非接触ＩＣ媒体通信装置とその方法、およびそのプログラム
【課題】所望の領域にある非接触ＩＣ媒体を簡潔な構成で検知することができる非接触ＩＣ媒体通信装置とその方法、およびそのプログラムを提供する。
【解決手段】複数の異なる読取り領域毎に，該読取り領域内に存在する非接触ＩＣ媒体の識別情報と該非接触ＩＣ媒体から受信する受信信号の信号レベルとを対応付けて取得し、前記識別情報毎に前記読取り領域の異なる複数の受信信号の信号レベルを差分演算または除算して合成信号レベルを取得し、予め設定された閾値範囲内に前記合成信号レベルが入っている前記識別情報を抽出する。
【解決手段】複数の異なる読取り領域毎に，該読取り領域内に存在する非接触ＩＣ媒体の識別情報と該非接触ＩＣ媒体から受信する受信信号の信号レベルとを対応付けて取得し、前記識別情報毎に前記読取り領域の異なる複数の受信信号の信号レベルを差分演算または除算して合成信号レベルを取得し、予め設定された閾値範囲内に前記合成信号レベルが入っている前記識別情報を抽出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば所望の領域に存在する非接触ＩＣ媒体を検知するような非接触ＩＣ媒体通信装置とその方法、およびそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、情報を記憶しておき非接触で情報の通信を行うことができる非接触ＩＣ媒体が利用されている。このような非接触ＩＣ媒体には、通信可能な距離が長いＵＨＦ帯を用いたものも利用されている。このＵＨＦ帯を用いた非接触ＩＣ媒体と通信するためのアンテナは、１素子パッチアンテナが用いられている場合が多い。１素子パッチアンテナは、半値幅（ビーム幅）が７０程度と広く、広い領域で非接触ＩＣ媒体から情報を読取れるという利点がある。
【０００３】
しかし、特定の領域内の非接触ＩＣ媒体のみ読み取りたい場合がある。具体的には、例えば物品を搬送して複数の作業工程を通過させる場合、スポット的に１つの作業工程にある物品の非接触ＩＣ媒体だけを読み取りたい場合がある。
【０００４】
このような場合、半値幅の狭いアンテナを用いることが考えられる。しかし、このようなアンテナは、多素子アレイアンテナやパラボナアンテナといったように、非常に大型化するという問題がある。
【０００５】
一方、非接触ＩＣ媒体からの電波の到来方向を推定し、非接触ＩＣ媒体の位置を算出するタグ通信装置が提案されている（特許文献１参照）。このタグ通信装置は、複数のアンテナ素子の出力に対してそれぞれ異なる重み付けを与え、これに基づいて特定の方向の電波強度を検出するものである。
【０００６】
しかし、このタグ通信装置は、１つの非接触ＩＣ媒体の存在する方向を求めるために複雑な計算を要するものであった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１０３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、上述した問題に鑑み、所望の領域にある非接触ＩＣ媒体を簡潔な構成で検知することができる非接触ＩＣ媒体通信装置とその方法、およびそのプログラム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】
この発明は、複数の異なる読取り領域毎に，該読取り領域内に存在する非接触ＩＣ媒体の識別情報と該非接触ＩＣ媒体から受信する受信信号の信号レベルとを対応付けて取得する受信手段と、前記識別情報毎に前記読取り領域の異なる複数の受信信号の信号レベルを差分演算または除算して合成信号レベルを取得する演算手段と、予め設定された閾値範囲内に前記合成信号レベルが入っている前記識別情報を抽出する抽出手段と、を備えた非接触ＩＣ媒体通信装置、その方法、およびそのプログラムであることを特徴とする。
【００１０】
前記異なる読取り領域は、読取り可能な領域を異ならせることを挿し、指向性を有するアンテナの読取り方向が異なることも含まれる。
前記非接触ＩＣ媒体は、ＲＦ−ＩＤタグなど、情報を記憶でき非接触で通信できる媒体をいう。この非接触ＩＣ媒体は、電源を備えず外部からの誘導起電力を得て応答信号を発信するパッシブタイプと、電源を備えて外部からの問合せを受けて応答信号を発信するセミパッシブタイプと、電源を備えて定期的に信号を発信するアクティブタイプとが含まれる。
【００１１】
前記識別情報は、ＲＦ−ＩＤタグのＩＤなど、非接触ＩＣ媒体を識別可能な情報とすることができる。
前記非接触ＩＣ媒体から受信する信号は、該非接触ＩＣ媒体が前記識別情報を応答送信した信号、あるいは非接触ＩＣ媒体が送信したその他の信号とすることができる。
【００１２】
前記受信手段は、指向パターンを変更できる１または複数のアレーアンテナで構成する、あるいは指向パターンの変更できない複数のアンテナで構成することができる。
前記演算手段および抽出手段は、ＣＰＵやＭＰＵ等の演算処理を実行する手段で構成することができる。
【００１３】
非接触ＩＣ媒体通信装置は、非接触ＩＣ媒体と情報を送受信するリーダライタ装置、または非接触ＩＣ媒体から情報を読取るリーダ装置とすることができる。また、非接触ＩＣ媒体通信装置は、非接触ＩＣ媒体を検知する検知装置として利用されるものも含まれる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明により、所望の領域にある非接触ＩＣ媒体を簡潔な構成で検知することができる非接触ＩＣ媒体通信装置とその方法、およびそのプログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、工場内の各作業工程とＲＦＩＤ検知装置１を説明する説明図である。
工場内には、各作業工程Ａ，Ｂ，…に渡ってベルトコンベア２１が設置されている。ベルトコンベア２１は、図示省略する駆動手段によって駆動され、各作業工程へ物品２７（２７ａ〜２７ｃ）を搬送する。
作業工程Ａでは、作業員Ｍａが物品２７ａに対して作業を行い、作業工程Ｂでは、作業員Ｍｂが物品２７ｂに対して作業を行う。
【００１７】
各物品２７には、ＲＦＩＤタグ２５（２５ａ〜２５ｃ）が貼り付けられている。このＲＦＩＤタグ２５は、アンテナとＩＣを備えている、ＲＦＩＤタグ２５のＩＣ内の記憶部には、識別情報であるＩＤや、物品の情報である物品名や仕様など、適宜の情報が記憶されている。
【００１８】
作業工程Ｂには、検知エリアＲに存在するＲＦＩＤタグ２５を読取りできるＲＦＩＤ検知装置１が設置されている。ＲＦＩＤ検知装置１は、アンテナ１０と、制御部１３と、記憶部１５とで構成されている。
アンテナ１０は、指向方向を３５°〜−３５°まで調節可能な３素子アレーアンテナにより構成されている。
【００１９】
制御部１３は、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭで構成され、ＲＦＩＤタグ通信プログラムなどのプログラムに従った制御動作や演算動作を実行する。
記憶部１５は、不揮発性メモリあるいはハードディスク等の記憶装置で構成されており、プログラムや情報（データ）を記憶する。
【００２０】
次に、ＲＦＩＤ検知装置１を用いて所望の領域のＲＦＩＤタグ２５のみ読取る方法の理論について説明する。この実施例では、ＲＦＩＤ検知装置１を擬似的にペンシルビームアンテナとして使用し、アンテナ１０の正面から±１５°という狭い領域のみ読取る例について説明する。
【００２１】
図２は、アンテナ１０の指向パターンを示すグラフ図である。このグラフにおいて、縦軸はアンテナ１０の指向性利得（Ｇａｉｎ）を示し、単位はデシベル（ｄＢｉ）である。横軸は、角度を示し、単位は度（ｄｅｇ）である。
【００２２】
図中の左方向指向時の指向性利得Ｄ＿Ｌ（θ）は、アンテナ１０の指向方向（角度θ）を−３５°としたときに、アンテナ１０の正面を０°とする各方向での指向性利得をグラフ表記したものである。
【００２３】
図中の中央方向指向時の指向性利得Ｄ＿Ｃ（θ）は、アンテナ１０の指向方向（角度θ）を０°としたときに、アンテナ１０の正面を０°とする各方向での指向性利得をグラフ表記したものである。
【００２４】
図中の右方向指向時の指向性利得Ｄ＿Ｒ（θ）は、アンテナ１０の指向方向（角度θ）を３５°としたときに、アンテナ１０の正面を０°とする各方向での指向性利得をグラフ表記したものである。
【００２５】
ここで、受信レベルＲｘ＿Ｌは、下記の式（数３）で表すことができる。なお、対数表記と真数表記の関係式は、次式（数１，数２）の通りである。
（数１）
Rx = 10 × log10(Rx’)
（数２）
Rx’ ＝ 10(Rx／10)
※Rx(dBm)：対数表記， Rx’(mW)：真数表記
【００２６】
（数３）
［Ａ］対数表記
Rx_L ＝ Pt ＋ Dt(θ) − Loss ＋ D_L(θ)
※Pt：タグの送信電力， Loss：自由空間損出
Dt（θ）：タグの指向性利得， D_L(θ)：左方向指向時の指向性利得
［Ｂ］真数表記
Rx_L’ ＝ Pt’ × Dt’(θ) ×（λ／４πＤ）2 × D_L’(θ)
※Pt’：タグの送信電力， Ｄ：交信距離，
Dt’(θ)：タグの指向性利得， D_L’(θ)：左方向指向時の指向性利得
【００２７】
また、受信レベルＲｘ＿Ｒは、次式で表すことができる。
【００２８】
（数４）
［Ａ］対数表記
Rx_R ＝ Pt ＋ Dt(θ) − Loss ＋ D_R(θ)
※Pt：タグの送信電力， Loss：自由空間損出
Dt（θ）：タグの指向性利得， D_R(θ)：右方向指向時の指向性利得
［Ｂ］真数表記
Rx_R’ ＝ Pt’ × Dt’(θ) ×（λ／４πＤ）2 × D_R’(θ)
※Pt’：タグの送信電力， Ｄ：交信距離，
Dt’(θ)：タグの指向性利得， D_R’(θ)：右方向指向時の指向性利得
【００２９】
上記２つの数式について受信レベル比演算（対数表記の場合は減算（差分）、真数表記の場合は除算）を行い受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦを算出すると、次の式が求められる。
【００３０】
（数５）
［Ａ］対数表記
Rx_DIF ＝ Rx_R − Rx_L
＝｛Pt ＋ Dt(θ) − Loss ＋ D_R(θ)｝
−｛Pt ＋ Dt(θ) − Loss ＋ D_L(θ)｝
＝ D_R(θ) − D_L(θ)
［Ｂ］真数表記
Rx_DIF’ ＝ Rx_R’ ／ Rx_L’
＝（Pt’ × Dt’(θ) ×（λ／４πＤ）2 × D_R’(θ)）
／（Pt’ × Dt’(θ) ×（λ／４πＤ）2 × D_L’(θ)）
＝ D_R’(θ) ／ D_L’(θ)
【００３１】
上記数式５に示すように、異なる指向方向の受信レベルの式を減算または除算すると、距離、タグの性能（反射電力、タグの指向性利得）に無関係なθのみの関数となる。
【００３２】
この関数をグラフ表示すると、図３に示すグラフ図になる。このグラフにおいて、縦軸は受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ（Ｇａｉｎ）を示し、単位はデシベル（ｄＢ）である。横軸は、角度を示し、単位は度（ｄｅｇ）である。
【００３３】
このグラフに示すように、受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦは、アンテナ１０の正面付近となる０°付近で一次関数とみなせるグラフになる。なお、±１０°付近より外側の角度は、サイドローブの影響によって一次関数にならない。
【００３４】
従って、閾値Ａ１，Ａ２を用いて、受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦが次式に示す条件に合致するＲＦＩＤタグ２５のみを抽出すれば、正面方向にあるＲＦＩＤタグ２５のみを選別することができる。すなわち、その他のＲＦＩＤタグ２５については、読み取っても対象から排除できる。
【００３５】
（数６）
−Ａ１ ＜ Rx_DIF ＜ Ａ２
※Ａ１：下限閾値， Ａ２：上限閾値
【００３６】
次に、図４に示すフローチャートと共に、上記理論を用いて目的の領域内のＲＦＩＤタグ２５のみを選別して通信する際のＲＦＩＤ検知装置１の制御部１３がＲＦＩＤタグ通信プログラムに従って実行する動作について説明する。
【００３７】
制御部１３は、アンテナ１０に対して、指向方向を３５°に設定して信号送信するように要求する（ステップＳ１）。このとき送信する信号は、ＲＦＩＤタグ２５に対して識別情報であるＩＤを応答送信させる信号とする。
【００３８】
制御部１３は、ＲＦＩＤタグ２５からの応答信号をアンテナ１０により受信し、受信したＩＤと受信レベルＲｘ＿Ｒを記憶部１５に記憶する（ステップＳ２）。このとき、図５の記憶部１５に記憶する受信情報の説明図に示すように、ＩＤと右指向時受信レベルが記憶される。
【００３９】
制御部１３は、アンテナ１０に対して、指向方向を−３５°に設定して信号送信するように要求する（ステップＳ３）。このとき送信する信号は、ステップＳ１と同様に、ＲＦＩＤタグ２５に対して識別情報であるＩＤを応答送信させる信号とする。
【００４０】
制御部１３は、ＲＦＩＤタグ２５からの応答信号をアンテナ１０により受信し、受信したＩＤと受信レベルＲｘ＿Ｌを記憶部１５に記憶する（ステップＳ４）。このとき、図５に示すように、対応するＩＤの情報として、左指向時受信レベルが追加記憶される。
【００４１】
制御部１３は、ＩＤ毎に受信レベルＲｘ＿Ｌと受信レベルＲｘ＿Ｒの差分演算（対数表記の場合は差分，真数表記の場合は除算）を実行し、受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦを求め、図５に示すように、対応するＩＤの情報として受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦを記憶する（ステップＳ５）。
【００４２】
制御部１３は、予め定められた閾値Ａ１，Ａ２の範囲内（−Ａ１からＡ２の範囲内）に受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦが入っているＩＤを抽出し、抽出したＩＤのみを有効なＩＤと判定し（ステップＳ６）、処理を終了する。
【００４３】
以上の構成および動作により、ＲＦＩＤ検知装置１は、アンテナ１０の本来の読取り可能領域よりも狭い目的領域内のＲＦＩＤタグ２５を選別して読取ることができる。
【００４４】
詳述すると、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、アンテナ１０の読取り可能領域は、本来ぼやけた領域となっている。
すなわち、図６（Ａ）に示す指向方向０°の場合、強く受信できる強領域Ｒ１と、ある程度受信できる通常領域Ｒ２の境界、および通常領域Ｒ２の周囲は、明確な境界がなく、なだらかに連続している。このため、周囲環境によって読取れたり読取れなかったりする場合が発生する。また、サイドローブ領域Ｒ３の存在もあるため、１つの受信結果によって明確な読取可能領域を定めることが困難である。
【００４５】
同様に、指向方向を右へ３５°傾けた図６（Ｂ）の場合、指向方向を左へ−３５°傾けた図６（Ｃ）の場合も、境界がなくぼやけている点は同一である。
【００４６】
これに対し、指向方向を右へ３５°傾けた図６（Ｂ）と指向方向を左へ−３５°傾けた図６（Ｃ）とを上述した方法によって合成し、閾値範囲内を抽出した図６（Ｄ）は、読取り可能領域（読取り対象領域）が所望の領域（図示の例では±１５°の角度範囲）内に定められ、しかも読取り可能な領域と不可能な領域の境界が非常に明確である。したがって、ＲＦＩＤ検知装置１は、アンテナ１０を高精度のペンシルビームアンテナの如く用いることができ、所望の領域のＲＦＩＤタグ２５のみ読取ることが可能となる。
【００４７】
また、ＲＦＩＤ検知装置１は、閾値Ａ１，Ａ２を変えるだけで、所望の領域を簡単に調節することができる。
また、対数表記の場合は差分演算、真数表記の場合は除算を用いることにより、距離やタグの性能（反射電力、タグの指向性利得）による誤差をキャンセルでき、高精度な検知が可能となる。
【００４８】
また、目的方向を中央とし、右方向と左方向といった左右両側の指向方向で読取りを行っているため、その間の目的方向に存在するＲＦＩＤタグ２５を確実に読取ることができる。
【実施例２】
【００４９】
次に、実施例２のＲＦＩＤ検知装置１について説明する。この場合、ＲＦＩＤ検知装置１のハードウェアは実施例１と同一であり、プログラムによるソフトウェア処理のみが実施例１と異なる。従って、異なる処理のみを説明し、その他の詳細な説明は実施例１と同一であるので省略する。
【００５０】
実施例１で説明した受信レベルＲｘ＿Ｃは、次式で表すことができる。
【００５１】
（数７）
［Ａ］対数表記
Rx_C ＝ Pt ＋ Dt(θ) − Loss ＋ D_C(θ)
※Pt：タグの送信電力， Loss：自由空間損出，
Dt(θ)：タグの指向性利得， D_C(θ)：中央方向指向時の指向性利得
［Ｂ］真数表記
Rx_C’ ＝ Pt’ × Dt’(θ) ×（λ／４πＤ）2 × D_C’(θ)
※Pt’：タグの送信電力， Ｄ：交信距離，
Dt’(θ)：タグの指向性利得， D_C’(θ)：中央方向指向時の指向性利得
【００５２】
そして、実施例１で説明した受信レベルＲｘ＿Ｌと受信レベルＲｘ＿Ｃの差分（対数表記の場合は差分，真数表記の場合は除算）による左方向受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｌを求めると、次式のようになる。
【００５３】
（数８）
［Ａ］対数表記
Rx_DIF_L ＝ Rx_C − Rx_L
＝ D_C(θ) − D_L(θ)
［Ｂ］真数表記
Rx_DIF_L’ ＝ Rx_C’ ／ Rx_L’
＝ D_C’(θ) ／ D_L’(θ)
【００５４】
また、実施例１で説明した受信レベルＲｘ＿Ｒと受信レベルＲｘ＿Ｃの差分（対数表記の場合は差分，真数表記の場合は除算）による右方向受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｒを求めると、次式のようになる。
【００５５】
（数９）
［Ａ］対数表記
Rx_DIF_R ＝ Rx_C − Rx_R
＝ D_C(θ) − D_R(θ)
［Ｂ］真数表記
Rx_DIF_R’ ＝ Rx_C’ ／ Rx_R’
＝ D_C’(θ) ／ D_R’(θ)
【００５６】
この左方向受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｌと右方向受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｒをグラフに示すと、図７に示すグラフになる。従って、次式の条件を満たすＲＦＩＤタグ２５を選別すれば、角度の範囲（領域）が制限され、所望の領域のＲＦＩＤタグ２５を抽出することができる。なお、図示の例では、閾値Ａ１とＡ２を同一の値に設定している。
【００５７】
（数１０）
Rx_DIF_L ＞ Ａ１ ＡＮＤ Rx_DIF_R ＞ Ａ２
※Ａ１，Ａ２：閾値
【００５８】
なお、この実施例で説明する計算式により最終的に必要となるのは指向性利得の差（または除）であり比率で得られる。このため、この実施例では単位にｍＷとｄＢｍを用いて説明しているが、これに限らず単位にｄＢＷを用いても同一結果を得ることができる。また同様に、この実施例で説明するように単位にｄＢｉを用いてアイソトロピックアンテナからの倍率比を求めても、この実施例と異なる単位であるｄＢｄを用いてダイポールアンテナに対する倍率比を求めても、同一結果を得ることができる。
【００５９】
次に、図８に示すフローチャートと共に、上記理論を用いて目的の領域内のＲＦＩＤタグ２５のみを選別して通信する際のＲＦＩＤ検知装置１の制御部１３がＲＦＩＤタグ通信プログラムに従って実行する動作について説明する。
【００６０】
制御部１３は、アンテナ１０に対して、指向方向を３５°に設定して信号送信するように要求する（ステップＳ１１）。このとき送信する信号は、ＲＦＩＤタグ２５に対して識別情報であるＩＤを応答送信させる信号とする。
【００６１】
制御部１３は、ＲＦＩＤタグ２５からの応答信号をアンテナ１０により受信し、受信したＩＤと受信レベルＲｘ＿Ｒを記憶部１５に記憶する（ステップＳ１２）。
【００６２】
制御部１３は、アンテナ１０に対して、指向方向を０°に設定して信号送信するように要求する（ステップＳ１３）。このとき送信する信号は、ステップＳ１と同様に、ＲＦＩＤタグ２５に対して識別情報であるＩＤを応答送信させる信号とする。
【００６３】
制御部１３は、ＲＦＩＤタグ２５からの応答信号をアンテナ１０により受信し、受信したＩＤと受信レベルＲｘ＿Ｃを記憶部１５に記憶する（ステップＳ１４）。
【００６４】
制御部１３は、アンテナ１０に対して、指向方向を−３５°に設定して信号送信するように要求する（ステップＳ１５）。このとき送信する信号は、ステップＳ１と同様に、ＲＦＩＤタグ２５に対して識別情報であるＩＤを応答送信させる信号とする。
【００６５】
制御部１３は、ＲＦＩＤタグ２５からの応答信号をアンテナ１０により受信し、受信したＩＤと受信レベルＲｘ＿Ｌを記憶部１５に記憶する（ステップＳ１６）。
【００６６】
制御部１３は、ＩＤ毎に受信レベルＲｘ＿Ｒと受信レベルＲｘ＿Ｃの差分演算または除算を実行し、右方向受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｒを求める（ステップＳ１７）。
【００６７】
制御部１３は、ＩＤ毎に受信レベルＲｘ＿Ｌと受信レベルＲｘ＿Ｃの差分演算または除算を実行し、左方向受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｌを求める（ステップＳ１８）。
【００６８】
制御部１３は、ＩＤ毎に右方向受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｒと左方向受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｌの差分演算または除算を実行し、受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦを求める（ステップＳ１９）。
【００６９】
制御部１３は、予め定められた閾値Ａ１，Ａ２の範囲内（Ｒｘ＿ＤＩＦ＿ＲがＡ１より大きく、かつ、Ｒｘ＿ＤＩＦ＿ＬがＡ２より大きい範囲内）に受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦが入っているＩＤを抽出し、抽出したＩＤのみを有効なＩＤと判定し（ステップＳ２０）、処理を終了する。
【００７０】
以上の構成および動作により、実施例１と同様の効果を得ることができ、目的とする領域内（目的とする角度の範囲内）のＲＦＩＤタグ２５を検知することができる。
【００７１】
特に、この実施例２では、中心方向の受信レベルＲｘ＿Ｃを用いたため、目的領域である中心方向の受信可能距離を実施例１より十分長くすることができる。つまり、実施例１では、中心方向の受信レベルＲｘ＿Ｃを用いなかったため、受信レベルＲｘ＿Ｌと受信レベルＲｘ＿Ｒの指向方向の角度を離間させるほど、目的領域である中心方向の読取り可能距離が短くなる。
【００７２】
これに対して、実施例２は、中心方向の受信レベルＲｘ＿Ｃを用いるため、目的領域である中心方向の読取り可能距離が短くならず、狭い幅で長い距離を読取り可能領域に設定することが可能となる。
このため、ベルトコンベア２１からアンテナ１０を十分離間させることができ、工程設計を実施例１よりさらに容易にすることができる。
【００７３】
なお、以上の各実施例において、指向方向を変えた後の読取りであるステップＳ４，ｎ１４，ｎ１６で、最初の指向方向で読取ったＩＤと対応するＩＤがない場合、当該ＩＤの情報を記憶せず破棄してもよい。また、ステップＳ２とステップＳ４（実施例２の場合はステップＳ１２，ｎ１４，ｎ１６）ではそれぞれ別に情報を記憶しておき、両方（実施例２の場合は全て）に同一のＩＤがある情報のみ抽出して演算する構成にしてもよい。これらの場合、一方の指向方向でしか受信できなかったＲＦＩＤタグ２５を検知対象から容易に排除できる。
【００７４】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の非接触ＩＣ媒体通信装置は、実施形態のＲＦＩＤ検知装置１に対応し、
以下同様に、
受信手段は、アンテナ１０に対応し、
演算手段は、ステップＳ５を実行する制御部１３に対応し、
抽出手段は、ステップＳ６を実行する制御部１３に対応し、
非接触ＩＣ媒体は、ＲＦＩＤタグ２５に対応し、
閾値範囲は、閾値−Ａ１から閾値Ａ２の間に対応し、
異なる読取り領域は、通常領域Ｒ２に対応し、
信号レベルは、受信レベルＲｘ＿Ｌ，Ｒｘ＿Ｒに対応し、
合成信号レベルは、受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦに対応し、
一方合成レベルは、左方向受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｌに対応し、
他方合成レベルは、右方向受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｒに対応し、
受信処理は、ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１６に対応し、
演算処理は、ステップＳ５，Ｓ１９に対応し、
抽出処理は、ステップＳ６，Ｓ２０に対応し、
非接触ＩＣ媒体通信プログラムは、ＲＦＩＤタグ通信プログラムに対応し、
識別情報は、ＩＤに対応し、
非接触ＩＣ媒体から受信する信号は、ＲＦＩＤタグ２５からの応答信号に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】工場内の各作業工程とＲＦＩＤ検知装置を説明する説明図。
【図２】受信レベルを指向方向別に示すグラフ図。
【図３】受信レベル比のグラフ図。
【図４】制御部が実行する動作のフローチャート。
【図５】記憶部に記憶する受信情報の説明図。
【図６】アンテナの読取可能領域を説明する説明図。
【図７】実施例２の左方向受信レベル比と右方向受信レベル比のグラフ図。
【図８】実施例２の制御部が実行する動作のフローチャート。
【符号の説明】
【００７６】
１…ＲＦＩＤ検知装置、１０…アンテナ、１３…制御部、２５…ＲＦＩＤタグ、Ａ１，Ａ２…閾値、Ｒ２…通常領域、Ｒｘ＿Ｌ，Ｒｘ＿Ｒ…受信レベル、Ｒｘ＿ＤＩＦ…受信レベル比、Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｌ…左方向受信レベル比、Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｒ…右方向受信レベル比
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば所望の領域に存在する非接触ＩＣ媒体を検知するような非接触ＩＣ媒体通信装置とその方法、およびそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、情報を記憶しておき非接触で情報の通信を行うことができる非接触ＩＣ媒体が利用されている。このような非接触ＩＣ媒体には、通信可能な距離が長いＵＨＦ帯を用いたものも利用されている。このＵＨＦ帯を用いた非接触ＩＣ媒体と通信するためのアンテナは、１素子パッチアンテナが用いられている場合が多い。１素子パッチアンテナは、半値幅（ビーム幅）が７０程度と広く、広い領域で非接触ＩＣ媒体から情報を読取れるという利点がある。
【０００３】
しかし、特定の領域内の非接触ＩＣ媒体のみ読み取りたい場合がある。具体的には、例えば物品を搬送して複数の作業工程を通過させる場合、スポット的に１つの作業工程にある物品の非接触ＩＣ媒体だけを読み取りたい場合がある。
【０００４】
このような場合、半値幅の狭いアンテナを用いることが考えられる。しかし、このようなアンテナは、多素子アレイアンテナやパラボナアンテナといったように、非常に大型化するという問題がある。
【０００５】
一方、非接触ＩＣ媒体からの電波の到来方向を推定し、非接触ＩＣ媒体の位置を算出するタグ通信装置が提案されている（特許文献１参照）。このタグ通信装置は、複数のアンテナ素子の出力に対してそれぞれ異なる重み付けを与え、これに基づいて特定の方向の電波強度を検出するものである。
【０００６】
しかし、このタグ通信装置は、１つの非接触ＩＣ媒体の存在する方向を求めるために複雑な計算を要するものであった。
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１０３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、上述した問題に鑑み、所望の領域にある非接触ＩＣ媒体を簡潔な構成で検知することができる非接触ＩＣ媒体通信装置とその方法、およびそのプログラム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】
この発明は、複数の異なる読取り領域毎に，該読取り領域内に存在する非接触ＩＣ媒体の識別情報と該非接触ＩＣ媒体から受信する受信信号の信号レベルとを対応付けて取得する受信手段と、前記識別情報毎に前記読取り領域の異なる複数の受信信号の信号レベルを差分演算または除算して合成信号レベルを取得する演算手段と、予め設定された閾値範囲内に前記合成信号レベルが入っている前記識別情報を抽出する抽出手段と、を備えた非接触ＩＣ媒体通信装置、その方法、およびそのプログラムであることを特徴とする。
【００１０】
前記異なる読取り領域は、読取り可能な領域を異ならせることを挿し、指向性を有するアンテナの読取り方向が異なることも含まれる。
前記非接触ＩＣ媒体は、ＲＦ−ＩＤタグなど、情報を記憶でき非接触で通信できる媒体をいう。この非接触ＩＣ媒体は、電源を備えず外部からの誘導起電力を得て応答信号を発信するパッシブタイプと、電源を備えて外部からの問合せを受けて応答信号を発信するセミパッシブタイプと、電源を備えて定期的に信号を発信するアクティブタイプとが含まれる。
【００１１】
前記識別情報は、ＲＦ−ＩＤタグのＩＤなど、非接触ＩＣ媒体を識別可能な情報とすることができる。
前記非接触ＩＣ媒体から受信する信号は、該非接触ＩＣ媒体が前記識別情報を応答送信した信号、あるいは非接触ＩＣ媒体が送信したその他の信号とすることができる。
【００１２】
前記受信手段は、指向パターンを変更できる１または複数のアレーアンテナで構成する、あるいは指向パターンの変更できない複数のアンテナで構成することができる。
前記演算手段および抽出手段は、ＣＰＵやＭＰＵ等の演算処理を実行する手段で構成することができる。
【００１３】
非接触ＩＣ媒体通信装置は、非接触ＩＣ媒体と情報を送受信するリーダライタ装置、または非接触ＩＣ媒体から情報を読取るリーダ装置とすることができる。また、非接触ＩＣ媒体通信装置は、非接触ＩＣ媒体を検知する検知装置として利用されるものも含まれる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明により、所望の領域にある非接触ＩＣ媒体を簡潔な構成で検知することができる非接触ＩＣ媒体通信装置とその方法、およびそのプログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、工場内の各作業工程とＲＦＩＤ検知装置１を説明する説明図である。
工場内には、各作業工程Ａ，Ｂ，…に渡ってベルトコンベア２１が設置されている。ベルトコンベア２１は、図示省略する駆動手段によって駆動され、各作業工程へ物品２７（２７ａ〜２７ｃ）を搬送する。
作業工程Ａでは、作業員Ｍａが物品２７ａに対して作業を行い、作業工程Ｂでは、作業員Ｍｂが物品２７ｂに対して作業を行う。
【００１７】
各物品２７には、ＲＦＩＤタグ２５（２５ａ〜２５ｃ）が貼り付けられている。このＲＦＩＤタグ２５は、アンテナとＩＣを備えている、ＲＦＩＤタグ２５のＩＣ内の記憶部には、識別情報であるＩＤや、物品の情報である物品名や仕様など、適宜の情報が記憶されている。
【００１８】
作業工程Ｂには、検知エリアＲに存在するＲＦＩＤタグ２５を読取りできるＲＦＩＤ検知装置１が設置されている。ＲＦＩＤ検知装置１は、アンテナ１０と、制御部１３と、記憶部１５とで構成されている。
アンテナ１０は、指向方向を３５°〜−３５°まで調節可能な３素子アレーアンテナにより構成されている。
【００１９】
制御部１３は、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭで構成され、ＲＦＩＤタグ通信プログラムなどのプログラムに従った制御動作や演算動作を実行する。
記憶部１５は、不揮発性メモリあるいはハードディスク等の記憶装置で構成されており、プログラムや情報（データ）を記憶する。
【００２０】
次に、ＲＦＩＤ検知装置１を用いて所望の領域のＲＦＩＤタグ２５のみ読取る方法の理論について説明する。この実施例では、ＲＦＩＤ検知装置１を擬似的にペンシルビームアンテナとして使用し、アンテナ１０の正面から±１５°という狭い領域のみ読取る例について説明する。
【００２１】
図２は、アンテナ１０の指向パターンを示すグラフ図である。このグラフにおいて、縦軸はアンテナ１０の指向性利得（Ｇａｉｎ）を示し、単位はデシベル（ｄＢｉ）である。横軸は、角度を示し、単位は度（ｄｅｇ）である。
【００２２】
図中の左方向指向時の指向性利得Ｄ＿Ｌ（θ）は、アンテナ１０の指向方向（角度θ）を−３５°としたときに、アンテナ１０の正面を０°とする各方向での指向性利得をグラフ表記したものである。
【００２３】
図中の中央方向指向時の指向性利得Ｄ＿Ｃ（θ）は、アンテナ１０の指向方向（角度θ）を０°としたときに、アンテナ１０の正面を０°とする各方向での指向性利得をグラフ表記したものである。
【００２４】
図中の右方向指向時の指向性利得Ｄ＿Ｒ（θ）は、アンテナ１０の指向方向（角度θ）を３５°としたときに、アンテナ１０の正面を０°とする各方向での指向性利得をグラフ表記したものである。
【００２５】
ここで、受信レベルＲｘ＿Ｌは、下記の式（数３）で表すことができる。なお、対数表記と真数表記の関係式は、次式（数１，数２）の通りである。
（数１）
Rx = 10 × log10(Rx’)
（数２）
Rx’ ＝ 10(Rx／10)
※Rx(dBm)：対数表記， Rx’(mW)：真数表記
【００２６】
（数３）
［Ａ］対数表記
Rx_L ＝ Pt ＋ Dt(θ) − Loss ＋ D_L(θ)
※Pt：タグの送信電力， Loss：自由空間損出
Dt（θ）：タグの指向性利得， D_L(θ)：左方向指向時の指向性利得
［Ｂ］真数表記
Rx_L’ ＝ Pt’ × Dt’(θ) ×（λ／４πＤ）2 × D_L’(θ)
※Pt’：タグの送信電力， Ｄ：交信距離，
Dt’(θ)：タグの指向性利得， D_L’(θ)：左方向指向時の指向性利得
【００２７】
また、受信レベルＲｘ＿Ｒは、次式で表すことができる。
【００２８】
（数４）
［Ａ］対数表記
Rx_R ＝ Pt ＋ Dt(θ) − Loss ＋ D_R(θ)
※Pt：タグの送信電力， Loss：自由空間損出
Dt（θ）：タグの指向性利得， D_R(θ)：右方向指向時の指向性利得
［Ｂ］真数表記
Rx_R’ ＝ Pt’ × Dt’(θ) ×（λ／４πＤ）2 × D_R’(θ)
※Pt’：タグの送信電力， Ｄ：交信距離，
Dt’(θ)：タグの指向性利得， D_R’(θ)：右方向指向時の指向性利得
【００２９】
上記２つの数式について受信レベル比演算（対数表記の場合は減算（差分）、真数表記の場合は除算）を行い受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦを算出すると、次の式が求められる。
【００３０】
（数５）
［Ａ］対数表記
Rx_DIF ＝ Rx_R − Rx_L
＝｛Pt ＋ Dt(θ) − Loss ＋ D_R(θ)｝
−｛Pt ＋ Dt(θ) − Loss ＋ D_L(θ)｝
＝ D_R(θ) − D_L(θ)
［Ｂ］真数表記
Rx_DIF’ ＝ Rx_R’ ／ Rx_L’
＝（Pt’ × Dt’(θ) ×（λ／４πＤ）2 × D_R’(θ)）
／（Pt’ × Dt’(θ) ×（λ／４πＤ）2 × D_L’(θ)）
＝ D_R’(θ) ／ D_L’(θ)
【００３１】
上記数式５に示すように、異なる指向方向の受信レベルの式を減算または除算すると、距離、タグの性能（反射電力、タグの指向性利得）に無関係なθのみの関数となる。
【００３２】
この関数をグラフ表示すると、図３に示すグラフ図になる。このグラフにおいて、縦軸は受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ（Ｇａｉｎ）を示し、単位はデシベル（ｄＢ）である。横軸は、角度を示し、単位は度（ｄｅｇ）である。
【００３３】
このグラフに示すように、受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦは、アンテナ１０の正面付近となる０°付近で一次関数とみなせるグラフになる。なお、±１０°付近より外側の角度は、サイドローブの影響によって一次関数にならない。
【００３４】
従って、閾値Ａ１，Ａ２を用いて、受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦが次式に示す条件に合致するＲＦＩＤタグ２５のみを抽出すれば、正面方向にあるＲＦＩＤタグ２５のみを選別することができる。すなわち、その他のＲＦＩＤタグ２５については、読み取っても対象から排除できる。
【００３５】
（数６）
−Ａ１ ＜ Rx_DIF ＜ Ａ２
※Ａ１：下限閾値， Ａ２：上限閾値
【００３６】
次に、図４に示すフローチャートと共に、上記理論を用いて目的の領域内のＲＦＩＤタグ２５のみを選別して通信する際のＲＦＩＤ検知装置１の制御部１３がＲＦＩＤタグ通信プログラムに従って実行する動作について説明する。
【００３７】
制御部１３は、アンテナ１０に対して、指向方向を３５°に設定して信号送信するように要求する（ステップＳ１）。このとき送信する信号は、ＲＦＩＤタグ２５に対して識別情報であるＩＤを応答送信させる信号とする。
【００３８】
制御部１３は、ＲＦＩＤタグ２５からの応答信号をアンテナ１０により受信し、受信したＩＤと受信レベルＲｘ＿Ｒを記憶部１５に記憶する（ステップＳ２）。このとき、図５の記憶部１５に記憶する受信情報の説明図に示すように、ＩＤと右指向時受信レベルが記憶される。
【００３９】
制御部１３は、アンテナ１０に対して、指向方向を−３５°に設定して信号送信するように要求する（ステップＳ３）。このとき送信する信号は、ステップＳ１と同様に、ＲＦＩＤタグ２５に対して識別情報であるＩＤを応答送信させる信号とする。
【００４０】
制御部１３は、ＲＦＩＤタグ２５からの応答信号をアンテナ１０により受信し、受信したＩＤと受信レベルＲｘ＿Ｌを記憶部１５に記憶する（ステップＳ４）。このとき、図５に示すように、対応するＩＤの情報として、左指向時受信レベルが追加記憶される。
【００４１】
制御部１３は、ＩＤ毎に受信レベルＲｘ＿Ｌと受信レベルＲｘ＿Ｒの差分演算（対数表記の場合は差分，真数表記の場合は除算）を実行し、受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦを求め、図５に示すように、対応するＩＤの情報として受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦを記憶する（ステップＳ５）。
【００４２】
制御部１３は、予め定められた閾値Ａ１，Ａ２の範囲内（−Ａ１からＡ２の範囲内）に受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦが入っているＩＤを抽出し、抽出したＩＤのみを有効なＩＤと判定し（ステップＳ６）、処理を終了する。
【００４３】
以上の構成および動作により、ＲＦＩＤ検知装置１は、アンテナ１０の本来の読取り可能領域よりも狭い目的領域内のＲＦＩＤタグ２５を選別して読取ることができる。
【００４４】
詳述すると、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、アンテナ１０の読取り可能領域は、本来ぼやけた領域となっている。
すなわち、図６（Ａ）に示す指向方向０°の場合、強く受信できる強領域Ｒ１と、ある程度受信できる通常領域Ｒ２の境界、および通常領域Ｒ２の周囲は、明確な境界がなく、なだらかに連続している。このため、周囲環境によって読取れたり読取れなかったりする場合が発生する。また、サイドローブ領域Ｒ３の存在もあるため、１つの受信結果によって明確な読取可能領域を定めることが困難である。
【００４５】
同様に、指向方向を右へ３５°傾けた図６（Ｂ）の場合、指向方向を左へ−３５°傾けた図６（Ｃ）の場合も、境界がなくぼやけている点は同一である。
【００４６】
これに対し、指向方向を右へ３５°傾けた図６（Ｂ）と指向方向を左へ−３５°傾けた図６（Ｃ）とを上述した方法によって合成し、閾値範囲内を抽出した図６（Ｄ）は、読取り可能領域（読取り対象領域）が所望の領域（図示の例では±１５°の角度範囲）内に定められ、しかも読取り可能な領域と不可能な領域の境界が非常に明確である。したがって、ＲＦＩＤ検知装置１は、アンテナ１０を高精度のペンシルビームアンテナの如く用いることができ、所望の領域のＲＦＩＤタグ２５のみ読取ることが可能となる。
【００４７】
また、ＲＦＩＤ検知装置１は、閾値Ａ１，Ａ２を変えるだけで、所望の領域を簡単に調節することができる。
また、対数表記の場合は差分演算、真数表記の場合は除算を用いることにより、距離やタグの性能（反射電力、タグの指向性利得）による誤差をキャンセルでき、高精度な検知が可能となる。
【００４８】
また、目的方向を中央とし、右方向と左方向といった左右両側の指向方向で読取りを行っているため、その間の目的方向に存在するＲＦＩＤタグ２５を確実に読取ることができる。
【実施例２】
【００４９】
次に、実施例２のＲＦＩＤ検知装置１について説明する。この場合、ＲＦＩＤ検知装置１のハードウェアは実施例１と同一であり、プログラムによるソフトウェア処理のみが実施例１と異なる。従って、異なる処理のみを説明し、その他の詳細な説明は実施例１と同一であるので省略する。
【００５０】
実施例１で説明した受信レベルＲｘ＿Ｃは、次式で表すことができる。
【００５１】
（数７）
［Ａ］対数表記
Rx_C ＝ Pt ＋ Dt(θ) − Loss ＋ D_C(θ)
※Pt：タグの送信電力， Loss：自由空間損出，
Dt(θ)：タグの指向性利得， D_C(θ)：中央方向指向時の指向性利得
［Ｂ］真数表記
Rx_C’ ＝ Pt’ × Dt’(θ) ×（λ／４πＤ）2 × D_C’(θ)
※Pt’：タグの送信電力， Ｄ：交信距離，
Dt’(θ)：タグの指向性利得， D_C’(θ)：中央方向指向時の指向性利得
【００５２】
そして、実施例１で説明した受信レベルＲｘ＿Ｌと受信レベルＲｘ＿Ｃの差分（対数表記の場合は差分，真数表記の場合は除算）による左方向受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｌを求めると、次式のようになる。
【００５３】
（数８）
［Ａ］対数表記
Rx_DIF_L ＝ Rx_C − Rx_L
＝ D_C(θ) − D_L(θ)
［Ｂ］真数表記
Rx_DIF_L’ ＝ Rx_C’ ／ Rx_L’
＝ D_C’(θ) ／ D_L’(θ)
【００５４】
また、実施例１で説明した受信レベルＲｘ＿Ｒと受信レベルＲｘ＿Ｃの差分（対数表記の場合は差分，真数表記の場合は除算）による右方向受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｒを求めると、次式のようになる。
【００５５】
（数９）
［Ａ］対数表記
Rx_DIF_R ＝ Rx_C − Rx_R
＝ D_C(θ) − D_R(θ)
［Ｂ］真数表記
Rx_DIF_R’ ＝ Rx_C’ ／ Rx_R’
＝ D_C’(θ) ／ D_R’(θ)
【００５６】
この左方向受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｌと右方向受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｒをグラフに示すと、図７に示すグラフになる。従って、次式の条件を満たすＲＦＩＤタグ２５を選別すれば、角度の範囲（領域）が制限され、所望の領域のＲＦＩＤタグ２５を抽出することができる。なお、図示の例では、閾値Ａ１とＡ２を同一の値に設定している。
【００５７】
（数１０）
Rx_DIF_L ＞ Ａ１ ＡＮＤ Rx_DIF_R ＞ Ａ２
※Ａ１，Ａ２：閾値
【００５８】
なお、この実施例で説明する計算式により最終的に必要となるのは指向性利得の差（または除）であり比率で得られる。このため、この実施例では単位にｍＷとｄＢｍを用いて説明しているが、これに限らず単位にｄＢＷを用いても同一結果を得ることができる。また同様に、この実施例で説明するように単位にｄＢｉを用いてアイソトロピックアンテナからの倍率比を求めても、この実施例と異なる単位であるｄＢｄを用いてダイポールアンテナに対する倍率比を求めても、同一結果を得ることができる。
【００５９】
次に、図８に示すフローチャートと共に、上記理論を用いて目的の領域内のＲＦＩＤタグ２５のみを選別して通信する際のＲＦＩＤ検知装置１の制御部１３がＲＦＩＤタグ通信プログラムに従って実行する動作について説明する。
【００６０】
制御部１３は、アンテナ１０に対して、指向方向を３５°に設定して信号送信するように要求する（ステップＳ１１）。このとき送信する信号は、ＲＦＩＤタグ２５に対して識別情報であるＩＤを応答送信させる信号とする。
【００６１】
制御部１３は、ＲＦＩＤタグ２５からの応答信号をアンテナ１０により受信し、受信したＩＤと受信レベルＲｘ＿Ｒを記憶部１５に記憶する（ステップＳ１２）。
【００６２】
制御部１３は、アンテナ１０に対して、指向方向を０°に設定して信号送信するように要求する（ステップＳ１３）。このとき送信する信号は、ステップＳ１と同様に、ＲＦＩＤタグ２５に対して識別情報であるＩＤを応答送信させる信号とする。
【００６３】
制御部１３は、ＲＦＩＤタグ２５からの応答信号をアンテナ１０により受信し、受信したＩＤと受信レベルＲｘ＿Ｃを記憶部１５に記憶する（ステップＳ１４）。
【００６４】
制御部１３は、アンテナ１０に対して、指向方向を−３５°に設定して信号送信するように要求する（ステップＳ１５）。このとき送信する信号は、ステップＳ１と同様に、ＲＦＩＤタグ２５に対して識別情報であるＩＤを応答送信させる信号とする。
【００６５】
制御部１３は、ＲＦＩＤタグ２５からの応答信号をアンテナ１０により受信し、受信したＩＤと受信レベルＲｘ＿Ｌを記憶部１５に記憶する（ステップＳ１６）。
【００６６】
制御部１３は、ＩＤ毎に受信レベルＲｘ＿Ｒと受信レベルＲｘ＿Ｃの差分演算または除算を実行し、右方向受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｒを求める（ステップＳ１７）。
【００６７】
制御部１３は、ＩＤ毎に受信レベルＲｘ＿Ｌと受信レベルＲｘ＿Ｃの差分演算または除算を実行し、左方向受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｌを求める（ステップＳ１８）。
【００６８】
制御部１３は、ＩＤ毎に右方向受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｒと左方向受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｌの差分演算または除算を実行し、受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦを求める（ステップＳ１９）。
【００６９】
制御部１３は、予め定められた閾値Ａ１，Ａ２の範囲内（Ｒｘ＿ＤＩＦ＿ＲがＡ１より大きく、かつ、Ｒｘ＿ＤＩＦ＿ＬがＡ２より大きい範囲内）に受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦが入っているＩＤを抽出し、抽出したＩＤのみを有効なＩＤと判定し（ステップＳ２０）、処理を終了する。
【００７０】
以上の構成および動作により、実施例１と同様の効果を得ることができ、目的とする領域内（目的とする角度の範囲内）のＲＦＩＤタグ２５を検知することができる。
【００７１】
特に、この実施例２では、中心方向の受信レベルＲｘ＿Ｃを用いたため、目的領域である中心方向の受信可能距離を実施例１より十分長くすることができる。つまり、実施例１では、中心方向の受信レベルＲｘ＿Ｃを用いなかったため、受信レベルＲｘ＿Ｌと受信レベルＲｘ＿Ｒの指向方向の角度を離間させるほど、目的領域である中心方向の読取り可能距離が短くなる。
【００７２】
これに対して、実施例２は、中心方向の受信レベルＲｘ＿Ｃを用いるため、目的領域である中心方向の読取り可能距離が短くならず、狭い幅で長い距離を読取り可能領域に設定することが可能となる。
このため、ベルトコンベア２１からアンテナ１０を十分離間させることができ、工程設計を実施例１よりさらに容易にすることができる。
【００７３】
なお、以上の各実施例において、指向方向を変えた後の読取りであるステップＳ４，ｎ１４，ｎ１６で、最初の指向方向で読取ったＩＤと対応するＩＤがない場合、当該ＩＤの情報を記憶せず破棄してもよい。また、ステップＳ２とステップＳ４（実施例２の場合はステップＳ１２，ｎ１４，ｎ１６）ではそれぞれ別に情報を記憶しておき、両方（実施例２の場合は全て）に同一のＩＤがある情報のみ抽出して演算する構成にしてもよい。これらの場合、一方の指向方向でしか受信できなかったＲＦＩＤタグ２５を検知対象から容易に排除できる。
【００７４】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の非接触ＩＣ媒体通信装置は、実施形態のＲＦＩＤ検知装置１に対応し、
以下同様に、
受信手段は、アンテナ１０に対応し、
演算手段は、ステップＳ５を実行する制御部１３に対応し、
抽出手段は、ステップＳ６を実行する制御部１３に対応し、
非接触ＩＣ媒体は、ＲＦＩＤタグ２５に対応し、
閾値範囲は、閾値−Ａ１から閾値Ａ２の間に対応し、
異なる読取り領域は、通常領域Ｒ２に対応し、
信号レベルは、受信レベルＲｘ＿Ｌ，Ｒｘ＿Ｒに対応し、
合成信号レベルは、受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦに対応し、
一方合成レベルは、左方向受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｌに対応し、
他方合成レベルは、右方向受信レベル比Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｒに対応し、
受信処理は、ステップＳ２，Ｓ４，Ｓ１２，Ｓ１４，Ｓ１６に対応し、
演算処理は、ステップＳ５，Ｓ１９に対応し、
抽出処理は、ステップＳ６，Ｓ２０に対応し、
非接触ＩＣ媒体通信プログラムは、ＲＦＩＤタグ通信プログラムに対応し、
識別情報は、ＩＤに対応し、
非接触ＩＣ媒体から受信する信号は、ＲＦＩＤタグ２５からの応答信号に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】工場内の各作業工程とＲＦＩＤ検知装置を説明する説明図。
【図２】受信レベルを指向方向別に示すグラフ図。
【図３】受信レベル比のグラフ図。
【図４】制御部が実行する動作のフローチャート。
【図５】記憶部に記憶する受信情報の説明図。
【図６】アンテナの読取可能領域を説明する説明図。
【図７】実施例２の左方向受信レベル比と右方向受信レベル比のグラフ図。
【図８】実施例２の制御部が実行する動作のフローチャート。
【符号の説明】
【００７６】
１…ＲＦＩＤ検知装置、１０…アンテナ、１３…制御部、２５…ＲＦＩＤタグ、Ａ１，Ａ２…閾値、Ｒ２…通常領域、Ｒｘ＿Ｌ，Ｒｘ＿Ｒ…受信レベル、Ｒｘ＿ＤＩＦ…受信レベル比、Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｌ…左方向受信レベル比、Ｒｘ＿ＤＩＦ＿Ｒ…右方向受信レベル比
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる読取り領域毎に，該読取り領域内に存在する非接触ＩＣ媒体の識別情報と該非接触ＩＣ媒体から受信する受信信号の信号レベルとを対応付けて取得する受信手段と、
前記識別情報毎に前記読取り領域の異なる複数の受信信号の信号レベルを差分演算または除算して合成信号レベルを取得する演算手段と、
予め設定された閾値範囲内に前記合成信号レベルが入っている前記識別情報を抽出する抽出手段と、を備えた
非接触ＩＣ媒体通信装置。
【請求項２】
前記読取り領域は，少なくとも読取り目的である目的領域を挟んで両側に設定した
請求項１または２記載の非接触ＩＣ媒体通信装置。
【請求項３】
前記読取り領域は，さらに前記目的領域を中心とする中心領域にも設定し、
前記演算手段は，
前記両側の領域の一方における受信信号の信号レベルと前記中心領域における受信信号の信号レベルとを差分演算または除算して一方合成信号レベルを取得し、
前記両側の領域の他方における受信信号の信号レベルと前記中心領域における受信信号の信号レベルとを差分演算または除算して他方合成信号レベルを取得し、
これらの一方合成信号レベルと他方合成信号レベルを差分演算または除算して合成信号レベルを取得する、構成とした
請求項２記載の非接触ＩＣ媒体通信装置。
【請求項４】
複数の異なる読取り領域毎に，該読取り領域内に存在する非接触ＩＣ媒体の識別情報と該非接触ＩＣ媒体から受信する受信信号の信号レベルとを対応付けて取得し、
前記識別情報毎に前記読取り領域の異なる複数の受信信号の信号レベルを差分演算または除算して合成信号レベルを取得し、
予め設定された閾値範囲内に前記合成信号レベルが入っている前記識別情報を抽出する
非接触ＩＣ媒体通信方法。
【請求項５】
複数の異なる読取り領域毎に，該読取り領域内に存在する非接触ＩＣ媒体の識別情報と該非接触ＩＣ媒体から受信する受信信号の信号レベルとを対応付けて受信手段により取得する受信処理と、
前記識別情報毎に前記読取り領域の異なる複数の受信信号の信号レベルを演算手段により差分演算または除算して合成信号レベルを取得する演算処理と、
予め設定された閾値範囲内に前記合成信号レベルが入っている前記識別情報を抽出手段により抽出する抽出処理と、を実行する
非接触ＩＣ媒体通信プログラム。
【請求項１】
複数の異なる読取り領域毎に，該読取り領域内に存在する非接触ＩＣ媒体の識別情報と該非接触ＩＣ媒体から受信する受信信号の信号レベルとを対応付けて取得する受信手段と、
前記識別情報毎に前記読取り領域の異なる複数の受信信号の信号レベルを差分演算または除算して合成信号レベルを取得する演算手段と、
予め設定された閾値範囲内に前記合成信号レベルが入っている前記識別情報を抽出する抽出手段と、を備えた
非接触ＩＣ媒体通信装置。
【請求項２】
前記読取り領域は，少なくとも読取り目的である目的領域を挟んで両側に設定した
請求項１または２記載の非接触ＩＣ媒体通信装置。
【請求項３】
前記読取り領域は，さらに前記目的領域を中心とする中心領域にも設定し、
前記演算手段は，
前記両側の領域の一方における受信信号の信号レベルと前記中心領域における受信信号の信号レベルとを差分演算または除算して一方合成信号レベルを取得し、
前記両側の領域の他方における受信信号の信号レベルと前記中心領域における受信信号の信号レベルとを差分演算または除算して他方合成信号レベルを取得し、
これらの一方合成信号レベルと他方合成信号レベルを差分演算または除算して合成信号レベルを取得する、構成とした
請求項２記載の非接触ＩＣ媒体通信装置。
【請求項４】
複数の異なる読取り領域毎に，該読取り領域内に存在する非接触ＩＣ媒体の識別情報と該非接触ＩＣ媒体から受信する受信信号の信号レベルとを対応付けて取得し、
前記識別情報毎に前記読取り領域の異なる複数の受信信号の信号レベルを差分演算または除算して合成信号レベルを取得し、
予め設定された閾値範囲内に前記合成信号レベルが入っている前記識別情報を抽出する
非接触ＩＣ媒体通信方法。
【請求項５】
複数の異なる読取り領域毎に，該読取り領域内に存在する非接触ＩＣ媒体の識別情報と該非接触ＩＣ媒体から受信する受信信号の信号レベルとを対応付けて受信手段により取得する受信処理と、
前記識別情報毎に前記読取り領域の異なる複数の受信信号の信号レベルを演算手段により差分演算または除算して合成信号レベルを取得する演算処理と、
予め設定された閾値範囲内に前記合成信号レベルが入っている前記識別情報を抽出手段により抽出する抽出処理と、を実行する
非接触ＩＣ媒体通信プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図８】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１５７８９２（Ｐ２００９−１５７８９２Ａ）
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３３９８５１（Ｐ２００７−３３９８５１）
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【特許番号】特許第４２８５５７６号（Ｐ４２８５５７６）
【特許公報発行日】平成２１年６月２４日（２００９．６．２４）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月１６日（２００９．７．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月２８日（２００７．１２．２８）
【特許番号】特許第４２８５５７６号（Ｐ４２８５５７６）
【特許公報発行日】平成２１年６月２４日（２００９．６．２４）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
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