にする。具体的には、後方素子１５５に対する前方素子１５６への給電の位相遅延量を１８０ｄｅｇにする制御を行う。
【００６７】
上述の実施形態において、無線タグ通信装置１００の移動開始の基準点を設定するステップＳ１１０とステップＳ１４６の処理が請求項に記載の基準点設定手段に相当する。加速度センサ１１８から現在の位置座標を検出して、無線タグ通信装置１００の基準点からの移動距離と、現在の位置座標までの所定の区間の移動速度を算出する処理が請求項に記載の位置検出手段と、移動距離検出手段に相当する。
【００６８】
無線タグ通信装置１００の移動距離が所定の移動距離を越えているか否かを判断するステップＳ１３０の処理が移動距離判断手段に相当する。アンテナ１５０の通信指向性を変える制御を行うステップＳ１４０、ステップＳ１７０、ステップＳ１８０の処理が指向性制御手段に相当する。
【００６９】
また、無線タグ通信装置１００の前記移動速度が所定の移動速度以下であるか否かを判断するステップＳ１５０の処理が特許請求の範囲に記載の移動速度判断手段に相当する。アンテナ１５０を介して無線タグ２００と信号の送受信を行うための操作情報を取得したか否かを判断するステップＳ１６０の処理が請求項に記載の操作情報取得手段と操作情報判断手段に該当する。
【００７０】
上述した実施形態では、アンテナの通信指向性を３段階に変更する場合を示したが、アンテナの通信指向性の幅をさらに細かく多段階の制御を行えるようにしてもいよい。なお、本実施形態で説明したアンテナの通信指向性が「広い」、「中程度」、「狭い」という関係は、相対的なものを示しており、例えば、アンテナの通信指向性を制御可能な最大値と最小値があってその中間の値をとるようにしてもよい。
【００７１】
また、本実施形態では、無線タグ通信装置１００が移動していないか、移動していても比較的狭い範囲である場合に、アンテナの通信指向性を「狭い」に制御し、無線タグ通信装置１００が移動しながら無線タグ２００と信号の送受信を行っているようなときは、アンテナの通信指向性を「中程度」に制御するが、これに限られない。
【００７２】
上述のような２つの場合のアンテナ１５０の通信指向性の「中程度」、「狭い」という関係ではなく、同程度に制御したり、通信指向性の幅の相対的な関係を逆にしてもよい。
【００７３】
また、本実施形態の無線タグ通信装置１００の移動に関して、図１のｘ軸方向について一方向の移動を説明したが、逆方向の移動やｙ軸方向、ｚ軸方向（図示せず）の移動であってもよい。例えば、移動方向は無線タグ通信装置１００の本体部１１０の幅方向に対して、いずれの向きに移動しているかを区別できる符号や記号などを記憶する。移動する方向に対するそれぞれの移動距離と移動速度を算出し、所定の移動距離と所定の移動速度との関係を比較すればよい。
【００７４】
加えて、本実施形態では、現在の位置座標までの所定の区間における移動速度として、０．５秒前の位置座標から現在の位置座標の移動速度を算出したが、この所定の区間として２秒、３秒など他の時間間隔を用いてもよい。
【００７５】
その他、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。
【符号の説明】
【００７６】
１００ 無線タグ通信装置
１１８ 加速度センサ
１５０ アンテナ
１５５ 後方素子
１５６ 前方素子
２００ 無線タグ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグに対しアンテナを介して無線通信を行う無線タグ通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＣ回路部とこのＩＣ回路部に接続されて情報の送受信を行うタグアンテナを備えた無線タグ回路部を有する無線タグと、無線タグ通信装置との間で非接触で情報の読み取りや書き込みを行うＲａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（以下、ＲＦＩＤとする）システムが知られている。
【０００３】
このＲＦＩＤシステムは様々な分野において実用化されており、販売・流通等の業種においては、製品の在庫を確かめるために定期的に行われる物品の棚卸作業などの物品管理に用いられることがある。
【０００４】
例えば、特許文献１において、操作者が携帯型の無線タグ情報読み取り装置を用いて無線タグの読取作業を行う場合に、同一の無線タグに対して繰り返して通信を行うのを防ぐために、無線タグ情報読み取り装置を振って往復動させるときの折り返し動作を検出して、その検出結果に基づいて、指向性や偏波面方向などを制御して通信を行っている。これにより、複数の無線タグと効率よく情報の送受信を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５３９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記のような棚卸作業を行う場合、工場や倉庫など複数の棚が設けられて、広範囲に渡って操作者が棚卸作業を行うことがある。このような場合、操作者の移動範囲が広くなると、どこを基点にして読取作業を行なったかわからず、読み取り漏れが生じることがあった。
【０００７】
本発明は、例えば、棚卸作業などのために操作者が無線タグ通信装置を把持して広範囲に移動するような場合であっても、移動開始の基準点からの移動距離に応じて効果的に無線タグと無線通信を行なうことができる無線タグ通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、第１発明の無線タグ通信装置は、無線タグと通信を行うための信号を送受信可能なアンテナを備える無線タグ通信装置であって、前記無線タグ通信装置の移動開始の基準点を設定する基準点設定手段と、前記無線タグ通信装置の現在の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出された位置と前記基準点との差分により、前記無線タグ通信装置が移動した移動距離を検出する移動距離検出手段と、前記移動距離検出手段により検出した前記移動距離が所定の移動距離を越えているか否かを判断する移動距離判断手段と、前記移動距離判断手段による判断結果に応じて、前記アンテナについて、通信指向性を変える制御を行う指向性制御手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
第２発明の無線タグ通信装置は、上記第１発明の構成に加えて、前記移動距離判断手段により、前記移動距離が所定の移動距離を越えていると判断された場合に、前記指向性制御手段は、前記アンテナについて、現在の通信指向性よりも広い通信指向性に変える制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
第３発明の無線タグ通信装置は、上記第１発明に加えて、前記無線タグ通信装置の現在の位置までの所定の区間における移動速度を検出する移動速度検出手段と、前記移動速度検出手段により検出された前記移動速度が所定の移動速度以下であるか否かを判断する移動速度判断手段を備え、前記移動距離判断手段により、前記移動距離が所定の移動距離以下であると判断された場合に、前記指向性制御手段は、前記移動速度判断手段の判断結果に応じて、前記アンテナについて、通信指向性を変える制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
第４発明の無線タグ通信装置は、上記第３発明に加えて、前記移動速度判断手段により、前記移動速度が所定の移動速度以下であると判断された場合に、前記指向性制御手段は、前記アンテナについて、現在の通信指向性よりも狭い通信指向性に変える制御を行うことを特徴とする。
【００１２】
第５発明の無線タグ通信装置は、上記第３発明に加えて、前記無線タグ通信装置が無線タグと通信を行うための信号を送受信していることを示す操作情報を取得する操作情報取得手段と、前記操作情報取得手段により、前記操作情報が取得されたか否かを判断する操作情報判断手段とを備え、前記移動速度判断手段により、前記移動速度が所定の移動速度を越えていると判断された場合であって、かつ、前記操作情報判断手段により、前記操作情報が取得されたと判断された場合には、前記指向性制御手段は、前記アンテナについて、現在の通信指向性よりも狭い通信指向性に変える制御を行うことを特徴とする。
【００１３】
第６発明の無線タグ通信装置は、上記第２発明に加えて、前記指向性制御手段により、前記アンテナについて、現在の通信指向性よりも広い通信指向性に変える制御を行った場合に、前記基準点設定手段は、前記基準点の再設定を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明の無線タグ通信装置によれば、例えば、操作者が無線タグ通信装置を把持して移動するような場合に、移動開始の基準点から現在の無線タグ通信装置の移動距離が所定の移動距離を越えているか否かに応じて、アンテナの通信指向性を変える制御を行なう。そのため、無線タグ通信装置が移動した場合に、移動開始の基準点からの移動距離に応じて、無線タグと効率よく信号の送受信を行なうことができる。
【００１５】
請求項２に係る発明の無線タグ通信装置によれば、請求項１に記載の効果に加え、移動開始の基準点から現在位置の無線タグ通信装置の移動距離が所定の移動距離を越えている場合には、アンテナの通信指向性を広くする制御を行なう。そのため、読取漏れを軽減して効率よく無線タグと信号の送受信を行なうことができる。
【００１６】
請求項３に係る発明の無線タグ通信装置によれば、請求項１に記載の効果に加え、移動開始の基準点から現在位置の無線タグ通信装置の移動距離が所定の移動距離以下であるときに、現在の位置座標までの所定の区間における無線タグ通信装置の移動速度が所定の移動速度以下であるか否かに応じて、アンテナの通信指向性を変える制御を行う。これにより、無線タグ通信装置の移動状態に応じて、効果的に無線タグとの信号の送受信を行うことができる。
【００１７】
請求項４に係る発明の無線タグ通信装置によれば、請求項３に記載の効果に加え、移動開始の基準点から現在位置の無線タグ通信装置の移動距離が所定の移動距離以下であるときに、現在の位置座標までの所定の区間において、無線タグ通信装置の移動速度が所定の移動速度以下である場合には、アンテナの通信指向性を狭くする制御を行う。このような無線タグ通信装置の移動の場合には、無線タグ通信装置がほとんど移動していないか、比較的狭い範囲での移動が想定される。そのため、アンテナの正面方向の感度を上げて、読み取り対象となる無線タグと効率よく信号の送受信を行うことができる。
【００１８】
請求項５に係る発明の無線タグ通信装置によれば、請求項３に記載の発明の効果に加え、移動開始の基準点から現在位置の無線タグ通信装置の移動距離が所定の移動距離以下であるときに、現在の位置座標までの所定の区間において、無線タグ通信装置の移動速度が所定の移動速度を越えている場合であって、無線タグと信号の送受信を行っていることを示す操作情報を取得した際には、アンテナの通信指向性を狭くする。このような無線タグ通信装置の移動の場合には、無線タグ通信装置が読み取り動作を行いながら移動していることが想定される。そのため、アンテナの正面方向の感度を上げて、読み取り対象となる無線タグと効率よく信号の送受信を行うことができる。
【００１９】
請求項６に係る発明の無線タグ通信装置によれば、請求項２に記載の発明の効果に加え、アンテナの通信指向性を広くする制御を行った場合に、移動開始の基準点の再設定が行われる。そのため、その地点からの移動距離に応じてアンテナの通信指向性を制御できるので、無線タグと効果的に信号の送受信を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態の無線タグ通信装置を用いて物品管理を行う例を表す概念図である。
【図２】無線タグ通信装置の構成を表す機能ブロック図である。
【図３】フラッシュＲＯＭに記憶される後方素子に対する前方素子への給電の位相遅延量の一例を示す表である。
【図４】本実施形態のアンテナの後方素子に対する前方素子への給電の位相遅延量と正面利得と電力半値幅の関係を示す表である。
【図５】フラッシュＲＯＭに記憶される記憶内容の一例を示す表である。
【図６】無線タグ通信装置の所定時間ごとの位置座標と基準点からの移動距離、所定区間の移動速度とアンテナの通信指向性の制御の関係の一例を示す表である。
【図７】無線タグ通信装置のＣＰＵによって実行される制御手順を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１において、本実施形態の無線タグ通信装置１００を用いて操作者Ｍが物品管理を行う例を説明する。複数の収納棚Ｓには書籍Ｂが収納されており、前記各書籍Ｂの背表紙にはその書籍Ｂを識別するための無線タグ２００が貼り付けられている。
【００２２】
収納棚Ｓの棚卸であれば、操作者Ｍが無線タグ通信装置１００を把持して移動しながら、全ての収納棚Ｓにある書籍Ｂの無線タグ１００に対して情報の送受信を行なうことにより行われる。なお、収納棚Ｓは適宜省略して図示しており、他にも多数の収納棚Ｓがあるものとする。以下、各構成について、順を追って説明する。
【００２３】
図１及び図２を用いて、前記無線タグ通信装置１００の構成を説明する。無線タグ通信装置１００はアンテナ１５０を介して、無線タグ２００との間で信号の送受信を行うものである。前記無線タグ通信装置１００は、本体部１１０とアンテナ１５０を備えている。無線タグ通信装置１００は、ＲＡＭ１１２、フラッシュＲＯＭ１１３、表示部１１４、ＣＰＵ１１５、ＲＦＩＤチップセット１１６、送受信分離部１１７、加速度センサ１１８、入力部１１９を備えている。これらは、電気的にバスで接続されている。
【００２４】
また、前記アンテナ１５０は、本体部１１０に接続されて上記無線通信のための送受信アンテナとして機能するものであり、本実施形態では、いわゆるアレイダイポールアンテナである。
【００２５】
加速度センサ１１８は、公知のもので足りるので詳細な説明は省略するが、本実施例では２軸型とし、無線タグ通信装置１００の本体部１１０の幅方向（図１のｘ軸方向）、長手方向（図１のｙ軸方向）にそれぞれ対応する方向の移動加速度を個別に検出するものである。なお、さらに図１のｚ軸方向の移動加速度を検出したり、上記加速度センサ１１８に代えて、速度センサを用いるようにしてもよい。前記無線タグ通信装置１００の移動の際には、本実施形態では、移動開始から所定時間ごとに、加速度センサ１１８からｘ軸、ｙ軸方向に対応する符号付の加速度検出値が公知の手法により積算される。これにより、無線タグ通信装置１００の位置座標と、移動速度が算出される。
【００２６】
ＣＰＵ１１５は、中央演算処理装置であって、前記無線タグ通信装置１００による前記無線タグ２００との間の通信制御をはじめとする各種制御を実行する。また、無線タグ通信装置１００は、記憶手段としてのフラッシュＲＯＭ１１３、及び随時書込読出メモリであるＲＡＭ１１２を有している。ＣＰＵ１１５は前記ＲＡＭ１１２の一時記憶機能を利用するのと並行して、前記フラッシュＲＯＭ１１３にあらかじめ記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより無線タグ通信装置１００全体の制御を行なう。
【００２７】
また、ＣＰＵ１１５は、ＲＦＩＤチップセット１１６を介して無線タグ２００へ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２００から返信される返信信号を復調する等、前記無線タグ通信装置１００による前記無線タグ２００との間の通信制御を行う。
【００２８】
また、上記ＣＰＵ１１５は、後述する位相器１５２の制御、すなわち、分配器１５１より供給された送信信号を位相器１５２を介して前方素子１５６へ給電するときの位相遅延量を制御する。後方素子１５５に対する前方素子１５６の位相遅延量の制御により、アンテナ１５０の通信指向性を制御する。詳しい制御方法については、後述する。
【００２９】
ＲＦＩＤチップセット１１６は、ＣＰＵ１１５からの指令に応じて前記送信信号を出力したり、前記無線タグ２００からの返信信号を復調する等の信号処理を実行する。
【００３０】
送受信分離部１１７は、ＲＦＩＤチップセット１１６から出力される送信信号を分配器１５１に供給すると共に、分配器１５１を介して入力される受信信号を上記ＲＦＩＤチップセット１１６へ供給する。なお、上記送受信分離部１１７としては、方向性結合器やサーキュレータ等が好適に用いられる。
【００３１】
入力部１１９は、操作者からの指示や情報が入力されるテンキー、トリガスイッチなどである。操作者Ｍは入力部１１９を操作することで、無線タグ通信装置１００の読取動作を開始する。そのため、後述のように、入力部１１９からの所定の操作情報を取得したか否かにより、ＣＰＵ１１５は、無線タグ通信装置１００が無線タグ２００と信号の送受信を行なっているか否かを判断する。表示部１１４は例えば液晶ディスプレイなどからなり、各種情報やメッセージを表示する。
【００３２】
分配器１５１は、前記ＲＦＩＤチップセット１１６から供給された送信信号を、後方素子１５５及び位相器１５２を介して前方素子１５６へ供給する。このとき、後方素子１５５から前方素子１５６に向かって高周波信号である送信信号を送信する。また、本実施形態では、前方素子１５６の長さＬａは約２分の１波長であり、前方素子１５６と後方素子１５５の間を約１６分の１波長の距離で接続させている。前記後方素子１５５の長さＬｂは、前記前方素子１５６の長さよりも図２の左右方向へ数％ほど長く形成されている。
【００３３】
次に、図３を用いて、本実施形態のアンテナ１５０の通信指向性の制御について説明する。図３のテーブルは、アンテナ１５０の通信指向性を制御する場合に、通信指向性の程度と前方素子１５６と後方素子１５５の給電の位相遅延量が関連付けて記憶されている。本実施形態では、アンテナの通信指向性について「広い」、「中程度」、「狭い」の３段階の制御ができるようになっている。
【００３４】
なお、アンテナ１５０の通信指向性は、前方素子１５６と後方素子１５５の位相遅延量が小さいほど通信指向性が広くなり、位相遅延量が大きくなると通信指向性が狭くなる。
【００３５】
図３では、前方素子１５６と後方素子１５５の給電の位相遅延量が５ｄｅｇのときの通信指向性よりも、位相遅延量が９０ｄｅｇのときの方が通信指向性が広くなる。また、位相遅延量が９０ｄｅｇのときよりも位相遅延量が１８０ｄｅｇの方が通信指向性が広くなる。
【００３６】
図４において、上記アンテナ１５０の後方素子１５５に対する前方素子１５６への給電の位相遅延量（ｄｅｇ）と正面利得（ｄＢｉ）と電力半値幅（ｄｅｇ）の関係を説明する。なお、この数値は一例であり、絶対的な値を示すものではない。
【００３７】
後方素子１５５に対する前方素子１５６への給電の位相遅延量が大きくなるほど、アンテナ１５０の正面利得が大きくなり、電力半値幅は狭くなっている。これは、後方素子１５５に対する前方素子１５６への給電位相遅延量が大きくなるほど、アンテナ１５０の通信指向性の幅は狭く、鋭くなり、特定の方向へ強く電波を放射することを示している。
【００３８】
一方、後方素子１５５に対する前方素子１５６への給電の位相遅延量が小さくなるほど、アンテナ１５０の正面利得が小さくなり、電力半値幅は広くなっている。これは、後方素子１５５に対する前方素子１５６への給電位相遅延量が小さくなるほど、アンテナ１５０の通信指向性の幅が広くなり、電波の放射方向は広くなるが、電波の放射の度合いは比較的弱くなることを示している。
【００３９】
次に、図５を用いて、無線タグ通信装置１００のフラッシュＲＯＭ１１３に記憶される記憶内容の一例を説明する。フラッシュＲＯＭ１１３には、所定の移動距離と所定の移動速度が記憶されている。本実施形態では、図５のように、所定の移動距離として「５ｍ」、所定の移動速度として「０．５ｍ／ｓ」が関連付けて記憶されている。
【００４０】
この所定の移動距離は、例えば、無線タグ通信装置１００の通信可能な範囲を考慮して定められる。これにより、移動開始の基準点から所定の移動距離を越えて移動した場合には、最初に通信を行っているかどうかにかかわらず、あらたに通信範囲に含まれるようになった無線タグが存在している可能性が高いことが想定されるため、なるべく効率よく無線タグとの通信を行い、読取漏れをなくすために、通信指向性の範囲を広くして読取を行う。
【００４１】
また、所定の移動速度は、例えば、操作者が無線タグ通信装置１００を把持して移動する際に想定される速度が設定される。現在の位置座標までの所定の区間における移動速度が、所定の移動速度以下である場合には、無線タグ通信装置を把持した操作者は、静止しているか、移動距離が比較的狭い範囲で留まっているようなときである。このような場合には、効果的に無線タグ２００と通信を行うために、アンテナの通信指向性を狭くしてアンテナの正面方向の感度を上げる。
【００４２】
ここで、所定の区間としては、本実施形態では後述のように現在の位置までの直前の０．５秒間の時間間隔を所定の区間とするが、その他に基準点から現在の位置までの移動距離を所定区間としてもよい。
【００４３】
このように、無線タグ通信装置１００が移動していないか、移動していても比較的狭い範囲である場合に、本実施形態ではアンテナの通信指向性を「狭い」に制御する。無線タグ通信装置１００が移動していないか、移動していても比較的狭い範囲であるか否かの判断については、無線タグ通信装置１００の現在位置までの所定区間における移動速度が所定の速度以下であるか否かによって判断する。
【００４４】
加えて、現在の位置までの所定の区間における移動速度が、所定の移動速度を越えていて、無線タグ２００と無線通信を行うための操作情報を取得した場合には、無線タグ通信装置１００を把持した操作者が、移動しながら、無線タグの読み取り作業を行っていることが想定される。この場合、無線タグ通信装置１００の移動と共に通信範囲も移動しており（図１ではｘ軸方向）、必要以上に通信指向性を広げる必要はなく、アンテナの感度を上げるほうが好ましい。そのため、無線タグ通信装置１００のアンテナの通信指向性を狭くする。本実施形態では、アンテナの通信指向性を「中程度」に制御する。
【００４５】
なお、無線タグ通信装置１００が読取動作を行っているか否かの判断については、後述のように、無線タグ２００と信号を送受信するための操作情報を取得したか否かによって判断する。
【００４６】
続いて、図６を用いて、無線タグ通信装置の所定時間ごとの位置座標と基準点からの移動距離、所定区間の移動速度とアンテナの通信指向性の制御の関係について説明する。
【００４７】
まず、無線タグ通信装置１００の移動開始の基準点から、所定時間毎に加速度を検出し、公知の手法により算出された所定時間毎の前記無線タグ通信装置１００の位置座標と移動距離、各座標間における移動速度がフラッシュＲＯＭ１１３に記憶される。
【００４８】
本実施形態では、無線タグ通信装置１００の加速度を０．５秒ごとに検出して、無線タグ通信装置１００の移動開始の基準点からの移動距離（ｍ）と、現在位置の直前の０．５秒間の移動速度（ｍ／ｓ）を算出する。前記基準点は、本実施形態では無線タグ通信装置１００の電源がＯＮされて、アプリケーションが起動したときに自動的に設定される。
【００４９】
ここで、移動開始の基準点の再設定については、後述のように、アンテナ１５０の通信指向性について、現在の通信指向性よりも広くする制御を行った場合であって、無線タグ２００と信号の送受信を行うための操作情報を取得したときに、無線タグ通信装置１００の移動開始の基準点を再設定してもよい。このようにすることで、再設定した基準点からの無線タグ通信装置１００の移動距離に応じてアンテナ１５０の通信指向性を制御することができる。
【００５０】
具体的に、図６を用いて、無線タグ通信装置１００が移動開始の基準点から移動する場合のアンテナの通信指向性の制御の一例について説明する。ここでは、図１のように、操作者Ｍが無線タグ通信装置１００を把持して、ｘ軸の正方向に直線的に移動する場合を説明する。アンテナ１５０の通信指向性は初期設定として「広い」に設定されているものとする。
【００５１】
移動開始の基準点となる座標（０，０）から、前記無線タグ通信装置１００が移動を開始して、０．５秒後の無線タグ通信装置１００の現在の位置座標が（０．６，０）とすると、基準点から０．５秒後の移動距離は０．６ｍ、現在の位置から直前の０．５秒間の移動速度は１．２ｍ／ｓとなる。
【００５２】
同様に、０．５秒間隔で、無線タグ通信装置１００の基準点からの移動距離と、現在位置の直前の０．５秒間の移動速度を算出する。移動開始から１．５秒後に、無線タグ通信装置１００のアンテナ１５０を介して信号を送受信するための操作情報を取得したとする。このとき、移動速度は１．０ｍ／ｓで、所定の移動速度０．５ｍ／ｓを越えており、かつ、アンテナを介して信号を送受信するための操作情報を取得しているので、無線タグ通信装置１００のアンテナ１５０の通信指向性を「中程度」に制御する。
【００５３】
その後、無線タグ通信装置１００が移動を開始してから４秒後まで、現在位置までの直前の０．５秒間の移動速度が０．５ｍ／ｓを越えており、アンテナ１５０を介して信号を送受信するための操作情報を取得しているとして、アンテナの通信指向性は「中程度」で維持されている。
【００５４】
次に、基準点から４．５秒後には、現在位置までの直前の０．５秒間の移動速度が０．４ｍ／ｓとなり、所定の移動速度０．５ｍ／ｓ以下の値となるため、アンテナ１５０の通信指向性は「狭い」に制御される。５．５秒後まで継続的に、所定の移動速度である０．５ｍ／ｓ以下の移動速度であるので、アンテナ１５０の通信指向性は「狭い」が維持されている。
【００５５】
そして、移動開始から６．０秒後には移動距離が５．３ｍになり、移動開始の基準点からの移動距離が所定の移動距離である５ｍを越えるので、アンテナ１５０の通信指向性が「広い」に制御される。
【００５６】
次に、図７において、前記無線タグ通信装置１００のＣＰＵ１１５が実行する処理を説明する。なお、前記無線タグ通信装置１００の電源が投入されるとこのフローが開始され、電源がＯＦＦになるまで所定の時間間隔で繰り返される。本実施形態では０．５秒間隔で繰り返される。
【００５７】
ステップＳ１１０において、無線タグ通信装置１００の移動開始の基準点が設定される。本実施形態では電源がＯＮされると自動的に基準点設定される。
【００５８】
ステップＳ１２０は、加速度センサ１１８から現在の位置座標を検出して、無線タグ通信装置１００の基準点からの移動距離を算出する。また、現在位置までの所定区間の無線タグ通信装置１００の移動速度を算出する。本実施形態では、現在位置までの所定区間とは、現在位置の位置座標を検出した直前の０．５秒間である。
【００５９】
ステップＳ１３０は、フラッシュＲＯＭ１１３に記憶されている所定の移動距離の値を参照して、無線タグ通信装置１００の移動距離が所定の移動距離を越えているか否かが判断される。本実施形態では、所定の移動距離は前述の通り５ｍである。無線タグ通信装置１００の移動距離が所定の移動距離を越えている場合には、ステップＳ１４０へ進む。一方、無線タグ通信装置１００の移動距離が所定の移動距離以下である場合には、ステップＳ１５０へ進む。
【００６０】
ステップＳ１４０では、アンテナ１５０の通信指向性を広くする。具体的には、後方素子１５５に対する前方素子１５６への給電の位相遅延量を５ｄｅｇにする制御を行う。
【００６１】
ステップＳ１４５では、アンテナ１５０を介して無線タグ２００と信号の送受信を行うための操作情報を取得したか否かを判断する。無線タグと信号の送受信を行うための操作情報を取得した場合には、ステップＳ１４６へ進む。一方、無線タグと信号の送受信を行うための操作情報を取得していない場合には、ステップＳ１２０へ進む。
【００６２】
ステップＳ１４６では、無線タグ通信装置１００の移動開始の基準点を再設定する。
【００６３】
ステップＳ１５０では、フラッシュＲＯＭ１１３に記憶された所定の移動速度を参照して、無線タグ通信装置１００の移動速度が所定の移動速度以下であるか否かが判断される。本実施形態では、所定の移動速度は前述の通り０．５ｍ／ｓである。無線タグ通信装置１００の移動速度が所定の移動速度を越えている場合には、ステップＳ１６０へ進む。一方、無線タグ通信装置１００の移動速度が所定の移動速度以下である場合には、ステップＳ１８０へ進む。
【００６４】
ステップＳ１６０では、アンテナ１５０を介して無線タグ２００と信号の送受信を行うための操作情報を取得したか否かを判断する。無線タグと信号の送受信を行うための操作情報を取得した場合には、ステップＳ１７０へ進む。一方、無線タグと信号の送受信を行うための操作情報を取得していない場合には、ステップＳ１２０へ進む。
【００６５】
ステップＳ１７０では、アンテナ１５０の通信指向性を「中程度」にする。具体的には、後方素子１５５に対する前方素子１５６への給電の位相遅延量を９０ｄｅｇにする制御を行う。
【００６６】
ステップＳ１８０では、アンテナ１５０の通信指向性を「狭い」にする。具体的には、後方素子１５５に対する前方素子１５６への給電の位相遅延量を１８０ｄｅｇにする制御を行う。
【００６７】
上述の実施形態において、無線タグ通信装置１００の移動開始の基準点を設定するステップＳ１１０とステップＳ１４６の処理が請求項に記載の基準点設定手段に相当する。加速度センサ１１８から現在の位置座標を検出して、無線タグ通信装置１００の基準点からの移動距離と、現在の位置座標までの所定の区間の移動速度を算出する処理が請求項に記載の位置検出手段と、移動距離検出手段に相当する。
【００６８】
無線タグ通信装置１００の移動距離が所定の移動距離を越えているか否かを判断するステップＳ１３０の処理が移動距離判断手段に相当する。アンテナ１５０の通信指向性を変える制御を行うステップＳ１４０、ステップＳ１７０、ステップＳ１８０の処理が指向性制御手段に相当する。
【００６９】
また、無線タグ通信装置１００の前記移動速度が所定の移動速度以下であるか否かを判断するステップＳ１５０の処理が特許請求の範囲に記載の移動速度判断手段に相当する。アンテナ１５０を介して無線タグ２００と信号の送受信を行うための操作情報を取得したか否かを判断するステップＳ１６０の処理が請求項に記載の操作情報取得手段と操作情報判断手段に該当する。
【００７０】
上述した実施形態では、アンテナの通信指向性を３段階に変更する場合を示したが、アンテナの通信指向性の幅をさらに細かく多段階の制御を行えるようにしてもいよい。なお、本実施形態で説明したアンテナの通信指向性が「広い」、「中程度」、「狭い」という関係は、相対的なものを示しており、例えば、アンテナの通信指向性を制御可能な最大値と最小値があってその中間の値をとるようにしてもよい。
【００７１】
また、本実施形態では、無線タグ通信装置１００が移動していないか、移動していても比較的狭い範囲である場合に、アンテナの通信指向性を「狭い」に制御し、無線タグ通信装置１００が移動しながら無線タグ２００と信号の送受信を行っているようなときは、アンテナの通信指向性を「中程度」に制御するが、これに限られない。
【００７２】
上述のような２つの場合のアンテナ１５０の通信指向性の「中程度」、「狭い」という関係ではなく、同程度に制御したり、通信指向性の幅の相対的な関係を逆にしてもよい。
【００７３】
また、本実施形態の無線タグ通信装置１００の移動に関して、図１のｘ軸方向について一方向の移動を説明したが、逆方向の移動やｙ軸方向、ｚ軸方向（図示せず）の移動であってもよい。例えば、移動方向は無線タグ通信装置１００の本体部１１０の幅方向に対して、いずれの向きに移動しているかを区別できる符号や記号などを記憶する。移動する方向に対するそれぞれの移動距離と移動速度を算出し、所定の移動距離と所定の移動速度との関係を比較すればよい。
【００７４】
加えて、本実施形態では、現在の位置座標までの所定の区間における移動速度として、０．５秒前の位置座標から現在の位置座標の移動速度を算出したが、この所定の区間として２秒、３秒など他の時間間隔を用いてもよい。
【００７５】
その他、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。
【符号の説明】
【００７６】
１００ 無線タグ通信装置
１１８ 加速度センサ
１５０ アンテナ
１５５ 後方素子
１５６ 前方素子
２００ 無線タグ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線タグと通信を行うための信号を送受信可能なアンテナを備える無線タグ通信装置であって、
前記無線タグ通信装置の移動開始の基準点を設定する基準点設定手段と、
前記無線タグ通信装置の現在の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段により検出された位置と前記基準点との差分により、前記無線タグ通信装置が移動した移動距離を検出する移動距離検出手段と、
前記移動距離検出手段により検出した前記移動距離が所定の移動距離を越えているか否かを判断する移動距離判断手段と、
前記移動距離判断手段による判断結果に応じて、前記アンテナについて、通信指向性を変える制御を行う指向性制御手段とを有することを特徴とする無線タグ通信装置。
【請求項２】
前記移動距離判断手段により、前記移動距離が所定の移動距離を越えていると判断された場合に、前記指向性制御手段は、前記アンテナについて、現在の通信指向性よりも広い通信指向性に変える制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の無線タグ通信装置。
【請求項３】
前記無線タグ通信装置の現在の位置までの所定の区間における移動速度を検出する移動速度検出手段と、
前記移動速度検出手段により検出された前記移動速度が所定の移動速度以下であるか否かを判断する移動速度判断手段を備え、
前記移動距離判断手段により、前記移動距離が所定の移動距離以下であると判断された場合に、前記指向性制御手段は、前記移動速度判断手段の判断結果に応じて、前記アンテナについて、通信指向性を変える制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の無線タグ通信装置。
【請求項４】
前記移動速度判断手段により、前記移動速度が所定の移動速度以下であると判断された場合に、前記指向性制御手段は、前記アンテナについて、現在の通信指向性よりも狭い通信指向性に変える制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の無線タグ通信装置。
【請求項５】
前記無線タグ通信装置が無線タグと通信を行うための信号を送受信していることを示す操作情報を取得する操作情報取得手段と、
前記操作情報取得手段により、前記操作情報が取得されたか否かを判断する操作情報判断手段とを備え、
前記移動速度判断手段により、前記移動速度が所定の移動速度を越えていると判断された場合であって、かつ、前記操作情報判断手段により、前記操作情報が取得されたと判断された場合には、前記指向性制御手段は、前記アンテナについて、現在の通信指向性よりも狭い通信指向性に変える制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の無線タグ通信装置。
【請求項６】
前記指向性制御手段により、前記アンテナについて、現在の通信指向性よりも広い通信指向性に変える制御を行った場合に、前記基準点設定手段は、前記基準点の再設定を行うことを特徴とする請求項２に記載の無線タグ通信装置。
【請求項１】
無線タグと通信を行うための信号を送受信可能なアンテナを備える無線タグ通信装置であって、
前記無線タグ通信装置の移動開始の基準点を設定する基準点設定手段と、
前記無線タグ通信装置の現在の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段により検出された位置と前記基準点との差分により、前記無線タグ通信装置が移動した移動距離を検出する移動距離検出手段と、
前記移動距離検出手段により検出した前記移動距離が所定の移動距離を越えているか否かを判断する移動距離判断手段と、
前記移動距離判断手段による判断結果に応じて、前記アンテナについて、通信指向性を変える制御を行う指向性制御手段とを有することを特徴とする無線タグ通信装置。
【請求項２】
前記移動距離判断手段により、前記移動距離が所定の移動距離を越えていると判断された場合に、前記指向性制御手段は、前記アンテナについて、現在の通信指向性よりも広い通信指向性に変える制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の無線タグ通信装置。
【請求項３】
前記無線タグ通信装置の現在の位置までの所定の区間における移動速度を検出する移動速度検出手段と、
前記移動速度検出手段により検出された前記移動速度が所定の移動速度以下であるか否かを判断する移動速度判断手段を備え、
前記移動距離判断手段により、前記移動距離が所定の移動距離以下であると判断された場合に、前記指向性制御手段は、前記移動速度判断手段の判断結果に応じて、前記アンテナについて、通信指向性を変える制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の無線タグ通信装置。
【請求項４】
前記移動速度判断手段により、前記移動速度が所定の移動速度以下であると判断された場合に、前記指向性制御手段は、前記アンテナについて、現在の通信指向性よりも狭い通信指向性に変える制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の無線タグ通信装置。
【請求項５】
前記無線タグ通信装置が無線タグと通信を行うための信号を送受信していることを示す操作情報を取得する操作情報取得手段と、
前記操作情報取得手段により、前記操作情報が取得されたか否かを判断する操作情報判断手段とを備え、
前記移動速度判断手段により、前記移動速度が所定の移動速度を越えていると判断された場合であって、かつ、前記操作情報判断手段により、前記操作情報が取得されたと判断された場合には、前記指向性制御手段は、前記アンテナについて、現在の通信指向性よりも狭い通信指向性に変える制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の無線タグ通信装置。
【請求項６】
前記指向性制御手段により、前記アンテナについて、現在の通信指向性よりも広い通信指向性に変える制御を行った場合に、前記基準点設定手段は、前記基準点の再設定を行うことを特徴とする請求項２に記載の無線タグ通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１３３９４３（Ｐ２０１１−１３３９４３Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９０２３７（Ｐ２００９−２９０２３７）
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【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２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２２日（２００９．１２．２２）
【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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