ＲＦＩＤタグの読取方法
【課題】リーダからＬＦ帯などの低い周波数帯の信号を利用して起動パターンを送信してＲＦＩＤタグを呼び出す際に、特定のＲＦＩＤタグのみを起動させてそのＩＤを読み取るＲＦＩＤタグの読取方法を提供する。
【解決手段】リーダ１００が、ＬＦ帯にて特定の起動パターンを含む呼び出し信号を出力し、ＬＦ帯にて呼び出し信号を待ち受けるアクティブタイプのＲＦＩＤタグ２００が、設定された起動パターンと一致する起動パターンを検出した場合に、ＲＦＩＤタグ２００全体を起動し、ＬＦ帯よりも高い周波数帯にてＩＤをリーダ１００に対して送信することで、リーダ１００がＩＤを読み取るＲＦＩＤタグの読取方法であって、ＲＦＩＤタグ２００には異なる起動パターンが設定されており、リーダ１００は、呼び出し信号を出力する際に、起動パターンとして、呼び出す対象のＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）に設定された起動パターンを動的に設定する。
【解決手段】リーダ１００が、ＬＦ帯にて特定の起動パターンを含む呼び出し信号を出力し、ＬＦ帯にて呼び出し信号を待ち受けるアクティブタイプのＲＦＩＤタグ２００が、設定された起動パターンと一致する起動パターンを検出した場合に、ＲＦＩＤタグ２００全体を起動し、ＬＦ帯よりも高い周波数帯にてＩＤをリーダ１００に対して送信することで、リーダ１００がＩＤを読み取るＲＦＩＤタグの読取方法であって、ＲＦＩＤタグ２００には異なる起動パターンが設定されており、リーダ１００は、呼び出し信号を出力する際に、起動パターンとして、呼び出す対象のＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）に設定された起動パターンを動的に設定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リーダによりＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグの固有識別子を読み取る技術に関し、特に、複数のＲＦＩＤタグのうち特定のものを起動してその固有識別子を読み取るＲＦＩＤタグの読取方法に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、物流管理等のシステムにおいては、ＲＦＩＤタグを利用した対象物の管理手法が普及してきている。これらのシステムでは、固有識別子（以下では単に「ＩＤ」と記載する場合がある）を記憶したＲＦＩＤタグを個々の管理対象物に付しておき、この情報を、ＲＦＩＤ読取装置（以下では単に「リーダ」と記載する場合がある）が、ＲＦＩＤタグと無線通信することにより非接触で読み取る。これにより、管理対象物の個体や種別を特定してその所在等を的確に把握することができ、効率的な管理を行うことが可能となる。
【０００３】
ＲＦＩＤタグとリーダとの間の通信では、一般的に、リーダからの呼び出し（質問）の信号に対して、これを受信した各ＲＦＩＤタグが、回答として自己のＩＤをリーダに対して送信する。リーダは、受信したＩＤの情報をＲＦＩＤタグに送信することで、各ＲＦＩＤタグは自己のＩＤがリーダに読み取られたか否かを認識する。なお、ＲＦＩＤタグの方式としては、電池を内蔵するアクティブタイプと、電池を内蔵せず、リーダから出力された無線電波から電力や搬送波の源振を取得するパッシブタイプとがある。
【０００４】
物流管理等のシステムにおいては、比較的大きな領域に存在する多数の物品に付されたＲＦＩＤタグを短時間で読み取って、物品の種類等を検知したり、対象の物品を探したりする必要がある。このため、通信可能範囲の広いアクティブタイプが主に利用されている。しかし、アクティブタイプは内蔵電池を使用して動作するため、長期間の使用等を考慮した場合に、消費電力の低減を図ることが必須である。
【０００５】
これに対して、例えば、特開２００６−３３９９６４号公報（特許文献１）には、第１の周波数帯域の信号を受信する第１のアンテナと、第２の周波数帯域の信号を送信する第２のアンテナと、前記第１のアンテナが受信する制御信号を検出し制御データを出力する制御回路と、該制御データが入力されると第２のアンテナから応答信号を出力する送信回路とを有し、前記第１の周波数帯域が前記第２の周波数帯域より低い周波数帯に設定されている非接触ＩＣ媒体が記載されている。
【０００６】
特許文献１の非接触ＩＣ媒体では、第１の周波数帯域がＬＦ（長波）帯（周波数３０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ，波長１０ｋｍ〜１ｋｍ）であり、ＬＦ帯（第１の周波数帯域）にて発信された制御信号を受信し、この制御信号に重畳された制御データであるビジートーンを抽出し、このビジートーンに対応して非接触ＩＣ媒体が、ＬＦ帯（第１の周波数帯域）より高い周波数帯の第２の周波数にて効率的なデータの送受信の制御を行う。これにより、待機時に高い周波数帯域を用いないため、高い周波数で動作する同調回路等が必要なくなり、従来の非接触ＩＣ媒体に比較して制御情報の入力待ち受け状態において、消費電力を大幅に削減することを可能としている。
【０００７】
ＲＦＩＤタグ等の非接触ＩＣ媒体では、上記のような構成を可能とするために、例えば、リーダからのＬＦ帯による呼び出し信号（制御信号）を待ち受けて特定の起動パターンを検出し、特定の起動パターンを検出した場合にＲＦＩＤタグ内部のマイコン等を起動するための信号を出力する制御回路として、ウェイクアップレシーバー（例えば非特許文献１）などが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３３９９６４号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】“製品情報：AS3932 Programmable 3D Low Power LF Wakeup Receiver”、[online]、austriamicrosystems、［平成２１年８月１８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.austriamicrosystems.com/jpn/node_78/node_379/Low-Frequency/AS3932＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来技術のＲＦＩＤタグでは、上記のように、リーダからの呼び出し信号にＬＦ帯を利用することで、通常時は、リーダからのＬＦ帯の呼び出し信号を待ち受ける制御回路（ウェイクアップレシーバー等）のみが低消費電力で動作しており、その他のマイコン等は停止状態とすることで、待ち受け時の消費電力を低減させている。
【００１１】
しかしながら、従来技術のＲＦＩＤタグでは、制御回路が検出する起動パターンは、通常、ＲＦＩＤタグやリーダの製造業者等の単位で一律のものに設定されている。従って、物流管理等のシステムにおいて、多数の物品にＲＦＩＤタグが付されており、その中から特定の物品（ＲＦＩＤタグ）を探し出すというような場合には、リーダからの呼び出し信号（起動パターン）に対して、読取可能範囲に含まれる全てのＲＦＩＤタグが一度起動して自己のＩＤを送信することになる。また、目的のＲＦＩＤタグが見つかる（リーダが目的のＲＦＩＤタグからのＩＤを受信する）まで、この処理が繰り返されることになる。
【００１２】
この結果、各ＲＦＩＤタグの起動回数・動作回数が増え、全体として消費電力が大きくなるため、内蔵の電池の消耗が早くなってしまう。また、目的のもの以外のＲＦＩＤタグも起動して自己のＩＤを送信することになるため、リーダでコリジョンや読み取りミスが発生する可能性が高くなり、読み取りに要する時間も長くなってしまう。
【００１３】
そこで本発明の目的は、リーダからＬＦ帯などの低い周波数帯の信号を利用して起動パターンを送信してＲＦＩＤタグを呼び出す際に、特定のＲＦＩＤタグのみを起動させてそのＩＤを読み取るＲＦＩＤタグの読取方法を提供することにある。
【００１４】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１６】
本発明の代表的な実施の形態によるＲＦＩＤタグの読取方法は、リーダが、第１の周波数帯にて特定の起動パターンを含む呼び出し信号を出力し、前記第１の周波数帯にて前記呼び出し信号を待ち受けるアクティブタイプのＲＦＩＤタグが、前記呼び出し信号において前記ＲＦＩＤタグに設定された第１の起動パターンと一致する前記起動パターンを検出した場合に、前記ＲＦＩＤタグ全体を起動し、前記第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯にて前記ＲＦＩＤタグのＩＤを前記リーダに対して送信することで、前記リーダが前記ＲＦＩＤタグの前記ＩＤを読み取るＲＦＩＤタグの読取方法であって、以下の特徴を有するものである。
【００１７】
すなわち、前記ＲＦＩＤタグには、１または複数の前記ＲＦＩＤタグ毎に異なる前記第１の起動パターンが設定されており、前記リーダは、前記呼び出し信号を出力する際に、前記呼び出し信号が含む前記起動パターンとして、呼び出す対象の前記ＲＦＩＤタグに設定された前記第１の起動パターンを動的に設定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１９】
本発明の代表的な実施の形態によれば、リーダから、ＬＦ帯などの低い周波数帯の信号を利用し、特定の起動パターンを設定して送信することにより、呼び出したい対象のＲＦＩＤタグのみを起動させることができる。これにより、ＲＦＩＤタグ全体での消費電力を極小化することができ、また、リーダにおいても、不要なＲＦＩＤタグから送信されたＩＤを読み取ることがないため、コリジョンや読み取りミスが低減され、読み取りに要する時間を短くすることができる。
【００２０】
また、本発明の代表的な実施の形態によれば、ＬＦ帯による呼び出し信号を待ち受けて特定の起動パターンを検出し、特定の起動パターンを検出した場合に全体を起動させる信号を出力する制御回路をリーダにも実装して中継器とすることで、リーダは、他のＲＦＩＤタグや中継器に対する呼び出し信号との干渉を回避しつつ、特定の中継器を呼び出して起動させて通信を行うことができる。これにより、待ち受け時の消費電力を極小化しつつ、遠隔地の拠点や端末に対して、リーダが読み取ったＲＦＩＤタグのＩＤの情報を無線通信により転送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１であるＲＦＩＤタグの読取方法の概要について示した図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるリーダの構成例の概要を示した図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるＲＦＩＤタグの構成例の概要を示した図である。
【図４】本実施の形態におけるリーダから送信される呼び出し信号の例を示した図である。
【図５】本発明の実施の形態２であるＲＦＩＤタグの読取方法の概要について示した図である。
【図６】本発明の実施の形態２における中継器の構成例の概要を示した図である。
【図７】本発明の実施の形態２であるＲＦＩＤタグの読取方法における処理の流れの例を示したフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２３】
＜実施の形態１＞
［概要］
図１は、本発明の実施の形態１であるＲＦＩＤタグの読取方法の概要について示した図である。図１では、ＲＦＩＤタグが付された多数の物品の中から特定の物品を探す場合の例を示しており、上段の図は、リーダから各物品に付されたＲＦＩＤタグを呼び出す際の概要を示しており、下段の図は、リーダからの呼び出しに対して起動したＲＦＩＤタグがＩＤを応答する際の概要を示している。
【００２４】
上段の図において、各ＲＦＩＤタグＡ〜Ｃ（２００ａ〜ｃ）には、自己の固有の起動パターンとして、それぞれ、「Ａ」〜「Ｃ」の起動パターンが設定されているものとし、自己の起動パターンを含むリーダ１００からのＬＦ帯による呼び出し信号を待ち受ける動作のみを低消費電力で行っている。
【００２５】
一方、リーダ１００は、ＬＦ帯による呼び出し信号を出力するためのＬＦアンテナ１１１を有しており、ＬＦアンテナ１１１から特定の起動パターンを含む制御信号を呼び出し信号として送信する。このとき、リーダ１１１では、特定の起動パターンとして、呼び出しの対象であるＲＦＩＤタグ（図１の例では、ＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ））に対応する起動パターン（図１の例では「Ｂ」）を動的に設定することが可能である。
【００２６】
このリーダ１００からの呼び出し信号に対し、下段の図において、起動パターン「Ｂ」が設定されているＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）のみが反応して起動し、応答として自己のＩＤ「ＢＢ」を、呼び出し信号のＬＦ帯より高い周波数帯（例えば２．４ＧＨｚ帯）を利用して送信する。このとき、他のＲＦＩＤタグＡ（２００ａ）およびＲＦＩＤタグＣ（２００ｃ）は、呼び出し信号に含まれる起動パターン（「Ｂ」）が自己のもの（「Ａ」、「Ｃ」）とは異なるため起動しない。
【００２７】
これにより、不要なＲＦＩＤタグＡ（２００ａ）およびＲＦＩＤタグＣ（２００ｃ）を起動させないことで、消費電力を抑えつつ、対象のＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）を素早く探し出し、探し出したＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）との間で確実な通信を行ってＩＤを読み取ることが可能となる。
【００２８】
［機器構成］
図２は、本実施の形態におけるリーダの構成例の概要を示した図である。リーダ１００は、例えば、ＬＦ送信部１１０、ＬＦアンテナ１１１、ＲＦ部１３０、制御部１４０、メモリ１５０、入出力部１６０などの各部を有する。ＬＦ送信部１１０は、起動パターンを含む呼び出し信号を生成して、ＬＦアンテナ１１１からＬＦ帯を利用して出力する機能を有する。このＬＦ送信部１１０は、例えば、専用のＩＣ（Integrated Circuit）などを用いて構成することができる。ＬＦアンテナ１１１は、起動パターンを含む呼び出し信号をＬＦ帯にて出力するためのアンテナであり、本実施の形態では、例えば、４００ｍｍΦのループアンテナを用いる。
【００２９】
ＲＦ部１３０は、呼び出し信号のＬＦ帯より高い周波数帯として、例えば２．４ＧＨｚ帯を利用して、呼び出し信号により起動したＲＦＩＤタグとの間でＩＤの送受信などの双方向通信を行う機能を有する。このＲＦ部１３０は、例えば、アンテナを含む専用のデバイスなどを用いて構成することができる。なお、本実施の形態では、双方向通信に利用する周波数帯として、大容量のデータを高速かつ省電力で行うためのデバイスを容易に入手することが可能である２．４ＧＨｚ帯を利用するものとしているが、特にこれに限るものではなく、他の周波数帯であってもよい。
【００３０】
制御部１４０は、リーダ１００の各部に対するインタフェースを有し、各部の動作を制御する機能を有する。この制御部１４０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を有するマイコンなどを用いて構成することができる。制御部１４０は、さらに、起動パターン設定部１４１を有し、呼び出す対象のＲＦＩＤタグに対応する起動パターンをＬＦ送信部１１０に対して指示することによって、呼び出し信号に設定することができる。なお、起動パターン設定部１４１は、指示・設定する起動パターンを、例えば、後述する入出力部１６０を介したユーザからの指示等に基づいて、後述するメモリ１５０から取得する構成とすることも可能である。
【００３１】
メモリ１５０は、リーダ１００に固有のデータやアプリケーションデータなどを保持する記憶媒体であり、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）などの不揮発性メモリによって構成される。このメモリ１５０には、リーダ１００が送信可能な各起動パターンの値が、例えば、ユーザによる識別が容易な表示名などのキーとなるデータと対応付けられて格納されている。
【００３２】
入出力部１６０は、ユーザに対する入出力のインタフェースの機能を有する。例えば、外部のＰＣ等の端末と接続し、当該端末から呼び出し対象のＲＦＩＤタグの起動パターンの指定などを含む動作指示を入力したり、当該端末に対して読み取ったＲＦＩＤタグのＩＤ等の情報を出力したりすることが可能である。上記のような構成を有するリーダ１００は、例えば、物流管理等のシステムにおいて、ＲＦＩＤタグが付された物品を多数積載したパレットが通過するゲートなどに配置される。
【００３３】
図３は、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの構成例の概要を示した図である。ＲＦＩＤタグ２００は、内蔵電池２６０を有するアクティブタイプであり、例えば、ＬＦ受信部２２０、ＲＦ部２３０、制御部２４０、メモリ２５０などの各部を有する。
【００３４】
ＬＦ受信部２２０は、リーダ１００からＬＦ帯にて出力された呼び出し信号のうち、ＬＦ受信部２２０の内部に保持している自己の起動パターンと一致する起動パターンを含む呼び出し信号を検出して、他の各部を起動するための起動信号を出力する機能を有する。このＬＦ受信部２２０は、例えば、上述したウェイクアップレシーバーのＩＣ、および受信用のトランスポンダコイルなどを用いて構成することができ、これにより、ＲＦＩＤタグ２００全体としては停止している状態であっても、常時リーダ１００からの呼び出し信号の待ち受け動作を継続することができる。
【００３５】
ＲＦ部２３０は、リーダ１００のＲＦ部１３０と同様に、例えば２．４ＧＨｚ帯を利用して、リーダ１００との間でＩＤの送受信などの双方向通信を行う機能を有する。このＲＦ部２３０は、例えば、アンテナを含む専用のデバイスなどを用いて構成することができる。
【００３６】
制御部２４０は、リーダ１００の制御部１４０と同様に、ＲＦＩＤタグ２００の各部に対するインタフェースを有し、各部の動作を制御する機能を有する。この制御部２４０は、例えば、ＣＰＵを有するマイコンなどを用いて構成することができる。メモリ２５０は、リーダ１００のメモリ１５０と同様に、ＲＦＩＤタグ２００に固有のデータやアプリケーションデータなどを保持する記憶媒体であり、例えば、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリによって構成される。
【００３７】
通常、ＬＦ受信部２２０がＬＦ帯による呼び出し信号を待ち受ける際に常時流れる電流は数μＡ程度である。これに対し、起動パターンが一致する呼び出し信号を検出して、制御部２４０等の他の各部を起動した場合、数ｍＡ〜十数ｍＡの電流が流れる。また、その後、ＲＦ部２３０によってＩＤをリーダ１００に対して送信する際にも十数ｍＡの電流を要する。
【００３８】
従って、リーダ１００が、呼び出し対象のＲＦＩＤタグ２００を特定するために起動パターンを識別信号として用いることで、呼び出し対象外の不要なＲＦＩＤタグ２００について消費電力の大きい各部の起動を抑制し、システム全体として消費電力を極小化することができる。
【００３９】
［呼び出し信号］
図４は、本実施の形態におけるリーダ１００から送信される呼び出し信号の例を示した図である。呼び出し信号は、例えば、先頭からプリアンブル、起動パターン、およびデータによって構成される。ここで、プリアンブルは、一定時間のＣＷ波（Continuous Wave：無変調連続波）であり、ＲＦＩＤタグ２００のＬＦ受信部２２０による呼び出し信号の特定を可能とするとともに、ＲＦＩＤタグ２００に対する電力の供給にも用いられる。
【００４０】
起動パターンは、例えば８ビットの長さの値であり、この場合は２５６通りの起動パターンを設定することができる。ＲＦＩＤタグ２００のＬＦ受信部２２０に用いられるウェイクアップレシーバー等の種類によっては１６ビットの値とすることも可能である。この起動パターンは、対象の物品毎や、物品の種類毎、所在場所毎など、物品を特定したい単位でユニークとなるように任意に設定し、ＲＦＩＤタグ２００のＬＦ受信部２２０に保持することができる。
【００４１】
また、ＲＦＩＤタグ２００のＬＦ受信部２２０に設定された起動パターンは、ＬＦ受信部２２０に対する、リーダ１００もしくはＲＦＩＤタグ２００の制御部２４０からのコマンド等による指示により、動的に変更することができる。これにより、例えば、ＲＦＩＤタグ２００の内部に設けたタイマーを利用して、制御部２４０によって当該ＲＦＩＤタグ２００が物品に付されてから所定の期間が経過したか否かを判定し、所定の期間が経過している場合にはＬＦ受信部２２０に設定された起動パターンを特定のものに変更することで、消費期限切れの物品を容易に検出する、というような用途に適用することが可能となる。
【００４２】
以上に説明したように、本実施の形態のＲＦＩＤタグ２００の読取方法によれば、リーダ１００から、ＬＦ帯などの低い周波数帯の信号を利用し、特定の起動パターンを設定して送信することにより、呼び出したい対象のＲＦＩＤタグ２００のみを起動させてＩＤを読み取ることができるため、ＲＦＩＤタグ２００全体での消費電力を極小化することができる。また、リーダ１００においても、不要なＲＦＩＤタグ２００から送信されたＩＤを読み取ることがないため、コリジョンや読み取りミスが低減され、読み取りに要する時間を短くして、特定の物品等を素早く確実に探し出すことができる。
【００４３】
＜実施の形態２＞
［概要］
図５は、本発明の実施の形態２であるＲＦＩＤタグの読取方法の概要について示した図である。図５では、リーダが読み取ったＲＦＩＤタグのＩＤの情報を、中継器を介して遠隔地の拠点や端末に対して無線通信により転送する場合の例を示している。
【００４４】
図５の例において、リーダ１００が各ＲＦＩＤタグＡ〜Ｃ（２００ａ〜ｃ）に対して起動パターン（図５の例では起動パターン「Ｂ」）を含む呼び出し信号を出力する部分については、上述した実施の形態１の図１と同様である。このとき、図示しないが、実施の形態１の図１と同様に、起動パターンが一致するＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）が起動して、自己のＩＤ「ＢＢ」をリーダ１００に対して送信する。
【００４５】
リーダ１００は、呼び出し対象のＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）からのＩＤ「ＢＢ」を受信すると、中継器Ａ（３００ａ）に設定されたユニークな起動パターン「ａ」を設定して、再度ＬＦ帯による呼び出し信号を出力する。この呼び出し信号を検出して中継器Ａ（３００ａ）が起動すると、図示しないが、リーダ１００は、読み取ったＩＤ「ＢＢ」の情報を、２．４ＧＨｚ帯による双方向通信により中継器Ａ（３００ａ）に転送する。
【００４６】
中継器Ａ（３００ａ）は、リーダ１００からＩＤ「ＢＢ」の情報を受信すると、上記と同様に、中継器Ｂ（３００ｂ）に設定されたユニークな起動パターン「ｂ」を設定して、ＬＦ帯による呼び出し信号を出力する。この呼び出し信号を検出して中継器Ｂ（３００ｂ）が起動すると、図示しないが、中継器Ａ（３００ａ）は、受信したＩＤ「ＢＢ」の情報を、２．４ＧＨｚ帯による双方向通信により中継器Ｂ（３００ｂ）に転送する。
【００４７】
上記のように、互いにユニークな起動パターンを用いて中継器間の転送処理（中継器でのホップ）を繰り返すことにより、各中継器での呼び出し信号の干渉を起こさずに、遠隔地の中継器Ｎ（３００ｎ）に対してリーダ１００が読み取ったＩＤ「ＢＢ」の情報を無線通信により確実に転送することができる。すなわち、多数の物品に付されたＲＦＩＤタグ２００から、対象のＲＦＩＤタグ２００のＩＤを読み取り、この情報を遠隔地から把握するということが可能となる。
【００４８】
なお、リーダ１００と中継器Ａ（３００ａ）、および各中継器間の距離は、呼び出し信号にＬＦ帯を用いているため最大で約３０〜５０ｍ程度となるが、各中継器Ａ〜Ｎ（３００ａ〜ｎ）は、ＲＦＩＤタグＡ〜Ｃ（２００ａ〜ｃ）と同様に、通常時はＬＦ帯の呼び出し信号の待ち受け動作のみを行っており、低消費電力である。従って、このように中継器を複数用いたマルチホップの構成とすることで、長距離の通信（ＩＤの転送）を行うことが可能となる。
【００４９】
［機器構成］
図６は、本実施の形態における中継器の構成例の概要を示した図である。中継器３００は、基本的には実施の形態１の図２に示したリーダ１００の各部（ＬＦ送信部１１０、ＬＦアンテナ１１１、ＲＦ部１３０、制御部１４０、メモリ１５０、入出力部１６０）と同様のＬＦ送信部３１０、ＬＦアンテナ３１１、ＲＦ部３３０、制御部３４０、メモリ３５０、入出力部３６０を有する。また、これに加えて、実施の形態１の図３に示したＲＦＩＤタグ２００におけるＬＦ受信部２２０と同様のＬＦ受信部３２０を有する。
【００５０】
これにより、中継器３００は、リーダ１００における、特定の起動パターンを含む呼び出し信号をＬＦ帯にて出力し、出力した起動パターンを検出して起動した相手（他の中継器３００）と２．４ＧＨｚ帯による双方向通信によりＩＤ等の情報を送受信するという機能と、ＲＦＩＤタグ２００における、通常時には全体として停止しつつ、ＬＦ帯による呼び出し信号の待ち受け動作のみを低消費電力で行うという機能とを併せ持つことになる。
【００５１】
なお、中継器３００のメモリ３５０には、転送先（ホップ先）の他の中継器３００を起動するための起動パターンを保持していてもよい。また、本実施の形態において、リーダ１００および各ＲＦＩＤタグＡ〜Ｃ（２００ａ〜ｃ）の構成については、それぞれ実施の形態１の図２、３と同様であるため省略する。
【００５２】
［処理の流れ］
図７は、本実施の形態のＲＦＩＤタグの読取方法における処理の流れの例を示したフロー図である。図７では、説明を簡略化するため、図５の例において、リーダ１００で読み取ったＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）のＩＤ「ＢＢ」の情報を、中継器Ａ（３００ａ）を介して中継器Ｂ（３００ｂ）に転送し、中継器Ｂ（３００ｂ）にて、ＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）のＩＤ「ＢＢ」の情報を把握する場合（ホップ数２の場合）の例を示している。
【００５３】
まずリーダ１００において、ＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）を呼び出す際の起動パターンを設定する（Ｓ１０１）。ここでは、リーダ１００の起動パターン設定部１４１により、メモリ１５０に保持している起動パターンから対応するものを取得して設定してもよいし、後述するような中継器間および中継器とリーダ１００との間の２．４ＧＨｚ帯での双方向通信を利用して、中継器Ｂ（３００ｂ）のほうから中継器Ａ（３００a）を経由してリーダ１００に対して対象の起動パターンを指定するようにしてもよい。図７の例では、ＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）に設定された起動パターン「Ｂ」を設定するものとする。
【００５４】
次に、リーダ１００は、設定された起動パターン「Ｂ」を含む呼び出し信号をＬＦ帯にて出力することで、対象のＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）を呼び出す（Ｓ１０２）。これにより、起動パターン「Ｂ」が設定されているＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）が起動する（Ｓ２０１）。なお、このとき中継器Ａ（３００ａ）は起動パターンが「ａ」で異なるため起動せず、干渉することはない。
【００５５】
起動パターン「Ｂ」を含む呼び出し信号を検出して起動したＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）は、自己のＩＤ「ＢＢ」をリーダ１００に対して２．４ＧＨｚ帯にて送信して応答する（Ｓ２０２）。ＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）からのＩＤ「ＢＢ」の応答を受信したリーダ１００は、ＩＤ「ＢＢ」を読み取った旨をＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）に対して２．４ＧＨｚ帯にて送信して通知する（Ｓ１０３）。リーダ１００からの通知を受信したＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）は、ＬＦ受信部２２０での呼び出し信号の待ち受け動作以外の動作を停止する（Ｓ２０３）。
【００５６】
ステップＳ１０３で、ＩＤ「ＢＢ」を読み取った旨をＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）に対して通知したリーダ１００は、次に、読み取ったＩＤ「ＢＢ」の情報を中継器Ａ（３００ａ）に転送するため、中継器Ａ（３００ａ）の起動パターン「ａ」を設定して、これを含む呼び出し信号をＬＦ帯にて出力することで、中継器Ａ（３００ａ）を呼び出す（Ｓ１０４）。これにより、起動パターン「ａ」が設定されている中継器Ａ（３００ａ）が起動する（Ｓ３０１）。なお、このときＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）は起動パターンが「Ｂ」で異なるため起動せず、干渉することはない。
【００５７】
起動パターン「ａ」を含む呼び出し信号を検出して起動した中継器Ａ（３００ａ）は、自己のＩＤをリーダ１００に対して２．４ＧＨｚ帯にて送信して応答する（Ｓ３０２）。中継器Ａ（３００ａ）からのＩＤの応答を受信したリーダ１００は、ＩＤを受信した旨を中継器Ａ（３００ａ）に対して２．４ＧＨｚ帯にて送信して通知する（Ｓ１０５）。その後、読み取ったＩＤ「ＢＢ」の情報を、中継器Ａ（３００ａ）に対して２．４ＧＨｚ帯にて転送する（Ｓ１０６）。
【００５８】
リーダ１００から、読み取ったＩＤ「ＢＢ」の情報を受信した中継器Ａ（３００ａ）は、次に、受信したＩＤ「ＢＢ」の情報を中継器Ｂ（３００ｂ）に転送するため、中継器Ｂ（３００ｂ）の起動パターン「ｂ」を設定して、これを含む呼び出し信号をＬＦ帯にて出力することで、中継器Ｂ（３００ｂ）を呼び出す（Ｓ３０３）。これにより、起動パターン「ｂ」が設定されている中継器Ｂ（３００ｂ）が起動する（Ｓ３１１）。なお、このときリーダ１００は特に影響を受けることはない。
【００５９】
起動パターン「ｂ」を含む呼び出し信号を検出して起動した中継器Ｂ（３００ｂ）は、自己のＩＤを中継器Ａ（３００ａ）に対して２．４ＧＨｚ帯にて送信して応答する（Ｓ３１２）。中継器Ｂ（３００ｂ）からのＩＤの応答を受信した中継器Ａ（３００ａ）は、ＩＤを受信した旨を中継器Ｂ（３００ｂ）に対して２．４ＧＨｚ帯にて送信して通知する（Ｓ３０４）。その後、リーダ１００から受信したＩＤ「ＢＢ」の情報を、中継器Ｂ（３００ｂ）に対して２．４ＧＨｚ帯にて転送し（Ｓ３０５）、ＬＦ受信部３２０での呼び出し信号の待ち受け動作以外の動作を停止する（Ｓ３０６）。
【００６０】
中継器Ａ（３００ａ）から、リーダ１００が読み取ったＩＤ「ＢＢ」の情報を受信した中継器Ｂ（３００ｂ）は、この情報を入出力部３６０を介して外部の端末等に表示したり、アプリケーションプログラムに対して出力したりすることで、遠隔地の拠点に存在するリーダ１００が読み取ったＩＤ「ＢＢ」の情報を出力する（Ｓ３１３）。
【００６１】
以上に説明したように、本実施の形態のＲＦＩＤタグ２００の読取方法によれば、リーダ１００の構成にＬＦ受信部３２０を追加して中継器３００とすることで、リーダ１００および中継器３００は、他のＲＦＩＤタグ２００や他の中継器３００に対する呼び出し信号との干渉を回避しつつ、特定の中継器３００を呼び出して起動させて双方向通信を行うことができる。これにより、待ち受け時の全体での消費電力を極小化しつつ、遠隔地の中継器３００に対して、リーダ１００が読み取ったＲＦＩＤタグ２００のＩＤの情報を無線通信により確実に転送することができる。すなわち、遠隔地から特定のＲＦＩＤタグ２００のＩＤを読み取って把握することが可能となる。
【００６２】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、複数のＲＦＩＤタグのうち特定のものを起動してそのＩＤを読み取るＲＦＩＤタグの読取方法に利用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１００…リーダ、１１０…ＬＦ送信部、１１１…ＬＦアンテナ、１３０…ＲＦ部、１４０…制御部、１４１…起動パターン設定部、１５０…メモリ、１６０…入出力部、
２００…ＲＦＩＤタグ、２００ａ〜ｃ…ＲＦＩＤタグＡ〜Ｃ、２２０…ＬＦ受信部、２３０…ＲＦ部、２４０…制御部、２５０…メモリ、２６０…内蔵電池、
３００…中継器、３００ａ，ｂ，ｎ…中継器Ａ，Ｂ，Ｎ、３１０…ＬＦ送信部、３２０…ＬＦ受信部、３３０…ＲＦ部、３４０…制御部、３４１…起動パターン設定部、３５０…メモリ、３６０…入出力部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リーダによりＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）タグの固有識別子を読み取る技術に関し、特に、複数のＲＦＩＤタグのうち特定のものを起動してその固有識別子を読み取るＲＦＩＤタグの読取方法に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、物流管理等のシステムにおいては、ＲＦＩＤタグを利用した対象物の管理手法が普及してきている。これらのシステムでは、固有識別子（以下では単に「ＩＤ」と記載する場合がある）を記憶したＲＦＩＤタグを個々の管理対象物に付しておき、この情報を、ＲＦＩＤ読取装置（以下では単に「リーダ」と記載する場合がある）が、ＲＦＩＤタグと無線通信することにより非接触で読み取る。これにより、管理対象物の個体や種別を特定してその所在等を的確に把握することができ、効率的な管理を行うことが可能となる。
【０００３】
ＲＦＩＤタグとリーダとの間の通信では、一般的に、リーダからの呼び出し（質問）の信号に対して、これを受信した各ＲＦＩＤタグが、回答として自己のＩＤをリーダに対して送信する。リーダは、受信したＩＤの情報をＲＦＩＤタグに送信することで、各ＲＦＩＤタグは自己のＩＤがリーダに読み取られたか否かを認識する。なお、ＲＦＩＤタグの方式としては、電池を内蔵するアクティブタイプと、電池を内蔵せず、リーダから出力された無線電波から電力や搬送波の源振を取得するパッシブタイプとがある。
【０００４】
物流管理等のシステムにおいては、比較的大きな領域に存在する多数の物品に付されたＲＦＩＤタグを短時間で読み取って、物品の種類等を検知したり、対象の物品を探したりする必要がある。このため、通信可能範囲の広いアクティブタイプが主に利用されている。しかし、アクティブタイプは内蔵電池を使用して動作するため、長期間の使用等を考慮した場合に、消費電力の低減を図ることが必須である。
【０００５】
これに対して、例えば、特開２００６−３３９９６４号公報（特許文献１）には、第１の周波数帯域の信号を受信する第１のアンテナと、第２の周波数帯域の信号を送信する第２のアンテナと、前記第１のアンテナが受信する制御信号を検出し制御データを出力する制御回路と、該制御データが入力されると第２のアンテナから応答信号を出力する送信回路とを有し、前記第１の周波数帯域が前記第２の周波数帯域より低い周波数帯に設定されている非接触ＩＣ媒体が記載されている。
【０００６】
特許文献１の非接触ＩＣ媒体では、第１の周波数帯域がＬＦ（長波）帯（周波数３０ｋＨｚ〜３００ｋＨｚ，波長１０ｋｍ〜１ｋｍ）であり、ＬＦ帯（第１の周波数帯域）にて発信された制御信号を受信し、この制御信号に重畳された制御データであるビジートーンを抽出し、このビジートーンに対応して非接触ＩＣ媒体が、ＬＦ帯（第１の周波数帯域）より高い周波数帯の第２の周波数にて効率的なデータの送受信の制御を行う。これにより、待機時に高い周波数帯域を用いないため、高い周波数で動作する同調回路等が必要なくなり、従来の非接触ＩＣ媒体に比較して制御情報の入力待ち受け状態において、消費電力を大幅に削減することを可能としている。
【０００７】
ＲＦＩＤタグ等の非接触ＩＣ媒体では、上記のような構成を可能とするために、例えば、リーダからのＬＦ帯による呼び出し信号（制御信号）を待ち受けて特定の起動パターンを検出し、特定の起動パターンを検出した場合にＲＦＩＤタグ内部のマイコン等を起動するための信号を出力する制御回路として、ウェイクアップレシーバー（例えば非特許文献１）などが用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−３３９９６４号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】“製品情報：AS3932 Programmable 3D Low Power LF Wakeup Receiver”、[online]、austriamicrosystems、［平成２１年８月１８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.austriamicrosystems.com/jpn/node_78/node_379/Low-Frequency/AS3932＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来技術のＲＦＩＤタグでは、上記のように、リーダからの呼び出し信号にＬＦ帯を利用することで、通常時は、リーダからのＬＦ帯の呼び出し信号を待ち受ける制御回路（ウェイクアップレシーバー等）のみが低消費電力で動作しており、その他のマイコン等は停止状態とすることで、待ち受け時の消費電力を低減させている。
【００１１】
しかしながら、従来技術のＲＦＩＤタグでは、制御回路が検出する起動パターンは、通常、ＲＦＩＤタグやリーダの製造業者等の単位で一律のものに設定されている。従って、物流管理等のシステムにおいて、多数の物品にＲＦＩＤタグが付されており、その中から特定の物品（ＲＦＩＤタグ）を探し出すというような場合には、リーダからの呼び出し信号（起動パターン）に対して、読取可能範囲に含まれる全てのＲＦＩＤタグが一度起動して自己のＩＤを送信することになる。また、目的のＲＦＩＤタグが見つかる（リーダが目的のＲＦＩＤタグからのＩＤを受信する）まで、この処理が繰り返されることになる。
【００１２】
この結果、各ＲＦＩＤタグの起動回数・動作回数が増え、全体として消費電力が大きくなるため、内蔵の電池の消耗が早くなってしまう。また、目的のもの以外のＲＦＩＤタグも起動して自己のＩＤを送信することになるため、リーダでコリジョンや読み取りミスが発生する可能性が高くなり、読み取りに要する時間も長くなってしまう。
【００１３】
そこで本発明の目的は、リーダからＬＦ帯などの低い周波数帯の信号を利用して起動パターンを送信してＲＦＩＤタグを呼び出す際に、特定のＲＦＩＤタグのみを起動させてそのＩＤを読み取るＲＦＩＤタグの読取方法を提供することにある。
【００１４】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１６】
本発明の代表的な実施の形態によるＲＦＩＤタグの読取方法は、リーダが、第１の周波数帯にて特定の起動パターンを含む呼び出し信号を出力し、前記第１の周波数帯にて前記呼び出し信号を待ち受けるアクティブタイプのＲＦＩＤタグが、前記呼び出し信号において前記ＲＦＩＤタグに設定された第１の起動パターンと一致する前記起動パターンを検出した場合に、前記ＲＦＩＤタグ全体を起動し、前記第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯にて前記ＲＦＩＤタグのＩＤを前記リーダに対して送信することで、前記リーダが前記ＲＦＩＤタグの前記ＩＤを読み取るＲＦＩＤタグの読取方法であって、以下の特徴を有するものである。
【００１７】
すなわち、前記ＲＦＩＤタグには、１または複数の前記ＲＦＩＤタグ毎に異なる前記第１の起動パターンが設定されており、前記リーダは、前記呼び出し信号を出力する際に、前記呼び出し信号が含む前記起動パターンとして、呼び出す対象の前記ＲＦＩＤタグに設定された前記第１の起動パターンを動的に設定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００１９】
本発明の代表的な実施の形態によれば、リーダから、ＬＦ帯などの低い周波数帯の信号を利用し、特定の起動パターンを設定して送信することにより、呼び出したい対象のＲＦＩＤタグのみを起動させることができる。これにより、ＲＦＩＤタグ全体での消費電力を極小化することができ、また、リーダにおいても、不要なＲＦＩＤタグから送信されたＩＤを読み取ることがないため、コリジョンや読み取りミスが低減され、読み取りに要する時間を短くすることができる。
【００２０】
また、本発明の代表的な実施の形態によれば、ＬＦ帯による呼び出し信号を待ち受けて特定の起動パターンを検出し、特定の起動パターンを検出した場合に全体を起動させる信号を出力する制御回路をリーダにも実装して中継器とすることで、リーダは、他のＲＦＩＤタグや中継器に対する呼び出し信号との干渉を回避しつつ、特定の中継器を呼び出して起動させて通信を行うことができる。これにより、待ち受け時の消費電力を極小化しつつ、遠隔地の拠点や端末に対して、リーダが読み取ったＲＦＩＤタグのＩＤの情報を無線通信により転送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１であるＲＦＩＤタグの読取方法の概要について示した図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるリーダの構成例の概要を示した図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるＲＦＩＤタグの構成例の概要を示した図である。
【図４】本実施の形態におけるリーダから送信される呼び出し信号の例を示した図である。
【図５】本発明の実施の形態２であるＲＦＩＤタグの読取方法の概要について示した図である。
【図６】本発明の実施の形態２における中継器の構成例の概要を示した図である。
【図７】本発明の実施の形態２であるＲＦＩＤタグの読取方法における処理の流れの例を示したフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２３】
＜実施の形態１＞
［概要］
図１は、本発明の実施の形態１であるＲＦＩＤタグの読取方法の概要について示した図である。図１では、ＲＦＩＤタグが付された多数の物品の中から特定の物品を探す場合の例を示しており、上段の図は、リーダから各物品に付されたＲＦＩＤタグを呼び出す際の概要を示しており、下段の図は、リーダからの呼び出しに対して起動したＲＦＩＤタグがＩＤを応答する際の概要を示している。
【００２４】
上段の図において、各ＲＦＩＤタグＡ〜Ｃ（２００ａ〜ｃ）には、自己の固有の起動パターンとして、それぞれ、「Ａ」〜「Ｃ」の起動パターンが設定されているものとし、自己の起動パターンを含むリーダ１００からのＬＦ帯による呼び出し信号を待ち受ける動作のみを低消費電力で行っている。
【００２５】
一方、リーダ１００は、ＬＦ帯による呼び出し信号を出力するためのＬＦアンテナ１１１を有しており、ＬＦアンテナ１１１から特定の起動パターンを含む制御信号を呼び出し信号として送信する。このとき、リーダ１１１では、特定の起動パターンとして、呼び出しの対象であるＲＦＩＤタグ（図１の例では、ＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ））に対応する起動パターン（図１の例では「Ｂ」）を動的に設定することが可能である。
【００２６】
このリーダ１００からの呼び出し信号に対し、下段の図において、起動パターン「Ｂ」が設定されているＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）のみが反応して起動し、応答として自己のＩＤ「ＢＢ」を、呼び出し信号のＬＦ帯より高い周波数帯（例えば２．４ＧＨｚ帯）を利用して送信する。このとき、他のＲＦＩＤタグＡ（２００ａ）およびＲＦＩＤタグＣ（２００ｃ）は、呼び出し信号に含まれる起動パターン（「Ｂ」）が自己のもの（「Ａ」、「Ｃ」）とは異なるため起動しない。
【００２７】
これにより、不要なＲＦＩＤタグＡ（２００ａ）およびＲＦＩＤタグＣ（２００ｃ）を起動させないことで、消費電力を抑えつつ、対象のＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）を素早く探し出し、探し出したＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）との間で確実な通信を行ってＩＤを読み取ることが可能となる。
【００２８】
［機器構成］
図２は、本実施の形態におけるリーダの構成例の概要を示した図である。リーダ１００は、例えば、ＬＦ送信部１１０、ＬＦアンテナ１１１、ＲＦ部１３０、制御部１４０、メモリ１５０、入出力部１６０などの各部を有する。ＬＦ送信部１１０は、起動パターンを含む呼び出し信号を生成して、ＬＦアンテナ１１１からＬＦ帯を利用して出力する機能を有する。このＬＦ送信部１１０は、例えば、専用のＩＣ（Integrated Circuit）などを用いて構成することができる。ＬＦアンテナ１１１は、起動パターンを含む呼び出し信号をＬＦ帯にて出力するためのアンテナであり、本実施の形態では、例えば、４００ｍｍΦのループアンテナを用いる。
【００２９】
ＲＦ部１３０は、呼び出し信号のＬＦ帯より高い周波数帯として、例えば２．４ＧＨｚ帯を利用して、呼び出し信号により起動したＲＦＩＤタグとの間でＩＤの送受信などの双方向通信を行う機能を有する。このＲＦ部１３０は、例えば、アンテナを含む専用のデバイスなどを用いて構成することができる。なお、本実施の形態では、双方向通信に利用する周波数帯として、大容量のデータを高速かつ省電力で行うためのデバイスを容易に入手することが可能である２．４ＧＨｚ帯を利用するものとしているが、特にこれに限るものではなく、他の周波数帯であってもよい。
【００３０】
制御部１４０は、リーダ１００の各部に対するインタフェースを有し、各部の動作を制御する機能を有する。この制御部１４０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を有するマイコンなどを用いて構成することができる。制御部１４０は、さらに、起動パターン設定部１４１を有し、呼び出す対象のＲＦＩＤタグに対応する起動パターンをＬＦ送信部１１０に対して指示することによって、呼び出し信号に設定することができる。なお、起動パターン設定部１４１は、指示・設定する起動パターンを、例えば、後述する入出力部１６０を介したユーザからの指示等に基づいて、後述するメモリ１５０から取得する構成とすることも可能である。
【００３１】
メモリ１５０は、リーダ１００に固有のデータやアプリケーションデータなどを保持する記憶媒体であり、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）などの不揮発性メモリによって構成される。このメモリ１５０には、リーダ１００が送信可能な各起動パターンの値が、例えば、ユーザによる識別が容易な表示名などのキーとなるデータと対応付けられて格納されている。
【００３２】
入出力部１６０は、ユーザに対する入出力のインタフェースの機能を有する。例えば、外部のＰＣ等の端末と接続し、当該端末から呼び出し対象のＲＦＩＤタグの起動パターンの指定などを含む動作指示を入力したり、当該端末に対して読み取ったＲＦＩＤタグのＩＤ等の情報を出力したりすることが可能である。上記のような構成を有するリーダ１００は、例えば、物流管理等のシステムにおいて、ＲＦＩＤタグが付された物品を多数積載したパレットが通過するゲートなどに配置される。
【００３３】
図３は、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの構成例の概要を示した図である。ＲＦＩＤタグ２００は、内蔵電池２６０を有するアクティブタイプであり、例えば、ＬＦ受信部２２０、ＲＦ部２３０、制御部２４０、メモリ２５０などの各部を有する。
【００３４】
ＬＦ受信部２２０は、リーダ１００からＬＦ帯にて出力された呼び出し信号のうち、ＬＦ受信部２２０の内部に保持している自己の起動パターンと一致する起動パターンを含む呼び出し信号を検出して、他の各部を起動するための起動信号を出力する機能を有する。このＬＦ受信部２２０は、例えば、上述したウェイクアップレシーバーのＩＣ、および受信用のトランスポンダコイルなどを用いて構成することができ、これにより、ＲＦＩＤタグ２００全体としては停止している状態であっても、常時リーダ１００からの呼び出し信号の待ち受け動作を継続することができる。
【００３５】
ＲＦ部２３０は、リーダ１００のＲＦ部１３０と同様に、例えば２．４ＧＨｚ帯を利用して、リーダ１００との間でＩＤの送受信などの双方向通信を行う機能を有する。このＲＦ部２３０は、例えば、アンテナを含む専用のデバイスなどを用いて構成することができる。
【００３６】
制御部２４０は、リーダ１００の制御部１４０と同様に、ＲＦＩＤタグ２００の各部に対するインタフェースを有し、各部の動作を制御する機能を有する。この制御部２４０は、例えば、ＣＰＵを有するマイコンなどを用いて構成することができる。メモリ２５０は、リーダ１００のメモリ１５０と同様に、ＲＦＩＤタグ２００に固有のデータやアプリケーションデータなどを保持する記憶媒体であり、例えば、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリによって構成される。
【００３７】
通常、ＬＦ受信部２２０がＬＦ帯による呼び出し信号を待ち受ける際に常時流れる電流は数μＡ程度である。これに対し、起動パターンが一致する呼び出し信号を検出して、制御部２４０等の他の各部を起動した場合、数ｍＡ〜十数ｍＡの電流が流れる。また、その後、ＲＦ部２３０によってＩＤをリーダ１００に対して送信する際にも十数ｍＡの電流を要する。
【００３８】
従って、リーダ１００が、呼び出し対象のＲＦＩＤタグ２００を特定するために起動パターンを識別信号として用いることで、呼び出し対象外の不要なＲＦＩＤタグ２００について消費電力の大きい各部の起動を抑制し、システム全体として消費電力を極小化することができる。
【００３９】
［呼び出し信号］
図４は、本実施の形態におけるリーダ１００から送信される呼び出し信号の例を示した図である。呼び出し信号は、例えば、先頭からプリアンブル、起動パターン、およびデータによって構成される。ここで、プリアンブルは、一定時間のＣＷ波（Continuous Wave：無変調連続波）であり、ＲＦＩＤタグ２００のＬＦ受信部２２０による呼び出し信号の特定を可能とするとともに、ＲＦＩＤタグ２００に対する電力の供給にも用いられる。
【００４０】
起動パターンは、例えば８ビットの長さの値であり、この場合は２５６通りの起動パターンを設定することができる。ＲＦＩＤタグ２００のＬＦ受信部２２０に用いられるウェイクアップレシーバー等の種類によっては１６ビットの値とすることも可能である。この起動パターンは、対象の物品毎や、物品の種類毎、所在場所毎など、物品を特定したい単位でユニークとなるように任意に設定し、ＲＦＩＤタグ２００のＬＦ受信部２２０に保持することができる。
【００４１】
また、ＲＦＩＤタグ２００のＬＦ受信部２２０に設定された起動パターンは、ＬＦ受信部２２０に対する、リーダ１００もしくはＲＦＩＤタグ２００の制御部２４０からのコマンド等による指示により、動的に変更することができる。これにより、例えば、ＲＦＩＤタグ２００の内部に設けたタイマーを利用して、制御部２４０によって当該ＲＦＩＤタグ２００が物品に付されてから所定の期間が経過したか否かを判定し、所定の期間が経過している場合にはＬＦ受信部２２０に設定された起動パターンを特定のものに変更することで、消費期限切れの物品を容易に検出する、というような用途に適用することが可能となる。
【００４２】
以上に説明したように、本実施の形態のＲＦＩＤタグ２００の読取方法によれば、リーダ１００から、ＬＦ帯などの低い周波数帯の信号を利用し、特定の起動パターンを設定して送信することにより、呼び出したい対象のＲＦＩＤタグ２００のみを起動させてＩＤを読み取ることができるため、ＲＦＩＤタグ２００全体での消費電力を極小化することができる。また、リーダ１００においても、不要なＲＦＩＤタグ２００から送信されたＩＤを読み取ることがないため、コリジョンや読み取りミスが低減され、読み取りに要する時間を短くして、特定の物品等を素早く確実に探し出すことができる。
【００４３】
＜実施の形態２＞
［概要］
図５は、本発明の実施の形態２であるＲＦＩＤタグの読取方法の概要について示した図である。図５では、リーダが読み取ったＲＦＩＤタグのＩＤの情報を、中継器を介して遠隔地の拠点や端末に対して無線通信により転送する場合の例を示している。
【００４４】
図５の例において、リーダ１００が各ＲＦＩＤタグＡ〜Ｃ（２００ａ〜ｃ）に対して起動パターン（図５の例では起動パターン「Ｂ」）を含む呼び出し信号を出力する部分については、上述した実施の形態１の図１と同様である。このとき、図示しないが、実施の形態１の図１と同様に、起動パターンが一致するＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）が起動して、自己のＩＤ「ＢＢ」をリーダ１００に対して送信する。
【００４５】
リーダ１００は、呼び出し対象のＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）からのＩＤ「ＢＢ」を受信すると、中継器Ａ（３００ａ）に設定されたユニークな起動パターン「ａ」を設定して、再度ＬＦ帯による呼び出し信号を出力する。この呼び出し信号を検出して中継器Ａ（３００ａ）が起動すると、図示しないが、リーダ１００は、読み取ったＩＤ「ＢＢ」の情報を、２．４ＧＨｚ帯による双方向通信により中継器Ａ（３００ａ）に転送する。
【００４６】
中継器Ａ（３００ａ）は、リーダ１００からＩＤ「ＢＢ」の情報を受信すると、上記と同様に、中継器Ｂ（３００ｂ）に設定されたユニークな起動パターン「ｂ」を設定して、ＬＦ帯による呼び出し信号を出力する。この呼び出し信号を検出して中継器Ｂ（３００ｂ）が起動すると、図示しないが、中継器Ａ（３００ａ）は、受信したＩＤ「ＢＢ」の情報を、２．４ＧＨｚ帯による双方向通信により中継器Ｂ（３００ｂ）に転送する。
【００４７】
上記のように、互いにユニークな起動パターンを用いて中継器間の転送処理（中継器でのホップ）を繰り返すことにより、各中継器での呼び出し信号の干渉を起こさずに、遠隔地の中継器Ｎ（３００ｎ）に対してリーダ１００が読み取ったＩＤ「ＢＢ」の情報を無線通信により確実に転送することができる。すなわち、多数の物品に付されたＲＦＩＤタグ２００から、対象のＲＦＩＤタグ２００のＩＤを読み取り、この情報を遠隔地から把握するということが可能となる。
【００４８】
なお、リーダ１００と中継器Ａ（３００ａ）、および各中継器間の距離は、呼び出し信号にＬＦ帯を用いているため最大で約３０〜５０ｍ程度となるが、各中継器Ａ〜Ｎ（３００ａ〜ｎ）は、ＲＦＩＤタグＡ〜Ｃ（２００ａ〜ｃ）と同様に、通常時はＬＦ帯の呼び出し信号の待ち受け動作のみを行っており、低消費電力である。従って、このように中継器を複数用いたマルチホップの構成とすることで、長距離の通信（ＩＤの転送）を行うことが可能となる。
【００４９】
［機器構成］
図６は、本実施の形態における中継器の構成例の概要を示した図である。中継器３００は、基本的には実施の形態１の図２に示したリーダ１００の各部（ＬＦ送信部１１０、ＬＦアンテナ１１１、ＲＦ部１３０、制御部１４０、メモリ１５０、入出力部１６０）と同様のＬＦ送信部３１０、ＬＦアンテナ３１１、ＲＦ部３３０、制御部３４０、メモリ３５０、入出力部３６０を有する。また、これに加えて、実施の形態１の図３に示したＲＦＩＤタグ２００におけるＬＦ受信部２２０と同様のＬＦ受信部３２０を有する。
【００５０】
これにより、中継器３００は、リーダ１００における、特定の起動パターンを含む呼び出し信号をＬＦ帯にて出力し、出力した起動パターンを検出して起動した相手（他の中継器３００）と２．４ＧＨｚ帯による双方向通信によりＩＤ等の情報を送受信するという機能と、ＲＦＩＤタグ２００における、通常時には全体として停止しつつ、ＬＦ帯による呼び出し信号の待ち受け動作のみを低消費電力で行うという機能とを併せ持つことになる。
【００５１】
なお、中継器３００のメモリ３５０には、転送先（ホップ先）の他の中継器３００を起動するための起動パターンを保持していてもよい。また、本実施の形態において、リーダ１００および各ＲＦＩＤタグＡ〜Ｃ（２００ａ〜ｃ）の構成については、それぞれ実施の形態１の図２、３と同様であるため省略する。
【００５２】
［処理の流れ］
図７は、本実施の形態のＲＦＩＤタグの読取方法における処理の流れの例を示したフロー図である。図７では、説明を簡略化するため、図５の例において、リーダ１００で読み取ったＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）のＩＤ「ＢＢ」の情報を、中継器Ａ（３００ａ）を介して中継器Ｂ（３００ｂ）に転送し、中継器Ｂ（３００ｂ）にて、ＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）のＩＤ「ＢＢ」の情報を把握する場合（ホップ数２の場合）の例を示している。
【００５３】
まずリーダ１００において、ＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）を呼び出す際の起動パターンを設定する（Ｓ１０１）。ここでは、リーダ１００の起動パターン設定部１４１により、メモリ１５０に保持している起動パターンから対応するものを取得して設定してもよいし、後述するような中継器間および中継器とリーダ１００との間の２．４ＧＨｚ帯での双方向通信を利用して、中継器Ｂ（３００ｂ）のほうから中継器Ａ（３００a）を経由してリーダ１００に対して対象の起動パターンを指定するようにしてもよい。図７の例では、ＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）に設定された起動パターン「Ｂ」を設定するものとする。
【００５４】
次に、リーダ１００は、設定された起動パターン「Ｂ」を含む呼び出し信号をＬＦ帯にて出力することで、対象のＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）を呼び出す（Ｓ１０２）。これにより、起動パターン「Ｂ」が設定されているＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）が起動する（Ｓ２０１）。なお、このとき中継器Ａ（３００ａ）は起動パターンが「ａ」で異なるため起動せず、干渉することはない。
【００５５】
起動パターン「Ｂ」を含む呼び出し信号を検出して起動したＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）は、自己のＩＤ「ＢＢ」をリーダ１００に対して２．４ＧＨｚ帯にて送信して応答する（Ｓ２０２）。ＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）からのＩＤ「ＢＢ」の応答を受信したリーダ１００は、ＩＤ「ＢＢ」を読み取った旨をＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）に対して２．４ＧＨｚ帯にて送信して通知する（Ｓ１０３）。リーダ１００からの通知を受信したＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）は、ＬＦ受信部２２０での呼び出し信号の待ち受け動作以外の動作を停止する（Ｓ２０３）。
【００５６】
ステップＳ１０３で、ＩＤ「ＢＢ」を読み取った旨をＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）に対して通知したリーダ１００は、次に、読み取ったＩＤ「ＢＢ」の情報を中継器Ａ（３００ａ）に転送するため、中継器Ａ（３００ａ）の起動パターン「ａ」を設定して、これを含む呼び出し信号をＬＦ帯にて出力することで、中継器Ａ（３００ａ）を呼び出す（Ｓ１０４）。これにより、起動パターン「ａ」が設定されている中継器Ａ（３００ａ）が起動する（Ｓ３０１）。なお、このときＲＦＩＤタグＢ（２００ｂ）は起動パターンが「Ｂ」で異なるため起動せず、干渉することはない。
【００５７】
起動パターン「ａ」を含む呼び出し信号を検出して起動した中継器Ａ（３００ａ）は、自己のＩＤをリーダ１００に対して２．４ＧＨｚ帯にて送信して応答する（Ｓ３０２）。中継器Ａ（３００ａ）からのＩＤの応答を受信したリーダ１００は、ＩＤを受信した旨を中継器Ａ（３００ａ）に対して２．４ＧＨｚ帯にて送信して通知する（Ｓ１０５）。その後、読み取ったＩＤ「ＢＢ」の情報を、中継器Ａ（３００ａ）に対して２．４ＧＨｚ帯にて転送する（Ｓ１０６）。
【００５８】
リーダ１００から、読み取ったＩＤ「ＢＢ」の情報を受信した中継器Ａ（３００ａ）は、次に、受信したＩＤ「ＢＢ」の情報を中継器Ｂ（３００ｂ）に転送するため、中継器Ｂ（３００ｂ）の起動パターン「ｂ」を設定して、これを含む呼び出し信号をＬＦ帯にて出力することで、中継器Ｂ（３００ｂ）を呼び出す（Ｓ３０３）。これにより、起動パターン「ｂ」が設定されている中継器Ｂ（３００ｂ）が起動する（Ｓ３１１）。なお、このときリーダ１００は特に影響を受けることはない。
【００５９】
起動パターン「ｂ」を含む呼び出し信号を検出して起動した中継器Ｂ（３００ｂ）は、自己のＩＤを中継器Ａ（３００ａ）に対して２．４ＧＨｚ帯にて送信して応答する（Ｓ３１２）。中継器Ｂ（３００ｂ）からのＩＤの応答を受信した中継器Ａ（３００ａ）は、ＩＤを受信した旨を中継器Ｂ（３００ｂ）に対して２．４ＧＨｚ帯にて送信して通知する（Ｓ３０４）。その後、リーダ１００から受信したＩＤ「ＢＢ」の情報を、中継器Ｂ（３００ｂ）に対して２．４ＧＨｚ帯にて転送し（Ｓ３０５）、ＬＦ受信部３２０での呼び出し信号の待ち受け動作以外の動作を停止する（Ｓ３０６）。
【００６０】
中継器Ａ（３００ａ）から、リーダ１００が読み取ったＩＤ「ＢＢ」の情報を受信した中継器Ｂ（３００ｂ）は、この情報を入出力部３６０を介して外部の端末等に表示したり、アプリケーションプログラムに対して出力したりすることで、遠隔地の拠点に存在するリーダ１００が読み取ったＩＤ「ＢＢ」の情報を出力する（Ｓ３１３）。
【００６１】
以上に説明したように、本実施の形態のＲＦＩＤタグ２００の読取方法によれば、リーダ１００の構成にＬＦ受信部３２０を追加して中継器３００とすることで、リーダ１００および中継器３００は、他のＲＦＩＤタグ２００や他の中継器３００に対する呼び出し信号との干渉を回避しつつ、特定の中継器３００を呼び出して起動させて双方向通信を行うことができる。これにより、待ち受け時の全体での消費電力を極小化しつつ、遠隔地の中継器３００に対して、リーダ１００が読み取ったＲＦＩＤタグ２００のＩＤの情報を無線通信により確実に転送することができる。すなわち、遠隔地から特定のＲＦＩＤタグ２００のＩＤを読み取って把握することが可能となる。
【００６２】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、複数のＲＦＩＤタグのうち特定のものを起動してそのＩＤを読み取るＲＦＩＤタグの読取方法に利用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１００…リーダ、１１０…ＬＦ送信部、１１１…ＬＦアンテナ、１３０…ＲＦ部、１４０…制御部、１４１…起動パターン設定部、１５０…メモリ、１６０…入出力部、
２００…ＲＦＩＤタグ、２００ａ〜ｃ…ＲＦＩＤタグＡ〜Ｃ、２２０…ＬＦ受信部、２３０…ＲＦ部、２４０…制御部、２５０…メモリ、２６０…内蔵電池、
３００…中継器、３００ａ，ｂ，ｎ…中継器Ａ，Ｂ，Ｎ、３１０…ＬＦ送信部、３２０…ＬＦ受信部、３３０…ＲＦ部、３４０…制御部、３４１…起動パターン設定部、３５０…メモリ、３６０…入出力部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リーダが、第１の周波数帯にて特定の起動パターンを含む呼び出し信号を出力し、
前記第１の周波数帯にて前記呼び出し信号を待ち受けるアクティブタイプのＲＦＩＤタグが、前記呼び出し信号において前記ＲＦＩＤタグに設定された第１の起動パターンと一致する前記起動パターンを検出した場合に、前記ＲＦＩＤタグ全体を起動し、前記第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯にて前記ＲＦＩＤタグのＩＤを前記リーダに対して送信することで、
前記リーダが前記ＲＦＩＤタグの前記ＩＤを読み取るＲＦＩＤタグの読取方法であって、
前記ＲＦＩＤタグには、１または複数の前記ＲＦＩＤタグ毎に異なる前記第１の起動パターンが設定されており、
前記リーダは、前記呼び出し信号を出力する際に、前記呼び出し信号が含む前記起動パターンとして、呼び出す対象の前記ＲＦＩＤタグに設定された前記第１の起動パターンを動的に設定することを特徴とするＲＦＩＤタグの読取方法。
【請求項２】
請求項１に記載のＲＦＩＤタグの読取方法において、
前記第１の周波数帯はＬＦ帯であることを特徴とするＲＦＩＤタグの読取方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＲＦＩＤタグの読取方法において、
前記ＲＦＩＤタグは、前記リーダからの指示もしくは前記ＲＦＩＤタグ内での所定の処理結果に基づいて、前記ＲＦＩＤタグに設定された前記第１の起動パターンを変更することを特徴とするＲＦＩＤタグの読取方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグの読取方法において、
前記リーダは、前記ＲＦＩＤタグの前記ＩＤの情報を読み取った際に、前記第１の周波数帯にて、第１の中継器に設定された第２の起動パターンを含む前記呼び出し信号を出力し、
前記第１の周波数帯にて前記呼び出し信号を待ち受ける前記第１の中継器が、前記呼び出し信号において前記第２の起動パターンを検出した場合に、前記第１の中継器全体を起動し、前記第２の周波数帯にて前記第１の中継器のＩＤを前記リーダに対して送信し、
その後、前記リーダから前記第１の中継器に対して前記ＲＦＩＤタグの前記ＩＤの情報を送信して転送することを特徴とするＲＦＩＤタグの読取方法。
【請求項５】
請求項４に記載のＲＦＩＤタグの読取方法において、
前記第１の中継器は、前記ＲＦＩＤタグの前記ＩＤの情報を受信した際に、前記第１の周波数帯にて、第２の中継器に設定された第３の起動パターンを含む前記呼び出し信号を出力し、
前記第１の周波数帯にて前記呼び出し信号を待ち受ける前記第２の中継器が、前記呼び出し信号において前記第３の起動パターンを検出した場合に、前記第２の中継器全体を起動し、前記第２の周波数帯にて前記第２の中継器のＩＤを前記第１の中継器に対して送信し、
その後、前記第１の中継器から前記第２の中継器に対して前記ＲＦＩＤタグの前記ＩＤの情報を送信して転送することを特徴とするＲＦＩＤタグの読取方法。
【請求項１】
リーダが、第１の周波数帯にて特定の起動パターンを含む呼び出し信号を出力し、
前記第１の周波数帯にて前記呼び出し信号を待ち受けるアクティブタイプのＲＦＩＤタグが、前記呼び出し信号において前記ＲＦＩＤタグに設定された第１の起動パターンと一致する前記起動パターンを検出した場合に、前記ＲＦＩＤタグ全体を起動し、前記第１の周波数帯よりも高い第２の周波数帯にて前記ＲＦＩＤタグのＩＤを前記リーダに対して送信することで、
前記リーダが前記ＲＦＩＤタグの前記ＩＤを読み取るＲＦＩＤタグの読取方法であって、
前記ＲＦＩＤタグには、１または複数の前記ＲＦＩＤタグ毎に異なる前記第１の起動パターンが設定されており、
前記リーダは、前記呼び出し信号を出力する際に、前記呼び出し信号が含む前記起動パターンとして、呼び出す対象の前記ＲＦＩＤタグに設定された前記第１の起動パターンを動的に設定することを特徴とするＲＦＩＤタグの読取方法。
【請求項２】
請求項１に記載のＲＦＩＤタグの読取方法において、
前記第１の周波数帯はＬＦ帯であることを特徴とするＲＦＩＤタグの読取方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のＲＦＩＤタグの読取方法において、
前記ＲＦＩＤタグは、前記リーダからの指示もしくは前記ＲＦＩＤタグ内での所定の処理結果に基づいて、前記ＲＦＩＤタグに設定された前記第１の起動パターンを変更することを特徴とするＲＦＩＤタグの読取方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のＲＦＩＤタグの読取方法において、
前記リーダは、前記ＲＦＩＤタグの前記ＩＤの情報を読み取った際に、前記第１の周波数帯にて、第１の中継器に設定された第２の起動パターンを含む前記呼び出し信号を出力し、
前記第１の周波数帯にて前記呼び出し信号を待ち受ける前記第１の中継器が、前記呼び出し信号において前記第２の起動パターンを検出した場合に、前記第１の中継器全体を起動し、前記第２の周波数帯にて前記第１の中継器のＩＤを前記リーダに対して送信し、
その後、前記リーダから前記第１の中継器に対して前記ＲＦＩＤタグの前記ＩＤの情報を送信して転送することを特徴とするＲＦＩＤタグの読取方法。
【請求項５】
請求項４に記載のＲＦＩＤタグの読取方法において、
前記第１の中継器は、前記ＲＦＩＤタグの前記ＩＤの情報を受信した際に、前記第１の周波数帯にて、第２の中継器に設定された第３の起動パターンを含む前記呼び出し信号を出力し、
前記第１の周波数帯にて前記呼び出し信号を待ち受ける前記第２の中継器が、前記呼び出し信号において前記第３の起動パターンを検出した場合に、前記第２の中継器全体を起動し、前記第２の周波数帯にて前記第２の中継器のＩＤを前記第１の中継器に対して送信し、
その後、前記第１の中継器から前記第２の中継器に対して前記ＲＦＩＤタグの前記ＩＤの情報を送信して転送することを特徴とするＲＦＩＤタグの読取方法。
【図７】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−５９８７７（Ｐ２０１１−５９８７７Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０７２５５（Ｐ２００９−２０７２５５）
【出願日】平成２１年９月８日（２００９．９．８）
【出願人】（０００２３２８１８）日本郵船株式会社 (61)
【出願人】（３０４０３５９７５）株式会社ＭＴＩ (46)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月８日（２００９．９．８）
【出願人】（０００２３２８１８）日本郵船株式会社 (61)
【出願人】（３０４０３５９７５）株式会社ＭＴＩ (46)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]