JP2000049654A - Ｒｆｉｄシステム - Google Patents

Ｒｆｉｄシステム

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JP2000049654A
JP2000049654A JP10229426A JP22942698A JP2000049654A JP 2000049654 A JP2000049654 A JP 2000049654A JP 10229426 A JP10229426 A JP 10229426A JP 22942698 A JP22942698 A JP 22942698A JP 2000049654 A JP2000049654 A JP 2000049654A
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radio wave
antenna output
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identification tag
response
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Tetsuya Arao
哲也 荒尾
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Nippon Avionics Co Ltd
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Nippon Avionics Co Ltd
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通信距離、応答性を犠牲にすることなく、読
取装置の消費電力を低減する。 【解決手段】 本発明のパッシブ型ＲＦＩＤシステム
は、非接触識別タグからの応答電波の受信時または非受
信時に応じて、読取装置の質問電波のアンテナ出力電力
を次のように設定する制御回路を有するものである。 （１）前記非接触識別タグからの応答電波の非受信時は
予め決められた一定時間間隔で質問電波のアンテナ出力
電力をほぼ２倍の強度差の２種類のアンテナ出力電力に
設定すること。 （２）前記非接触識別タグからの応答電波の受信時は、
識別情報送受信に必要な期間その時のアンテナ出力電力
に設定し続け、この識別情報送受信が終了したときはも
う１種類のアンテナ出力電力に設定すること。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内部に電池を持た
ないパッシブ型の非接触識別タグを用いたＲＦＩＤシス
テムに係り、特に読取装置の消費電力の低減に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、非接触式の個体識別システム
として、パッシブ型の非接触識別タグを用いたＲＦＩＤ
（Radio Frequency Identification）システムがある。
図５は従来のＲＦＩＤシステムのブロック図であり、１
は質問電波を送信する読取装置、２は読取装置１からの
質問電波を受信すると個体識別のための識別情報を含ん
だ応答電波を返信する非接触識別タグである。
【０００３】また、１１は搬送波を生成する送信回路、
１２はこの搬送波を質問電波として送信すると共に応答
電波を受信する送受信アンテナ、１３はアンテナ１２が
受信した応答電波から識別情報を取り出す受信回路、２
１は質問電波を受信すると共に応答電波を送信する送受
信アンテナ、２２はアンテナ２１が受信した質問電波か
らクロック信号ＣＬＫを生成する受信回路、２３は質問
電波を電力に変換する整流回路、２４は信号ＣＬＫが入
力されると識別情報を出力する制御回路、２５はアンテ
ナ２１が受信した質問電波に識別情報を多重する送信回
路である。
【０００４】次に、このようなＲＦＩＤシステムの動作
を説明する。読取装置１内の送信回路１１は、搬送波を
送受信アンテナ１２へ出力し、アンテナ１２はこれを周
波数ｆ１の質問電波として送出する。図６は、この質問
電波のアンテナ出力電力を示す図である。非接触識別タ
グ２内の整流回路２３は、送受信アンテナ２１が受信し
た質問電波を電力に変換する。この電力が供給されるこ
とにより、制御回路２４が動作を開始する。一方、受信
回路２２は、アンテナ２１が受信した質問電波からクロ
ック信号ＣＬＫを生成する。
【０００５】そして、制御回路２４は、受信回路２２か
らクロック信号ＣＬＫが入力されると、図示しない内部
の記憶回路から識別情報を読み出す。続いて、送信回路
２５は、送受信アンテナ２１が受信した質問電波を搬送
波とし、これに識別情報を多重化してアンテナ２１へ出
力する。このように、送信回路２５にて搬送波を識別情
報でＦＳＫ変調することにより、その周波数はｆ１±ｆ
２となる。こうして、送受信アンテナ２１から周波数ｆ
１±ｆ２の応答電波が送信される。次いで、読取装置１
内の受信回路１３は、送受信アンテナ１２が受信した応
答電波から識別情報を取り出す。
【０００６】こうして、非接触識別タグ２からの識別情
報が得られることにより、タグ２（あるいはタグ２が付
いた物体）の識別が可能となる。このようなＲＦＩＤシ
ステムにおいて、読取装置１から送信される質問電波
は、非接触識別タグ２から読取装置１へ送信される識別
情報の搬送波として用いられると共に、制御回路２４に
駆動用電力を供給する給電波としても用いられる。
【０００７】このような従来のＲＦＩＤシステムの通信
方法においては、いつ非接触識別タグ２が通信領域内に
入って来ても通信できるように読取装置１は質問電波を
出力し続けている（図６参照）。従って、質問電波の電
界強度を大きくすれば、読取装置とタグの間の通信可能
な距離を伸ばすことができるが、このＲＦＩＤシステム
を電波法における誘導式通信設備（つまり、郵政大臣の
認可が不要）に適合させようとすると、質問電波の電界
強度は電波法で規定される値よりも大きくすることはで
きない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、非接触
識別タグとの通信待ちの状態では読取装置の送受信アン
テナから常時質問電波を出し続けている必要がある。こ
のため、読取装置は待機状態でもかなりの電力を消費し
ており、この消費電力の低減が求められており、そのた
めに質問電波のアンテナ出力電力を低下させる方法が考
案されていた。しかしながら、この方法のようにアンテ
ナ出力電力を低下させることは、即ち非接触タグが得ら
れる電力が少なくなることであり、そのため通信距離が
短くなるという問題点があった。本発明は、上記課題を
解決するためになされたもので、通信距離を従来通りに
維持し、かつ応答性も損なわないで読取装置の消費電力
を少なくすることができるＲＦＩＤシステムを提供する
ことを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するために次の構成手段を提供する。
【００１０】第１の発明になるＲＦＩＤシステムは、質
問電波を受信したときに、この電波から内部回路の駆動
用電力を得ると共に識別情報を含む応答電波を送信する
非接触識別タグと、前記質問電波を送信して応答電波を
受信する読取装置とを備えたＲＦＩＤシステムにおい
て、前記非接触識別タグからの応答電波の受信時または
非受信時に応じて、前記読取装置の質問電波のアンテナ
出力電力を次のように設定する制御回路を有するもので
ある。 （１）前記非接触識別タグからの応答電波の非受信時は
予め決められた一定時間間隔で質問電波のアンテナ出力
電力をほぼ２倍の強度差の２種類のアンテナ出力電力に
設定すること。 （２）前記非接触識別タグからの応答電波の受信時は識
別情報送受信に必要な期間その時のアンテナ出力電力に
設定し続け、この識別情報送受信が終了した時はもう１
種類のアンテナ出力電力に設定すること。
【００１１】また、第２の発明になるＲＦＩＤシステム
は、前記ＲＦＩＤシステムにおいて、前記非接触識別タ
グからの応答電波の受信時または非受信時に応じて、前
記読取装置の質問電波のアンテナ出力電力を次のように
設定する制御回路を有するものである。 （１）前記非接触識別タグからの応答電波の非受信時は
予め決められた一定時間間隔で質問電波のアンテナ出力
電力のオン／オフを設定し、オンする時は予め決められ
た一定時間間隔でほぼ２倍の強度差の２種類のアンテナ
出力電力に設定すること。 （２）前記非接触識別タグからの応答電波の受信時は識
別情報送受信に必要な期間その時のアンテナ出力電力に
設定し続けること。 （３）この識別情報送受信が終了した時はアンテナ出力
電力を予め決められた時間オフに設定し、その後もう１
種類のアンテナ出力電力に設定すること。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、実施例を挙げて本発明の実
施の形態を詳しく説明する。
【００１３】
【実施例１】図１は本発明の１実施例を示すＲＦＩＤシ
ステムのブロック図であり、図５と同一の構成には同一
の符号を付してある。図１において、１ａは読取装置、
１４ａは非接触識別タグ２からの応答電波の受信時また
は非受信時に応じて、読取装置１ａの質問電波のアンテ
ナ出力電力を次のように設定する制御回路である。
【００１４】（１）非接触識別タグ２からの応答電波の
非受信時は予め決められた時間間隔比１対１の一定時間
間隔で質問電波のアンテナ出力電力をほぼ２倍の強度差
の２種類のアンテナ出力電力に設定すること。 （２）前記非接触識別タグからの応答電波の受信時は識
別情報送受信に必要な期間その時のアンテナ出力電力に
設定し続け、この識別情報送受信が終了した時にもう１
種類のアンテナ出力電力に設定すること。 図２は読取装置１ａの質問電波のアンテナ出力電力を示
す図で、（Ａ）は非接触識別タグ２からの応答電波の非
受信時の様子を、（Ｂ）は応答電波の受信時の様子を示
す図である。
【００１５】次に、このようなＲＦＩＤシステムの動作
を説明する。識別情報の送受信については、従来例と同
様なのでその説明を省略し、アンテナ出力電力の設定に
ついてのみ説明する。非接触識別タグ２が応答範囲内に
ないときは、非接触識別タグ２は読取装置１ａからの質
問電波ではその内蔵回路を駆動できるほどの電力を生成
できないので、読取装置１ａは図２（Ａ）に示すよう
に、予め決められた時間間隔比１対１の一定時間間隔で
ほぼ２倍の強度差の２種類のアンテナ出力電力を交互に
出力している。
【００１６】今、このような状態で、非接触識別タグ２
が応答範囲内に入ると、図２（Ｂ）の（１）に示すよう
に、最初にアンテナ出力電力が大きい領域で、非接触識
別タグ２から識別情報を含んだ応答電波が放射され、識
別情報の送受信が実行される。この期間読取装置１ａは
同じアンテナ出力電力を保持し、その後ほぼ半分のアン
テナ出力電力に半減させ、次の非接触識別タグ２が応答
範囲内に入るのを待つことになる。図示はしていない
が、前記の識別情報送受信後、ほぼ半分のアンテナ出力
電力のときに非接触識別タグ２が応答範囲内に入れば、
そのアンテナ出力電力のまま識別情報の送受信を実行す
ることとなる。
【００１７】次の非接触識別タグ２が応答範囲内に入っ
てこないときは、前述の非接触識別タグ２が応答範囲内
にないときと同じであるから、質問電波のアンテナ出力
電力は図２（Ａ）に示すような動作となる。ここで、２
種類のアンテナ出力電力の大電力の方を従来のＲＦＩＤ
システムのアンテナ出力電力と同じとすれば、以上説明
したように、読取装置１ａからの質問電波のアンテナ出
力電力に強弱を付けても、通信距離、応答性を損なうこ
となく識別情報の送受信が可能となる。
【００１８】
【実施例２】図３は本発明のもう１つの実施例を示すＲ
ＦＩＤシステムのブロック図であり、図５と同一の構成
には同一の符号を付してある。図３において、１ｂは読
取装置、１４ｂは非接触識別タグ２からの応答電波の受
信時または非受信時に応じて、読取装置１ａの質問電波
のアンテナ出力電力を次のように設定する制御回路であ
る。
【００１９】（１）前記非接触識別タグからの応答電波
の非受信時は予め決められた時間間隔比１対５で一定時
間間隔で質問電波のアンテナ出力電力のオン／オフを設
定し、オンする時は予め決められた時間間隔比１対１で
一定時間間隔でほぼ２倍の強度差のアンテナ出力電力に
設定すること。 （２）前記非接触識別タグからの応答電波の受信時は識
別情報送受信に必要な期間その時のアンテナ出力電力に
設定し続けること。 （３）この識別情報送受信が終了した時はアンテナ出力
電力を予め決められた時間オフに設定し、その後もう１
種類のアンテナ出力電力に設定すること。 図４は読取装置１ｂの質問電波のアンテナ出力電力を示
す図で、（Ａ）は非接触識別タグ２からの応答電波の非
受信時の様子を、（Ｂ）は応答電波の受信時の様子を示
す図である。
【００２０】次に、このようなＲＦＩＤシステムの動作
を説明する。識別情報の送受信については、従来例と同
様なのでその説明を省略し、実施例１の時と同様にアン
テナ出力電力の設定についてのみ説明する。非接触識別
タグ２が応答範囲内にないときは、読取装置１ｂからの
質問電波から非接触識別タグ２は内蔵回路を駆動できる
ほどの電力を生成できないので、読取装置１ｂは図４
（Ａ）に示すように、予め決められた時間間隔比１対５
で一定時間間隔で質問電波のアンテナ出力電力をオン／
オフし、オンするときは予め決められた時間間隔比１対
１で一定時間間隔でほぼ２倍の強度差のアンテナ出力電
力を交互に出力している。
【００２１】今、このような状態で、非接触識別タグ２
が応答範囲内に入ると、図４（Ｂ）の（１）に示すよう
に、最初にアンテナ出力電力が大きい領域で、非接触識
別タグ２から識別情報を含んだ応答電波が放射され、識
別情報の送受信が実行される。この期間識別装置１ｂは
同じアンテナ出力電力を保持し、その後アンテナ出力電
力をオフし、しかる後ほぼ半分のアンテナ出力電力に半
減し、次の非接触識別タグ２が応答範囲内に入るのを待
つことになる。図示はしていないが、前記の識別情報送
受信後、ほぼ半分のアンテナ出力電力のときに非接触識
別タグ２が応答範囲内に入れば、そのアンテナ出力電力
のまま識別情報の送受信を実行することとなる。
【００２２】次の非接触識別タグ２が応答範囲内に入っ
てこないときは、前述の非接触識別タグ２が応答範囲内
にないときと同じであるから、質問電波のアンテナ出力
電力は図４（Ａ）に示すような動作となる。ここで、２
種類のアンテナ出力電力の大電力の方を従来のＲＦＩＤ
システムのアンテナ出力電力と同じとすれば、以上説明
したように、読取装置１ｂからの質問電波のアンテナ出
力電力に強弱を付けても、通信距離、応答性を損なうこ
となく識別情報の送受信が可能となる。
【００２３】なお、本実施例では、読取装置の質問電波
のアンテナ出力電力をほぼ２倍の２種類としたが、通信
距離と応答性が従来方法と比較して極端に悪くならなけ
れば適宜その比を変えても良く、また同じように通信距
離、応答性に問題を生じない範囲で一定時間間隔もこの
実施例以外のものも適宜選択できることはもちろんであ
る。
【００２４】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、非接触識別タ
グが応答範囲内にないときは、読取装置が出力する質問
電波から非接触識別タグは内蔵回路を駆動できるほどの
電力を生成できないので、予め決められた時間間隔比１
対１の一定時間間隔でほぼ２倍の強度差の２種類のアン
テナ出力電力が交互に出力されるようにし、非接触識別
タグが応答範囲内に入ると、アンテナ出力電力が大きい
領域で、非接触識別タグから応答電波が放射され、識別
情報の送受信が実行され、この期間読取装置は同じアン
テナ出力電力を保持し、その後ほぼ半分のアンテナ出力
電力に半減させ、次の非接触識別タグが応答範囲内に入
るのを待つこととし、識別情報送受信後、ほぼ半分のア
ンテナ出力電力のときに非接触識別タグが応答範囲内に
入れば、そのアンテナ出力電力のまま識別情報の送受信
を実行することとしている。
【００２５】このため、２種類のアンテナ出力電力の大
電力の方を従来のＲＦＩＤシステムのアンテナ出力電力
と同じとすれば、以上説明したように、読取装置が出力
する質問電波のアンテナ出力電力に強弱を付けても、通
信距離、応答性を損なうことなく識別情報の送受信が可
能となる。従って、本発明になるＲＦＩＤシステムによ
れば低消費電力で応答性、通信距離に優れた非接触式の
固体識別システムの構築が可能となる。
【００２６】また、請求項２の発明によれば、非接触識
別タグが応答範囲内にないときは、読取装置が出力する
質問電波から非接触識別タグは内蔵回路を駆動できるほ
どの電力を生成できないので、予め決められた時間比１
対５で一定時間間隔で質問電波のアンテナ出力電力がオ
ン／オフされ、オンするときは予め決められた時間比１
対１で一定時間間隔でほぼ２倍の強度差のアンテナ出力
電力が交互に出力され、非接触識別タグが応答範囲内に
入ると、最初にアンテナ出力電力が大きい領域で、非接
触識別タグから応答電波が放射され、識別情報の送受信
が実行され、この期間読取装置は同じアンテナ出力電力
を保持し、その後アンテナ出力電力をオフし、しかる後
ほぼ半分のアンテナ出力電力に半減させ、次の非接触識
別タグが応答範囲内に入るのを待つこととし、前記の識
別情報送受信後、ほぼ半分のアンテナ出力電力のときに
非接触識別タグが応答範囲内に入れば、そのアンテナ出
力電力のまま識別情報の送受信を実行するようにしてい
る。
【００２７】このため、２種類のアンテナ出力電力の大
電力の方を従来のＲＦＩＤシステムのアンテナ出力電力
と同じとすれば、以上説明したように、読取装置が出力
する質問電波のアンテナ出力電力に強弱を付けても、通
信距離、応答性を損なうことなく識別情報の送受信が可
能となる。従って、本発明になるＲＦＩＤシステムによ
れば、請求項１の発明に加えて質問電波の発信を周期的
に停止することとしているので更に低消費電力で応答
性、通信距離に優れた非接触式の固体識別システムの構
築が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施例を示すＲＦＩＤシステムのブ
ロック図である。
【図２】図１の発明の読取装置の質問電波のアンテナ出
力電力を示す図である。
【図３】本発明のもう１つ実施例を示すＲＦＩＤシステ
ムのブロック図である。
【図４】図３の発明の読取装置の質問電波のアンテナ出
力電力を示す図である。
【図５】従来のＲＦＩＤシステムのブロック図である。
【図６】従来の読取装置の質問電波のアンテナ出力電力
を示す図である。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ 読取装置 ２ 非接触識別タグ １１ 送信回路 １１ 送信回路 １２ 送受信アンテナ １３ 受信回路 １４ａ、１４ｂ 制御回路 ２１ 送受信アンテナ ２２ 受信回路 ２３ 整流回路 ２４ 制御回路 ２５ 送信回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 質問電波を受信したときに、この電波か
    ら内部回路の駆動用電力を得ると共に識別情報を含む応
    答電波を送信する非接触識別タグと、前記質問電波を送
    信して応答電波を受信する読取装置とを備えたＲＦＩＤ
    システムにおいて、 前記非接触識別タグからの応答電波の受信時または非受
    信時に応じて、前記読取装置の質問電波のアンテナ出力
    電力を次のように設定する制御回路を有することを特徴
    とするＲＦＩＤシステム。 （１）前記非接触識別タグからの応答電波の非受信時は
    予め決められた一定時間間隔で質問電波のアンテナ出力
    電力をほぼ２倍の強度差の２種類のアンテナ出力電力に
    設定すること。 （２）前記非接触識別タグからの応答電波の受信時は識
    別情報送受信に必要な期間その時のアンテナ出力電力に
    設定し続け、この識別情報送受信が終了した時はもう１
    種類のアンテナ出力電力に設定すること。
  2. 【請求項２】 前記ＲＦＩＤシステムにおいて、 前記非接触識別タグからの応答電波の受信時または非受
    信時に応じて、前記読取装置の質問電波のアンテナ出力
    電力を次のように設定する制御回路を有することを特徴
    とするＲＦＩＤシステム。 （１）前記非接触識別タグからの応答電波の非受信時は
    予め決められた一定時間間隔で質問電波のアンテナ出力
    電力のオン／オフを設定し、オンする時は予め決められ
    た一定時間間隔でほぼ２倍の強度差の２種類のアンテナ
    出力電力に設定すること。 （２）前記非接触識別タグからの応答電波の受信時は識
    別情報送受信に必要な期間その時のアンテナ出力電力に
    設定し続けること。 （３）この識別情報送受信が終了した時はアンテナ出力
    電力を予め決められた時間オフに設定し、その後もう１
    種類のアンテナ出力電力に設定すること。
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