JP2005345198A - Interrogator for wireless tag communication system and wireless tag communication system - Google Patents

Interrogator for wireless tag communication system and wireless tag communication system Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an interrogator for a wireless tag communication system for efficiently performing movement detection by means of a small number of interrogators and a wireless tag communication system using the same. <P>SOLUTION: This interrogator 100 comprises: an antenna 1 made up of a plurality of antenna elements 1A to 1C for performing information communication in a non-contacting manner with an IC circuit part 150 of a wireless tag circuit element To of an interrogating object; a transmission part 212 for having access to the circuit element To by thereto transmitting at least a carrier wave via the antenna 1 in a non-contacting manner; and a reception part 213 for receiving, via the antenna 1 in a non-contacting manner, an answer signal returned from the circuit part 150 in response to the carrier wave transmitted by the transmission part 212. In the interrogator 100, a control circuit 4 controls the directions of directionality of the antenna 1 to detect the movement direction of the circuit element To according to the result of communication with the circuit part 150 in at least two directionality directions. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、外部と情報の無線通信が可能な無線タグに対し情報の読み取り又は書き込みを行う無線タグ通信システムの質問器及びこれを用いた無線タグ通信システムに関する。   The present invention relates to an interrogator of a wireless tag communication system that reads or writes information from and to a wireless tag capable of wireless communication of information with the outside and a wireless tag communication system using the interrogator.

応答器としての小型の無線タグに対し、質問器としてのリーダ／ライタより非接触で問い合わせの送信及び返答の受信を行うことで、無線タグの情報の読み取り／書き込みを行うＲＦＩＤ（Ｒａｔｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムが知られている。   RFID (Ratio Frequency Identification) that reads / writes the information of a wireless tag by transmitting and receiving an inquiry and receiving a response from a reader / writer as an interrogator to a small wireless tag as a responder The system is known.

例えばラベル状の無線タグに備えられた無線タグ回路素子は、所定の無線タグ情報を記憶するＩＣ回路部とこのＩＣ回路部に接続されて情報の送受信を行うアンテナとを備えており、無線タグが汚れている場合や見えない位置にある場合であっても、リーダ／ライタ側よりＩＣ回路部に対してアクセス（情報の読み取り／書き込み）が可能であり、商品管理や検査工程、さらには物や人の動きの探索・探知等の様々な分野において実用が期待されている。   For example, a wireless tag circuit element provided in a label-like wireless tag includes an IC circuit unit that stores predetermined wireless tag information and an antenna that is connected to the IC circuit unit and transmits and receives information. The IC circuit unit can be accessed (reading / writing information) from the reader / writer side even when the battery is dirty or in an invisible position, and can be used for product management, inspection processes, Practical use is expected in various fields such as search and detection of human movement.

従来、上記のような無線タグを利用し人間の動作の探知システムに係わる技術として、警戒領域内を多数の警戒スポットに区分し、それら多数の警戒スポットに対応してそれぞれ設けた多数の質問器（センサ）から所定周波数の電波を送信し、その反射波信号に基づき、領域内に侵入した者の移動軌跡を追跡するものがある（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, as a technique related to a human motion detection system using the wireless tag as described above, a warning area is divided into a number of warning spots, and a number of interrogators provided respectively corresponding to the number of warning spots. There is one that transmits a radio wave of a predetermined frequency from a (sensor) and tracks the movement trajectory of a person who has entered the area based on the reflected wave signal (see, for example, Patent Document 1).

この従来技術では、上記領域内侵入者が認可された者であるか認可されない者（＝不審者）であるかどうかを識別するために、認可された者は、認可者用の応答器として、センサ側から受信した電波を反射波として送信し直すリフレクタを備えた帽子や、受信した電波を変調して反射波として送信する無線タグ回路素子を身につける。そして、反射波により正しいＩＤ情報を得られれば認可された者、正しいＩＤ情報が得られなければ不審者であると識別する。そして、各警戒スポットにおいて各センサが検出した反射波を時系列的にたどることで、上記認可された者又は不審者の移動を追跡することができる。   In this prior art, in order to identify whether the intruder in the area is an authorized person or an unauthorized person (= suspicious person), the authorized person is used as a responder for the authorized person. A hat equipped with a reflector that retransmits radio waves received from the sensor side as reflected waves and a RFID circuit element that modulates the received radio waves and transmits them as reflected waves are worn. Then, if the correct ID information is obtained by the reflected wave, the authorized person is identified, and if the correct ID information is not obtained, the person is identified as the suspicious person. The movement of the authorized person or the suspicious person can be traced by tracing the reflected wave detected by each sensor in each warning spot in time series.

特開２００２−１９６０７３号公報JP 2002-196073 A

しかしながら、上記従来技術は、質問器としてのセンサを複数並べ、各質問器から受け持ちのスポットに向かって一定方向への電波送信を行いその反射波を検出する構成である。このため、対象者の移動が広い範囲に及ぶほど、その移動を検知するためにより多数の質問器が必要となり、またそれら多数の質問器それぞれからの多数の反射波信号を時系列的に関連づけて移動軌跡をたどらなければならない。この結果、多数の質問器に対する検出動作制御や多数の検出信号の演算処理が煩雑とならざるを得ず、移動検知を効率的に行うことが困難であった。   However, the above prior art is configured to arrange a plurality of sensors as interrogators, transmit radio waves in a fixed direction from each interrogator toward the spot of interest, and detect the reflected waves. For this reason, as the movement of the subject reaches a wider range, more interrogators are required to detect the movement, and a large number of reflected wave signals from each of the many interrogators are associated in time series. You must follow the trajectory. As a result, the detection operation control for a large number of interrogators and the calculation processing of a large number of detection signals have to be complicated, and it has been difficult to efficiently detect movement.

本発明の目的は、少ない質問器で効率よく移動検知を行うことができる無線タグ通信システムの質問器及びこれを用いた無線タグ通信システムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide an interrogator for an RFID tag communication system capable of efficiently detecting movement with a small number of interrogators and an RFID tag communication system using the interrogator.

上記目的を達成するために、第1の発明は、質問対象の無線タグ回路素子のＩＣ回路部と非接触で情報通信を行うための複数のアンテナ素子から成るアンテナと、これら複数のアンテナ素子から成るアンテナによる指向性の方向を制御し、その少なくとも２つの前記指向性方向における前記ＩＣ回路部との通信結果に応じ、当該無線タグ回路素子の移動方向を検知する移動方向検知手段とを有することを特徴とする。   To achieve the above object, the first invention comprises an antenna comprising a plurality of antenna elements for performing non-contact information communication with the IC circuit portion of the RFID tag circuit element to be interrogated, and the plurality of antenna elements. And a moving direction detecting means for controlling the direction of directivity by the antenna and detecting the moving direction of the RFID circuit element according to the result of communication with the IC circuit unit in the at least two directivity directions. It is characterized by.

本願第１発明においては、無線タグ回路素子が移動していくとき、複数の指向性方向におけるＩＣ回路部との通信結果に基づき移動方向検知手段によって複数のアンテナ素子からなるアンテナによる指向性方向が変化する。これにより、無線タグ回路素子の移動方向に追尾するようにアンテナの指向性方向を変化させることが可能となり、結果として無線タグ回路素子の移動方向が検知される。このように、アンテナの指向性方向を変化させうる範囲において各質問器で無線タグ回路素子の移動への追尾を行うことにより、アンテナの指向性方向を特に変化させずに質問器を単に並べて移動方向を検知する従来構造に比べ、より少ない数の質問器で効率よく無線タグ回路素子の移動検知を行うことができる。   In the first invention of this application, when the RFID circuit element moves, the directivity direction by the antenna composed of the plurality of antenna elements is detected by the moving direction detection means based on the communication result with the IC circuit unit in the plurality of directivity directions. Change. Thereby, the directivity direction of the antenna can be changed so as to track the moving direction of the RFID circuit element, and as a result, the moving direction of the RFID circuit element is detected. In this way, each interrogator tracks the movement of the RFID tag circuit element within a range in which the antenna directivity direction can be changed, so that the interrogators are simply arranged and moved without particularly changing the antenna directivity direction. Compared with the conventional structure for detecting the direction, it is possible to efficiently detect the movement of the RFID tag circuit element with a smaller number of interrogators.

第２の発明は、上記第１発明において、前記移動方向検知手段は、前記アンテナによる指向性の方向を切替可能な方向切替手段と、前記アンテナの少なくとも２つの前記指向性方向における前記ＩＣ回路部との通信結果に応じ、当該無線タグ回路素子の移動方向に追従して前記アンテナによる指向性の方向が切り替えられるように、前記方向切替手段を制御する切替制御手段とを有することを特徴とする。   According to a second invention, in the first invention, the moving direction detecting means includes a direction switching means capable of switching a direction of directivity by the antenna, and the IC circuit section in at least two of the directivity directions of the antenna. Switching control means for controlling the direction switching means so that the direction of directivity by the antenna is switched following the moving direction of the RFID circuit element according to the communication result with .

本願第２発明においては、無線タグ回路素子が移動していくとき、複数の指向性方向におけるＩＣ回路部との通信結果に基づいて切替制御手段が方向切替手段を制御し、無線タグ回路素子の移動方向に追尾するようにアンテナの指向性方向が変化する。このように、アンテナの指向性方向を変化させうる範囲において各質問器で無線タグ回路素子の移動への追尾を行うことにより、アンテナの指向性方向を特に変化させずに質問器を単に並べて移動方向を検知する従来構造に比べ、より少ない数の質問器で効率よく無線タグ回路素子の移動検知を行うことができる。   In the second invention of this application, when the RFID circuit element moves, the switching control means controls the direction switching means based on the communication results with the IC circuit section in a plurality of directivity directions, The directivity direction of the antenna changes so as to track in the moving direction. In this way, each interrogator tracks the movement of the RFID tag circuit element within a range in which the antenna directivity direction can be changed, so that the interrogators are simply arranged and moved without particularly changing the antenna directivity direction. Compared with the conventional structure for detecting the direction, it is possible to efficiently detect the movement of the RFID tag circuit element with a smaller number of interrogators.

第３の発明は、上記第２発明において、少なくとも搬送波を前記アンテナを介し非接触で前記無線タグ回路素子に送信し、アクセスを行う情報送信手段と、この情報送信手段により送信された搬送波に応じて前記ＩＣ回路部より返信された返答信号を前記アンテナを介し非接触で受信する情報受信手段とを有し、前記切替制御手段は、前記アンテナの少なくとも２つの前記指向性方向における前記情報受信手段での受信信号に応じ、当該無線タグ回路素子の移動方向に追従して前記アンテナによる指向性が切り替えられるように、前記方向切替手段を制御することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, at least a carrier wave is transmitted to the RFID circuit element in a non-contact manner via the antenna, and an information transmitting unit that performs access, and a carrier wave transmitted by the information transmitting unit Information receiving means for contactlessly receiving a response signal returned from the IC circuit section through the antenna, and the switching control means is the information receiving means in at least two directivity directions of the antenna. The direction switching means is controlled so that the directivity by the antenna is switched in accordance with the moving direction of the RFID circuit element according to the received signal.

本願第３発明においては、無線タグ回路素子が移動していくとき、情報送信手段からの搬送波に対する返答信号が情報受信手段で受信され、その受信信号に基づいて方向切替手段が制御される。これにより、受信信号に対応してアンテナによる指向性方向を変化させるようにし、無線タグ回路素子の移動方向へ追尾させることが可能となる。   In the third invention of this application, when the RFID circuit element moves, a response signal to the carrier wave from the information transmitting means is received by the information receiving means, and the direction switching means is controlled based on the received signal. As a result, the directivity direction by the antenna is changed in accordance with the received signal, and tracking can be performed in the moving direction of the RFID circuit element.

第４の発明は、上記第３発明において、前記切替制御手段は、前記アンテナの少なくとも２つの前記指向性方向における前記情報受信手段での受信出力の大きさに応じ、当該無線タグ回路素子の移動方向に追従して前記アンテナの指向性が切り替えられるように、前記方向切替手段を制御することを特徴とする。   In a fourth aspect based on the third aspect, the switching control means moves the RFID circuit element according to the magnitude of the reception output at the information receiving means in at least two directivity directions of the antenna. The direction switching means is controlled so that the directivity of the antenna can be switched following the direction.

本願第４発明においては、情報受信手段で受信された返答信号の受信出力の大きさに基づいて方向切替手段が制御される。これにより、受信出力が小さくなったらアンテナの指向性方向を変化させるようにし、無線タグ回路素子の移動方向へ追尾させることが可能となる。   In the fourth invention of this application, the direction switching means is controlled based on the magnitude of the received output of the response signal received by the information receiving means. Thereby, when the reception output becomes small, the directivity direction of the antenna can be changed, and tracking can be performed in the moving direction of the RFID circuit element.

第５の発明は、上記第３又は第４発明において、前記切替制御手段は、前記アンテナの指向性を一つの方向のみ強くなるよう保持しつつ、その方向が順次変化するように、前記方向切替手段を制御することを特徴とする。   In a fifth aspect based on the third aspect or the fourth aspect, the switching control means maintains the directivity of the antenna so as to increase only in one direction, and changes the direction so that the direction changes sequentially. The means is controlled.

方向切替手段でアンテナによって合成される指向性を一つの方向のみ強くなるよう保持しつつ順次方向を変化させ、各方向時における各アンテナ素子の信号強度と位相差に応じ所定の演算処理を行う(いわゆるフェイズドアレイアンテナ制御あるいはビームフォーミング制御による手法)ことで、無線タグ回路素子の存在方向及びその位置を容易に推定することが可能となる。   While changing the direction sequentially while maintaining the directivity synthesized by the antenna in the direction switching means to be strong only in one direction, a predetermined calculation process is performed according to the signal strength and phase difference of each antenna element in each direction ( By using so-called phased array antenna control or beamforming control), it is possible to easily estimate the existence direction and position of the RFID circuit element.

第６の発明は、上記第３乃至第５発明のいずれか１つにおいて、前記切替制御手段は、前記アンテナの一の指向性方向において前記情報受信手段で正常な前記返答信号が得られた後、その返答信号の受信信号が変化した場合には、前記アンテナを他の指向性方向に切り替えるように前記方向切替手段を制御することを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention based on any one of the third to fifth aspects of the present invention, the switching control unit is configured to obtain a normal response signal obtained by the information receiving unit in one directivity direction of the antenna. The direction switching means is controlled to switch the antenna to another directivity direction when the received signal of the response signal changes.

本願第６発明においては、まず一の指向性方向において情報送信手段からの搬送波に対する返答信号が情報受信手段で正常に受信されて無線タグ回路素子が捕捉された後、無線タグ回路素子の移動につれてその返答信号が変化した場合に、方向切替手段がアンテナの指向性方向を他の方向に切り替える。これにより、一旦捕捉した無線タグ回路素子をその移動方向へ追尾していくことが可能となる。   In the sixth invention of the present application, after the response signal for the carrier wave from the information transmitting means is normally received by the information receiving means in one directivity direction and the RFID tag circuit element is captured, as the RFID circuit element moves, When the response signal changes, the direction switching means switches the directivity direction of the antenna to another direction. As a result, the RFID tag circuit element once captured can be tracked in the moving direction.

第７の発明は、上記第６発明において、前記切替制御手段は、前記アンテナの前記一の指向性方向における前記返答信号の受信出力の大きさが所定のしきい値未満となった場合、あるいは、前記返答信号を復調したときのエラー率が所定のしきい値より大きくなった場合に、前記アンテナを他の指向性方向に切り替えるように前記方向切替手段を制御することを特徴とする。   In a sixth aspect based on the sixth aspect, the switching control means is configured such that the magnitude of the reception output of the response signal in the one directivity direction of the antenna is less than a predetermined threshold value, or The direction switching means is controlled to switch the antenna to another directivity direction when an error rate when the response signal is demodulated becomes larger than a predetermined threshold value.

一旦捕捉した無線タグ回路素子からの返答信号が小さくなったことによって当該無線タグ回路素子が移動していることを認識し、指向性方向を切り替えてその移動方向へと追尾することができる。   When the response signal from the RFID tag circuit element once captured becomes small, it can be recognized that the RFID circuit element is moving, and the directivity direction can be switched to track the movement direction.

第８の発明は、上記第１乃至第７発明のいずれか１つにおいて、前記方向切替手段により切り替えられるべき前記アンテナの指向性の方向に応じて、当該アンテナによる指向性の広狭を変化させる指向性制御手段を有することを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects of the present invention, the directivity that changes the directionality of the antenna according to the direction of the directivity of the antenna to be switched by the direction switching means. It has the characteristic control means.

指向性方向を切り替えるときは無線タグ回路素子が移動していることを検出したときであり、指向性方向に応じて指向性の広狭を切り替えてその移動している無線タグ回路素子を追尾することで、検出エラーの少ない最適かつ確実な移動検知が可能となる。   Switching the directivity direction is when the RFID circuit element is detected to move, and switching the directivity width according to the directivity direction to track the moving RFID circuit element Thus, it is possible to detect the movement with the optimum and reliable movement with few detection errors.

第９の発明は、上記第１乃至第８発明のいずれか１つにおいて、前記アンテナは、複数の送信用アンテナ素子を含み、前記移動方向検知手段は、前記複数の送信用アンテナ素子による指向性の方向を制御することを特徴とする。   According to a ninth invention, in any one of the first to eighth inventions, the antenna includes a plurality of transmitting antenna elements, and the moving direction detecting means has directivity by the plurality of transmitting antenna elements. It is characterized by controlling the direction.

質問器側から無線タグ回路素子への送信時に使用する送信用アンテナ素子の指向性方向を制御し、無線タグ回路素子の移動方向を検知することができる。   It is possible to detect the moving direction of the RFID tag circuit element by controlling the directivity direction of the transmitting antenna element used when transmitting from the interrogator to the RFID circuit element.

第１０の発明は、上記第１乃至第９発明のいずれか１つにおいて、前記アンテナは、複数の受信用アンテナ素子を含み、前記移動方向検知手段は、前記複数の受信用アンテナ素子による指向性の方向を制御することを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, in any one of the first to ninth aspects, the antenna includes a plurality of receiving antenna elements, and the moving direction detecting means is a directivity by the plurality of receiving antenna elements. It is characterized by controlling the direction.

無線タグ回路素子側からの質問器での受信時に使用する受信用アンテナ素子の指向性方向を制御し、無線タグ回路素子の移動方向を検知することができる。   It is possible to detect the moving direction of the RFID tag circuit element by controlling the directivity direction of the receiving antenna element used at the time of reception by the interrogator from the RFID circuit element side.

第１１の発明は、上記第１乃至第１０発明のいずれか１つにおいて、前記アンテナは、複数の送受兼用アンテナ素子を含み、前記移動方向検知手段は、前記複数の送受兼用アンテナ素子による少なくとも送信時及び受信時のいずれか一方における指向性の方向を制御することを特徴とする。   In an eleventh aspect based on any one of the first to tenth aspects, the antenna includes a plurality of transmitting / receiving antenna elements, and the moving direction detecting means transmits at least transmission by the plurality of transmitting / receiving antenna elements. It is characterized by controlling the direction of directivity at any one of time and reception.

送受兼用アンテナ素子における、質問器側から無線タグ回路素子への送信時又は無線タグ回路素子側からの質問器での受信時の指向性方向を制御し、無線タグ回路素子の移動方向を検知することができる。   Controls the directivity direction at the time of transmission from the interrogator side to the RFID circuit element or reception at the interrogator from the RFID circuit element side in the antenna element for both transmission and reception, and detects the moving direction of the RFID circuit element be able to.

第１２の発明は、上記第１乃至第１１発明のいずれか１つにおいて、前記情報送信手段及び情報受信手段はアンテナを介し、複数の前記無線タグ回路素子の前記ＩＣ回路部と情報通信を行い前記移動方向検知手段は、前記複数の無線タグ回路素子のそれぞれについて、所定時間間隔ごとに前記移動方向の検知を行うことを特徴とする。   In a twelfth aspect based on any one of the first to eleventh aspects, the information transmitting unit and the information receiving unit perform information communication with the IC circuit units of the plurality of RFID tag circuit elements via an antenna. The moving direction detecting means detects the moving direction at predetermined time intervals for each of the plurality of RFID tag circuit elements.

１つの移動方向検知手段で複数の無線タグ回路素子について順次移動検知を行い、各無線タグ回路素子についてみると所定時間間隔ごとに移動検知を行うことにより、複数個の無線タグ回路素子それぞれについてその移動を一括集中管理することが可能となる。   One movement direction detection means sequentially detects movement of a plurality of RFID tag circuit elements, and each of the RFID tag circuit elements detects movement at a predetermined time interval. It is possible to centrally manage movement.

上記目的を達成するために、第１３の発明は、質問対象の無線タグ回路素子のＩＣ回路部と非接触で情報通信を行うための複数のアンテナ素子から成るアンテナと；これら複数のアンテナ素子から成るアンテナによる指向性の方向を制御し、その少なくとも２つの前記指向性方向における前記ＩＣ回路部との通信結果に応じ、当該無線タグ回路素子の移動方向を検知する移動方向検知手段とを有する質問器を、予め設定され又は想定された前記無線タグ回路素子の移動経路に沿って複数個配置したことを特徴とする。   To achieve the above object, a thirteenth aspect of the present invention is an antenna comprising a plurality of antenna elements for performing information communication in a non-contact manner with an IC circuit portion of a RFID tag circuit element to be interrogated; And a moving direction detecting means for controlling a direction of directivity by the antenna and detecting a moving direction of the RFID circuit element according to a result of communication with the IC circuit unit in the at least two directivity directions. A plurality of devices are arranged along a predetermined or assumed movement path of the RFID tag circuit element.

本願第１３発明においては、無線タグ回路素子が移動していくとき、その移動経路に沿って配置された各質問器で、複数の指向性方向におけるＩＣ回路部との通信結果に基づき移動方向検知手段によってアンテナの指向性方向が変化する。これにより、無線タグ回路素子の移動方向に追尾するようにアンテナの指向性方向を変化させることが可能となり、結果として無線タグ回路素子の移動方向が検知される。このように、アンテナの指向性方向を変化させうる範囲において各質問器ごとに無線タグ回路素子の移動への追尾を行うことにより、アンテナの指向性方向を特に変化させずに質問器を単に並べて移動方向を検知する従来構造に比べ、より少ない数の質問器で効率よく無線タグ回路素子の移動検知を行うことができる。   In the thirteenth invention of this application, when the RFID circuit element moves, each interrogator arranged along the movement path detects the movement direction based on the communication results with the IC circuit units in a plurality of directivity directions. Depending on the means, the directionality of the antenna changes. Thereby, the directivity direction of the antenna can be changed so as to track the moving direction of the RFID circuit element, and as a result, the moving direction of the RFID circuit element is detected. In this way, by tracking the movement of the RFID tag circuit element for each interrogator within a range in which the antenna directivity direction can be changed, the interrogators are simply arranged without particularly changing the antenna directivity direction. Compared to the conventional structure for detecting the moving direction, it is possible to efficiently detect the movement of the RFID circuit element with a smaller number of interrogators.

第１４の発明は、上記第１３発明において、前記複数の質問器のそれぞれは、前記移動方向検知手段で前記無線タグ回路素子の移動方向を検知した場合、所定のタイミングで、その移動方向側に位置する他の質問器へ通知信号を出力する通知信号出力手段を有することを特徴とする。   In a fourteenth aspect based on the thirteenth aspect, each of the plurality of interrogators moves to the moving direction side at a predetermined timing when the moving direction detecting means detects the moving direction of the RFID circuit element. It has a notification signal output means for outputting a notification signal to another interrogator located.

１つの質問器の追尾可能範囲には限界があることから、その追尾中の所定のタイミングにて通知信号出力手段で進行方向側の他の質問器へ通知信号を出力することにより、移動していく無線タグ回路素子を見失うことなく、順次質問器をリレーして追尾を行っていくことができる。   Since there is a limit in the tracking range of one interrogator, it moves by outputting a notification signal to another interrogator on the traveling direction side by a notification signal output means at a predetermined timing during the tracking. The interrogator can be relayed and tracked sequentially without losing sight of the RFID tag circuit elements.

第１５の発明は、上記第１４発明において、前記通知信号出力手段は、前記移動方向検知手段で前記無線タグ回路素子の移動方向を検知できなくなったときに、その移動方向側に隣接する前記他の質問器へ通知信号を出力することを特徴とする。   According to a fifteenth aspect, in the fourteenth aspect, when the notification signal output means cannot detect the movement direction of the RFID circuit element by the movement direction detection means, the other adjacent to the movement direction side. A notification signal is output to the interrogator.

１つの質問器で追尾できなくなったときに隣接する質問器へリレーすることにより、最も少ない質問器の数で効率よく移動検知を行うことができる。   By relaying to an adjacent interrogator when it becomes impossible to track with one interrogator, it is possible to efficiently detect movement with the smallest number of interrogators.

第１６の発明は、上記第１３乃至第１５発明のいずれか１つにおいて、前記複数の質問器を、前記移動経路に沿ってその移動経路の両側に交互に略千鳥状に配列したことを特徴とする。   A sixteenth aspect of the invention is characterized in that, in any one of the thirteenth to fifteenth aspects, the plurality of interrogators are alternately arranged in a substantially staggered pattern along the movement path on both sides of the movement path. And

略千鳥状配列とすることにより、移動経路の一方側の質問器と他方側の質問器とでアンテナ指向性の基点が交互に逆となり、隣接する質問器における追尾可能範囲どうしの重なりが少なくなってさらに必要な質問器個数が少なくなるので、さらに無駄のない効率的な移動検知が可能となる。   By adopting a substantially staggered arrangement, the base points of antenna directivity are alternately reversed between the interrogator on one side and the interrogator on the other side of the movement path, and the overlap between the trackable ranges in adjacent interrogators is reduced. In addition, since the number of interrogators required is further reduced, it is possible to efficiently detect movement without waste.

本発明によれば、アンテナの指向性方向を変化させうる範囲において各質問器で無線タグ回路素子の移動への追尾を行うので、少ない質問器で効率よく移動検知を行うことができる。   According to the present invention, each interrogator tracks the movement of the RFID circuit element within a range in which the directionality of the antenna can be changed. Therefore, the movement can be detected efficiently with a small number of interrogators.

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本実施形態の適用対象である無線タグ通信システムの全体概略を表すシステム構成図である。   FIG. 1 is a system configuration diagram showing an overall outline of an RFID tag communication system to which this embodiment is applied.

図１において、この無線タグ通信システムＳは、本実施形態による複数の（但し１つのみを図示）質問器１００と、これに対応する応答器としての無線タグＴとから構成される。   In FIG. 1, the RFID tag communication system S includes a plurality of (but only one of) interrogators 100 according to the present embodiment and a RFID tag T as a responder corresponding thereto.

無線タグＴは、アンテナ１５１とＩＣ回路部１５０とを備えた無線タグ回路素子Ｔoを有している。   The wireless tag T includes a wireless tag circuit element To including an antenna 151 and an IC circuit unit 150.

質問器１００は、無線タグＴの移動経路に沿って複数個が配列されている（後述の図５も参照）。各質問器１００は、無線タグ回路素子Ｔoの上記アンテナ１５１との間で無線通信により信号の授受を行う、この例では３つのアンテナ素子(以下同様)１Ａ，１Ｂ，１Ｃからなるアレーアンテナ１(以下同様)と、上記アンテナ１Ａ〜１Ｃを介し上記無線タグ回路素子ＴoのＩＣ回路部１５０へアクセスする（読み取り又は書き込みを行う）ための高周波回路２と、無線タグ回路素子Ｔoから読み出された信号を処理するための信号処理回路３と、制御回路４とを有する。   A plurality of interrogators 100 are arranged along the movement path of the wireless tag T (see also FIG. 5 described later). Each interrogator 100 exchanges signals by radio communication with the antenna 151 of the RFID circuit element To. In this example, the interrogator 100 is an array antenna 1 composed of three antenna elements (hereinafter the same) 1A, 1B, 1C. The same applies to the following), the RF circuit 2 for accessing (reading or writing) the IC circuit unit 150 of the RFID circuit element To via the antennas 1A to 1C, and the RFID circuit element To A signal processing circuit 3 for processing signals and a control circuit 4 are provided.

アンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、無線タグＴの移動経路平面内に指向性を有し、最大電力で送信あるいは受信できる方向を可変であるように構成されている。   The antennas 1A, 1B, and 1C have directivity in the moving path plane of the wireless tag T, and are configured so that the direction in which transmission or reception can be performed with the maximum power is variable.

制御回路４は、いわゆるマイクロコンピュータであり、詳細な図示を省略するが、中央演算処理装置であるＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等から構成され、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。   The control circuit 4 is a so-called microcomputer, and although not shown in detail, it is composed of a central processing unit such as a CPU, a ROM, and a RAM, and is stored in advance in the ROM while using a temporary storage function of the RAM. Signal processing is performed according to the program.

図２は、上記無線タグＴに備えられた無線タグ回路素子Ｔoの機能的構成の一例を表すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of the RFID circuit element To provided in the RFID tag T.

図２において、無線タグ回路素子Ｔoは、上記質問器１００側の上記アンテナ１Ａ〜ＣとＵＨＦ帯等の高周波を用いて非接触で信号の送受信を行う上記アンテナ１５１(タグ側アンテナ；アンテナ素子)と、このアンテナ１５１に接続された上記ＩＣ回路部１５０とを有している。   In FIG. 2, the RFID circuit element To is the antenna 151 (tag-side antenna; antenna element) that transmits and receives signals without contact with the antennas 1A to 1C on the interrogator 100 side using a high frequency such as a UHF band. And the IC circuit unit 150 connected to the antenna 151.

ＩＣ回路部１５０は、アンテナ１５１により受信された搬送波を整流する整流部１５２と、この整流部１５２により整流された搬送波のエネルギを蓄積し駆動電源とするための電源部１５３と、上記アンテナ１５１により受信された搬送波からクロック信号を抽出して制御部１５７に供給するクロック抽出部１５４と、所定の情報信号を記憶し得る情報記憶部として機能するメモリ部１５５と、上記アンテナ１５１に接続された変復調部１５６と、上記整流部１５２、クロック抽出部１５４、及び変復調部１５６等を介して上記無線タグ回路素子Ｔoの作動を制御するための制御部１５７とを備えている。   The IC circuit unit 150 includes a rectifying unit 152 that rectifies the carrier wave received by the antenna 151, a power source unit 153 that accumulates energy of the carrier wave rectified by the rectifying unit 152 and serves as a driving power source, and the antenna 151. A clock extraction unit 154 that extracts a clock signal from the received carrier wave and supplies the clock signal to the control unit 157; a memory unit 155 that functions as an information storage unit that can store a predetermined information signal; and a modem that is connected to the antenna 151 And a controller 157 for controlling the operation of the RFID circuit element To via the rectifier 152, the clock extractor 154, the modem 156, and the like.

変復調部１５６は、アンテナ１５１により受信された上記無線タグ読み取り装置１の送信アンテナ１０からの通信信号の復調を行うと共に、上記制御部１５７からの返信信号に基づき、アンテナ１Ａ〜Ｃより受信された搬送波を反射変調する。   The modem unit 156 demodulates the communication signal received from the antenna 151 from the transmission antenna 10 of the RFID tag reader 1 and received from the antennas 1A to 1C based on the return signal from the control unit 157. Reflectively modulate the carrier wave.

制御部１５７は、上記変復調部１５６により復調された受信信号を解釈し、上記メモリ部１５５において記憶された情報信号に基づいて返信信号を生成し、上記変復調部１５６により返信する制御等の基本的な制御を実行する。   The control unit 157 interprets the received signal demodulated by the modulation / demodulation unit 156, generates a return signal based on the information signal stored in the memory unit 155, and performs basic control such as returning by the modulation / demodulation unit 156. Execute proper control.

図３は、上記質問器１００に備えられた高周波回路２の機能的構成を表す機能ブロック図である。   FIG. 3 is a functional block diagram showing a functional configuration of the high-frequency circuit 2 provided in the interrogator 100.

図３において、高周波回路２は、送受信機能を両方備えた上記アンテナ１Ａ〜１Ｃに接続された指向性制御部（フェイズドアレイ制御部あるいはビームフォーミング制御部）２１１と、指向性制御部２１１を介しアンテナ１Ａ〜Ｃより無線タグ回路素子Ｔoに対して信号を送信する送信部２１２と、アンテナ１Ａ〜Ｃにより受信された無線タグ回路素子Ｔoからの反射波を入力する受信部２１３とから構成される。   In FIG. 3, the high-frequency circuit 2 includes a directivity control unit (phased array control unit or beamforming control unit) 211 connected to the antennas 1 </ b> A to 1 </ b> C having both transmission and reception functions, and an antenna via the directivity control unit 211. 1A to C includes a transmission unit 212 that transmits a signal to the RFID circuit element To and a reception unit 213 that receives a reflected wave from the RFID circuit element To that is received by the antennas 1A to C.

指向性制御部２１１は、アンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃに係わる送信位相制御ユニット２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃと、アンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃに係わる受信位相制御ユニット２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃと、受信位相制御ユニット２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃからの出力を加算する加算器２０３と、送信位相制御ユニット２０１Ａ又は受信位相制御ユニット２０２Ａとアンテナ１Ａとを一方向的に接続する、すなわち送信移相制御ユニット２０１からの信号をアンテナ素子１Ａに伝送すると同時に、アンテナ素子１Ａで受信した信号を受信位相制御ユニット２０２Ａに伝送する（例えばサーキュレーダ等からなる、以下同様）送受分離器２０４Ａと、送信位相制御ユニット２０１Ｂ又は受信位相制御ユニット２０２Ｂとアンテナ１Ｂとを一方向的に接続する送受分離器２０４Ｂと、送信位相制御ユニット２０１Ｃ又は受信位相制御ユニット２０２Ｃとアンテナ１Ｃとを一方向的に接続する送受分離器２０４Ｃとを有する。   The directivity control unit 211 includes transmission phase control units 201A, 201B, and 201C related to the antennas 1A, 1B, and 1C, reception phase control units 202A, 202B, and 202C related to the antennas 1A, 1B, and 1C, and a reception phase control unit 202A. , 202B, 202C, the adder 203 for adding the outputs, the transmission phase control unit 201A or the reception phase control unit 202A and the antenna 1A are connected in one direction, that is, the signal from the transmission phase shift control unit 201 is connected to the antenna. At the same time as transmitting to the element 1A, a signal received by the antenna element 1A is transmitted to the reception phase control unit 202A (for example, comprising a circular radar, etc.) and a transmission / reception separator 204A and a transmission phase control unit 201B or reception phase control unit 202B and antenna 1B Has a transmit-receive splitter 204B to unidirectionally connected, and a transmit-receive splitter 204C to a transmission phase control unit 201C or reception phase control unit 202C and the antenna 1C unidirectionally connected.

送信位相制御ユニット２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃは、制御回路４からの送信位相制御信号を入力しこれに応じてアンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおける送信電波信号の位相を可変に設定する移相器２０５Ａ，２０５Ｂ，２０５Ｃと、制御回路４からの送信移相制御信号に含まれる振幅制御信号を入力しこれに応じて移相器２０５Ａ，２０５Ｂ，２０５Ｃから入力した信号を増幅し上記送受分離器２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃにそれぞれ出力する送信側可変ゲインアンプ２０６Ａ，２０６Ｂ，２０６Ｃとを備えている。   The transmission phase control units 201A, 201B, and 201C receive the transmission phase control signal from the control circuit 4, and phase shifters 205A and 205B that variably set the phase of the transmission radio signal in the antennas 1A, 1B, and 1C according to the transmission phase control signal. , 205C and the amplitude control signal included in the transmission phase shift control signal from the control circuit 4 are input, and the signals input from the phase shifters 205A, 205B, 205C are amplified in response to this, and the transmission / reception separators 204A, 204B, Transmitter-side variable gain amplifiers 206A, 206B, and 206C that output to 204C, respectively.

受信位相制御ユニット２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃは、制御回路４からの受信位相制御信号を入力しこれに応じてアンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおける受信電波信号の位相を可変に設定する移相器２０７Ａ，２０７Ｂ，２０７Ｃと、制御回路４からの受信位相制御信号に含まれる振幅制御信号を入力しこれに応じて移相器２０７Ａ，２０７Ｂ，２０７Ｃから入力した信号を増幅し上記加算器２０３に出力する受信側可変ゲインアンプ２０８Ａ，２０８Ｂ，２０８Ｃとを備えている。なお、送信側可変ゲインアンプ２０６Ａ，２０６Ｂ，２０６Ｃ及び受信側可変ゲインアンプ２０８Ａ，２０８Ｂ，２０８Ｃの代わりに可変減衰器を用いても良い。   The reception phase control units 202A, 202B, 202C receive the reception phase control signal from the control circuit 4, and in accordance with this, phase shifters 207A, 207B that variably set the phase of the reception radio signal at the antennas 1A, 1B, 1C. , 207C and the amplitude control signal included in the received phase control signal from the control circuit 4, the signals input from the phase shifters 207A, 207B, 207C are amplified in accordance with this, and output to the adder 203 Variable gain amplifiers 208A, 208B, and 208C are provided. A variable attenuator may be used instead of the transmission side variable gain amplifiers 206A, 206B, 206C and the reception side variable gain amplifiers 208A, 208B, 208C.

送信部２１２は、無線タグ回路素子ＴoのＩＣ回路部１５０の無線タグ情報にアクセスする(読み取り／書き込みを行う)ための搬送波を発生させる水晶発振回路あるいはＰＬＬ制御された発振回路２１５と、上記制御回路４から供給される信号に基づいて上記発生させられた搬送波を変調（この例では制御回路４からの「ＴＸ＿ＡＳＫ」信号に基づく振幅変調）する送信側乗算回路２１６（但し振幅変調の場合は増幅率可変アンプ等を用いてもよい）とを備えている。この搬送波は、望ましくは９００ＭＨｚ近傍あるいは２．４５ＧＨｚ近傍とされ、上記送信側乗算回路２１６により変調された変調波は上記送信位相制御ユニット２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃへ供給され、さらに送受分離器２０４Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃ及びアンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを介し無線タグ回路素子ＴoのＩＣ回路部１５０に供給される。   The transmission unit 212 includes a crystal oscillation circuit or PLL-controlled oscillation circuit 215 that generates a carrier wave for accessing (reading / writing) the RFID tag information of the IC circuit unit 150 of the RFID circuit element To, and the control described above. A transmission side multiplication circuit 216 that modulates the generated carrier wave based on the signal supplied from the circuit 4 (in this example, amplitude modulation based on the “TX_ASK” signal from the control circuit 4). A variable rate amplifier or the like may be used). This carrier wave is desirably set to a vicinity of 900 MHz or 2.45 GHz, and the modulated wave modulated by the transmission side multiplication circuit 216 is supplied to the transmission phase control units 201A, 201B, and 201C, and the transmission / reception separators 204A and 204B. , 204C and the antennas 1A, 1B, 1C are supplied to the IC circuit unit 150 of the RFID circuit element To.

受信部２１３は、アンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃで受信され上記受信位相制御ユニット２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃを経て加算器２０３で合算された無線タグ回路素子Ｔoからの反射波と上記送信部２１２で発生させられた搬送波とを掛け合わせる受信側第１乗算回路２１８と、その受信側乗算回路２１８の出力から必要な帯域の信号のみを取り出すための第１バンドパスフィルタ２１９と、この第１バンドパスフィルタ２１９の出力を増幅して第１リミッタ２２０に供給する受信側第１アンプ２２１と、上記受信アンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃで受信され上記受信位相制御ユニット２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃを経て加算器２０３で合算された無線タグ回路素子Ｔoからの反射波と上記送信部２１２で発生された後に位相が９０°遅延された搬送波とを掛け合わせる受信側第２乗算回路２２２と、その受信側第２乗算回路２２２の出力から必要な帯域の信号のみを取り出すための第２バンドパスフィルタ２２３と、この第２バンドパスフィルタ２２３の出力を入力するとともに増幅して第２リミッタ２２４に供給する受信側第２アンプ２２５とを備えている。そして、上記第１リミッタ２２０から出力される信号「ＲＸＳ−Ｉ」及び第２リミッタ２２４から出力される信号「ＲＸＳ−Ｑ」は、上記信号処理回路３に入力されて処理される。   The receiving unit 213 generates a reflected wave from the RFID circuit element To received by the antennas 1A, 1B, and 1C and summed by the adder 203 through the reception phase control units 202A, 202B, and 202C and generated by the transmitting unit 212. A reception side first multiplication circuit 218 for multiplying the received carrier wave, a first band pass filter 219 for extracting only a signal of a necessary band from the output of the reception side multiplication circuit 218, and the first band pass filter 219. The reception side first amplifier 221 that amplifies the output of the signal and supplies it to the first limiter 220, and is received by the reception antennas 1A, 1B, and 1C, and summed by the adder 203 via the reception phase control units 202A, 202B, and 202C. The reflected wave from the RFID circuit element To and the carrier wave whose phase is delayed by 90 ° after being generated by the transmitter 212 Of the reception side second multiplication circuit 222, a second band pass filter 223 for extracting only a signal of a necessary band from the output of the reception side second multiplication circuit 222, and the second band pass filter 223 A receiving-side second amplifier 225 that inputs and amplifies the output and supplies it to the second limiter 224 is provided. The signal “RXS-I” output from the first limiter 220 and the signal “RXS-Q” output from the second limiter 224 are input to the signal processing circuit 3 and processed.

また、受信側第１アンプ２２１及び受信側第２アンプ２２５の出力は、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator)回路２２６にも入力され、それらの信号の強度を示す信号「ＲＳＳＩ」が信号処理回路３に入力されるようになっている。このようにして、本実施形態の無線タグ読み取り装置１では、Ｉ−Ｑ直交復調によって無線タグ回路素子Ｔoからの反射波の復調が行われる。   The outputs of the reception side first amplifier 221 and the reception side second amplifier 225 are also input to an RSSI (Received Signal Strength Indicator) circuit 226, and a signal “RSSI” indicating the strength of these signals is input to the signal processing circuit 3. It is designed to be entered. In this way, in the RFID tag reading device 1 of the present embodiment, the reflected wave from the RFID tag circuit element To is demodulated by IQ orthogonal demodulation.

信号処理回路３は、上述した高周波回路受信部２１３からの受信信号等を入力した後所定の演算処理を行い、これに応じて変調制御信号を上記送信部２１２の送信側乗算回路２１６へ出力する。また制御回路４は、上記信号処理回路３の演算処理結果に応じ上記送信位相制御ユニット２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃ及び受信位相制御ユニット２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃへの位相制御信号等を出力する。なお、この制御回路４は、例えば入出力インターフェイス（図示せず）を介し例えば通信回線に接続され、この通信回線に接続された図示しないルートサーバ、他の端末、汎用コンピュータ、及び情報サーバ等との間で情報のやりとりが可能なように構成してもよい。   The signal processing circuit 3 inputs a received signal from the above-described high-frequency circuit receiving unit 213, performs predetermined arithmetic processing, and outputs a modulation control signal to the transmission-side multiplication circuit 216 of the transmitting unit 212 in response thereto. . The control circuit 4 outputs a phase control signal or the like to the transmission phase control units 201A, 201B, 201C and the reception phase control units 202A, 202B, 202C according to the calculation processing result of the signal processing circuit 3. The control circuit 4 is connected to, for example, a communication line via, for example, an input / output interface (not shown), a route server (not shown) connected to the communication line, another terminal, a general-purpose computer, an information server, and the like Information may be exchanged between the two.

本実施形態は、複数のアンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃによる指向性を一つの方向のみ強くなるよう保持しつつその方向が順次変化するように制御するいわゆるフェイズドアレイ制御あるいはビームフォーミング制御による指向性制御を行うもので、信号受信時には、１つの信号がアンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃに対し角度を持って斜めから伝搬した場合にそれらアンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃでその行路長の差だけ受信電波の位相に差が出ることを利用し、この位相差がなくなるように受信位相制御信号により移相器を制御することにより、指向性の方向を無線タグＴの方向に向けることができる（また信号送信時にも上記同様の原理で無線タグＴの存在位置に応じた指向性により信号送信を行う）。特に、本実施形態の質問器１００では、無線タグＴが移動することを前提としつつ、制御回路４がアンテナ素子１Ａ〜Ｃから成るアレイアンテナの指向性を変化させることで、その無線タグＴの移動方向を検知することを最大の特徴としている。   In the present embodiment, directivity control by so-called phased array control or beam forming control is performed in which the directivity by a plurality of antennas 1A, 1B, and 1C is maintained so that only one direction is strengthened and the direction is sequentially changed. When a signal is received, if one signal propagates from an angle with respect to the antennas 1A, 1B, and 1C, a difference in the phase of the received radio wave is caused by the difference in the path length of the antennas 1A, 1B, and 1C. And the phase shifter is controlled by the received phase control signal so as to eliminate this phase difference, so that the directivity direction can be directed to the direction of the wireless tag T (and also when the signal is transmitted) Signal transmission is performed with the directivity according to the position where the wireless tag T exists on the same principle). In particular, in the interrogator 100 of the present embodiment, the control circuit 4 changes the directivity of the array antenna including the antenna elements 1A to 1C on the premise that the RFID tag T moves, so that The biggest feature is to detect the moving direction.

図４は、上記質問器１００による無線タグＴの移動方向の検知挙動を概念的に表す説明図である。   FIG. 4 is an explanatory diagram conceptually showing the detection behavior of the moving direction of the wireless tag T by the interrogator 100.

図４において、質問器１００の制御回路４の制御信号により、高周波回路２の指向性制御部２１１はアンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃによる指向性方向（送信・受信ともに）を複数方向に切り替え可能であり、ある指向性方向において無線タグＴを捕捉した後（図４（ａ））、無線タグＴの移動によってその指向性方向で受信可能な受信強度が小さくなったら（図４（ｂ））、ビーム指向性の方向をそれまでの方向から左右両側に振り、再び受信強度が大きくなる指向性方向を探索する（図４（ｃ））。このようにして、無線タグＴがどちらの方向に移動しているかを検知することができる（＝追尾）。   In FIG. 4, the directivity control unit 211 of the high frequency circuit 2 can switch the directivity directions (both transmission and reception) by the antennas 1A, 1B, and 1C to a plurality of directions by the control signal of the control circuit 4 of the interrogator 100. After the radio tag T is captured in a certain directivity direction (FIG. 4 (a)), when the reception intensity that can be received in the directivity direction decreases due to the movement of the radio tag T (FIG. 4 (b)), the beam The directivity direction is swung from the previous direction to the left and right sides, and the directivity direction in which the reception intensity increases again is searched (FIG. 4C). In this way, it is possible to detect in which direction the RFID tag T is moving (= tracking).

また、本実施形態では、上記のような検知挙動を行う質問器１００を無線タグＴの（あらかじめ設定され又は想定されている）移動経路方向に沿って複数個配列し、無線タグＴの移動に応じて、複数の質問器１００のうち探知を行う質問器１００を順次移動方向に沿って切り替えていく（＝複数個の質問器１００による連携追尾）。   Further, in the present embodiment, a plurality of interrogators 100 that perform the detection behavior as described above are arranged along the movement path direction (preset or assumed) of the wireless tag T to move the wireless tag T. Accordingly, the interrogator 100 that performs detection among the plurality of interrogators 100 is sequentially switched along the moving direction (= coordinate tracking by the plurality of interrogators 100).

図５は、上記複数の質問器１００による無線タグＴの移動追尾挙動を概念的に表す説明図である。   FIG. 5 is an explanatory diagram conceptually showing the movement tracking behavior of the wireless tag T by the plurality of interrogators 100.

図５において、各質問器１００は、上記したような高周波回路２の指向性切り替え制御によりある指向性において無線タグＴを捕捉した後（図５（ａ））、無線タグＴの移動に追従するように指向性を変化させていき（図５（ｂ））、その指向性の変化が限界に達したら（図５（ｃ））、無線タグＴの移動方向（この例では図中右側）に隣接する次の質問器１００に所定の通知（＝追尾の継承を依頼する旨の通知）を行う。なお、この通知は、公知の適宜の手法で行えば足り、あるいはアンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを用いた無線通信によって行ってもよい。これを受けて当該次の質問器１００が上記同様にある指向性において無線タグＴを捕捉し（図５（ｄ））、同様に指向性を変化させていき指向性の変化が限界に達したら（図５（ｅ））さらに隣接する次の質問器１００に所定の通知を行い、当該隣接する次の質問器１００が無線タグＴを捕捉し（図５（ｆ））、以下同様、移動方向の質問器１００へ通知を行いながら同様の捕捉・追尾手順を繰り返す。このようにして、移動していく無線タグＴを見失うことなく、順次質問器１００をリレーして追尾を行っていくことができる。   In FIG. 5, each interrogator 100 follows the movement of the wireless tag T after capturing the wireless tag T with a certain directivity by the directivity switching control of the high-frequency circuit 2 as described above (FIG. 5A). In this way, the directivity is changed (FIG. 5B), and when the change in directivity reaches the limit (FIG. 5C), the direction of movement of the wireless tag T (in this example, the right side in the figure) A predetermined notification (= notification of requesting succession of tracking) is made to the next adjacent interrogator 100. This notification may be performed by a known appropriate method, or may be performed by wireless communication using the antennas 1A, 1B, and 1C. In response to this, the next interrogator 100 captures the RFID tag T in a certain directivity as described above (FIG. 5 (d)), changes the directivity in the same manner, and the change in directivity reaches the limit. (FIG. 5 (e)) Further, a predetermined notification is sent to the next adjacent interrogator 100, and the adjacent next interrogator 100 captures the wireless tag T (FIG. 5 (f)). The same acquisition / tracking procedure is repeated while notifying the interrogator 100. In this way, the interrogator 100 can be sequentially relayed and tracked without losing sight of the moving RFID tag T.

図６及び図７は、上記した質問器１００のアンテナ１Ａ，１Ｂ,１Ｃにおける指向性切り替え制御を実行するために、１つの質問器１００の制御回路４が行う制御手順を表すフローチャートである。   6 and 7 are flowcharts showing a control procedure performed by the control circuit 4 of one interrogator 100 in order to execute the directivity switching control in the antennas 1A, 1B, and 1C of the interrogator 100 described above.

まず、図６において、例えば図示しない操作部より、探索(サーチ)対象に係わる情報(例えば、無線タグ回路素子Ｔoの識別番号、ＩＤナンバー等)が入力された後に、タグ探索（追尾）開始の旨の適宜の指示入力があると、このフローが開始される。   First, in FIG. 6, tag search (tracking) start is started after information related to a search target (for example, an identification number or ID number of the RFID circuit element To) is input from an operation unit (not shown). This flow is started when there is an appropriate instruction to that effect.

まず、ステップＳ１０において、探索時においてアレーアンテナ１の指向性(この例では送信・受信両方)を一つの方向のみ強くなるよう保持しつつその方向を変化させるときにおける、ある基準位置(例えば、質問器１００からみて無線タグＴの移動経路の起点側の真横方向を０°とし、終点側に向かって角度増大方向とする。以下同様)からの指向性の角度(以下適宜、指向角という)θの初期値をθ＝θｓに設定する。なお、このθｓの値は、予め制御回路４のＲＡＭ内に固定的に記憶されていてもよいし、書き換え可能に記憶されていてもよいし、探索の都度操作入力するようにしてもよい。   First, in step S10, a certain reference position (for example, a question) when changing the direction while holding the directivity (both transmission and reception in this example) of the array antenna 1 to be strong in only one direction at the time of searching. Directivity angle (hereinafter, referred to as a directivity angle) θ from the origin 100 side of the moving path of the RFID tag T as viewed from the device 100 is 0 °, and the direction is an angle increasing direction toward the end point. Is set to θ = θs. The value of θs may be stored in advance in the RAM of the control circuit 4 in a fixed manner, may be stored in a rewritable manner, or may be input every time a search is performed.

次に、ステップＳ２０に移り、この質問器１００が前述のようにタグ移動方向に対応した通知を別の質問器１００から入力したかどうかを判定する。   Next, the process proceeds to step S20, and it is determined whether or not the interrogator 100 has received a notification corresponding to the tag moving direction from another interrogator 100 as described above.

（１）通知がない場合
すなわち、例えば、無線タグＴが他の質問器で検知可能な場合は通知されないので、上記ステップＳ２０の判定は満たされず、ステップＳ１００Ａに移る。 (1) When there is no notification In other words, for example, when the wireless tag T can be detected by another interrogator, the notification is not notified, so the determination at Step S20 is not satisfied, and the routine goes to Step S100A.

ステップＳ１００Ａでは、タグ探知処理を行い、上記指向角θの値に応じ位相制御されたアンテナ１で探知対象の無線タグＴに呼びかけ信号を送信し、返答信号があればそれを取り込み、さらにその受信信号強度信号を記憶する（詳細は後述の図８参照）。ステップＳ１００Ａが終了した後は、ステップＳ３０に移る。   In step S100A, tag detection processing is performed, a call signal is transmitted to the RFID tag T to be detected by the antenna 1 whose phase is controlled according to the value of the directivity angle θ, and if there is a response signal, it is captured and further received. The signal strength signal is stored (refer to FIG. 8 described later for details). After step S100A is completed, the process proceeds to step S30.

ステップＳ３０では、上記タグ探知処理によって無線タグＴが探知（捕捉）されたかどうかを判定する。捕捉された場合（呼びかけに対する有効な返答信号が受信された場合）は判定が満たされ、後述の図７に示すステップＳ１３０に移る。捕捉されなかった場合は判定が満たされず、ステップＳ４０で、指向角θに対し予め定められた△θを加える。これにより次回は△θだけ角度増大方向にずれた指向性方向で探索を行うこととなる。   In step S30, it is determined whether or not the wireless tag T has been detected (captured) by the tag detection process. If it is captured (when a valid response signal for the call is received), the determination is satisfied, and the routine goes to Step S130 shown in FIG. If not captured, the determination is not satisfied, and in step S40, a predetermined Δθ is added to the directivity angle θ. As a result, the next search is performed in the directivity direction shifted in the direction of increasing the angle by Δθ.

その後、ステップＳ５０に移り、θが、予め指向角θを順次変化させるときの最終値として設定されたθe(例えば指向角θ変化範囲の終点)より大きくなったかどうかを判定する。タグ探索を開始したばかりの場合はθはθeより小さいから、この判定が満たされずステップＳ２０に戻り、指向角θが上記△θだけ増加した指向性方向で同様の探索を繰り返す。タグ探索を何度か行ったが無線タグＴが見つからず、θがθeより大きくなった場合は、上記判定が満たされてステップＳ６０に移り、もう一度最初から探索し直すべくθ＝θｓに再設定し、ステップＳ２０に戻って同様の探索を繰り返す。   Thereafter, the process proceeds to step S50, and it is determined whether or not θ has become larger than θe (for example, the end point of the directivity angle θ change range) set as a final value when the directivity angle θ is sequentially changed. If the tag search is just started, θ is smaller than θe, so this determination is not satisfied and the routine returns to step S20, and the same search is repeated in the directivity direction in which the directivity angle θ is increased by Δθ. If the tag search is performed several times, but the RFID tag T is not found and θ is greater than θe, the above determination is satisfied, the process proceeds to step S60, and θ = θs is reset to search again from the beginning. Then, returning to step S20, the same search is repeated.

以上のようにしてステップＳ２０→ステップＳ１００Ａ→ステップＳ３０→ステップＳ４０→ステップＳ５０→（ステップＳ６０）→ステップＳ２０→と探索を繰り返すうち、無線タグＴが探知されるとステップＳ３０の判定が満たされ、ステップＳ１３０に移る。   As described above, while the search is repeated as step S20 → step S100A → step S30 → step S40 → step S50 → (step S60) → step S20 →, the determination of step S30 is satisfied when the wireless tag T is detected. The process moves to step S130.

（２）通知があった場合
すなわち、前述の無線タグＴの移動経路に配置された質問器１００で、例えば移動方向起点側に隣接する質問器１００から前述のように追尾継承依頼の通知が入力されると、上記ステップＳ２０の判定が満たされ、ステップＳ７０に移る。 (2) When there is a notification In other words, in the interrogator 100 arranged on the moving path of the wireless tag T, the tracking succession request notification is input as described above from the interrogator 100 adjacent to the moving direction starting point side, for example. If it does, the determination of the said step S20 will be satisfy | filled and it will move to step S70.

ステップＳ７０では、上記通知が、起点側（方向ｓ）に隣接する質問器１００からである（＝無線タグＴが当初の想定通り順方向に移動している）か、終点側（方向ｅ）に隣接する質問器１００からである（＝無線タグＴが当初の想定とは逆の逆方向に移動している）かを判定する。順方向であれば判定が満たされてステップＳ８０Ａで指向角θ＝θｓとし、逆方向であれば判定が満たされずステップＳ８０Ｂで指向角θを前述のθｅとする。   In step S70, the notification is from the interrogator 100 adjacent to the starting point side (direction s) (= the wireless tag T is moving in the forward direction as originally assumed) or to the ending point side (direction e). It is determined from the adjacent interrogator 100 (= the wireless tag T is moving in the opposite direction opposite to the original assumption). If it is the forward direction, the determination is satisfied and the directivity angle θ = θs is set in step S80A, and if it is the reverse direction, the determination is not satisfied and the directivity angle θ is set to the aforementioned θe in step S80B.

上記のステップＳ８０Ａ又はステップＳ８０Ｂが終了したら、ステップＳ１００Ｂに移り、ステップＳ１００Ａと全く同様に、上記タグ探知処理を行い、ステップＳ９０に移る。   When step S80A or step S80B is completed, the process proceeds to step S100B, the tag detection process is performed in the same manner as step S100A, and the process proceeds to step S90.

ステップＳ９０では、上記タグ探知処理によって無線タグＴが探知（捕捉）されたかどうかを判定する。捕捉された場合（呼びかけに対する有効な返答信号が受信された場合）は判定が満たされ、後述の図７に示すステップＳ１３０に移る。   In step S90, it is determined whether or not the wireless tag T has been detected (captured) by the tag detection process. If it is captured (when a valid response signal for the call is received), the determination is satisfied, and the routine goes to Step S130 shown in FIG.

捕捉されなかった場合は判定が満たされず、ステップＳ１１０で制御回路４内の図示しないタイマーによってタグの未捕捉状態のまま所定時間が経過したかどうか（＝最初にステップＳ１１０に移ってから所定時間が経過したかどうか）を判定され、経過するまでは判定が満たされずステップＳ１００に戻って同様の手順を繰り返す（タグ捕捉のリトライ）。所定時間が経過しても無線タグＴが捕捉されない場合は、ステップＳ１１０の判定が満たされてステップＳ１２０に移り、所定のエラー通知を行う。このエラー通知は、当該質問器１００に設けた表示手段にその旨の通知表示を行うための表示信号を出力するようにしてもよいし、さらに他の質問器１００にその旨の通知を行うようにしてもよい。あるいは制御回路４より前述のネットワークを介し別途設けたコンピュータ端末やサーバ等に表示させるようにしてもよい。このステップＳ１２０が終了したら、ステップＳ２０に戻って同様の手順を繰り返す。   If it is not captured, the determination is not satisfied, and whether or not a predetermined time has passed in a step S110 while the tag is not captured by a timer (not shown) in the control circuit 4 (= predetermined time after first moving to step S110) Whether or not the time has passed is determined. Until the time elapses, the determination is not satisfied, and the process returns to step S100 and the same procedure is repeated (retry for tag capture). If the wireless tag T is not captured even after the predetermined time elapses, the determination in step S110 is satisfied, and the process proceeds to step S120 to perform a predetermined error notification. This error notification may be made to output a display signal for displaying the notification to that effect on the display means provided in the interrogator 100, or to notify other interrogators 100 to that effect. It may be. Or you may make it display on the computer terminal, server, etc. which were provided separately from the control circuit 4 via the above-mentioned network. When step S120 ends, the process returns to step S20 and the same procedure is repeated.

図７は、図６に示したフローにおいて対象となる無線タグＴが捕捉（探知）できた場合の、それ以降の制御手順を表すフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart showing a subsequent control procedure when the target wireless tag T can be captured (detected) in the flow shown in FIG.

図７において、前述したように、図６の無線タグＴが捕捉されステップＳ３０又はステップＳ９０の判定が満たされた場合、ステップＳ１３０に移る。ステップＳ１３０では、捕捉時に前述のステップＳ１００Ａ（又はステップＳ１００Ｂ）において記憶された受信信号強度が予め定められた所定の値であるかどうかを判定する。所定値以上であれば判定が満たされて、特に現在のアンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの指向性方向を変化させる必要がないとみなされ、前述の図６のＳ１００Ｂに戻って同様の手順を繰り返す。   In FIG. 7, as described above, when the wireless tag T of FIG. 6 is captured and the determination in step S30 or step S90 is satisfied, the process proceeds to step S130. In step S130, it is determined whether or not the received signal strength stored in step S100A (or step S100B) described above at the time of acquisition is a predetermined value. If it is equal to or greater than the predetermined value, the determination is satisfied, and it is considered that there is no need to change the directivity direction of the current antennas 1A, 1B, and 1C, and the same procedure is repeated by returning to S100B of FIG.

このようにして、ステップＳ１００Ｂ→ステップＳ９０→ステップＳ１３０→ステップＳ１００Ｂ…と繰り返している間に、無線タグＴの移動によって受信信号強度が所定値未満となると、ステップＳ１３０の判定が満たされなくなり、無線タグＴの移動に応じてアンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの指向性方向を変化させる必要があるとみなされ、ステップＳ１４０に移る。   In this way, if the received signal strength becomes less than a predetermined value due to the movement of the wireless tag T while repeating Step S100B → Step S90 → Step S130 → Step S100B..., The determination in Step S130 is not satisfied and the wireless It is considered that the directivity directions of the antennas 1A, 1B, and 1C need to be changed according to the movement of the tag T, and the process proceeds to step S140.

ステップＳ１４０では、指向角θを、まず、現在の指向性の方向をθｘに設定する。   In step S140, the directivity angle θ is set to the current directivity direction θx.

次に、ステップＳ１５０において、現在の指向角θxに対し予め定められた△θ（前述のステップＳ４０と同じ値でもよいし、違う値でもよい）を加える。これにより次回は△θだけ角度増大方向にずれた指向性方向θで探索を行うこととなる。   Next, in step S150, a predetermined Δθ (may be the same value as step S40 described above or a different value) is added to the current directivity angle θx. As a result, the next search is performed in the directivity direction θ shifted by Δθ in the direction of increasing angle.

その後、ステップＳ１６０に移り、θが、上記θeより大きくなったかどうかを判定する。ステップＳ１４０以降において移動する本例ではθはθeより小さいので、この判定が満たされずステップＳ１００Ｃに移る。   Thereafter, the process proceeds to step S160, and it is determined whether or not θ is larger than the above θe. In this example that moves after step S140, since θ is smaller than θe, this determination is not satisfied, and the routine goes to step S100C.

ステップＳ１００Ｃでは、指向角θが上記△θだけ増加した指向性方向で、前述のステップＳ１００Ａ，ステップＳ１００Ｂと全く同様の上記タグ探知処理を行い、ステップＳ１７０に移る。   In step S100C, the tag detection process exactly the same as in steps S100A and S100B described above is performed in the directivity direction in which the directivity angle θ is increased by Δθ, and the process proceeds to step S170.

ステップＳ１７０では、上記ステップＳ１００Ｃのタグ探知処理によって得られた受信信号強度が予め定められた所定の値であるかどうかを判定する。所定値以上であれば判定が満たされ、無線タグＴの移動方向を検知してアンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの指向性方向をその移動に追従完了した（＝指向性が無線タグＴの現在位置にほぼ一致した）とみなされ、図６のステップＳ９０に戻って同様の手順を繰り返す。   In step S170, it is determined whether or not the received signal strength obtained by the tag detection process in step S100C is a predetermined value. If it is equal to or greater than the predetermined value, the determination is satisfied, the movement direction of the RFID tag T is detected, and the directivity directions of the antennas 1A, 1B, and 1C are completed following the movement (= the directivity becomes the current position of the RFID tag T). 6), the process returns to step S90 in FIG. 6 and the same procedure is repeated.

受信信号強度が所定値未満であれば判定が満たされず、無線タグＴの移動方向に比べてアンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの指向性方向の変更による追従が不適当であった（＝指向性の変更方向が無線タグＴの移動方向とは逆であった、あるいは変更方向は合っていたが無線タグＴの移動速度を超えてその前方側に指向性を切り替えてしまった、あるいは無線タグTの移動方向が変化した）とみなされ、ステップＳ１８０に移る。   If the received signal strength is less than the predetermined value, the determination is not satisfied, and tracking by changing the directivity direction of the antennas 1A, 1B, and 1C is inappropriate compared to the moving direction of the wireless tag T (= directivity change). The direction was opposite to the direction of movement of the RFID tag T, or the change direction was correct but the movement speed of the RFID tag T was exceeded and the directivity was switched to the front side thereof, or the movement of the RFID tag T The direction has been changed), and the process moves to step S180.

ステップＳ１８０では、指向角θより△θ（前述と同じ値でもよいし、違う値でもよい）を減じる。これにより次回は△θだけ角度減少方向にずれた指向性方向で探索を行うこととなる（つまりこれまでの角度増大方向とは反対側に指向性方向を変化させることとなる）。   In step S180, Δθ (which may be the same value as described above or may be a different value) is subtracted from the directivity angle θ. As a result, the next search is performed in the directivity direction shifted in the angle decreasing direction by Δθ (that is, the directivity direction is changed to the opposite side to the angle increasing direction so far).

その後、ステップＳ１９０に移り、θが、上記θｓより小さくなったかどうかを判定する。上記ステップＳ１８０を何度も繰り返してθｓがかなり小さくなった場合でなければθはθｓ以上であるので、本実施形態ではこの判定が満たされずステップＳ１００Ｄに移る。   Thereafter, the process proceeds to step S190, and it is determined whether or not θ is smaller than θs. If the above step S180 is repeated many times and θs does not become considerably small, θ is equal to or greater than θs. Therefore, in the present embodiment, this determination is not satisfied and the process proceeds to step S100D.

ステップＳ１００Ｄでは、指向角θが上記△θだけ減少した指向性方向で、前述のステップＳ１００Ａ〜Ｃと全く同様の上記タグ探知処理を行い、ステップＳ２００に移る。   In step S100D, the tag detection processing exactly the same as that in steps S100A to C described above is performed in the directivity direction in which the directivity angle θ is decreased by Δθ, and the process proceeds to step S200.

ステップＳ２００では、上記ステップＳ１００Ｄのタグ探知処理によって得られた受信信号強度が予め定められた所定の値であるかどうかを判定する。所定値以上であれば判定が満たされて、前述の図６に示すステップＳ９０に戻って同様の手順を繰り返す。   In step S200, it is determined whether or not the received signal strength obtained by the tag detection process in step S100D is a predetermined value. If it is equal to or greater than the predetermined value, the determination is satisfied, and the same procedure is repeated by returning to step S90 shown in FIG.

以上により、タグ探知処理による受信信号強度が所定値以上である間はステップＳ１００Ｂ→ステップＳ９０→ステップＳ１３０を繰り返す。そして、この繰り返しの間に無線タグＴの移動により受信信号強度が所定値より小さくなるとステップＳ１４０→ステップＳ１５０→ステップＳ１６０→ステップＳ１００Ｃ→ステップＳ１７０でアンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの指向角θを角度増大方向に変化させるか、若しくはステップＳ１８０→ステップＳ１９０→ステップＳ１００Ｄ→ステップＳ２００でアンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの指向角θを角度減少方向に変化させることで、受信信号強度が所定値以上になるように、アンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの指向性を変化させつつ無線タグＴの移動を追尾する。   As described above, step S100B → step S90 → step S130 is repeated while the received signal strength by the tag detection process is equal to or greater than a predetermined value. If the received signal strength becomes smaller than a predetermined value due to the movement of the wireless tag T during this repetition, the directivity angle θ of the antennas 1A, 1B, 1C is increased by step S140 → step S150 → step S160 → step S100C → step S170. Or by changing the directivity angle θ of the antennas 1A, 1B, and 1C in the direction of decreasing angle in step S180 → step S190 → step S100D → step S200 so that the received signal strength becomes a predetermined value or more. The movement of the RFID tag T is tracked while changing the directivity of the antennas 1A, 1B, and 1C.

このような追尾の繰り返し手順の間においてアンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの指向角θが増大して上記θｅを超えると、ステップＳ１６０の判定が満たされ、ステップＳ２２０に移る。ステップＳ２２０以降では、当該質問器１００による指向角θの増大方向への追尾の限界に達したとみなされ、上記増大方向へ隣接する質問器１００への追尾継承にとりかかる。ステップＳ２２０では、まずその前準備としてθより△θを減じ（＝言い換えれば直前のステップＳ１５０で加えた△θ分を元に戻し）た後、念のためにもう一度ステップＳ１００Ｅにて上記ステップＳ１００Ａ〜Ｄと同一のタグ探知処理を行い、ステップＳ２３０でもう一度受信信号強度を判定する。この操作で受信信号強度が所定値以上に復活すれば判定が満たされ、ステップＳ９０に戻って同様の手順を繰り返すが、受信信号強度が所定値未満であれば当該質問器１００によるθ増大方向への追尾限界に達したことが確定し、ステップＳ２４０で無線タグＴの移動経路終点側に隣接する別の質問器１００に前述した追尾継承依頼の通知を出力する。ステップＳ２４０が終了した後はステップＳ２０に戻る（捕捉待機状態）。   If the directivity angle θ of the antennas 1A, 1B, and 1C increases during the tracking repetitive procedure and exceeds the above θe, the determination in step S160 is satisfied, and the process proceeds to step S220. After step S220, it is considered that the limit of tracking in the increasing direction of the directivity angle θ by the interrogator 100 has been reached, and the tracking succession to the interrogator 100 adjacent in the increasing direction is started. In step S220, as preparation, first, Δθ is subtracted from θ (= in other words, Δθ added in the immediately preceding step S150 is restored), and then in step S100E again, the above steps S100A to The same tag detection processing as that for D is performed, and the received signal strength is determined again in step S230. If the received signal strength is restored to a predetermined value or more by this operation, the determination is satisfied, and the process returns to step S90 and the same procedure is repeated. However, if the received signal strength is less than the predetermined value, the interrogator 100 increases in the θ direction. In step S240, the tracking succession request notification described above is output to another interrogator 100 adjacent to the movement path end point side of the RFID tag T in step S240. After step S240 ends, the process returns to step S20 (capture standby state).

また、前述のような追尾の繰り返し手順の間においてアンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの指向角θが減少して上記θｓより小さくなると、ステップＳ１９０の判定が満たされ、ステップＳ２５０に移る。ステップＳ２５０では、上記とは逆に無線タグＴが逆方向へ移動し、当該質問器１００によるθ減少方向への追尾限界に達したとみなされ、無線タグＴの移動経路起点側に隣接する別の質問器１００に前述した追尾継承依頼の通知を出力する。ステップＳ２５０が終了した後はステップＳ２６０でθを前述のθｓに戻した後、ステップＳ２０に戻る（捕捉待機状態）。   If the directivity angle θ of the antennas 1A, 1B, and 1C decreases and becomes smaller than θs during the tracking repetitive procedure as described above, the determination in step S190 is satisfied, and the process proceeds to step S250. In step S250, the RFID tag T moves in the opposite direction, contrary to the above, and it is considered that the tracking limit in the θ decreasing direction by the interrogator 100 has been reached. The above-mentioned tracking succession request notification is output to the interrogator 100. After step S250 is completed, θ is returned to the aforementioned θs in step S260, and then the process returns to step S20 (capture standby state).

なお、上記追尾の繰り返し手順の間に、前述のステップＳ２００において受信信号強度が所定値未満であった場合、ステップＳ２００の判定が満たされなくなる。この場合、ステップＳ３０又はステップＳ９０で無線タグＴが捕捉されたにもかかわらずステップＳ１５０やステップＳ１８０で角度増大方向・減少方向のいずれに指向性を変化させても受信強度が大きくならないことから無線タグＴを見失ったとみなされ、ステップＳ２１０に移り、所定のエラー通知を行う。このエラー通知は、当該質問器１００に設けた表示手段にその旨の通知表示を行うための表示信号を出力するようにしてもよいし、さらに他の質問器１００にその旨の通知を行うようにしてもよい。あるいは制御回路４より前述のネットワークを介し別途設けたコンピュータ端末やサーバ等に表示させるようにしてもよい。このステップＳ２１０が終了したら、ステップＳ２０に戻って同様の手順を繰り返す。   If the received signal strength is less than the predetermined value in step S200 described above during the tracking repetitive procedure, the determination in step S200 is not satisfied. In this case, even if the wireless tag T is captured in step S30 or step S90, the reception strength does not increase even if the directivity is changed in either the angle increasing direction or the decreasing direction in step S150 or step S180. It is considered that the tag T has been lost, and the process proceeds to step S210, where a predetermined error notification is performed. This error notification may be made to output a display signal for displaying the notification to that effect on the display means provided in the interrogator 100, or to notify other interrogators 100 to that effect. It may be. Or you may make it display on the computer terminal, server, etc. which were provided separately from the control circuit 4 via the above-mentioned network. When step S210 is completed, the process returns to step S20 and the same procedure is repeated.

図８は、上記ステップＳ１００の詳細手順を表すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart showing the detailed procedure of step S100.

図８において、まず、ステップＳ１０２で、上記指向角θの値に応じ、アンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃに係る位相を決定し、これに対応した位相制御信号を送信位相制御ユニット２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃ（又は受信位相制御ユニット２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃ）に出力する。   In FIG. 8, first, in step S102, the phases related to the antennas 1A, 1B, 1C are determined according to the value of the directivity angle θ, and the phase control signals corresponding thereto are transmitted to the transmission phase control units 201A, 201B, 201C ( Alternatively, the data is output to the reception phase control units 202A, 202B, 202C).

その後、ステップＳ１０４に移り、上記のようにアンテナ素子１Ａ，１Ｂ，１Ｃの位相が設定された(言いかえれば指向角θが設定された)条件のもと、アレイアンテナ１より対象無線タグＴに対する呼びかけ信号であるScrollＩＤ信号を出力させる。詳細には、制御回路４が信号処理回路３へ制御信号を出力し「ＴＸ＿ＡＳＫ」信号を生成して送信側乗算回路２１６に出力し、送信側乗算回路２１６で対応する上記振幅変調が行われアクセス情報としての「Scroll ID」信号となる。一方制御回路４は「ＴＸ＿ＰＷＲ」信号を生成して上記送信位相制御ユニット２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃに出力し、送信側アンプ２０６Ａ，２０６Ｂ，２０６Ｃでその「ＴＸ＿ＰＷＲ」信号に基づく増幅率で信号増幅が行われ、最終的にアンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを介し送信され、探知対象である無線タグＴの無線タグ回路素子Ｔoからの返信を促す。   Thereafter, the process proceeds to step S104, and the array antenna 1 applies the target RFID tag T to the target RFID tag T under the condition that the phases of the antenna elements 1A, 1B, and 1C are set (in other words, the directivity angle θ is set) as described above. A ScrollID signal that is a call signal is output. More specifically, the control circuit 4 outputs a control signal to the signal processing circuit 3, generates a “TX_ASK” signal, outputs the signal to the transmission side multiplication circuit 216, and the transmission side multiplication circuit 216 performs the above-described amplitude modulation and performs access. It becomes a “Scroll ID” signal as information. On the other hand, the control circuit 4 generates a “TX_PWR” signal and outputs it to the transmission phase control units 201A, 201B, and 201C. The transmission side amplifiers 206A, 206B, and 206C perform signal amplification at an amplification factor based on the “TX_PWR” signal. Finally, it is transmitted via the antennas 1A, 1B, 1C, and prompts a reply from the RFID tag circuit element To of the RFID tag T to be detected.

その後、ステップＳ１０６で、上記「Scroll ID」信号に対応して探知対象の無線タグＴの無線タグ回路素子Ｔoから送信された返答信号（＝リプライ信号；少なくとも識別情報を含む無線タグ情報）をアンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃより受信し受信位相制御ユニット２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃで位相制御された後、加算器２０３及び高周波回路受信部２１３を介し信号処理回路３で取り込む。またこのときのＲＳＳＩ回路２２６からの受信信号強度信号「ＲＳＳＩ」が信号処理回路３を介して制御回路４に入力され、その値が制御回路４内のＲＡＭ等の適宜の記憶手段(あるいは制御回路４外の外部記憶手段でもよいし、また不揮発性のものでもよい)に記憶される。なお、リプライ信号が受信されない場合は無線タグTが検知できないと判定される。   Thereafter, in step S106, a response signal (= reply signal; RFID tag information including at least identification information) transmitted from the RFID tag circuit element To of the RFID tag T to be detected in response to the “Scroll ID” signal is transmitted to the antenna. The signals are received from 1A, 1B, and 1C, phase-controlled by the reception phase control units 202A, 202B, and 202C, and then captured by the signal processing circuit 3 via the adder 203 and the high-frequency circuit receiving unit 213. At this time, the received signal strength signal “RSSI” from the RSSI circuit 226 is input to the control circuit 4 via the signal processing circuit 3, and the value is stored in an appropriate storage means (or control circuit such as RAM in the control circuit 4). 4 may be stored in an external storage means other than 4 or may be non-volatile. If no reply signal is received, it is determined that the wireless tag T cannot be detected.

このようにしてステップＳ１０６が終了したら、このルーチンを終了する。   When step S106 ends in this way, this routine ends.

以上において、アンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、各請求項記載の、送信用アンテナ素子を構成するとともに受信用アンテナ素子をも構成し、さらに送受兼用アンテナ素子をも構成する。   In the above description, the antennas 1A, 1B, and 1C constitute a transmitting antenna element and a receiving antenna element as described in each claim, and further constitute a transmitting / receiving antenna element.

また、高周波回路２の指向性制御部２１１と、制御回路４の行う図６のフローの全手順及び図７のフローのステップＳ１３０〜ステップＳ２００（ステップＳ１００Ｃ及びステップＳ１００Ｄを含む）の手順が、複数のアンテナ素子による指向性の方向を制御し、その少なくとも２つの前記指向性方向における前記ＩＣ回路部との通信結果に応じ、当該無線タグ回路素子の移動方向を検知する移動方向検知手段を構成する。そのうち、指向性制御部２１１が、複数のアンテナ素子による指向性の方向を切替可能な方向切替手段を構成し、制御回路４の行う図６のフローの全手順及び図７のフローのステップＳ１３０〜ステップＳ２００（ステップＳ１００Ｃ及びステップＳ１００Ｄを含む）の手順が、複数のアンテナ素子の少なくとも２つの指向性方向におけるＩＣ回路部との通信結果に応じ、無線タグ回路素子の移動方向に追従して複数のアンテナ素子による指向性の方向が切り替えられるように、方向切替手段を制御する切替制御手段を構成する。   Further, the directivity control unit 211 of the high-frequency circuit 2 and the entire procedure of the flow of FIG. 6 performed by the control circuit 4 and steps S130 to S200 (including steps S100C and S100D) of the flow of FIG. The direction of directivity by the antenna element is controlled, and a moving direction detecting means for detecting the moving direction of the RFID circuit element according to the communication result with the IC circuit unit in the at least two directivity directions is configured. . Among them, the directivity control unit 211 constitutes a direction switching unit capable of switching the direction of directivity by a plurality of antenna elements, and the entire procedure of the flow of FIG. 6 performed by the control circuit 4 and steps S130 to S130 of the flow of FIG. The procedure of step S200 (including step S100C and step S100D) follows a moving direction of the RFID circuit element according to the result of communication with the IC circuit unit in at least two directivity directions of the plurality of antenna elements. A switching control means for controlling the direction switching means is configured so that the direction of directivity by the antenna element can be switched.

また、制御回路４の行う図７のフローのステップＳ２２０〜ステップＳ２４０（ステップＳ１００Ｅを含む）及びステップＳ２５０の手順が、前記移動方向検知手段で前記無線タグ回路素子の移動方向を検知した場合、所定のタイミングで、その移動方向側に位置する他の質問器へ通知信号を出力する通知信号出力手段を構成する。   Further, when the procedure of steps S220 to S240 (including step S100E) and step S250 of the flow of FIG. 7 performed by the control circuit 4 detects the moving direction of the RFID circuit element by the moving direction detecting means, a predetermined value is set. The notification signal output means for outputting a notification signal to another interrogator located on the moving direction side at the timing is configured.

さらに、高周波回路２の送信部２１２は、少なくとも搬送波を複数のアンテナ素子を介し非接触で無線タグ回路素子に送信し、アクセスを行う情報送信手段を構成し、受信部２１３は、情報送信手段による搬送波の送信中、この送信された搬送波に応じてＩＣ回路部より返信された返答信号を複数のアンテナ素子を介し非接触で受信する情報受信手段を構成する。   Further, the transmission unit 212 of the high-frequency circuit 2 constitutes an information transmission unit that transmits at least a carrier wave to the RFID tag circuit element in a non-contact manner via a plurality of antenna elements, and the reception unit 213 is configured by the information transmission unit. During transmission of a carrier wave, an information receiving means is configured to receive a response signal returned from the IC circuit unit in response to the transmitted carrier wave in a non-contact manner via a plurality of antenna elements.

以上のように構成した本実施形態の質問器１００を用いた無線タグ通信システムＳでは、質問器１００が、ある指向角θにおいて送信部２１２からの搬送波に対する返答信号を受信部２１３で正常に受信し無線タグＴを捕捉した後、無線タグＴの移動につれてその返答信号が変化したとき、そのときの返答信号の受信強度の大きさに応じ、上記無線タグＴの移動方向に追尾するようにアンテナ１Ａ〜Ｃの指向角θを増加させたり減少させたり変化させ、一旦捕捉した無線タグＴをその移動方向へ追尾していく。このように、移動経路に沿って配置した複数の質問器１００のそれぞれでアンテナ１Ａ〜Ｃの指向角θを変化させうる範囲において無線タグＴの移動への追尾を行うことにより、アンテナの指向性方向を特に変化させずに質問器を単に並べて移動方向を検知する従来構造に比べ、より少ない数の質問器で効率よく無線タグ回路素子の移動検知を行うことができる。また、各質問器１００の検出範囲内においても無線タグＴの移動に追従して指向性方向を変化させ追尾を行うので、長時間の通信、多量データのやりとりが可能となる。さらに、上記のようにして、無線タグＴが静止しているか、移動しているか、移動していればその方向がどちらであるかを常時把握できることから、物品持ち出しや外来者のセキュリティ管理に有効である。   In the RFID tag communication system S using the interrogator 100 of the present embodiment configured as described above, the interrogator 100 normally receives a response signal to the carrier wave from the transmission unit 212 at a certain directivity angle θ by the reception unit 213. When the response signal changes as the wireless tag T moves after the wireless tag T is captured, the antenna is adapted to track in the moving direction of the wireless tag T according to the magnitude of the received intensity of the response signal at that time. The directivity angle θ of 1A to C is increased, decreased, or changed, and the wireless tag T once captured is tracked in the moving direction. In this way, by tracking the movement of the wireless tag T within a range in which the directivity angle θ of the antennas 1A to 1C can be changed by each of the plurality of interrogators 100 arranged along the movement path, the directivity of the antenna is obtained. Compared to the conventional structure in which the interrogators are simply arranged and the moving direction is detected without changing the direction in particular, the movement detection of the RFID tag circuit element can be efficiently performed with a smaller number of interrogators. Further, even within the detection range of each interrogator 100, tracking is performed by changing the directivity direction following the movement of the wireless tag T, so that long-time communication and a large amount of data can be exchanged. Furthermore, as described above, since the RFID tag T is always stationary, moving, or moving, it is always possible to know which direction it is, so it is effective for taking out goods and managing security for outpatients. It is.

また特に、１つの質問器１００の追尾可能範囲には限界があることから、その追尾限界に達したときに進行方向側の他の質問器１００へ通知信号を出力する（図７のステップＳ２４０，ステップＳ２６０）ようにすることで、移動していく無線タグＴを見失うことなく、順次質問器１００をリレーしつつ最小質問器数で確実に追尾を行っていくことができる。   In particular, since there is a limit in the trackable range of one interrogator 100, a notification signal is output to another interrogator 100 in the traveling direction when the tracking limit is reached (Step S240 in FIG. 7). By performing step S260), it is possible to reliably perform tracking with the minimum number of interrogators while sequentially relaying the interrogators 100 without losing sight of the moving radio tag T.

なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、その趣旨及び技術思想を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を順を追って説明する。   The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit and technical idea of the present invention. Hereinafter, such modifications will be described in order.

（１）指向性制御における他の態様
上記実施形態においては、アンテナ１Ａ〜Ｃによって合成される指向性を一つの方向のみ強くなるよう保持しつつ順次方向を変化させ、各方向時におけるアンテナ１Ａ〜Ｃの信号強度と移相差に応じ所定の演算処理を行って無線タグＴの位置を特定するいわゆるフェイズドアレイアンテナ制御あるいはビームフォーミング制御を行ったが、これに限られず、他の指向性制御での態様でもよい。すなわち、無線タグＴの移動方向を検知する限りにおいては、予め固定的に定めた所定の角度方向（少なくとも２つ）において無線タグＴからの返答信号を受信して、その受信信号の大きいほうに向かって指向性を切り替えるような制御でもよい。要は、アンテナ１Ａ〜Ｃの少なくとも２つの指向性方向におけるＩＣ回路部１５０との通信結果に応じ、無線タグＴの移動方向を検知するようにすれば足りる。 (1) Other aspects in directivity control In the above embodiment, the antennas 1A to 1A in each direction are sequentially changed while keeping the directivity synthesized by the antennas 1A to 1C to be strong in only one direction. The so-called phased array antenna control or beam forming control for specifying the position of the RFID tag T by performing a predetermined calculation process according to the signal strength and the phase difference of C is performed. However, the present invention is not limited to this. An aspect may be sufficient. That is, as long as the moving direction of the wireless tag T is detected, a response signal from the wireless tag T is received in a predetermined angular direction (at least two) fixed in advance, and the larger received signal is The control may be such that the directivity is switched. In short, it is sufficient to detect the moving direction of the wireless tag T according to the communication result with the IC circuit unit 150 in at least two directivity directions of the antennas 1A to 1C.

また、以上においては、図７のステップＳ１３０やステップＳ１７０で無線タグＴからの返答信号の信号強度が所定のしきい値未満になったときにアンテナ１Ａ〜Ｃの指向性方向を他の方向に切り替えて変化させたが、これに限られない。すなわち、上記信号強度の大小に代え、返答信号を復調したときのエラー率を用い、このエラー率が所定のしきい値より大きくなった場合に、アンテナ１Ａ〜Ｃの指向性方向を他の方向に切り替えて変化させるようにしてもよい。この場合も、同様の効果を得る。   Further, in the above, when the signal strength of the response signal from the wireless tag T becomes less than a predetermined threshold value in step S130 or step S170 in FIG. 7, the directivity directions of the antennas 1A to 1C are changed to other directions. Although it changed by changing, it is not restricted to this. That is, instead of the magnitude of the signal intensity, the error rate when the response signal is demodulated is used, and when this error rate exceeds a predetermined threshold, the directivity directions of the antennas 1A to 1C are changed to other directions. You may make it change by switching to. In this case, the same effect is obtained.

（２）指向性自体の広狭変化
上記実施形態においては、指向性制御部２１１によってアンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃの指向性方向を制御するとき、その指向性の幅（範囲）自体は変化させなかったが、これに限られず、指向性の方向に応じて幅を変化させてもよい。 (2) Wide and narrow change of directivity itself In the above embodiment, when the directivity control unit 211 controls the directivity direction of the antennas 1A, 1B, 1C, the directivity width (range) itself is not changed. However, the width is not limited to this, and the width may be changed according to the direction of directivity.

図９（ａ）、図９（ｂ）、図９（ｃ）は、このような変形例における指向性制御の一例を表す図であり、それぞれ前述の図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）に対応する図である。この例では、制御回路４からの制御信号に基づき、指向性制御部２１１が、幅を大きくしたある指向性方向において無線タグＴを捕捉した後（図９（ａ））、無線タグＴの移動によってその指向性で受信可能な受信強度が小さくなったら（図９（ｂ））、ビーム指向性方向をそれまでの方向から左右両側に振り、再び受信強度が大きくなる指向性方向を探索する（図９（ｃ））。この際、図９（ｃ）のように指向性方向を両側に振っているときにはアンテナ１Ａ〜Ｃの指向性の幅方向範囲を小さくしている。   9 (a), 9 (b), and 9 (c) are diagrams showing an example of directivity control in such a modification, and FIG. 4 (a) and FIG. 4 (b) respectively. FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. In this example, based on the control signal from the control circuit 4, the directivity control unit 211 captures the wireless tag T in a certain directivity direction with a larger width (FIG. 9A), and then moves the wireless tag T. When the reception strength that can be received with the directivity decreases (FIG. 9B), the beam directivity direction is shifted from the previous direction to the left and right sides, and the directivity direction in which the reception strength increases again is searched ( FIG. 9 (c)). At this time, when the directivity direction is swung to both sides as shown in FIG. 9C, the range of the directivity width direction of the antennas 1A to 1C is reduced.

なお、上記において、制御回路４は、方向切替手段により切り替えられる複数のアンテナ素子の指向性の方向に応じて、複数のアンテナ素子による指向性を変化させる指向性制御手段をも構成している。   In the above description, the control circuit 4 also constitutes directivity control means for changing the directivity of the plurality of antenna elements in accordance with the directionality of the plurality of antenna elements switched by the direction switching means.

以上のように、本変形例では、一旦無線タグＴを捕捉した後、その無線タグＴの位置を検出するだけの間は指向性を広くしておき、その範囲において無線タグＴが移動しても常に存在位置を把握できる。そして、その指向性範囲外へ無線タグＴが移動したとき、より狭い指向性に切り替えて指向性方向を両側に振り、無線タグＴの移動方向を探索する。このように追尾時に指向性の大小(広狭)を切り替えて移動している無線タグ回路素子を追尾することにより、検出エラーの少ない最適かつ確実な移動検知が可能となる。   As described above, in this modification, once the wireless tag T is captured, the directivity is widened only for detecting the position of the wireless tag T, and the wireless tag T moves within the range. Can always grasp the location. When the wireless tag T moves out of the directivity range, the direction of the wireless tag T is searched by switching to a narrower directivity and swinging the directivity direction to both sides. In this way, by tracking the RFID circuit elements that are moving while switching the directivity size (wide or narrow) during tracking, it is possible to perform optimal and reliable movement detection with few detection errors.

（３）アンテナについて
上記実施形態においては、送信・受信ともにフェイズドアレイ制御あるいはビームフォーミング制御による指向性制御を行ったが、これに限られず、送信のみ、又は受信のみについて指向性制御を行うようにしてもよい。受信のみの指向性制御とする場合の例としては、送信時においては送信位相制御ユニット２０１Ｂ，２０１Ｃの可変ゲインアンプ２０６Ｂ，２０６Ｃのゲインを０としてアンテナ１Ｂ，１Ｃは送信に係わらないようにしアンテナ１Ａのみで送信を行うようにすればよい。このとき特に上記（２）の変形例で説明したようにしてアンテナ１Ａの指向性範囲を広くするのがより好ましい。受信のみ指向性制御とする場合も同様である。 (3) Antenna In the above embodiment, directivity control by phased array control or beamforming control is performed for both transmission and reception. However, the present invention is not limited to this, and directivity control is performed only for transmission or reception. May be. As an example of directivity control for reception only, at the time of transmission, the gains of the variable gain amplifiers 206B and 206C of the transmission phase control units 201B and 201C are set to 0 so that the antennas 1B and 1C are not involved in transmission. It is sufficient to perform transmission only with this. At this time, it is more preferable to widen the directivity range of the antenna 1A as described in the modification (2) above. The same applies to directivity control only for reception.

さらに、アンテナとして送受信機能を備えたアンテナ１Ａ，１Ｂ，１Ｃを用いるのに限られず、これらのうち少なくとも１つについて、送信専用のアンテナや受信専用のアンテナに置き換えてもよい。   Furthermore, the antennas 1A, 1B, and 1C having a transmission / reception function are not limited to the antennas, and at least one of them may be replaced with a transmission-dedicated antenna or a reception-dedicated antenna.

（４）質問器の千鳥配置
上記実施形態においては、図５に概念的に示したように、無線タグＴの移動経路に沿って、複数の質問器１００を例えばほぼ一直線上に（一例としては廊下などの片側に沿って）配置したが、これに限られず、別の態様、例えば千鳥状に配置しても良い。 (4) Staggered arrangement of interrogators In the above embodiment, as conceptually shown in FIG. 5, a plurality of interrogators 100 are arranged on a substantially straight line, for example (as an example, along the movement path of the wireless tag T). Although it arrange | positioned along one side, such as a corridor, it is not restricted to this, You may arrange | position in another aspect, for example, zigzag form.

図１０はこのような千鳥配列の変形例を表した図であり、無線タグＴの移動経路の向かって左側に配置される質問器１００Ｌ，１００Ｌ…及び右側に配置される質問器１００Ｒ，１００Ｒ…を、移動方向起点側より終点側に向かって、質問器１００Ｒ、質問器１００Ｌ、質問器１００Ｒ、質問器１００Ｌ、…のように両側に交互に略千鳥状に配列している。   FIG. 10 is a diagram showing a modified example of such a staggered arrangement. Interrogators 100L, 100L,... Arranged on the left side of the moving path of the RFID tag T, and interrogators 100R, 100R,. Are arranged in a staggered pattern alternately on both sides like an interrogator 100R, an interrogator 100L, an interrogator 100R, an interrogator 100L,...

このような略千鳥状配列とすることにより、例えば左側の質問器１００Ｌ，１００Ｌ…と右側の質問器１００Ｒ，１００Ｒ…とで、アンテナ指向性の基点が左右交互に逆となり、隣接する質問器１００における追尾可能範囲どうしの重なりが少なくなってさらに必要な質問器個数が少なくなり、さらに無駄のない効率的な移動検知が可能となる。   By adopting such a substantially staggered arrangement, for example, the left interrogators 100L, 100L,... And the right interrogators 100R, 100R,. Therefore, the number of necessary interrogators is further reduced, and more efficient movement detection without waste is possible.

また、各質問器１００Ｌ，１００Ｒにおいて、検出範囲限界のビーム位置（前述の例では無線タグＴの移動経路終点側）が、隣接する質問器の位置する方向が一致するので、前述した無線タグＴの移動通知（追尾継承依頼通知）を行うときに便利である、という効果もある。   Further, in each of the interrogators 100L and 100R, the beam position at the detection range limit (in the above example, the movement path end point side of the wireless tag T) matches the direction in which the adjacent interrogator is located. There is also an effect that it is convenient when performing a movement notification (tracking succession request notification).

（５）複数タグの同時検出
上記（２）で説明した指向性の広狭変化や、上記（３）で説明したアンテナの機能変形をさらに応用し、例えば送信アンテナの指向性を広く（ブロード）にして、受信アンテナの指向性を狭く（シャープ）にして複数の指向性を切り替え設定するようにすれば、複数の無線タグＴの移動を一度に追跡することも可能となる。この場合、複数の無線タグＴのそれぞれについて所定時間間隔ごとに移動方向の検知を行い、受信アンテナによる各受信信号はディジタル化してメモリに保存することで、並列処理を行う。これにより、複数個の無線タグＴの移動を一括集中管理することが可能となる。 (5) Simultaneous detection of multiple tags Applying the wide and narrow changes in directivity described in (2) above and the functional modification of the antenna described in (3) above, for example, to broaden the directivity of the transmitting antenna (broad). Thus, if the directivity of the receiving antenna is made narrow (sharp) and a plurality of directivities are switched and set, the movement of the plurality of RFID tags T can be tracked at once. In this case, the moving direction is detected for each of the plurality of RFID tags T at predetermined time intervals, and each received signal from the receiving antenna is digitized and stored in a memory to perform parallel processing. This makes it possible to collectively manage the movement of a plurality of wireless tags T.

（６）その他
（ａ）指向角の微小振動制御
すなわち、指向性を変化させていくときに、各指向角θにおいて、さらにθを非常に小さな角度で細かく振りながら（θ±ｄθ）検出出力を比較する。このようにすることで、移動方向を短時間で判定でき、また常に移動方向を検出できる効果がある。
（ｂ）通知タイミング
上記実施形態では、各質問器１００における無線タグＴの追尾中、その指向角θが追尾限界に達したとき（θ＞θｅとなったとき又はθ＜θｓとなったとき）に終点側又は起点側に隣接する質問器１００に通知を行ったが、これに限られず、例えばそれよりやや前の追尾中の適宜のタイミングで通知を行ってもよい。また、そのとき追尾している無線タグＴの移動の態様に応じて（例えば無線タグＴの移動速度が比較的速い場合、高い検知精度を要求されない場合、無線タグＴの移動がきわめて単調であることがわかっている場合等）、隣接する質問器１００でなく１つとばした次の次の質問器１００等に通知するようにしてもよい。要は、無線タグＴの移動方向前方側に位置する他の質問器へ通知信号を出力するようにすれば足りる。
（ｃ）アクセス情報を生成しない無線タグへの拡張性
以上においては、信号処理回路３が、無線タグ回路素子ＴoのＩＣ回路部１５０の無線タグ情報にアクセスするためのアクセス情報を生成し、高周波回路２の送信部２１２が、この生成したアクセス情報（プロトコル）を、非接触で無線タグ回路素子Ｔoに送信しアクセスを行う場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、極小の無線タグ回路素子（いわゆるミューチップ）等、上記アクセス情報を用いず、質問器から搬送波を送信するのみで応答する無線タグ回路素子に対しても本発明を適用でき、この場合も同様の効果を得る。すなわち、本発明の質問器において、送信部は、少なくとも搬送波を送信する機能を持っていれば足りる。 (6) Others (a) Microvibration control of directivity angle In other words, when changing directivity, (θ ± dθ) detection output is obtained while finely swinging θ at a very small angle at each directivity angle θ. Compare. By doing in this way, the moving direction can be determined in a short time, and the moving direction can always be detected.
(B) Notification timing In the above embodiment, during tracking of the RFID tag T in each interrogator 100, when the directivity angle θ reaches the tracking limit (when θ> θe or when θ <θs) The interrogator 100 adjacent to the end point side or the start point side is notified, but the present invention is not limited to this. For example, the notification may be performed at an appropriate timing during tracking slightly before. Further, the movement of the wireless tag T is very monotonous according to the movement mode of the wireless tag T being tracked at that time (for example, when the movement speed of the wireless tag T is relatively fast and high detection accuracy is not required). If it is known, for example, the next interrogator 100 may be notified instead of the adjacent interrogator 100. In short, it is sufficient to output a notification signal to another interrogator located on the front side in the moving direction of the wireless tag T.
(C) Extensibility to wireless tag that does not generate access information In the above, the signal processing circuit 3 generates access information for accessing the wireless tag information of the IC circuit unit 150 of the wireless tag circuit element To, and The case where the transmission unit 212 of the circuit 2 transmits and accesses the generated access information (protocol) to the RFID circuit element To without contact has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. That is, the present invention can also be applied to a RFID circuit element that responds only by transmitting a carrier wave from an interrogator without using the above access information, such as a very small RFID circuit element (so-called mu chip). The same effect is obtained. That is, in the interrogator of the present invention, it is sufficient that the transmission unit has a function of transmitting at least a carrier wave.

その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。   In addition, although not illustrated one by one, the present invention is implemented with various modifications within a range not departing from the gist thereof.

なお、以上で用いた「Scroll All ID」信号、「Erase」信号、「Verify」信号、「Program」信号とは、ＥＰＣ ｇｌｏｂａｌが策定したＡｕｔｏ−ＩＤＣｌａｓｓＩ仕様に準拠しているものとする。ＥＰＣ ｇｌｏｂａｌは、流通コードの国際機関である国際ＥＡＮ協会と、米国の流通コード機関であるＵｎｉｆｏｒｍｅｄ Ｃｏｄｅ Ｃｏｕｎｃｉｌ（ＵＣＣ）が共同で設立した非営利法人である。なお、他の規格に準拠した信号でも、同様の機能を果たすものであればよい。   It is assumed that the “Scroll All ID” signal, “Erase” signal, “Verify” signal, and “Program” signal used above conform to the Auto-IDClass I specification established by EPC global. EPC global is a non-profit corporation established jointly by the International EAN Association, which is an international organization of distribution codes, and the United Code Code Council (UCC), which is an American distribution code organization. Note that signals conforming to other standards may be used as long as they perform the same function.

本発明の一実施形態の適用対象である無線タグ通信システムの全体概略を表すシステム構成図である。1 is a system configuration diagram illustrating an overall outline of a wireless tag communication system to which an embodiment of the present invention is applied. 無線タグに備えられた無線タグ回路素子の機能的構成の一例を表すブロック図である。It is a block diagram showing an example of a functional structure of the radio | wireless tag circuit element with which the radio | wireless tag was equipped. 図１に示した質問器に備えられた高周波回路の機能的構成を表す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing the functional structure of the high frequency circuit with which the interrogator shown in FIG. 1 was equipped. 図１に示した質問器による無線タグの移動方向の検知挙動を概念的に表す説明図である。It is explanatory drawing which represents notionally the detection behavior of the moving direction of the wireless tag by the interrogator shown in FIG. 複数の質問器による無線タグの移動追尾挙動を概念的に表す説明図である。It is explanatory drawing which represents notionally the movement tracking behavior of the wireless tag by a several interrogator. 指向性切り替え制御を実行するために、１つの質問器の制御回路が行う制御手順を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the control procedure which the control circuit of one interrogator performs in order to perform directivity switching control. 指向性切り替え制御を実行するために、１つの質問器の制御回路が行う制御手順を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the control procedure which the control circuit of one interrogator performs in order to perform directivity switching control. 図６又は図７に示したステップＳ１００の詳細手順を表すフローチャートである。It is a flowchart showing the detailed procedure of step S100 shown in FIG. 6 or FIG. 指向性自体の広狭を変化させる変形例における指向性制御の一例を表す図である。It is a figure showing an example of the directivity control in the modification which changes the breadth of directivity itself. 質問器を千鳥状に配列した変形例を表す図である。It is a figure showing the modification which arranged the interrogator in zigzag form.

符号の説明Explanation of symbols

１ アレーアンテナ
１Ａ アンテナ素子（送受兼用アンテナ素子、送信用アンテナ素子、受信用アンテナ素子）
１Ｂ アンテナ素子（送受兼用アンテナ素子、送信用アンテナ素子、受信用アンテナ素子）
１Ｃ アンテナ素子（送受兼用アンテナ素子、送信用アンテナ素子、受信用アンテナ素子）
４ 制御回路（切替制御手段、移動方向検知手段；指向性制御手段；通知信号出力手段）
１００ 質問器
１００Ｌ 質問器
１００Ｒ 質問器
１５０ ＩＣ回路部
２１１ 指向性制御部（方向切替手段、移動方向検知手段）
２１２ 送信部（情報送信手段）
２１３ 受信部（情報受信手段）
Ｓ 無線タグ通信システム
Ｔ 無線タグ
Ｔo 無線タグ回路素子 1 Array antenna 1A Antenna element (transmitting / receiving antenna element, transmitting antenna element, receiving antenna element)
1B Antenna element (transmitting / receiving antenna element, transmitting antenna element, receiving antenna element)
1C Antenna element (transmitting / receiving antenna element, transmitting antenna element, receiving antenna element)
4 Control circuit (switching control means, moving direction detection means; directivity control means; notification signal output means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Interrogator 100L Interrogator 100R Interrogator 150 IC circuit part 211 Directivity control part (direction switching means, moving direction detection means)
212 Transmitter (information transmission means)
213 Receiving unit (information receiving means)
S RFID tag communication system T RFID tag To RFID tag circuit element

Claims (16)

質問対象の無線タグ回路素子のＩＣ回路部と非接触で情報通信を行うための複数のアンテナ素子から成るアンテナと、
これら複数のアンテナ素子から成るアンテナによる指向性の方向を制御し、その少なくとも２つの前記指向性方向における前記ＩＣ回路部との通信結果に応じ、当該無線タグ回路素子の移動方向を検知する移動方向検知手段とを有することを特徴とする無線タグ通信システムの質問器。 An antenna composed of a plurality of antenna elements for performing non-contact information communication with the IC circuit portion of the RFID tag circuit element to be interrogated;
A direction of movement for controlling the direction of directivity by an antenna composed of a plurality of antenna elements and detecting the direction of movement of the RFID circuit element according to the result of communication with the IC circuit unit in at least two of the directivity directions And an interrogator for the RFID tag communication system. 請求項１記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記移動方向検知手段は、
前記アンテナによる指向性の方向を切替可能な方向切替手段と、
前記アンテナの少なくとも２つの前記指向性方向における前記ＩＣ回路部との通信結果に応じ、当該無線タグ回路素子の移動方向に追従して前記アンテナによる指向性の方向が切り替えられるように、前記方向切替手段を制御する切替制御手段とを有することを特徴とする無線タグ通信システムの質問器。 The interrogator of the RFID tag communication system according to claim 1,
The moving direction detecting means is
Direction switching means capable of switching the direction of directivity by the antenna;
The direction switching so that the direction of directivity by the antenna can be switched following the moving direction of the RFID circuit element according to the result of communication with the IC circuit unit in at least two directivity directions of the antenna. And an interrogator for the RFID tag communication system, characterized by comprising switching control means for controlling the means. 請求項２記載の無線タグ通信システムの質問器において、
少なくとも搬送波を前記アンテナを介し非接触で前記無線タグ回路素子に送信し、アクセスを行う情報送信手段と、
この情報送信手段により送信された搬送波に応じて前記ＩＣ回路部より返信された返答信号を前記アンテナを介し非接触で受信する情報受信手段とを有し、
前記切替制御手段は、前記アンテナの少なくとも２つの前記指向性方向における前記情報受信手段での受信信号に応じ、当該無線タグ回路素子の移動方向に追従して前記アンテナによる指向性が切り替えられるように、前記方向切替手段を制御することを特徴とする無線タグ通信システムの質問器。 The interrogator of the RFID tag communication system according to claim 2,
Information transmitting means for transmitting at least a carrier wave to the RFID tag circuit element in a non-contact manner via the antenna and performing access;
Information receiving means for receiving, in a non-contact manner, a response signal returned from the IC circuit unit according to the carrier wave transmitted by the information transmitting means,
The switching control means is configured to switch the directivity by the antenna following the moving direction of the RFID circuit element in accordance with a reception signal at the information receiving means in at least two directivity directions of the antenna. The interrogator of the RFID tag communication system controls the direction switching means. 請求項３記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記切替制御手段は、前記アンテナの少なくとも２つの前記指向性方向における前記情報受信手段での受信出力の大きさに応じ、当該無線タグ回路素子の移動方向に追従して前記アンテナの指向性が切り替えられるように、前記方向切替手段を制御することを特徴とする無線タグ通信システムの質問器。 The interrogator of the RFID tag communication system according to claim 3,
The switching control means switches the directivity of the antenna following the moving direction of the RFID circuit element according to the magnitude of the reception output at the information receiving means in at least two directivity directions of the antenna. The interrogator of the RFID tag communication system characterized by controlling the direction switching means. 請求項３又は４記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記切替制御手段は、前記アンテナの指向性を一つの方向のみ強くなるよう保持しつつ、その方向が順次変化するように、前記方向切替手段を制御することを特徴とする無線タグ通信システムの質問器。 The interrogator of the RFID tag communication system according to claim 3 or 4,
The switching control means controls the direction switching means so as to change the direction sequentially while maintaining the directivity of the antenna to be strong in only one direction. vessel. 請求項３乃至５のいずれか１項記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記切替制御手段は、前記アンテナの一の指向性方向において前記情報受信手段で正常な前記返答信号が得られた後、その返答信号の受信信号が変化した場合には、前記アンテナを他の指向性方向に切り替えるように前記方向切替手段を制御することを特徴とする無線タグ通信システムの質問器。 The interrogator of the RFID tag communication system according to any one of claims 3 to 5,
The switching control means moves the antenna to another directivity when the reception signal of the response signal changes after the normal response signal is obtained by the information receiving means in one directivity direction of the antenna. The interrogator of the RFID tag communication system, wherein the direction switching means is controlled to switch to a sex direction. 請求項６記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記切替制御手段は、前記アンテナの前記一の指向性方向における前記返答信号の受信出力の大きさが所定のしきい値未満となった場合、あるいは、前記返答信号を復調したときのエラー率が所定のしきい値より大きくなった場合に、前記アンテナを他の指向性方向に切り替えるように前記方向切替手段を制御することを特徴とする無線タグ通信システムの質問器。 The interrogator of the RFID tag communication system according to claim 6,
The switching control means has an error rate when the magnitude of the reception output of the response signal in the one directivity direction of the antenna is less than a predetermined threshold or when the response signal is demodulated. An interrogator for an RFID tag communication system, wherein the direction switching means is controlled to switch the antenna to another directivity direction when it becomes larger than a predetermined threshold value. 請求項１乃至７のいずれか１項記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記方向切替手段により切り替えられるべき前記アンテナの指向性の方向に応じて、当該アンテナによる指向性の広狭を変化させる指向性制御手段を有することを特徴とする無線タグ通信システムの質問器。 The interrogator of the RFID tag communication system according to any one of claims 1 to 7,
An interrogator for an RFID tag communication system, comprising directivity control means for changing the directionality of the antenna according to the directionality of the antenna to be switched by the direction switching means. 請求項１乃至８のいずれか１項記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記アンテナは、複数の送信用アンテナ素子を含み、
前記移動方向検知手段は、前記複数の送信用アンテナ素子による指向性の方向を制御することを特徴とする無線タグ通信システムの質問器。 The interrogator of the RFID tag communication system according to any one of claims 1 to 8,
The antenna includes a plurality of transmitting antenna elements,
The interrogator of the RFID tag communication system, wherein the moving direction detecting means controls a direction of directivity by the plurality of transmitting antenna elements. 請求項１乃至９のいずれか１項記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記アンテナは、複数の受信用アンテナ素子を含み、
前記移動方向検知手段は、前記複数の受信用アンテナ素子による指向性の方向を制御することを特徴とする無線タグ通信システムの質問器。 The interrogator of the RFID tag communication system according to any one of claims 1 to 9,
The antenna includes a plurality of receiving antenna elements,
The interrogator of the RFID tag communication system, wherein the moving direction detecting means controls a direction of directivity by the plurality of receiving antenna elements. 請求項１乃至１０のいずれか１項記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記アンテナは、複数の送受兼用アンテナ素子を含み、
前記移動方向検知手段は、前記複数の送受兼用アンテナ素子による少なくとも送信時及び受信時のいずれか一方における指向性の方向を制御することを特徴とする無線タグ通信システムの質問器。 The interrogator of the RFID tag communication system according to any one of claims 1 to 10,
The antenna includes a plurality of antenna elements for transmitting and receiving,
The interrogator of the RFID tag communication system, wherein the moving direction detection means controls the direction of directivity at least in one of transmission and reception by the plurality of antenna elements for transmission and reception. 請求項１乃至１１のいずれか１項記載の無線タグ通信システムの質問器において、
前記情報送信手段及び情報受信手段はアンテナを介し、複数の前記無線タグ回路素子の前記ＩＣ回路部と情報通信を行い、
前記移動方向検知手段は、前記複数の無線タグ回路素子のそれぞれについて、所定時間間隔ごとに前記移動方向の検知を行うことを特徴とする無線タグ通信システムの質問器。 The interrogator of the RFID tag communication system according to any one of claims 1 to 11,
The information transmitting unit and the information receiving unit perform information communication with the IC circuit units of the plurality of RFID tag circuit elements via an antenna,
The interrogator of the RFID tag communication system, wherein the moving direction detecting means detects the moving direction at predetermined time intervals for each of the plurality of RFID tag circuit elements. 質問対象の無線タグ回路素子のＩＣ回路部と非接触で情報通信を行うための複数のアンテナ素子から成るアンテナと；これら複数のアンテナ素子から成るアンテナによる指向性の方向を制御し、その少なくとも２つの前記指向性方向における前記ＩＣ回路部との通信結果に応じ、当該無線タグ回路素子の移動方向を検知する移動方向検知手段とを有する質問器を、
予め設定され又は想定された前記無線タグ回路素子の移動経路に沿って複数個配置したことを特徴とする無線タグ通信システム。 An antenna composed of a plurality of antenna elements for performing non-contact information communication with the IC circuit portion of the RFID tag circuit element to be interrogated; and controlling the direction of directivity by the antenna composed of the plurality of antenna elements; An interrogator having a moving direction detecting means for detecting a moving direction of the RFID tag circuit element according to a result of communication with the IC circuit unit in the one directivity direction,
A RFID tag communication system, wherein a plurality of RFID tag circuit elements that are set or assumed in advance are arranged along a movement path of the RFID tag circuit element. 請求項１３記載の無線タグ通信システムにおいて、
前記複数の質問器のそれぞれは、前記移動方向検知手段で前記無線タグ回路素子の移動方向を検知した場合、所定のタイミングで、その移動方向側に位置する他の質問器へ通知信号を出力する通知信号出力手段を有することを特徴とする無線タグ通信システム。 The wireless tag communication system according to claim 13.
Each of the plurality of interrogators outputs a notification signal to another interrogator located on the moving direction side at a predetermined timing when the moving direction detecting means detects the moving direction of the RFID circuit element. A wireless tag communication system comprising a notification signal output means. 請求項１４記載の無線タグ通信システムにおいて、
前記通知信号出力手段は、前記移動方向検知手段で前記無線タグ回路素子の移動方向を検知できなくなったときに、その移動方向側に隣接する前記他の質問器へ通知信号を出力することを特徴とする無線タグ通信システム。 The wireless tag communication system according to claim 14, wherein
The notification signal output means outputs a notification signal to the other interrogator adjacent to the moving direction side when the moving direction detecting means cannot detect the moving direction of the RFID circuit element. A wireless tag communication system. 請求項１３乃至１５のいずれか１項記載の無線タグ通信システムにおいて、
前記複数の質問器を、前記移動経路に沿ってその移動経路の両側に交互に略千鳥状に配列したことを特徴とする無線タグ通信システム。 The wireless tag communication system according to any one of claims 13 to 15,
The RFID tag communication system, wherein the plurality of interrogators are alternately arranged in a staggered pattern on both sides of the moving route along the moving route.
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