無線通信装置
【課題】媒体通信用チャネルとして使用した周波数と近い周波数を他の無線通信装置が使用していた場合に起こり得るノイズに起因した通信エラーを回避し、通信効率を高める。
【解決手段】無線通信媒体とのデータ通信を正常に終えたか否かを判断する。正常に終えなかった場合には、媒体通信用チャネルを複数の無線チャネルの中の別のチャネルに切り換えて当該無線通信媒体との無線通信を再度試みる。
【解決手段】無線通信媒体とのデータ通信を正常に終えたか否かを判断する。正常に終えなかった場合には、媒体通信用チャネルを複数の無線チャネルの中の別のチャネルに切り換えて当該無線通信媒体との無線通信を再度試みる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＵＨＦ（Ultra-High Frequency）帯の電波を用いてＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）のデータを非接触で読み取ったり、ＲＦＩＤにデータを書込んだりできるＲＦＩＤリーダ・ライタ等の無線通信装置及びその無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＲＦＩＤシステムと称される無線通信システムが注目されている。このシステムは、ＩＣチップとアンテナとを備えた小型の無線通信媒体と、電波または電磁波を利用して上記無線通信媒体との間で無線通信を行うことによりデータの書込み及び読取りを非接触で行うＲＦＩＤリーダ・ライタとから構成されている。
【０００３】
ＲＦＩＤリーダ・ライタのＩＣチップには、製造時に設定されるシリアルナンバー等の固有のＩＤが記憶されている。また、無線通信媒体は薄型化が可能であり、物品に容易に付与することができる。このため、無線通信媒体は、ＲＦＩＤ，ＲＦタグ，無線タグ等と称され、通常は管理対象の物品１つ１つに付与されて使用される。
【０００４】
一方、ＲＦＩＤリーダ・ライタは、無線通信媒体との間で電波または電磁波の受け渡しを行うアンテナ部と、このアンテナ部を介して無線通信媒体と非接触でデータ通信を行う無線通信装置としてのリーダ・ライタ本体とからなる。そして、アンテナ部の形状等によってゲート型、据置型，携帯型等に分類される。ゲート型のＲＦＩＤリーダ・ライタは、例えば盗難防止システムや通門管理システム等に利用される。据置型のＲＦＩＤリーダ・ライタは、例えば図書館の貸出管理システムや店舗の買上商品精算システム等に利用される。ハンディ型のＲＦＩＤリーダ・ライタは、倉庫の物品検索システムや店舗の棚卸システム等に利用される。
【０００５】
ところで現在、ＲＦＩＤシステムにおいても８６０〜９６０ＭＨｚのＵＨＦ帯が使用可能なっている。ただし、ＵＨＦ帯は主に携帯電話の周波数帯として用いられているため、携帯電話とＲＦＩＤシステムとの周波数帯が重複して電波状況を乱すことがないように、８６０〜９６０ＭＨｚの中でも９５２〜９５４ＭＨｚのＵＨＦ帯域（１〜９チャネル）若しくは９５２〜９５５ＭＨｚのＵＨＦ帯域（１〜１４チャネル）がＲＦＩＤシステムに割り当てられている。
【０００６】
一方、ＲＦＩＤシステムを構築する場合、使用されるリーダ・ライタは１台のみでなく、複数台を併用する場合が殆どである。このため、複数のＲＦＩＤリーダ・ライタから発せられる電波が干渉しないように、ＬＢＴ（Listen Before Talk）方式によるキャリアセンスを行っている。すなわち、リーダ・ライタが電波を出す前に空きチャネルを検索し、空きチャネルを検出できたならばそのチャネルを使用して電波を出力するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
ところで、この種の無線通信システムにおいては、一般に、データ通信の際にビット欠落エラーやビット化けエラー等の通信エラーが発生することがある。このような通信エラーが発生した場合、従来の多くの無線通信装置においては、同一の周波数を使用して再度無線通信を試み、予め設定された回数を繰り返してもデータ通信を完了し得なかった場合に通信エラーを報知するものとなっていた。
【特許文献１】特開２０００−２４２７４２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記ビット欠落エラーやビット化けエラー等の通信エラーは、媒体通信用チャネルとして使用した周波数と近い周波数を他の無線通信装置が使用していた場合に、そのノイズの影響によって発生することが多い。この場合は、同一の周波数を使用して再度無線通信を試みたところでノイズの影響を除去できないので、再びエラーとなる確率が高かった。
【０００９】
本発明はこのような事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、媒体通信用チャネルとして使用した周波数と近い周波数を他の無線通信装置が使用していた場合に起こり得るノイズに起因した通信エラーを回避することができ、通信効率を高め得る無線通信装置及び無線通信方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、複数の無線チャネルの中のいずれかのチャネルを媒体通信用チャネルとして選択し、この媒体通信用チャネルを使用して無線通信媒体との間でデータ通信を行う場合において、無線通信媒体とのデータ通信を正常に終えたか否かを判断し、正常に終えなかった場合に、媒体通信用チャネルを複数の無線チャネルの中の別のチャネルに切り換えて当該無線通信媒体との無線通信を再度試みるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
かかる手段を講じた本発明によれば、媒体通信用チャネルとして使用した周波数と近い周波数を他の無線通信装置が使用していた場合に起こり得るノイズに起因した通信エラーを回避することができ、通信効率を高め得る効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
なお、この実施の形態は、９５２〜９５４ＭＨｚのＵＨＦ帯域（１〜９チャネル）の電波を用いて、無線通信媒体としてのＲＦＩＤと無線通信を行うことにより前記ＲＦＩＤのメモリに記憶されたデータを読み取ったり、同メモリにデータを書込んだりすることができるＲＦＩＤリーダ・ライタに本発明を適用した場合である。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態のＲＦＩＤリーダ・ライタを用いたＲＦＩＤシステムの概略図である。このシステムは、複数台のＲＦＩＤリーダ・ライタ１（図では３台のリーダ・ライタ１-1，１-2及び１-3のみ示す）と、各ＲＦＩＤリーダ・ライタ１を制御する上位機としてのホストコンピュータ２と、各ＲＦＩＤリーダ・ライタ１によってデータの読取り及び書込みが行われる複数個のＲＦＩＤ３（図では６個のＲＦＩＤ３-1，３-2，３-3，３-4，３-5及び３-6のみ示す）とから構成されている。
【００１４】
各ＲＦＩＤ３は、アンテナとＩＣチップとから構成されている。ＩＣチップには、電源作成部，復調部，変調部，メモリ部及びこれらを制御する制御部等が設けられている。各ＲＦＩＤ３は、アンテナでＵＨＦ帯の電波を受信すると、電源作成部の作用により電源が生成されて活性化する。活性化したＲＦＩＤ３からは、メモリ部に記憶されている固有のＩＤを含む応答波がそのアンテナから放射される。そして、この応答波を受信したＲＦＩＤリーダ・ライタ１と無線による回線が接続されたならば、それ以後、ＲＦＩＤリーダ・ライタ１からのコマンドに応じて、受信したデータを復調してメモリ部に書込んだり、メモリ部のデータを読出し変調して、ＲＦＩＤリーダ・ライタに送出したりする。このようなＲＦＩＤは、通常、管理対象の物品１つ１つに付与されて使用される。
【００１５】
図２はＲＦＩＤリーダ・ライタ１の要部構成を示すブロック図である。ＲＦＩＤリーダ・ライタ１は、本体部１０と、この本体部１０に接続されたアンテナ２０とから構成されている。
【００１６】
本体部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を主体とした制御部１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）領域及びＲＡＭ（Random Access Memory）領域を有する記憶部１２、ホストコンピュータ２等の外部機器とデータ通信を行うための通信部１３、後述する監視時間及び動作制御時間等をそれぞれカウントするタイマが形成されたタイマ部１４、無線によるデータの送受信を制御する無線回路部１５及びキャリアセンス部１６を備えている。
【００１７】
無線回路部１５は、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路１５１、送信部１５２、サーキュレータ１５３及び受信部１５４等で構成されている。ＰＬＬ回路１５１は、高周波の正弦波信号を発生する。送信部１５２は、制御部１１から送られてきた送信データを変調し、この変調信号とＰＬＬ回路１５１で作られた高周波信号とを足し合わせた信号を増幅してサーキュレータ１５３に出力する。サーキュレータ１５３は、送信部１５２から入力された信号はアンテナ２０に出力し、アンテナ２０から入力された信号は受信部１５４に出力する特性を有する。受信部１５４は、サーキュレータ１５３を介して入力された高周波信号を増幅した後、この増幅された高周波信号とＰＬＬ回路１５１の高周波信号とを組み合わせてベースバンド信号に変換し、このベースバンド信号を復調して制御部１１に出力する。
【００１８】
キャリアセンス部１６は、当該リーダ・ライタ１が使用するＵＨＦ帯域の無線チャネル（９５２〜９５４ＭＨｚの１〜９チャネル）の使用状況を、ＬＢＴ方式によるキャリアセンスによって判定する。因みに、ＬＢＴ方式では、リーダ・ライタの１回の動作可能時間が最大４秒に制限されている。そして、１回の動作を終了すると５０ｍｓの時間休止し、その後、空きチャネルを５ｍｓの時間監視して初めて再動作可能となる。
【００１９】
記憶部１２のＲＡＭ領域には、図３に示すように、周波数設定テーブル４１、初期周波数メモリ４２、チャネルカウンタメモリ４３、リトライ回数設定値メモリ４４、リトライカウンタメモリ４５等を形成している。
【００２０】
周波数設定テーブル４１には、当該ＲＦＩＤシステムで使用される無線チャネル１〜９のチャネル番号ｎにそれぞれ対応して、９５２〜９５４ＭＨｚのＵＨＦ帯域の中のいずれかの周波数ｆ１〜ｆ９が予め設定されている。
【００２１】
初期周波数メモリ４２には、上記周波数設定テーブル４１に設定されている周波数ｆ１〜ｆ９の中から選択された１つの周波数に対応したチャネル番号ｎが初期周波数ｋとして記憶される。この初期周波数ｋは、図１に示すように複数台のＲＦＩＤリーダ・ライタ１を備えたＲＦＩＤシステムにおいては、少なくとも隣接するリーダ・ライタとの間で異なるように予め設定されている。こうすることにより、隣接するリーダ・ライタ１が同時に同一の周波数で動作を開始するのを防ぐことができる。
【００２２】
チャネルカウンタメモリ４３には、上記チャネル番号ｎの範囲内で“１”ずつカウントアップされる数値ｎが記憶される。リトライ回数設定値メモリ４４には、ホストコンピュータ２からの設定コマンドにより設定されるリトライ回数ｘが記憶される。リトライ回数ｘとしては、一般には“１”〜“５”の範囲内の自然数が適当である。リトライカウンタメモリ４５は、データ通信のリトライ回数ｙが記憶される。
【００２３】
かかる構成のＲＦＩＤリーダ・ライタ１を用いたＲＦＩＤシステムにおいては、ＲＦＩＤ３に対するデータ読取業務が発生すると、ホストコンピュータ２からいずれかのＲＦＩＤリーダ・ライタ１にリードコマンドが送信される。すると、このリードコマンドを受信したＲＦＩＤリーダ・ライタ１の制御部１１が図４の流れ図に示す手順の処理を実行するものとなっている。
【００２４】
先ず、制御部１１は、ＳＴ（ステップ）１としてリトライカウンタメモリ４５のカウント値ｙを“０”にリセットする。また、ＳＴ２としてチャネルカウンタメモリ４３のカウント値ｎを初期周波数メモリ４２内の初期周波数ｋとする。
【００２５】
次に、制御部１１は、ＳＴ３として周波数設定テーブル４１からチャネルカウンタメモリ４３のカウント値ｎに対応して記憶されている周波数ｆｎ（ｆ１≦ｆｎ≦ｆ９）でキャリアセンスを実行する。すなわち、タイマ部１４の監視タイマを起動し、この監視タイマがタイムアウトするまでの時間（ＬＴＢ方式においては５ｍｓ）、上記周波数ｆｎの信号を受信部１５４が受信しているか否かを、キャリアセンス部１６から読み込んだＣＳ信号により判定する。ＣＳ信号は、周波数ｆｎの信号を受信部１５４が受信していない状態では“０”レベルであり、受信すると“１”レベルとなるので、制御部１１は、ＳＴ４として上記ＣＳ信号が“０”レベルであるか否かを判断する。
【００２６】
ＣＳ信号が“１”レベルの場合には、周波数ｆｎは使用中のチャネルであるので、制御部１１は、ＳＴ５としてチャネルカウンタメモリ４３のカウント値ｎを“１”だけカウントアップする。このとき、ＳＴ６としてカウント値ｎがチャネル番号の最大値“９”を超えたか否かを判断し、越えた場合には、ＳＴ７としてカウント値ｎを“１”に戻す。しかる後、制御部１１は、ＳＴ３に戻り、周波数設定テーブル４１から周波数ｆｎを取得してキャリアセンスを行う。
【００２７】
ＳＴ４にてＣＳ信号が“０”レベルの場合には、周波数ｆｎは空きチャネルであるので、制御部１１は、ＳＴ８としてその空チャネルの周波数ｆｎを使用してＲＦＩＤ３のリード動作を開始する。すなわち、タイマ部１４の動作制限タイマをスタートさせるとともに、アンテナ２０の交信領域内に存在するＲＦＩＤ３と周波数ｆｎで無線通信を行い、データの読取りを行う。なお、動作制限タイマは、ＬＢＴ方式において、最大の動作可能時間４ｓに達するとタイムアウトする。
【００２８】
制御部１１は、ＳＴ９としてリード動作を終了するか動作制限タイマがタイムアウトするのを待機する。リード動作を終了するか動作制限タイマがタイムアウトしたならば、制御部１１は、ＳＴ１０としてリード動作を正常に終了したか否か、すなわち所望するＲＦＩＤ３からデータを正常に読み取れたか否かを判断する（結果判断手段）。
【００２９】
ここで、所望するＲＦＩＤ３からデータを読取り、そのデータを、通信部１３を介してホストコンピュータ２に送信し終えたならば、正常終了と判定する。そしてその場合には、制御部１１は、ＳＴ１１としてチャネルカウンタメモリ４３の現時点のカウント値ｎを次回の初期周波数ｋとして初期周波数メモリ４２に上書きして、今回のコマンド受信処理を正常終了する。
【００３０】
これに対し、所望するＲＦＩＤ３からデータを正常に読み取れなかった場合には、制御部１１は、ＳＴ１２としてリトライカウンタメモリ４５のカウント値ｙを“１”だけカウントアップする。そして、ＳＴ１３としてカウント値ｙがリトライ回数設定値メモリ４４に記憶されている設定値ｘを超えたか否かを判断する。
【００３１】
ここで、カウント値ｙが設定値ｘを越えていない場合には、制御部１１は、ＳＴ５に進み、チャネルカウンタメモリ４３のカウント値ｎを“１”だけカウントアップする。このとき、ＳＴ６としてカウント値ｎがチャネル番号の最大値“９”を超えたか否かを判断し、越えた場合には、ＳＴ７としてカウント値ｎを“１”に戻す。しかる後、ＳＴ３に戻り、周波数設定テーブル４１から周波数ｆｎを取得してキャリアセンスを行う（チャネル切換手段）。
【００３２】
こうして、キャリアセンスを行った結果、空チャネルの周波数ｆｎを検出したならば（ＳＴ４のＹＥＳ）、制御部１１は、ＳＴ８としてその空チャネルの周波数ｆｎを使用してリード動作を再開する（リトライ手段）。
【００３３】
ＳＴ１３にてカウント値ｙが設定値ｘに達したことを検知した場合には、制御部１１は、今回のコマンド受信処理をエラー終了する。
【００３４】
なお、ＳＴ１０において、データを正常に読み取れなかった場合とは、ＲＦＩＤ３がアンテナ２０の交信領域外にあったり故障していたりしたために、ＲＦＩＤ３からの応答信号を受信できない場合がある。また、ＲＦＩＤ３からの応答信号を受信し、ＲＦＩＤ３がアンテナ２０の交信領域内に存在することを検知できたが、このＲＦＩＤ３に記憶されているデータを読み取るためのデータ通信手順の中でビット欠落エラーやビット化けエラーが発生したり、通信に時間を要して動作制限タイマのタイムアウトエラーとなってしまって、データを正常に読み取れなかった場合がある。
【００３５】
次に、ＲＦＩＤ３に対するデータ書込み業務が発生した場合を説明する。本実施の形態のＲＦＩＤシステムにおいて、データ書込み業務が発生すると、ホストコンピュータ２からいずれかのＲＦＩＤリーダ・ライタ１にライトコマンドが送信される。すると、このライトコマンドを受信したＲＦＩＤリーダ・ライタ１の制御部１１は、図５の流れ図に示す手順の処理を実行する。
【００３６】
先ず、制御部１１は、ＳＴ２１としてリトライカウンタメモリ４５のカウント値ｙを“０”にリセットする。また、ＳＴ２２としてチャネルカウンタメモリ４３のカウント値ｎを初期周波数メモリ４２内の初期周波数ｋとする。
【００３７】
次に、制御部１１は、ＳＴ２３として周波数設定テーブル４１からチャネルカウンタメモリ４３のカウント値ｎに対応して記憶されている周波数ｆｎ（ｆ１≦ｆｎ≦ｆ９）でキャリアセンスを実行する。すなわち、タイマ部１４の監視タイマを起動し、この監視タイマがタイムアウトするまでの時間（ＬＴＢ方式においては５ｍｓ）、上記周波数ｆｎの信号を受信部１５４が受信しているか否かを、キャリアセンス部１６から読み込んだＣＳ信号により判定する。ＣＳ信号は、周波数ｆｎの信号を受信部１５４が受信していない状態では“０”レベルであり、受信すると“１”レベルとなるので、制御部１１は、ＳＴ２４として上記ＣＳ信号が“０”レベルであるか否かを判断する。
【００３８】
ＣＳ信号が“１”レベルの場合には、周波数ｆｎは使用中のチャネルであるので、制御部１１は、ＳＴ２５としてチャネルカウンタメモリ４３のカウント値ｎを“１”だけカウントアップする。このとき、ＳＴ２６としてカウント値ｎがチャネル番号の最大値“９”を超えたか否かを判断し、越えた場合には、ＳＴ２７としてカウント値ｎを“１”に戻す。しかる後、ＳＴ２３に戻り、周波数設定テーブル４１から周波数ｆｎを取得してキャリアセンスを行う。
【００３９】
ＳＴ２４にてＣＳ信号が“０”レベルの場合には、周波数ｆｎは空きチャネルであるので、制御部１１は、ＳＴ２８としてその空チャネルの周波数ｆｎを使用してＲＦＩＤ３のライト動作を開始する。すなわち、タイマ部１４の動作制限タイマをスタートさせるとともに、アンテナ２０の交信領域内に存在するＲＦＩＤ３と周波数ｆｎで無線通信を行い、データの書込みを行う。なお、動作制限タイマは、ＬＢＴ方式において、最大の動作可能時間４ｓに達するとタイムアウトする。
【００４０】
制御部１１は、ＳＴ２９としてライト動作を終了するか動作制限タイマがタイムアウトするのを待機する。ライト動作を終了するか動作制限タイマがタイムアウトしたならば、制御部１１は、ＳＴ３０としてライト動作を正常に終了したか否か、すなわち所望するＲＦＩＤ３にデータを正常に書き込めたか否かを判断する（結果判断手段）。
【００４１】
ここで、所望するＲＦＩＤ３を検出し、そのＲＦＩＤ３のメモリに、ホストコンピュータ２から受信したデータを非接触で書き込み終えたならば、正常終了と判定する。そしてその場合には、制御部１１は、ＳＴ３１としてチャネルカウンタメモリ４３の現時点のカウント値ｎを次回の初期周波数ｋとして初期周波数メモリ４２に上書きして、今回のコマンド受信処理を正常終了する。
【００４２】
これに対し、所望するＲＦＩＤ３にデータを正常に書き込めなかった場合には、制御部１１は、ＳＴ３２としてリトライカウンタメモリ４５のカウント値ｙを“１”だけカウントアップする。そして、ＳＴ３３としてカウント値ｙがリトライ回数設定値メモリ４４に記憶されている設定値ｘを超えたか否かを判断する。
【００４３】
ここで、カウント値ｙが設定値ｘを越えていない場合には、制御部１１は、ＳＴ２５に進み、チャネルカウンタメモリ４３のカウント値ｎを“１”だけカウントアップする。このとき、ＳＴ２６としてカウント値ｎがチャネル番号の最大値“９”を超えたか否かを判断し、越えた場合には、ＳＴ２７としてカウント値ｎを“１”に戻す。しかる後、ＳＴ２３に戻り、周波数設定テーブル４１から周波数ｆｎを取得してキャリアセンスを行う（チャネル切換手段）。
【００４４】
こうして、キャリアセンスを行った結果、空チャネルの周波数ｆｎを検出したならば（ＳＴ４のＹＥＳ）、制御部１１は、ＳＴ２８としてその空チャネルの周波数ｆｎを使用してライト動作を再開する（リトライ手段）。
【００４５】
ＳＴ３３にてカウント値ｙが設定値ｘに達したことを検知した場合には、制御部１１は、今回のコマンド受信処理をエラー終了する。
【００４６】
なお、ＳＴ３０において、データを正常に書き込めなかった場合とは、ＲＦＩＤ３がアンテナ２０の交信領域外にあったり故障していたりしたために、ＲＦＩＤ３からの応答信号を受信を検出できない場合がある。また、ＲＦＩＤ３からの応答信号を受信し、ＲＦＩＤ３がアンテナ２０の交信領域内に存在することを検知できたが、このＲＦＩＤ３にデータを書き込むためのデータ通信手順の中でビット欠落エラーやビット化けエラーが発生したり、通信に時間を要して動作制限タイマのタイムアウトエラーとなってしまって、データを正常に書き込めなかった場合がある。
【００４７】
このように、本実施の形態のＲＦＩＤシステムにおけるＲＦＩＤリーダ・ライタ１は、ＲＦＩＤ３に対するリードコマンドまたはライトコマンドを受信した際にキャリアセンスを実行して、予め設定された周波数ｆ１〜ｆ９ののなかから空チャネルの周波数を検索する。そして、この空チャネルの周波数を使用して、所望するＲＦＩＤとの間でデータのリード動作またはライト動作を実行する。
【００４８】
ここで、リード動作またはライト動作を正常に終了できなかった場合には、ＲＦＩＤリーダ・ライタ１は、予め設定されているリトライ回数ｘの範囲内でリード動作またはライト動作を再度試みる。このとき、ＲＦＩＤリーダ・ライタ１は、キャリアセンスを実行して空チャネルの周波数を検索し、この空チャネルの周波数を使用して、リトライを試みるようにしている。
【００４９】
したがって、リード動作またはライト動作を正常に終了できなかった原因が、直前に使用した周波数と近い周波数を他のＲＦＩＤリーダ・ライタが使用していた場合に起こり得るノイズに起因していた場合には、リトライ時の周波数が変わるので、通信エラーを回避できる確率が極めて高くなる。その結果、良好な通信効率を得られるようになる。
【００５０】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
なお、この実施の形態も、第１の実施の形態と同様のＲＦＩＤシステムのＲＦＩＤリーダ・ライタ１に本発明を適用した場合であり、ハードウェア構成は第１の実施の形態と同一なので、図１〜図３を用いて詳しい説明は省略する。
【００５１】
この第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、ＲＦＩＤリーダ・ライタ１における制御部１１のリードコマンド及びライトコマンド受信時の処理手順の一部である。
【００５２】
図６は、第２の実施の形態における制御部１１のリードコマンド受信時の処理手順を示す流れ図であり、図３に示す第１の実施の形態の処理手順と共通する部分には同一の符号を付している。
【００５３】
すなわち、この第２の実施の形態においては、ＳＴ１０にて所望するＲＦＩＤ３からデータを正常に読み取れなかった場合に（ＳＴ１０のＮＯ）、ＳＴ４１として読み取れなかった原因が通信上のエラーによるものか否かを判別する（エラー判別手段）。因みに、通信上のエラーとは、ＲＦＩＤ３からの応答信号を受信し、ＲＦＩＤ３がアンテナ２０の交信領域内に存在することを検知できたが、このＲＦＩＤ３に記憶されているデータを読み取るためのデータ通信手順の中でビット欠落エラーやビット化けエラーが発生したり、通信に時間を要して動作制限タイマのタイムアウトエラーとなってしまって、データを正常に書き込めなかった場合である。
【００５４】
通信上のエラーに起因する場合には、制御部１１は、第１の実施の形態と同様に、リトライ処理を実行する。すなわち、リトライカウンタメモリ４５のカウント値ｙを“１”だけカウントアップする。そして、カウント値ｙがリトライ回数設定値メモリ４４の設定値ｘを超えていない場合には、チャネルカウンタメモリ４３のカウント値ｎを“１”ずつカウントアップして、周波数ｆｎによりキャリアセンスを実行する。そして、空チャネルを検出したならば、その空きチャネルの周波数ｆｎを使用してリード動作を再開する。
【００５５】
これに対し、例えばＲＦＩＤ３を検出できない等というように通信上のエラーに起因しない場合には、制御部１１は、上記リトライ処理を実行することなく、今回のコマンド受信処理をエラー終了する。
【００５６】
また、図７は、第２の実施の形態における制御部１１のライトコマンド受信時の処理手順を示す流れ図であり、図４に示す第１の実施の形態の処理手順と共通する部分には同一の符号を付している。
【００５７】
すなわち、この第２の実施の形態においては、ＳＴ３０にて所望するＲＦＩＤ３にデータを正常に書き込めなかった場合に（ＳＴ３０のＮＯ）、ＳＴ５１として書き込めなかった原因が通信上のエラーによるものか否かを判別する（エラー判別手段）。因みに、通信上のエラーとは、ＲＦＩＤ３からの応答信号を受信し、ＲＦＩＤ３がアンテナ２０の交信領域内に存在することを検知できたが、このＲＦＩＤ３にデータを書き込むためのデータ通信手順の中でビット欠落エラーやビット化けエラーが発生したり、通信に時間を要して動作制限タイマのタイムアウトエラーとなってしまって、データを正常に書き込めなかった場合である。
【００５８】
通信上のエラーに起因する場合には、制御部１１は、第１の実施の形態と同様に、リトライ処理を実行する。すなわち、リトライカウンタメモリ４５のカウント値ｙを“１”だけカウントアップする。そして、カウント値ｙがリトライ回数設定値メモリ４４の設定値ｘを超えていない場合には、チャネルカウンタメモリ４３のカウント値ｎを“１”ずつカウントアップして、周波数ｆｎによりキャリアセンスを実行する。そして、空チャネルを検出したならば、その空きチャネルの周波数ｆｎを使用してリード動作を再開する。
【００５９】
これに対し、例えばＲＦＩＤ３を検出できない等というように通信上のエラーに起因しない場合には、制御部１１は、上記リトライ処理を実行することなく、今回のコマンド受信処理をエラー終了する。
【００６０】
このように構成された第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様な作用効果を奏し得る。しかも、この第２の実施の形態においては、読取エラーまたは書込みエラーとなった原因が通信上のエラーによるものか否かを判断し、通信上のエラーによる場合のみリトライ処理を実行し、その他のエラーによる場合にリトライ処理を実行することなくエラー終了としている。
【００６１】
一般に、通信手順の中でビット欠落エラーやビット化けエラーが発生したり、通信に時間を要して動作制限タイマのタイムアウトエラーとなってしまって、データを読み込めなかったり書き込めなかったりした場合には、その原因として、近い周波数を他のＲＦＩＤリーダ・ライタが使用していた場合のノイズが考えられる。そこで、リトライ時に通信周波数を他の周波数に切り換えることによって、通信エラーを回避できる確率が高くなる。これに対し、ＲＦＩＤ３を検出できなかったことに起因するエラーのような場合は、リトライを行ってもエラーを回避することはできない。
【００６２】
本実施の形態によれば、リトライを行ってもエラーを回避できない場合にはリトライを行わないので、無駄なリトライに要する時間と処理負荷の削減を図ることができる。
【００６３】
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。
【００６４】
例えば前記各実施の形態では、９５２〜９５４ＭＨｚのＵＨＦ帯域（１〜９チャネル）の電波を用いてＲＦＩＤ３とデータ通信を行うＲＦＩＤリーダ・ライタ１に本発明を適用した場合を示したが、本発明を適用できる無線通信装置はこれらに限定されるものではなく、例えば９５２〜９５５ＭＨｚのＵＨＦ帯域（１〜１４チャネル）を使用するＲＦＩＤリーダ・ライタにも本発明を同様に適用できるものである。
【００６５】
また、前記各実施の形態では、リードコマンド受信時とライトコマンド受信時に本発明に係る周波数切換を伴なうリトライ機能を実施したが、例えばリードコマンド受信時のみあるいはライトコマンド受信時のみに周波数切換を伴なうリトライ機能を実施し、他方のコマンド受信時には周波数切換を伴わないリトライ処理を実施するようにしてもよい。
【００６６】
また、前記各実施の形態では、ＲＦＩＤ３を自らデータを送信する機能のないパッシブ型として説明したが、自らデータを送信する機能を備えたアクティブ型の無線通信媒体に対する無線通信装置に本発明を適用してもよいものである。
【００６７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施の形態であるＲＦＩＤシステムの概略図。
【図２】同実施の形態におけるＲＦＩＤリーダ・ライタの要部構成を示すブロック図。
【図３】同実施の形態におけるＲＦＩＤリーダ・ライタの記憶部に形成される主要なメモリエリアを示す模式図。
【図４】同実施の形態におけるＲＦＩＤリーダ・ライタの制御部が実行するリードコマンド受信処理の要部手順を示す流れ図。
【図５】同実施の形態におけるＲＦＩＤリーダ・ライタの制御部が実行するライトコマンド受信処理の要部手順を示す流れ図。
【図６】本発明の第２の実施の形態におけるＲＦＩＤリーダ・ライタの制御部が実行するリードコマンド受信処理の要部手順を示す流れ図。
【図７】同第２の実施の形態におけるＲＦＩＤリーダ・ライタの制御部が実行するライトコマンド受信処理の要部手順を示す流れ図。
【符号の説明】
【００６９】
１（１-1，１-2，１-3）…ＲＦＩＤリーダ・ライタ、２…ホストコンピュータ、３（３-1〜３-6）…ＲＦＩＤ、１１…制御部、１２…記憶部、１３…通信部、１４…タイマ部、１５…無線回路部、１６…キャリアセンス部、２０…アンテナ、４１…周波数設定テーブル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＵＨＦ（Ultra-High Frequency）帯の電波を用いてＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）のデータを非接触で読み取ったり、ＲＦＩＤにデータを書込んだりできるＲＦＩＤリーダ・ライタ等の無線通信装置及びその無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＲＦＩＤシステムと称される無線通信システムが注目されている。このシステムは、ＩＣチップとアンテナとを備えた小型の無線通信媒体と、電波または電磁波を利用して上記無線通信媒体との間で無線通信を行うことによりデータの書込み及び読取りを非接触で行うＲＦＩＤリーダ・ライタとから構成されている。
【０００３】
ＲＦＩＤリーダ・ライタのＩＣチップには、製造時に設定されるシリアルナンバー等の固有のＩＤが記憶されている。また、無線通信媒体は薄型化が可能であり、物品に容易に付与することができる。このため、無線通信媒体は、ＲＦＩＤ，ＲＦタグ，無線タグ等と称され、通常は管理対象の物品１つ１つに付与されて使用される。
【０００４】
一方、ＲＦＩＤリーダ・ライタは、無線通信媒体との間で電波または電磁波の受け渡しを行うアンテナ部と、このアンテナ部を介して無線通信媒体と非接触でデータ通信を行う無線通信装置としてのリーダ・ライタ本体とからなる。そして、アンテナ部の形状等によってゲート型、据置型，携帯型等に分類される。ゲート型のＲＦＩＤリーダ・ライタは、例えば盗難防止システムや通門管理システム等に利用される。据置型のＲＦＩＤリーダ・ライタは、例えば図書館の貸出管理システムや店舗の買上商品精算システム等に利用される。ハンディ型のＲＦＩＤリーダ・ライタは、倉庫の物品検索システムや店舗の棚卸システム等に利用される。
【０００５】
ところで現在、ＲＦＩＤシステムにおいても８６０〜９６０ＭＨｚのＵＨＦ帯が使用可能なっている。ただし、ＵＨＦ帯は主に携帯電話の周波数帯として用いられているため、携帯電話とＲＦＩＤシステムとの周波数帯が重複して電波状況を乱すことがないように、８６０〜９６０ＭＨｚの中でも９５２〜９５４ＭＨｚのＵＨＦ帯域（１〜９チャネル）若しくは９５２〜９５５ＭＨｚのＵＨＦ帯域（１〜１４チャネル）がＲＦＩＤシステムに割り当てられている。
【０００６】
一方、ＲＦＩＤシステムを構築する場合、使用されるリーダ・ライタは１台のみでなく、複数台を併用する場合が殆どである。このため、複数のＲＦＩＤリーダ・ライタから発せられる電波が干渉しないように、ＬＢＴ（Listen Before Talk）方式によるキャリアセンスを行っている。すなわち、リーダ・ライタが電波を出す前に空きチャネルを検索し、空きチャネルを検出できたならばそのチャネルを使用して電波を出力するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
ところで、この種の無線通信システムにおいては、一般に、データ通信の際にビット欠落エラーやビット化けエラー等の通信エラーが発生することがある。このような通信エラーが発生した場合、従来の多くの無線通信装置においては、同一の周波数を使用して再度無線通信を試み、予め設定された回数を繰り返してもデータ通信を完了し得なかった場合に通信エラーを報知するものとなっていた。
【特許文献１】特開２０００−２４２７４２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記ビット欠落エラーやビット化けエラー等の通信エラーは、媒体通信用チャネルとして使用した周波数と近い周波数を他の無線通信装置が使用していた場合に、そのノイズの影響によって発生することが多い。この場合は、同一の周波数を使用して再度無線通信を試みたところでノイズの影響を除去できないので、再びエラーとなる確率が高かった。
【０００９】
本発明はこのような事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、媒体通信用チャネルとして使用した周波数と近い周波数を他の無線通信装置が使用していた場合に起こり得るノイズに起因した通信エラーを回避することができ、通信効率を高め得る無線通信装置及び無線通信方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、複数の無線チャネルの中のいずれかのチャネルを媒体通信用チャネルとして選択し、この媒体通信用チャネルを使用して無線通信媒体との間でデータ通信を行う場合において、無線通信媒体とのデータ通信を正常に終えたか否かを判断し、正常に終えなかった場合に、媒体通信用チャネルを複数の無線チャネルの中の別のチャネルに切り換えて当該無線通信媒体との無線通信を再度試みるようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
かかる手段を講じた本発明によれば、媒体通信用チャネルとして使用した周波数と近い周波数を他の無線通信装置が使用していた場合に起こり得るノイズに起因した通信エラーを回避することができ、通信効率を高め得る効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
なお、この実施の形態は、９５２〜９５４ＭＨｚのＵＨＦ帯域（１〜９チャネル）の電波を用いて、無線通信媒体としてのＲＦＩＤと無線通信を行うことにより前記ＲＦＩＤのメモリに記憶されたデータを読み取ったり、同メモリにデータを書込んだりすることができるＲＦＩＤリーダ・ライタに本発明を適用した場合である。
【００１３】
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態のＲＦＩＤリーダ・ライタを用いたＲＦＩＤシステムの概略図である。このシステムは、複数台のＲＦＩＤリーダ・ライタ１（図では３台のリーダ・ライタ１-1，１-2及び１-3のみ示す）と、各ＲＦＩＤリーダ・ライタ１を制御する上位機としてのホストコンピュータ２と、各ＲＦＩＤリーダ・ライタ１によってデータの読取り及び書込みが行われる複数個のＲＦＩＤ３（図では６個のＲＦＩＤ３-1，３-2，３-3，３-4，３-5及び３-6のみ示す）とから構成されている。
【００１４】
各ＲＦＩＤ３は、アンテナとＩＣチップとから構成されている。ＩＣチップには、電源作成部，復調部，変調部，メモリ部及びこれらを制御する制御部等が設けられている。各ＲＦＩＤ３は、アンテナでＵＨＦ帯の電波を受信すると、電源作成部の作用により電源が生成されて活性化する。活性化したＲＦＩＤ３からは、メモリ部に記憶されている固有のＩＤを含む応答波がそのアンテナから放射される。そして、この応答波を受信したＲＦＩＤリーダ・ライタ１と無線による回線が接続されたならば、それ以後、ＲＦＩＤリーダ・ライタ１からのコマンドに応じて、受信したデータを復調してメモリ部に書込んだり、メモリ部のデータを読出し変調して、ＲＦＩＤリーダ・ライタに送出したりする。このようなＲＦＩＤは、通常、管理対象の物品１つ１つに付与されて使用される。
【００１５】
図２はＲＦＩＤリーダ・ライタ１の要部構成を示すブロック図である。ＲＦＩＤリーダ・ライタ１は、本体部１０と、この本体部１０に接続されたアンテナ２０とから構成されている。
【００１６】
本体部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を主体とした制御部１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）領域及びＲＡＭ（Random Access Memory）領域を有する記憶部１２、ホストコンピュータ２等の外部機器とデータ通信を行うための通信部１３、後述する監視時間及び動作制御時間等をそれぞれカウントするタイマが形成されたタイマ部１４、無線によるデータの送受信を制御する無線回路部１５及びキャリアセンス部１６を備えている。
【００１７】
無線回路部１５は、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路１５１、送信部１５２、サーキュレータ１５３及び受信部１５４等で構成されている。ＰＬＬ回路１５１は、高周波の正弦波信号を発生する。送信部１５２は、制御部１１から送られてきた送信データを変調し、この変調信号とＰＬＬ回路１５１で作られた高周波信号とを足し合わせた信号を増幅してサーキュレータ１５３に出力する。サーキュレータ１５３は、送信部１５２から入力された信号はアンテナ２０に出力し、アンテナ２０から入力された信号は受信部１５４に出力する特性を有する。受信部１５４は、サーキュレータ１５３を介して入力された高周波信号を増幅した後、この増幅された高周波信号とＰＬＬ回路１５１の高周波信号とを組み合わせてベースバンド信号に変換し、このベースバンド信号を復調して制御部１１に出力する。
【００１８】
キャリアセンス部１６は、当該リーダ・ライタ１が使用するＵＨＦ帯域の無線チャネル（９５２〜９５４ＭＨｚの１〜９チャネル）の使用状況を、ＬＢＴ方式によるキャリアセンスによって判定する。因みに、ＬＢＴ方式では、リーダ・ライタの１回の動作可能時間が最大４秒に制限されている。そして、１回の動作を終了すると５０ｍｓの時間休止し、その後、空きチャネルを５ｍｓの時間監視して初めて再動作可能となる。
【００１９】
記憶部１２のＲＡＭ領域には、図３に示すように、周波数設定テーブル４１、初期周波数メモリ４２、チャネルカウンタメモリ４３、リトライ回数設定値メモリ４４、リトライカウンタメモリ４５等を形成している。
【００２０】
周波数設定テーブル４１には、当該ＲＦＩＤシステムで使用される無線チャネル１〜９のチャネル番号ｎにそれぞれ対応して、９５２〜９５４ＭＨｚのＵＨＦ帯域の中のいずれかの周波数ｆ１〜ｆ９が予め設定されている。
【００２１】
初期周波数メモリ４２には、上記周波数設定テーブル４１に設定されている周波数ｆ１〜ｆ９の中から選択された１つの周波数に対応したチャネル番号ｎが初期周波数ｋとして記憶される。この初期周波数ｋは、図１に示すように複数台のＲＦＩＤリーダ・ライタ１を備えたＲＦＩＤシステムにおいては、少なくとも隣接するリーダ・ライタとの間で異なるように予め設定されている。こうすることにより、隣接するリーダ・ライタ１が同時に同一の周波数で動作を開始するのを防ぐことができる。
【００２２】
チャネルカウンタメモリ４３には、上記チャネル番号ｎの範囲内で“１”ずつカウントアップされる数値ｎが記憶される。リトライ回数設定値メモリ４４には、ホストコンピュータ２からの設定コマンドにより設定されるリトライ回数ｘが記憶される。リトライ回数ｘとしては、一般には“１”〜“５”の範囲内の自然数が適当である。リトライカウンタメモリ４５は、データ通信のリトライ回数ｙが記憶される。
【００２３】
かかる構成のＲＦＩＤリーダ・ライタ１を用いたＲＦＩＤシステムにおいては、ＲＦＩＤ３に対するデータ読取業務が発生すると、ホストコンピュータ２からいずれかのＲＦＩＤリーダ・ライタ１にリードコマンドが送信される。すると、このリードコマンドを受信したＲＦＩＤリーダ・ライタ１の制御部１１が図４の流れ図に示す手順の処理を実行するものとなっている。
【００２４】
先ず、制御部１１は、ＳＴ（ステップ）１としてリトライカウンタメモリ４５のカウント値ｙを“０”にリセットする。また、ＳＴ２としてチャネルカウンタメモリ４３のカウント値ｎを初期周波数メモリ４２内の初期周波数ｋとする。
【００２５】
次に、制御部１１は、ＳＴ３として周波数設定テーブル４１からチャネルカウンタメモリ４３のカウント値ｎに対応して記憶されている周波数ｆｎ（ｆ１≦ｆｎ≦ｆ９）でキャリアセンスを実行する。すなわち、タイマ部１４の監視タイマを起動し、この監視タイマがタイムアウトするまでの時間（ＬＴＢ方式においては５ｍｓ）、上記周波数ｆｎの信号を受信部１５４が受信しているか否かを、キャリアセンス部１６から読み込んだＣＳ信号により判定する。ＣＳ信号は、周波数ｆｎの信号を受信部１５４が受信していない状態では“０”レベルであり、受信すると“１”レベルとなるので、制御部１１は、ＳＴ４として上記ＣＳ信号が“０”レベルであるか否かを判断する。
【００２６】
ＣＳ信号が“１”レベルの場合には、周波数ｆｎは使用中のチャネルであるので、制御部１１は、ＳＴ５としてチャネルカウンタメモリ４３のカウント値ｎを“１”だけカウントアップする。このとき、ＳＴ６としてカウント値ｎがチャネル番号の最大値“９”を超えたか否かを判断し、越えた場合には、ＳＴ７としてカウント値ｎを“１”に戻す。しかる後、制御部１１は、ＳＴ３に戻り、周波数設定テーブル４１から周波数ｆｎを取得してキャリアセンスを行う。
【００２７】
ＳＴ４にてＣＳ信号が“０”レベルの場合には、周波数ｆｎは空きチャネルであるので、制御部１１は、ＳＴ８としてその空チャネルの周波数ｆｎを使用してＲＦＩＤ３のリード動作を開始する。すなわち、タイマ部１４の動作制限タイマをスタートさせるとともに、アンテナ２０の交信領域内に存在するＲＦＩＤ３と周波数ｆｎで無線通信を行い、データの読取りを行う。なお、動作制限タイマは、ＬＢＴ方式において、最大の動作可能時間４ｓに達するとタイムアウトする。
【００２８】
制御部１１は、ＳＴ９としてリード動作を終了するか動作制限タイマがタイムアウトするのを待機する。リード動作を終了するか動作制限タイマがタイムアウトしたならば、制御部１１は、ＳＴ１０としてリード動作を正常に終了したか否か、すなわち所望するＲＦＩＤ３からデータを正常に読み取れたか否かを判断する（結果判断手段）。
【００２９】
ここで、所望するＲＦＩＤ３からデータを読取り、そのデータを、通信部１３を介してホストコンピュータ２に送信し終えたならば、正常終了と判定する。そしてその場合には、制御部１１は、ＳＴ１１としてチャネルカウンタメモリ４３の現時点のカウント値ｎを次回の初期周波数ｋとして初期周波数メモリ４２に上書きして、今回のコマンド受信処理を正常終了する。
【００３０】
これに対し、所望するＲＦＩＤ３からデータを正常に読み取れなかった場合には、制御部１１は、ＳＴ１２としてリトライカウンタメモリ４５のカウント値ｙを“１”だけカウントアップする。そして、ＳＴ１３としてカウント値ｙがリトライ回数設定値メモリ４４に記憶されている設定値ｘを超えたか否かを判断する。
【００３１】
ここで、カウント値ｙが設定値ｘを越えていない場合には、制御部１１は、ＳＴ５に進み、チャネルカウンタメモリ４３のカウント値ｎを“１”だけカウントアップする。このとき、ＳＴ６としてカウント値ｎがチャネル番号の最大値“９”を超えたか否かを判断し、越えた場合には、ＳＴ７としてカウント値ｎを“１”に戻す。しかる後、ＳＴ３に戻り、周波数設定テーブル４１から周波数ｆｎを取得してキャリアセンスを行う（チャネル切換手段）。
【００３２】
こうして、キャリアセンスを行った結果、空チャネルの周波数ｆｎを検出したならば（ＳＴ４のＹＥＳ）、制御部１１は、ＳＴ８としてその空チャネルの周波数ｆｎを使用してリード動作を再開する（リトライ手段）。
【００３３】
ＳＴ１３にてカウント値ｙが設定値ｘに達したことを検知した場合には、制御部１１は、今回のコマンド受信処理をエラー終了する。
【００３４】
なお、ＳＴ１０において、データを正常に読み取れなかった場合とは、ＲＦＩＤ３がアンテナ２０の交信領域外にあったり故障していたりしたために、ＲＦＩＤ３からの応答信号を受信できない場合がある。また、ＲＦＩＤ３からの応答信号を受信し、ＲＦＩＤ３がアンテナ２０の交信領域内に存在することを検知できたが、このＲＦＩＤ３に記憶されているデータを読み取るためのデータ通信手順の中でビット欠落エラーやビット化けエラーが発生したり、通信に時間を要して動作制限タイマのタイムアウトエラーとなってしまって、データを正常に読み取れなかった場合がある。
【００３５】
次に、ＲＦＩＤ３に対するデータ書込み業務が発生した場合を説明する。本実施の形態のＲＦＩＤシステムにおいて、データ書込み業務が発生すると、ホストコンピュータ２からいずれかのＲＦＩＤリーダ・ライタ１にライトコマンドが送信される。すると、このライトコマンドを受信したＲＦＩＤリーダ・ライタ１の制御部１１は、図５の流れ図に示す手順の処理を実行する。
【００３６】
先ず、制御部１１は、ＳＴ２１としてリトライカウンタメモリ４５のカウント値ｙを“０”にリセットする。また、ＳＴ２２としてチャネルカウンタメモリ４３のカウント値ｎを初期周波数メモリ４２内の初期周波数ｋとする。
【００３７】
次に、制御部１１は、ＳＴ２３として周波数設定テーブル４１からチャネルカウンタメモリ４３のカウント値ｎに対応して記憶されている周波数ｆｎ（ｆ１≦ｆｎ≦ｆ９）でキャリアセンスを実行する。すなわち、タイマ部１４の監視タイマを起動し、この監視タイマがタイムアウトするまでの時間（ＬＴＢ方式においては５ｍｓ）、上記周波数ｆｎの信号を受信部１５４が受信しているか否かを、キャリアセンス部１６から読み込んだＣＳ信号により判定する。ＣＳ信号は、周波数ｆｎの信号を受信部１５４が受信していない状態では“０”レベルであり、受信すると“１”レベルとなるので、制御部１１は、ＳＴ２４として上記ＣＳ信号が“０”レベルであるか否かを判断する。
【００３８】
ＣＳ信号が“１”レベルの場合には、周波数ｆｎは使用中のチャネルであるので、制御部１１は、ＳＴ２５としてチャネルカウンタメモリ４３のカウント値ｎを“１”だけカウントアップする。このとき、ＳＴ２６としてカウント値ｎがチャネル番号の最大値“９”を超えたか否かを判断し、越えた場合には、ＳＴ２７としてカウント値ｎを“１”に戻す。しかる後、ＳＴ２３に戻り、周波数設定テーブル４１から周波数ｆｎを取得してキャリアセンスを行う。
【００３９】
ＳＴ２４にてＣＳ信号が“０”レベルの場合には、周波数ｆｎは空きチャネルであるので、制御部１１は、ＳＴ２８としてその空チャネルの周波数ｆｎを使用してＲＦＩＤ３のライト動作を開始する。すなわち、タイマ部１４の動作制限タイマをスタートさせるとともに、アンテナ２０の交信領域内に存在するＲＦＩＤ３と周波数ｆｎで無線通信を行い、データの書込みを行う。なお、動作制限タイマは、ＬＢＴ方式において、最大の動作可能時間４ｓに達するとタイムアウトする。
【００４０】
制御部１１は、ＳＴ２９としてライト動作を終了するか動作制限タイマがタイムアウトするのを待機する。ライト動作を終了するか動作制限タイマがタイムアウトしたならば、制御部１１は、ＳＴ３０としてライト動作を正常に終了したか否か、すなわち所望するＲＦＩＤ３にデータを正常に書き込めたか否かを判断する（結果判断手段）。
【００４１】
ここで、所望するＲＦＩＤ３を検出し、そのＲＦＩＤ３のメモリに、ホストコンピュータ２から受信したデータを非接触で書き込み終えたならば、正常終了と判定する。そしてその場合には、制御部１１は、ＳＴ３１としてチャネルカウンタメモリ４３の現時点のカウント値ｎを次回の初期周波数ｋとして初期周波数メモリ４２に上書きして、今回のコマンド受信処理を正常終了する。
【００４２】
これに対し、所望するＲＦＩＤ３にデータを正常に書き込めなかった場合には、制御部１１は、ＳＴ３２としてリトライカウンタメモリ４５のカウント値ｙを“１”だけカウントアップする。そして、ＳＴ３３としてカウント値ｙがリトライ回数設定値メモリ４４に記憶されている設定値ｘを超えたか否かを判断する。
【００４３】
ここで、カウント値ｙが設定値ｘを越えていない場合には、制御部１１は、ＳＴ２５に進み、チャネルカウンタメモリ４３のカウント値ｎを“１”だけカウントアップする。このとき、ＳＴ２６としてカウント値ｎがチャネル番号の最大値“９”を超えたか否かを判断し、越えた場合には、ＳＴ２７としてカウント値ｎを“１”に戻す。しかる後、ＳＴ２３に戻り、周波数設定テーブル４１から周波数ｆｎを取得してキャリアセンスを行う（チャネル切換手段）。
【００４４】
こうして、キャリアセンスを行った結果、空チャネルの周波数ｆｎを検出したならば（ＳＴ４のＹＥＳ）、制御部１１は、ＳＴ２８としてその空チャネルの周波数ｆｎを使用してライト動作を再開する（リトライ手段）。
【００４５】
ＳＴ３３にてカウント値ｙが設定値ｘに達したことを検知した場合には、制御部１１は、今回のコマンド受信処理をエラー終了する。
【００４６】
なお、ＳＴ３０において、データを正常に書き込めなかった場合とは、ＲＦＩＤ３がアンテナ２０の交信領域外にあったり故障していたりしたために、ＲＦＩＤ３からの応答信号を受信を検出できない場合がある。また、ＲＦＩＤ３からの応答信号を受信し、ＲＦＩＤ３がアンテナ２０の交信領域内に存在することを検知できたが、このＲＦＩＤ３にデータを書き込むためのデータ通信手順の中でビット欠落エラーやビット化けエラーが発生したり、通信に時間を要して動作制限タイマのタイムアウトエラーとなってしまって、データを正常に書き込めなかった場合がある。
【００４７】
このように、本実施の形態のＲＦＩＤシステムにおけるＲＦＩＤリーダ・ライタ１は、ＲＦＩＤ３に対するリードコマンドまたはライトコマンドを受信した際にキャリアセンスを実行して、予め設定された周波数ｆ１〜ｆ９ののなかから空チャネルの周波数を検索する。そして、この空チャネルの周波数を使用して、所望するＲＦＩＤとの間でデータのリード動作またはライト動作を実行する。
【００４８】
ここで、リード動作またはライト動作を正常に終了できなかった場合には、ＲＦＩＤリーダ・ライタ１は、予め設定されているリトライ回数ｘの範囲内でリード動作またはライト動作を再度試みる。このとき、ＲＦＩＤリーダ・ライタ１は、キャリアセンスを実行して空チャネルの周波数を検索し、この空チャネルの周波数を使用して、リトライを試みるようにしている。
【００４９】
したがって、リード動作またはライト動作を正常に終了できなかった原因が、直前に使用した周波数と近い周波数を他のＲＦＩＤリーダ・ライタが使用していた場合に起こり得るノイズに起因していた場合には、リトライ時の周波数が変わるので、通信エラーを回避できる確率が極めて高くなる。その結果、良好な通信効率を得られるようになる。
【００５０】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
なお、この実施の形態も、第１の実施の形態と同様のＲＦＩＤシステムのＲＦＩＤリーダ・ライタ１に本発明を適用した場合であり、ハードウェア構成は第１の実施の形態と同一なので、図１〜図３を用いて詳しい説明は省略する。
【００５１】
この第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、ＲＦＩＤリーダ・ライタ１における制御部１１のリードコマンド及びライトコマンド受信時の処理手順の一部である。
【００５２】
図６は、第２の実施の形態における制御部１１のリードコマンド受信時の処理手順を示す流れ図であり、図３に示す第１の実施の形態の処理手順と共通する部分には同一の符号を付している。
【００５３】
すなわち、この第２の実施の形態においては、ＳＴ１０にて所望するＲＦＩＤ３からデータを正常に読み取れなかった場合に（ＳＴ１０のＮＯ）、ＳＴ４１として読み取れなかった原因が通信上のエラーによるものか否かを判別する（エラー判別手段）。因みに、通信上のエラーとは、ＲＦＩＤ３からの応答信号を受信し、ＲＦＩＤ３がアンテナ２０の交信領域内に存在することを検知できたが、このＲＦＩＤ３に記憶されているデータを読み取るためのデータ通信手順の中でビット欠落エラーやビット化けエラーが発生したり、通信に時間を要して動作制限タイマのタイムアウトエラーとなってしまって、データを正常に書き込めなかった場合である。
【００５４】
通信上のエラーに起因する場合には、制御部１１は、第１の実施の形態と同様に、リトライ処理を実行する。すなわち、リトライカウンタメモリ４５のカウント値ｙを“１”だけカウントアップする。そして、カウント値ｙがリトライ回数設定値メモリ４４の設定値ｘを超えていない場合には、チャネルカウンタメモリ４３のカウント値ｎを“１”ずつカウントアップして、周波数ｆｎによりキャリアセンスを実行する。そして、空チャネルを検出したならば、その空きチャネルの周波数ｆｎを使用してリード動作を再開する。
【００５５】
これに対し、例えばＲＦＩＤ３を検出できない等というように通信上のエラーに起因しない場合には、制御部１１は、上記リトライ処理を実行することなく、今回のコマンド受信処理をエラー終了する。
【００５６】
また、図７は、第２の実施の形態における制御部１１のライトコマンド受信時の処理手順を示す流れ図であり、図４に示す第１の実施の形態の処理手順と共通する部分には同一の符号を付している。
【００５７】
すなわち、この第２の実施の形態においては、ＳＴ３０にて所望するＲＦＩＤ３にデータを正常に書き込めなかった場合に（ＳＴ３０のＮＯ）、ＳＴ５１として書き込めなかった原因が通信上のエラーによるものか否かを判別する（エラー判別手段）。因みに、通信上のエラーとは、ＲＦＩＤ３からの応答信号を受信し、ＲＦＩＤ３がアンテナ２０の交信領域内に存在することを検知できたが、このＲＦＩＤ３にデータを書き込むためのデータ通信手順の中でビット欠落エラーやビット化けエラーが発生したり、通信に時間を要して動作制限タイマのタイムアウトエラーとなってしまって、データを正常に書き込めなかった場合である。
【００５８】
通信上のエラーに起因する場合には、制御部１１は、第１の実施の形態と同様に、リトライ処理を実行する。すなわち、リトライカウンタメモリ４５のカウント値ｙを“１”だけカウントアップする。そして、カウント値ｙがリトライ回数設定値メモリ４４の設定値ｘを超えていない場合には、チャネルカウンタメモリ４３のカウント値ｎを“１”ずつカウントアップして、周波数ｆｎによりキャリアセンスを実行する。そして、空チャネルを検出したならば、その空きチャネルの周波数ｆｎを使用してリード動作を再開する。
【００５９】
これに対し、例えばＲＦＩＤ３を検出できない等というように通信上のエラーに起因しない場合には、制御部１１は、上記リトライ処理を実行することなく、今回のコマンド受信処理をエラー終了する。
【００６０】
このように構成された第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様な作用効果を奏し得る。しかも、この第２の実施の形態においては、読取エラーまたは書込みエラーとなった原因が通信上のエラーによるものか否かを判断し、通信上のエラーによる場合のみリトライ処理を実行し、その他のエラーによる場合にリトライ処理を実行することなくエラー終了としている。
【００６１】
一般に、通信手順の中でビット欠落エラーやビット化けエラーが発生したり、通信に時間を要して動作制限タイマのタイムアウトエラーとなってしまって、データを読み込めなかったり書き込めなかったりした場合には、その原因として、近い周波数を他のＲＦＩＤリーダ・ライタが使用していた場合のノイズが考えられる。そこで、リトライ時に通信周波数を他の周波数に切り換えることによって、通信エラーを回避できる確率が高くなる。これに対し、ＲＦＩＤ３を検出できなかったことに起因するエラーのような場合は、リトライを行ってもエラーを回避することはできない。
【００６２】
本実施の形態によれば、リトライを行ってもエラーを回避できない場合にはリトライを行わないので、無駄なリトライに要する時間と処理負荷の削減を図ることができる。
【００６３】
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。
【００６４】
例えば前記各実施の形態では、９５２〜９５４ＭＨｚのＵＨＦ帯域（１〜９チャネル）の電波を用いてＲＦＩＤ３とデータ通信を行うＲＦＩＤリーダ・ライタ１に本発明を適用した場合を示したが、本発明を適用できる無線通信装置はこれらに限定されるものではなく、例えば９５２〜９５５ＭＨｚのＵＨＦ帯域（１〜１４チャネル）を使用するＲＦＩＤリーダ・ライタにも本発明を同様に適用できるものである。
【００６５】
また、前記各実施の形態では、リードコマンド受信時とライトコマンド受信時に本発明に係る周波数切換を伴なうリトライ機能を実施したが、例えばリードコマンド受信時のみあるいはライトコマンド受信時のみに周波数切換を伴なうリトライ機能を実施し、他方のコマンド受信時には周波数切換を伴わないリトライ処理を実施するようにしてもよい。
【００６６】
また、前記各実施の形態では、ＲＦＩＤ３を自らデータを送信する機能のないパッシブ型として説明したが、自らデータを送信する機能を備えたアクティブ型の無線通信媒体に対する無線通信装置に本発明を適用してもよいものである。
【００６７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施の形態であるＲＦＩＤシステムの概略図。
【図２】同実施の形態におけるＲＦＩＤリーダ・ライタの要部構成を示すブロック図。
【図３】同実施の形態におけるＲＦＩＤリーダ・ライタの記憶部に形成される主要なメモリエリアを示す模式図。
【図４】同実施の形態におけるＲＦＩＤリーダ・ライタの制御部が実行するリードコマンド受信処理の要部手順を示す流れ図。
【図５】同実施の形態におけるＲＦＩＤリーダ・ライタの制御部が実行するライトコマンド受信処理の要部手順を示す流れ図。
【図６】本発明の第２の実施の形態におけるＲＦＩＤリーダ・ライタの制御部が実行するリードコマンド受信処理の要部手順を示す流れ図。
【図７】同第２の実施の形態におけるＲＦＩＤリーダ・ライタの制御部が実行するライトコマンド受信処理の要部手順を示す流れ図。
【符号の説明】
【００６９】
１（１-1，１-2，１-3）…ＲＦＩＤリーダ・ライタ、２…ホストコンピュータ、３（３-1〜３-6）…ＲＦＩＤ、１１…制御部、１２…記憶部、１３…通信部、１４…タイマ部、１５…無線回路部、１６…キャリアセンス部、２０…アンテナ、４１…周波数設定テーブル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線チャネルの中のいずれかのチャネルを媒体通信用チャネルとして選択し、この媒体通信用チャネルを使用して無線通信媒体との間でデータ通信を行う無線通信装置において、
前記無線通信媒体とのデータ通信を正常に終えたか否かを判断する結果判断手段と、この結果判断手段によりデータ通信を正常に終えなかったと判断すると、前記媒体通信用チャネルを前記複数の無線チャネルの中の別のチャネルに切り換えるチャネル切換手段と、を具備したことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記チャネル切換手段により切り換えられたチャネルを使用して、データ通信を正常に終えなかった前記無線通信媒体との無線通信を再度試みるリトライ手段、
をさらに具備したことを特徴とすることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記チャネル切換手段は、前記無線通信媒体からの応答信号を受信したが、当該無線通信媒体とのデータ通信手順の中でエラーが発生した場合に、前記媒体通信用チャネルを前記複数の無線チャネルの中の別のチャネルに切り換えることを特徴とする請求項１または２記載の無線通信装置。
【請求項４】
複数の無線チャネルの中のいずれかのチャネルを媒体通信用チャネルとして選択し、この媒体通信用チャネルを使用して無線通信媒体との間で無線通信を行うことにより、当該無線通信媒体からデータを非接触で読取る無線通信装置において、
前記無線通信媒体からデータを読み取れたか否かを判断する結果判断手段と、この結果判断手段によりデータを読み取れなかったと判断すると、前記媒体通信用チャネルを前記複数の無線チャネルの中の別のチャネルに切り換えるチャネル切換手段と、を具備したことを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
前記チャネル切換手段により切り換えられたチャネルを使用して、データを読み取れなかった前記無線通信媒体との無線通信を再度試みるリトライ手段、
をさらに具備したことを特徴とすることを特徴とする請求項４記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記チャネル切換手段は、前記無線通信媒体からの応答信号を受信したが、当該無線通信媒体に記憶されているデータを読み取るための通信手順の中でエラーが発生した場合に、前記媒体通信用チャネルを前記複数の無線チャネルの中の別のチャネルに切り換えることを特徴とする請求項４または５記載の無線通信装置。
【請求項７】
複数の無線チャネルの中のいずれかのチャネルを媒体通信用チャネルとして選択し、この媒体通信用チャネルを使用して無線通信媒体との間で無線通信を行うことにより、当該無線通信媒体にデータを非接触で書込む無線通信装置において、
前記無線通信媒体に対してデータを書込めたか否かを判断する結果判断手段と、この結果判断手段によりデータを書込めなかったと判断すると、前記媒体通信用チャネルを前記複数の無線チャネルの中の別のチャネルに切り換えるチャネル切換手段と、を具備したことを特徴とする無線通信装置。
【請求項８】
前記チャネル切換手段により切り換えられたチャネルを使用して、データを書込めなかった前記無線通信媒体との無線通信を再度試みるリトライ手段、
をさらに具備したことを特徴とすることを特徴とする請求項７記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記チャネル切換手段は、前記無線通信媒体からの応答信号を受信したが、当該無線通信媒体にデータを書き込むための通信手順の中でエラーが発生した場合に、前記媒体通信用チャネルを前記複数の無線チャネルの中の別のチャネルに切り換えることを特徴とする請求項７または８記載の無線通信装置。
【請求項１０】
複数の無線チャネルの中のいずれかのチャネルを媒体通信用チャネルとして選択し、この媒体通信用チャネルを使用して無線通信媒体との間でデータ通信を行う無線通信方法であって、
前記無線通信媒体とのデータ通信を正常に終えたか否かを判断し、正常に終えなかった場合に、前記媒体通信用チャネルを前記複数の無線チャネルの中の別のチャネルに切り換えて当該無線通信媒体との無線通信を再度試みることを特徴とする無線通信方法。
【請求項１１】
前記無線通信媒体からの応答信号を受信したが、当該無線通信媒体とのデータ通信手順の中でエラーが発生した場合に、前記媒体通信用チャネルを前記複数の無線チャネルの中の別のチャネルに切り換えることを特徴とする請求項１０記載の無線通信方法。
【請求項１】
複数の無線チャネルの中のいずれかのチャネルを媒体通信用チャネルとして選択し、この媒体通信用チャネルを使用して無線通信媒体との間でデータ通信を行う無線通信装置において、
前記無線通信媒体とのデータ通信を正常に終えたか否かを判断する結果判断手段と、この結果判断手段によりデータ通信を正常に終えなかったと判断すると、前記媒体通信用チャネルを前記複数の無線チャネルの中の別のチャネルに切り換えるチャネル切換手段と、を具備したことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記チャネル切換手段により切り換えられたチャネルを使用して、データ通信を正常に終えなかった前記無線通信媒体との無線通信を再度試みるリトライ手段、
をさらに具備したことを特徴とすることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記チャネル切換手段は、前記無線通信媒体からの応答信号を受信したが、当該無線通信媒体とのデータ通信手順の中でエラーが発生した場合に、前記媒体通信用チャネルを前記複数の無線チャネルの中の別のチャネルに切り換えることを特徴とする請求項１または２記載の無線通信装置。
【請求項４】
複数の無線チャネルの中のいずれかのチャネルを媒体通信用チャネルとして選択し、この媒体通信用チャネルを使用して無線通信媒体との間で無線通信を行うことにより、当該無線通信媒体からデータを非接触で読取る無線通信装置において、
前記無線通信媒体からデータを読み取れたか否かを判断する結果判断手段と、この結果判断手段によりデータを読み取れなかったと判断すると、前記媒体通信用チャネルを前記複数の無線チャネルの中の別のチャネルに切り換えるチャネル切換手段と、を具備したことを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
前記チャネル切換手段により切り換えられたチャネルを使用して、データを読み取れなかった前記無線通信媒体との無線通信を再度試みるリトライ手段、
をさらに具備したことを特徴とすることを特徴とする請求項４記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記チャネル切換手段は、前記無線通信媒体からの応答信号を受信したが、当該無線通信媒体に記憶されているデータを読み取るための通信手順の中でエラーが発生した場合に、前記媒体通信用チャネルを前記複数の無線チャネルの中の別のチャネルに切り換えることを特徴とする請求項４または５記載の無線通信装置。
【請求項７】
複数の無線チャネルの中のいずれかのチャネルを媒体通信用チャネルとして選択し、この媒体通信用チャネルを使用して無線通信媒体との間で無線通信を行うことにより、当該無線通信媒体にデータを非接触で書込む無線通信装置において、
前記無線通信媒体に対してデータを書込めたか否かを判断する結果判断手段と、この結果判断手段によりデータを書込めなかったと判断すると、前記媒体通信用チャネルを前記複数の無線チャネルの中の別のチャネルに切り換えるチャネル切換手段と、を具備したことを特徴とする無線通信装置。
【請求項８】
前記チャネル切換手段により切り換えられたチャネルを使用して、データを書込めなかった前記無線通信媒体との無線通信を再度試みるリトライ手段、
をさらに具備したことを特徴とすることを特徴とする請求項７記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記チャネル切換手段は、前記無線通信媒体からの応答信号を受信したが、当該無線通信媒体にデータを書き込むための通信手順の中でエラーが発生した場合に、前記媒体通信用チャネルを前記複数の無線チャネルの中の別のチャネルに切り換えることを特徴とする請求項７または８記載の無線通信装置。
【請求項１０】
複数の無線チャネルの中のいずれかのチャネルを媒体通信用チャネルとして選択し、この媒体通信用チャネルを使用して無線通信媒体との間でデータ通信を行う無線通信方法であって、
前記無線通信媒体とのデータ通信を正常に終えたか否かを判断し、正常に終えなかった場合に、前記媒体通信用チャネルを前記複数の無線チャネルの中の別のチャネルに切り換えて当該無線通信媒体との無線通信を再度試みることを特徴とする無線通信方法。
【請求項１１】
前記無線通信媒体からの応答信号を受信したが、当該無線通信媒体とのデータ通信手順の中でエラーが発生した場合に、前記媒体通信用チャネルを前記複数の無線チャネルの中の別のチャネルに切り換えることを特徴とする請求項１０記載の無線通信方法。
【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２００８−２７０９７８（Ｐ２００８−２７０９７８Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１０８４５４（Ｐ２００７−１０８４５４）
【出願日】平成１９年４月１７日（２００７．４．１７）
【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２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１７日（２００７．４．１７）
【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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