ＲＦタグシステム、ＲＦタグリーダおよびその制御装置
【課題】キャリアの送信時間が制限されている場合でも、パッシブ型のＲＦタグとの間で当該送信時間よりも長い時間を要する処理を可能とする。
【解決手段】リーダライタＲＷ１、ＲＷ２は、キャリアの送信前にキャリア検出処理を行い、キャリアが検出されなかった空チャネル領域でキャリアの送信を開始し、キャリアの送信開始後所定の送信時間Ｔ０以内にキャリアの送信を停止して、その後所定の停止時間Ｔ１以上キャリアの送信を停止する。リーダライタＲＷ１、ＲＷ２が共通の通信範囲を持つ場合、少なくとも１つのリーダライタがキャリアを送信することにより、共通の通信範囲に存在するＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２に対し、送信時間Ｔ０を超える期間電力を連続して供給し続ける。
【解決手段】リーダライタＲＷ１、ＲＷ２は、キャリアの送信前にキャリア検出処理を行い、キャリアが検出されなかった空チャネル領域でキャリアの送信を開始し、キャリアの送信開始後所定の送信時間Ｔ０以内にキャリアの送信を停止して、その後所定の停止時間Ｔ１以上キャリアの送信を停止する。リーダライタＲＷ１、ＲＷ２が共通の通信範囲を持つ場合、少なくとも１つのリーダライタがキャリアを送信することにより、共通の通信範囲に存在するＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２に対し、送信時間Ｔ０を超える期間電力を連続して供給し続ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリアの送信によりＲＦタグリーダからＲＦタグに電力を供給するＲＦタグシステム、ＲＦタグリーダおよびその制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のＲＦタグシステムでは、複数のリーダライタが互いに電波の到達可能な範囲内に設置されて使用されると、各リーダライタの送信電波が混信してＲＦタグとの通信ができなくなる。そこで、混信を防止する技術として国内ではＬＢＴ（Listen Before Talk）方式が採用されている。各リーダライタは、所定の周波数チャネル（以下、チャネルと称す）に対しキャリアの送信前に所定のキャリア検出時間Ｔｃ以上キャリアの検出を行い、空いているチャネルで通信を行う。
【０００３】
また、複数のリーダライタが共存するためには、各リーダライタの送信時間を制限してチャネルを開放させ、他のリーダライタにも通信の機会を与える必要がある。そこで、リーダライタは、キャリアの送信開始後所定の送信時間Ｔ０以内にキャリアの送信を停止する。そして、再度キャリアを送信する場合には、送信停止後所定の停止時間Ｔ１以上キャリアの送信を停止した後、再びキャリアの検出を行い空いているチャネルでキャリアの送信を行うシステムが採用されている。
【０００４】
こうした通信前のキャリア検出（キャリアセンス）は特許文献１、２にも開示されている。特許文献１に記載された空きチャネル検出方式は、送信局側で、音声情報と使用中のチャネルの番号を示すチャネル番号信号との合成信号を変調して送信し、受信局側で、複数の受信チャネルを順次スキャンしてキャリアを検出したとき復調信号中の音声情報とチャネル番号信号とを分離するようになっている。また、特許文献２に記載された無線制御信号伝送方式は、基地局、移動局間の制御用電波送出時に、事前に使用可能な制御用の周波数およびスロットの全ての電波状態を監視し、その監視電波の中から未使用電波を選択して送信を開始するようになっている。
【特許文献１】特開平５−１１０５２２号公報
【特許文献２】特開平８−２５６３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図９は、互いに近接して配置されたリーダライタＲＷ１、ＲＷ２とＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２のキャリア送受信タイミングを示している。リーダライタＲＷ１、ＲＷ２は、パッシブ型のＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２と通信するとき、電力供給のための無変調のキャリアを送信し、その間にタグ検索コマンドの送信、リード動作などを実行する。リーダライタＲＷ１は、キャリア検出時間Ｔｃ以上キャリアの有無を検出し、空きチャネル（ｃｈ３）でキャリアの送信を開始する。ＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２は、このキャリアにより電力の供給を受けて動作可能となり、リーダライタＲＷ１に対する応答としてタグ識別情報ＩＤ１、ＩＤ２、データの送信等を行う。
【０００６】
しかし、リーダライタＲＷ１は、上述したようにキャリアの送信後所定の送信時間Ｔ０以内にキャリアの送信を停止し、その後所定の停止時間Ｔ１以上キャリアの送信を停止した後でなければキャリアを送信できない。ＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２は、キャリアが途絶えると電源を失うためリセットされてしまい、処理で用いていた情報が消えてしまう。そのため、上記所定の送信時間Ｔ０内に処理を終了できない処理、例えば複数のＲＦタグの順次処理、大容量データのリード／ライト処理、複数のＲＦタグに対する一括のリード／ライト処理などを行うことができなかった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、キャリアの送信時間が制限されている場合でも、パッシブ型のＲＦタグとの間で当該送信時間よりも長い時間を要する処理を可能とするＲＦタグシステム、ＲＦタグリーダおよびその制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載したＲＦタグシステムによれば、複数のＲＦタグリーダが共通の通信範囲を持つ場合において、これら複数のＲＦタグリーダのうち少なくとも１つのＲＦタグリーダがキャリアを送信するように制御することにより、複数のＲＦタグリーダに共通の通信範囲に存在するＲＦタグに対し何れかのＲＦタグリーダから電力を供給し続ける。各ＲＦタグリーダは、他のＲＦタグリーダに通信の機会を与えるため、キャリアの送信開始後所定の送信時間以内にキャリアの送信を停止し、その後所定の停止時間以上キャリアの送信を停止することが必要とされている。
【０００９】
本手段によれば、各ＲＦタグリーダは所定の送信時間を超えてキャリアを送信できないが、複数のＲＦタグリーダが代わる代わるキャリアを送信し続けるので、共通の通信範囲に存在するＲＦタグは、連続して電力の供給を受けることができる。これにより、ＲＦタグは、送信時間以内ごとにリセットされることがなくなり、所定の送信時間よりも長い時間を要する連続的な処理を実行可能となる。
【００１０】
請求項２に記載したＲＦタグシステムによれば、制御装置に複数のＲＦタグリーダが接続され、その制御装置は、接続された少なくとも１つのＲＦタグリーダによりキャリアが送信されている状態が継続するように各ＲＦタグリーダのキャリア送信を制御する。これにより、各ＲＦタグリーダ自体に他のＲＦタグリーダとのキャリア送信のタイミング調整機能を持たせる必要がない。また、制御装置は、複数のＲＦタグリーダを統括して制御可能であるため、キャリアの送信タイミングを容易に制御することができる。
【００１１】
請求項３、７に記載したＲＦタグシステム、ＲＦタグリーダの制御装置によれば、制御装置は、接続された各ＲＦタグリーダがＲＦタグから受信したＲＦタグの識別情報を、接続された複数のＲＦタグリーダで共有する。これにより、各ＲＦタグリーダは、キャリアの送信開始後その共有するＲＦタグの識別情報を用いて、タグ検索を行うことなく直ちにＲＦタグとの間でリード／ライト動作を開始できる。
【００１２】
請求項４に記載したＲＦタグシステムによれば、複数のＲＦタグリーダがそれぞれ用いるキャリア周波数の差を、ＲＦタグリーダがＲＦタグとの通信で用いる周波数帯域の２倍以上に設定している。これにより、ＲＦタグが受信する２つのキャリアで生じるビート周波数を通信で使用する周波数帯域から外すことができ、ＲＦタグリーダとＲＦタグとの間で安定した通信を行うことができる。
【００１３】
請求項５に記載したＲＦタグリーダによれば、キャリアの送信前に所定の周波数帯の各チャネルについてキャリアの検出処理を行い、共通の通信範囲を持つ他のＲＦタグリーダがキャリアを送信している間に（つまり送信が終了する前に）、キャリアが検出されなかった空チャネル領域でキャリアの送信を開始する。これにより、キャリアの送信開始後所定の送信時間以内にキャリアの送信を停止する必要があるＲＦタグリーダであっても、他のＲＦタグリーダと連携して、共通の通信範囲に存在するＲＦタグに対し連続して電力を供給し続けることができる。
【００１４】
請求項６に記載したＲＦタグリーダの制御装置によれば、接続された複数のＲＦタグリーダのうち少なくとも１つのＲＦタグリーダによりキャリアが送信され続けるように各ＲＦタグリーダのキャリア送信タイミングを制御する。これにより、各ＲＦタグリーダが所定の送信時間以内に一旦キャリアを停止する必要がある場合でも、共通の通信範囲に存在するＲＦタグに対し、何れかのＲＦタグリーダから連続して電力を供給することができる。その結果、ＲＦタグは、送信時間以内ごとにリセットされることがなくなり、所定の送信時間よりも長い時間を要する連続的な処理が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について図１ないし図８を参照しながら説明する。
図２は、ＲＦタグとの間で非接触通信を行うリーダライタの電気的構成を示すブロック図である。リーダライタは、マイクロコンピュータにより構成される制御部１、送信回路２、送信アンテナ３、受信アンテナ４、受信回路５、周波数チャネル検出部６などから構成されている。
【００１６】
送信回路２は、制御部１から指令された送信周波数に対応した搬送波信号（キャリア信号）を生成する発振器７、搬送波信号を制御部１から出力される送信データに応じて変調する変調部８、および被変調信号を増幅して送信アンテナ３を介して電波信号として送信するアンプ９から構成されている。また、受信回路５は、受信アンテナ４を介して受信した信号を復調する復調部１０と、復調された受信信号から受信データを復号する復号部１１とから構成されている。
【００１７】
周波数チャネル検出部６は、受信アンテナ４を介して受信した信号を入力し、各周波数チャネル（以下、チャネルと称す）におけるキャリア（搬送波信号）の有無を検出して制御部１に対し出力するものである。制御部１は、ＲＦタグに電力を供給しつつＲＦタグとの間で通信を行い、ＲＦタグからのタグ識別情報の受信、ＲＦタグに対するデータの書き込みとデータの読み出しを行う。また、制御部１は記憶手段としてのメモリ１２を備えており、周波数チャネル検出部６から入力された各チャネルのキャリアの検出有無情報をメモリ１２に記憶するようになっている。
【００１８】
図３は、ＲＦタグの電気的構成を示すブロック図である。ＲＦタグは、アンテナ１３、電源生成部１４、復調部１５、変調部１６、ＣＰＵを主体とする制御部１７、不揮発性メモリ１８、揮発性メモリ１９などから構成されている。電源生成部１４は、アンテナ１３を介して受信したリーダライタからの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、その動作用電源を制御部１７をはじめとする各構成要素に供給するようになっている。
【００１９】
復調部１５は、キャリア信号に重畳されている受信データを復調して制御部１７に出力する。不揮発性メモリ１８は、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどから構成されており、制御プログラム、ＲＦタグを識別するためのタグ識別情報（タグＩＤ）、ＲＦタグ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）が記憶されている。ただし、タグ検索コマンドを受信した時に乱数を発生し、その乱数をタグ識別情報（タグＩＤ）として揮発性メモリ１９に格納する構成としてもよい。制御部１７は、不揮発性メモリ１８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部１６に出力する。変調部１６は、キャリア信号を送信データで負荷変調してアンテナ１３から送信する。
【００２０】
次に、本実施形態の作用について図１、図４ないし図８も参照しながら説明する。
図４は、上述の構成を持つリーダライタＲＷ１、ＲＷ２が互いに近接して配置され、これらリーダライタＲＷ１、ＲＷ２がその共通する通信範囲に置かれたＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２と通信を行うＲＦタグシステムの構成例を示している。リーダライタＲＷ１、ＲＷ２に接する円は、それぞれリーダライタＲＷ１、ＲＷ２からＲＦタグに対し通信および電力供給が可能な範囲を示している。図４に示す配置では、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２は、ＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２に対し通信および電力供給が可能である。
【００２１】
図４（ａ）は、上位制御装置２０がリーダライタＲＷ１、ＲＷ２を連携してキャリアの送信タイミングを制御する実施形態であり、図４（ｂ）は、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２が、他のリーダライタのキャリア送信状況を自ら検出し或いは相互に通信を行って、キャリアの送信タイミングを制御する実施形態である。図４（ａ）に示す上位制御装置２０（本発明でいう制御装置に相当）はマイコンを搭載しており、ＵＳＢインターフェース等により接続されたリーダライタＲＷ１、ＲＷ２を統括して制御するようになっている。
【００２２】
図５（ａ）は、このＲＦタグシステムにおいて使用するＤＳＢ方式の周波数チャネルを示している。図５（ａ）の縦軸は、送信電波の信号レベルを表している。通信で使用可能なチャネルはｃｈ１からｃｈ１１であり、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２がＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２への電力供給に用いるチャネル幅（周波数帯域）は１であり、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２とＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２との通信に使用するチャネル幅（周波数帯域）は３である。ただし、これは一例であって、信号送受信に用いるチャネル幅（周波数帯域）は通信速度に応じて適宜設定すればよい。一般に、通信速度が速いほど広いチャネル幅が必要になる。
【００２３】
図５（ｂ）は、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２がそれぞれｃｈ３、ｃｈ９を中心として３チャネル分の周波数帯域（ＢＷ：Band Width）を用いて通信を行っている図５（ａ）に対応した周波数スペクトルを表している。ｆ３、ｆ９はそれぞれｃｈ３、ｃｈ９の中心周波数であり、以下の３つのビート周波数で干渉波が生じる。
（ｆ３＋ｆ９）／２
（ｆ３＋ｆ９）／２＋（ｆ９−ｆ３）
（ｆ３＋ｆ９）／２−（ｆ９−ｆ３）
【００２４】
この干渉波が通信に用いる周波数帯域（ｆ３を中心とする３チャネル幅、ｆ９を中心とする３チャネル幅）に生じないように、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２が用いるキャリア周波数の差（Δｆ＝ｆ９−ｆ３）は、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２がＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２との通信で用いる３チャネル幅の周波数帯域（ＢＷ）の２倍以上に設定する必要がある。
【００２５】
図１は、図４（ａ）に示すＲＦタグシステムのリーダライタＲＷ１、ＲＷ２とＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２のキャリア送受信タイミングを示しており、図６は、上位制御装置２０が実行するリード処理のフローチャートを示している。また、図７は、図６のステップＳ１、Ｓ２からなるリーダライタＲＷ１のキャリア送信開始処理およびステップＵ１、Ｕ２からなるリーダライタＲＷ２のキャリア送信開始処理のフローチャートを示している。
【００２６】
図４に示すＲＦタグシステムでは、自身以外のリーダライタにも通信の機会を与える必要から、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２は、キャリアの送信を開始してから所定の送信時間Ｔ０（例えば４ｓ）以内にキャリアの送信を停止し、その後は所定の停止時間Ｔ１（例えば５０ｍｓ）以上キャリアの送信を停止した後でなければ再びキャリアを送信できない。また、混信を防止するため、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２は、キャリアの送信前に所定のキャリア検出時間Ｔｃ（例えば５ｍｓ）以上、ｃｈ１からｃｈ１１についてキャリアの有無を検出し、キャリアが検出されない空チャネルを用いてキャリアの送信を開始する。
【００２７】
こうした共用化のための技術的条件の下で、上位制御装置２０は、はじめにリーダライタＲＷ１のキャリア送信を開始してＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２からタグ識別情報ＩＤ１、ＩＤ２を受信し、その後、リーダライタＲＷ２のキャリア送信を開始するとともにデータリードを実行する。つまり、リーダライタＲＷ１とＲＷ２のキャリア送信開始タイミングをずらすことにより、何れかのリーダライタＲＷ１、ＲＷ２からキャリアが送信されている時間、すなわちＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２が連続的に動作可能となる時間が上記送信時間Ｔ０よりも長くなるように制御する。
【００２８】
上位制御装置２０は、はじめに、リーダライタＲＷ１に図６に示すステップＳ１、Ｓ２に相当するキャリア送信開始処理を実行させる。図７において、リーダライタＲＷ１の制御部１は、少なくともキャリア検出時間Ｔｃの期間、周波数チャネル検出部６から各チャネルのキャリアの検出結果を入力しそれをメモリ１２に記憶する（ステップＲ１、Ｒ２）。この場合、１チャネルごとに順に検出してもよいし、複数チャネルをまとめて検出してもよい。
【００２９】
キャリア検出時間Ｔｃが経過すると（ステップＲ２；ＹＥＳ）ステップＲ３に移行し、使用可能なチャネル幅（本実施形態では１１チャネル）からキャリアが検出されたチャネル数を減算し、連続して存在する空きチャネル幅を算出する。そして、ステップＲ４に移行して、空きチャネル中に通信に必要なチャネル幅を確保できるか否かを判断する。通信に必要なチャネル幅とは、上述した電力供給に用いるチャネル、信号送信に用いるチャネル、信号受信に用いるチャネルの全チャネルを合わせたチャネル幅（本実施形態では図５（ａ）に示すように３チャネル）である。
【００３０】
通信に必要なチャネル幅を確保できる場合には、ステップＲ５において送信周波数を設定し、ステップＲ６（図６に示すステップＳ２）で当該周波数を発振器７に対して指令してキャリアの送信を開始する。一方、通信に必要なチャネル幅を確保できない場合には、ステップＲ５、Ｒ６を実行することなく（つまりキャリアの送信を行うことなく）当該キャリア送信開始処理を終了する。
【００３１】
上位制御装置２０は、ステップＳ３でリーダライタＲＷ１のキャリア送信時間Ｔ０(1)（キャリア送信開始からの経過時間）を０に初期化し、ステップＳ４でリーダライタＲＷ１がタグ検索コマンドを送信する。このタグ検索コマンドは、図８（ａ）に示すようにコマンドとチェックコードから構成されている。続いて、ステップＳ５においてＲＦタグからの応答信号があるか否かを判断し、応答信号がある場合にはステップＳ６に移行してリーダライタＲＷ１により応答信号を受信してタグ識別情報ＩＤ１、ＩＤ２を得る。ＲＦタグからの応答信号は、図８（ｃ）に示すように、ステータス、データおよびチェックコードから構成されている。なお、複数のＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２からのタグ識別情報の取得は、タイムスロットなどの混信防止処理が用いられる。
【００３２】
続いて、ステップＳ７でキャリア送信時間Ｔ０(1)が所定の送信時間Ｔ０未満であるかを判断し、送信時間Ｔ０未満（ＹＥＳ）であればステップＳ８でリーダライタＲＷ１がＲＦタグＴＡＧ１に対してリードコマンドを送信する。リード、ライトなどの制御コマンドは、図８（ｂ）に示すようにタグ識別情報（タグＩＤ）、コマンド、データおよびチェックコードから構成されている。なお、キャリア送信時間Ｔ０(1)が送信時間Ｔ０未満であるか否かの判定処理は、リーダライタＲＷ１が自ら行うようにしてもよい。
【００３３】
上位制御装置２０は、これとともに並行してリーダライタＲＷ２にステップＵ１、Ｕ２に相当するキャリア送信開始処理（図７）を実行させる。リーダライタＲＷ２は、通信に必要なチャネル幅を確保できる場合には送信周波数を設定し、その周波数でキャリアの送信を開始する。上位制御装置２０は、ステップＵ３でリーダライタＲＷ２のキャリア送信時間Ｔ０(2)を０に初期化し、既に取得したＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２のタグ識別情報ＩＤ１、ＩＤ２をリーダライタＲＷ２に送る。
【００３４】
上位制御装置２０は、ステップＳ９においてリードコマンドに対するＲＦタグからの応答信号があるか否かを判断し、応答信号がある場合にはステップＳ１０に移行して、リーダライタＲＷ１により応答信号を受信してデータを得る。その後、ステップＳ１１でキャリア送信時間Ｔ０(1)が所定の送信時間Ｔ０未満であるかを再び判断し、送信時間Ｔ０未満（ＹＥＳ）であればステップＳ１２で２回目のリードコマンドを送信し、ステップＳ９、Ｓ１０と同様にステップＳ１３、Ｓ１４で応答信号を受信してデータを得る。
【００３５】
一方、ステップＳ１１で送信時間Ｔ０が経過した（ＮＯ）と判断すると、上位制御装置２０は、並行処理としてステップＵ３からステップＵ４に移行してキャリア送信時間Ｔ０(2)が所定の送信時間Ｔ０未満であるかを判断し、送信時間Ｔ０未満（ＹＥＳ）であればステップＵ５でリーダライタＲＷ２がＲＦタグＴＡＧ２に対してリードコマンドを送信する。その後、ステップＳ９、Ｓ１０と同様にステップＵ６、Ｕ７で応答信号を受信してデータを得る。
【００３６】
以上の処理において、リーダライタＲＷ１の送信に対してＲＦタグからの応答がない場合（Ｓ５、Ｓ９、Ｓ１３；ＮＯ）、送信時間Ｔ０が経過した場合（Ｓ７、Ｓ１１；ＮＯ）、およびステップＳ１４の実行を完了した場合に、リーダライタＲＷ１はキャリア送信を停止する（ステップＳ１５）。同様に、リーダライタＲＷ２の送信に対してＲＦタグからの応答がない場合（Ｕ６；ＮＯ）、送信時間Ｔ０が経過した場合（Ｕ４；ＮＯ）、およびステップＵ７の実行を完了した場合に、リーダライタＲＷ２はキャリア送信を停止する（ステップＵ８）。
【００３７】
図１に示す例では、リーダライタＲＷ１は、キャリア送信を停止して停止時間Ｔ１（厳密にはＴ１−Ｔｃ）が経過した後に再びキャリア送信開始処理を実行し、リーダライタＲＷ２がキャリア送信を停止する前に再びキャリア送信を開始する。このときのキャリアの送信周波数は、前回と同じ周波数である必要はなく、キャリア検出により空いているチャネルの周波数であればよい。リーダライタＲＷ１は、連続動作しているＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２のタグ識別情報ＩＤ１、ＩＤ２を既に得ているため、キャリア送信開始後タグ検索を行うことなく直ちにリード／ライト動作を開始できる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態の上位制御装置２０は、リーダライタＲＷ１とＲＷ２のキャリア送信開始時期をずらすとともに、一方がキャリアを送信している間に（つまりキャリア送信開始から送信時間Ｔ０が経過する前に）他方がキャリアの送信を開始するように制御する。この連携制御により、リーダライタＲＷ１とＲＷ２の共通の通信範囲にあるＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２は、送信時間Ｔ０（４ｓ）よりも長い期間、連続して電力供給を受けることができ、その間リセットされることがなくなり、送信時間Ｔ０よりも長い時間を要する連続的な処理、例えばＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２の順次処理、大容量データのリード／ライト処理、複数のＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２に対する一括のリード／ライト処理などを実行可能となる。
【００３９】
上位制御装置２０は、ＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２のタグ識別情報ＩＤ１、ＩＤ２をリーダライタＲＷ１とＲＷ２とで共有している。従って、最初に何れかのリーダライタを用いてタグ識別情報ＩＤ１、ＩＤ２を得れば、その後はタグ検索を行うことなく直ちにリード／ライト動作を開始できる。また、乱数をタグ識別情報として揮発性メモリ１９に格納する構成を採用する場合、ＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２に連続して電源供給を行う本実施形態によれば、その間タグ識別情報が消えないためタグ検索の実行回数を減らすことができ、効率的なデータ通信を行うことができる。
【００４０】
リーダライタＲＷ１、ＲＷ２がそれぞれ用いるキャリア周波数の差Δｆを、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２がＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２との通信で用いる周波数帯域（ＢＷ）の２倍以上に設定している。これにより、ＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２が受信する２つのキャリアで生じるビート周波数を通信で使用する周波数帯域から外すことができ、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２とＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２との間で安定した通信を行うことができる。
【００４１】
なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように変形または拡張が可能である。
上位制御装置２０を持たない図４（ｂ）に示すＲＦタグシステムでは、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２は、キャリアの検出結果に基づいて共通の通信範囲を持つ他のリーダライタがキャリアを送信中に、キャリアが検出されなかった空チャネル領域でキャリアの送信を開始すればよい。また、共通の通信範囲を持つリーダライタＲＷ１、ＲＷ２が相互に通信を行って、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２の何れかからキャリアを送信するように連携制御を実行してもよい。
【００４２】
各実施形態ではＲＦタグのリーダライタを例に説明したが、ＲＦタグリーダについても同様に適用できる。また、共通の通信範囲を持つリーダライタが３台以上存在する場合には、少なくとも１つのリーダライタがキャリアを送信するように制御すればよい。
送信アンテナ３と受信アンテナ４は共通化（一体化）してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態であってリーダライタのキャリア送信タイミングを示す図
【図２】リーダライタの電気的構成を示すブロック図
【図３】ＲＦタグの電気的構成を示すブロック図
【図４】ＲＦタグシステムの構成例を示す図
【図５】ＲＦタグシステムにおいて使用する周波数チャネルと信号レベルを示す図
【図６】上位制御装置が実行するリード処理のフローチャート
【図７】キャリア送信開始処理を示すフローチャート
【図８】コマンドおよび応答信号の形式を示す図
【図９】従来技術を示す図１相当図
【符号の説明】
【００４４】
図面中、２０は上位制御装置（制御装置）、ＲＷ１、ＲＷ２はリーダライタ（ＲＦタグリーダ）、ＴＡＧ１、ＴＡＧ２はＲＦタグを示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリアの送信によりＲＦタグリーダからＲＦタグに電力を供給するＲＦタグシステム、ＲＦタグリーダおよびその制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のＲＦタグシステムでは、複数のリーダライタが互いに電波の到達可能な範囲内に設置されて使用されると、各リーダライタの送信電波が混信してＲＦタグとの通信ができなくなる。そこで、混信を防止する技術として国内ではＬＢＴ（Listen Before Talk）方式が採用されている。各リーダライタは、所定の周波数チャネル（以下、チャネルと称す）に対しキャリアの送信前に所定のキャリア検出時間Ｔｃ以上キャリアの検出を行い、空いているチャネルで通信を行う。
【０００３】
また、複数のリーダライタが共存するためには、各リーダライタの送信時間を制限してチャネルを開放させ、他のリーダライタにも通信の機会を与える必要がある。そこで、リーダライタは、キャリアの送信開始後所定の送信時間Ｔ０以内にキャリアの送信を停止する。そして、再度キャリアを送信する場合には、送信停止後所定の停止時間Ｔ１以上キャリアの送信を停止した後、再びキャリアの検出を行い空いているチャネルでキャリアの送信を行うシステムが採用されている。
【０００４】
こうした通信前のキャリア検出（キャリアセンス）は特許文献１、２にも開示されている。特許文献１に記載された空きチャネル検出方式は、送信局側で、音声情報と使用中のチャネルの番号を示すチャネル番号信号との合成信号を変調して送信し、受信局側で、複数の受信チャネルを順次スキャンしてキャリアを検出したとき復調信号中の音声情報とチャネル番号信号とを分離するようになっている。また、特許文献２に記載された無線制御信号伝送方式は、基地局、移動局間の制御用電波送出時に、事前に使用可能な制御用の周波数およびスロットの全ての電波状態を監視し、その監視電波の中から未使用電波を選択して送信を開始するようになっている。
【特許文献１】特開平５−１１０５２２号公報
【特許文献２】特開平８−２５６３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図９は、互いに近接して配置されたリーダライタＲＷ１、ＲＷ２とＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２のキャリア送受信タイミングを示している。リーダライタＲＷ１、ＲＷ２は、パッシブ型のＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２と通信するとき、電力供給のための無変調のキャリアを送信し、その間にタグ検索コマンドの送信、リード動作などを実行する。リーダライタＲＷ１は、キャリア検出時間Ｔｃ以上キャリアの有無を検出し、空きチャネル（ｃｈ３）でキャリアの送信を開始する。ＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２は、このキャリアにより電力の供給を受けて動作可能となり、リーダライタＲＷ１に対する応答としてタグ識別情報ＩＤ１、ＩＤ２、データの送信等を行う。
【０００６】
しかし、リーダライタＲＷ１は、上述したようにキャリアの送信後所定の送信時間Ｔ０以内にキャリアの送信を停止し、その後所定の停止時間Ｔ１以上キャリアの送信を停止した後でなければキャリアを送信できない。ＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２は、キャリアが途絶えると電源を失うためリセットされてしまい、処理で用いていた情報が消えてしまう。そのため、上記所定の送信時間Ｔ０内に処理を終了できない処理、例えば複数のＲＦタグの順次処理、大容量データのリード／ライト処理、複数のＲＦタグに対する一括のリード／ライト処理などを行うことができなかった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、キャリアの送信時間が制限されている場合でも、パッシブ型のＲＦタグとの間で当該送信時間よりも長い時間を要する処理を可能とするＲＦタグシステム、ＲＦタグリーダおよびその制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載したＲＦタグシステムによれば、複数のＲＦタグリーダが共通の通信範囲を持つ場合において、これら複数のＲＦタグリーダのうち少なくとも１つのＲＦタグリーダがキャリアを送信するように制御することにより、複数のＲＦタグリーダに共通の通信範囲に存在するＲＦタグに対し何れかのＲＦタグリーダから電力を供給し続ける。各ＲＦタグリーダは、他のＲＦタグリーダに通信の機会を与えるため、キャリアの送信開始後所定の送信時間以内にキャリアの送信を停止し、その後所定の停止時間以上キャリアの送信を停止することが必要とされている。
【０００９】
本手段によれば、各ＲＦタグリーダは所定の送信時間を超えてキャリアを送信できないが、複数のＲＦタグリーダが代わる代わるキャリアを送信し続けるので、共通の通信範囲に存在するＲＦタグは、連続して電力の供給を受けることができる。これにより、ＲＦタグは、送信時間以内ごとにリセットされることがなくなり、所定の送信時間よりも長い時間を要する連続的な処理を実行可能となる。
【００１０】
請求項２に記載したＲＦタグシステムによれば、制御装置に複数のＲＦタグリーダが接続され、その制御装置は、接続された少なくとも１つのＲＦタグリーダによりキャリアが送信されている状態が継続するように各ＲＦタグリーダのキャリア送信を制御する。これにより、各ＲＦタグリーダ自体に他のＲＦタグリーダとのキャリア送信のタイミング調整機能を持たせる必要がない。また、制御装置は、複数のＲＦタグリーダを統括して制御可能であるため、キャリアの送信タイミングを容易に制御することができる。
【００１１】
請求項３、７に記載したＲＦタグシステム、ＲＦタグリーダの制御装置によれば、制御装置は、接続された各ＲＦタグリーダがＲＦタグから受信したＲＦタグの識別情報を、接続された複数のＲＦタグリーダで共有する。これにより、各ＲＦタグリーダは、キャリアの送信開始後その共有するＲＦタグの識別情報を用いて、タグ検索を行うことなく直ちにＲＦタグとの間でリード／ライト動作を開始できる。
【００１２】
請求項４に記載したＲＦタグシステムによれば、複数のＲＦタグリーダがそれぞれ用いるキャリア周波数の差を、ＲＦタグリーダがＲＦタグとの通信で用いる周波数帯域の２倍以上に設定している。これにより、ＲＦタグが受信する２つのキャリアで生じるビート周波数を通信で使用する周波数帯域から外すことができ、ＲＦタグリーダとＲＦタグとの間で安定した通信を行うことができる。
【００１３】
請求項５に記載したＲＦタグリーダによれば、キャリアの送信前に所定の周波数帯の各チャネルについてキャリアの検出処理を行い、共通の通信範囲を持つ他のＲＦタグリーダがキャリアを送信している間に（つまり送信が終了する前に）、キャリアが検出されなかった空チャネル領域でキャリアの送信を開始する。これにより、キャリアの送信開始後所定の送信時間以内にキャリアの送信を停止する必要があるＲＦタグリーダであっても、他のＲＦタグリーダと連携して、共通の通信範囲に存在するＲＦタグに対し連続して電力を供給し続けることができる。
【００１４】
請求項６に記載したＲＦタグリーダの制御装置によれば、接続された複数のＲＦタグリーダのうち少なくとも１つのＲＦタグリーダによりキャリアが送信され続けるように各ＲＦタグリーダのキャリア送信タイミングを制御する。これにより、各ＲＦタグリーダが所定の送信時間以内に一旦キャリアを停止する必要がある場合でも、共通の通信範囲に存在するＲＦタグに対し、何れかのＲＦタグリーダから連続して電力を供給することができる。その結果、ＲＦタグは、送信時間以内ごとにリセットされることがなくなり、所定の送信時間よりも長い時間を要する連続的な処理が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について図１ないし図８を参照しながら説明する。
図２は、ＲＦタグとの間で非接触通信を行うリーダライタの電気的構成を示すブロック図である。リーダライタは、マイクロコンピュータにより構成される制御部１、送信回路２、送信アンテナ３、受信アンテナ４、受信回路５、周波数チャネル検出部６などから構成されている。
【００１６】
送信回路２は、制御部１から指令された送信周波数に対応した搬送波信号（キャリア信号）を生成する発振器７、搬送波信号を制御部１から出力される送信データに応じて変調する変調部８、および被変調信号を増幅して送信アンテナ３を介して電波信号として送信するアンプ９から構成されている。また、受信回路５は、受信アンテナ４を介して受信した信号を復調する復調部１０と、復調された受信信号から受信データを復号する復号部１１とから構成されている。
【００１７】
周波数チャネル検出部６は、受信アンテナ４を介して受信した信号を入力し、各周波数チャネル（以下、チャネルと称す）におけるキャリア（搬送波信号）の有無を検出して制御部１に対し出力するものである。制御部１は、ＲＦタグに電力を供給しつつＲＦタグとの間で通信を行い、ＲＦタグからのタグ識別情報の受信、ＲＦタグに対するデータの書き込みとデータの読み出しを行う。また、制御部１は記憶手段としてのメモリ１２を備えており、周波数チャネル検出部６から入力された各チャネルのキャリアの検出有無情報をメモリ１２に記憶するようになっている。
【００１８】
図３は、ＲＦタグの電気的構成を示すブロック図である。ＲＦタグは、アンテナ１３、電源生成部１４、復調部１５、変調部１６、ＣＰＵを主体とする制御部１７、不揮発性メモリ１８、揮発性メモリ１９などから構成されている。電源生成部１４は、アンテナ１３を介して受信したリーダライタからの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、その動作用電源を制御部１７をはじめとする各構成要素に供給するようになっている。
【００１９】
復調部１５は、キャリア信号に重畳されている受信データを復調して制御部１７に出力する。不揮発性メモリ１８は、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどから構成されており、制御プログラム、ＲＦタグを識別するためのタグ識別情報（タグＩＤ）、ＲＦタグ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）が記憶されている。ただし、タグ検索コマンドを受信した時に乱数を発生し、その乱数をタグ識別情報（タグＩＤ）として揮発性メモリ１９に格納する構成としてもよい。制御部１７は、不揮発性メモリ１８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部１６に出力する。変調部１６は、キャリア信号を送信データで負荷変調してアンテナ１３から送信する。
【００２０】
次に、本実施形態の作用について図１、図４ないし図８も参照しながら説明する。
図４は、上述の構成を持つリーダライタＲＷ１、ＲＷ２が互いに近接して配置され、これらリーダライタＲＷ１、ＲＷ２がその共通する通信範囲に置かれたＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２と通信を行うＲＦタグシステムの構成例を示している。リーダライタＲＷ１、ＲＷ２に接する円は、それぞれリーダライタＲＷ１、ＲＷ２からＲＦタグに対し通信および電力供給が可能な範囲を示している。図４に示す配置では、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２は、ＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２に対し通信および電力供給が可能である。
【００２１】
図４（ａ）は、上位制御装置２０がリーダライタＲＷ１、ＲＷ２を連携してキャリアの送信タイミングを制御する実施形態であり、図４（ｂ）は、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２が、他のリーダライタのキャリア送信状況を自ら検出し或いは相互に通信を行って、キャリアの送信タイミングを制御する実施形態である。図４（ａ）に示す上位制御装置２０（本発明でいう制御装置に相当）はマイコンを搭載しており、ＵＳＢインターフェース等により接続されたリーダライタＲＷ１、ＲＷ２を統括して制御するようになっている。
【００２２】
図５（ａ）は、このＲＦタグシステムにおいて使用するＤＳＢ方式の周波数チャネルを示している。図５（ａ）の縦軸は、送信電波の信号レベルを表している。通信で使用可能なチャネルはｃｈ１からｃｈ１１であり、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２がＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２への電力供給に用いるチャネル幅（周波数帯域）は１であり、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２とＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２との通信に使用するチャネル幅（周波数帯域）は３である。ただし、これは一例であって、信号送受信に用いるチャネル幅（周波数帯域）は通信速度に応じて適宜設定すればよい。一般に、通信速度が速いほど広いチャネル幅が必要になる。
【００２３】
図５（ｂ）は、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２がそれぞれｃｈ３、ｃｈ９を中心として３チャネル分の周波数帯域（ＢＷ：Band Width）を用いて通信を行っている図５（ａ）に対応した周波数スペクトルを表している。ｆ３、ｆ９はそれぞれｃｈ３、ｃｈ９の中心周波数であり、以下の３つのビート周波数で干渉波が生じる。
（ｆ３＋ｆ９）／２
（ｆ３＋ｆ９）／２＋（ｆ９−ｆ３）
（ｆ３＋ｆ９）／２−（ｆ９−ｆ３）
【００２４】
この干渉波が通信に用いる周波数帯域（ｆ３を中心とする３チャネル幅、ｆ９を中心とする３チャネル幅）に生じないように、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２が用いるキャリア周波数の差（Δｆ＝ｆ９−ｆ３）は、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２がＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２との通信で用いる３チャネル幅の周波数帯域（ＢＷ）の２倍以上に設定する必要がある。
【００２５】
図１は、図４（ａ）に示すＲＦタグシステムのリーダライタＲＷ１、ＲＷ２とＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２のキャリア送受信タイミングを示しており、図６は、上位制御装置２０が実行するリード処理のフローチャートを示している。また、図７は、図６のステップＳ１、Ｓ２からなるリーダライタＲＷ１のキャリア送信開始処理およびステップＵ１、Ｕ２からなるリーダライタＲＷ２のキャリア送信開始処理のフローチャートを示している。
【００２６】
図４に示すＲＦタグシステムでは、自身以外のリーダライタにも通信の機会を与える必要から、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２は、キャリアの送信を開始してから所定の送信時間Ｔ０（例えば４ｓ）以内にキャリアの送信を停止し、その後は所定の停止時間Ｔ１（例えば５０ｍｓ）以上キャリアの送信を停止した後でなければ再びキャリアを送信できない。また、混信を防止するため、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２は、キャリアの送信前に所定のキャリア検出時間Ｔｃ（例えば５ｍｓ）以上、ｃｈ１からｃｈ１１についてキャリアの有無を検出し、キャリアが検出されない空チャネルを用いてキャリアの送信を開始する。
【００２７】
こうした共用化のための技術的条件の下で、上位制御装置２０は、はじめにリーダライタＲＷ１のキャリア送信を開始してＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２からタグ識別情報ＩＤ１、ＩＤ２を受信し、その後、リーダライタＲＷ２のキャリア送信を開始するとともにデータリードを実行する。つまり、リーダライタＲＷ１とＲＷ２のキャリア送信開始タイミングをずらすことにより、何れかのリーダライタＲＷ１、ＲＷ２からキャリアが送信されている時間、すなわちＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２が連続的に動作可能となる時間が上記送信時間Ｔ０よりも長くなるように制御する。
【００２８】
上位制御装置２０は、はじめに、リーダライタＲＷ１に図６に示すステップＳ１、Ｓ２に相当するキャリア送信開始処理を実行させる。図７において、リーダライタＲＷ１の制御部１は、少なくともキャリア検出時間Ｔｃの期間、周波数チャネル検出部６から各チャネルのキャリアの検出結果を入力しそれをメモリ１２に記憶する（ステップＲ１、Ｒ２）。この場合、１チャネルごとに順に検出してもよいし、複数チャネルをまとめて検出してもよい。
【００２９】
キャリア検出時間Ｔｃが経過すると（ステップＲ２；ＹＥＳ）ステップＲ３に移行し、使用可能なチャネル幅（本実施形態では１１チャネル）からキャリアが検出されたチャネル数を減算し、連続して存在する空きチャネル幅を算出する。そして、ステップＲ４に移行して、空きチャネル中に通信に必要なチャネル幅を確保できるか否かを判断する。通信に必要なチャネル幅とは、上述した電力供給に用いるチャネル、信号送信に用いるチャネル、信号受信に用いるチャネルの全チャネルを合わせたチャネル幅（本実施形態では図５（ａ）に示すように３チャネル）である。
【００３０】
通信に必要なチャネル幅を確保できる場合には、ステップＲ５において送信周波数を設定し、ステップＲ６（図６に示すステップＳ２）で当該周波数を発振器７に対して指令してキャリアの送信を開始する。一方、通信に必要なチャネル幅を確保できない場合には、ステップＲ５、Ｒ６を実行することなく（つまりキャリアの送信を行うことなく）当該キャリア送信開始処理を終了する。
【００３１】
上位制御装置２０は、ステップＳ３でリーダライタＲＷ１のキャリア送信時間Ｔ０(1)（キャリア送信開始からの経過時間）を０に初期化し、ステップＳ４でリーダライタＲＷ１がタグ検索コマンドを送信する。このタグ検索コマンドは、図８（ａ）に示すようにコマンドとチェックコードから構成されている。続いて、ステップＳ５においてＲＦタグからの応答信号があるか否かを判断し、応答信号がある場合にはステップＳ６に移行してリーダライタＲＷ１により応答信号を受信してタグ識別情報ＩＤ１、ＩＤ２を得る。ＲＦタグからの応答信号は、図８（ｃ）に示すように、ステータス、データおよびチェックコードから構成されている。なお、複数のＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２からのタグ識別情報の取得は、タイムスロットなどの混信防止処理が用いられる。
【００３２】
続いて、ステップＳ７でキャリア送信時間Ｔ０(1)が所定の送信時間Ｔ０未満であるかを判断し、送信時間Ｔ０未満（ＹＥＳ）であればステップＳ８でリーダライタＲＷ１がＲＦタグＴＡＧ１に対してリードコマンドを送信する。リード、ライトなどの制御コマンドは、図８（ｂ）に示すようにタグ識別情報（タグＩＤ）、コマンド、データおよびチェックコードから構成されている。なお、キャリア送信時間Ｔ０(1)が送信時間Ｔ０未満であるか否かの判定処理は、リーダライタＲＷ１が自ら行うようにしてもよい。
【００３３】
上位制御装置２０は、これとともに並行してリーダライタＲＷ２にステップＵ１、Ｕ２に相当するキャリア送信開始処理（図７）を実行させる。リーダライタＲＷ２は、通信に必要なチャネル幅を確保できる場合には送信周波数を設定し、その周波数でキャリアの送信を開始する。上位制御装置２０は、ステップＵ３でリーダライタＲＷ２のキャリア送信時間Ｔ０(2)を０に初期化し、既に取得したＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２のタグ識別情報ＩＤ１、ＩＤ２をリーダライタＲＷ２に送る。
【００３４】
上位制御装置２０は、ステップＳ９においてリードコマンドに対するＲＦタグからの応答信号があるか否かを判断し、応答信号がある場合にはステップＳ１０に移行して、リーダライタＲＷ１により応答信号を受信してデータを得る。その後、ステップＳ１１でキャリア送信時間Ｔ０(1)が所定の送信時間Ｔ０未満であるかを再び判断し、送信時間Ｔ０未満（ＹＥＳ）であればステップＳ１２で２回目のリードコマンドを送信し、ステップＳ９、Ｓ１０と同様にステップＳ１３、Ｓ１４で応答信号を受信してデータを得る。
【００３５】
一方、ステップＳ１１で送信時間Ｔ０が経過した（ＮＯ）と判断すると、上位制御装置２０は、並行処理としてステップＵ３からステップＵ４に移行してキャリア送信時間Ｔ０(2)が所定の送信時間Ｔ０未満であるかを判断し、送信時間Ｔ０未満（ＹＥＳ）であればステップＵ５でリーダライタＲＷ２がＲＦタグＴＡＧ２に対してリードコマンドを送信する。その後、ステップＳ９、Ｓ１０と同様にステップＵ６、Ｕ７で応答信号を受信してデータを得る。
【００３６】
以上の処理において、リーダライタＲＷ１の送信に対してＲＦタグからの応答がない場合（Ｓ５、Ｓ９、Ｓ１３；ＮＯ）、送信時間Ｔ０が経過した場合（Ｓ７、Ｓ１１；ＮＯ）、およびステップＳ１４の実行を完了した場合に、リーダライタＲＷ１はキャリア送信を停止する（ステップＳ１５）。同様に、リーダライタＲＷ２の送信に対してＲＦタグからの応答がない場合（Ｕ６；ＮＯ）、送信時間Ｔ０が経過した場合（Ｕ４；ＮＯ）、およびステップＵ７の実行を完了した場合に、リーダライタＲＷ２はキャリア送信を停止する（ステップＵ８）。
【００３７】
図１に示す例では、リーダライタＲＷ１は、キャリア送信を停止して停止時間Ｔ１（厳密にはＴ１−Ｔｃ）が経過した後に再びキャリア送信開始処理を実行し、リーダライタＲＷ２がキャリア送信を停止する前に再びキャリア送信を開始する。このときのキャリアの送信周波数は、前回と同じ周波数である必要はなく、キャリア検出により空いているチャネルの周波数であればよい。リーダライタＲＷ１は、連続動作しているＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２のタグ識別情報ＩＤ１、ＩＤ２を既に得ているため、キャリア送信開始後タグ検索を行うことなく直ちにリード／ライト動作を開始できる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態の上位制御装置２０は、リーダライタＲＷ１とＲＷ２のキャリア送信開始時期をずらすとともに、一方がキャリアを送信している間に（つまりキャリア送信開始から送信時間Ｔ０が経過する前に）他方がキャリアの送信を開始するように制御する。この連携制御により、リーダライタＲＷ１とＲＷ２の共通の通信範囲にあるＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２は、送信時間Ｔ０（４ｓ）よりも長い期間、連続して電力供給を受けることができ、その間リセットされることがなくなり、送信時間Ｔ０よりも長い時間を要する連続的な処理、例えばＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２の順次処理、大容量データのリード／ライト処理、複数のＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２に対する一括のリード／ライト処理などを実行可能となる。
【００３９】
上位制御装置２０は、ＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２のタグ識別情報ＩＤ１、ＩＤ２をリーダライタＲＷ１とＲＷ２とで共有している。従って、最初に何れかのリーダライタを用いてタグ識別情報ＩＤ１、ＩＤ２を得れば、その後はタグ検索を行うことなく直ちにリード／ライト動作を開始できる。また、乱数をタグ識別情報として揮発性メモリ１９に格納する構成を採用する場合、ＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２に連続して電源供給を行う本実施形態によれば、その間タグ識別情報が消えないためタグ検索の実行回数を減らすことができ、効率的なデータ通信を行うことができる。
【００４０】
リーダライタＲＷ１、ＲＷ２がそれぞれ用いるキャリア周波数の差Δｆを、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２がＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２との通信で用いる周波数帯域（ＢＷ）の２倍以上に設定している。これにより、ＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２が受信する２つのキャリアで生じるビート周波数を通信で使用する周波数帯域から外すことができ、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２とＲＦタグＴＡＧ１、ＴＡＧ２との間で安定した通信を行うことができる。
【００４１】
なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように変形または拡張が可能である。
上位制御装置２０を持たない図４（ｂ）に示すＲＦタグシステムでは、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２は、キャリアの検出結果に基づいて共通の通信範囲を持つ他のリーダライタがキャリアを送信中に、キャリアが検出されなかった空チャネル領域でキャリアの送信を開始すればよい。また、共通の通信範囲を持つリーダライタＲＷ１、ＲＷ２が相互に通信を行って、リーダライタＲＷ１、ＲＷ２の何れかからキャリアを送信するように連携制御を実行してもよい。
【００４２】
各実施形態ではＲＦタグのリーダライタを例に説明したが、ＲＦタグリーダについても同様に適用できる。また、共通の通信範囲を持つリーダライタが３台以上存在する場合には、少なくとも１つのリーダライタがキャリアを送信するように制御すればよい。
送信アンテナ３と受信アンテナ４は共通化（一体化）してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態であってリーダライタのキャリア送信タイミングを示す図
【図２】リーダライタの電気的構成を示すブロック図
【図３】ＲＦタグの電気的構成を示すブロック図
【図４】ＲＦタグシステムの構成例を示す図
【図５】ＲＦタグシステムにおいて使用する周波数チャネルと信号レベルを示す図
【図６】上位制御装置が実行するリード処理のフローチャート
【図７】キャリア送信開始処理を示すフローチャート
【図８】コマンドおよび応答信号の形式を示す図
【図９】従来技術を示す図１相当図
【符号の説明】
【００４４】
図面中、２０は上位制御装置（制御装置）、ＲＷ１、ＲＷ２はリーダライタ（ＲＦタグリーダ）、ＴＡＧ１、ＴＡＧ２はＲＦタグを示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＲＦタグリーダと、これらＲＦタグリーダから送信されるキャリアにより電力の供給を受けて前記ＲＦタグリーダと通信するＲＦタグとからなるＲＦタグシステムにおいて、
前記ＲＦタグリーダは、それぞれキャリアの送信前に所定の周波数帯の各チャネルについてキャリアの検出処理を行い、キャリアが検出されなかった空チャネル領域でキャリアの送信を開始し、キャリアの送信開始後所定の送信時間以内にキャリアの送信を停止してその後所定の停止時間以上キャリアの送信を停止し続けるように構成され、
前記複数のＲＦタグリーダが共通の通信範囲を持つ場合、これら複数のＲＦタグリーダのうち少なくとも１つのＲＦタグリーダがキャリアを送信することにより、前記共通の通信範囲に存在するＲＦタグに対し何れかのＲＦタグリーダから電力を供給し続けるように構成されていることを特徴とするＲＦタグシステム。
【請求項２】
前記複数のＲＦタグリーダが接続された制御装置を備え、
この制御装置は、接続された少なくとも１つのＲＦタグリーダによりキャリアが送信されている状態が継続するように、前記接続された各ＲＦタグリーダのキャリア送信を制御することを特徴とする請求項１記載のＲＦタグシステム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記接続された各ＲＦタグリーダが前記ＲＦタグから受信したＲＦタグの識別情報を、前記接続された複数のＲＦタグリーダで共有することを特徴とする請求項２記載のＲＦタグシステム。
【請求項４】
前記複数のＲＦタグリーダがそれぞれ用いるキャリア周波数の差は、前記ＲＦタグリーダが前記ＲＦタグとの通信で用いる周波数帯域の２倍以上に設定されることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のＲＦタグシステム。
【請求項５】
キャリアの送信によりＲＦタグに電力を供給するとともにＲＦタグと通信を行うＲＦタグリーダにおいて、
キャリアの送信前に所定の周波数帯の各チャネルについてキャリアの検出処理を行い、共通の通信範囲を持つ他のＲＦタグリーダがキャリアを送信中に、キャリアが検出されなかった空チャネル領域でキャリアの送信を開始し、キャリアの送信開始後所定の送信時間以内にキャリアの送信を停止してその後所定の停止時間以上キャリアの送信を停止し続けるように構成されていることを特徴とするＲＦタグリーダ。
【請求項６】
キャリアの送信前に所定の周波数帯の各チャネルについてキャリアの検出処理を行い、キャリアが検出されなかった空チャネル領域でキャリアを送信することによりＲＦタグへの電力供給とＲＦタグとの通信を行い、キャリアの送信開始後所定の送信時間以内にキャリアの送信を停止してその後所定の停止時間以上キャリアの送信を停止し続ける複数のＲＦタグリーダが接続可能に構成され、
接続された複数のＲＦタグリーダのうち少なくとも１つのＲＦタグリーダによりキャリアが送信され続けるように、接続された各ＲＦタグリーダのキャリア送信タイミングを制御することを特徴とするＲＦタグリーダの制御装置。
【請求項７】
前記接続された各ＲＦタグリーダが前記ＲＦタグから受信したＲＦタグの識別情報を、前記接続された複数のＲＦタグリーダで共有することを特徴とする請求項６記載のＲＦタグリーダの制御装置。
【請求項１】
複数のＲＦタグリーダと、これらＲＦタグリーダから送信されるキャリアにより電力の供給を受けて前記ＲＦタグリーダと通信するＲＦタグとからなるＲＦタグシステムにおいて、
前記ＲＦタグリーダは、それぞれキャリアの送信前に所定の周波数帯の各チャネルについてキャリアの検出処理を行い、キャリアが検出されなかった空チャネル領域でキャリアの送信を開始し、キャリアの送信開始後所定の送信時間以内にキャリアの送信を停止してその後所定の停止時間以上キャリアの送信を停止し続けるように構成され、
前記複数のＲＦタグリーダが共通の通信範囲を持つ場合、これら複数のＲＦタグリーダのうち少なくとも１つのＲＦタグリーダがキャリアを送信することにより、前記共通の通信範囲に存在するＲＦタグに対し何れかのＲＦタグリーダから電力を供給し続けるように構成されていることを特徴とするＲＦタグシステム。
【請求項２】
前記複数のＲＦタグリーダが接続された制御装置を備え、
この制御装置は、接続された少なくとも１つのＲＦタグリーダによりキャリアが送信されている状態が継続するように、前記接続された各ＲＦタグリーダのキャリア送信を制御することを特徴とする請求項１記載のＲＦタグシステム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記接続された各ＲＦタグリーダが前記ＲＦタグから受信したＲＦタグの識別情報を、前記接続された複数のＲＦタグリーダで共有することを特徴とする請求項２記載のＲＦタグシステム。
【請求項４】
前記複数のＲＦタグリーダがそれぞれ用いるキャリア周波数の差は、前記ＲＦタグリーダが前記ＲＦタグとの通信で用いる周波数帯域の２倍以上に設定されることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のＲＦタグシステム。
【請求項５】
キャリアの送信によりＲＦタグに電力を供給するとともにＲＦタグと通信を行うＲＦタグリーダにおいて、
キャリアの送信前に所定の周波数帯の各チャネルについてキャリアの検出処理を行い、共通の通信範囲を持つ他のＲＦタグリーダがキャリアを送信中に、キャリアが検出されなかった空チャネル領域でキャリアの送信を開始し、キャリアの送信開始後所定の送信時間以内にキャリアの送信を停止してその後所定の停止時間以上キャリアの送信を停止し続けるように構成されていることを特徴とするＲＦタグリーダ。
【請求項６】
キャリアの送信前に所定の周波数帯の各チャネルについてキャリアの検出処理を行い、キャリアが検出されなかった空チャネル領域でキャリアを送信することによりＲＦタグへの電力供給とＲＦタグとの通信を行い、キャリアの送信開始後所定の送信時間以内にキャリアの送信を停止してその後所定の停止時間以上キャリアの送信を停止し続ける複数のＲＦタグリーダが接続可能に構成され、
接続された複数のＲＦタグリーダのうち少なくとも１つのＲＦタグリーダによりキャリアが送信され続けるように、接続された各ＲＦタグリーダのキャリア送信タイミングを制御することを特徴とするＲＦタグリーダの制御装置。
【請求項７】
前記接続された各ＲＦタグリーダが前記ＲＦタグから受信したＲＦタグの識別情報を、前記接続された複数のＲＦタグリーダで共有することを特徴とする請求項６記載のＲＦタグリーダの制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−９０７２９（Ｐ２００８−９０７２９Ａ）
【公開日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２７３０００（Ｐ２００６−２７３０００）
【出願日】平成１８年１０月４日（２００６．１０．４）
【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２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月４日（２００６．１０．４）
【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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