通信システム
【課題】光学的情報読取機能と無線通信機能とを備えた通信端末において、無線タグと無線通信を行う際の送信出力を、無線タグの特性及び読取環境を考慮した適切なレベルに設定することができ、無線タグとの無線通信を良好に行い得る構成を提供する。
【解決手段】通信端末２は、通信対象物３と無線通信を行う際に、二次元コードＣに記録される無線タグ特性情報を読み取ると共に、通信対象物３との距離ｄを測定している。そして、その測定された距離２と、二次元コードＣを読み取ることで得られた無線タグ特性情報と、無線タグ５０と無線通信を行う際の通信種別と、に基づいて送信出力を決定している。
【解決手段】通信端末２は、通信対象物３と無線通信を行う際に、二次元コードＣに記録される無線タグ特性情報を読み取ると共に、通信対象物３との距離ｄを測定している。そして、その測定された距離２と、二次元コードＣを読み取ることで得られた無線タグ特性情報と、無線タグ５０と無線通信を行う際の通信種別と、に基づいて送信出力を決定している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、バーコードや二次元コードなどの情報コードを読み取るコードリーダが提供されている。この種のコードリーダは、商品の販売や在庫管理等で広く用いられており、商品等に付された情報コードの画像を取得すると共にその画像内容に基づいて当該情報コードの解読データを生成するといった光学的読取機能を有するものが一般的である。
【０００３】
また、上記のようなコードリーダが利用される用途（商品販売や在庫管理等）、或いはそれに関連する用途で、無線タグを利用した読取システムが用いられる場合も多い。例えば、商品等に無線タグを付しておき、この無線タグを無線タグリーダによって読み取ることで商品販売や在庫管理等を行うといった方法も様々な分野で採用されている。
【特許文献１】特開２００５−１５７４３４公報
【特許文献２】特開２００６−３２４８２１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、情報コードを読み取るコードリーダと、無線タグを読み取る無線タグリーダとは、用途が密接に関連することが多いため、両機能を予め単一の読取装置内に備えさせておくと有用である。例えば、情報コードとＩＤタグとが混在するような状況下で読取作業を行う場合、それぞれの専用リーダを別々に用意するよりも、両機能を備えた単一の読取装置を用いるほうが、作業性、コスト、サイズ等の面で有利であり、このような技術としては例えば特許文献１のようなものが提供されている。
【０００５】
しかしながら、上記のような通信端末では、無線タグリーダとして機能させる場合に、無線タグの特性に適切に対応しにくいという問題があった。即ち、上記通信端末によって無線タグと無線通信を行う場合、通信端末の送信出力（出力強度）は、通信環境や無線タグの特性を考慮した適切なレベルに設定することが望ましいが、従来構成では、その対策が十分ではなかった。
【０００６】
例えば、送信出力（出力強度）をより適切なレベルに設定しようとする技術としては、特許文献２のようなものがあり、この特許文献２では、通信端末と無線タグとの距離を測定し、その距離に応じて送信出力（出力強度）を制御しているが、この技術では距離以外の他の要素が考慮されておらず、送信出力の適切化を図る上では不十分であった。
【０００７】
送信出力（出力強度）を設定する際に考慮すべき要素としては、通信対象となる無線タグとの距離に加え、当該無線タグの特性も重要となる。即ち、現在では様々なサイズや種類の無線タグが提供されており、各無線タグごとにＩＣチップ特性やアンテナ特性が異なるため、無線タグと通信を行う場合には各無線タグの個別事情を考慮して送信出力を設定することが望ましい。しかしながら、従来ではタグ特性を考慮した出力設定は行われておらず、動作電力とのミスマッチに起因する出力不足や過剰な電力消費などの問題があった。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、光学的情報読取機能と無線通信機能とを備えた通信端末において、無線タグと無線通信を行う際の送信出力を、無線タグの特性及び読取環境を考慮した適切なレベルに設定することができ、無線タグとの無線通信を良好に行い得る構成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】
【０００９】
請求項１の発明は、無線タグと情報コードとを備えた通信対象物と、前記情報コードを光学的に読み取る光学的読取手段と、前記無線タグと無線通信を行う無線通信手段と、を備えた通信端末と、を有する通信システムとして構成される。
そして、前記通信対象物の前記情報コードには、前記無線タグの特性を示す無線タグ特性情報が記録されており、前記通信端末は、当該通信端末と前記通信対象物との距離を測定する距離測定手段と、前記無線通信手段によって前記無線タグと前記無線通信を行う際の送信出力を決定する出力決定手段と、を備え、前記通信対象物と前記無線通信を行う際に、前記光学的読取手段によって前記情報コードに記録される前記無線タグ特性情報を読み取る構成をなしており、前記出力決定手段は、前記距離測定手段によって測定された前記距離と、前記光学的情報読取手段によって読み取られた前記無線タグ特性情報と、前記無線通信手段が前記無線タグと前記無線通信を行う際の通信種別と、に基づいて前記送信出力を決定することを特徴としている。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の通信システムにおいて、前記通信端末は、当該通信端末の特性を示す端末特性情報を記憶する記憶手段を有し、前記出力決定手段は、前記距離、前記無線タグ特性情報、前記通信種別、及び前記端末特性情報に基づいて前記送信出力を決定することを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２に記載の通信システムにおいて、前記無線タグ特性情報は、少なくとも、前記無線タグで使用可能な周波数帯を示す第１周波数帯データと、前記無線タグで用いるアンテナのアンテナ利得を示す第１アンテナ利得データとを含み、前記端末特性情報は、少なくとも前記通信端末で使用可能な周波数帯を示す第２周波数帯データと、前記通信端末で用いるアンテナのアンテナ利得を示す第２アンテナ利得データと、を含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項３に記載の通信システムにおいて、前記無線タグ特性情報は、前記第１周波数帯データとして、前記無線タグで使用可能な複数の周波数帯のデータを有すると共に、前記第１アンテナ利得データとして、前記無線タグで使用可能なそれら複数の周波数帯にそれぞれ対応する複数のアンテナ利得データを含み、前記端末特性情報は、前記第２周波数帯データとして、前記通信端末で使用可能な複数の周波数帯のデータを有すると共に、前記第２アンテナ利得データとして、前記通信端末で使用可能なそれら周波数帯にそれぞれ対応する複数のアンテナ利得データを含み、前記出力決定手段は、前記無線通信に際して前記通信端末で使用される送信周波数帯に対応する当該通信端末の前記アンテナ利得データと、前記無線通信に際して前記無線タグで使用される受信周波数帯に対応する前記無線タグの前記アンテナ利得データと、に基づいて前記送信出力を決定することを特徴とする。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の通信システムにおいて、前記無線タグ特性情報は、前記無線タグの読み取り時の動作電力を示す読取時動作電力データと、前記無線タグの書き込み時の動作電力を示す書込時動作電力データとを含み、前記出力決定手段は、前記無線通信手段によって前記無線タグに送信するコマンドに基づいて、前記読取時動作電力データ及び前記書込時動作電力データのうちの前記コマンドに対応する動作電力データを選択し、その選択された動作電力データに基づいて前記送信出力を決定することを特徴とする。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の通信システムにおいて、前記出力決定手段は、前記無線通信に際して前記通信端末で使用される送信周波数と、前記距離測定手段によって測定された前記距離と、に応じて得られる電波伝搬損失に基づいて前記送信出力を決定することを特徴とする。
【００１５】
請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の通信システムにおいて、前記光学的読取手段は、前記情報コードを撮像する撮像手段を有し、前記距離測定手段は、前記撮像手段によって撮像された前記情報コードの画像データに基づいて前記距離を測定することを特徴とする。
【００１６】
請求項８の発明は、請求項７に記載の通信システムにおいて、前記情報コードは二次元コードであり、前記二次元コードには、当該二次元コードが特定距離で撮像されたときのセルサイズ又はコードサイズを特定可能なサイズデータが記録されており、前記距離測定手段は、前記二次元コードに記録される前記サイズデータと、前記二次元コードを撮像したときの当該二次元コードの一部又は全部の撮像サイズとに基づいて前記距離を測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明は、通信端末が通信対象物と無線通信を行う際に、情報コードに記録される無線タグ特性情報を読み取り、その読み取られた前記無線タグ特性情報と、距離測定手段によって測定された通信対象物との距離と、無線通信手段が無線タグと無線通信を行う際の通信種別と、に基づいて送信出力を決定している。
このようにすると、無線タグと無線通信を行う際の送信出力を、無線タグとの距離を考慮して設定できると共に、無線タグの特性や通信種別をも考慮してより適切なレベルに設定することができる。従って、出力不足や過剰な電力消費を効果的に抑制ないし防止でき、無線タグとの無線通信を良好に行うことができる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、無線タグと通信端末との距離、無線タグ特性情報、通信種別のみならず、通信端末の端末特性をも考慮して送信出力を決定することができ、送信出力をより一層適切なレベルに設定できるようになる。
【００１９】
請求項３の発明は、無線タグ特性情報として、無線タグで使用可能な周波数帯を示す第１周波数帯データと、無線タグで用いるアンテナのアンテナ利得を示す第１アンテナ利得データとが含まれている。また、端末特性情報として、少なくとも通信端末で使用可能な周波数帯を示す第２周波数帯データと、通信端末で用いるアンテナのアンテナ利得を示す第２アンテナ利得データとが含まれている。
このようにすると、無線タグと無線通信を行う際の送信出力を、無線タグ及び通信端末のそれぞれアンテナ利得、及びそれぞれの周波数帯を考慮した適切な出力強度とすることができる。
【００２０】
請求項４の発明は、無線タグ特性情報は、第１周波数帯データとして、無線タグで使用可能な複数の周波数帯のデータを有すると共に、第１アンテナ利得データとして、無線タグで使用可能なそれら複数の周波数帯にそれぞれ対応する複数のアンテナ利得データを含んでいる。また、端末特性情報は、第２周波数帯データとして、通信端末で使用可能な複数の周波数帯のデータを有すると共に、第２アンテナ利得データとして、通信端末で使用可能なそれら周波数帯にそれぞれ対応する複数のアンテナ利得データを含んでいる。
そして、出力決定手段は、無線通信に際して通信端末で使用される送信周波数帯に対応する当該通信端末のアンテナ利得データと、無線通信に際して無線タグで使用される受信周波数帯に対応する無線タグのアンテナ利得データと、に基づいて送信出力を決定している。
このようにすると、無線タグ及び通信端末において複数の周波数帯が使用可能となり、且つ通信時には、当該通信に用いる周波数帯及び当該通信に用いる周波数帯に対応する各アンテナ利得を適切に考慮して送信出力を決定できるようになる。
【００２１】
請求項５の発明では、無線タグ特性情報として、無線タグの読み取り時の動作電力を示す読取時動作電力データと、無線タグの書き込み時の動作電力を示す書込時動作電力データとが含まれている。そして、無線タグに送信するコマンドに基づいて、読取時動作電力データ及び書込時動作電力データのうちのコマンドに対応する動作電力データを選択し、その選択された動作電力データに基づいて送信出力を決定している。
このようにすると、読み取り時及び書き込み時のいずれの場合においても、送信出力を、それぞれの動作電力に適した出力強度とすることができる。
【００２２】
請求項６の発明では、無線通信に際して通信端末で使用される送信周波数と、距離測定手段によって測定された距離と、に応じて得られる電波伝搬損失に基づいて送信出力を決定している。このようにすると、無線タグと無線通信を行う際の送信出力を、電波伝搬損失を適切に考慮した出力強度とすることができる。
【００２３】
請求項７の発明では、撮像手段によって撮像された情報コードの画像データに基づいて距離を測定している。このようにすると、別途特別な距離センサなどを設けることなく光学的情報読取機能に必須となる部品（撮像手段）を利用して距離を測定することができ、部品点数削減、装置構成の小型化などを図りやすくなる。
【００２４】
請求項８の発明は、二次元コードにおいて当該二次元コードが特定距離で撮像されたときのセルサイズ又はコードサイズを特定可能なサイズデータが記録されている。そして、二次元コードに記録されるサイズデータと、二次元コードを撮像したときの当該二次元コードの一部又は全部の撮像サイズとに基づいて距離を測定している。このようにすると、二次元コードの画像データを利用して通信対象物までの距離をより正確に測定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
[第１実施形態]
以下、本発明の通信システムを具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、第１実施形態に係る通信システムを概略的に例示する説明図である。図２は、図１の通信システムで用いる通信端末を例示するブロック図である。図３（ａ）は、図２の通信端末における情報コード読取部を例示するブロック図であり、図３（ｂ）は、図２の通信端末における無線タグ処理部を例示するブロック図である。図４は、無線タグの電気的構成を例示するブロック図である。図５は、図２の通信端末で行われる通信処理を例示するフローチャートである。図６（ａ）は端末特性情報のフォーマットを例示する説明図であり、図６（ｂ）は、端末特性情報の具体例を示す説明図である。図７（ａ）は無線タグ特性情報のフォーマットを例示する説明図であり、図７（ｂ）は、無線タグ特性情報の具体例を示す説明図である。
【００２６】
（全体構成）
図１に示すように、本実施形態に係る通信システム１は、通信端末２と通信対象物３とを備えた構成をなしており、通信端末２が、通信対象物３に付された情報コード（図１では二次元コードＣ）や無線タグ５０を読み取る構成をなしている。
【００２７】
通信端末２は、ユーザによって携帯されて様々な場所で用いられる携帯情報端末として構成されており、バーコードや二次元コードなどの情報コードを読み取る情報コードリーダとしての機能と、無線タグを読み取る無線タグリーダとしての機能とを備え、読み取りを二方式で行いうる構成をなしている。
【００２８】
図２に示すように、通信端末２は、全体的制御を司る制御部８を備えており、この制御部８に、ＬＥＤ９、表示部１０、キー操作部１１、スピーカ１２、外部インターフェース１７などが接続されている。
【００２９】
制御部８は、マイコンを主体として構成されるものであり、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース等を有し、メモリ１３とともに情報処理装置として機能している。また、ＬＥＤ９、表示部１０、スピーカ１２は、いずれも制御部８によって制御される構成をなしており、それぞれ、制御部８からの指令を受けて動作する。また、キー操作部１１は、複数のキーによって構成され、使用者のキー操作に応じて制御部８に対して操作信号を与える構成をなしており、制御部８は、キー操作部１１から操作信号を受けたとき、その操作信号に応じた動作を行うように構成されている。
【００３０】
外部インターフェース１７は、外部（例えばホスト装置）との間でのデータ通信を行うためのインターフェースとして構成されており、制御部８と協働して通信処理を行う構成をなしている。また、通信端末２には、電源となるバッテリ１５や電源部１６が設けられており、これらによって制御部８や各種電気部品に電力が供給されている。
【００３１】
また、図２に示すように、制御部８には、無線タグ処理部２０及び情報コード読取部３０がそれぞれ接続されている。
情報コード読取部３０は、図３（ａ）に示すように、ＣＣＤエリアセンサなどの固体撮像素子からなる受光センサ３３、結像レンズ３７、複数個のＬＥＤやレンズ等から構成される照明部３１などを備えた構成をなしており、制御部８と協働して読取対象物３に付された情報コードを読み取るように機能する。なお、本実施形態では、情報コードとしてＱＲコードなどの二次元コードＣが用いられている。
【００３２】
この情報コード読取部３０によって読み取りを行う場合、まず、制御部８から指令を受けた照明部３１にて照明光Ｌｆが出射され、この照明光Ｌｆが読取口（図示略）を通って読取対象Ｒに照射される。そして、照明光Ｌｆが二次元コードＣにて反射した反射光Ｌｒは読取口を通って装置内に取り込まれ、結像レンズ３７を通って受光センサ３３に受光される。
【００３３】
読取口（図示略）と受光センサ３３との間に配される結像レンズ３７は、二次元コードＣの像を受光センサ３３上に結像させる構成をなしており、受光センサ３３はこの二次元コードＣの像に応じた受光信号を出力する。受光センサ３３から出力される受光信号は、画像データとしてメモリ１３（図２）に記憶され、デコード処理などに用いられるようになっている。なお、情報コード読取部３０には、受光センサ３３からの信号を増幅する増幅回路や、その増幅された信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換回路等が設けられているがこれらの回路については図示を省略している。
本実施形態では、情報コード読取部３０及び制御部８が「光学的読取手段」の一例に相当し、二次元コードＣを光学的に読み取るように機能する。
【００３４】
無線タグ処理部２０は、アンテナ４０及び制御部８と協働して無線タグ５０との間で電磁波による通信を行ない、無線タグ５０に記憶されるデータの読取り、或いは無線タグ５０へのデータの書込みを行なうように機能する。
本実施形態では、アンテナ４０、無線タグ処理部２０、及び制御部８が「無線読取手段」の一例に相当しており、無線タグ５０と無線通信を行うように機能する。
【００３５】
無線タグ処理部２０は、公知の電波方式で伝送を行う回路として構成されており、図３（ｂ）に示すように、送信回路２１、受信回路２２、整合回路２３などを有している。
送信回路２１は、キャリア発振器、符号化部、増幅器、送信部フィルタ、変調部などによって構成されており、キャリア発振器から例えば周波数９５３ＭＨｚのキャリア（搬送波）が出力される構成をなしている。また、符号化部は、制御回路８に接続されており、当該制御回路８より出力される送信データを符号化して変調部に出力する構成をなしている。
【００３６】
変調部は、キャリア発振器からのキャリア（搬送波）、及び符号化部からの送信データが入力されるものであり、キャリア発振器より出力されるキャリア（搬送波）に対し、通信対象へのコマンド送信時に符号化部より出力される符号化された送信符号（変調信号）によってＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調された被変調信号を生成し、増幅器に出力している。また、増幅器は、入力信号（変調部によって変調された被変調信号）を所定のゲインで増幅し、その増幅信号を送信部フィルタに出力しており、送信部フィルタは、増幅器からの増幅信号をフィルタリングした送信信号を整合回路２３を介してアンテナ４０に出力している。このようにしてアンテナ４０に送信信号が出力されると、その送信信号が電磁波として当該アンテナ４０より外部に放射される。
【００３７】
一方、アンテナ４０によって受信された電波信号は、整合回路２３を介して受信回路２２に入力される。この受信回路２２は、受信部フィルタ、増幅器、復調部、二値化処理部、複号化部などによって構成されており、アンテナ４０を介して受信された信号を受信部フィルタによってフィルタリングした後、増幅器によって増幅し、その増幅信号を復調部によって復調する。そして、その復調された信号波形を二値化処理部によって二値化し、復号化部にて復号化した後、その復号化された信号を受信データとして制御回路８に出力している。
【００３８】
無線タグ５０は、ハードウェア的には公知のＲＦＩＤタグとして構成され、図４に示すように、アンテナ５１，電源回路５２，復調回路５３，制御回路５４，メモリ５５，変調回路５６などによって構成されている。
【００３９】
電源回路５２は、アンテナ５１を介して受信した通信端末２からの送信信号（キャリア信号）を整流、平滑して動作用電源を生成するものであり、その動作用電源を制御回路５４をはじめとする各構成要素に供給している。また、復調回路５３は、送信信号（キャリア信号）に重畳されているデータを復調して制御回路５４に出力している。
【００４０】
メモリ５５は、ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ等の各種半導体メモリによって構成されており、制御プログラムやＲＦＩＤタグ５０を識別するためのタグ識別情報（タグＩＤ）、ＲＦＩＤタグ５０の用途に応じてユーザが設定したデータ（商品データ、物流データ等）などが記憶されている。制御回路５４は、メモリ５５から上記情報やデータを読み出し、それを送信データとして変調回路５６に出力する構成をなしており、変調回路５６は、キャリア信号を当該送信データで負荷変調してアンテナ５１から反射波として送信するように構成されている。
【００４１】
（通信処理）
次に、図１の通信端末で行われる通信処理について説明する。
図５は、通信端末２で行われる通信処理の流れを例示するフローチャートであり、図５に示すように、当該通信処理では、まず、携帯端末の特性情報を取得する処理を行う（Ｓ１）。
【００４２】
本実施形態では、携帯端末２のメモリ１３において図６のような端末特性情報が記憶されている。
端末特性情報は、通信端末２の特性を示す情報であり、例えば、図６（ａ）のように、通信端末２で使用可能な送信周波数帯を示すデータ（第２周波数帯データ）と、通信端末２で用いるアンテナ４０のアンテナ利得を示すデータ（第２アンテナ利得データ）と、データ数Ｎと、を含んだデータ構成となっている。
【００４３】
図６（ａ）の例では、通信端末２で使用可能な周波数帯のデータ（第２周波数帯データ）として、複数の周波数帯のデータが含まれており、通信端末２で用いるアンテナ４０のアンテナ利得データ（第２アンテナ利得データ）として、通信端末２で使用可能なそれら周波数帯にそれぞれ対応する複数のアンテナ利得データが含まれている。具体的には、携帯端末２で使用可能な各周波数帯毎に、開始周波数、終了周波数、アンテナ利得が対応付けられてデータ群が構成されている。なお、データ数Ｎは、そのようなデータ群の数（即ち、使用可能な周波数帯の数）を示している。
【００４４】
図６（ｂ）では、端末特性情報の具体例を示しており、この例では、データ数Ｎが「３」であり、３つのデータ群が含まれている。データ群としては、開始周波数、終了周波数、アンテナ利得がそれぞれ、「８６５ＭＨｚ」，「８６８ＭＨｚ」，「２ｄＢｉ」のデータ群１と、開始周波数、終了周波数、アンテナ利得がそれぞれ「９０２ＭＨｚ」，「９２８ＭＨｚ」，「４ｄＢｉ」のデータ群２と、開始周波数、終了周波数、アンテナ利得がそれぞれ「９５２ＭＨｚ」，「９５５ＭＨｚ」，「６ｄＢｉ」のデータ群３とが格納されている。
なお、本実施形態では、メモリ１３が「記憶手段」の一例に相当し、通信端末２の特性を示す「端末特性情報」を記憶する機能を有する。
【００４５】
Ｓ１の処理では、このように構成される端末特性情報をメモリ１３から読み出し、当該通信処理で用いる周波数帯に対応するデータ群のデータを取得する。例えば、通信端末２が９５３ＭＨｚ帯の周波数を使用する設定がなされている場合にはデータ群３のデータを取得する。
【００４６】
その後、読取開始の指示（例えばトリガスイッチのオン）がなされたか否かを判断する（Ｓ２）。Ｓ２にて読取開始の指示がなされたと判断される場合、Ｓ２にてＹｅｓに進み、読取対象物３に付された二次元コードＣの読取処理を行う（Ｓ３）。Ｓ３では、二次元コードＣについて、画像取得処理、コード領域特定処理（ラベリング処理）、二値化処理などの公知の処理を行う。更に、二次元コードＣの画像データに対して公知のデコード処理を行い（Ｓ４）、二次元コードＣ内のデータを取得する（Ｓ４）。
【００４７】
Ｓ４にて二次元コードＣ内のデータを取得した後には、通信対象物３までの距離を測定する処理を行う（Ｓ５）。本実施形態では、受光センサ３３（撮像手段）によって撮像された二次元コードＣの画像データに基づいて通信端末２から通信対象物３までの距離を測定している。
【００４８】
図７（ａ）に示すように、二次元コードＣ内には、当該二次元コードＣのサイズを特定するためのサイズデータと、後述する無線タグ特性情報とが記憶されており、このうちのサイズデータは、当該二次元コードＣが特定距離で撮像されたときのセルサイズを示している。例えば、通信端末２との距離がＸ（ｍ）の位置にある二次元コードＣが通信端末２によって撮像された場合、得られる画像データにおいて単位セルの一辺のサイズがＹ（ｍｍ）であれば、図７（ａ）のセルサイズとしてこのＹの値を記憶しておくことができる。
【００４９】
本実施形態では、二次元コードＣ内にこのようなサイズデータが記憶されているため、撮像時の二次元コードＣのセルサイズ（上記一辺のサイズＳ）を測定することで二次元コードＣと通信端末２との距離を算出できる。即ち、二次元コードＣと通信端末２との距離ｄ（図１）と、Ｓ３で得られる画像データにおける単位セルの一辺のサイズＳとは相関があり、距離ｄが大きくなるほど、上記一辺のサイズＳは小さくなる。これら距離ｄ及びサイズＳの関係は、距離ｄが大きくなるにつれサイズＳが小さくなる関係を示す関数式（例えば、ｄ＝Ｘ・Ｙ／Ｓといった反比例の関数式）などで表すことができ、このようにすると、Ｘ，Ｙが二次元コード毎に定まる固定値として判明しているため、測定によってサイズＳが明らかになれば距離ｄを算出できる。
【００５０】
このように、本実施形態の構成では、二次元コードＣ内のサイズデータを取得することで、距離ｄと単位セルのサイズＳとの関係を関数式によって明らかにすることができ、Ｓ３で得られた二次元コードＣの画像データにおいて単位セルのサイズＳを測定しさえすれば、通信端末２と二次元コードＣとの距離ｄを算出できるようになる。
なお、本実施形態では、制御部８が「距離測定手段」の一例に相当し、通信端末２と通信対象物３との距離ｄを測定するように機能している。
【００５１】
なお、上記関数式（ｄ＝Ｘ・Ｙ／Ｓ）はあくまで一例であり、Ｓ３で得られる画像データの単位セルのサイズＳと、二次元コードＣに予め登録されているセルサイズ（距離Ｘのときに得られるべきセルサイズＹ）とに基づいて距離ｄを算出する関数式であれば、他の関数式を用いてもよい。
【００５２】
その後、Ｓ５で算出された距離ｄや通信に使用する周波数などに基づいて電波伝搬損失を算出する処理を行う（Ｓ６）。Ｓ６では、Ｓ５で得られた距離ｄと、通信に使用する周波数ｆとに基づき、以下の式によって電波伝搬損失γを算出する。なお、以下の式において、ｄはＳ５で得られた距離であり、伝搬距離を示す値として用いている。また、λは波長（ｃ／ｆ）を示し、ｃは光の速度を示している。また、ｆは送信周波数を示している。
【００５３】
【数１】
【００５４】
Ｓ６で電波伝搬損失を算出した後には、送信コマンドフレームを生成する（Ｓ７）。送信コマンドフレームは、使用者からの指示、或いは通信端末２の設定に応じたコマンド含んでおり、これから無線タグ５０の読み取りを行おうとする場合には読取コマンドを含んでいる。また、これから無線タグ５０に対する書き込みを行う場合には書込コマンドを含んでいる。
【００５５】
Ｓ７で送信コマンドフレームを生成した後、その生成されたコマンドが読取関係のコマンドか否かを判断する処理を行う（Ｓ８）。Ｓ７で読取コマンドを含んだフレームが生成されている場合にはＳ８にてＹｅｓに進み、読取用の送信出力を算出する処理を行う（Ｓ９）。
【００５６】
Ｓ９では、Ｓ７で生成された送信コマンドフレームによって特定される通信種別と、Ｓ１で得られた端末特性情報と、Ｓ４で取得された無線タグ特性情報と、Ｓ６で算出された電波伝搬損失γとに基づき、送信出力Ｐｔを以下の式で算出する。
【００５７】
【数２】
【００５８】
数２におけるＰｒ１、Ｇｒｓ１は、無線タグ特性情報によって把握される値である。
この無線タグ特性情報は、無線タグ５０の特性を示す情報であり、例えば、図７（ａ）のように、無線タグ５０で使用可能な受信周波数帯を示すデータ（第１周波数帯データ）と、無線タグ５０で用いるアンテナ５１のアンテナ利得を示すデータ（第１アンテナ利得データ）と、データ数Ｎと、を含んだデータ構成となっている。
【００５９】
図７（ａ）の例では、無線タグ５０で用いる周波数帯のデータ（第１周波数帯データ）として、無線タグ５０で使用可能な複数の周波数帯のデータが含まれており、無線タグ５０で用いるアンテナ５１のアンテナ利得データ（第１アンテナ利得データ）として、無線タグ５０で使用可能なそれら複数の周波数帯にそれぞれ対応する複数のアンテナ利得データが含まれている。具体的には、無線タグ５０で使用可能な各周波数帯毎に、開始周波数、終了周波数、アンテナ利得が対応付けられてデータ群が構成されている。なお、データ数Ｎは、そのようなデータ群の数（即ち、使用可能な周波数帯の数）を示している。
【００６０】
更に、無線タグ特性情報には、無線タグ５０の読み取り時の動作電力を示す読取時動作電力データと、無線タグ５０の書き込み時の動作電力を示す書込時動作電力データとが含まれている。
【００６１】
図７（ｂ）では、無線タグ特性情報の具体例を示しており、この例では、データ数Ｎが「３」であり、３つのデータ群が含まれている。データ群としては、開始周波数、終了周波数、アンテナ利得がそれぞれ、「８６５ＭＨｚ」，「８６８ＭＨｚ」，「−４ｄＢｉ」のデータ群１と、開始周波数、終了周波数、アンテナ利得がそれぞれ「９０２ＭＨｚ」，「９２８ＭＨｚ」，「−２ｄＢｉ」のデータ群２と、開始周波数、終了周波数、アンテナ利得がそれぞれ「９５２ＭＨｚ」，「９５５ＭＨｚ」，「０ｄＢｉ」のデータ群３とが格納されている。また、読取時動作電力データとして「−８ｄＢｍ」という値が記録され、書込時動作電力データとして「−２ｄＢｍ」という値が記録されている。
【００６２】
数２における受信入力Ｐｒ１は、読取時動作電力のことであり、本実施形態では、Ｓ３、Ｓ４で取得された無線タグ特性情報における読取時動作電力データが用いられる。例えば図７（ｂ）の例では、−８（ｄＢｍ）という値が用いられる。
【００６３】
数２における送信アンテナ利得Ｇｔｓ１は，通信端末２側のアンテナ利得のことであり、Ｓ１で取得された端末特性情報において、当該通信処理（図５）で使用する送信周波数帯に対応するアンテナ利得が用いられる。例えば、図６（ｂ）の例において、送信周波数帯が９５３ＭＨｚ（データ群３に対応する周波数帯）であれば、データ群３の６（ｄＢｉ）という値が用いられる。
【００６４】
数２における受信アンテナ利得Ｇｒｓ１は、無線タグ５０側のアンテナ利得のことであり、Ｓ４で取得された無線タグ特性情報において、当該通信処理（図５）で使用する受信周波数帯に対応するアンテナ利得が用いられる。例えば、図７（ｂ）の例において、受信周波数帯が９５３ＭＨｚ（データ群３に対応する周波数帯）であれば、データ群３の０（ｄＢｉ）という値が用いられる。
【００６５】
数２における送受信給電系損失Ｌｆ１は、送受信給電系の損失度合を示すものであり、本実施形態ではＬｆ１を０としている。また、電波伝搬損失γは、Ｓ６で算出された値が用いられる。例えば、図６（ｂ）のような端末特性において、９５３ＭＨｚ帯（送信周波数９５３ＭＨｚ）が用いられ、Ｓ５で測定された距離ｄが１（ｍ）である場合、γ＝２０ｌｏｇ（（４π×１）／（３×１０８／９５３×１０６））となる。
【００６６】
Ｓ９にて送信出力Ｐｔを算出した後には、その送信出力Ｐｔを設定値としてメモリ１３に記憶し（Ｓ１１）、その設定された送信出力Ｐｔで無線タグ５０と通信処理を行う（Ｓ１２）。
【００６７】
一方、Ｓ７で書込コマンドを含んだ送信コマンドフレームが生成されている場合には、Ｓ８にてＮｏに進み、書込用の送信出力を算出する処理を行う（Ｓ１０）。
【００６８】
Ｓ１０では、Ｓ７で生成された送信コマンドフレームによって特定される通信種別と、Ｓ１で得られた端末特性情報と、Ｓ４で取得された無線タグ特性情報と、Ｓ６で算出された電波伝搬損失γとに基づいて送信出力Ｐｔを以下の式で算出する。
【００６９】
【数３】
【００７０】
数３におけるＰｒ２、Ｇｒｓ２は、無線タグ特性情報によって把握される値である。
受信入力Ｐｒ２は、書込時動作電力のことであり、本実施形態では、Ｓ３、Ｓ４で取得された無線タグ特性情報における書込時動作電力データが用いられる。例えば図７（ｂ）の例では、−２（ｄＢｍ）という値が用いられる。
【００７１】
数３における送信アンテナ利得Ｇｔｓ２は，通信端末２側のアンテナ利得のことであり、数２のＧｔｓ１と同一の値が用いられる。例えば、図６（ｂ）の例において、送信周波数帯が９５３ＭＨｚ（データ群３に対応する周波数帯）であれば、データ群３の６（ｄＢｉ）という値が用いられる。
【００７２】
数３における受信アンテナ利得Ｇｒｓ２は、無線タグ５０側のアンテナ利得のことであり、数２のＧｒｓ１と同一の値が用いられる。例えば、図７（ｂ）の例において、受信周波数帯が９５３ＭＨｚ（データ群３に対応する周波数帯）であれば、データ群３の０（ｄＢｉ）という値が用いられる。
【００７３】
数３における送受信給電系損失Ｌｆ２は、送受信給電系の損失度合を示すものであり、ここでは、数２と同様にＬｆ２を０としている。また、数３における電波伝搬損失γは、数２と同様の値（即ち、Ｓ６で算出した値）が用いられる。
【００７４】
Ｓ１０にて送信出力Ｐｔを算出した場合も、その送信出力Ｐｔを設定値としてメモリ１３に記憶し（Ｓ１１）、その設定された送信出力Ｐｔで無線タグ５０と通信処理を行う（Ｓ１２）。
【００７５】
本実施形態では、上記Ｓ９、Ｓ１０の処理を実行する制御部８が「出力決定手段」の一例に相当しており、無線タグ５０と無線通信を行う際の送信出力Ｐｔを決定するように機能している。また、当該制御部８は、無線タグ５０に送信するコマンドに基づいてＳ８の判断処理を行い、その判断結果に応じてＳ９又はＳ１０の処理を行うことにより、無線タグ特性情報における読取時動作電力データ及び書込時動作電力データのうちのコマンドに対応する動作電力データを選択し、その選択された動作電力データに基づいて送信出力を決定している。
【００７６】
（本実施形態の主な効果）
本実施形態の通信システム１では、通信端末２が通信対象物３と無線通信を行う際の通信処理（図５）において、二次元コードＣ（情報コード）に記録される無線タグ特性情報を読み取ると共に（Ｓ３、Ｓ４）、通信端末２と通信対象物３との距離ｄを測定し（Ｓ５）、それら無線タグ特性情報及び距離ｄと、無線タグ５０と無線通信を行う際の通信種別（即ち、Ｓ７の送信コマンドフレームによって特定される通信種別）と、に基づいて送信出力Ｐｔを決定している。
このようにすると、通信端末２において、無線タグ５０と無線通信を行う際の送信出力を、無線タグ５０との距離を考慮して設定できると共に、無線タグ５０の特性や通信種別をも考慮してより適切なレベルに設定することができる。従って、出力不足や過剰な電力消費を効果的に抑制ないし防止でき、無線タグとの無線通信を良好に行うことができる。
【００７７】
また、無線タグ５０と通信端末２との距離ｄ、無線タグ５０の無線タグ特性情報、及び通信種別のみならず、通信端末２の端末特性をも考慮して送信出力Ｐｔを決定しているため、送信出力をより一層適切なレベルに設定できる。
【００７８】
また、本実施形態に係る構成では、無線タグ特性情報として、無線タグ５０で使用可能な周波数帯を示す第１周波数帯データと、無線タグ５０で用いるアンテナ５１のアンテナ利得を示す第１アンテナ利得データとが含まれている。また、端末特性情報として、少なくとも通信端末２で使用可能な周波数帯を示す第２周波数帯データと、通信端末２で用いるアンテナ４０のアンテナ利得を示す第２アンテナ利得データとが含まれている。
このようにすると、無線タグ５０と無線通信を行う際の送信出力を、無線タグ５０及び通信端末２のそれぞれアンテナ利得、及びそれぞれの周波数帯を考慮した適切な出力強度とすることができる。
【００７９】
更に、無線タグ特性情報は、第１周波数帯データとして、無線タグ５０で使用可能な複数の周波数帯のデータを有すると共に、第１アンテナ利得データとして、無線タグ５０で使用可能なそれら複数の周波数帯にそれぞれ対応する複数のアンテナ利得データを含んでいる。また、端末特性情報は、第２周波数帯データとして、通信端末２で使用可能な複数の周波数帯のデータを有すると共に、第２アンテナ利得データとして、通信端末２で使用可能なそれら周波数帯にそれぞれ対応する複数のアンテナ利得データを含んでいる。
そして、通信端末２では、無線通信に際して当該通信端末２で使用される送信周波数帯に対応する当該通信端末２のアンテナ利得データと、無線通信に際して無線タグ５０で使用される受信周波数帯に対応する無線タグ５０のアンテナ利得データと、に基づいて送信出力を決定している。
このようにすると、無線タグ５０及び通信端末２において複数の周波数帯が使用可能となり、且つ通信時には、当該通信に用いる周波数帯及び当該通信に用いる周波数帯に対応する各アンテナ利得を適切に考慮して送信出力を決定できるようになる。
【００８０】
また、本実施形態に係る構成では、無線タグ特性情報として、無線タグ５０の読み取り時の動作電力を示す読取時動作電力データと、無線タグ５０の書き込み時の動作電力を示す書込時動作電力データとが含まれている。そして、無線タグ５０に送信するコマンドに基づいて、読取時動作電力データ及び書込時動作電力データのうちのコマンドに対応する動作電力データを選択し、その選択された動作電力データに基づいて送信出力Ｐｔを決定している。
このようにすると、読み取り時及び書き込み時のいずれの場合においても、送信出力を、それぞれの動作電力に適した出力強度とすることができる。
【００８１】
また、本実施形態では、無線通信に際して通信端末２で使用される送信周波数と、距離測定手段によって測定された距離ｄと、に応じて得られる電波伝搬損失γに基づいて送信出力Ｐｔを決定している。このようにすると、無線タグ５０と無線通信を行う際の送信出力を、電波伝搬損失γを適切に考慮した出力強度とすることができる。
【００８２】
また、本実施形態では、受光センサ３３（撮像手段）によって撮像された二次元コードＣ（情報コード）の画像データに基づいて距離ｄを測定している。このようにすると、別途特別な距離センサなどを設けることなく光学的情報読取機能に必須となる部品（撮像手段）を利用して距離ｄを測定することができ、部品点数削減、装置構成の小型化などを図りやすくなる。
【００８３】
また、本実施形態では、二次元コードＣ内に、当該二次元コードＣが特定距離で撮像されたときのセルサイズを特定可能な「サイズデータ」が記録されている。そして、二次元コードＣに記録される「サイズデータ」と、二次元コードＣを撮像したときの当該二次元コードＣの一部の撮像サイズ（単位セルの一辺のサイズＳ）とに基づいて距離ｄを測定している。このようにすると、二次元コードＣの画像データを利用して通信対象物３までの距離ｄをより正確に測定できる。
【００８４】
［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００８５】
上記実施形態では、二次元コードＣとしてＱＲコードを例示したが、データマトリックスコードやマキシコードなどの他の二次元コードであってもよい。
【００８６】
上記実施形態では、二次元コードＣのコードサイズを特定可能なサイズデータとして、当該二次元コードＣが特定距離Ｘ（ｍ）で撮像されたときの画像データのセルサイズ（単位セルの一辺のサイズがＹ（ｍｍ））を例示したが、サイズデータは、二次元コードＣが特定距離で撮像されたときの当該特定距離と、当該特定距離での撮像画像における二次元コードＣの一部又は全部のサイズとの関係を特定しうるものであればこれに限られない。
例えば、当該二次元コードＣが特定距離Ｘ（ｍ）で撮像されたときの画像データにおける二次元コードＣ全体の一辺のサイズが記録されていてもよい。この場合、当該サイズデータと、図５の通信処理において二次元コードＣを撮像したときの当該二次元コードＣ全体の撮像サイズ（即ち、撮像画像における二次元コードＣの一辺のサイズ）とに基づいて距離ｄを測定することができる。
【００８７】
上記実施形態では、二次元コードＣの撮像画像に基づいて距離ｄを測定する例を示したが、通信端末２に公知の距離センサを設け、当該距離センサによって通信対象物３までの距離を測定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】図１は、第１実施形態に係る通信システムを概略的に例示する説明図である。
【図２】図２は、図１の通信システムで用いる通信端末を例示するブロック図である。
【図３】図３（ａ）は、図２の通信端末における情報コード読取部を例示するブロック図であり、図３（ｂ）は、図２の通信端末における無線タグ処理部を例示するブロック図である。
【図４】図４は、無線タグの電気的構成を例示するブロック図である。
【図５】図５は、図２の通信端末で行われる通信処理を例示するフローチャートである。
【図６】図６（ａ）は端末特性情報のフォーマットを例示する説明図であり、図６（ｂ）は、端末特性情報の具体例を示す説明図である。
【図７】図７（ａ）は無線タグ特性情報のフォーマットを例示する説明図であり、図７（ｂ）は、無線タグ特性情報の具体例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８９】
１…通信システム
２…通信端末
３…通信対象物
８…制御部（距離測定手段、出力決定手段）
１３…メモリ（記憶手段）
２０…無線タグ処理部（無線通信手段）
３０…情報コード読取部（光学的読取手段）
３３…受光センサ（撮像手段）
４０…アンテナ（無線通信手段）
５０…無線タグ
Ｃ…二次元コード（情報コード）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、バーコードや二次元コードなどの情報コードを読み取るコードリーダが提供されている。この種のコードリーダは、商品の販売や在庫管理等で広く用いられており、商品等に付された情報コードの画像を取得すると共にその画像内容に基づいて当該情報コードの解読データを生成するといった光学的読取機能を有するものが一般的である。
【０００３】
また、上記のようなコードリーダが利用される用途（商品販売や在庫管理等）、或いはそれに関連する用途で、無線タグを利用した読取システムが用いられる場合も多い。例えば、商品等に無線タグを付しておき、この無線タグを無線タグリーダによって読み取ることで商品販売や在庫管理等を行うといった方法も様々な分野で採用されている。
【特許文献１】特開２００５−１５７４３４公報
【特許文献２】特開２００６−３２４８２１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、情報コードを読み取るコードリーダと、無線タグを読み取る無線タグリーダとは、用途が密接に関連することが多いため、両機能を予め単一の読取装置内に備えさせておくと有用である。例えば、情報コードとＩＤタグとが混在するような状況下で読取作業を行う場合、それぞれの専用リーダを別々に用意するよりも、両機能を備えた単一の読取装置を用いるほうが、作業性、コスト、サイズ等の面で有利であり、このような技術としては例えば特許文献１のようなものが提供されている。
【０００５】
しかしながら、上記のような通信端末では、無線タグリーダとして機能させる場合に、無線タグの特性に適切に対応しにくいという問題があった。即ち、上記通信端末によって無線タグと無線通信を行う場合、通信端末の送信出力（出力強度）は、通信環境や無線タグの特性を考慮した適切なレベルに設定することが望ましいが、従来構成では、その対策が十分ではなかった。
【０００６】
例えば、送信出力（出力強度）をより適切なレベルに設定しようとする技術としては、特許文献２のようなものがあり、この特許文献２では、通信端末と無線タグとの距離を測定し、その距離に応じて送信出力（出力強度）を制御しているが、この技術では距離以外の他の要素が考慮されておらず、送信出力の適切化を図る上では不十分であった。
【０００７】
送信出力（出力強度）を設定する際に考慮すべき要素としては、通信対象となる無線タグとの距離に加え、当該無線タグの特性も重要となる。即ち、現在では様々なサイズや種類の無線タグが提供されており、各無線タグごとにＩＣチップ特性やアンテナ特性が異なるため、無線タグと通信を行う場合には各無線タグの個別事情を考慮して送信出力を設定することが望ましい。しかしながら、従来ではタグ特性を考慮した出力設定は行われておらず、動作電力とのミスマッチに起因する出力不足や過剰な電力消費などの問題があった。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、光学的情報読取機能と無線通信機能とを備えた通信端末において、無線タグと無線通信を行う際の送信出力を、無線タグの特性及び読取環境を考慮した適切なレベルに設定することができ、無線タグとの無線通信を良好に行い得る構成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】
【０００９】
請求項１の発明は、無線タグと情報コードとを備えた通信対象物と、前記情報コードを光学的に読み取る光学的読取手段と、前記無線タグと無線通信を行う無線通信手段と、を備えた通信端末と、を有する通信システムとして構成される。
そして、前記通信対象物の前記情報コードには、前記無線タグの特性を示す無線タグ特性情報が記録されており、前記通信端末は、当該通信端末と前記通信対象物との距離を測定する距離測定手段と、前記無線通信手段によって前記無線タグと前記無線通信を行う際の送信出力を決定する出力決定手段と、を備え、前記通信対象物と前記無線通信を行う際に、前記光学的読取手段によって前記情報コードに記録される前記無線タグ特性情報を読み取る構成をなしており、前記出力決定手段は、前記距離測定手段によって測定された前記距離と、前記光学的情報読取手段によって読み取られた前記無線タグ特性情報と、前記無線通信手段が前記無線タグと前記無線通信を行う際の通信種別と、に基づいて前記送信出力を決定することを特徴としている。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の通信システムにおいて、前記通信端末は、当該通信端末の特性を示す端末特性情報を記憶する記憶手段を有し、前記出力決定手段は、前記距離、前記無線タグ特性情報、前記通信種別、及び前記端末特性情報に基づいて前記送信出力を決定することを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２に記載の通信システムにおいて、前記無線タグ特性情報は、少なくとも、前記無線タグで使用可能な周波数帯を示す第１周波数帯データと、前記無線タグで用いるアンテナのアンテナ利得を示す第１アンテナ利得データとを含み、前記端末特性情報は、少なくとも前記通信端末で使用可能な周波数帯を示す第２周波数帯データと、前記通信端末で用いるアンテナのアンテナ利得を示す第２アンテナ利得データと、を含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項３に記載の通信システムにおいて、前記無線タグ特性情報は、前記第１周波数帯データとして、前記無線タグで使用可能な複数の周波数帯のデータを有すると共に、前記第１アンテナ利得データとして、前記無線タグで使用可能なそれら複数の周波数帯にそれぞれ対応する複数のアンテナ利得データを含み、前記端末特性情報は、前記第２周波数帯データとして、前記通信端末で使用可能な複数の周波数帯のデータを有すると共に、前記第２アンテナ利得データとして、前記通信端末で使用可能なそれら周波数帯にそれぞれ対応する複数のアンテナ利得データを含み、前記出力決定手段は、前記無線通信に際して前記通信端末で使用される送信周波数帯に対応する当該通信端末の前記アンテナ利得データと、前記無線通信に際して前記無線タグで使用される受信周波数帯に対応する前記無線タグの前記アンテナ利得データと、に基づいて前記送信出力を決定することを特徴とする。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の通信システムにおいて、前記無線タグ特性情報は、前記無線タグの読み取り時の動作電力を示す読取時動作電力データと、前記無線タグの書き込み時の動作電力を示す書込時動作電力データとを含み、前記出力決定手段は、前記無線通信手段によって前記無線タグに送信するコマンドに基づいて、前記読取時動作電力データ及び前記書込時動作電力データのうちの前記コマンドに対応する動作電力データを選択し、その選択された動作電力データに基づいて前記送信出力を決定することを特徴とする。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の通信システムにおいて、前記出力決定手段は、前記無線通信に際して前記通信端末で使用される送信周波数と、前記距離測定手段によって測定された前記距離と、に応じて得られる電波伝搬損失に基づいて前記送信出力を決定することを特徴とする。
【００１５】
請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の通信システムにおいて、前記光学的読取手段は、前記情報コードを撮像する撮像手段を有し、前記距離測定手段は、前記撮像手段によって撮像された前記情報コードの画像データに基づいて前記距離を測定することを特徴とする。
【００１６】
請求項８の発明は、請求項７に記載の通信システムにおいて、前記情報コードは二次元コードであり、前記二次元コードには、当該二次元コードが特定距離で撮像されたときのセルサイズ又はコードサイズを特定可能なサイズデータが記録されており、前記距離測定手段は、前記二次元コードに記録される前記サイズデータと、前記二次元コードを撮像したときの当該二次元コードの一部又は全部の撮像サイズとに基づいて前記距離を測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明は、通信端末が通信対象物と無線通信を行う際に、情報コードに記録される無線タグ特性情報を読み取り、その読み取られた前記無線タグ特性情報と、距離測定手段によって測定された通信対象物との距離と、無線通信手段が無線タグと無線通信を行う際の通信種別と、に基づいて送信出力を決定している。
このようにすると、無線タグと無線通信を行う際の送信出力を、無線タグとの距離を考慮して設定できると共に、無線タグの特性や通信種別をも考慮してより適切なレベルに設定することができる。従って、出力不足や過剰な電力消費を効果的に抑制ないし防止でき、無線タグとの無線通信を良好に行うことができる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、無線タグと通信端末との距離、無線タグ特性情報、通信種別のみならず、通信端末の端末特性をも考慮して送信出力を決定することができ、送信出力をより一層適切なレベルに設定できるようになる。
【００１９】
請求項３の発明は、無線タグ特性情報として、無線タグで使用可能な周波数帯を示す第１周波数帯データと、無線タグで用いるアンテナのアンテナ利得を示す第１アンテナ利得データとが含まれている。また、端末特性情報として、少なくとも通信端末で使用可能な周波数帯を示す第２周波数帯データと、通信端末で用いるアンテナのアンテナ利得を示す第２アンテナ利得データとが含まれている。
このようにすると、無線タグと無線通信を行う際の送信出力を、無線タグ及び通信端末のそれぞれアンテナ利得、及びそれぞれの周波数帯を考慮した適切な出力強度とすることができる。
【００２０】
請求項４の発明は、無線タグ特性情報は、第１周波数帯データとして、無線タグで使用可能な複数の周波数帯のデータを有すると共に、第１アンテナ利得データとして、無線タグで使用可能なそれら複数の周波数帯にそれぞれ対応する複数のアンテナ利得データを含んでいる。また、端末特性情報は、第２周波数帯データとして、通信端末で使用可能な複数の周波数帯のデータを有すると共に、第２アンテナ利得データとして、通信端末で使用可能なそれら周波数帯にそれぞれ対応する複数のアンテナ利得データを含んでいる。
そして、出力決定手段は、無線通信に際して通信端末で使用される送信周波数帯に対応する当該通信端末のアンテナ利得データと、無線通信に際して無線タグで使用される受信周波数帯に対応する無線タグのアンテナ利得データと、に基づいて送信出力を決定している。
このようにすると、無線タグ及び通信端末において複数の周波数帯が使用可能となり、且つ通信時には、当該通信に用いる周波数帯及び当該通信に用いる周波数帯に対応する各アンテナ利得を適切に考慮して送信出力を決定できるようになる。
【００２１】
請求項５の発明では、無線タグ特性情報として、無線タグの読み取り時の動作電力を示す読取時動作電力データと、無線タグの書き込み時の動作電力を示す書込時動作電力データとが含まれている。そして、無線タグに送信するコマンドに基づいて、読取時動作電力データ及び書込時動作電力データのうちのコマンドに対応する動作電力データを選択し、その選択された動作電力データに基づいて送信出力を決定している。
このようにすると、読み取り時及び書き込み時のいずれの場合においても、送信出力を、それぞれの動作電力に適した出力強度とすることができる。
【００２２】
請求項６の発明では、無線通信に際して通信端末で使用される送信周波数と、距離測定手段によって測定された距離と、に応じて得られる電波伝搬損失に基づいて送信出力を決定している。このようにすると、無線タグと無線通信を行う際の送信出力を、電波伝搬損失を適切に考慮した出力強度とすることができる。
【００２３】
請求項７の発明では、撮像手段によって撮像された情報コードの画像データに基づいて距離を測定している。このようにすると、別途特別な距離センサなどを設けることなく光学的情報読取機能に必須となる部品（撮像手段）を利用して距離を測定することができ、部品点数削減、装置構成の小型化などを図りやすくなる。
【００２４】
請求項８の発明は、二次元コードにおいて当該二次元コードが特定距離で撮像されたときのセルサイズ又はコードサイズを特定可能なサイズデータが記録されている。そして、二次元コードに記録されるサイズデータと、二次元コードを撮像したときの当該二次元コードの一部又は全部の撮像サイズとに基づいて距離を測定している。このようにすると、二次元コードの画像データを利用して通信対象物までの距離をより正確に測定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
[第１実施形態]
以下、本発明の通信システムを具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、第１実施形態に係る通信システムを概略的に例示する説明図である。図２は、図１の通信システムで用いる通信端末を例示するブロック図である。図３（ａ）は、図２の通信端末における情報コード読取部を例示するブロック図であり、図３（ｂ）は、図２の通信端末における無線タグ処理部を例示するブロック図である。図４は、無線タグの電気的構成を例示するブロック図である。図５は、図２の通信端末で行われる通信処理を例示するフローチャートである。図６（ａ）は端末特性情報のフォーマットを例示する説明図であり、図６（ｂ）は、端末特性情報の具体例を示す説明図である。図７（ａ）は無線タグ特性情報のフォーマットを例示する説明図であり、図７（ｂ）は、無線タグ特性情報の具体例を示す説明図である。
【００２６】
（全体構成）
図１に示すように、本実施形態に係る通信システム１は、通信端末２と通信対象物３とを備えた構成をなしており、通信端末２が、通信対象物３に付された情報コード（図１では二次元コードＣ）や無線タグ５０を読み取る構成をなしている。
【００２７】
通信端末２は、ユーザによって携帯されて様々な場所で用いられる携帯情報端末として構成されており、バーコードや二次元コードなどの情報コードを読み取る情報コードリーダとしての機能と、無線タグを読み取る無線タグリーダとしての機能とを備え、読み取りを二方式で行いうる構成をなしている。
【００２８】
図２に示すように、通信端末２は、全体的制御を司る制御部８を備えており、この制御部８に、ＬＥＤ９、表示部１０、キー操作部１１、スピーカ１２、外部インターフェース１７などが接続されている。
【００２９】
制御部８は、マイコンを主体として構成されるものであり、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース等を有し、メモリ１３とともに情報処理装置として機能している。また、ＬＥＤ９、表示部１０、スピーカ１２は、いずれも制御部８によって制御される構成をなしており、それぞれ、制御部８からの指令を受けて動作する。また、キー操作部１１は、複数のキーによって構成され、使用者のキー操作に応じて制御部８に対して操作信号を与える構成をなしており、制御部８は、キー操作部１１から操作信号を受けたとき、その操作信号に応じた動作を行うように構成されている。
【００３０】
外部インターフェース１７は、外部（例えばホスト装置）との間でのデータ通信を行うためのインターフェースとして構成されており、制御部８と協働して通信処理を行う構成をなしている。また、通信端末２には、電源となるバッテリ１５や電源部１６が設けられており、これらによって制御部８や各種電気部品に電力が供給されている。
【００３１】
また、図２に示すように、制御部８には、無線タグ処理部２０及び情報コード読取部３０がそれぞれ接続されている。
情報コード読取部３０は、図３（ａ）に示すように、ＣＣＤエリアセンサなどの固体撮像素子からなる受光センサ３３、結像レンズ３７、複数個のＬＥＤやレンズ等から構成される照明部３１などを備えた構成をなしており、制御部８と協働して読取対象物３に付された情報コードを読み取るように機能する。なお、本実施形態では、情報コードとしてＱＲコードなどの二次元コードＣが用いられている。
【００３２】
この情報コード読取部３０によって読み取りを行う場合、まず、制御部８から指令を受けた照明部３１にて照明光Ｌｆが出射され、この照明光Ｌｆが読取口（図示略）を通って読取対象Ｒに照射される。そして、照明光Ｌｆが二次元コードＣにて反射した反射光Ｌｒは読取口を通って装置内に取り込まれ、結像レンズ３７を通って受光センサ３３に受光される。
【００３３】
読取口（図示略）と受光センサ３３との間に配される結像レンズ３７は、二次元コードＣの像を受光センサ３３上に結像させる構成をなしており、受光センサ３３はこの二次元コードＣの像に応じた受光信号を出力する。受光センサ３３から出力される受光信号は、画像データとしてメモリ１３（図２）に記憶され、デコード処理などに用いられるようになっている。なお、情報コード読取部３０には、受光センサ３３からの信号を増幅する増幅回路や、その増幅された信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換回路等が設けられているがこれらの回路については図示を省略している。
本実施形態では、情報コード読取部３０及び制御部８が「光学的読取手段」の一例に相当し、二次元コードＣを光学的に読み取るように機能する。
【００３４】
無線タグ処理部２０は、アンテナ４０及び制御部８と協働して無線タグ５０との間で電磁波による通信を行ない、無線タグ５０に記憶されるデータの読取り、或いは無線タグ５０へのデータの書込みを行なうように機能する。
本実施形態では、アンテナ４０、無線タグ処理部２０、及び制御部８が「無線読取手段」の一例に相当しており、無線タグ５０と無線通信を行うように機能する。
【００３５】
無線タグ処理部２０は、公知の電波方式で伝送を行う回路として構成されており、図３（ｂ）に示すように、送信回路２１、受信回路２２、整合回路２３などを有している。
送信回路２１は、キャリア発振器、符号化部、増幅器、送信部フィルタ、変調部などによって構成されており、キャリア発振器から例えば周波数９５３ＭＨｚのキャリア（搬送波）が出力される構成をなしている。また、符号化部は、制御回路８に接続されており、当該制御回路８より出力される送信データを符号化して変調部に出力する構成をなしている。
【００３６】
変調部は、キャリア発振器からのキャリア（搬送波）、及び符号化部からの送信データが入力されるものであり、キャリア発振器より出力されるキャリア（搬送波）に対し、通信対象へのコマンド送信時に符号化部より出力される符号化された送信符号（変調信号）によってＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調された被変調信号を生成し、増幅器に出力している。また、増幅器は、入力信号（変調部によって変調された被変調信号）を所定のゲインで増幅し、その増幅信号を送信部フィルタに出力しており、送信部フィルタは、増幅器からの増幅信号をフィルタリングした送信信号を整合回路２３を介してアンテナ４０に出力している。このようにしてアンテナ４０に送信信号が出力されると、その送信信号が電磁波として当該アンテナ４０より外部に放射される。
【００３７】
一方、アンテナ４０によって受信された電波信号は、整合回路２３を介して受信回路２２に入力される。この受信回路２２は、受信部フィルタ、増幅器、復調部、二値化処理部、複号化部などによって構成されており、アンテナ４０を介して受信された信号を受信部フィルタによってフィルタリングした後、増幅器によって増幅し、その増幅信号を復調部によって復調する。そして、その復調された信号波形を二値化処理部によって二値化し、復号化部にて復号化した後、その復号化された信号を受信データとして制御回路８に出力している。
【００３８】
無線タグ５０は、ハードウェア的には公知のＲＦＩＤタグとして構成され、図４に示すように、アンテナ５１，電源回路５２，復調回路５３，制御回路５４，メモリ５５，変調回路５６などによって構成されている。
【００３９】
電源回路５２は、アンテナ５１を介して受信した通信端末２からの送信信号（キャリア信号）を整流、平滑して動作用電源を生成するものであり、その動作用電源を制御回路５４をはじめとする各構成要素に供給している。また、復調回路５３は、送信信号（キャリア信号）に重畳されているデータを復調して制御回路５４に出力している。
【００４０】
メモリ５５は、ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ等の各種半導体メモリによって構成されており、制御プログラムやＲＦＩＤタグ５０を識別するためのタグ識別情報（タグＩＤ）、ＲＦＩＤタグ５０の用途に応じてユーザが設定したデータ（商品データ、物流データ等）などが記憶されている。制御回路５４は、メモリ５５から上記情報やデータを読み出し、それを送信データとして変調回路５６に出力する構成をなしており、変調回路５６は、キャリア信号を当該送信データで負荷変調してアンテナ５１から反射波として送信するように構成されている。
【００４１】
（通信処理）
次に、図１の通信端末で行われる通信処理について説明する。
図５は、通信端末２で行われる通信処理の流れを例示するフローチャートであり、図５に示すように、当該通信処理では、まず、携帯端末の特性情報を取得する処理を行う（Ｓ１）。
【００４２】
本実施形態では、携帯端末２のメモリ１３において図６のような端末特性情報が記憶されている。
端末特性情報は、通信端末２の特性を示す情報であり、例えば、図６（ａ）のように、通信端末２で使用可能な送信周波数帯を示すデータ（第２周波数帯データ）と、通信端末２で用いるアンテナ４０のアンテナ利得を示すデータ（第２アンテナ利得データ）と、データ数Ｎと、を含んだデータ構成となっている。
【００４３】
図６（ａ）の例では、通信端末２で使用可能な周波数帯のデータ（第２周波数帯データ）として、複数の周波数帯のデータが含まれており、通信端末２で用いるアンテナ４０のアンテナ利得データ（第２アンテナ利得データ）として、通信端末２で使用可能なそれら周波数帯にそれぞれ対応する複数のアンテナ利得データが含まれている。具体的には、携帯端末２で使用可能な各周波数帯毎に、開始周波数、終了周波数、アンテナ利得が対応付けられてデータ群が構成されている。なお、データ数Ｎは、そのようなデータ群の数（即ち、使用可能な周波数帯の数）を示している。
【００４４】
図６（ｂ）では、端末特性情報の具体例を示しており、この例では、データ数Ｎが「３」であり、３つのデータ群が含まれている。データ群としては、開始周波数、終了周波数、アンテナ利得がそれぞれ、「８６５ＭＨｚ」，「８６８ＭＨｚ」，「２ｄＢｉ」のデータ群１と、開始周波数、終了周波数、アンテナ利得がそれぞれ「９０２ＭＨｚ」，「９２８ＭＨｚ」，「４ｄＢｉ」のデータ群２と、開始周波数、終了周波数、アンテナ利得がそれぞれ「９５２ＭＨｚ」，「９５５ＭＨｚ」，「６ｄＢｉ」のデータ群３とが格納されている。
なお、本実施形態では、メモリ１３が「記憶手段」の一例に相当し、通信端末２の特性を示す「端末特性情報」を記憶する機能を有する。
【００４５】
Ｓ１の処理では、このように構成される端末特性情報をメモリ１３から読み出し、当該通信処理で用いる周波数帯に対応するデータ群のデータを取得する。例えば、通信端末２が９５３ＭＨｚ帯の周波数を使用する設定がなされている場合にはデータ群３のデータを取得する。
【００４６】
その後、読取開始の指示（例えばトリガスイッチのオン）がなされたか否かを判断する（Ｓ２）。Ｓ２にて読取開始の指示がなされたと判断される場合、Ｓ２にてＹｅｓに進み、読取対象物３に付された二次元コードＣの読取処理を行う（Ｓ３）。Ｓ３では、二次元コードＣについて、画像取得処理、コード領域特定処理（ラベリング処理）、二値化処理などの公知の処理を行う。更に、二次元コードＣの画像データに対して公知のデコード処理を行い（Ｓ４）、二次元コードＣ内のデータを取得する（Ｓ４）。
【００４７】
Ｓ４にて二次元コードＣ内のデータを取得した後には、通信対象物３までの距離を測定する処理を行う（Ｓ５）。本実施形態では、受光センサ３３（撮像手段）によって撮像された二次元コードＣの画像データに基づいて通信端末２から通信対象物３までの距離を測定している。
【００４８】
図７（ａ）に示すように、二次元コードＣ内には、当該二次元コードＣのサイズを特定するためのサイズデータと、後述する無線タグ特性情報とが記憶されており、このうちのサイズデータは、当該二次元コードＣが特定距離で撮像されたときのセルサイズを示している。例えば、通信端末２との距離がＸ（ｍ）の位置にある二次元コードＣが通信端末２によって撮像された場合、得られる画像データにおいて単位セルの一辺のサイズがＹ（ｍｍ）であれば、図７（ａ）のセルサイズとしてこのＹの値を記憶しておくことができる。
【００４９】
本実施形態では、二次元コードＣ内にこのようなサイズデータが記憶されているため、撮像時の二次元コードＣのセルサイズ（上記一辺のサイズＳ）を測定することで二次元コードＣと通信端末２との距離を算出できる。即ち、二次元コードＣと通信端末２との距離ｄ（図１）と、Ｓ３で得られる画像データにおける単位セルの一辺のサイズＳとは相関があり、距離ｄが大きくなるほど、上記一辺のサイズＳは小さくなる。これら距離ｄ及びサイズＳの関係は、距離ｄが大きくなるにつれサイズＳが小さくなる関係を示す関数式（例えば、ｄ＝Ｘ・Ｙ／Ｓといった反比例の関数式）などで表すことができ、このようにすると、Ｘ，Ｙが二次元コード毎に定まる固定値として判明しているため、測定によってサイズＳが明らかになれば距離ｄを算出できる。
【００５０】
このように、本実施形態の構成では、二次元コードＣ内のサイズデータを取得することで、距離ｄと単位セルのサイズＳとの関係を関数式によって明らかにすることができ、Ｓ３で得られた二次元コードＣの画像データにおいて単位セルのサイズＳを測定しさえすれば、通信端末２と二次元コードＣとの距離ｄを算出できるようになる。
なお、本実施形態では、制御部８が「距離測定手段」の一例に相当し、通信端末２と通信対象物３との距離ｄを測定するように機能している。
【００５１】
なお、上記関数式（ｄ＝Ｘ・Ｙ／Ｓ）はあくまで一例であり、Ｓ３で得られる画像データの単位セルのサイズＳと、二次元コードＣに予め登録されているセルサイズ（距離Ｘのときに得られるべきセルサイズＹ）とに基づいて距離ｄを算出する関数式であれば、他の関数式を用いてもよい。
【００５２】
その後、Ｓ５で算出された距離ｄや通信に使用する周波数などに基づいて電波伝搬損失を算出する処理を行う（Ｓ６）。Ｓ６では、Ｓ５で得られた距離ｄと、通信に使用する周波数ｆとに基づき、以下の式によって電波伝搬損失γを算出する。なお、以下の式において、ｄはＳ５で得られた距離であり、伝搬距離を示す値として用いている。また、λは波長（ｃ／ｆ）を示し、ｃは光の速度を示している。また、ｆは送信周波数を示している。
【００５３】
【数１】
【００５４】
Ｓ６で電波伝搬損失を算出した後には、送信コマンドフレームを生成する（Ｓ７）。送信コマンドフレームは、使用者からの指示、或いは通信端末２の設定に応じたコマンド含んでおり、これから無線タグ５０の読み取りを行おうとする場合には読取コマンドを含んでいる。また、これから無線タグ５０に対する書き込みを行う場合には書込コマンドを含んでいる。
【００５５】
Ｓ７で送信コマンドフレームを生成した後、その生成されたコマンドが読取関係のコマンドか否かを判断する処理を行う（Ｓ８）。Ｓ７で読取コマンドを含んだフレームが生成されている場合にはＳ８にてＹｅｓに進み、読取用の送信出力を算出する処理を行う（Ｓ９）。
【００５６】
Ｓ９では、Ｓ７で生成された送信コマンドフレームによって特定される通信種別と、Ｓ１で得られた端末特性情報と、Ｓ４で取得された無線タグ特性情報と、Ｓ６で算出された電波伝搬損失γとに基づき、送信出力Ｐｔを以下の式で算出する。
【００５７】
【数２】
【００５８】
数２におけるＰｒ１、Ｇｒｓ１は、無線タグ特性情報によって把握される値である。
この無線タグ特性情報は、無線タグ５０の特性を示す情報であり、例えば、図７（ａ）のように、無線タグ５０で使用可能な受信周波数帯を示すデータ（第１周波数帯データ）と、無線タグ５０で用いるアンテナ５１のアンテナ利得を示すデータ（第１アンテナ利得データ）と、データ数Ｎと、を含んだデータ構成となっている。
【００５９】
図７（ａ）の例では、無線タグ５０で用いる周波数帯のデータ（第１周波数帯データ）として、無線タグ５０で使用可能な複数の周波数帯のデータが含まれており、無線タグ５０で用いるアンテナ５１のアンテナ利得データ（第１アンテナ利得データ）として、無線タグ５０で使用可能なそれら複数の周波数帯にそれぞれ対応する複数のアンテナ利得データが含まれている。具体的には、無線タグ５０で使用可能な各周波数帯毎に、開始周波数、終了周波数、アンテナ利得が対応付けられてデータ群が構成されている。なお、データ数Ｎは、そのようなデータ群の数（即ち、使用可能な周波数帯の数）を示している。
【００６０】
更に、無線タグ特性情報には、無線タグ５０の読み取り時の動作電力を示す読取時動作電力データと、無線タグ５０の書き込み時の動作電力を示す書込時動作電力データとが含まれている。
【００６１】
図７（ｂ）では、無線タグ特性情報の具体例を示しており、この例では、データ数Ｎが「３」であり、３つのデータ群が含まれている。データ群としては、開始周波数、終了周波数、アンテナ利得がそれぞれ、「８６５ＭＨｚ」，「８６８ＭＨｚ」，「−４ｄＢｉ」のデータ群１と、開始周波数、終了周波数、アンテナ利得がそれぞれ「９０２ＭＨｚ」，「９２８ＭＨｚ」，「−２ｄＢｉ」のデータ群２と、開始周波数、終了周波数、アンテナ利得がそれぞれ「９５２ＭＨｚ」，「９５５ＭＨｚ」，「０ｄＢｉ」のデータ群３とが格納されている。また、読取時動作電力データとして「−８ｄＢｍ」という値が記録され、書込時動作電力データとして「−２ｄＢｍ」という値が記録されている。
【００６２】
数２における受信入力Ｐｒ１は、読取時動作電力のことであり、本実施形態では、Ｓ３、Ｓ４で取得された無線タグ特性情報における読取時動作電力データが用いられる。例えば図７（ｂ）の例では、−８（ｄＢｍ）という値が用いられる。
【００６３】
数２における送信アンテナ利得Ｇｔｓ１は，通信端末２側のアンテナ利得のことであり、Ｓ１で取得された端末特性情報において、当該通信処理（図５）で使用する送信周波数帯に対応するアンテナ利得が用いられる。例えば、図６（ｂ）の例において、送信周波数帯が９５３ＭＨｚ（データ群３に対応する周波数帯）であれば、データ群３の６（ｄＢｉ）という値が用いられる。
【００６４】
数２における受信アンテナ利得Ｇｒｓ１は、無線タグ５０側のアンテナ利得のことであり、Ｓ４で取得された無線タグ特性情報において、当該通信処理（図５）で使用する受信周波数帯に対応するアンテナ利得が用いられる。例えば、図７（ｂ）の例において、受信周波数帯が９５３ＭＨｚ（データ群３に対応する周波数帯）であれば、データ群３の０（ｄＢｉ）という値が用いられる。
【００６５】
数２における送受信給電系損失Ｌｆ１は、送受信給電系の損失度合を示すものであり、本実施形態ではＬｆ１を０としている。また、電波伝搬損失γは、Ｓ６で算出された値が用いられる。例えば、図６（ｂ）のような端末特性において、９５３ＭＨｚ帯（送信周波数９５３ＭＨｚ）が用いられ、Ｓ５で測定された距離ｄが１（ｍ）である場合、γ＝２０ｌｏｇ（（４π×１）／（３×１０８／９５３×１０６））となる。
【００６６】
Ｓ９にて送信出力Ｐｔを算出した後には、その送信出力Ｐｔを設定値としてメモリ１３に記憶し（Ｓ１１）、その設定された送信出力Ｐｔで無線タグ５０と通信処理を行う（Ｓ１２）。
【００６７】
一方、Ｓ７で書込コマンドを含んだ送信コマンドフレームが生成されている場合には、Ｓ８にてＮｏに進み、書込用の送信出力を算出する処理を行う（Ｓ１０）。
【００６８】
Ｓ１０では、Ｓ７で生成された送信コマンドフレームによって特定される通信種別と、Ｓ１で得られた端末特性情報と、Ｓ４で取得された無線タグ特性情報と、Ｓ６で算出された電波伝搬損失γとに基づいて送信出力Ｐｔを以下の式で算出する。
【００６９】
【数３】
【００７０】
数３におけるＰｒ２、Ｇｒｓ２は、無線タグ特性情報によって把握される値である。
受信入力Ｐｒ２は、書込時動作電力のことであり、本実施形態では、Ｓ３、Ｓ４で取得された無線タグ特性情報における書込時動作電力データが用いられる。例えば図７（ｂ）の例では、−２（ｄＢｍ）という値が用いられる。
【００７１】
数３における送信アンテナ利得Ｇｔｓ２は，通信端末２側のアンテナ利得のことであり、数２のＧｔｓ１と同一の値が用いられる。例えば、図６（ｂ）の例において、送信周波数帯が９５３ＭＨｚ（データ群３に対応する周波数帯）であれば、データ群３の６（ｄＢｉ）という値が用いられる。
【００７２】
数３における受信アンテナ利得Ｇｒｓ２は、無線タグ５０側のアンテナ利得のことであり、数２のＧｒｓ１と同一の値が用いられる。例えば、図７（ｂ）の例において、受信周波数帯が９５３ＭＨｚ（データ群３に対応する周波数帯）であれば、データ群３の０（ｄＢｉ）という値が用いられる。
【００７３】
数３における送受信給電系損失Ｌｆ２は、送受信給電系の損失度合を示すものであり、ここでは、数２と同様にＬｆ２を０としている。また、数３における電波伝搬損失γは、数２と同様の値（即ち、Ｓ６で算出した値）が用いられる。
【００７４】
Ｓ１０にて送信出力Ｐｔを算出した場合も、その送信出力Ｐｔを設定値としてメモリ１３に記憶し（Ｓ１１）、その設定された送信出力Ｐｔで無線タグ５０と通信処理を行う（Ｓ１２）。
【００７５】
本実施形態では、上記Ｓ９、Ｓ１０の処理を実行する制御部８が「出力決定手段」の一例に相当しており、無線タグ５０と無線通信を行う際の送信出力Ｐｔを決定するように機能している。また、当該制御部８は、無線タグ５０に送信するコマンドに基づいてＳ８の判断処理を行い、その判断結果に応じてＳ９又はＳ１０の処理を行うことにより、無線タグ特性情報における読取時動作電力データ及び書込時動作電力データのうちのコマンドに対応する動作電力データを選択し、その選択された動作電力データに基づいて送信出力を決定している。
【００７６】
（本実施形態の主な効果）
本実施形態の通信システム１では、通信端末２が通信対象物３と無線通信を行う際の通信処理（図５）において、二次元コードＣ（情報コード）に記録される無線タグ特性情報を読み取ると共に（Ｓ３、Ｓ４）、通信端末２と通信対象物３との距離ｄを測定し（Ｓ５）、それら無線タグ特性情報及び距離ｄと、無線タグ５０と無線通信を行う際の通信種別（即ち、Ｓ７の送信コマンドフレームによって特定される通信種別）と、に基づいて送信出力Ｐｔを決定している。
このようにすると、通信端末２において、無線タグ５０と無線通信を行う際の送信出力を、無線タグ５０との距離を考慮して設定できると共に、無線タグ５０の特性や通信種別をも考慮してより適切なレベルに設定することができる。従って、出力不足や過剰な電力消費を効果的に抑制ないし防止でき、無線タグとの無線通信を良好に行うことができる。
【００７７】
また、無線タグ５０と通信端末２との距離ｄ、無線タグ５０の無線タグ特性情報、及び通信種別のみならず、通信端末２の端末特性をも考慮して送信出力Ｐｔを決定しているため、送信出力をより一層適切なレベルに設定できる。
【００７８】
また、本実施形態に係る構成では、無線タグ特性情報として、無線タグ５０で使用可能な周波数帯を示す第１周波数帯データと、無線タグ５０で用いるアンテナ５１のアンテナ利得を示す第１アンテナ利得データとが含まれている。また、端末特性情報として、少なくとも通信端末２で使用可能な周波数帯を示す第２周波数帯データと、通信端末２で用いるアンテナ４０のアンテナ利得を示す第２アンテナ利得データとが含まれている。
このようにすると、無線タグ５０と無線通信を行う際の送信出力を、無線タグ５０及び通信端末２のそれぞれアンテナ利得、及びそれぞれの周波数帯を考慮した適切な出力強度とすることができる。
【００７９】
更に、無線タグ特性情報は、第１周波数帯データとして、無線タグ５０で使用可能な複数の周波数帯のデータを有すると共に、第１アンテナ利得データとして、無線タグ５０で使用可能なそれら複数の周波数帯にそれぞれ対応する複数のアンテナ利得データを含んでいる。また、端末特性情報は、第２周波数帯データとして、通信端末２で使用可能な複数の周波数帯のデータを有すると共に、第２アンテナ利得データとして、通信端末２で使用可能なそれら周波数帯にそれぞれ対応する複数のアンテナ利得データを含んでいる。
そして、通信端末２では、無線通信に際して当該通信端末２で使用される送信周波数帯に対応する当該通信端末２のアンテナ利得データと、無線通信に際して無線タグ５０で使用される受信周波数帯に対応する無線タグ５０のアンテナ利得データと、に基づいて送信出力を決定している。
このようにすると、無線タグ５０及び通信端末２において複数の周波数帯が使用可能となり、且つ通信時には、当該通信に用いる周波数帯及び当該通信に用いる周波数帯に対応する各アンテナ利得を適切に考慮して送信出力を決定できるようになる。
【００８０】
また、本実施形態に係る構成では、無線タグ特性情報として、無線タグ５０の読み取り時の動作電力を示す読取時動作電力データと、無線タグ５０の書き込み時の動作電力を示す書込時動作電力データとが含まれている。そして、無線タグ５０に送信するコマンドに基づいて、読取時動作電力データ及び書込時動作電力データのうちのコマンドに対応する動作電力データを選択し、その選択された動作電力データに基づいて送信出力Ｐｔを決定している。
このようにすると、読み取り時及び書き込み時のいずれの場合においても、送信出力を、それぞれの動作電力に適した出力強度とすることができる。
【００８１】
また、本実施形態では、無線通信に際して通信端末２で使用される送信周波数と、距離測定手段によって測定された距離ｄと、に応じて得られる電波伝搬損失γに基づいて送信出力Ｐｔを決定している。このようにすると、無線タグ５０と無線通信を行う際の送信出力を、電波伝搬損失γを適切に考慮した出力強度とすることができる。
【００８２】
また、本実施形態では、受光センサ３３（撮像手段）によって撮像された二次元コードＣ（情報コード）の画像データに基づいて距離ｄを測定している。このようにすると、別途特別な距離センサなどを設けることなく光学的情報読取機能に必須となる部品（撮像手段）を利用して距離ｄを測定することができ、部品点数削減、装置構成の小型化などを図りやすくなる。
【００８３】
また、本実施形態では、二次元コードＣ内に、当該二次元コードＣが特定距離で撮像されたときのセルサイズを特定可能な「サイズデータ」が記録されている。そして、二次元コードＣに記録される「サイズデータ」と、二次元コードＣを撮像したときの当該二次元コードＣの一部の撮像サイズ（単位セルの一辺のサイズＳ）とに基づいて距離ｄを測定している。このようにすると、二次元コードＣの画像データを利用して通信対象物３までの距離ｄをより正確に測定できる。
【００８４】
［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００８５】
上記実施形態では、二次元コードＣとしてＱＲコードを例示したが、データマトリックスコードやマキシコードなどの他の二次元コードであってもよい。
【００８６】
上記実施形態では、二次元コードＣのコードサイズを特定可能なサイズデータとして、当該二次元コードＣが特定距離Ｘ（ｍ）で撮像されたときの画像データのセルサイズ（単位セルの一辺のサイズがＹ（ｍｍ））を例示したが、サイズデータは、二次元コードＣが特定距離で撮像されたときの当該特定距離と、当該特定距離での撮像画像における二次元コードＣの一部又は全部のサイズとの関係を特定しうるものであればこれに限られない。
例えば、当該二次元コードＣが特定距離Ｘ（ｍ）で撮像されたときの画像データにおける二次元コードＣ全体の一辺のサイズが記録されていてもよい。この場合、当該サイズデータと、図５の通信処理において二次元コードＣを撮像したときの当該二次元コードＣ全体の撮像サイズ（即ち、撮像画像における二次元コードＣの一辺のサイズ）とに基づいて距離ｄを測定することができる。
【００８７】
上記実施形態では、二次元コードＣの撮像画像に基づいて距離ｄを測定する例を示したが、通信端末２に公知の距離センサを設け、当該距離センサによって通信対象物３までの距離を測定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】図１は、第１実施形態に係る通信システムを概略的に例示する説明図である。
【図２】図２は、図１の通信システムで用いる通信端末を例示するブロック図である。
【図３】図３（ａ）は、図２の通信端末における情報コード読取部を例示するブロック図であり、図３（ｂ）は、図２の通信端末における無線タグ処理部を例示するブロック図である。
【図４】図４は、無線タグの電気的構成を例示するブロック図である。
【図５】図５は、図２の通信端末で行われる通信処理を例示するフローチャートである。
【図６】図６（ａ）は端末特性情報のフォーマットを例示する説明図であり、図６（ｂ）は、端末特性情報の具体例を示す説明図である。
【図７】図７（ａ）は無線タグ特性情報のフォーマットを例示する説明図であり、図７（ｂ）は、無線タグ特性情報の具体例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８９】
１…通信システム
２…通信端末
３…通信対象物
８…制御部（距離測定手段、出力決定手段）
１３…メモリ（記憶手段）
２０…無線タグ処理部（無線通信手段）
３０…情報コード読取部（光学的読取手段）
３３…受光センサ（撮像手段）
４０…アンテナ（無線通信手段）
５０…無線タグ
Ｃ…二次元コード（情報コード）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線タグと情報コードとを備えた通信対象物と、
前記情報コードを光学的に読み取る光学的読取手段と、前記無線タグと無線通信を行う無線通信手段と、を備えた通信端末と、
を有する通信システムであって、
前記通信対象物の前記情報コードには、前記無線タグの特性を示す無線タグ特性情報が記録されており、
前記通信端末は、
当該通信端末と前記通信対象物との距離を測定する距離測定手段と、
前記無線通信手段によって前記無線タグと前記無線通信を行う際の送信出力を決定する出力決定手段と、
を備え、
前記通信対象物と前記無線通信を行う際に、前記光学的読取手段によって前記情報コードに記録される前記無線タグ特性情報を読み取る構成をなしており、
前記出力決定手段は、前記距離測定手段によって測定された前記距離と、前記光学的情報読取手段によって読み取られた前記無線タグ特性情報と、前記無線通信手段が前記無線タグと前記無線通信を行う際の通信種別と、に基づいて前記送信出力を決定することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記通信端末は、当該通信端末の特性を示す端末特性情報を記憶する記憶手段を有し、
前記出力決定手段は、前記距離、前記無線タグ特性情報、前記通信種別、及び前記端末特性情報に基づいて前記送信出力を決定することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記無線タグ特性情報は、少なくとも、前記無線タグで使用可能な周波数帯を示す第１周波数帯データと、前記無線タグで用いるアンテナのアンテナ利得を示す第１アンテナ利得データとを含み、
前記端末特性情報は、少なくとも前記通信端末で使用可能な周波数帯を示す第２周波数帯データと、前記通信端末で用いるアンテナのアンテナ利得を示す第２アンテナ利得データと、を含むことを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記無線タグ特性情報は、前記第１周波数帯データとして、前記無線タグで使用可能な複数の周波数帯のデータを有すると共に、前記第１アンテナ利得データとして、前記無線タグで使用可能なそれら複数の周波数帯にそれぞれ対応する複数のアンテナ利得データを含み、
前記端末特性情報は、前記第２周波数帯データとして、前記通信端末で使用可能な複数の周波数帯のデータを有すると共に、前記第２アンテナ利得データとして、前記通信端末で使用可能なそれら周波数帯にそれぞれ対応する複数のアンテナ利得データを含み、
前記出力決定手段は、前記無線通信に際して前記通信端末で使用される送信周波数帯に対応する当該通信端末の前記アンテナ利得データと、前記無線通信に際して前記無線タグで使用される受信周波数帯に対応する前記無線タグの前記アンテナ利得データと、に基づいて前記送信出力を決定することを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記無線タグ特性情報は、前記無線タグの読み取り時の動作電力を示す読取時動作電力データと、前記無線タグの書き込み時の動作電力を示す書込時動作電力データとを含み、
前記出力決定手段は、前記無線通信手段によって前記無線タグに送信するコマンドに基づいて、前記読取時動作電力データ及び前記書込時動作電力データのうちの前記コマンドに対応する動作電力データを選択し、その選択された動作電力データに基づいて前記送信出力を決定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記出力決定手段は、前記無線通信に際して前記通信端末で使用される送信周波数と、前記距離測定手段によって測定された前記距離と、に応じて得られる電波伝搬損失に基づいて前記送信出力を決定することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項７】
前記光学的読取手段は、前記情報コードを撮像する撮像手段を有し、
前記距離測定手段は、前記撮像手段によって撮像された前記情報コードの画像データに基づいて前記距離を測定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項８】
前記情報コードは二次元コードであり、
前記二次元コードには、当該二次元コードが特定距離で撮像されたときのセルサイズ又はコードサイズを特定可能なサイズデータが記録されており、
前記距離測定手段は、前記二次元コードに記録される前記サイズデータと、前記二次元コードを撮像したときの当該二次元コードの一部又は全部の撮像サイズとに基づいて前記距離を測定することを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
【請求項１】
無線タグと情報コードとを備えた通信対象物と、
前記情報コードを光学的に読み取る光学的読取手段と、前記無線タグと無線通信を行う無線通信手段と、を備えた通信端末と、
を有する通信システムであって、
前記通信対象物の前記情報コードには、前記無線タグの特性を示す無線タグ特性情報が記録されており、
前記通信端末は、
当該通信端末と前記通信対象物との距離を測定する距離測定手段と、
前記無線通信手段によって前記無線タグと前記無線通信を行う際の送信出力を決定する出力決定手段と、
を備え、
前記通信対象物と前記無線通信を行う際に、前記光学的読取手段によって前記情報コードに記録される前記無線タグ特性情報を読み取る構成をなしており、
前記出力決定手段は、前記距離測定手段によって測定された前記距離と、前記光学的情報読取手段によって読み取られた前記無線タグ特性情報と、前記無線通信手段が前記無線タグと前記無線通信を行う際の通信種別と、に基づいて前記送信出力を決定することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記通信端末は、当該通信端末の特性を示す端末特性情報を記憶する記憶手段を有し、
前記出力決定手段は、前記距離、前記無線タグ特性情報、前記通信種別、及び前記端末特性情報に基づいて前記送信出力を決定することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記無線タグ特性情報は、少なくとも、前記無線タグで使用可能な周波数帯を示す第１周波数帯データと、前記無線タグで用いるアンテナのアンテナ利得を示す第１アンテナ利得データとを含み、
前記端末特性情報は、少なくとも前記通信端末で使用可能な周波数帯を示す第２周波数帯データと、前記通信端末で用いるアンテナのアンテナ利得を示す第２アンテナ利得データと、を含むことを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記無線タグ特性情報は、前記第１周波数帯データとして、前記無線タグで使用可能な複数の周波数帯のデータを有すると共に、前記第１アンテナ利得データとして、前記無線タグで使用可能なそれら複数の周波数帯にそれぞれ対応する複数のアンテナ利得データを含み、
前記端末特性情報は、前記第２周波数帯データとして、前記通信端末で使用可能な複数の周波数帯のデータを有すると共に、前記第２アンテナ利得データとして、前記通信端末で使用可能なそれら周波数帯にそれぞれ対応する複数のアンテナ利得データを含み、
前記出力決定手段は、前記無線通信に際して前記通信端末で使用される送信周波数帯に対応する当該通信端末の前記アンテナ利得データと、前記無線通信に際して前記無線タグで使用される受信周波数帯に対応する前記無線タグの前記アンテナ利得データと、に基づいて前記送信出力を決定することを特徴とする請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記無線タグ特性情報は、前記無線タグの読み取り時の動作電力を示す読取時動作電力データと、前記無線タグの書き込み時の動作電力を示す書込時動作電力データとを含み、
前記出力決定手段は、前記無線通信手段によって前記無線タグに送信するコマンドに基づいて、前記読取時動作電力データ及び前記書込時動作電力データのうちの前記コマンドに対応する動作電力データを選択し、その選択された動作電力データに基づいて前記送信出力を決定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記出力決定手段は、前記無線通信に際して前記通信端末で使用される送信周波数と、前記距離測定手段によって測定された前記距離と、に応じて得られる電波伝搬損失に基づいて前記送信出力を決定することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項７】
前記光学的読取手段は、前記情報コードを撮像する撮像手段を有し、
前記距離測定手段は、前記撮像手段によって撮像された前記情報コードの画像データに基づいて前記距離を測定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の通信システム。
【請求項８】
前記情報コードは二次元コードであり、
前記二次元コードには、当該二次元コードが特定距離で撮像されたときのセルサイズ又はコードサイズを特定可能なサイズデータが記録されており、
前記距離測定手段は、前記二次元コードに記録される前記サイズデータと、前記二次元コードを撮像したときの当該二次元コードの一部又は全部の撮像サイズとに基づいて前記距離を測定することを特徴とする請求項７に記載の通信システム。
【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２０１０−１４６４６８（Ｐ２０１０−１４６４６８Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２５５９０（Ｐ２００８−３２５５９０）
【出願日】平成２０年１２月２２日（２００８．１２．２２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＱＲコード
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２２日（２００８．１２．２２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＱＲコード
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
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